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Journal of Hydrodynamics 2024年第1期36卷 184-201页

作者： Xiao-qi Jia shuai-kang Zhang Zu-chao Zhu Key Laboratory of Fluid Transmission Technology of Zhejiang Province Zhejiang Sci-Tech UniversityHangzhou310018China

To reveal the cavitation forms of tip leakage vortex(TLV)of the axial flow pump and the flow mechanism of the flow field,this research adopts the partially-averaged Navier-Stokes(PANS)model to simulate the cavitation values of an axial flow pump,followed by experimental *** experimental result shows that compared with the shear stress transport(SST)k-ωmodel,the PANS model significantly reduces the eddy viscosity of the flow field to make the vortex structure clearer and allow the turbulence scale to be more robustly *** cavitation area within the axial flow pump mainly comprises of TLV cavitation,clearance cavitation and tip leakage flows combined effect of triangular cloud cavitation *** formation and development of cavitation are accompanied by the formation and evolution of vortex,and variations in vortex structure also generate and promote the development of *** addition,an in-depth analysis of the relationship between the turbulent kinetic energy(TKE)transport equation and cavitation patterns was also conducted,finding that the regions with relatively high TKE are mainly distributed around gas/liquid boundaries with serious cavitation and evident gas-liquid *** phenomenon is mainly attributed to the combined effect of the pressure action term,stress diffusion term and TKE production term.

关键词： Cavitation axial flow pump tip leakage vortex(TLV) partially-averaged Navier-Stokes(PANS)model turbulent kinetic energy(TKE)

Enhancing undulation of soft robots in granular media:A numerical and experimental study on the effect of anisotropic scales

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Biomimetic Intelligence & Robotics 2024年第2期4卷 63-70页

作者： Longchuan Li Chaoyue Zhao Shuqian He Qiukai Qi shuai kang Shugen Ma College of Information Science and Technology Bejing University of Chemical TechnologyBejing 100029China School of Engineering Mathematics and Technology University of BristolBristol BS81THUK College of Mechanical and Electrical Engineering Beijing University of Chemical TechnologyBeijing 100029China Thrust of Robotics and Autonomous Systems The Hong Kong University of Science and Technology(Guangzhou)Guangzhou 511453China

Generating efficient locomotion in granular media is important,although it is difficult for *** by the fact that sand vipers usually have saw-like scales,in this study,we design a soft undulation robot with tangential anisotropic friction to enhance the undulation performance of soft robots in granular media.A mathematical model was derived and numerical simulations were conducted accordingly to investigate the effectiveness of tangential friction anisotropy for undulation gait generation in granular *** particular,we introduce a pseudo-rigid-body dynamics model consisting of links and joints while simulating the pneumatic actuation method to more closely approximate the response of soft ***,a soft snake-like robot was fabricated,and its forward and reverse undulations were compared in two sets of controlled *** consistency between the experimental results and the numerical simulations confirms that tangential anisotropic friction induces a propulsive effect in undulation,thereby increasing the robot's locomotion *** discovery provides new insights into the design of undulation robots in granular environments.2024 The Author(s).Published by Elsevier *** behalf of Shandong *** is an open access articleunder the CCBY license(http://***/licenses/by/4.0/).

关键词： Granular media Anisotropicity Pseudo-rigid-body model Soft robot Undulation

Enhanced identification and localization of metabolites in Scutellariae Radix using ion mobility enabled MALDI-Q-TOF/MS imaging

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Journal of Pharmaceutical Analysis 2024年第2期14卷 284-286页

作者： Lixing Nie Lieyan Huang Xiaofei Jia shuai kang Lingwen Yao Yanpei Wu Hao Yuan Yongli Liu Feng Wei Hongyu Jin Xiang Li Shuangcheng Ma National Institutes for Food and Drug Control Beijing102629China Chinese Academy of Medical Science and Peking Union Medical College Beijing100006China Waters Corporation Beijing102600China Hebei Institute for Drug and Medical Device Control Shijiazhuang050227China Department of Pharmacy Medical Supplies Center of the PLA General HospitalBeijing100853China

Unraveling the distribution of metabolites in traditional Chinese medicine(TCM)provides direct indications for understanding their regulatory and functional basis,which is of paramount significance for better utilization and quality control of medicinal plants[1].Recently,imaging techniques such as near-infrared spectroscopy,Raman spectroscopy,and mass spectrometry(MS)were explored to reveal the spatial context of component accumulation and localization[2,3].

关键词： medicine(TCM) Radix Scutellaria

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基于相关函数和卷积神经网络的结构损伤识别

地震工程与工程振动 2024年第2期44卷 50-60页

作者：康帅李治甫王自法董正方河南大学土木建筑学院河南开封475004 中国地震局工程力学研究所地震工程与工程振动重点实验室黑龙江哈尔滨150080

为了改善基于振动信号的结构损伤识别效果,提出一种基于相关函数和卷积神经网络相结合的结构损伤识别方法。以一铁路钢梁桥结构为例,首先通过对结构的振动响应进行自相关运算来提高振动信号的信噪比,再使用自相关样本作为卷积神经网络(c... 详细信息

为了改善基于振动信号的结构损伤识别效果,提出一种基于相关函数和卷积神经网络相结合的结构损伤识别方法。以一铁路钢梁桥结构为例,首先通过对结构的振动响应进行自相关运算来提高振动信号的信噪比,再使用自相关样本作为卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)的输入可以显著提高其识别精度,且当振动信号中的噪声水平越高时,自相关样本作为CNN输入的识别精度的提升效果越明显,且自相关运算具有比快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)更强的抗噪性。使用互相关函数对结构上布置的多传感器的数据进行融合,再将融合后的信号作为CNN的输入,互相关在对2个传感器数据特征有效融合的前提下可以成倍地削减数据集的维度,减少网络运算的参数量,从而减少用时提高训练效率,且互相关样本作为网络输入同样具有较高的识别精度和较强的抗噪性。

关键词：损伤识别深度学习 CNN 自相关互相关

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工业固废-水泥协同固化工程弃土配比优选

科学技术与工程 2024年第5期24卷 2168-2176页

作者：余静俞峰陈鑫厉帅康浙江理工大学建筑工程学院杭州310018 浙江省装配式混凝土工业化建筑工程技术研究中心杭州310018

为了推进工业固废资源化,同时有效提高工程弃土的利用率。选用高炉矿渣、钢渣、磷石膏3种常见的工业固废协同水泥,复配聚羧酸减水剂,对工程弃土进行固化处理。通过D-最优混料试验,确定固化剂的最优配合比为高炉矿渣:钢渣∶磷石膏∶水泥... 详细信息

为了推进工业固废资源化,同时有效提高工程弃土的利用率。选用高炉矿渣、钢渣、磷石膏3种常见的工业固废协同水泥,复配聚羧酸减水剂,对工程弃土进行固化处理。通过D-最优混料试验,确定固化剂的最优配合比为高炉矿渣:钢渣∶磷石膏∶水泥∶聚羧酸=59.9∶5∶20∶15∶0.1,在该配方下固化土的7 d无侧限抗压强度达到了5583 kPa。利用X射线衍射(diffraction of X-rays,XRD)试验和扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)试验对新型固化剂固化土的微观结构进行分析,结果发现固化土中生成大量的丝状物、针状物和絮状物,使孔隙减小,土体结构更加紧密。该研究成果不仅可为工业固废和工程弃土资源化处理提供参考,同时也为工程弃土二次利用提供一定的理论指导,具有较好的工程适用性。

关键词：工业固废工程弃土固化剂 D-最优混料设计微观结构

退役磷酸铁锂电池梯次利用生命周期评价与碳减排情景分析

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中国环境科学 2024年第7期44卷 4091-4100页

作者：豆咏琪宋小龙庄绪宁吴雯杰范帅康上海第二工业大学资源与环境工程学院上海201209 上海电子废弃物资源化协同创新中心上海201209

以磷酸铁锂电池为研究对象,综合考虑梯次利用比例、使用周期及电池容量等因素,设定不同梯次利用场景,采用生命周期评价方法量化退役动力电池在梯次利用及后续报废处置阶段的环境影响,并对不同梯次利用率情景下的碳减排量进行分析.结果表... 详细信息

以磷酸铁锂电池为研究对象,综合考虑梯次利用比例、使用周期及电池容量等因素,设定不同梯次利用场景,采用生命周期评价方法量化退役动力电池在梯次利用及后续报废处置阶段的环境影响,并对不同梯次利用率情景下的碳减排量进行分析.结果表明,与直接再生利用相比,储能、通信基站、低速电源三种梯次利用场景均表现为环境效益.其中,储能场景环境效益最大,其在气候变化、化石能源消耗、人体毒性-非致癌、陆地生态毒性指标等环境影响指标上均表现出相对优势.基于电池退役量和梯次利用去向,进一步计算出2023年全年磷酸铁锂电池梯次利用的碳减排量为1.05×10^(8) kg CO_(2)eq.当梯次利用率保持当前水平或以10%增长时,至2030年其全年碳减排量可达1.55×10^(9)kg CO_(2)eq.和5.98×10^(9)kg CO_(2)eq.,梯次利用具有良好的减污降碳环境表现.

关键词：退役磷酸铁锂电池梯次利用生命周期评价环境影响碳减排

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紫苏叶与白苏叶的性状与显微鉴别研究

中国药学杂志 2024年第11期59卷 990-997页

作者：王馨平聂黎行张毅康帅马双成河北中医药大学药学院河北省中药炮制技术创新中心石家庄050200 中国食品药品检定研究院北京100050 重庆市食品药品检验检测研究院重庆401121

目的探究紫苏叶的性状和显微鉴别特征,为鉴别不同生长期紫苏叶、鉴别紫苏叶与白苏叶提供依据。方法采用性状鉴别法、显微鉴别法进行对比研究,对幼苗期、营养生长期、生殖生长期共6批紫苏叶与白苏叶进行系统的性状及显微鉴别研究。结果... 详细信息

目的探究紫苏叶的性状和显微鉴别特征,为鉴别不同生长期紫苏叶、鉴别紫苏叶与白苏叶提供依据。方法采用性状鉴别法、显微鉴别法进行对比研究,对幼苗期、营养生长期、生殖生长期共6批紫苏叶与白苏叶进行系统的性状及显微鉴别研究。结果对不同生长期紫苏叶的叶脉横切特征进行总结,发现不同生长期紫苏叶的叶脉横切面中,呈现紫色的部位面积有所不同,且不同生长期紫苏叶叶脉横切面的荧光表征也不相同,这些现象可用于鉴别不同生长期的紫苏叶。随后,本实验对紫苏叶与其伪品白苏叶的显微差异展开研究。发现紫苏叶与白苏叶的叶表面细胞纹饰存在差异,紫苏叶上表面细胞纹理有螺纹状细胞纹饰,白苏叶的上表面细胞有条状褶皱细胞纹饰;此外,紫苏叶与白苏叶头状、盾状腺毛密度及气孔指数比(下/上表面)的数值有所不同。结论本实验通过研究紫苏叶与白苏叶的性状与显微特征,探索了鉴别不同生长期紫苏叶、鉴别紫苏叶与其伪品白苏叶的方法,实验结果可为紫苏叶的监督检验、临床使用和标准修订提供参考。

关键词：紫苏叶白苏叶性状鉴别显微鉴别

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基于深度学习的框架结构损伤识别研究

河南大学学报（自然科学版） 2024年第1期54卷 100-109页

作者：李治甫康帅尹俊红王楷诚河南大学土木建筑学院河南开封475004

卷积神经网络模型和长短期记忆网络模型是两种应用广泛的深度学习网络模型,为探究两种模型在结构损伤识别应用中的效果,采用两种网络模型对钢框架结构的损伤识别进行研究.以3层框架结构为例,选用削减单元自身动力特性后的模态应变能差... 详细信息

卷积神经网络模型和长短期记忆网络模型是两种应用广泛的深度学习网络模型,为探究两种模型在结构损伤识别应用中的效果,采用两种网络模型对钢框架结构的损伤识别进行研究.以3层框架结构为例,选用削减单元自身动力特性后的模态应变能差作为损伤指标,分别输入到两种神经网络模型中,对梁柱单元的损伤程度识别和损伤位置识别进行分析.结果表明:两种网络模型均能很快掌握结构单元的动力特性,在学习了框架结构的模态特征后,均能够精准地识别出损伤单元的位置,同时能较为准确地预测出单元的损伤程度,验证了两种网络模型在以模态应变能差为指标的损伤识别中具有较好的适用性.对比两种网络模型的表现,发现卷积神经网络具有较高的训练效率和较好的泛化性能.

关键词：损伤识别模态应变能深度学习 CNN LSTM

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倒虹吸管水平段结构数值模拟研究

水利科技与经济 2024年第6期30卷 53-58页

作者：吴显峰张帅康尚志市黑龙宫水库灌区服务中心黑龙江尚志150600 黑龙江大学水利电力学院哈尔滨150080

倒虹吸作为工程量小、施工方便的交叉输水建筑物,在我国输水工程中有着广泛应用。常见倒虹吸的管道尺寸较小,关于大孔径倒虹吸的结构研究较少。以某大孔径倒虹吸为例,对水平段的静力特性进行有限元数值模拟研究,通过对比不同工况下的不... 详细信息

倒虹吸作为工程量小、施工方便的交叉输水建筑物,在我国输水工程中有着广泛应用。常见倒虹吸的管道尺寸较小,关于大孔径倒虹吸的结构研究较少。以某大孔径倒虹吸为例,对水平段的静力特性进行有限元数值模拟研究,通过对比不同工况下的不同荷载组合结果,分析倒虹吸结构的应力应变,得到倒虹吸结构应力和变形的分布规律,并验证大尺度下倒虹吸结构强度是否满足规范要求。

关键词：倒虹吸结构特性数值模拟水平段应力应变分析

二维材料用于电化学法制备过氧化氢的研究进展

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材料导报 2024年第11期38卷 21-33页

作者：盛雄李邦兴陆顺陆文强李晓锋康帅重庆理工大学理学院重庆400054 中国科学院重庆绿色智能技术研究院重庆400714 重庆市计量质量检测研究院重庆401123

用电化学的方法通过氧还原反应生产过氧化氢更为环保和有效,而实现这一途径的关键在于制备高活性、高选择性和高稳定性的电催化剂。贵金属催化剂是首选,其催化活性好且稳定性高。但是,贵金属成本高,不利于过氧化氢的规模化制备。因此,... 详细信息

用电化学的方法通过氧还原反应生产过氧化氢更为环保和有效,而实现这一途径的关键在于制备高活性、高选择性和高稳定性的电催化剂。贵金属催化剂是首选,其催化活性好且稳定性高。但是,贵金属成本高,不利于过氧化氢的规模化制备。因此,减少贵金属用量或者寻找低成本的可替代品一直是近年来的研究热点。很多非贵金属材料已被用作氧还原反应的电催化剂,其中部分材料和贵金属的催化性能相当,甚至更加优异。二维材料相比于本体材料更利于电子传递且更加容易进行化学修饰,二维材料的原子利用率高,可以给电化学反应提供较大的反应场所和更多的裸露活性位点。本文根据已报道的大量实验和理论计算研究,讨论了用二电子氧还原反应法制备过氧化氢的反应机理,然后列举了近年来石墨烯类催化材料、二维过渡金属硫族化合物、二维共价有机骨架和二维金属有机骨架、石墨相氮化碳、二维过渡金属碳/氮化物在电催化氧还原反应中的研究进展,重点分析了其电化学反应机理。最后,指出了二维材料在二电子氧还原反应中的研究挑战和趋势。

关键词：电催化氧还原反应过氧化氢二维材料