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近邻密度辅助模糊优化孪生支持向量机的钢板表面缺陷分类

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计算机集成制造系统 2024年第3期30卷 1115-1126页

作者：侯政通胡鹰乔磊明邓志飞太原科技大学计算机科学与技术学院山西太原030024 东北大学计算机科学与工程学院辽宁沈阳110169

为提升钢板表面缺陷分类精度,提出一种选择性弱化样本的分类模型。首先,在图像预处理阶段引入显著性检测算法来减少二值化后图像出现失真的影响;其次,为了降低不利的边缘样本点对模型的影响,同时又能提高有利的边缘样本点对模型的贡献,... 详细信息

为提升钢板表面缺陷分类精度,提出一种选择性弱化样本的分类模型。首先,在图像预处理阶段引入显著性检测算法来减少二值化后图像出现失真的影响;其次,为了降低不利的边缘样本点对模型的影响,同时又能提高有利的边缘样本点对模型的贡献,构造了一种新的密度模糊隶属度函数对样本进行权重赋值;最后,在孪生支持向量机(TWSVM)的基础上,将构造的密度模糊隶属度函数作为优化条件嵌入模型内,提出了近邻密度辅助模糊优化的TWSVM算法,以提高分类效果。在数据集NEU上的实验结果表明,引入显著性检测算法后,重新设计的特征在整体准确率上提高了1.66%,同时采用优化后的算法进行缺陷分类,准确率达到98.33%,进一步提高了分类性能。

关键词：图像处理显著性检测缺陷分类孪生支持向量机密度函数 K近邻

铁镧双金属MOF去除水体中的磷酸盐和Cr(Ⅵ)

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中国环境科学 2024年第9期44卷 4918-4928页

作者：金史怡郭波曹群冯凡陈彩玉王瑞麟太原理工大学环境科学与工程学院山西太原030024

采用快速高效的电沉积法制备了磁性铁镧双金属MOF(Fe/La-MOF)材料,并用于去除水中的磷酸盐和Cr(VI).结果显示:Fe/La等物质的量比,单独去除磷酸盐或Cr(VI)时,Fe/La-MOF投加量1g/L(除P)或2.5g/L(除Cr(VI)),pH值2~7(除P)或pH值2~11(除Cr(VI)),反应120min,磷酸盐(初始100mg P/L)或Cr(VI)(初始20mg Cr/L)的去除率分别达到94%或95%以上. Langmuir等温线能很好拟合Fe/La-MOF对磷酸盐或Cr(Ⅵ)的吸附,且理论最大吸附量分别是350.4mg P/g和33.4mg Cr/g. Fe/La-MOF吸附磷酸盐或Cr(Ⅵ)的行为更符合拟二级动力学,表明该过程以化学吸附为主;XPS、XRD、FTIR等表征结果进一步揭示:主要的吸附机理是发生在磷酸盐或Cr(Ⅵ)阴离子与Fe/La-OH之间的配体交换.另外,磁性Fe/La-MOF易于分离且在多次循环使用中保持较好的稳定性. Fe/La-MOF可同时用于去除磷酸盐和Cr(VI),pH值近中性, Fe/La-MOF加入量2.5g/L,反应120min,磷酸盐(初始25mg P/L)和Cr(VI)(初始20mg Cr/L)的去除率分别达到100%和92.2%.总之, Fe/La-MOF是一种可以快速制备的、具有良好吸附和稳定性能、宽大的pH值适用范围的高效吸附剂.

关键词：双金属MOF 磁性电沉积磷酸盐 Cr(Ⅵ)

基于信息共享策略的加权逐点预测动态多目标优化

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计算机应用与软件 2024年第6期41卷 273-281页

作者：包全磊陈红星太原学院山西太原030032 山西大学计算机与信息技术学院山西太原030006

为了有效实现Pareto最优解,并且提升对于输入误差的鲁棒性,提出一种基于信息共享策略的加权逐点预测动态多目标优化算法。引入一种信息共享策略,该策略允许每个点利用其相邻解决方案中的信息有效提升模型的鲁棒性。引入一个相似性度量,... 详细信息

为了有效实现Pareto最优解,并且提升对于输入误差的鲁棒性,提出一种基于信息共享策略的加权逐点预测动态多目标优化算法。引入一种信息共享策略,该策略允许每个点利用其相邻解决方案中的信息有效提升模型的鲁棒性。引入一个相似性度量,并对其与一些常用的相似性度量进行对比分析,进一步提出一种加权逐点预测方法,逐点特性极大增强了捕捉各种模式的能力。在EC2018 DMO测试套件上的实验结果验证了该方法的有效性。

关键词：信息共享鲁棒性多目标优化加权逐点预测

杯形砂轮旋转超声磨削SiCp/Al复合材料表面微观形貌预测与试验研究

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机械科学与技术 2024年

作者：邱俊宇秦慧斌冯毅贺牧中北大学机械工程学院太原科技大学车辆与交通工程学院

SiCp/Al复合材料具有优异的综合性能，在高科技制造领域得到了广泛应用，但其硬度高、加工困难。杯形砂轮旋转超声磨削常被用来端磨硬脆材料表面，但大尺寸杯形砂轮的谐振模态多样、加工机理复杂，凭经验难以预判磨削后工件的表面微观... 详细信息

SiCp/Al复合材料具有优异的综合性能，在高科技制造领域得到了广泛应用，但其硬度高、加工困难。杯形砂轮旋转超声磨削常被用来端磨硬脆材料表面，但大尺寸杯形砂轮的谐振模态多样、加工机理复杂，凭经验难以预判磨削后工件的表面微观形貌和粗糙度。为此，本文基于数值模拟方法，以杯形砂轮磨粒随机分布为原则，在MATLAB中建立了数值仿真模型，推导了旋转超声磨削磨粒的运动方程，预测了磨削试件的表面微观形貌与粗糙度。最后以SiCp/Al复合材料为磨削对象，对比仿真与试验结果，验证了仿真模型的有效性。该方法可为杯形砂轮旋转超声磨削最优化参数的选择提供参考，并实现高质量、高效率和低成本的磨削。

关键词：旋转超声磨削 SiCp/Al复合材料仿真表面形貌表面粗糙度

LPSO相调控对ECAP挤压Mg-Y-Zn-Al合金组织和力学性能的影响

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热加工工艺 2024年第7期53卷 94-97页

作者：田丰边丽萍孟棫朴张红芳梁伟太原理工大学材料科学与工程学院山西太原030024 先进镁基材料山西省重点实验室山西太原030024 山西省科技人才与科技合作中心山西太原030021 山西银光华盛镁业公司山西闻喜043800

针对含18R-LPSO相铸态Mg-Y-Zn系合金塑韧性差、变形后力学性能提高有限的问题,研究了固溶、铸态+ECAP挤压和固溶+ECAP对Mg-3.74Y-1Zn-0.5Al(at%)合金力学性能的影响。结果表明,固溶处理诱发18R→14H-LPSO相转变、Al(Y,Zn)相化合物颗粒... 详细信息

针对含18R-LPSO相铸态Mg-Y-Zn系合金塑韧性差、变形后力学性能提高有限的问题,研究了固溶、铸态+ECAP挤压和固溶+ECAP对Mg-3.74Y-1Zn-0.5Al(at%)合金力学性能的影响。结果表明,固溶处理诱发18R→14H-LPSO相转变、Al(Y,Zn)相化合物颗粒破碎细化,改善了合金的塑性,但强度几乎不变。铸态+ECAP挤压导致18R-LPSO和Al(Y,Zn)相破碎,并诱发大量α-Mg晶粒发生再结晶。固溶+ECAP挤压使14H-LPSO相弯曲或扭折变形、细小Al(Y,Zn)颗粒均匀分散,仅少数α-Mg晶粒发生再结晶,其强度、塑韧性远高于铸态+ECAP挤压合金的。良好强度、塑韧性匹配的14H-LPSO相的大量形成、α-Mg基体再结晶被抑制及细小Al(Y,Zn)颗粒的均匀分散是其性能提高的主要原因。

关键词： Mg-Y-Zn-Al合金 LPSO相等通道转角挤压(ECAP) 力学性能

葡萄果皮提取物对砷致小鼠小肠毒性的缓解作用

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食品工业科技 2024年第4期45卷 305-312页

作者：赵丹瑜仪慧兰山西大学生命科学学院山西太原030006 山西省人民医院消化科山西太原030012

目的:探究砷摄入对小肠的毒性及葡萄果皮提取物(grape skin extract,GSE)的干预效应。方法:模拟人类饮水砷暴露,小鼠饮用浓度10 mg/L的砷溶液56 d,建立小鼠砷中毒模型,并用不同浓度GSE隔天灌胃干预(150 mg/kg bw和300 mg/kg bw);取小鼠... 详细信息

目的:探究砷摄入对小肠的毒性及葡萄果皮提取物(grape skin extract,GSE)的干预效应。方法:模拟人类饮水砷暴露,小鼠饮用浓度10 mg/L的砷溶液56 d,建立小鼠砷中毒模型,并用不同浓度GSE隔天灌胃干预(150 mg/kg bw和300 mg/kg bw);取小鼠小肠组织,显微镜观察组织形态结构;试剂盒法检测还原型谷胱甘肽(glutathione,GSH)、丙二醛(malondialdehyde,MDA)和H_(2)O_(2)含量,及总超氧化物歧化酶(total superoxide dismutase,T-SOD)活性;qRT-PCR检测紧密连接基因和炎症通路IL-6/JAK2/STAT-3基因表达水平。结果:砷染毒后,小鼠小肠绒毛变短、排列紊乱,黏膜固有层及黏膜下层大量炎细胞浸润;小肠组织的GSH含量和TSOD活性分别降低17.1%和25.2%,MDA和H_(2)O_(2)含量分别增加68.8%和54.3%(P0.05)。结论:GSE通过抑制砷暴露诱导的小肠组织氧化应激、炎症反应及功能基因转录下调,缓解砷的小肠毒性,对机体具有保护作用。

关键词：砷摄入小肠毒性葡萄果皮提取物氧化应激炎症反应

连续低氧曝气与间歇曝气主流Anammox运行效能及微生物特性对比

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中国环境科学 2024年第9期44卷 4910-4917页

作者：李艳周鑫平彩霞太原理工大学环境科学与工程学院山西省市政工程研究生教育创新中心山西晋中030600

分别在连续低氧曝气和间歇曝气两种条件下比较了主流厌氧氨氧化(Anammox)处理模拟城市污水的运行效果.结果表明,间歇曝气方式实现主流Anammox时间更短,仅需24d.间歇曝气下氨氮去除率(ARE)为(96.0±1.0)%、总氮去除率(TNRE)为(80.2±2.0... 详细信息

分别在连续低氧曝气和间歇曝气两种条件下比较了主流厌氧氨氧化(Anammox)处理模拟城市污水的运行效果.结果表明,间歇曝气方式实现主流Anammox时间更短,仅需24d.间歇曝气下氨氮去除率(ARE)为(96.0±1.0)%、总氮去除率(TNRE)为(80.2±2.0)%,相较之下,脱氮效率更稳定且氮去除负荷更高.间歇曝气使好氧和厌氧氨氧化活性均处于更高水平,并促进胞外聚合物(EPS)分泌、蛋白质(PN)含量增加及蛋白质/多糖(PN/PS)升高,能够形成更加致密且红色的厌氧氨氧化生物膜结构;三维荧光光谱发现间歇曝气时溶解性EPS(S-EPS)的峰A的荧光强度显著增加.高通量测序证实曝气方式不同导致了微生物群落组成及功能基因数量存在显著差异.间歇曝气改善好氧氨氧化菌的种群结构并增加相对数量.有助于Anammox菌属(Candidatus Brocadia、Candidatus Kuenenia)富集.基因注释结果表明间歇曝气条件下可能存在部分硝化/部分反硝化+厌氧氨氧化协同脱氮途径.

关键词：连续低氧曝气间歇曝气主流厌氧氨氧化脱氮 EPS 微生物群落

采用BBO晶体产生266 nm深紫外激光过程中的热特性研究

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中国激光 2024年第14期51卷 26-34页

作者：王子文曹雪辰张艳林程东林靳丕铦卢华东山西大学光电研究所量子光学与光量子器件国家重点实验室山西太原030006 山西大学极端光学协同创新中心山西太原030006

基于近红外波段1064 nm激光的四倍频过程是产生深紫外激光的有效技术手段之一。然而,非线性晶体在产生深紫外激光的过程中,晶体内部严重的非线性吸收带来的热效应会破坏其相位匹配条件,进而制约深紫外激光功率的提升。为此,在利用偏硼酸... 详细信息

基于近红外波段1064 nm激光的四倍频过程是产生深紫外激光的有效技术手段之一。然而,非线性晶体在产生深紫外激光的过程中,晶体内部严重的非线性吸收带来的热效应会破坏其相位匹配条件,进而制约深紫外激光功率的提升。为此,在利用偏硼酸钡(BBO)晶体作为1064 nm近红外光四倍频过程的非线性转化介质的基础上,通过对不同匹配温度下的晶体内部温升情况进行研究,发现提高晶体匹配温度可以有效减缓晶体内部由非线性吸收引起的热效应,改善深紫外激光功率输出。最终,在晶体匹配温度为180℃、绿光输入功率为16 W时,获得了重复频率为20 kHz、单脉冲宽度为4 ns、平均功率为2.56 W的266 nm深紫外激光。通过建立BBO晶体非线性吸收理论模型,进一步计算了不同匹配温度、不同紫外激光功率下的非线性吸收系数和归一化色心密度,结果显示,非线性吸收系数与紫外激光功率强度正相关,并且在紫外激光功率均为2.25 W时,相较于60℃,匹配温度为180℃的晶体其非线性吸收系数减小了近63%,色心密度也降低了57%,该研究结果对实现高功率的266 nm深紫外激光的输出具有重要意义。

关键词： 266 nm深紫外激光非线性吸收热效应匹配温度高功率偏硼酸钡

改性CNT负载纳米铁阴极的电芬顿法降解左氧氟沙星

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中国环境科学 2024年

作者：冯凡郭波曹群金史怡王瑞麟陈彩玉太原理工大学环境科学与工程学院

利用浓硫酸对碳纳米管(CNT) 进行改性，并以改性CNT(MCNT)上负载铁(MCNT-Fe)作为阴极，构建非均相电芬顿体系，用于去除左氧氟沙星(LFV)的研究. 阴极材料的SEM、XPS、XRD和FTIR的表征结果显示:负载铁以纳米Fe2O3形式存在，大多数粒子(>8... 详细信息

利用浓硫酸对碳纳米管(CNT) 进行改性，并以改性CNT(MCNT)上负载铁(MCNT-Fe)作为阴极，构建非均相电芬顿体系，用于去除左氧氟沙星(LFV)的研究. 阴极材料的SEM、XPS、XRD和FTIR的表征结果显示:负载铁以纳米Fe2O3形式存在，大多数粒子(>80%)大小在8 nm以内; MCNT表面存在多种含氧基团.阴极材料的循环伏安曲线(CV)和阻抗分析(EIS)表明:与CNT和MCNT 比较，MCNT-Fe阴极的氧还原活性更大，电子传递能力更强.因而MCNT-Fe阴极的电芬顿法有更高的LFV去除效率.该电芬顿法在优化条件下，pH值3～9，反应240 min时LFV去除率可达92.7%～95.7%; 线态氧(1O2)起主要作用 (贡献率达64.6%).此外，MCNT-Fe阴极在多次重复使用中性质稳定，经6次循环使用后的LFV去除率仍可达到89.3%.拓宽的pH值适用范围、稳定的阴极表现以及良好的LFV去除效果非常利于MCNT-Fe阴极的电芬顿法的实际应用，本文提出的1O2可能的形成机制为该法的应用提供了理论依据.

关键词：改性阴极电芬顿碳纳米管左氧氟沙星线态氧