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Integration of multi-physics and machine learning-based surrogate modelling approaches for multi-objective optimization of deformed GDL of PEM fuel cells

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Energy and AI 2023年第4期14卷 159-172页

作者： Jiankang Wang Hai Jiang Gaojian Chen Huizhi Wang Lu Lu Jianguo liu Lei Xing National Laboratory of Solid-State Microstructures College of Engineering and Applied SciencesNanjing UniversityNanjing210093China School of chemistry and chemical engineering Jiangsu UniversityZhenjiang212013China Department of Mechanical Engineering Imperial College LondonLondon SW72BXUK Department of Chemical and Biomolecular Engineering University of PennsylvaniaPhiladelphia PA 19104USA Institute of Energy Power Innovation North China Electric Power UniversityBeijing 102206China Department of Chemical and Process Engineering University of SurreyGuildford GU27XHUK

The development of artificial intelligence(AI)greatly boosts scientific and engineering *** one of the promising candidates for transiting the carbon intensive economy to zero emission future,proton exchange membrane(PEM)fuel cells has aroused extensive *** gas diffusion layer(GDL)strongly affects the water and heat management during PEM fuel cells operation,therefore multi-variable optimization,including thickness,porosity,conductivity,channel/rib widths and compression ratio,is essential for the improved cell ***,traditional experiment-based optimization is time consuming and economically *** break down the obstacles to rapidly optimize GDLs,physics-based simulation and machine-learning-based surrogate modelling are integrated to build a sophisticated M 5 model,in which multi-physics and multi-phase flow simulation,machine-learning-based surrogate modelling,multi-variable and multi-objects optimization are *** machine learning methodologies,namely response surface methodol-ogy(RSM)and artificial neural network(ANN)are *** M 5 model is proved to be effective and efficient for GDL *** optimization,the current density and standard deviation of oxygen dis-tribution at 0.4 V are improved by 20.8%and 74.6%,*** front is obtained to trade off the cell performance and homogeneity of oxygen distribution,e.g.,20.5%higher current density is achieved when sacrificing the standard deviation of oxygen distribution by 26.0%.

关键词： Multi-physics modelling Machine learning Multi-objective optimization Gas diffusion layer Proton exchange membrane fuel cells

Increased level of polymerase Ⅲ transcribed Alu RNA in hepatocellular carcinoma tissue

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第二军医大学学报 2005年第8期26卷 880-880页

作者： Tang RB Wang HY Lu HY Xiong J Li HH Qiu xh liu HQ Department of Histology and Embryology Second Military Medical University Shanghai 200433 China

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北天山流动重力测网场源分辨能力

大地测量与地球动力学 2024年第3期44卷 272-276页

作者：艾力夏提·玉山刘代芹阿卜杜塔伊尔·亚森陈丽李杰赵磊李秉烨新疆维吾尔自治区地震局乌鲁木齐市830011 新疆帕米尔陆内俯冲国家野外科学观测研究站乌鲁木齐市830011 中国科学技术大学地球和空间科学学院合肥市230026 中国地震局乌鲁木齐中亚地震研究所乌鲁木齐市830011

利用球面六面体单元网络模型建立不同分辨率的重力异常扰动模型检测板,基于北天山地区实际地表流动重力测点分布,进行设定场源异常体的等效源反演恢复,进而评估北天山流动重力测网场源分辨能力。结果表明,在假设地下10 km处存在密度差为... 详细信息

利用球面六面体单元网络模型建立不同分辨率的重力异常扰动模型检测板,基于北天山地区实际地表流动重力测点分布,进行设定场源异常体的等效源反演恢复,进而评估北天山流动重力测网场源分辨能力。结果表明,在假设地下10 km处存在密度差为±1×10^(-3)g/cm^(3)的场源异常体情况下,北天山重力测网具备0.75°×0.75°及以上场源异常体识别能力;测网中大部分地区具备0.5°×0.5°场源异常体识别能力;测点分布较密集的少部分地区具备0.25°×0.25°场源异常体识别能力。最后,综合考虑北天山测网现有网形、地形、交通条件等因素,给出测网最佳优化方案。

关键词：北天山流动重力场源反演分辨能力

Orientation and mobility control of 4HCB organic film for flexible X-ray detectors with high performance

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Journal of Materials Science & Technology 2023年第4期135卷 46-53页

作者： Meng Xu Menghua Zhu Dou Zhao Sixin Chen Shilin liu Quanchao Zhang Pei Yuan Binbin Zhang Paul Sellin Wanqi Jie Yadong Xu State Key Laboratory of Solidification Processing MIIT Key Laboratory of Radiation Detection Materials and Devicesand School of Materials Science and EngineeringNorthwestern Polytechnical UniversityXi’an 710072China Department of Physics University of SurreyGuildford GU27XHUK

In comparison to inorganic counterparts,organic semiconducting(OSC)crystalline films are promising for building large-area and flexible ionizing radiation detectors for X-ray imaging or dosimetry due to their tissue equivalence,simple processing and large-scale production *** processes,how-ever,hinder the ability to generate aligned and large-area films with high carrier *** this work,the space-confined melt process is used to produce highly orientated 4HCB(4-hydroxycyanobenzene)OSC films with a large area of 15×18 mm^(2).The out-of-plane direction of the 4HCB film is,and the benzene rings are found to be extensively overlapped inside the in-plane direction,according to the XRD *** film exhibits a high resistivity up to 1012cm,and high hole mobility of 10.62 cm^(2)V^(−1)s^(−1).Furthermore,the 4HCB(80μm-thick film)based X-ray detectors can achieve a sensitivity of 93μC Gy air^(−1) cm^(−2)and on/offratio of *** device also shows steady flexibility,with no degradation in detecting function after 100 cycles of ***,the proposed 4HCB film detectors demonstrated a high-resolution X-ray imaging *** imaging of several materials with sharp edges(copper and polytetrafluoroethylene)has been *** work has developed a fast but efficient approach for producing large-area,highly oriented OSC films for high-performance X-ray detectors.

关键词： Organic semiconducting films Highly oriented X-ray Detector X-ray imaging Wearable detector

猪肺炎支原体乳酸脱氢酶在诱导猪支气管上皮细胞凋亡中的作用

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畜牧兽医学报 2024年第5期55卷 2195-2205页

作者：王吉英尹蕊如谢星王海燕刘胡栋胡辉熊祺琰冯志新邵国青于岩飞湖南农业大学动物医学院长沙410125 江苏省农业科学院兽医研究所南京210014 兽用生物制品(泰州)国泰技术创新中心泰州225327 怀化职业技术学院动物科技学院怀化418099 南京农业大学动物医学院南京210095 江苏省农业科学院动物免疫工程研究所南京210014 湖南医药学院医学人文与信息管理学院怀化418000

猪肺炎支原体感染会引起宿主上皮细胞的损伤及凋亡。上皮屏障的破坏往往导致细菌和病毒的继发感染,给养猪业造成严重的经济损失,但具体的致病机制及毒力因子尚未完全阐明。前期研究发现猪肺炎支原体乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase, L... 详细信息

猪肺炎支原体感染会引起宿主上皮细胞的损伤及凋亡。上皮屏障的破坏往往导致细菌和病毒的继发感染,给养猪业造成严重的经济损失,但具体的致病机制及毒力因子尚未完全阐明。前期研究发现猪肺炎支原体乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase, LDH)不仅参与猪肺炎支原体的代谢还与猪肺炎支原体的毒力相关。因此,本研究通过原核表达及亲和层析获得猪肺炎支原体乳酸脱氢酶重组蛋白(recombinant LDH, rLDH),之后分别用不同浓度的rLDH与猪支气管上皮细胞(porcine bronchial epithelial cell, PBEC)孵育,经显微镜观察rLDH对细胞形态的影响,通过CCK-8法检测rLDH对细胞活力的影响。选取对细胞形态及活力影响不显著的50和100μg·mL^(-1) rLDH分别与PBEC孵育,通过流式细胞仪检测细胞凋亡率,反转录荧光定量PCR(reverse transcription-quantitative polymerase chain reaction, RT-qPCR)法和免疫印记检测凋亡相关基因caspase 3、caspase 8、caspase 9、Bax、BCL-2的转录水平和蛋白水平。结果显示:猪肺炎支原体rLDH呈剂量依赖性地诱导PBEC凋亡,其作用与猪肺炎支原体菌株一致。用rLDH及Mhp 168孵育后,PBEC的促凋亡因子Bax、caspase 3和caspase 9的mRNA水平显著上调,凋亡抑制因子BCL-2的mRNA水平显著下调,caspase 8的mRNA水平未发生显著变化。促凋亡因子Bax、caspase 3的蛋白表达水平显著上调,凋亡抑制因子BCL-2的蛋白表达水平显著下调。结果表明,猪肺炎支原体可能通过LDH诱导PBEC内源性细胞凋亡,凋亡相关因子caspase 3、caspase 9、Bax和BCL-2在其中发挥重要作用。

关键词：猪肺炎支原体(Mhp) 乳酸脱氢酶(LDH) 猪支气管上皮细胞(PBEC) 凋亡

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大凉山断裂带中段越西断裂晚第四纪古地震

地震地质 2023年第2期45卷 321-337页

作者：刘庆刘韶张世民应急管理部国家自然灾害防治研究院北京100085 四川省地震局成都610041

越西断裂是青藏高原东缘大凉山断裂带中唯一一条以逆冲作用为主的分支断裂。该断裂控制了越西第四纪盆地,断层2盘有2 000m的地形高差,与其东侧以左旋走滑错动为主的普雄断裂构成了大凉山断裂带中段的正花状构造。前人发现了越西断裂在... 详细信息

越西断裂是青藏高原东缘大凉山断裂带中唯一一条以逆冲作用为主的分支断裂。该断裂控制了越西第四纪盆地,断层2盘有2 000m的地形高差,与其东侧以左旋走滑错动为主的普雄断裂构成了大凉山断裂带中段的正花状构造。前人发现了越西断裂在山前洪积扇上形成的断层陡坎,但目前尚没有相关古地震的研究报道。文中在断错地貌调查的基础上,通过槽探与放射性碳年代测定等方法揭露了越西断裂晚第四纪以来的4次古地震事件,年代分别是25260—23880BC、 23930—23500BC、 20980—1400BC、 1270—1500AD,最新事件可能为1480年越西地震。根据普雄断裂已有的古地震研究结果分析,这次历史地震可能导致越西断裂与普雄断裂同步破裂。

关键词：大凉山断裂带越西断裂晚第四纪古地震

2024年1月23日乌什M_(S)7.1地震前新疆地电优势方位角变化特征分析

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内陆地震 2024年第2期38卷 182-193页

作者：刘海洋饶文徐衍刚艾萨·伊斯马伊力新疆维吾尔自治区地震局阿克苏地震监测中心站新疆阿克苏843000 新疆维吾尔自治区地震局新疆乌鲁木齐830011

通过对2024年1月23日乌什M_(S)7.1地震前新疆境内5个地电台站观测数据的回溯性分析,计算地震前各台站地电优势方位角,总结数据变化特征,发现地震前各台站地电优势方位角均出现了不同程度的异常变化,异常表现为分散、集中、偏转和跃变的... 详细信息

通过对2024年1月23日乌什M_(S)7.1地震前新疆境内5个地电台站观测数据的回溯性分析,计算地震前各台站地电优势方位角,总结数据变化特征,发现地震前各台站地电优势方位角均出现了不同程度的异常变化,异常表现为分散、集中、偏转和跃变的特征。其中震中附近的乌什台、温泉台地电优势方位角异常在时间上具有准同步变化。地震前震中500 km范围内的乌什、温泉、和田台不仅存在不同方位间相关系数的准同步下降变化,而且极化方位也出现了相似的线性极化增强现象,且乌什、和田台优势方位角的异常变化均呈现出向主压应力集中现象,说明在乌什M_(S)7.1地震前乌什、温泉、和田台观测到的地电数据变化,同此次地震具有一定机理上的联系。

关键词：乌什M_(S)7.1地震地电场优势方位角变化特性震源机制

Dynamic Elastic Modulus and Damping Ratio of Lignin-Modified Loess

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Journal of Renewable Materials 2021年第3期9卷 523-540页

作者： Qian Wang Zhaozhao liu Xiumei Zhong Zhongnan Gao Fuqiang liu Key Laboratory of Loess Earthquake Engineering China Earthquake Administration&Gansu ProvinceLanzhou730000China College of Civil Engineering and Mechanics Lanzhou UniversityLanzhou730000China

To effectively improve the poor engineering properties of loess and enhance its seismic performance,the industrial by-product lignin is used as a modified *** on lots of dynamic triaxial tests,the dynamic elastic modulus and damping ratio of lignin-modified loess were *** effects of lignin content on the dynamic elastic modulus and damping ratio of lignin-modified loess were *** with scanning electron microscopy(SEM)and X-ray diffraction(XRD),the microscopic mechanism of lignin to improve the dynamic properties of loess was *** results show that lignin can effectively modify the dynamic deformation of loess under dynamic *** the same dynamic stress condition,the dynamic strain of lignin-modified loess is smaller than compacted *** dynamic elastic modulus of modified loess with different lignin content are quite different,but both decrease with the increase of dynamic *** the dynamic elastic modulus of modified loess is greater than compacted *** maximum dynamic elastic modulus of modified loess with a lignin content of 1%are significantly greater than *** the same dynamic strain condition,the damping ratio of lignin-modified loess is smaller than compacted *** can effectively fill loess pores and cement loess *** with compacted loess,no new mineral components are generated in the lignin-modified *** optimum lignin content of dynamics characteristic of modified loess is present,and the optimum lignin content is 1%.

关键词： Lignin modified treatment dynamic triaxial test SEM XRD

潍坊青州M_(L)4.1地震震源区发震构造分析

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震灾防御技术 2024年第1期19卷 61-67页

作者：柴光斌张辉崔华伟李翠芹赵银刚池国民刘海林李世莹山东省地震局潍坊地震监测中心站山东潍坊261000 山东省地震局济南250102 河北省地震动力学重点实验室河北三河065201

2022年5月2日7时53分山东潍坊青州发生M_(L)4.1地震,基于中国地震台网中心的地震观测报告和山东数字化台网的波形资料,采用双差定位法对潍坊青州地震序列进行重新精定位,利用P波初动方法对其中11个M_(L)2.0以上的地震求震源机制解。利... 详细信息

2022年5月2日7时53分山东潍坊青州发生M_(L)4.1地震,基于中国地震台网中心的地震观测报告和山东数字化台网的波形资料,采用双差定位法对潍坊青州地震序列进行重新精定位,利用P波初动方法对其中11个M_(L)2.0以上的地震求震源机制解。利用阻尼时空应力反演方法和MSATSI软件包反演震源区局部应力场特征。经过分析得到以下结论:青州地震序列往SN向展布、倾向N。主震震源机制显示为正断,其节面Ⅰ走向263°、倾角31°、滑动角-109°,节面Ⅱ走向106°、倾角61°、滑动角-78°,局部应力场最佳主压应力轴呈NWW-SEE向(-92.19°)低倾角(16.09°)挤压,最优主张应力轴呈SSE-NNW向(0.26°)近水平(8.45°)拉张。本文推断发震断层为走向EW的隐伏断裂。

关键词：青州地震震源机制解双差重定位应力场