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一种改进YOLOv5s的森林火灾烟雾检测算法

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计量学报 2024年第9期45卷 1314-1323页

作者：张立国张琦金梅袁煜淋王泓沣燕山大学电气工程学院河北秦皇岛066004

提出一种基于改进YOLOv5s的森林火灾烟雾检测算法。构建包含16573幅图片的火焰烟雾数据集,解决训练数据不足的问题,提高训练模型的泛化能力。设计一种轻量化的GC-C3模块替换原有的C3模块,减少模型参数量和计算量;将加权双向特征金字塔... 详细信息

提出一种基于改进YOLOv5s的森林火灾烟雾检测算法。构建包含16573幅图片的火焰烟雾数据集,解决训练数据不足的问题,提高训练模型的泛化能力。设计一种轻量化的GC-C3模块替换原有的C3模块,减少模型参数量和计算量;将加权双向特征金字塔网络结构融合到Neck结构中,增强网络对于中小目标的检测能力;修改网络空间金字塔池化结构,使用SimSPPF结构替换SPPF,提高了网络的计算效率和检测准确度;将边界框回归损失函数CIOU替换为Focal-EIOU,加快模型的收敛速度,解决正负样本不匹配的问题。实验结果表明:改进之后的网络平均检测准确度提高2.3%,模型参数数量下降46.7%,模型计算量下降47.5%。

关键词：机器视觉火灾烟雾检测深度学习 YOLOv5s 轻量化小目标检测 Focal-EIOU

In-situ coupling construction of interface bridge to enhance electrochemical stability of all solid-state lithium metal batteries

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Journal of Energy Chemistry 2024年第2期89卷 18-26,I0003页

作者： Qianwei zhang Rong Yang Chao Li Lei Mao Bohai wang Meng Luo Yinglin Yan Yiming Zou Lisheng Zhong Yunhua Xu International Research Center for Composite and Intelligent Manufacturing Technology Institute of Chemical Power SourcesXi’an University of TechnologyXi’an 710048ShaanxiChina School of Materials Science and Engineering Xi’an University of TechnologyXi’an 710048ShaanxiChina School of Electrical Engineering Xi’an University of TechnologyXi’an 710048ShaanxiChina yulin University Yulin 719000ShaanxiChina

Polymer-based composite electrolytes composed of three-dimensional Li_(6.4)La_(3)Zr_(2)Al_(0.2)O_(12)(3D-LLZAO)have attracted increasing attention due to their continuous ion conduction and satisfactory mechanical ***,the organic/inorganic interface is incompatible,resulting in slow lithium-ion transport at the ***,the compatibility of organic/inorganic interface is an urgent problem to be *** by the concept of“gecko eaves”,polymer-based composite solid electrolytes with dense interface structures were *** bridging of organic/inorganic interfaces was established by introducing silane coupling agent(3-chloropropyl)trimethoxysilane(CTMS)into the PEO-3D-LLZAO(PL)*** in-situ coupling reaction improves the interface affinity,strengthens the organic/inorganic interaction,reduces the interface resistance,and thus achieves an efficient interface ion transport *** prepared PEO-3D-LLZAO-CTMS(PLC)electrolyte exhibits enhanced ionic conductivity of 6.04×10^(-4)S cm^(-1)and high ion migration number(0.61)at 60℃and broadens the electrochemical window(5.1 V).At the same time,the PLC electrolyte has good thermal stability and high mechanical ***,the Li Fe PO_(4)|PLC|Li battery has excellent rate performance and cycling stability with a capacity decay rate of 2.2%after 100 cycles at 60℃and 0.1 *** advantages of PLC membranes indicate that this design approach is indeed practical,and the in-situ coupling method provides a new approach to address interface compatibility issues.

关键词： Organic/inorganic interphase Coupling effect Composite electrolyte Interface compatibility

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基于抗差自适应滤波的高速列车融合测速算法

同济大学学报（自然科学版） 2024年第6期52卷 935-942页

作者：王小敏贾钰林张亚东魏维伟何静西南交通大学信息科学与技术学院成都611756 四川省列车运行控制技术工程研究中心成都611756 中国航天科技集团有限公司交通感知雷达研发中心上海201109

针对Kalman滤波在高速列车融合测速过程中因观测粗差和动力学模型误差而引起的融合精度下降问题,提出一种基于抗差自适应滤波的高速列车融合测速算法。首先,在Kalman滤波的基础上构建异常检测函数和误差判别统计量,用于检测和区分传感... 详细信息

针对Kalman滤波在高速列车融合测速过程中因观测粗差和动力学模型误差而引起的融合精度下降问题,提出一种基于抗差自适应滤波的高速列车融合测速算法。首先,在Kalman滤波的基础上构建异常检测函数和误差判别统计量,用于检测和区分传感器异常观测导致的观测粗差和动力学模型误差;然后,针对观测粗差和动力学模型误差,分别采用三段式函数和指数函数构造抗差因子和自适应因子,通过2种因子合理调节观测信息和模型信息在状态估计中的权重,从而降低观测粗差和动力学模型误差对融合结果的影响;最后,通过2种运行场景以及算法对比,仿真验证抗差自适应滤波算法性能。仿真结果表明,与基于Kalman滤波的融合测速算法相比,所提出算法无论在观测粗差场景还是在动力学模型误差场景,均具有更高的精度和稳定性。

关键词：铁路运输列车测速抗差自适应滤波高速列车信息融合

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基于STFrFT的间歇采样转发干扰抑制

系统工程与电子技术 2024年第10期46卷 3312-3324页

作者：李晋杰曹运合张钰林王蒙西安电子科技大学雷达信号处理全国重点实验室陕西西安710071 北京机电工程研究所北京100074

干扰机对雷达脉冲快速切片、转发形成间歇采样转发干扰,若从雷达主瓣进入,将对雷达目标检测形成严重威胁。从波形设计和时频分析的角度出发,提出一种基于短时分数阶傅里叶变换(short-time fractional Fourier transform,STFrFT)的主瓣... 详细信息

干扰机对雷达脉冲快速切片、转发形成间歇采样转发干扰,若从雷达主瓣进入,将对雷达目标检测形成严重威胁。从波形设计和时频分析的角度出发,提出一种基于短时分数阶傅里叶变换(short-time fractional Fourier transform,STFrFT)的主瓣间歇采样转发干扰抑制方法。首先设计脉内捷变频信号,提升干扰与目标信号的差异;接着采用STFrFT进行时频分析,相比传统短时傅里叶变换大大提升了时频分辨率,相比分数阶傅里叶变换类方法没有对信号参数的限制;最后结合图像学方法对干扰进行剔除,对从主瓣进入的高干信比干扰也可形成有效抑制。仿真结果表明,所提方法可在多种环境下有效对抗间歇采样转发干扰。

关键词：间歇采样转发干扰短时分数阶傅里叶变换图像处理频率捷变

基于改进LSTM-SVM的双向DC-DC电力变换器故障诊断

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河南理工大学学报（自然科学版） 2024年第5期43卷 118-126页

作者：王福忠任淯琳张丽王丹河南理工大学电气工程与自动化学院河南焦作454000 黄河交通学院智能工程学院河南焦作454950

目的为了解决双向DC-DC电力变换器的软故障诊断精度不高的问题,方法提出基于改进LSTM-SVM的双向DC-DC电力变换器故障诊断模型。首先,分析双向DC-DC电力变换器中电容、电感和MOSFET管的故障机理,通过仿真实验模拟各元件失效后变换器的输... 详细信息

目的为了解决双向DC-DC电力变换器的软故障诊断精度不高的问题,方法提出基于改进LSTM-SVM的双向DC-DC电力变换器故障诊断模型。首先,分析双向DC-DC电力变换器中电容、电感和MOSFET管的故障机理,通过仿真实验模拟各元件失效后变换器的输出电气参数变化,从而确定变换器不同元件故障时对应的故障特征参数;其次,构建改进的LSTM-SVM双向DC-DC电力变换器故障诊断组合模型,在LSTM中添加Mogrifier门机制,提高LSTM提取时间序列原始数据中微弱特征的能力;最后,由于传统LSTM的末端分类器为Softmax,其主要解决单一元件诊断问题,变换器故障类型较多,维数较高,所以采用麻雀搜索算法优化的SVM代替原有的Softmax函数,对LSTM输出的数据进行故障分类,提高故障诊断的准确率。设置双向DC-DC电力变换器充放电两种状态下,包含电解电容、电感和MOSFET单双管故障在内的24组故障,分别采用本文构建的改进的LSTM-SVM和原始的LSTM-SVM双向DC-DC变换器故障诊断模型进行诊断。结果结果表明,改进的LSTM-SVM故障诊断模型诊断准确率平均值为99.71%,原始的LSTM-SVM故障诊断模型诊断准确率平均值为88.48%,改进的LSTM-SVM故障诊断模型对各元件的故障诊断正确率均高于原始的LSTM-SVM故障诊断模型的。结论基于改进LSTM-SVM的双向DC-DC电力变换器故障诊断模型实现了对双向DC-DC电力变换器中的电解电容、电感和MOSFET单双管故障的准确诊断。

关键词：双向DC-DC变换器软故障改进长短期记忆网络麻雀搜索支持向量机故障诊断

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白鲜皮免疫调节机制的网络药理学分析及验证

动物营养学报 2024年第7期36卷 4706-4715页

作者：张鹏张皓越王思源滕明芳陈渝林吕秋凤沈阳工学院生命工程学院抚顺113122 沈阳农业大学动物科学与医学学院沈阳110866

本试验旨在探究白鲜皮的免疫调节能力及其机制。通过TCMSP数据库筛选出11个白鲜皮活性成分,利用GeneCard数据库和OMIM数据库预测到318个相关联的靶点基因,通过对药物靶点的筛选,获得63个疾病与药物共同的靶点。通过Cytoscape软件构建药... 详细信息

本试验旨在探究白鲜皮的免疫调节能力及其机制。通过TCMSP数据库筛选出11个白鲜皮活性成分,利用GeneCard数据库和OMIM数据库预测到318个相关联的靶点基因,通过对药物靶点的筛选,获得63个疾病与药物共同的靶点。通过Cytoscape软件构建药物-活性成分-靶点网络。使用Perl计算机程序语言对GO功能富集结果进行筛选和KEGG通路富集分析。通过腹腔注射环磷酰胺建立免疫抑制小鼠模型,用1.3、2.6、5.2 g/kg BW(按生药量计)的白鲜皮提取物灌胃免疫抑制小鼠2周后检测小鼠体重、免疫器官指数、血清细胞因子含量、血常规指标。结果显示:白鲜皮中的黄芩素、β-谷甾醇、木犀草素、白鲜明碱、前茵芋碱、槲皮素等化合物通过调节AKT1、IL6、IL1B、JUN、PTGS2、VEGFA等重要靶点,参与调节白细胞介素-17信号通路、肿瘤坏死因子信号通路,进而起到免疫调节的效果。小鼠免疫抑制试验发现,相比模型组,5.2 g/kg BW白鲜皮提取物对小鼠的体重没有产生显著影响(P>0.05),但极显著增加了小鼠的肝脏指数和脾脏指数(P<0.01);此外,5.2 g/kg BW白鲜皮提取物极显著提高了小鼠血清白细胞介素-2(IL-2)、干扰素-γ(IFN-γ)、免疫球蛋白A(IgA)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)含量(P<0.01)。本研究展现了白鲜皮免疫调节多成分、多靶点作用的特点,可为白鲜皮在畜禽健康养殖中的应用提供科学依据。

关键词：白鲜皮提取物网络药理学免疫调节小鼠

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含聚硅氧烷链段邻苯二甲腈树脂的制备及性能

高分子材料科学与工程 2024年第2期40卷 1-8页

作者：蒋欣欣赵星诺章宇琳刘小僮王文蓓周权张钧钧华东理工大学特种功能高分子材料及相关技术教育部重点实验室材料科学与工程学院上海200237 上海富晨新材料有限公司上海201600

以端羟基聚二甲基硅氧烷和4-硝基邻苯二甲腈为原料,在强极性溶剂中进行亲核取代反应合成了含聚硅氧烷链段邻苯二甲腈树脂(SIPH),并利用氨基改性剂(AWL)与该树脂进行反应制备了改性含聚硅氧烷链段邻苯二甲腈树脂预聚物(SIPH-AL)。通过红... 详细信息

以端羟基聚二甲基硅氧烷和4-硝基邻苯二甲腈为原料,在强极性溶剂中进行亲核取代反应合成了含聚硅氧烷链段邻苯二甲腈树脂(SIPH),并利用氨基改性剂(AWL)与该树脂进行反应制备了改性含聚硅氧烷链段邻苯二甲腈树脂预聚物(SIPH-AL)。通过红外光谱和核磁共振表征了SIPH树脂的化学结构;采用差示扫描量热法、红外光谱法、热重分析和动态力学热分析表征了SIPH-AL的固化行为和固化物的耐热性。结果表明,SIPH-AL起始固化温度为207℃,其固化物在空气和氮气中失重5%的温度(T_(d5))及1000℃质量保留率分别是453℃,29%和500℃,77%;石英纤维增强SIPH-AL复合材料室温和600℃时的弯曲强度分别为515.5 MPa和94.5 MPa,玻璃化转变温度(T_(g))高于500℃。

关键词：含聚硅氧烷链段邻苯二甲腈树脂氨基改性剂耐热性复合材料

Tilted Perpendicular Anisotropy-Induced Spin-Orbit Ratchet Effects

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Chinese Physics Letters 2024年第7期41卷 181-186,I0001,I0002,I0003页

作者：陈彬龙垣图聂宇林凌姿瑀马天平张瑞轩吴义政骆泳铭王宁宁 School of Electronics and Information Engineering Hangzhou Dianzi UniversityHangzhou 310018China State Key Laboratory of Surface Physics and Department of Physics Fudan UniversityShanghai 200433China Research Center for Intelligent Computing Platforms Zhejiang LaboratoryHangzhou 311121China Wenzhou Institute of Hangzhou Dianzi University Wenzhou 325038China Anhui Key Laboratory of Magnetic Functional Materials and Devices School of Materials Science and EngineeringAnhui UniversityHefei 230601China

Using micromagnetic simulations, we demonstrate the tilted perpendicular anisotropy-induced spin-orbit ratchet effect. In spin-orbit torque(SOT)-induced magnetization switching, the critical currents required to switch between the two magnetization states(upward and downward magnetization) are asymmetric. In addition, in the nanowire structure, tilted anisotropy induces formation of tilted domain walls(DWs). The tilted DWs exhibit a ratchet behavior during motion. The ratchet effect during switching and DW motions can be tuned by changing the current direction with respect to the tilting direction of anisotropy. The ratchet motion of the DWs can be used to mimic the leaky-integrate-fire function of a biological neuron, especially the asymmetric property of the “potential” and “reset” processes. Our results provide a full understanding of the influence of tilted perpendicular anisotropy on SOT-induced magnetization switching and DW motion, and are beneficial for designs of further SOT-based devices.

关键词： motion effect magnetization

Zr-1.0Ti-0.35Nb合金热变形行为研究

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稀有金属材料与工程 2024年第6期53卷 1608-1615页

作者：公维佳陈吉昌张敬翊陈兆奎李中奎李金山西北工业大学材料学院陕西西安710072 西北工业大学太仓长三角研究院清洁能源研究中心江苏太仓215400 中机第一设计研究院有限公司安徽合肥230601 西北工业大学伦敦玛丽女王大学工程学院陕西西安710072

乏燃料后处理强酸、强氧化性、强放射性的工作环境,对后处理溶解器选材、加工工艺提出了严苛要求。本工作研究了自主设计Zr-1.0Ti-0.35Nb合金在670~750℃温度范围、3种不同应变速率0.01、0.1和1 s^(-1)条件下的热压缩变形行为,分析了热... 详细信息

乏燃料后处理强酸、强氧化性、强放射性的工作环境,对后处理溶解器选材、加工工艺提出了严苛要求。本工作研究了自主设计Zr-1.0Ti-0.35Nb合金在670~750℃温度范围、3种不同应变速率0.01、0.1和1 s^(-1)条件下的热压缩变形行为,分析了热压缩过程中该合金的微观组织特征,并基于峰值应力构建了其热变形本构模型。结果表明,应变速率和变形温度对Zr-1.0Ti-0.35Nb合金热变形过程具有显著影响,流变应力随应变速率增加而增大,随变形温度的升高而减小,达到峰值应力后流变曲线呈现明显动态再结晶特征;提高变形温度有助于发生动态再结晶和晶粒长大;基于Arrhenius本构方程计算得到Zr-1.0Ti-0.35Nb合金的热变形激活能为225.8kJ/mol,硬化指数为5.62,说明合金元素Ti使锆合金的热变形激活能升高;实验值与预测值之间的相关系数为0.97427,平均相对误差为6.15%,证实此本构方程预测Zr-1.0Ti-0.35Nb合金流变应力的准确性,能够为新型锆合金热加工工艺优化提供理论指导。

关键词：乏燃料后处理 Zr-1.0Ti-0.35Nb合金热变形动态再结晶本构模型