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泥沙输移模拟中垂向床沙分选模型比较分析

泥沙研究 2024年第3期49卷 18-24页

作者：韩雪王金华王岗解鸣晓河海大学江苏南京210000 南京水利科学研究院江苏南京210000 交通运输部天津水运工程科学研究院天津300456

河床中非均匀泥沙的垂向分选影响河床表面泥沙分布及冲淤演变。目前研究中缺少连续性垂向床沙分选模型的具体计算方法,且连续性模型与离散层模型的对比研究较少。详细介绍了TELEMAC泥沙模块中连续性垂向床沙分选模型(C-VSM)的计算过程,... 详细信息

河床中非均匀泥沙的垂向分选影响河床表面泥沙分布及冲淤演变。目前研究中缺少连续性垂向床沙分选模型的具体计算方法,且连续性模型与离散层模型的对比研究较少。详细介绍了TELEMAC泥沙模块中连续性垂向床沙分选模型(C-VSM)的计算过程,并将其与离散层模型(HR-VSM)的计算方法进行比较,探讨垂向床沙分选模型对泥沙输移的影响,研究结果表明:C-VSM以多段线法表示垂向床沙分布,且分选过程与河床演变独立计算,提高了垂向床沙分布计算的准确性,避免了活动层与下层泥沙的垂向掺混问题,对河床冲淤及泥沙分布模拟较HR-VSM更准确。研究结果可为床沙垂向分选模型的开发提供参考。

关键词：垂向床沙分选床沙级配模型对比

基于IMPSO-BPNN的天然气掺氢发动机性能预测

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交通运输工程学报 2024年第4期24卷 117-128页

作者：段浩张猛王金华张风奇曾科西安交通大学能源与动力工程学院陕西西安710049 长安大学汽车学院陕西西安710064

为进一步提高传统粒子群算法优化反向传播神经网络(PSO-BPNN)模型的性能,基于惯性权重和加速因子对粒子群优化的影响机制,提出一种采用非线性递减惯性权重和非线性加速因子调整策略的改进粒子群算法优化反向传播神经网络(IMPSO-BPNN)方... 详细信息

为进一步提高传统粒子群算法优化反向传播神经网络(PSO-BPNN)模型的性能,基于惯性权重和加速因子对粒子群优化的影响机制,提出一种采用非线性递减惯性权重和非线性加速因子调整策略的改进粒子群算法优化反向传播神经网络(IMPSO-BPNN)方法;将IMPSO-BPNN方法应用于天然气掺氢(HCNG)发动机扭矩、等效燃料比消耗和NO_(x)比排放等性能参数的回归分析与预测,并从预测精度、泛化能力和收敛速度3个方面与其他神经网络方法进行了比较,包括PSO-BPNN、遗传算法优化反向传播神经网络(GA-BPNN)和反向传播神经网络(BPNN)方法。研究结果表明:燃空比和点火提前角均可显著影响HCNG发动机的扭矩、等效燃料比消耗和NO_(x)比排放;以扭矩为预测变量,最优IMPSO-BPNN模型的平均绝对百分比误差分别比PSO-BPNN、GA-BPNN和BPNN方法所建立的最优模型小5.85%、12.62%和17.96%,且最优IMPSO-BPNN模型的相关系数也最大,达到了0.99986,说明IMPSO-BPNN方法所建立模型的预测性能和泛化能力总体上优于其他方法;以NO_(x)比排放为预测变量,最优PSO-BPNN和最优IMPSO-BPNN模型的CPU运行时间比最优GA-BPNN模型均减少约95%,说明与GA-BPNN方法相比,PSO-BPNN和IMPSO-BPNN方法在时间维度上优越性明显。可见,本文提出的IMPSO-BPNN方法相比PSO-BPNN和GA-BPNN方法在预测性能和泛化能力方面均有显著的优势,同时能够保证较高的计算效率。

关键词：汽车工程天然气掺氢粒子群优化人工神经网络性能预测标定方法

金霉素和土霉素对生物除磷中微生物EPS的影响

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光谱学与光谱分析 2024年第4期44卷 1191-1200页

作者：陶传奇张华黄健奚姗姗何春华罗涛王金花张佳妹马牧野安徽建筑大学环境与能源工程学院安徽合肥230601 环境污染控制与废弃物资源化利用安徽省重点实验室安徽合肥230601 安徽省生态文明研究院安徽合肥230601

金霉素和土霉素在城市污水处理厂中检出率较高,通常以混合物的形式存在于污水中。微生物胞外聚合物(EPS)作为保护层抵御外界有害物质的侵害,在微生物生命活动中发挥着重要作用。目前,关于金霉素和土霉素对生物除磷中微生物EPS的影响较... 详细信息

金霉素和土霉素在城市污水处理厂中检出率较高,通常以混合物的形式存在于污水中。微生物胞外聚合物(EPS)作为保护层抵御外界有害物质的侵害,在微生物生命活动中发挥着重要作用。目前,关于金霉素和土霉素对生物除磷中微生物EPS的影响较少。为探究金霉素和土霉素对生物除磷中微生物EPS的影响,采用直接均分射线法设计3种不同浓度配比(L1、L2和L3)混合物,研究了不同浓度金霉素、土霉素单独作用及其混合物对EPS中蛋白质和多糖的影响。采用三维荧光光谱(3D-EEM)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析金霉素和土霉素对EPS组分及结构的影响。结果表明:随着浓度增加和反应时间的延长,生物除磷系统性能逐渐恶化,微生物EPS中蛋白质和多糖含量均呈现先上升后下降的趋势,且蛋白质含量均高于多糖。3D-EEM分析表明,随金霉素、土霉素及其混合物浓度增加,EPS中类蛋白质物质荧光强度均先增强后减弱,浓度较高时产生了类腐殖酸物质和类富里酸物质。金霉素与土霉素之间存在拮抗作用,使得混合物荧光物质的荧光强度均弱于单独作用,只有配比L3中未出现类腐殖酸物质和类富里酸物质。FTIR分析表明,金霉素、土霉素及其混合物对EPS中1653 cm^(-1)酰胺Ⅰ谱带的C O伸缩振动、1403 cm^(-1)酰胺Ⅱ谱带的C O对称拉伸、1266 cm^(-1)的P O伸缩振动、1100 cm^(-1)的糖类C—OH伸缩振动均产生影响。金霉素与土霉素存在拮抗作用引起各官能团存在差异性,1004 cm^(-1)的P—OH伸缩振动只存在于土霉素、配比L2、配比L3;900 cm^(-1)的P—O伸缩振动只存在于金霉素、土霉素、配比L2、配比L3;770 cm^(-1)的氨基酸COO变角振动只有金霉素中不存在。该研究将为科学评估金霉素和土霉素及其混合污染物对生物除磷中微生物EPS影响机制提供理论依据。

关键词：金霉素土霉素胞外聚合物生物除磷

厌氧表达乳酸脱氢酶以提高大肠杆菌产D-乳酸光学纯度

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生物技术通报 2024年第5期40卷 290-299页

作者：王周余杰王金华王永泽赵筱湖北工业大学生命科学与健康工程学院武汉430068 发酵工程教育部重点实验室武汉430068 工业发酵省部共建协同创新中心武汉430068

【目的】为解决在D-乳酸工业发酵生产中使用农业粗加工或废弃物等廉价原料(含有少量L-乳酸)而导致终产物D-乳酸光纯降低的问题。【方法】构建了带有不同启动子的L-乳酸脱氢酶基因lldD的表达质粒:pUC19-PLD(PpflBp6)、pUC19-NLD(PnirB)及... 详细信息

【目的】为解决在D-乳酸工业发酵生产中使用农业粗加工或废弃物等廉价原料(含有少量L-乳酸)而导致终产物D-乳酸光纯降低的问题。【方法】构建了带有不同启动子的L-乳酸脱氢酶基因lldD的表达质粒:pUC19-PLD(PpflBp6)、pUC19-NLD(PnirB)及pUC19-PNLD(PpflBp6-PnirB),并将它们分别转化入大肠杆菌D-乳酸工程菌HBUT-D中,得到菌株HBUT-D3、HBUT-D5和HBUT-D7。通过LldD的酶活检测以及对NBS培养基(添加1 g/L L-乳酸)发酵结果的TOPSIS多元评估,优选出可快速去除L-乳酸且不影响D-乳酸发酵的菌株,并使用农业廉价原料进行发酵。【结果】HBUT-D7的LldD比酶活为64 U/g,L-乳酸的消耗速率为34 mg/(L·h),D-乳酸的生产强度为4.09 g/(L·h),综合评估为最优菌株。以玉米浆为原料进行发酵时,HBUT-D及HBUT-D7的L-乳酸消耗速率分别为10.41 mg/(L·h)及34.75 mg/(L·h);D-乳酸生产强度分别为4.24 g/(L·h)及3.87 g/(L·h);D-乳酸光学纯度分别为99.07%及99.92%。以糖蜜为原料进行发酵时,HBUT-D及HBUT-D7的L-乳酸消耗速率为6.87 mg/(L·h)和17.18 mg/(L·h);D-乳酸生产强度分别为1.93 g/(L·h)及1.88 g/(L·h);D-乳酸光学纯度分别为99.22%及99.99%。【结论】厌氧诱导启动子的表达质粒可提高菌株HBUT-D7的L-乳酸脱氢酶酶活,使其在使用廉价原料发酵时能有效消除L-乳酸,提高发酵终产物D-乳酸的光学纯度。

关键词： D-乳酸光学纯度大肠杆菌 L-乳酸脱氢酶 nirB启动子 pflB启动子串联启动子

微塑料与农田土壤中典型污染物的复合污染研究进展

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环境科学 2024年第2期45卷 1196-1209页

作者：侯宇晴李冰王金花宋文慧王兰君王军朱鲁生山东农业大学资源与环境学院山东省高校农业环境重点实验室泰安271018

作为一种新型环境持久性污染物,微塑料除自身能够对生态系统产生不良影响外,其也可与周围环境中的共存污染物形成复合污染,从而产生更高的生态风险和健康风险.基于农业生态系统视角,聚焦重金属、农药和抗生素这3种农田土壤典型污染物与... 详细信息

作为一种新型环境持久性污染物,微塑料除自身能够对生态系统产生不良影响外,其也可与周围环境中的共存污染物形成复合污染,从而产生更高的生态风险和健康风险.基于农业生态系统视角,聚焦重金属、农药和抗生素这3种农田土壤典型污染物与微塑料的复合污染,综述了重金属、农药和抗生素在微塑料上的吸附-解吸行为,探讨了微塑料的结构与性质、污染物的理化性质以及环境条件对重金属、农药和抗生素在微塑料上吸附-解吸行为的影响,阐述了微塑料对农田土壤中重金属、农药和抗生素生物有效性的影响及内在机制,指出了当前研究存在的问题和不足并对未来研究方向进行了展望,可为微塑料与农田土壤典型污染物复合污染的生态风险评估提供科学参考.

关键词：土壤微塑料复合污染吸附-解吸生物有效性

基于CiteSpace的国内外供应链绩效研究可视化分析

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物流工程与管理 2024年第4期46卷 70-75页

作者：王锦华合肥工业大学管理学院安徽合肥230009

为了探究国内外供应链绩效的研究现状,利用科学知识图谱研究方法,选取中国知网(CNKI)数据库和Web of Science(WOS)数据库中以供应链绩效为主题的文献,采用信息可视化软件CiteSpace探索国内外供应链绩效主要研究热点和发展趋势。研究发现... 详细信息

为了探究国内外供应链绩效的研究现状,利用科学知识图谱研究方法,选取中国知网(CNKI)数据库和Web of Science(WOS)数据库中以供应链绩效为主题的文献,采用信息可视化软件CiteSpace探索国内外供应链绩效主要研究热点和发展趋势。研究发现:从发文量来看,国内研究发文量逐渐减少,而国外供应链绩效研究发文量总体呈上升趋势;从研究机构来看,中国的高等院校为主要的研究力量,供应链绩效研究领域整体研究力量相对分散,研究作者之间尚未形成密切的合作网络;国内研究热点聚焦于供应链绩效的研究方法、供应链绩效评价分析、供应链金融主题下的供应链绩效研究以及供应链整合对供应链绩效的影响研究,国外研究热点在于绿色供应链绩效研究、供应链绩效的研究方法和供应链绩效分析与评价;国内研究朝着数字化转型发展,国外研究沿着供应链韧性方向发展,关注信息技术对供应链绩效的影响。

关键词：供应链绩效知识图谱 CiteSpace 文献计量

混合光谱曲线的Fast ICA盲源解混及影响因子研究

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光谱学与光谱分析 2024年第5期44卷 1312-1320页

作者：戴佳乐汪金花李孟倩韩秀丽缪若梵华北理工大学矿业工程学院河北唐山063210

混合物高光谱分析是矿物无损检测的关键技术。文中将混合物350~2500 nm区间光谱反射率变化看作时域变化的一维序列信号,将混合物光谱分离转变为时域信号的盲源分离问题。为了分析混合光谱解混速度和准确度的影响因子,采用Fast ICA数学... 详细信息

混合物高光谱分析是矿物无损检测的关键技术。文中将混合物350~2500 nm区间光谱反射率变化看作时域变化的一维序列信号,将混合物光谱分离转变为时域信号的盲源分离问题。为了分析混合光谱解混速度和准确度的影响因子,采用Fast ICA数学模型对混合物实测高光谱反射曲线进行了盲源解混试验,从解混过程的白化方式、初始权阵,源光谱高斯性3个方面分析了光谱解混的结果,为混合物光谱检测的后期分析提供了研究基础。选取化学纯氧化铜和氧化亚铜混合物、碱式碳酸铜和氢氧化铜混合物为试验对象,采用解混性能指数PI、光谱均方根误差和光谱角距离作为评价指标,开展了源光谱高斯性与g函数、ZCA和PCA白化方式、及单位权、随机权、指定权3种初始权对解混光谱结果影响的对比实验。实验结果表明:Fast ICA算法在未知混合矿物高光谱先验信息的基础上,能够有效分离出混合物组分源光谱,样本分离精度PI值均小于0.18,光谱盲源解混的效果显著。解混后光谱曲线与源光谱曲线在特征趋势上保持一致,具有相同的吸收位置和特征峰,但是存在一定尺度的差异。另外,源光谱的高斯性与解混g函数的选取会直接影响解混结果,亚高斯区间曲线分离精度优于超高斯部分。依据高斯性进行分段解混结果的吸收特征会更加突出,与源光谱反射率数值差异也随之增大;光谱预处理的白化方式会对解混结果精度产生微小影响,经过ZCA白化后解混结果的分离精度、光谱的准确度均略高于PCA白化;在Fast ICA模型3种初始权解混结果对比发现,以初次迭代结果计算的指定权进行迭代解混时,其分离精度、解混准确度及解混时间均为最佳,解混过程更易收敛。结果表明,根据全波段高斯性来选取g函数解混效果最优,分离指数PI小于0.14,光谱角距离在0.1左右,ZCA白化比PCA白化对解混光谱的影响更小,ZCA白化后的两组混合物解混的分离指数在0.1左右,而PCA白化的分离指数PI均高于0.13,当指定权作初始权时有助于提高牛顿迭代中收敛速度,使解混光谱更接近组分已知光谱,指定权的解混时间低于0.2 s,其他两种定权方式均在0.3 s以上。

关键词：混合光谱解混 Fast ICA盲源解混高斯性白化初始权

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掺杂石墨烯吸附特性的第一性原理研究

原子与分子物理学报 2024年第4期41卷 71-76页

作者：王金华马婧李泽朋天津职业技术师范大学理学院天津300222 中国民航大学理学院天津300300

利用第一性原理方法研究了一氧化碳分子在本征和硼、氮、铝、磷掺杂的有限尺寸石墨烯上的吸附机理.结果表明,石墨烯作为一氧化碳传感器时的性能依赖于掺杂元素.本征、硼和氮掺杂石墨烯吸附一氧化碳时的吸附能较低,为物理吸附.铝、磷掺... 详细信息

利用第一性原理方法研究了一氧化碳分子在本征和硼、氮、铝、磷掺杂的有限尺寸石墨烯上的吸附机理.结果表明,石墨烯作为一氧化碳传感器时的性能依赖于掺杂元素.本征、硼和氮掺杂石墨烯吸附一氧化碳时的吸附能较低,为物理吸附.铝、磷掺杂石墨烯的吸附能显著提高,比本征、硼和氮掺杂时高出约一个数量级,且铝和磷原子从石墨烯中突出,使其发生局部弯曲.铝掺杂石墨烯增强了石墨烯与一氧化碳分子之间的相互作用,可以提高石墨烯的气敏性和吸附能力,是一氧化碳传感器的最佳候选材料之一.

关键词：石墨烯第一性原理吸附特性掺杂电荷转移

Kantorovich’s theorem for Newton’s method on Lie groups

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Journal of Zhejiang University-Science A(Applied Physics & Engineering) 2007年第6期8卷 978-986页

作者： wang jin-hua LI Chong Department of Mathematics Zhejiang University of Technology Hangzhou 310032 China Department of Mathematics Zhejiang University Hangzhou 310027 China

The convergence criterion of Newton’s method to find the zeros of a map f from a Lie group to its corresponding Lie algebra is established under the assumption that f satisfies the classical Lipschitz condition, and that the radius of convergence ball is also obtained. Furthermore, the radii of the uniqueness balls of the zeros of f are estimated. Owren and Welfert (2000) stated that if the initial point is close sufficiently to a zero of f, then Newton’s method on Lie group converges to the zero; while this paper provides a Kantorovich’s criterion for the convergence of Newton’s method, not requiring the existence of a zero as a priori.

关键词： Newton's method Lie group Kantorovich's theorem Lipschitz condition