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基于二阶链式子区的金属拉伸试验DIC辅助测试方法

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工程力学 2024年第4期41卷 237-246页

作者：李得睿周焕新程斌上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200240

为提高金属材性试验的测量精度和测试效率,在传统拉伸试验方法的基础上引入数字图像相关(Digital Image Correlation, DIC)技术,提出相应形变测量理论及方法。基于拉伸试件的颈缩变形特征,提出链式形变测量理论,该理论通过一种跟随表面... 详细信息

为提高金属材性试验的测量精度和测试效率,在传统拉伸试验方法的基础上引入数字图像相关(Digital Image Correlation, DIC)技术,提出相应形变测量理论及方法。基于拉伸试件的颈缩变形特征,提出链式形变测量理论,该理论通过一种跟随表面形状变化而自由变形的柔性链条来表征各阶段的试件形变。进一步通过设置多个连续且等尺寸的DIC二阶链式子区,采用DIC亚像素算法得到任意变形时刻的链式子区角点坐标,并进一步得到沿试件长度方向的柔性离散链形变结果,实现对试件各处应变、颈缩极值点等的求解,从而建立了一套完整的金属拉伸试验DIC辅助测试方法。开展了多个标准金属试件的拉伸试验,通过与引伸仪、靶标图像测量等传统方法对比,验证了该文方法对颈缩效应、弹性模量、极限伸长率、真实应力-应变曲线等金属材性指标具备较高测量精度及有效性,同时该文方法能够实现高度自动化测量,可在金属拉伸试验领域进行工业化推广普及。

关键词：金属拉伸试验数字图像相关真实应力-应变曲线颈缩效应二阶形函数

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米勒循环对重型柴油机燃烧和排放的影响

内燃机学报 2024年第3期42卷 203-208页

作者：范岚岚王斌杜桂枝李浩中国重型汽车集团有限公司山东济南250000 中国重汽济南动力有限公司汽车研究总院动力总成设计部山东济南250000

基于某重型高压共轨柴油机开展了米勒循环在外特性工况点、排放控制工况点和最低燃油消耗率工况点对发动机性能、燃烧和排放的影响研究.米勒循环依靠进气门晚关来实现,其中进气门关闭时刻分别推迟了30°、50°和70°CA.结果表明:重型柴... 详细信息

基于某重型高压共轨柴油机开展了米勒循环在外特性工况点、排放控制工况点和最低燃油消耗率工况点对发动机性能、燃烧和排放的影响研究.米勒循环依靠进气门晚关来实现,其中进气门关闭时刻分别推迟了30°、50°和70°CA.结果表明:重型柴油机应用米勒循环能够在实现较低缸内压力峰值下,较低燃油消耗率的目标,相同缸内压力峰值下燃油消耗率能够降低约1 g/(kW·h);大的进气门晚关角度能够实现在相同燃油消耗率下,排气温度提升20℃以上,可作为发动机排气热管理的储备技术.大的进气门晚关角度在外特性高转速段会造成功率损失,因而必须与高效增压器配合使用才能保证全局功率不损失,同时降低燃油消耗率,提升排气温度.

关键词：重型柴油机米勒循环排气温度

壳聚糖-京尼平纳米凝胶体系交联动力学与应用

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高分子学报 2024年第3期55卷 275-286页

作者：赵欣悦李培通刘砚华胡冰刘勇刚陈全中国科学院长春应用化学研究所高分子物理与化学国家重点实验室长春130022 中国科学技术大学应用化学与工程学院合肥230026 南京农业大学食品科技学院南京210095

天然交联剂京尼平交联壳聚糖稀溶液可得到具有生物相容性的纳米凝胶.利用非对称流场流分离(AF4)对该纳米凝胶交联过程中的尺寸分布及结构演化进行系统研究,发现纳米凝胶分子量分布很宽,跨越3个数量级,但尺寸分布较窄.为探究该规律的普适... 详细信息

天然交联剂京尼平交联壳聚糖稀溶液可得到具有生物相容性的纳米凝胶.利用非对称流场流分离(AF4)对该纳米凝胶交联过程中的尺寸分布及结构演化进行系统研究,发现纳米凝胶分子量分布很宽,跨越3个数量级,但尺寸分布较窄.为探究该规律的普适性,系统研究了预聚物链的分子量以及交联剂浓度对于凝胶行为的影响.发现:(1)不同分子量预聚物得到的纳米凝胶具有相似的尺寸与分子量分布特征,其中相同分子量产物的特征尺寸会随着预聚物分子量的降低而减小,这一现象是由于达到相同尺寸时,低分子量预聚物形成凝胶支化程度更高造成的,这一结论也进一步通过分析比较反应程度与链内密度得到证实;(2)随着交联浓度的提高,凝胶特征尺寸先逐渐降低再逐渐升高.这是由于京尼平具有2个交联位点,交联分两步进行,尺寸降低是由于链内交联密度增加造成纳米凝胶网络结构塌缩,后续尺寸升高是由于第一步交联过度后,反而不利于第二步交联的进行;(3)制备的壳聚糖-京尼平纳米凝胶由于其尺寸的均一性和亲疏水平衡性,可作高效乳化剂制备Pickering乳液:仅需要0.57wt%的壳聚糖纳米凝胶就可以制备稳定的含油量可高达90%的Pickering乳液.

关键词：壳聚糖京尼平交联纳米凝胶场流分离高内相乳液

采用变分模态分解与领域自适应的表面肌电信号手势识别

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西安交通大学学报 2024年第5期58卷 75-87页

作者：姜海燕许先静钟凌珺李竹韵福州大学电气工程与自动化学院福州350108 福建省医疗器械和医药技术重点实验室福州350108

针对传统机器学习在表面肌电信号手势识别领域的适应性和准确性不足,以及新用户因个体生理和行为差异在已有模型上表现不佳的问题,提出一种利用卷积神经网络模型并有效克服肌电数据分布差异的算法,用于提升手势识别的性能。首先对肌电... 详细信息

针对传统机器学习在表面肌电信号手势识别领域的适应性和准确性不足,以及新用户因个体生理和行为差异在已有模型上表现不佳的问题,提出一种利用卷积神经网络模型并有效克服肌电数据分布差异的算法,用于提升手势识别的性能。首先对肌电信号进行变分模态分解,构建易于识别的表面肌电图像,并提出了一种卷积神经网络模型进行手势识别,提升用户相关的肌电信号手势识别准确率;同时利用迁移学习中的领域自适应和模型微调技术,提升用户无关的肌电信号手势识别准确率,并将所提算法在NinaPro DB1肌电数据集中进行了3分类、4分类、5分类和12分类共4组评估验证。结果表明:在4组评估验证中,用户相关的肌电信号手势识别平均准确率分别达到了99.28%、99.30%、98.39%和93.40%,用户无关的肌电信号手势识别平均准确率分别达到了94.05%、92.60%、88.38%和70.03%,表明本文提出的算法在表面肌电信号手势识别中具有良好的效果,为实现人机交互中的普适性的肌电设备开发提供了一种可行的方案。

关键词：领域自适应卷积神经网络手势识别变分模态分解表面肌电信号

基于PBM的离心式叶轮内气泡破碎合并数值模拟

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化工学报 2024年第5期75卷 1816-1829页

作者：师毓辉邢继远姜雪晗叶爽黄伟光中国科学院上海高等研究院上海201210 中国科学院大学北京100049 上海科技大学2060研究院上海201210

针对利用离心泵制备微气泡时叶轮内气泡尺寸较大且分布不均问题探究不同入口含气率(IGVF)和转速对离心泵叶轮内气泡直径和分布的影响,采用欧拉-欧拉非均匀双流体模型与群体平衡模型进行耦合,求解离心泵叶轮内气液两相旋转流场,并且结合... 详细信息

针对利用离心泵制备微气泡时叶轮内气泡尺寸较大且分布不均问题探究不同入口含气率(IGVF)和转速对离心泵叶轮内气泡直径和分布的影响,采用欧拉-欧拉非均匀双流体模型与群体平衡模型进行耦合,求解离心泵叶轮内气液两相旋转流场,并且结合涡识别方法、Luo破碎合并模型对离心泵叶轮内气泡分布规律进行分析。结果表明:①叶片前缘以及吸力面附近存在的涡旋导致气体聚集,引起流道内局部含气率增大,此处气泡合并效应占主导;②流量和转速一定时,随IGVF的增加,流道内湍流强度增加,旋涡后移导致气相聚集区域同样向后延伸,吸力面的高局部含气率区域增大面积显著高于压力面,因此吸力面气泡合并行为更为显著,气泡直径更大;③IGVF和流量一定时,小范围内提升转速可以使气泡破碎效应增强,获得更小直径的气泡。

关键词：气液两相流计算流体力学群体平衡模型微气泡粒度分布

三十烷醇纳米制剂对冬小麦抗旱生理特性的影响

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干旱地区农业研究 2024年第1期42卷 142-151页

作者：张鑫王崇李丽王超马海洋邢佳伊王耀生中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所/作物高效用水与抗灾减损国家工程实验室/农业农村部旱作节水农业重点实验室北京100081

以‘XR4347’品种冬小麦为供试作物,在步入式气候室内开展盆栽试验,设置3种叶面喷施剂型和3个灌溉水平,剂型为市售三十烷醇微乳剂(TRIA,T1)、水滑石负载三十烷醇纳米制剂(TRIA-LDH,T2)和助剂条件对照(T3);灌溉水平分别设置为土壤田间持... 详细信息

以‘XR4347’品种冬小麦为供试作物,在步入式气候室内开展盆栽试验,设置3种叶面喷施剂型和3个灌溉水平,剂型为市售三十烷醇微乳剂(TRIA,T1)、水滑石负载三十烷醇纳米制剂(TRIA-LDH,T2)和助剂条件对照(T3);灌溉水平分别设置为土壤田间持水量的90%(充分灌溉,W1)、60%(中度水分胁迫,W2)和40%(重度水分胁迫,W3)。结果表明:(1)在相同水分处理下,喷施TRIA和TRIA-LDH对小麦叶片光合速率有促进作用。中度水分胁迫下,喷施TRIA和TRIA-LDH的小麦地上部干质量较对照处理分别增加69.9%和32.7%,水分利用效率分别增加32.2%和16.4%;重度水分胁迫下,喷施TRIA-LDH的小麦耗水量比喷施TRIA显著降低24.0%,地上部干物质积累量增加,因此水分利用效率显著提高13.6%。(2)中度水分胁迫下喷施TRIA-LDH的小麦叶片过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活性比喷施TRIA处理显著增加2倍,重度水分胁迫下喷施TRIA-LDH的小麦叶片SOD活性比喷施TRIA处理显著增加1倍,表明喷施TRIA-LDH比喷施TRIA对抗氧化酶活性的促进效果更好。(3)重度水分胁迫下,喷施TRIA-LDH与TRIA的小麦叶片ABA含量分别比对照处理显著降低21.8%和30.9%,表明重度水分胁迫下外源施用三十烷醇可通过降低叶片ABA含量有效缓解水分胁迫对于植株生长的抑制。(4)重度水分胁迫下,喷施TRIA的小麦叶片保卫细胞Ca^(2+)大量外流,而喷施TRIA-LDH的叶片保卫细胞Ca^(2+)内流,可见植物对TRIA-LDH的吸收利用效果更好。在水分胁迫下,三十烷醇纳米制剂增强了植株的抗旱能力,提高了植株的水分利用效率。因此,水滑石纳米载体可用于负载三十烷醇,实现三十烷醇对植物高效、可持续的调控。

关键词：三十烷醇水滑石纳米载体冬小麦水分利用效率抗旱性

基于UPLC-Q-TOF-MS/MS的小续命汤基准样品化学成分及指纹图谱分析

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中国实验方剂学杂志 2024年第17期30卷 164-171页

作者：田真真张紫薇孙建慧翟张喜李艳英天津中医药大学天津301617 北京盈科瑞创新医药股份有限公司北京102200 北京盈科瑞创新药物研究有限公司北京102200

目的:建立小续命汤基准样化学成分的定性分析方法,并建立15批小续命汤基准样品指纹图谱,评价其批间质量一致性。方法:根据《古代经典名方关键信息表(25首方剂)》中小续命汤的关键信息,制备小续命汤基准样品。采用超高效液相色谱-四极杆... 详细信息

目的:建立小续命汤基准样化学成分的定性分析方法,并建立15批小续命汤基准样品指纹图谱,评价其批间质量一致性。方法:根据《古代经典名方关键信息表(25首方剂)》中小续命汤的关键信息,制备小续命汤基准样品。采用超高效液相色谱-四极杆-飞行时间串联质谱法(UPLC-Q-TOF-MS/MS)对小续命汤基准样品进行检测,通过自建数据库、查阅相关文献及与对照品鉴定所得化学成分,并通过与单味药样品及缺单味药阴性样品比对,将各成分进行归属。采用高效液相色谱法(HPLC)建立小续命汤基准样品的指纹图谱,并通过单味药样品及缺单味药阴性样品对共有色谱峰进行药味归属与指认。结果:结合质谱碎片信息、相关文献和数据库检索,从小续命汤基准样品中共鉴定和推测出64个化合物,包括31个黄酮类化合物,8个萜类化合物,12个三萜皂苷类化合物,2个苯酞类化合物,3个苯丙素类化合物,2个姜辣素类化合物,5个生物碱类化合物,1个氰苷类化合物。其中21个源自黄芩,10个源自炒甘草,9个源自人参,8个源自白芍,4个源自防风,3个源自防己,3个源自川芎,2个源自黑顺片,2个源自生姜,1个源自麻黄,1个源自燀苦杏仁。建立的小续命汤基准样品HPLC指纹图谱有23个共有峰,其中峰1、峰2来源于白芍;峰3、峰7来源于防风;峰4、峰8、峰9来源于防己;峰10、峰17、峰18、峰20、峰21来源于炒甘草;峰11~峰16、峰19、峰22来源于黄芩;峰5来源于川芎,峰23来源于生姜;峰6是黄芩和炒甘草共有成分,指认了芍药内酯苷(峰1)、芍药苷(峰2)、升麻素苷(峰3)、5-O-甲基维斯阿米醇苷(峰7)、黄芩苷(峰11)、亥茅酚苷(峰13)、千层纸素A-7-O-β-D-葡萄糖醛酸苷(峰15)、汉黄芩苷(峰16)、甘草酸(峰21)、6-姜辣素(峰23)10个化合物。15批基准样品相似度均>0.999,表明基准样品具有良好的一致性。结论:该研究通过对小续命汤基准样品中的化学成分的鉴定,明确了其物质组成以黄酮类和三萜皂苷类化合物为主,建立的指纹图谱可基本体现小续命汤基准样品的整体化学特征,可为其复方制剂的质量研究提供依据。

关键词：小续命汤基准样品超高效液相色谱-四极杆-飞行时间串联质谱法(UPLC-Q-TOF-MS/MS) 化学成分指纹图谱质量一致性黄酮类

单、双排桩支护路堑边坡动力响应特性的振动台试验研究

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岩土力学 2024年第6期45卷 1763-1777页

作者：朱丹蒋关鲁陈虹羽赵鑫辉黄德贵刘乙甫西南交通大学土木工程学院四川成都610031 西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室四川成都610031 浙江数智交院科技股份有限公司浙江杭州310012

结合西部艰险山区铁路实际工程背景,开展了El-Centro波作用下单、双排桩支护路堑边坡大型振动台模型试验,基于位移、加速度等参数深入研究了两种模型边坡动力响应特性的差异,并结合快速傅里叶变化(fast Fourier transform,简称FFT)谱探... 详细信息

结合西部艰险山区铁路实际工程背景,开展了El-Centro波作用下单、双排桩支护路堑边坡大型振动台模型试验,基于位移、加速度等参数深入研究了两种模型边坡动力响应特性的差异,并结合快速傅里叶变化(fast Fourier transform,简称FFT)谱探讨了两种边坡出现差异的原因。结果表明:抗滑桩的支护效果和差异均随输入波幅值的增大而逐渐体现;当输入波幅值为0.1g~0.3g时,单、双排桩边坡均处于稳定状态,总体动力响应特性差异较小;当输入波幅值为0.4g时,两边坡动力响应开始出现较大差异,单排桩边坡宏观破坏更明显,坡表位移增大较多,土体损伤累积,非线性特征显现;当输入波幅值为0.5g~0.6g时,两种模型边坡的地震波峰值加速度(peak ground acceleration,简称PGA)放大系数高程效应明显,且均在路堑面和桩后坡面处出现塑性区,抗滑桩的存在有效地抑制了PGA放大系数沿坡面向上的增大趋势和坡表双塑性区的贯通,而单排桩边坡PGA放大效应更明显,塑性区范围更广,深度更大,局部失稳更严重,抗震支护作用相对较弱;引入FFT谱比可知,单、双排桩边坡在5~10 Hz频段振幅放大效应的不同是造成单、双排桩边坡动力响应差异的主要原因;在地震作用下,单排桩边坡破坏历经边坡自稳定→坡表土体塑性变形→边坡局部塌陷溃散3个阶段,双排桩边坡破坏历经前两阶段。

关键词：路基工程路堑边坡单、双排抗滑桩振动台试验动力响应

线粒体12S rRNA在南极鱼亚目物种鉴定中的应用

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海洋渔业 2024年

作者：王晓谕彭祖焜朱久阳黄开朱国平王丛丛上海海洋大学海洋生物资源与管理学院大洋渔业资源可持续开发教育部重点实验室国家远洋渔业工程技术研究中心农村农业部大洋渔业开发重点实验室临港新片区海洋生物医药科技创新型平台

南极鱼亚目鱼类种类繁多，且同科鱼类在外形特征上相似，为了对其进行准确的物种鉴定，本研究收集了101尾南极鱼类，利用DNA条形码技术，从分子水平分析南极鱼亚目鱼类间的系统进化关系，并验证了12S rRNA基因作为DNA条形码对南极鱼亚... 详细信息

南极鱼亚目鱼类种类繁多，且同科鱼类在外形特征上相似，为了对其进行准确的物种鉴定，本研究收集了101尾南极鱼类，利用DNA条形码技术，从分子水平分析南极鱼亚目鱼类间的系统进化关系，并验证了12S rRNA基因作为DNA条形码对南极鱼亚目鱼类物种鉴定的适用性，为南极鱼亚目鱼类的分类鉴定和保护提供科学依据。结果表明，采集的101尾鱼类包括3科13属13种南极鱼类，13种南极鱼类的种间平均遗传距离为0.0391，是种内平均遗传距离的11.7倍，符合作为DNA条形码的基本要求。NJ进化树拓扑结构显示，除了头带冰鱼(Chaenocephalus aceratus)和眼斑雪冰鱼(Chionodraco rastrospinosus)，其余序列均能形成独立的单支，同科物种聚类在一支上，具有较高的节点支持率。综上所述，基于线粒体12S rRNA基因的DNA条形码能够对南极鱼亚目鱼类进行准确的物种鉴定，在科的水平上展现出清晰的系统进化关系。

关键词：南极鱼亚目 12S rRNA基因 DNA条形码物种鉴定