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低频大位移多工作模式压电直线驱动器非线性迟滞控制及实验研究

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中国机械工程 2024年

作者：李冲栢新童玉健方记文江苏科技大学机械工程学院

提出具有低频、大位移和高负载特性的压电直线驱动器，实现三种行程工作模式，能够满足不同工况的需要。分析了压电驱动器的工作原理和不同负载下位移放大倍数。针对压电驱动器存在的迟滞非线性现象，建立了一种改进的迟滞非线性模型，... 详细信息

提出具有低频、大位移和高负载特性的压电直线驱动器，实现三种行程工作模式，能够满足不同工况的需要。分析了压电驱动器的工作原理和不同负载下位移放大倍数。针对压电驱动器存在的迟滞非线性现象，建立了一种改进的迟滞非线性模型，该模型采用PI为基础，通过遗传算法优化的反向传播神经网络(GA-BP)进行改进。建立了GA-BP前馈模糊自整定PID复合控制系统，开展了压电直线驱动器的迟滞非线性补偿实验。结果表明：两压电叠堆同时工作时压电驱动器的最大输出位移为558.3μm，正弦信号下轨迹跟踪的最大相对误差为0.0573μm。实施改进的控制策略有效提升了系统的性能，使得在轨迹跟踪控制精度可达97%，延迟时间缩短至2ms以内，并能在60ms内实现控制反应。该策略不仅提高了系统响应的速度，还将稳态误差减少到0.09%以下，验证了压电驱动器的快速响应与低稳态误差的性能。

关键词：压电驱动器大位移迟滞非线性模型控制系统

卸压速度对构造煤突出过程中瓦斯膨胀能的控制作用

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煤炭学报 2024年

作者：蒋静宇史孝宁王成浩程远平黄一鸣中国矿业大学煤矿灾害防控全国重点实验室中国矿业大学煤矿瓦斯治理国家工程研究中心中国矿业大学安全工程学院中国矿业大学人工智能研究院中国矿业大学贵州研究院

煤与瓦斯突出（简称突出）多发生在构造煤层。瓦斯膨胀能是参与突出的重要能量之一。煤体在突出连续发展阶段中将经历卸压过程，为了明确卸压速度在突出连续发展过程中对瓦斯膨胀能的控制作用机理，本文以平煤十三矿突出煤层煤样为研究... 详细信息

煤与瓦斯突出（简称突出）多发生在构造煤层。瓦斯膨胀能是参与突出的重要能量之一。煤体在突出连续发展阶段中将经历卸压过程，为了明确卸压速度在突出连续发展过程中对瓦斯膨胀能的控制作用机理，本文以平煤十三矿突出煤层煤样为研究对象，开展了不同卸压速度条件下的构造煤型煤三轴破碎试验、筛分试验和煤粒瓦斯解吸扩散动力学试验。基于试验结果反算了不同卸压速度条件下破碎煤体的瓦斯解吸量和瓦斯膨胀能，提出了一种突出连续发展过程中的正反馈模型。结果表明：卸压对煤样强度和抵抗变形的能力具有一定的弱化作用，卸压速度越大，弱化作用越强。随着卸压速度的提高，煤样破碎后的粉化程度增强，瓦斯解吸量亦随之增高，导致瓦斯膨胀能增大。卸压速度从0.01 MPa/s增大至0.1 MPa/s时，破碎煤样的瓦斯膨胀能增加了21.05%～40.00%。研究表明卸压速度控制瓦斯膨胀能的正反馈循环过程是影响构造煤层突出连续发展的重要因素。

关键词：煤与瓦斯突出卸压速度粉化作用瓦斯膨胀能正反馈循环

超声波脱硫再生胶对NR/SSBR/BR胎面胶性能的影响

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化工新型材料 2024年第10期52卷 258-262页

作者：张小萍杨慧宋帅帅孙永恒张天赐孙晨景徐州工业职业技术学院材料工程学院阿克伦大学聚合物工程系

将具有较高脱硫程度的超声波脱硫轮胎胶粉再生胶(DGTR)加入到天然橡胶/溶聚丁苯橡胶/高顺式顺丁橡胶(NR/SSBR/BR)胎面胶料中，研究了DGTR用量对胎面橡胶复合材料流变性能、硫化特性和力学性能的影响。流变性能测试结果表明，随着DGTR用... 详细信息

将具有较高脱硫程度的超声波脱硫轮胎胶粉再生胶(DGTR)加入到天然橡胶/溶聚丁苯橡胶/高顺式顺丁橡胶(NR/SSBR/BR)胎面胶料中，研究了DGTR用量对胎面橡胶复合材料流变性能、硫化特性和力学性能的影响。流变性能测试结果表明，随着DGTR用量的增加，在较低频率下复合材料的黏度和储能模量增加，损耗因子降低，说明DGTR能改善填料在橡胶基体中的分散，降低胎面胶滚动阻力。硫化特性和力学性能结果表明，DGTR的加入能缩短胎面胶料的硫化时间，并提高其撕裂强度和300%定伸应力；当其用量不超过20份时，对胎面胶料拉伸强度影响较小。

关键词：超声波脱硫再生胶胎面胶流变性能力学性能

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父母养育倦怠对幼儿执行功能的影响:家庭读写环境和学习品质的链式中介作用

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中国临床心理学杂志 2024年第3期32卷 633-638页

作者：周生刘非凡杨娟刘澳中王思珝王娟江苏师范大学教育科学学院徐州221116 南京市江宁区心理学会南京211100

目的:考察家庭读写环境和学习品质在父母养育倦怠对幼儿执行功能影响中的中介作用。方法:采用父母养育倦怠评估量表、儿童执行功能量表、家庭读写环境问卷和学前儿童学习行为量表对294名幼儿母亲进行问卷调查。结果:(1)父母养育倦怠、... 详细信息

目的:考察家庭读写环境和学习品质在父母养育倦怠对幼儿执行功能影响中的中介作用。方法:采用父母养育倦怠评估量表、儿童执行功能量表、家庭读写环境问卷和学前儿童学习行为量表对294名幼儿母亲进行问卷调查。结果:(1)父母养育倦怠、幼儿的执行功能、家庭读写环境与学习品质两两之间均呈显著相关(r=-0.504~0.392,P<0.05);(2)控制性别和家庭社会经济地位的作用后,父母养育倦怠对幼儿执行功能问题有正向预测作用(β=0.249,P<0.001),在此预测关系中,家庭读写环境和幼儿学习品质既可单独发挥中介作用,也可以通过“家庭读写环境→学习品质”路径发挥链式中介作用,中介效应占总效应的36.42%。结论:父母养育倦怠是幼儿执行功能发展的重大风险因素,会通过损害家庭读写环境和阻碍幼儿学习品质的发展而影响幼儿的执行功能。

关键词：父母养育倦怠执行功能家庭读写环境学习品质

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基于自适应权重的多源部分域适应

软件学报 2024年第4期35卷 1703-1716页

作者：田青孙灿宇储奕南京信息工程大学软件学院江苏南京210044 数字取证教育部工程研究中心(南京信息工程大学) 江苏南京210044 计算机软件新技术国家重点实验室(南京大学) 江苏南京210023

作为机器学习的一个新兴领域,多源部分域适应(MSPDA)问题由于其源域自身的复杂性、领域之间的差异性以及目标域自身的无监督性,给相关研究带来了挑战,以致目前鲜有相关工作被提出.在该场景下,多个源域中的无关类样本在域适应过程中会造... 详细信息

作为机器学习的一个新兴领域,多源部分域适应(MSPDA)问题由于其源域自身的复杂性、领域之间的差异性以及目标域自身的无监督性,给相关研究带来了挑战,以致目前鲜有相关工作被提出.在该场景下,多个源域中的无关类样本在域适应过程中会造成较大的累积误差和负迁移.此外,现有多源域适应方法大多未考虑不同源域对目标域任务的贡献度不同.因此,提出基于自适应权重的多源部分域适应方法(AW-MSPDA).首先,构建了多样性特征提取器以有效利用源域的先验知识;同时,设计了多层次分布对齐策略从不同层面消除了分布差异,促进了正迁移;此外,为量化不同源域贡献度以及过滤源域无关类样本,利用相似性度量以及伪标签加权方式构建自适应权重;最后,通过大量实验验证了所提出AW-MSPDA算法的泛化性以及优越性.

关键词：多源部分域适应负迁移多样性特征提取多层次分布对齐自适应权重

公平竞争审查制度如何影响企业全要素生产率?——基于去行政垄断的视角

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外国经济与管理 2024年第1期46卷 48-61页

作者：王菁华毕超南京审计大学会计学院江苏南京211815 南京审计大学智能管理会计与内部控制研究院江苏南京211815

本文以公平竞争审查制度的颁布为切入点,从企业生产率改善的角度分析了去行政垄断对企业全要素生产率的影响。研究发现,公平竞争审查制度实施有助于提升高行政垄断性企业的全要素生产率。渠道检验表明,该制度可以提高企业技术创新、改... 详细信息

本文以公平竞争审查制度的颁布为切入点,从企业生产率改善的角度分析了去行政垄断对企业全要素生产率的影响。研究发现,公平竞争审查制度实施有助于提升高行政垄断性企业的全要素生产率。渠道检验表明,该制度可以提高企业技术创新、改善信贷资源配置和优化公司治理水平,最终作用于企业全要素生产率。进一步研究发现,当地方政府创新导向更强、区域营商环境更好时,公平竞争审查制度对全要素生产率的提升效果更好;当市场分割指数更高时,公平竞争审查制度对全要素生产率的积极作用更明显;地方政府当具备完善的政务诚信约束和问责机制时,有助于加强公平竞争审查制度对全要素生产率的正面作用。本文从投入产出效率视角丰富了公平竞争审查制度的实施效果,对进一步规范行政垄断、建立公平有序的市场体系、推动经济高质量发展具有重要的指导意义。

关键词：公平竞争审查制度去行政垄断企业全要素生产率

基于物理指纹图谱评价不同干燥工艺及辅料对黄芩、黄连提取物浸膏粉吸湿性影响

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中草药 2024年第2期55卷 434-445页

作者：吕志阳胡新茹陈静顾雪梅陈璟杨雨微郑涛南京中医药大学翰林学院江苏泰州225300 泰州职业技术学院江苏泰州225300

目的以黄芩Scutellariae Radix(SR)、黄连Coptidis Rhizoma(CR)的提取物浸膏粉为研究对象,考察不同干燥方式及辅料对其吸湿性的影响。方法采用常压干燥(conventional drying,CD)、真空干燥(vacuum drying,VD)和喷雾干燥(spray drying,SD)方式制备常用中药黄芩及黄连的提取物浸膏粉,以含水量、吸湿率、比表面积、中值径、粒径分布宽度、粒径范围、豪斯纳比、休止角、松密度、振实密度、间隙率、卡尔指数总计12个二级指标建立提取物浸膏粉的物理指纹图谱,将所得二级指标转换成均一性、堆积性、可压性、流动性和稳定性5个一级指标,进而筛选出最佳的干燥工艺;并对各物理参数进行主成分分析(principal component analysis,PCA)以及偏最小二乘分析(partial least squares analysis,PLS),分析各物理参数与吸湿行为的相关性;优选糊精、β-环糊精、预胶化性淀粉、无水乳糖、微晶纤维素5种辅料对吸湿性的影响,绘制出粉体的吸湿率-时间动态曲线,并推导出半平衡吸湿时间(t1/2)及平衡吸湿率(F∞)构成二维评价指标,评价其动态吸湿行为,筛选出最佳防潮辅料。结果通过物理指纹图相似度研究得出:黄芩:喷雾干燥浸膏粉(SR-SD)相似度最佳为0.98、0.99、0.99,真空干燥浸膏粉(SR-VD)相似度为0.87、0.92、0.89,均优于常压干燥,真空干燥、喷雾干燥与常压干燥的相似度分别是0.95、0.69;黄连:3种干燥方式自身差异不大,喷雾干燥浸膏粉(CR-SD)相似度最佳为0.99、1.00、0.99,真空干燥、喷雾干燥与常压干燥的相似度分别是0.94、0.61。根据5个一级指标结果综合评价可以得出黄芩真空干燥方式较好,黄连喷雾干燥方式较好。通过矩阵热点图及PCA、PLS,对吸湿率影响最为显著的是粒径分布宽度、粒径范围、比表面积、中值径,其次为振实密度、松密度(P<0.05)。通过动态二维表征技术,得出辅料可以改善浸膏粉的吸湿性。研究表明:黄芩:浸膏粉的3种干燥方式下样品均属于第2类,平衡吸湿量大,吸湿速率慢,药辅混合物大部分属于第3类,平衡吸湿量小,吸湿速率慢,黄芩常压干燥样品与β-环糊精的药辅混合物平衡吸湿量最小,其值F∞=9.12%,黄芩真空干燥样品与β-环糊精的药辅混合物吸湿速率最小t1/2=69.33 h;黄连:常压和喷雾浸膏粉属于第2类,其药辅混合物均属于第3类,其中黄连真空样品与乳糖的药辅混合物,平衡吸湿量最小,其F∞=7.72%,黄连真空样品与β-环糊精的药辅混合物的吸湿速率最小,t1/2=76.33 h。结论改善中药提取物的干燥方式,选取优质防潮辅料可以改善中药提取物的吸湿性。

关键词：提取物浸膏粉黄连黄芩物理指纹图谱干燥方式辅料主成分分析偏最小二乘分析动态二维表征技术吸湿性常压干燥真空干燥喷雾干燥

基于VAE-WGAN的矿井提升机主轴承小样本故障诊断方法

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煤炭科学技术 2024年

作者：江帆宋泓炎沈熙朱真才程舒曼中国矿业大学机电工程学院山东临工工程机械有限公司智能采矿装备技术全国重点实验室徐州矿业集团有限公司博士后科研工作站

作为提升机的关键组件，主轴承在长时间高速重载服役过程中，其性能会发生退化并导致故障产生，故开展提升机主轴承故障诊断对保障矿井提升机安全高效运行具有重要意义。然而，矿井提升机运行状态监测的数据中正常服役与故障状态的比重... 详细信息

作为提升机的关键组件，主轴承在长时间高速重载服役过程中，其性能会发生退化并导致故障产生，故开展提升机主轴承故障诊断对保障矿井提升机安全高效运行具有重要意义。然而，矿井提升机运行状态监测的数据中正常服役与故障状态的比重严重失调，呈现出正常样本多、故障样本少、标签样本不足等特点，导致矿井提升机主轴承故障模型训练效果不理想、诊断准确度低。针对小样本下矿井提升机主轴承故障诊断准确率低的问题，本文通过融合变分自编码器和Wasserstein生成对抗网络，构建基于VAE-WGAN的矿井提升机主轴承样本增广模型，进而提出基于CBAM-MoblieNetV2的故障诊断方法，实现小样本数据下的矿井提升机主轴承故障诊断。在算法层面上，引入Wasserstein距离度量，解决生成对抗网络训练梯度消失问题。在数据层面上，使用凯斯西储大学数据集对VAE-WGAN进行测试，并通过量化指标评价VAE-WGAN生成能力的方式优选超参数，再用矿井提升机模拟实验台轴承数据集训练VAE-WGAN，实现小样本数据集增广扩容。为了提升故障诊断模型的特征提取能力和故障诊断准确率，在轻量化卷积神经网络MobileNetV2的基础上，将卷积块注意力机制CBAM融合到MobileNetV2深层特征映射，搭建注意力机制卷积分类网络CBAM-MobileNetV2，通过融合跨通道信息和空间信息实现更多地关注故障特征。最后通过与WGAN＿GP、DCGAN，VAE以及WGAN等传统生成模型进行了对比分析，VAE-WGAN+CBAM-MobileNetV2在四种小样本比例数据集上的准确率均高于其他四种方法，证明了本文所提样本增广和故障诊断方法在不同小样本比例故障数据集上的诊断准确率更高，能够满足小样本下的故障诊断要求。

关键词：生成对抗网络小样本矿井提升机主轴承故障诊断

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碟式离心机转鼓筒体的动态可靠性研究

化工设备与管道 2024年第3期61卷 59-63页

作者：郑明亮淮南师范学院机械与电气工程学院安徽淮南232038 无锡太湖学院机电工程学院江苏无锡214064

以碟式离心机转鼓为研究对象,建立考虑载荷时间历程和结构参数同为随机性的结构动态可靠性模型,得到转鼓筒体的可靠度和失效率随时间变化规律。首先利用Lagrange方程,建立转鼓与分离物流固耦合关系的解析动力学模型;然后以有限元仿真计... 详细信息

以碟式离心机转鼓为研究对象,建立考虑载荷时间历程和结构参数同为随机性的结构动态可靠性模型,得到转鼓筒体的可靠度和失效率随时间变化规律。首先利用Lagrange方程,建立转鼓与分离物流固耦合关系的解析动力学模型;然后以有限元仿真计算软件为平台,施加流固耦合载荷,采用随机抽样,得到转鼓筒体应力分布的统计特性;最后应用随机过程和应力与强度干涉理论,给出结构动态可靠性的评估指标。结论表明:碟式离心机正常工况下,最大应力集中区发生在沉渣区部位,其等效应力呈现时变正态分布,连续工作2000 h后,转鼓筒体强度满足要求的概率低于80%,寿命符合“浴盆”曲线中早期失效的特征,这为高速碟式分离机的动态优化设计奠定了基础。

关键词：碟式离心机转鼓体应力和强度动态可靠性