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四内酰胺大环的分子识别与应用研究进展

有机化学 2024年第6期44卷 1777-1785页

作者：郭静李诗瑶姚欢杨留攀王力立南华大学药学院湖南衡阳421001

分子识别在自然界中广泛存在,是许多生物过程以及超分子化学的核心.水的极性环境会显著削弱特定的非共价相互作用(如氢键),因此利用人工大环主体在水相中进行分子识别具有挑战性.四内酰胺大环是一类疏水空腔内部具有极性结合位点的人工... 详细信息

分子识别在自然界中广泛存在,是许多生物过程以及超分子化学的核心.水的极性环境会显著削弱特定的非共价相互作用(如氢键),因此利用人工大环主体在水相中进行分子识别具有挑战性.四内酰胺大环是一类疏水空腔内部具有极性结合位点的人工大环主体,通过模仿生物受体的识别特性实现了水中亲水分子的识别,在疏水效应以及氢键的协同作用下可以实现药物分子、糖类、染料、有机污染物及疾病标志物等物质的选择性识别.总结了近三十年来四内酰胺大环在分子识别与应用方面的研究进展,尤其是在水相中的分子识别与应用研究,希望为今后四内酰胺大环的发展提供参考.

关键词：超分子化学四内酰胺大环分子识别氢键

基于机器学习的长编重联动车组碰撞能量管理方案优化

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中南大学学报（自然科学版） 2024年第3期55卷 1218-1230页

作者：姚曙光谢旻翰李治祥张鹏董云辉中南大学轨道交通安全教育部重点实验室湖南长沙410075 中南大学轨道交通安全关键技术国际合作联合实验室湖南长沙410075 中南大学轨道交通列车安全保障技术国家地方联合工程研究中心湖南长沙410075

为有效缓解交通运输压力,采用动车组重联运行可以成倍提高载客量,然而一旦发生碰撞事故,巨大的碰撞能量将造成严重的乘员损伤和财产损失,长编重联动车组碰撞能量管理已成为重点研究对象。本文提出均匀耗散和集中耗散2种碰撞能量管理模式... 详细信息

为有效缓解交通运输压力,采用动车组重联运行可以成倍提高载客量,然而一旦发生碰撞事故,巨大的碰撞能量将造成严重的乘员损伤和财产损失,长编重联动车组碰撞能量管理已成为重点研究对象。本文提出均匀耗散和集中耗散2种碰撞能量管理模式,以头车和中间车车端的吸能装置平台力和压缩行程为设计参数,基于KNN、MLS、RBF和RF的4种机器学习算法,开展长编重联动车组碰撞能量管理方案优化设计。研究结果表明:预测头车吸能量和中间车自身耗散能量方差的最优机器学习模型分别是MLS和RBF,相对误差均在4%以内;头车和中间车的吸能元件平台力是影响头车界面吸能量的主要参数,中间车吸能装置参数是影响中间车界面碰撞能量分布是否均匀的主要参数;集中耗散模式下头车和重联界面吸收了碰撞能量48.24%,中间车界面吸收了碰撞能量51.76%,该能量分配模式要求头车前端吸能装置具有更高的吸能量;均匀耗散模式下头车和重联界面吸收了22.75%的碰撞能量,中间车界面吸收了77.25%的碰撞能量,该能量分配模式会增大车间距导致列车长度增加;优化获得的2种碰撞能量管理方案都能在时速36 km/h对撞工况下保证长编重联动车组车体结构完整,且车体120 ms最大平均加速度分别为2.64g和2.36g。

关键词：长编重联动车组碰撞能量管理多目标优化 NSGA-Ⅱ 机器学习

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基于CNN的化工园区火灾火焰图像识别研究

中国安全科学学报 2024年第1期34卷 179-186页

作者：张术琳张亚楠田超严翔鲁义施式亮湖南科技大学资源环境与安全工程学院湖南湘潭411201 重庆大学资源与安全学院重庆400044

为及时发现化工园区火灾事故,降低事故损失,利用卷积神经网络(CNN)建立化工园区火灾实时检测系统。基于CNN-YOLOv5算法训练化工园区火灾数据集和普通火灾数据集,分析对比2个数据集的损失值、召回率、精度和类别平均精度。其中,化工园区... 详细信息

为及时发现化工园区火灾事故,降低事故损失,利用卷积神经网络(CNN)建立化工园区火灾实时检测系统。基于CNN-YOLOv5算法训练化工园区火灾数据集和普通火灾数据集,分析对比2个数据集的损失值、召回率、精度和类别平均精度。其中,化工园区火灾数据集的损失值和召回率略低,但精度和类别平均精度高于普通火灾数据集,证明通过CNN检测化工园区火灾的可行性。结果表明:基于火灾检测结果,借助PyQt5程序框架设计化工园区火焰图像识别软件系统,可实现对化工园区火灾火焰图像和视频的识别应用,扩大该方法适用范围。基于CNN的YOLOv5目标检测算法可以实时检测化工园区火灾,其检测方法具有便携性、检测结果具有可靠性,可提高化工园区的安全管理水平。

关键词：化工园区火灾火焰图像识别卷积神经网络(CNN) YOLOv5算法火灾数据集

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修复缺陷嫌疑区域的无监督磁瓦表面缺陷检测

浙江大学学报（工学版） 2024年第4期58卷 718-728页

作者：唐善成逯建辉张莹金子成赵安新西安科技大学通信与信息工程学院陕西西安710054

磁瓦表面缺陷样本数量少,异常视觉特征分布发散,现有依赖目标特征的有监督检测方法不能有效检测未定义缺陷;磁瓦表面正常纹理呈非均匀且非周期性分布,使得经典重构网络难以准确地重构磁瓦表面正常特征,导致相关无监督检测方法性能低下.... 详细信息

磁瓦表面缺陷样本数量少,异常视觉特征分布发散,现有依赖目标特征的有监督检测方法不能有效检测未定义缺陷;磁瓦表面正常纹理呈非均匀且非周期性分布,使得经典重构网络难以准确地重构磁瓦表面正常特征,导致相关无监督检测方法性能低下.为此,采用多头注意力增强的掩码图像修复网络(MIINet),长距离提取图像特征,捕捉全局信息,增强图像修复的能力;引入视觉显著性算法抑制磁瓦表面纹理信息和突显缺陷区域,以便二值化算法精准分割缺陷嫌疑区域;利用MIINet修复待检测图像缺陷嫌疑区域,选用修复前后图像的残差图像和结构相似性实现缺陷检测与缺陷判定.与经典无监督方法相比,修复缺陷嫌疑区域的表面缺陷检测方法的准确率提升了2.36%,F1值提升了1.62%.

关键词：多头注意力磁瓦表面缺陷检测无监督学习图像修复视觉显著性

省级体育设施专项规划编制逻辑框架与湖南省实践

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规划师 2024年第8期40卷 101-106页

作者：戴冰武李亚涛曾丽婷谭中华杨东候湖南省国土资源规划院一分院湖南省国土资源规划院湖南省体育局体育经济处

当前,国土空间规划体系初步建立,省级体育设施专项规划从思路到方法都发生了重要转变。如何顺应国土空间规划体系的新要求,高效推进省级体育设施专项规划的编制工作,成为亟须研究的课题。通过深入解析国土空间规划体系下省级体育设施专... 详细信息

当前,国土空间规划体系初步建立,省级体育设施专项规划从思路到方法都发生了重要转变。如何顺应国土空间规划体系的新要求,高效推进省级体育设施专项规划的编制工作,成为亟须研究的课题。通过深入解析国土空间规划体系下省级体育设施专项规划的定位和要点等内容,从识别核心问题与明确目标任务、强化用地保障、完善支撑体系、加强实施保障等方面进行探索和创新,在此基础上提出较为完善的省级体育设施专项规划编制逻辑框架,并以湖南省为例,探讨技术路径、成果要件等编制问题,以期为同类型专项规划编制提供参考。

关键词：国土空间规划省级体育设施专项规划

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锌对固溶态Mg-Y-Nd-Zr合金显微组织及力学性能的影响

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中国稀土学报 2024年第3期42卷 568-573页

作者：苏再军默辰星陈东瑞梁秋贤陈卓夫共青科技职业学院机电工程学院江西九江332020 广东辉煌金属制品有限公司广东肇庆526200 邵阳学院机械与能与能源工程学院湖南邵阳422000

采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射分析(X-ray)及力学性能测试等手段研究少量Zn元素(0,0.5%,1.0%,1.5%(质量分数))对固溶态Mg-Y-Nd-Zr合金显微组织及抗拉力学性能的影响。研究表明:经固溶处理后,合金... 详细信息

采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射分析(X-ray)及力学性能测试等手段研究少量Zn元素(0,0.5%,1.0%,1.5%(质量分数))对固溶态Mg-Y-Nd-Zr合金显微组织及抗拉力学性能的影响。研究表明:经固溶处理后,合金中的Mg_(12)Nd相和Mg_(24)Y_(5)相已熔入基体,仅在晶界中存在有Mg_(12)YZn相;随着Zn含量的增加,Mg_(12)YZn相的体积分数逐渐增加,合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率先升高后降低。Zn含量为0.5%时,固溶态合金的抗拉强度、屈服强度达到最大值:252,158 MPa;提高Zn含量到1.0%时,合金的伸长率达到最大值13.2%。对固溶态合金屈服强度贡献最大的因素为固溶强化,占总强度值的54%以上。随Zn含量的增加,生成的Mg_(12)YZn相体积分数增加,导致固溶强化效果随之下降,第二相强化效果略有提高。

关键词： Mg-Y-Nd-Zn-Zr合金固溶显微组织力学性能强化机制

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基于磁编码器和窄带解调的太阳轮故障检测

振动．测试与诊断 2024年第2期44卷 365-371,414页

作者：尹兴超郭瑜李震焘华健翔昆明理工大学机电工程学院昆明650500

绝对式磁编码器具有价格低、安装方便等优势,适合于工程应用,但在低转速工况下其角度信号受测量误差的影响较大,需要对角度信号进行拟合以消除测量误差带来的干扰。传统的分段拟合方法在分段点处易出现不连续现象,角度信号的不连续导致... 详细信息

绝对式磁编码器具有价格低、安装方便等优势,适合于工程应用,但在低转速工况下其角度信号受测量误差的影响较大,需要对角度信号进行拟合以消除测量误差带来的干扰。传统的分段拟合方法在分段点处易出现不连续现象,角度信号的不连续导致由其计算的瞬时角速度(instantaneous angular speed,简称IAS)信号中出现虚假冲击,并对基于IAS信号的故障特征提取造成干扰。针对此问题,提出一种基于绝对式磁编码器IAS估计和窄带解调的太阳轮故障检测方法。首先,为保证IAS信号的连续性与平滑性,提出基于最小二乘拟合与5次Hermite插值的方法,实现了对IAS信号的拟合估计和平滑处理;其次,结合窄带解调技术实现了对行星齿轮减速器太阳轮故障特征的有效提取;最后,通过对正常与故障太阳轮的绝对式磁编码器信号分析对比,验证了所提方法的有效性。

关键词：磁编码器行星齿轮箱瞬时角速度信号窄带解调角域同步平均

在过渡金属催化剂上的C―C键断裂以实现生物质的升级

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物理化学学报 2024年第4期40卷 89-106页

作者：卢卓然李圣凯逯宇轩王双印邹雨芹湖南大学化学与化工学院化学/生物传感与化学计量学国家重点实验室教育部先进催化工程研究中心长沙410082 湖南大学深圳研究院广东深圳518057 吉首大学化学与化学工程学院湖南吉首416000

将当前能源生产和消费结构从过度依赖化石能源转变为高效利用可再生能源,是解决能源危机、实现碳中和的有效途径。生物质是最有前途的可再生能源之一,可以取代化石燃料以获得有价值的有机化合物。近年来,大力利用生物质能已成为一种必... 详细信息

将当前能源生产和消费结构从过度依赖化石能源转变为高效利用可再生能源,是解决能源危机、实现碳中和的有效途径。生物质是最有前途的可再生能源之一,可以取代化石燃料以获得有价值的有机化合物。近年来,大力利用生物质能已成为一种必然趋势。用于生物质转化的传统热化学催化方法通常需要高温、高压等恶劣条件,甚至还需要外部氢或氧源。相比之下,在相对温和的条件下进行的生物质有机分子电催化转化为生产高价值化学品提供了一种绿色高效的策略。特别是,通过C―C键裂解将生物质衍生的分子转化为高价值的短链化学品至关重要。近年来,大量的研究证明过渡金属(TM)电催化剂由于其丰富的三维电子结构和独特的eg轨道增强了过渡金属-氧之间的共价键合,从而在有机物的C―C键断裂中起着至关重要的作用。此外,TM电催化剂的配位环境或电子结构会影响产物的选择性。毫无疑问,明确的反应活性位点和途径有助于深入理解催化剂结构与反应活性之间的构效关系。然而,TM电催化剂介导的生物质衍生有机分子的C―C键裂解反应用于生物质升级的研究目前尚处于起步阶段,其反应机理和催化反应过程尚不清楚。因此,有必要在原子水平上系统地了解电催化剂在C―C键裂解过程中的作用。在本综述中,我们首先依次介绍了广泛研究的TM电催化剂介导的生物质衍生有机分子(包括甘油、环己醇、木质素和糠醛)的C―C键裂解反应,并给出了一些典型的例子和相应的反应途径。然后,系统回顾了过渡金属化合物催化C―C键裂解的反应机理,揭示了界面行为,并构建了TM电催化剂的结构与裂解反应活性之间的构效关系。最后,我们简要总结了上述内容,并强调了在TM电催化剂上研究C―C键裂解的挑战和展望。我们期望这项工作可以为生物质的可控转化和合理设计C―C键裂解的TM电催化剂提供指导。

关键词：电催化生物质升级 C―C键断裂电催化过渡金属催化剂

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生物医用增材制造多孔钽的研究进展

中国有色金属学报 2024年第4期34卷 1355-1375页

作者：林惠娴汪强兵张莹郭柏松刘世锋杨鑫广州赛隆增材制造有限责任公司广州510700 暨南大学先进耐磨蚀及功能材料研究院广州510655 浙大城市学院先进材料增材制造创新研究中心杭州310015

随着钽金属制备技术的发展,多孔钽植入物在骨科等生物医疗领域得到了更广泛的应用。多孔钽是一种内部孔隙连通的生物医用材料,可为细胞和组织的向内生长、血管化和新骨形成提供绝佳的基体。采用增材制造技术可精确定制多孔钽的宏观外形... 详细信息

随着钽金属制备技术的发展,多孔钽植入物在骨科等生物医疗领域得到了更广泛的应用。多孔钽是一种内部孔隙连通的生物医用材料,可为细胞和组织的向内生长、血管化和新骨形成提供绝佳的基体。采用增材制造技术可精确定制多孔钽的宏观外形和内部孔隙特征,满足精准医疗的发展需求。本文综述了生物医用增材制造多孔钽在原材料、制备技术、力学行为与体内外评价和临床应用等方面的相关进展,并基于当前的技术趋势提出了增材制造多孔钽的未来发展方向。

关键词：增材制造多孔钽骨科植入物临床应用