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融合粒子群的改进金豺算法及应用

计算机集成制造系统 2024年第5期30卷 1733-1744页

作者：回立川曹明远迟一璇辽宁工程技术大学电气与控制工程学院辽宁葫芦岛125105

为了解决传统金豺算法收敛精度低,搜索速度慢等问题,提出一种融合粒子群算法的改进金豺优化算法(PGJO)。首先,采用Chebyshev混沌映射和精英选择策略结合的方式对种群进行初始化,提高初始解质量;然后,结合粒子群优化算法(PSO)思想,提出... 详细信息

为了解决传统金豺算法收敛精度低,搜索速度慢等问题,提出一种融合粒子群算法的改进金豺优化算法(PGJO)。首先,采用Chebyshev混沌映射和精英选择策略结合的方式对种群进行初始化,提高初始解质量;然后,结合粒子群优化算法(PSO)思想,提出一个新的搜索方式。采用动态转换策略,判断PGJO采用原Levy方式搜索还是采用新的搜索方式更新个体位置,以提高算法收敛精度;最后,提出了种群收敛监测策略,帮助算法跳出局部最优。将PGJO与其他智能优化算法经过11个基准测试函数对比实验表明,算法性能均优于其他算法。将PGJO应用于无人机路径规划当中,对比其他算法路径长度下降了3.4%,拐点个数减少了21%,验证了该算法的工程应用能力。

关键词：智能优化算法金豺优化算法种群收敛监测策略 Chebyshev混沌映射三维路径规划

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回转窑中回收炉气与煤粉混合燃烧的数值模拟

材料导报 2024年第16期38卷 154-159页

作者：赵楠刘鹏王林林书行李昊阳沈阳化工大学机械与动力工程学院沈阳110142

针对回转窑-矿热炉工艺中工业炉窑的能耗大、废弃物排放量大且余热余能利用率低等问题,本研究设计了一款回转窑五通道燃烧器并将其用于炉气和煤粉混合燃烧,采用计算流体动力学(CFD)数值模拟的方法对回转窑内的气固两相燃料混合燃烧过程... 详细信息

针对回转窑-矿热炉工艺中工业炉窑的能耗大、废弃物排放量大且余热余能利用率低等问题,本研究设计了一款回转窑五通道燃烧器并将其用于炉气和煤粉混合燃烧,采用计算流体动力学(CFD)数值模拟的方法对回转窑内的气固两相燃料混合燃烧过程进行数值研究,分析了在气固两相燃料不同配比的工况下回转窑内温度场、流场、燃烧特性以及NO_(x)的变化规律。结果表明:掺入气体燃料有助于提高煤粉燃烧速率,改善窑内温度分布,降低NO_(x)排放量,火焰更加容易控制,呈现“棒槌形”。随着气体燃料的比例不断增加,高温区范围增大,焙烧区长度由9.16 m增加至14.17 m,炉窑出口处NO_(x)的含量由634 mg/m^(3)降低至29.8 mg/m^(3)。

关键词：回转窑-矿热炉工艺(RKEF) 多相流混合燃烧数值模拟

纳米纤维素水凝胶的制备与表征及其对猪肉的保鲜作用

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农业工程学报 2024年第13期40卷 253-261页

作者：余科金张司雨聂宇嫦张宁杨立娜张亚茹刘贺渤海大学食品科学与工程学院锦州121013 阜新市药品检验所阜新123000

为了探究大豆种皮纳米纤维素对水凝胶机械性能和抗疲劳性的影响,并提高水凝胶的综合机械性能。该研究通过-20℃低温循环冷冻-解冻法制备具有可拉伸、强韧、抗疲劳的聚乙烯醇/海藻酸钠/纳米纤维素水凝胶,探究水凝胶对猪肉货架期的影响。... 详细信息

为了探究大豆种皮纳米纤维素对水凝胶机械性能和抗疲劳性的影响,并提高水凝胶的综合机械性能。该研究通过-20℃低温循环冷冻-解冻法制备具有可拉伸、强韧、抗疲劳的聚乙烯醇/海藻酸钠/纳米纤维素水凝胶,探究水凝胶对猪肉货架期的影响。通过扫描电子显微镜、傅里叶红外变换光谱仪、X-射线衍射仪、热重仪和质构仪测定了水凝胶的理化性质和机械性能。研究结果表明,水凝胶内部单体之间以氢键和酯键交联,内部呈现多孔结构,断裂伸长率为230%、压缩强度为70 kPa、拉伸强度为17 kPa,经过多次循环拉伸仍具有良好的机械性能和较高的抗疲劳性。猪肉保鲜试验表明,水凝胶维持了猪肉色泽的稳定性,防止内部水分流失,并且将猪肉的保质期延长至10 d。因此,该水凝胶可用于食品包装以延长冷藏肉制品的保质期。该研究为构建一种可拉伸、强韧、抗疲劳的多功能水凝胶提供了理论依据。

关键词：纳米纤维素水凝胶工艺机械性能抗疲劳性猪肉保鲜

基于双判别器的GANomaly异常检测方法研究

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电子科技大学学报 2024年第4期53卷 568-575页

作者：刘韵婷谭明晓高宇戴佳霖沈阳理工大学自动化与电气工程学院沈阳110159

在异常检测领域中,生成对抗网络(Generative Adversarial Nets, GAN)和自编码器(Autoencoder, AE)近年来取得了较好的应用效果。然而,现有的基于GAN的异常检测模型普遍存在重构能力差的问题。针对于此,该文提出一种双判别器的GANomaly... 详细信息

在异常检测领域中,生成对抗网络(Generative Adversarial Nets, GAN)和自编码器(Autoencoder, AE)近年来取得了较好的应用效果。然而,现有的基于GAN的异常检测模型普遍存在重构能力差的问题。针对于此,该文提出一种双判别器的GANomaly网络模型,其中,全局判别器用于提高图像的重构能力,局部判别器用于提高在空间层次的编码能力。分别在MvTec数据集和自制轮胎X光图像数据集上对文中所提方法进行验证,实验结果表明,该方法能够有效提升模型的重构能力,降低异常分数阈值,提高异常检测的准确率。

关键词：异常检测深度学习双判别器生成对抗网络

烧结温度对石墨烯填充聚醚醚酮/聚四氟乙烯摩擦磨损性能的影响

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高分子材料科学与工程 2024年第3期40卷 98-109页

作者：刘林汤赫男王妍赵晶沈阳工业大学机械工程学院辽宁沈阳110870 辽宁五寰特种材料与智能装备产业技术研究院有限公司辽宁沈阳113001

为探究石墨烯填充聚醚醚酮/聚四氟乙烯(PEEK/PTFE)复合材料制备过程中烧结温度对复合材料摩擦磨损性能的影响,基于分子动力学模拟研究方法,分别构建10%PEEK/PTFE和1%石墨烯/10%PEEK/PTFE体系模型,通过模拟复合材料制备过程中不同的烧结... 详细信息

为探究石墨烯填充聚醚醚酮/聚四氟乙烯(PEEK/PTFE)复合材料制备过程中烧结温度对复合材料摩擦磨损性能的影响,基于分子动力学模拟研究方法,分别构建10%PEEK/PTFE和1%石墨烯/10%PEEK/PTFE体系模型,通过模拟复合材料制备过程中不同的烧结温度,得到复合材料对应的力学和摩擦学性能相关参数。在不同烧结温度制得10%PEEK/PTFE和1%石墨烯/10%PEEK/PTFE样品,进行了摩擦磨损试验及磨损形貌分析。结果表明,采用石墨烯填充PEEK/PTFE复合材料可以有效改善复合材料的摩擦磨损特性,不同烧结温度对复合材料分子间作用力、材料力学特性和摩擦特性表现出不同程度的影响,当烧结温度为360℃时,复合材料分子间作用力、材料力学特性和摩擦特性均达到峰值。

关键词：烧结温度分子动力学模拟聚四氟乙烯聚醚醚酮石墨烯

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高熵合金电解水电极的研究进展

表面技术 2024年第2期53卷 49-59页

作者：邢伯玮张楠楠马婧雯左晓姣于惠舒霍萧冉张啸沈阳工业大学材料科学与工程学院沈阳110870

开发合适的催化材料,制备出高性能、大规模、低成本的催化电极,可减少电解水过程的能量消耗、提升制氢效率。高熵合金由于具有高催化活性,在催化电极应用方面受到广泛关注。综述了应用于电解水过程中析氢反应和析氧反应的高熵合金催化... 详细信息

开发合适的催化材料,制备出高性能、大规模、低成本的催化电极,可减少电解水过程的能量消耗、提升制氢效率。高熵合金由于具有高催化活性,在催化电极应用方面受到广泛关注。综述了应用于电解水过程中析氢反应和析氧反应的高熵合金催化电极的研究进展。首先简述了电解水制氢的工业背景和电化学原理;分析了高熵合金催化活性的来源,即杂化能带结构带来的更为合理的表面吸附能和更多的表面活性位点,以及其特有的高熵效应与“鸡尾酒”效应对整体催化活性的影响;接着讨论了高熵合金的成分设计理念,即通过非贵金属元素的替代来降低成本,同时通过改变合金化元素含量提高高熵合金的内禀活性、增加表面活性位点数量;介绍了第一性原理计算在高熵合金催化机理研究、催化表面吸附能调控、合金成分高通量筛选中的应用;总结了高熵合金平板、多孔、负载纳米颗粒催化电极制备的工艺特点,以及其中的问题与挑战;最后对未来高熵合金电催化电极的发展前景和研究方向进行了展望。

关键词：高熵合金电解水催化电极成分设计第一性原理活性位点

功能梯度石墨烯增强多孔复合材料阶梯圆柱壳的振动特性

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振动与冲击 2024年第7期43卷 317-326页

作者：徐宏达王宇徐自强贾小羽于晓光辽宁科技大学机械工程与自动化学院辽宁鞍山114051

对功能梯度石墨烯增强多孔复合材料(FG-GPLRPC)阶梯圆柱壳的振动特性进行了研究。首先,采用Halpin-Tsai微观力学模型以及开胞体理论得到FG-GPLRPC阶梯圆柱壳的有效材料属性。其次,基于一阶剪切变形理论和惩罚参数法推导出壳体结构的能... 详细信息

对功能梯度石墨烯增强多孔复合材料(FG-GPLRPC)阶梯圆柱壳的振动特性进行了研究。首先,采用Halpin-Tsai微观力学模型以及开胞体理论得到FG-GPLRPC阶梯圆柱壳的有效材料属性。其次,基于一阶剪切变形理论和惩罚参数法推导出壳体结构的能量表达式。最后,采用Jacobi-Ritz法建立壳体结构的振动控制方程,并求得结构的无量纲频率,验证了方法的有效性和正确性。结果表明,石墨烯质量分数、孔隙系数和边界弹簧刚度值对振动特性的影响显著,层数对振动特性的影响较小,尺寸参数对振动特性的影响不同,并得到了壳体频率随周向波数先减小后增大的变化规律。

关键词：石墨烯增强多孔复合材料阶梯圆柱壳一阶剪切变形理论 Jacobi-Ritz法

壳聚糖的抗菌作用及在抑菌活性包装中的应用进展

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食品科学 2024年第1期45卷 261-271页

作者：刘梦琪吕瑞陈菊矫芮文米春孝李想任丹丹武龙汪秋宽周慧大连海洋大学食品科学与工程学院辽宁大连116023 国家海藻加工技术分中心辽宁大连116023 辽宁水产品加工及综合利用重点实验室辽宁大连116023

壳聚糖因其良好的生物降解性、成膜性及广谱抗菌活性,可作为活性抗菌剂或成膜基材应用到食品中,目前已成为合成塑料聚合物有力的替代品。但单一壳聚糖薄膜存在水溶性差、机械性能较弱等局限性,在一定程度上限制了其在食品抗菌材料中的... 详细信息

壳聚糖因其良好的生物降解性、成膜性及广谱抗菌活性,可作为活性抗菌剂或成膜基材应用到食品中,目前已成为合成塑料聚合物有力的替代品。但单一壳聚糖薄膜存在水溶性差、机械性能较弱等局限性,在一定程度上限制了其在食品抗菌材料中的应用。为了更好地发挥壳聚糖抗菌特性,近年来关于壳聚糖抗菌活性在食品中的应用安全性备受瞩目,本文对壳聚糖的抗菌机制、提高壳聚糖抑菌性能的方法进行阐述,并综述了壳聚糖与多糖、蛋白以及脂质复合膜在食品保鲜应用的研究现状,以期为壳聚糖抗菌复合材料的开发利用提供思路。

关键词：壳聚糖抗菌复合材料应用

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Mg-Zn系合金热裂行为的研究进展

金属学报 2024年第6期60卷 743-759页

作者：王峰白盛巍王志杜旭东周乐毛萍莉魏子淇李瑾伟沈阳工业大学材料科学与工程学院沈阳110870 沈阳工业大学辽宁省镁合金及成形技术重点实验室沈阳110870 辽宁帝德科技有限公司辽宁省汽车轻量化专业技术创新中心铁岭112611

Mg-Zn系合金是镁合金中重要的合金体系之一,因其具有丰富的相组成、突出的变形能力和时效强化效果而备受关注,在航空航天、汽车工业及生物医疗等领域显示出较大的应用潜力。但是Mg-Zn系合金凝固温度区间宽、收缩量大,导致合金存在较大... 详细信息

Mg-Zn系合金是镁合金中重要的合金体系之一,因其具有丰富的相组成、突出的变形能力和时效强化效果而备受关注,在航空航天、汽车工业及生物医疗等领域显示出较大的应用潜力。但是Mg-Zn系合金凝固温度区间宽、收缩量大,导致合金存在较大的热裂敏感性,一定程度上限制了该系合金的应用。因此,开展Mg-Zn系合金热裂行为的研究具有重要意义。本文归纳总结了热裂理论、合金元素及铸造工艺参数对Mg-Zn系合金热裂敏感性的影响,以及Mg-Zn系合金热裂行为数值模拟的研究现状;揭示了Mg-Zn系合金微观组织及凝固特性参数对热裂敏感性的作用机理,并提出了目前镁合金热裂行为研究的不足与建议,以期为Mg-Zn系合金的设计及应用提供指导。

关键词： Mg-Zn系合金热裂敏感性显微组织工艺参数