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凯夫拉与陶瓷复合结构抗侵彻性能数值仿真

兵工学报 2022年第9期43卷 2360-2366页

作者：王晓东徐永杰董方栋王昊郑娜娜中北大学机电工程学院山西太原030051 重庆红宇精密工业集团有限公司重庆402760 瞬态冲击技术重点实验室北京102202 陆军装备部驻北京地区军事代表局驻长治地区军事代表室山西长治046000

为研究凯夫拉-129(Kevlar-129)材料与氧化铝(Al_(2)O_(3))陶瓷面板复合装甲结构对抗侵彻性能的影响,建立平头弹丸侵彻该复合装甲单元的有限元模型。在数值模拟侵彻过程中,通过改变侵彻体的速度与复合装甲的结构,得到不同速度下的侵彻体... 详细信息

为研究凯夫拉-129(Kevlar-129)材料与氧化铝(Al_(2)O_(3))陶瓷面板复合装甲结构对抗侵彻性能的影响,建立平头弹丸侵彻该复合装甲单元的有限元模型。在数值模拟侵彻过程中,通过改变侵彻体的速度与复合装甲的结构,得到不同速度下的侵彻体速度变化曲线,分析了不同速度侵彻体击穿复合装甲的靶后速度与复合结构对其动能的吸收能力。分析结果表明:Kevlar与Al_(2)O_(3)陶瓷的复合装甲结构可以更好地抵抗侵彻;Kevlar夹层的位置对抗侵彻能力有较大影响,可为今后轻质复合装甲板设计提供相关技术参考。

关键词：氧化铝陶瓷抗侵彻性能复合装甲凯夫拉-129 数值模拟

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基于高光谱的水稻稻曲病早期监测研究

农业机械学报 2023年第9期54卷 288-296页

作者：谢亚平仝晓刚王晓慧太原工业学院电子工程系太原030008

为了快速、精准地感知水稻稻曲病的发生,实现稻曲病大面积早期监测,利用机载UHD185高光谱仪采集带有发病区域的多组水稻冠层高光谱图像数据,对图像数据进行预处理并建立数据集。对健康区域和发病区域进行分类训练,建立支持向量机(SVM)... 详细信息

为了快速、精准地感知水稻稻曲病的发生,实现稻曲病大面积早期监测,利用机载UHD185高光谱仪采集带有发病区域的多组水稻冠层高光谱图像数据,对图像数据进行预处理并建立数据集。对健康区域和发病区域进行分类训练,建立支持向量机(SVM)识别模型和主成分分析(PCA)加人工神经网络(ANN)的识别模型,通过验证样本来检验识别模型的准确性,达到识别发病水稻的目的。支持向量机识别模型选用两组特征波长下的假彩色图像:第1组波长组合(TZH1)为654、838、898 nm;第2组波长组合(TZH2)为630、762、806 nm,两组数据的错分误差/漏分误差总体分别达到4.24%和5.41%;其中S型核函数的SVM模型诊断性能最好,总体分类精度最高可达到95.64%,Kappa系数可达到0.94,基本达到了准确识别水稻稻曲病的目的。主成分分析加人工神经网络的识别模型选用前3个主成分,贡献率分别为93.67%、2.80%、1.24%,作为最优波长建立人工神经网络识别模型;其中非线性分类的效果优于线性分类的效果,总体分类精度达到了96.41%,Kappa系数可达到0.95。通过两个实验组数据的支持向量机诊断结果可知,使用支持向量机识别模型分类精度整体平稳,4种核函数的诊断效果没有比较明显的差异。就总体分类精度而言,主成分分析加人工神经网络识别模型中的非线性分类比支持向量机识别模型的S型核函数分类高0.77个百分点。因此,主成分分析加人工神经网络模型的非线性分类更适用于水稻稻曲病的早期监测。

关键词：稻曲病高光谱支持向量机主成分分析人工神经网络

谷子可溶性膳食纤维的理化性质、结构表征及对7种肠道菌群体外生长的影响

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中国食品学报 2022年第9期22卷 92-102页

作者：赵文婧陈立英太原师范学院生物科学与技术学院山西晋中030619 山西大学生物技术研究所太原030006 山西省农业科学院太原030031

采用酶法提取谷子中的可溶性膳食纤维(SDF),测定SDF的持油力、溶解度及其对胆固醇和NO_(2)-的吸附能力等理化性质,研究SDF的单糖组成、分子质量,同时分析SDF对植物乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、发酵乳杆菌、嗜酸乳杆菌、短双歧杆菌、大肠杆菌... 详细信息

采用酶法提取谷子中的可溶性膳食纤维(SDF),测定SDF的持油力、溶解度及其对胆固醇和NO_(2)-的吸附能力等理化性质,研究SDF的单糖组成、分子质量,同时分析SDF对植物乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、发酵乳杆菌、嗜酸乳杆菌、短双歧杆菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌7种肠道菌群生长的影响。结果显示:SDF的持油力为4.05 g/g,溶解度1.78 g/100 mL;在pH 2.0时,SDF对胆固醇的吸附作用为16.22μg/g,对NO_(2)-的吸附能力为6.97μg/g;在pH 7.0时,SDF对胆固醇的吸附能力为26.31μg/g,对NO_(2)-的吸附能力为2.77μg/g。红外光谱分析表明SDF具有典型的多糖特征。色谱法分析表明SDF是一种分子质量为1784 u的杂多糖,由岩藻糖、阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖、甘露糖、葡萄糖醛酸6种单糖构成,它们的物质的量比分别为0.02∶0.27∶0.26∶98.34∶0.95∶0.15。SDF在质量浓度5~20 mg/mL范围,对植物乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、发酵乳杆菌、嗜酸乳杆菌、短双歧杆菌有显著的促进作用,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌有显著的抑制作用,且均呈现浓度依赖性。此外,与对照相比,在培养基中添加SDF,可显著降低pH值,有利于肠道中有益微生物的生长、繁殖。本试验结果可为进一步研究谷子SDF,开发利用谷子资源提供理论参考。

关键词：谷子可溶性膳食纤维理化性质结构表征肠道菌群

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葡萄籽粗多糖的体内外抗氧化作用

食品科学技术学报 2022年第5期40卷 93-100页

作者：裴晋红栗学清张建斌卫星星汪军梅山西长治医学院生物化学教研室山西长治046099 山西长治医学院职业与环境卫生学教研室山西长治046099 山西长治医学院化学教研室山西长治046099

为了研究葡萄籽粗多糖(crude polysaccharides from grape seeds,GSCPs)体外抗氧化作用及对秀丽隐杆线虫的体内抗氧化作用,采用水提醇沉法提取GSCPs,检测GSCPs对1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)自由基和羟自由基的清除作用及对DNA氧化损伤的抑制作用;建立RAW 264.7巨噬细胞氧化损伤模型,在细胞水平探讨GSCPs的抗氧化能力;同时利用秀丽隐杆线虫研究GSCPs的体内抗氧化功能。体外实验结果表明:GSCPs可有效清除自由基,抑制DNA的氧化损伤,质量浓度为0.4 mg/mL的GSCPs对DPPH自由基的清除率达84%,对羟自由基清除率为89%;GSCPs可以下调H_(2)O_(2)诱导的RAW 264.7巨噬细胞活性氧(reactive oxygen species,ROS)水平,正向调节细胞内超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GS H-Px)活性,质量浓度为0.2 mg/mL的GSCPs处理组可使细胞内SOD活性从H_(2)O_(2)处理组的81.1%升至96.3%,GS H-Px活性从H_(2)O_(2)处理组的92.1%升至99.6%。此外,GSCPs可延长秀丽隐杆线虫寿命,提高其对抗急性氧化应激的能力,有效清除秀丽隐杆线虫体内的ROS。质量浓度为0.8 mg/mL GSCPs处理组秀丽隐杆线虫的平均寿命较对照组延长27.67%,将急性氧化应激的秀丽隐杆线虫平均存活时间延长33.58%,秀丽隐杆线虫体内ROS生成量较对照组可降低56.33%。因此,葡萄籽粗多糖在体内外均表现出良好的抗氧化性,可用于抗氧化功能产品的开发。

关键词：葡萄籽粗多糖抗氧化 RAW 264.7巨噬细胞秀丽隐杆线虫

基于变量优化和IWOA-LSTM的锅炉系统水冷壁温度预测

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热能动力工程 2023年第10期38卷 103-112页

作者：史俊冰赵如意王迎敏张小勇太原学院智能与自动化系山西太原030032 华北电力大学控制与计算机工程学院河北保定071003

为进一步提高锅炉系统水冷壁温度的预测精度,提出一种基于变量优化和改进鲸鱼算法优化长短期记忆神经网络的水冷壁温度预测模型。首先,通过互信息算法(MI)进行变量选择,消除初始数据中的冗余变量;其次,使用经验模态分解算法(EMD)对变量... 详细信息

为进一步提高锅炉系统水冷壁温度的预测精度,提出一种基于变量优化和改进鲸鱼算法优化长短期记忆神经网络的水冷壁温度预测模型。首先,通过互信息算法(MI)进行变量选择,消除初始数据中的冗余变量;其次,使用经验模态分解算法(EMD)对变量选择后的数据进行特征分解,在提取变量有效特征信息的同时降低噪音干扰;最后,使用由非线性递减因子和自适应权值改进后的鲸鱼优化算法(Improved Whale Optimization Algorithm, IWOA)确定长短期记忆神经网络(LSTM)的超参数,得到一种新型锅炉系统水冷壁温度预测模型(MI-EMD-IWOA-LSTM)。实验结果表明,相比传统的最小二乘支持向量机(LSSVM)预测模型,MI-EMD-IWOA-LSTM模型的均方根误差(RMSE=0.306 8)和平均绝对百分比误差(MAPE=0.054 6)最低,能够实现对锅炉系统水冷壁工质温度的精准预测。

关键词：锅炉系统互信息理论经验模态分解改进的鲸鱼优化算法长短期记忆神经网络水冷壁温度

微波辅助双水相提取百合多糖的工艺优化及其结构表征

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食品工业科技 2023年第21期44卷 227-233页

作者：田艳花杨兆艳罗爱国张玲张立伟山西药科职业学院食品工程系山西太原030031 晋中学院生物科学与技术系山西晋中030619 山西大学分子科学研究所化学生物学与分子工程教育部重点实验室山西太原030006

为高效获取百合多糖和表征多糖结构,本文采用微波辅助双水相提取百合多糖,通过单因素实验和正交试验确定最佳的提取工艺;依次通过DEAE-52和Sephadex G-100柱色谱法纯化百合多糖粗提物,获得单一多糖馏分(LP2-SG),同时利用高效凝胶渗透色... 详细信息

为高效获取百合多糖和表征多糖结构,本文采用微波辅助双水相提取百合多糖,通过单因素实验和正交试验确定最佳的提取工艺;依次通过DEAE-52和Sephadex G-100柱色谱法纯化百合多糖粗提物,获得单一多糖馏分(LP2-SG),同时利用高效凝胶渗透色谱和气相色谱法分别测定LP2-SG的分子量和单糖组成,并对其结构进行初步表征。结果表明微波辅助双水相提取百合多糖的最优工艺为:微波功率400 W、硫酸铵质量分数20%和乙醇体积分数50%和料液比1:30 g/mL,百合多糖得率为10.15%±0.11%。纯化后的多糖馏分(LP2-SG)分子量为530.51 kDa,单糖组成为甘露糖、葡萄糖和半乳糖组成,其摩尔比为11.63:29.85:8.46。LP2-SG在260 nm和280 nm处无特征吸收,并具有典型的多糖红外光谱吸收特性。本研究结果为百合多糖的高效提取和深度开发提供重要参考。

关键词：微波辅助双水相提取百合多糖提取工艺纯化结构

基于条件生成对抗网络的无线传感网络多节点失效修复研究

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传感技术学报 2024年第4期37卷 716-722页

作者：王暾赵晓丽何苑郝梦岩长治学院计算机系山西长治046000

当前主流的传感节点失效修复主要通过纠删码完成,修复后节点具有更高的空间利用率,但无法有效提升网络寿命。为此,提出基于条件生成对抗网络的无线传感网络多节点数据重构方法,完成失效修复。感知无线传感网络节点,对失效节点展开裁决,... 详细信息

当前主流的传感节点失效修复主要通过纠删码完成,修复后节点具有更高的空间利用率,但无法有效提升网络寿命。为此,提出基于条件生成对抗网络的无线传感网络多节点数据重构方法,完成失效修复。感知无线传感网络节点,对失效节点展开裁决,确定失效节点位置,并重构节点内数据;将获取的失效节点用于条件生成对抗网络(CGAN)框架中生成器与节点替换网络的训练,通过训练好的生成器,以失效节点为条件,生成未失效节点;为提升修复性能,使用粒子群算法寻优节点替换网络参数,完成节点重构数据置换,实现失效节点的有效修复。结果表明:利用所提方法进行修复时,能耗最高仅为17 J,剩余寿命最低可达到300 h,连通度最高可达到99.2%,具有较好的修复效果。

关键词：无线传感网络失效节点修复条件生成对抗网络节点失效判决节点数据重构

一种具有聚集诱导发光效应有机荧光小分子的设计合成及功能应用

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化工进展 2023年第6期42卷 3097-3104页

作者：张芳郭鹍鹏梁春平尤雪瑞张志超山西能源学院能源化学与材料工程系山西晋中030604 山西能源学院能源材料与低碳技术研究所山西晋中030604 太原理工大学新材料界面科学与工程教育部重点实验室山西太原030024

有机荧光分子因其荧光性质稳定、结构易调控、成本低廉等优势吸引了众多学者的关注。为了获得具有优异性能的功能性有机荧光小分子,通过调控分子结构,利用Suzuki反应合成了一个具有聚集诱导发光效应的A-D-A型多功能有机荧光小分子APAD... 详细信息

有机荧光分子因其荧光性质稳定、结构易调控、成本低廉等优势吸引了众多学者的关注。为了获得具有优异性能的功能性有机荧光小分子,通过调控分子结构,利用Suzuki反应合成了一个具有聚集诱导发光效应的A-D-A型多功能有机荧光小分子APAD。通过理论计算对分子结构、能级以及电势差分布情况进行表征,表明该分子存在分子内电荷转移效应。电化学等分析手段进一步分析了其能级结构。聚集态发光性能研究表明,该分子具有典型的聚集诱导发光效应。最后,利用APAD的分子发光特性对其应用性进行了研究,发现APAD不仅可以作为有机荧光探针实现对有害物质水合肼的实时检测,并具有较高的选择性、抗干扰性,且检测限低至3.2×10-7mol/L,还可以利用其荧光性能对温度的依赖性制备荧光温度计。

关键词：有机荧光分子分子内电荷转移聚集诱导发光荧光探针荧光温度计

化学剥离碳化钛纳米片辅助合成可控尺寸的银纳米线

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高等学校化学学报 2023年第10期44卷 107-113页

作者：刘建芳赵浩成梁芳楠尤雪瑞周琨山西能源学院能源化学与材料工程系晋中030600

银纳米线(Ag NWs)是制备柔性透明电极(TCs)的重要材料,但目前使用多元醇还原法合成的Ag NWs直径较大,影响所得Ag NWs薄膜的光学和电学性能.本文利用MXene辅助合成Ag NWs,通过控制纳米片尺寸实现了不同直径Ag NWs的生长.利用高分辨透射... 详细信息

银纳米线(Ag NWs)是制备柔性透明电极(TCs)的重要材料,但目前使用多元醇还原法合成的Ag NWs直径较大,影响所得Ag NWs薄膜的光学和电学性能.本文利用MXene辅助合成Ag NWs,通过控制纳米片尺寸实现了不同直径Ag NWs的生长.利用高分辨透射电子显微镜(HRTEM)研究了其生长机制,揭示了MXene同时作为还原剂和成核剂的重要作用.本工作发现MXene作为一种新型二维层状材料可用于辅助合成高质量Ag NWs,使其有望成为新一代高性能柔性透明电极材料.

关键词：碳化钛银纳米线还原剂成核剂柔性透明电极