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疏水改性纳米二氧化硅对无氟泡沫灭火剂性能影响

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化工进展 2024年第6期43卷 3301-3309页

作者：曹海珍王尚彬欧红香薛洪来毕海普王钧奇常州大学安全科学与工程学院江苏常州213164 江苏锁龙消防科技股份有限公司江苏泰州225753

采用三甲基氯硅烷(TMCS)对二氧化硅纳米颗粒(NPs)进行改性得到疏水NPs,并将改性后的NPs添加到无氟泡沫灭火剂中,研究不同改性程度的NPs对无氟泡沫灭火剂性能的影响。利用热重分析(TGA)、扫描电子显微镜(SEM)、能量色散X射线光谱(EDX)和... 详细信息

采用三甲基氯硅烷(TMCS)对二氧化硅纳米颗粒(NPs)进行改性得到疏水NPs,并将改性后的NPs添加到无氟泡沫灭火剂中,研究不同改性程度的NPs对无氟泡沫灭火剂性能的影响。利用热重分析(TGA)、扫描电子显微镜(SEM)、能量色散X射线光谱(EDX)和水接触角等对不同TMCS浓度下表面疏水改性的NPs进行表征。TGA、EDX结果证实TMCS实现了对NPs的有效表面改性。水接触角测试结果表明,TMCS的质量分数为16.67%时,NPs的接触角可达150.9°。SEM分析表明NPs的分散性得到改善,改性后的NPs粒径主要分布在60~150nm之间。改性NPs对无氟泡沫溶液的发泡性、稳泡性和灭火有效性的性能影响的研究结果表明,TMCS的质量分数为13.04%时改性的NPs对泡沫的发泡性能、稳定性能和灭火有效性能有最大的提升。

关键词：三甲基氯硅烷纳米二氧化硅疏水改性无氟泡沫灭火剂

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基于层级化注意力融合的航拍图像电力线分割模型

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南方电网技术 2024年第4期18卷 162-170页

作者：徐丹余南南张嘉睿于贺于金扣江苏师范大学电气工程及自动化学院江苏徐州221116

电力线自动分割是保证智能检测平台安全运行的重要前提。然而,电力线分割是复杂背景、多种气候环境下的小目标分割问题,极易出现误检、漏检问题。为了提高电力线分割的鲁棒性与准确性,结合编码器-解码器框架,提出了一种基于层级化注意... 详细信息

电力线自动分割是保证智能检测平台安全运行的重要前提。然而,电力线分割是复杂背景、多种气候环境下的小目标分割问题,极易出现误检、漏检问题。为了提高电力线分割的鲁棒性与准确性,结合编码器-解码器框架,提出了一种基于层级化注意力融合的端到端分割模型。该模型提出一种降维残差卷积单元,增加网络深度的同时大幅度减少网络参数,更易部署于嵌入式设备。为了使模型捕捉到全局信息并强调电力线的目标区域,设计了链式层级化注意力融合模块进行多尺度特征融合,以解决类别不均衡问题。为了提高模型对电力线特有的直线先验特征的关注,提出了直线先验损失函数,并与Focal、Dice损失函数组合成联合损失函数,进一步提高了电力线分割准确度。实验结果表明,所提模型网络深度增加为基础网络的2.8倍左右,而参数量仅为原来的1/3左右。针对常规天气和雾天环境下的航拍图像均能实现电力线的鲁棒分割。所提出模型能应用于电力巡检领域,使巡检更加智能与高效。

关键词：航拍图像电力线分割残差卷积注意力融合直线先验

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基于多元自适应回归样条的汇合决策行为模型

清华大学学报（自然科学版） 2024年第1期64卷 55-62页

作者：李根翟伟黄海博任皎龙王登忠邬岚南京林业大学汽车与交通工程学院南京210037 山东理工大学建筑工程学院淄博255000 浙江省交通运输科学研究院杭州310023

为研究高速公路车辆汇合决策行为,采用一种非参数回归模型——多元自适应回归样条(multiple adaptive regression splines,MARS)模型建立了汇合决策行为模型。同时,采用美国下一代仿真(next generation simulation,NGSIM)项目中搜集的... 详细信息

为研究高速公路车辆汇合决策行为,采用一种非参数回归模型——多元自适应回归样条(multiple adaptive regression splines,MARS)模型建立了汇合决策行为模型。同时,采用美国下一代仿真(next generation simulation,NGSIM)项目中搜集的车辆轨迹数据US-101数据集,提取了速度差、纵向间距、横向位置和车线碰撞时间等参数作为影响变量,进行训练和预测,并与分类回归树、梯度提升决策树、随机森林、逻辑回归等模型进行对比。研究结果表明:汇合车辆与主线车道前车之间的速度差对汇合决策行为影响最大;MARS模型和梯度提升决策树模型对汇合决策行为的预测错误率分别低至0.141和0.138,准确性略高于分类回归树、随机森林和逻辑回归模型,但MARS模型的复杂度远低于梯度提升决策树模型,且能够生成显性表达式,反映影响变量之间的交互作用,利于工程应用。MARS模型能够准确预测汇合决策行为,可用于车辆辅助驾驶及自动驾驶系统。

关键词：公路运输汇合决策行为多元自适应回归样条交织区自动驾驶

乳酸菌发酵对荞麦壳多酚组成及胃肠消化、酵解特性的影响

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中国食品学报 2024年第4期24卷 54-68页

作者：张志红陈志健王舒瑜刘玲玲关桦楠范松涛江苏科技大学粮食学院江苏镇江212100 江苏大学食品与生物工程学院江苏镇江212013

目的:探究乳酸菌HH-LP56发酵荞麦壳的酚类组成、胃肠道消化及结肠酵解特性。方法:用乳酸菌发酵处理荞麦壳,根据发酵过程中pH、总酚含量及抗氧化活性变化,筛选代表性样品,采用液相色谱法分析代表性样品的主要酚类物质结合方式及含量;采用... 详细信息

目的:探究乳酸菌HH-LP56发酵荞麦壳的酚类组成、胃肠道消化及结肠酵解特性。方法:用乳酸菌发酵处理荞麦壳,根据发酵过程中pH、总酚含量及抗氧化活性变化,筛选代表性样品,采用液相色谱法分析代表性样品的主要酚类物质结合方式及含量;采用Infogest 2.0体外胃肠消化,评价酚类的生物可及情况;进一步接种人粪便模拟结肠厌氧酵解,分析产气量、pH和短链脂肪酸(SCFA)。结果:乳酸菌发酵6 h(LP-6h)后总酚含量显著增加,发酵24 h(LP-24h)后进一步增加,并在发酵48 h(LP-48h)时总酚含量达到最高水平(7.32 mg/g)。分析未发酵(Raw)和发酵荞麦壳的酚类组成和存在形式发现,LP-6h,LP-24h和LP-48h中游离态没食子酸(142.88~145.87 mg/kg)和原儿茶酸(103.30~113.61 mg/kg)的含量显著高于Raw组(P<0.01),且肠道生物可及性明显增加。体外接种5位志愿者粪便菌群模拟结肠酵解发现,未发酵和发酵荞麦壳的产气量、主要SCFA和支链脂肪酸(BCFA)含量总体上均较为接近。其中3位志愿者的粪便微生物酵解荞麦壳48 h后,总SCFA含量均显著高于未发酵荞麦壳(P<0.01或P<0.05)。结论:乳酸菌发酵能有效改善荞麦壳的胃肠消化和酵解特性,研究结果将为乳酸菌发酵用于荞麦壳精深加工提供理论依据。

关键词：乳酸菌发酵荞麦副产物体外消化模拟结肠酵解

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电热织物系统热传递模拟及其参数设计

纺织学报 2024年第2期45卷 206-213页

作者：程子琪卢业虎许静娴苏州大学纺织与服装工程学院江苏苏州215021 现代丝绸国家工程实验室江苏苏州215123

为保证电加热服装的舒适性与安全性,并为其优化设计提供参考,通过Comsol软件建立了包含皮肤层的电热织物系统传热模型,考虑了热传导、热对流、热辐射3种传热方式,进行了多物理场耦合模拟。将模拟的瞬态结果与实验数据进行对比发现,二者... 详细信息

为保证电加热服装的舒适性与安全性,并为其优化设计提供参考,通过Comsol软件建立了包含皮肤层的电热织物系统传热模型,考虑了热传导、热对流、热辐射3种传热方式,进行了多物理场耦合模拟。将模拟的瞬态结果与实验数据进行对比发现,二者随时间变化的温度曲线相近,且实时温度和最终温度相对误差均低于4%,说明模拟值与实验值之间具有良好的吻合性。通过该数值模型进行了稳态的参数化研究,拟合了皮肤温度与环境温度、风速、发热片加热温度、服装内外层热阻之间的线性关系,建立了皮肤温度预测模型,并应用模型设计电加热服装的相关参数。本文研究结果可为特定使用环境下电加热片的设计与选择提供理论参考。

关键词：电加热织物系统热传递模拟皮肤温度预测模型参数设计

考虑地震作用和非线性强度的三维土坡极限分析

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力学学报 2024年第5期56卷 1426-1438页

作者：吴迪王钰轲陈欣苏州科技大学土木工程学院江苏苏州215129 郑州大学水利科学与工程学院郑州450001

地震是边坡稳定性问题的一个不利因素,地震作用对非线性准则下三维土坡稳定性的影响有待进一步研究.针对水平地震作用下三维均质土坡,构建了非线性准则下的三维转动滑动破坏机制(坡底破坏机制和坡面破坏机制).采用拟静力法考虑水平地震... 详细信息

地震是边坡稳定性问题的一个不利因素,地震作用对非线性准则下三维土坡稳定性的影响有待进一步研究.针对水平地震作用下三维均质土坡,构建了非线性准则下的三维转动滑动破坏机制(坡底破坏机制和坡面破坏机制).采用拟静力法考虑水平地震载荷的做功功率,建立了两种三维边坡滑动体的能量平衡方程.对于给定几何参数和强度参数的三维土坡,通过数值优化方法得到了边坡稳定系数、最危险滑动面和等效强度参数,分析了水平地震作用对三维土坡稳定性及等效强度参数的影响,绘制了可供实际工程参考的边坡稳定性图表.研究结果显示:三维土坡稳定性将随着水平地震作用的增大而降低,特别是对于坡度较小、宽度较大的边坡,其稳定性的降低程度更为显著.水平地震作用只有在非线性参数比c_(0)/σ_(0)较大时才会对等效强度参数产生一定的影响:随着水平地震作用的增大,等效内摩擦角将递增,等效黏聚力将递减.边坡最危险滑动面位置将随着水平地震作用的增大而有所加深,且其滑动面的三维特性将变得显著.

关键词：土坡极限分析地震作用非线性准则三维

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时空域共轭干涉复函数耦合的双波长干涉算法

红外与激光工程 2024年第4期53卷 183-193页

作者：成金龙朱立砚陈露杨忠明高志山袁群淮阴师范学院物理与电子电气工程学院江苏淮安223300 江苏省计量科学研究院江苏南京210023 山东大学信息科学与工程学院山东青岛266237 南京理工大学电子工程与光电技术学院江苏南京210094

为从双波长莫尔条纹中提取合成波长干涉信息以扩展测试量程,提出了时空域共轭干涉复函数耦合算法。利用干涉图间时域相移与空域载频的转换,低载频时分离频谱以获取时空域复函数,经共轭耦合提取合成波长干涉图,且不引入其他干涉信息。干... 详细信息

为从双波长莫尔条纹中提取合成波长干涉信息以扩展测试量程,提出了时空域共轭干涉复函数耦合算法。利用干涉图间时域相移与空域载频的转换,低载频时分离频谱以获取时空域复函数,经共轭耦合提取合成波长干涉图,且不引入其他干涉信息。干涉图组内单波长π/2与组间合成波长π/2的双重移相策略,实现了合成波长干涉图提取后的直接解调。与传统空域傅里叶变换方法相比,考虑波长间相移偏差,算法所需载频数值仅为前者的0.077。仿真峰谷值为74.2 nm的波面在莫尔条纹包络数目为1时,恢复偏差峰谷值优于0.5569 nm。实验中,7.8μm高度台阶样品在低载频时,阶跃高度的相对误差仍优于0.94%。仿真与实验数据验证了算法的可行性,为实现双波长干涉中低频干涉信息的获取提供了新的思路。

关键词：测量干涉傅里叶变换双波长莫尔条纹

三维多孔碳纳米管-还原氧化石墨烯复合气凝胶应用于高性能对称超级电容器

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无机化学学报 2024年第1期40卷 155-163页

作者：杨小龙王晨淏卢振杰潘书刚付永胜汪信南京理工大学软化学与功能材料教育部重点实验室南京210094 常州工学院常州213032

以羟基化的碳纳米管(CNT-OH)和自制的氧化石墨烯(GO)为原料,通过氧化还原自组装的水热合成策略制备了碳纳米管-还原氧化石墨烯(CNTs-rGO)三维气凝胶,并探究了水热温度对三维气凝胶的影响,利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、拉... 详细信息

以羟基化的碳纳米管(CNT-OH)和自制的氧化石墨烯(GO)为原料,通过氧化还原自组装的水热合成策略制备了碳纳米管-还原氧化石墨烯(CNTs-rGO)三维气凝胶,并探究了水热温度对三维气凝胶的影响,利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)和X射线光电子能谱(XPS)对材料的结构、形貌进行了表征,并对其进行电化学性能测试。其中,在140℃下合成的气凝胶CNTs-rGO展示了最佳的电化学性能,在1 A·g^(-1)电流密度下的比电容高达294.65 F·g^(-1),循环伏安曲线在50 mV·s^(-1)扫速下的形状仍然近似于矩形,展示了良好的可逆性。将其作为正极和负极材料组装的对称超级电容器在功率密度为249.8 W·kg^(-1)时的最大能量密度为3.744 Wh·kg^(-1),在1 A·g^(-1)下循环10 000次后,其电容保持率和库仑效率均约为100%。优异的电化学性能主要归因于CNTs-rGO复合材料疏松多孔的三维立体结构,这保证了离子的快速运输,同时CNTs和rGO的交联结构提高了电导率,充分发挥了CNTs和rGO的化学和电学性能。

关键词：羟基化碳纳米管氧化石墨烯水热合成三维气凝胶超级电容器

纳米限域强化催化降解典型环境污染物的研究进展

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复合材料学报 2024年第4期41卷 1726-1736页

作者：李子涵张武翔郭庆勇史明月包美烁杨福潘建明江苏科技大学环境与化学工程学院镇江212003 江苏大学化学化工学院镇江212013

环境水污染对人类健康和生态环境构成了潜在的威胁,水资源的保护和污染治理是当前全球面临的重要环境问题。然而,传统水处理技术在处理水体中有机污染物时存在一定的限制,如去除机制、去除效率、选择性和稳定性等。近年来,纳米限域催化... 详细信息

环境水污染对人类健康和生态环境构成了潜在的威胁,水资源的保护和污染治理是当前全球面临的重要环境问题。然而,传统水处理技术在处理水体中有机污染物时存在一定的限制,如去除机制、去除效率、选择性和稳定性等。近年来,纳米限域催化作为一种新兴技术在水处理领域引起了广泛关注。该技术通过纳米限域介导的强化催化,能够实现纳米材料内部的催化调控,在降解环境污染物方面展现了独特的优势。本文综述了纳米限域在热强化催化、光强化催化、电强化催化和膜强化催化降解典型环境污染物方面的研究进展。其中,对催化原理、催化效率及影响因素等进行总结,并展望了限域催化未的来研究方向和挑战。

关键词：纳米限域催化高级氧化技术降解有机污染物环境水污染