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Improved Data Stream Clustering Method: Incorporating KD-Tree for Typicality and Eccentricity-Based Approach

Computers, Materials & Continua 2024年第2期78卷 2557-2573页

作者： Dayu Xu Jiaming Lu xuyao Zhang Hongtao Zhang College of Mathematics and Computer Science Zhejiang A&F UniversityHangzhou311300China College of Economics and Management Zhejiang A&F UniversityHangzhou311300China

Data stream clustering is integral to contemporary big data applications.However,addressing the ongoing influx of data streams efficiently and accurately remains a primary challenge in current research.This paper aims to elevate the efficiency and precision of data stream clustering,leveraging the TEDA(Typicality and Eccentricity Data Analysis)algorithm as a foundation,we introduce improvements by integrating a nearest neighbor search algorithm to enhance both the efficiency and accuracy of the algorithm.The original TEDA algorithm,grounded in the concept of“Typicality and Eccentricity Data Analytics”,represents an evolving and recursive method that requires no prior knowledge.While the algorithm autonomously creates and merges clusters as new data arrives,its efficiency is significantly hindered by the need to traverse all existing clusters upon the arrival of further data.This work presents the NS-TEDA(Neighbor Search Based Typicality and Eccentricity Data Analysis)algorithm by incorporating a KD-Tree(K-Dimensional Tree)algorithm integrated with the Scapegoat Tree.Upon arrival,this ensures that new data points interact solely with clusters in very close proximity.This significantly enhances algorithm efficiency while preventing a single data point from joining too many clusters and mitigating the merging of clusters with high overlap to some extent.We apply the NS-TEDA algorithm to several well-known datasets,comparing its performance with other data stream clustering algorithms and the original TEDA algorithm.The results demonstrate that the proposed algorithm achieves higher accuracy,and its runtime exhibits almost linear dependence on the volume of data,making it more suitable for large-scale data stream analysis research.

关键词： Data stream clustering TEDA KD-tree scapegoat tree

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Research on Fatigue Damage Behavior of Main Beam Sub-Structure of Composite Wind Turbine Blade

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Structural Durability & Health Monitoring 2024年第3期18卷 277-297页

作者： Haixia Kou Bowen Yang xuyao Zhang Xiaobo Yang Haibo Zhao School of Mechanical Engineering Lanzhou Jiaotong UniversityLanzhou730070China School of New Energy and Power Engineering Lanzhou Jiaotong UniversityLanzhou730070China

Given the difficulty in accurately evaluating the fatigue performance of large composite wind turbine blades(referred to as blades),this paper takes the main beam structure of the blade with a rectangular cross-sectionas the simulation object and establishes a composite laminate rectangular beam structure that simultaneouslyincludes the flange,web,and adhesive layer,referred to as the blade main beam sub-structure specimen,throughthe definition of blade sub-structures.This paper examines the progressive damage evolution law of the compositelaminate rectangular beam utilizing an improved 3D Hashin failure criterion,cohesive zone model,B-K failurecriterion,and computer simulation technology.Under static loading,the layup angle of the anti-shear web hasa close relationship with the static load-carrying capacity of the composite laminate rectangular beam;under fatigueloading,the fatigue damage will first occur in the lower flange adhesive area of the whole composite laminaterectangular beam and ultimately result in the fracture failure of the entire structure.These results provide a theoreticalreference and foundation for evaluating and predicting the fatigue performance of the blade main beamstructure and even the full-size blade.

关键词： Composite laminate wind turbine blade sub-structure progressive damage analysis user material subroutine cohesive zone model

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鳗鲡科鱼类变刚度特性对推进性能影响研究

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力学学报 2024年第1期56卷 273-284页

作者：张旭尧崔祚尹存宏程安楠贵州大学机械工程学院贵阳550025 贵州理工学院航空航天工程学院贵阳550003

生物学研究表明,波动推进鱼类的鱼体刚度对其推进性能有着重要影响,通过改变鱼体刚度可获得优异的游动特性,但鱼类肌肉驱动模式与鱼体刚度和游动性能的关系尚不清晰.鉴于此,文章以鳗鲡科鱼类作为研究对象,基于黏弹性梁理论和Taylor流体... 详细信息

生物学研究表明,波动推进鱼类的鱼体刚度对其推进性能有着重要影响,通过改变鱼体刚度可获得优异的游动特性,但鱼类肌肉驱动模式与鱼体刚度和游动性能的关系尚不清晰.鉴于此,文章以鳗鲡科鱼类作为研究对象,基于黏弹性梁理论和Taylor流体理论,建立由生物学钙离子肌肉驱动的鳗鲡科鱼类游动模型,研究肌肉驱动和鱼体刚度变化对推进性能的影响.结果表明,肌肉驱动力随刚度增加呈先快速增加后缓慢下降的变化趋势,而随着肌肉驱动力增加,鱼体游动速度随刚度增加而增加并逐渐趋于稳定.当肌肉驱动频率由1 Hz增加到2 Hz时,游动速度和启动加速度可分别提升55%和129%,可见增大鱼体刚度可显著提升推进性能.为了验证上述结论,设计了基于串并联结构的变刚度实验平台,实验表明鱼体的变刚度特性能显著提升推进性能.当舵机驱动频率由1 Hz增加到2 Hz时,通过统一变化弹簧刚度大小推力可提升2.5倍.上述研究结果可为改变鱼体刚度提升游动性能提供参数设计指导,为研制变刚度仿生机器鱼提供理论依据.

关键词：鳗鲡科鱼类肌肉驱动变刚度游动性能

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Advances and prospects of triboelectric nanogenerator for self-powered system

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International Journal of Smart and Nano Materials 2021年第3期12卷 233-255页

作者： xuyao an Chunnan Wang Ruomei Shao Shuqing Suna Shenzhen Key Laboratory for Minimal Invasive Medical Technologies Institute of Optical Imaging and SensingDepartment of Biomedical EngineeringShenzhen International Graduate SchoolTsinghua UniversityShenzhenChina Department of Physics Tsinghua UniversityBeijing China

Self-powered technology is a novel power supply technology.In recent years,self-powered intelligent products have attracted much interests.Triboelectric nanogenerators(TENGs)can convert mechanical energy into electrical energy by contact and relative motion,thus providing the possibility of self-powering for electronic equipments.However,TENG-based self-powered technologies are limited by low power output and poor conversion efficiency.In this review,we present the development of TENG-based self-powered systems,with the emphasis on the output power of TENG and how to improve it.Based on the above applications,we propose the idea of TENG-driven self-powered remote robots,providing promising scenarios of small remote robots for land rescue or underwater detection.Due to the limited power output of the current TENGs,there are still some difficulties in driving the robot.Aiming at the problems of low power supply and poor conversion efficiency,we introduce the current attempts to improve the power generation efficiency from the perspectives of mechanical structure,electrode materials and auxiliary tools.We also outline the applications of TENGs as power supply systems in various fields such as sensing,wearable devices,and collecting Marine energy.Finally,we forecast the development prospect of TENG.

关键词： Triboelectric nanogenerator self-power sensors remote robots

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基于RFIO的等效反向旋转随钻陀螺仪误差参数识别

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中国惯性技术学报 2024年第5期32卷 441-448,456页

作者：杨金显王赛飞袁旭瑶河南理工大学电气工程与自动化学院焦作454000 河南省煤矿装备智能检测与控制重点实验室焦作454003

为提高随钻姿态测量精度,提出一种基于旋转霜冰优化器(RFIO)的等效反向旋转随钻陀螺仪误差参数识别方法。首先对等效反向旋转惯导进行误差分析,以随钻姿态误差构造等效反向旋转误差目标函数,以钻停时角速度、加速度和磁场强度关系构造... 详细信息

为提高随钻姿态测量精度,提出一种基于旋转霜冰优化器(RFIO)的等效反向旋转随钻陀螺仪误差参数识别方法。首先对等效反向旋转惯导进行误差分析,以随钻姿态误差构造等效反向旋转误差目标函数,以钻停时角速度、加速度和磁场强度关系构造等效反向旋转误差约束条件,通过RFIO算法辨识误差参数。其次,根据历史目标函数、莱维飞行及RFIO迭代次数设计一种动态上下界策略,提高了目标函数的识别速度;根据当前目标函数值与最优值之间距离设计一种旋转游走策略,提高了误差参数识别精度。实验结果表明,工具面角和井斜角误差控制在±0.4°左右,方位角误差控制在±0.8°左右。与未等效反向旋转相比,工具面角精度提升约60%,井斜角精度提升约66.7%,方位角精度提升约70.4%。

关键词：随钻姿态误差等效反向旋转旋转霜冰优化器旋转游走策略

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政府数据开放到公共数据开放的嬗变

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情报理论与实践 2024年第4期47卷 50-58,83页

作者：赵需要姬祥飞樊振佳西安石油大学经济管理学院陕西西安710065 南开大学商学院天津300071

[目的/意义]分析政府数据开放到公共数据开放的嬗变有利于数据开放活动的健康发展,促进数据要素流通。[方法/过程]在梳理政府数据开放和公共数据开放两者关系基础上,从创新扩散理论出发分析嬗变的三维度表现及嬗变动力。[结果/结论]嬗... 详细信息

[目的/意义]分析政府数据开放到公共数据开放的嬗变有利于数据开放活动的健康发展,促进数据要素流通。[方法/过程]在梳理政府数据开放和公共数据开放两者关系基础上,从创新扩散理论出发分析嬗变的三维度表现及嬗变动力。[结果/结论]嬗变动力共有技术、组织和环境三个维度下的9个关键驱动因素,并提出了6个嬗变的趋势。

关键词：公共数据开放政府数据开放数据要素大数据创新扩散

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低共熔溶剂抑制煤自燃的机理

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煤炭学报 2024年第4期49卷 1917-1930页

作者：戚绪尧王涛张兰君胡杰辛海会梁忠秋中国矿业大学煤矿瓦斯与火灾防治教育部重点实验室江苏徐州221116 江苏海洋大学环境与化学工程学院江苏连云港222005 中煤科工集团沈阳研究院有限公司辽宁沈阳110000

化学阻化是防治煤自燃的重要手段之一,提出了一种基于低共熔溶剂(DES)的类离子液体阻化方法。首先,采用加热法制备并筛选了7种室温低共熔溶剂,分析了不同DES处理后煤样的官能团及热力学特性变化规律,在此基础上采用密度泛函理论分析了DE... 详细信息

化学阻化是防治煤自燃的重要手段之一,提出了一种基于低共熔溶剂(DES)的类离子液体阻化方法。首先,采用加热法制备并筛选了7种室温低共熔溶剂,分析了不同DES处理后煤样的官能团及热力学特性变化规律,在此基础上采用密度泛函理论分析了DES中氢键强度对煤理化性质的改性差异,推导了低共熔溶剂的阻化机制及其最佳氢键强度。研究结果表明:DES处理后煤中氢键网络被破坏重排,脂肪烃与芳香烃相对丰度增加了10%~37%,脂肪族支链结构参数降低了9.38%~20.65%,含氧官能团(C=O和C—O)相对丰度下降了22.88%~56.94%,游离的小分子化合物和矿物质被溶出。DES处理后煤的蒸发脱附阶段质量损失和吸氧增重阶段的吸氧量减小,低温氧化阶段和热分解阶段放热量降低,减小幅度分别为8.94%~77.51%和5.40%~26.20%。氢键受体(HBD)作用点位电负性越强,与氢键供体(HBA)形成的DES团簇氢键强度越大。DES中氢键强度与煤中氢键网络破坏程度呈正相关关系,与吸氧增重阶段的吸氧量和低温氧化放热量及矿物质脱除率呈局部相关性。DES通过溶解煤中活性成分削弱煤的低温氧化强度。并通过促进氢键重排,将低热稳定性氢键转换为热稳定性更高的环状氢键四聚体和OH—N氢键,以此提高煤的断键吸热量。但过高的氢键强度将会抑制活性侧链的脱除和溶解,因此抑制煤自燃的低共熔溶剂的最佳氢键强度应控制在69.45~160.00 kJ/mol。

关键词：低共熔溶剂煤自燃量子化学计算氢键

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基于STARD2015对2017—2022年国内诊断准确性研究的质量评价

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中华检验医学杂志 2024年第3期47卷 308-313页

作者：张静杨文旭逯优美吉旭瑶刘禹哈尔滨医科大学附属第四医院检验科哈尔滨150001

目的基于诊断准确性研究报告规范2015(STARD2015)评价国内诊断准确性研究质量。方法检索中国知网、万方数据知识服务平台的中文核心期刊,收集2017—2022年发表的诊断准确性研究文献,主要检索词为诊断试验、敏感度、特异度、受试者工作特... 详细信息

目的基于诊断准确性研究报告规范2015(STARD2015)评价国内诊断准确性研究质量。方法检索中国知网、万方数据知识服务平台的中文核心期刊,收集2017—2022年发表的诊断准确性研究文献,主要检索词为诊断试验、敏感度、特异度、受试者工作特征(ROC)曲线等。根据纳排标准筛选文献,2位评价者独立评价纳入文献的质量,计算各篇文献STARD2015报告符合率及STARD2015各条目符合率,根据文献STARD2015报告符合率将文献报告质量分为低中高3个水平,统计各水平文献比例及各年份处于中、高水平文献比例。根据所报告条目的内容是否完善将其分为规范和未规范报告,统计未规范报告条目文献比例。采用组内相关系数(ICC)分析2名评价者评估文献一致性;趋势卡方检验分析各年份中、高水平文献比例变化趋势;各年份文献STARD2015报告符合率多组间比较采用单因素方差分析。结果共纳入2017—2022年诊断准确性研究文献6771篇,STARD2015报告符合率为39.56%±4.90%,最低为17.65%,最高为64.71%(报告项目数范围6~22项),93.53%(6333/6771)文献处于中水平。不同年份文献的STARD2015报告符合率差异有统计学意义(F=25.023,P<0.01),2021年文献报告符合率高于其他年份(P均<0.01);各年份报告处于STARD2015中、高水平文献比例呈上升趋势(χ^(2)=14.099,P<0.01)。STARD2015中各条目报告情况差异较大,条目符合率0~100%。在报告条目的文献中,10.34%(569/5503)的文献对条目6、4.15%(277/6677)的文献对条目8、21.84%(1447/6626)的文献对条目20、66.67%(24/36)的文献对条目22、26.03%(877/3369)的文献对条目26未规范报告。结论国内2017—2022年发表的诊断准确性研究文献对STARD2015的总体报告质量呈中等水平,各条目符合率差异较大,国内研究人员对STARD2015认识不足,需加强STARD2015推广。

关键词：文献工作敏感度特异度诊断试验

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LGA焊接工艺研究

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电子质量 2024年第3期 87-91页

作者：杨绪瑶江苏省连云港杰瑞电子有限公司江苏连云港222100

随着电子制造业的发展,栅格阵列封装(LGA)封装越来越多地应用在各种电子产品上。由于其扁平式、无预上焊料的结构,非常容易造成焊接后焊点空洞过大,进而影响其焊接的可靠性。LGA焊点空洞在所有贴装类型元件中相对较难控制,如何减少LGA... 详细信息

随着电子制造业的发展,栅格阵列封装(LGA)封装越来越多地应用在各种电子产品上。由于其扁平式、无预上焊料的结构,非常容易造成焊接后焊点空洞过大,进而影响其焊接的可靠性。LGA焊点空洞在所有贴装类型元件中相对较难控制,如何减少LGA焊接空洞成为当前表面贴装(SMT)行业的难题之一。主要从采用不同锡膏、不同钢网开孔和不同回流焊接曲线等3个方面,探讨了不同的工艺手段对焊接空洞的影响,以及如何优化焊接工艺以减少LGA元件的空洞。

关键词：栅格阵列封装钢网开孔炉温曲线空洞焊接工艺

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复合酶改性玉米皮可溶性膳食纤维的工艺优化及理化特性分析

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食品工业科技 2024年第6期45卷 202-209页

作者：魏旭瑶姜彩霞曾祥瑞王萌郑喜群刘晓兰黑龙江八一农垦大学食品学院黑龙江大庆163319 黑龙江八一农垦大学国家杂粮工程技术研究中心黑龙江大庆163319 粮食副产物加工与利用教育部工程研究中心黑龙江大庆163319 齐齐哈尔大学食品与生物工程学院黑龙江省玉米深加工理论与技术重点实验室黑龙江齐齐哈尔161006

为探究玉米皮可溶性膳食纤维(Soluble Dietary Fiber,SDF)最佳提取工艺及功能特性。本研究以玉米加工副产物玉米皮为原料,采用复合酶法改性提取玉米皮可溶性膳食纤维,通过单因素实验和响应面优化确定最佳工艺参数并对其理化性质进行了... 详细信息

为探究玉米皮可溶性膳食纤维(Soluble Dietary Fiber,SDF)最佳提取工艺及功能特性。本研究以玉米加工副产物玉米皮为原料,采用复合酶法改性提取玉米皮可溶性膳食纤维,通过单因素实验和响应面优化确定最佳工艺参数并对其理化性质进行了研究。结果表明,当纤维素酶添加量为1.5%、木聚糖酶添加量为1%、酶解温度为55℃、酶解时间为150 min时,玉米皮SDF得率达到的最高值为16.64%±0.21%,其溶解度为87.63%±0.43%,持水力为2.87±0.16 g/g,持油力为2.30±0.12 g/g,葡萄糖吸附力为5.32±0.12 mmol/g,体外模拟胃环境(pH2.0)、肠环境(pH7.0)下胆固醇吸附性分别为11.74±0.15、42.93±0.08 mg/g,胆酸钠吸附性分别为15.43±0.17、50.67±0.10 mg/g。研究结果可为玉米皮可溶性膳食纤维的开发利用提供理论参考。

关键词：玉米皮可溶性膳食纤维复合酶改性响应面优化理化性质

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