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采用曲波变换和电容层析成像的两相流含水率测量方法

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西安交通大学学报 2024年第7期58卷 139-147页

作者：张皓冬陆程程胡红利杨海潮董海健西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室西安710049 西安西电电力电容器有限责任公司西安710082

针对电容层析成像(ECT)逆问题的欠定性,提出了一种基于曲波变换的图像稀疏重构算法。首先,采用曲波变换基作为稀疏基,从多尺度对模拟介质分布图像进行稀疏表示,提高了ECT灰度值向量的稀疏度;其次,应用迭代软阈值算法对曲波系数进行稀疏... 详细信息

针对电容层析成像(ECT)逆问题的欠定性,提出了一种基于曲波变换的图像稀疏重构算法。首先,采用曲波变换基作为稀疏基,从多尺度对模拟介质分布图像进行稀疏表示,提高了ECT灰度值向量的稀疏度;其次,应用迭代软阈值算法对曲波系数进行稀疏重构,同时使用奇异值分解算法计算最优灵敏度广义逆矩阵;最后,搭建ECT测量平台,通过静态实验重构5种典型实际流型,验证所提算法的有效性。实验结果表明:所提算法可有效抑制伪影,重构图像边界清晰,同时在图像相关系数、相对图像误差上均优于传统重构算法,比Landweber迭代算法相关系数提高约37.9%,相对误差减小约17.6%;基于稀疏重构的后处理图像可用于截面含水率的测量,含水率平均误差低于10%,最低为4.32%。该方法有效提高了ECT重构图像质量,能够满足天然气精准开采的工业需求。

关键词：电容层析成像曲波变换两相流图像稀疏重构算法

耦合大功率微波加热的煤炭地下气化CRIP工艺研究

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煤炭科学技术 2024年第5期52卷 324-334页

作者：葛腾泽王创业刘猛刘丹璐高尔斯吴松袁淑霞樊玉光中石油煤层气有限责任公司北京100028 中联煤层气国家工程研究中心有限责任公司北京100095 西安石油大学机械工程学院陕西西安710065

煤炭地下气化注入点可控后退(Controlled Retraction Injection Point,CRIP)工艺能够实现中深层煤炭资源的清洁高效原位开采,将我国富裕的煤炭资源转化为战略或缺的燃气资源。为取代CRIP工艺中氧气和点火液的注入、提高煤层气化反应活性... 详细信息

煤炭地下气化注入点可控后退(Controlled Retraction Injection Point,CRIP)工艺能够实现中深层煤炭资源的清洁高效原位开采,将我国富裕的煤炭资源转化为战略或缺的燃气资源。为取代CRIP工艺中氧气和点火液的注入、提高煤层气化反应活性,基于煤炭地下气化生产工艺和微波加热技术特点,创新提出了耦合大功率微波加热的煤炭地下气化CRIP工艺设计,将气化剂和微波发生器产生的微波经由连续油管注入到地下煤层并在目标气化区释放。通过理论分析和实验研究,从微波的产生、传输、释放、与煤层作用、以及产业发展模式等方面分析了该工艺设计在工程实践中面临的难题和解决方案。研究结果表明,耦合大功率微波加热的煤炭地下气化CRIP工艺在技术上是可行的;在煤炭地下气化过程中加热煤层所需的热量较大,大功率磁控管可以满足工业生产规模需求;微波能够通过双层连续油管镀铜的内管外壁和外管内壁间的环形空间远距离传输到地下煤层;微波频率越高,微波功率衰减越快,2450 MHz和915 MHz频率微波在双层连续油管中传输500 m时,其功率分别衰减至15.6%和32.1%,中深层煤炭地下气化应选用较低频率来远距离、低损耗输送微波;在双层连续油管前端的外管壁面上按一定规则割开缝隙,形成微波释能器,将微波从管线中泄漏出来辐射煤层;原煤在干燥、热解和燃烧阶段都能够较好地吸收微波能而被加热,在有氧条件下煤样温度升高到587℃时焦炭被点燃,最高温度可达1080℃;风光电−储能−煤炭地下微波气化融合产业模式能够充分利用绿色能源,实现中深层煤炭清洁高效原位开采。研究能够为微波辅助煤炭地下气化提供理论基础和技术支持。

关键词：煤炭地下气化注入点可控后退微波加热注入井系统

多重PCR方法鉴定5类牛源致泻性大肠埃希菌

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中国兽医学报 2024年第1期44卷 107-112,120页

作者：熊昊飞张理坤程璐尚远昊冯玉树李冰慧李勤凡张仕强王妍西北农林科技大学动物医学学院陕西杨凌712100

为建立鉴定5类牛源致泻性大肠埃希菌(DEC)多重PCR检测方法,对陕西关中奶牛场犊牛粪便中分离的大肠埃希菌进行检测。以EAEC(astA、aggR、pic)、EHEC(stx1、stx2)、EPEC(escV、bfpB)、EIEC(invE)和ETEC(lt、stp、sth)5类DEC中11种毒力基因为目标,uidA基因为阳性对照,建立两体系(体系Ⅰ和Ⅱ)多重PCR检测方法,通过改变引物浓度、退火温度等检测条件进行优化,并对其特异性和灵敏度进行检测。结果显示,体系Ⅰ检测EAEC、EHEC,体系Ⅱ检测EPEC、EIEC、ETEC,除astA引物浓度为0.5μmol/L,其余均为0.3~0.4μmol/L;退火温度以59℃最佳;ETEC的检测下限最低(1.09×10^(3)CFU/mL),其余依次为EHEC(1.27×10^(3) CFU/mL)、EIEC(2.43×10^(3) CFU/mL)、EPEC(5.71×10^(3) CFU/mL)、EAEC(7.98×10^(3) CFU/mL);经验证该方法只对DEC毒力基因产生特异性,而对沙门菌、化脓隐秘杆菌、变形杆菌、肺炎克雷伯菌、粪肠球菌、金黄葡萄球菌不产生特异性条带;应用此方法对183株犊牛腹泻源***进行了检测,共检出17株DEC,其中EAEC 6株、ETEC 4株、EPEC 4株、EHEC 2株、EIEC 1株,经单一PCR验证结果一致。本研究建立的检测5类DEC多重PCR方法可对样品采用两体系、同一PCR反应程序进行检测。该方法的建立为牛源DEC中常见毒力基因的检测及分子流行病学调查提供了方法与借鉴。

关键词：致泻性大肠埃希菌多重PCR 毒力基因犊牛腹泻

基于电动汽车制动安全检测的短时工况及方法研究

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汽车工程 2024年第1期46卷 109-119页

作者：焦志鹏马建赵轩张凯孟德安韩琪张昭长安大学汽车学院西安710064

常规的制动安全检测通常采用长时间、极端工况,但可能会失去准确的工作范围。针对这一不足,首先提出一种踏板稳定模式的短时工况试验方法,该方法结合了现有的测试标准,并不限于单一的极端制动模式,而是可以考虑电动汽车的快速稳态运行... 详细信息

常规的制动安全检测通常采用长时间、极端工况,但可能会失去准确的工作范围。针对这一不足,首先提出一种踏板稳定模式的短时工况试验方法,该方法结合了现有的测试标准,并不限于单一的极端制动模式,而是可以考虑电动汽车的快速稳态运行。在此基础上,基于机器学习对运行片段回归并通过连续拼接构建短时工况。利用短时工况提出一种改进的制动安全检测方法,该方法通过主成分分析对制动片段的特征参数进行降维,同时根据特征参数计算制动片段的重复性距离判断安全隐患。最后,通过在测试台架上跟随短时工况,验证所提出的短时工况和制动安全检测方法的有效性。

关键词：电动汽车制动安全短时工况检测方法测试台架

感应温度对激光固态相变U75V滚动接触疲劳影响研究

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中国激光 2024年第12期51卷 114-126页

作者：丁孝禹王伟桂余杭陈智君张群莉方津姚建华浙江工业大学激光先进制造研究院浙江杭州310023 特种装备制造与先进加工技术教育部/浙江省重点实验室浙江杭州310023 浙江工业大学机械工程学院浙江杭州310023 浙江贝尔轨道装备有限公司浙江龙游324400 衢州市浙工大生态工业创新研究院浙江龙游324400

滚动接触疲劳(RCF)是轮轨系统的主要失效模式。采用激光固态相变工艺(将激光与感应加热相结合),对U75V钢表面进行强化处理,然后利用平面式滚动接触疲劳试验机进行滚动接触疲劳性能测试,研究感应温度对U75V钢轨滚动接触疲劳性能的影响,... 详细信息

滚动接触疲劳(RCF)是轮轨系统的主要失效模式。采用激光固态相变工艺(将激光与感应加热相结合),对U75V钢表面进行强化处理,然后利用平面式滚动接触疲劳试验机进行滚动接触疲劳性能测试,研究感应温度对U75V钢轨滚动接触疲劳性能的影响,并结合有限元分析研究U75V钢的疲劳损伤机理。结果表明,材料的疲劳损伤形式主要与感应温度有关:未处理试样和感应温度为550℃的试样均以疲劳点蚀损伤为主,裂纹从材料表面萌生并逐渐向材料内部扩展;感应温度为520℃和490℃的试样以疲劳剥落损伤为主。对比试验结果与有限元分析结果可以发现,裂纹从材料次表面萌生,随后在剪切应力的作用下逐渐向材料表面及材料更深处扩展。

关键词：激光固态相变 U75V钢轨疲劳损伤感应温度

姜黄素通过调控SIRT3/SOD2信号通路对阿霉素引起心肌细胞毒性的减轻作用

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吉林大学学报（医学版） 2024年第5期50卷 1339-1347页

作者：熊凤梅蔡玉香刘卓孙娜李洋陕西省西安市儿童医院药剂科陕西西安710003 陕西省西安市儿童医院急诊科陕西西安710003 西安医学院基础部基础医学研究所陕西西安710021

目的:探讨姜黄素改善阿霉素(DOX)诱导的心肌H9c2细胞毒性的作用,并阐明其作用机制。方法:采用DOX处理H9c2细胞建立心肌细胞毒性模型。将H9c2细胞分为正常组、DOX组、DOX+姜黄素组和DOX+姜黄素+沉默信息调节蛋白3(SIRT3)抑制剂3-TYP+DOX... 详细信息

目的:探讨姜黄素改善阿霉素(DOX)诱导的心肌H9c2细胞毒性的作用,并阐明其作用机制。方法:采用DOX处理H9c2细胞建立心肌细胞毒性模型。将H9c2细胞分为正常组、DOX组、DOX+姜黄素组和DOX+姜黄素+沉默信息调节蛋白3(SIRT3)抑制剂3-TYP+DOX组(DOX+姜黄素+3-TYP组)。24 h后观察各组细胞形态表现,CCK-8法检测各组细胞活性,TUNEL染色检测各组细胞凋亡率,酶联免疫吸附试验(ELISA)法检测各组细胞中过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活性及丙二醛(MDA)水平,2,7-二氯荧光素二乙酸酯(DCFH-DA)染色检测各组细胞中活性氧(ROS)水平,Western blotting法检测各组细胞中B细胞淋巴瘤-2(Bcl-2)、Bcl-2相关X蛋白(Bax)、还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)氧化酶2(NOX2)、NADPH氧化酶4(NOX4)、SIRT3、乙酰化超氧化物歧化酶2(Ac-SOD2)和超氧化物歧化酶2(SOD2)蛋白表达水平。结果:与对照组比较,DOX组H9c2细胞肿胀,细胞活性降低(P<0.05),细胞中CAT和SOD活性降低(P<0.05),MDA和ROS水平升高(P<0.05),NOX2和NOX4蛋白表达水平升高(P<0.05),Bcl-2/Bax比值和SIRT3蛋白表达水平降低(P<0.05),SOD和Ac-SOD2蛋白表达水平升高(P<0.05);与DOX组比较,DOX+姜黄素组H9c2细胞形态改善,细胞活性升高(P<0.05),细胞中CAT和SOD活性升高(P<0.05),MDA和ROS水平降低(P<0.05),NOX2和NOX4蛋白表达水平降低(P<0.05),Bcl-2/Bax比值和SIRT3蛋白表达水平升高(P<0.05),SOD2和AcSOD2蛋白表达水平降低(P<0.05);与DOX+姜黄素组比较,DOX+姜黄素+3-TYP组细胞肿胀,细胞密度和细胞活性明显降低(P<0.05),细胞凋亡率明显升高(P<0.05),细胞中CAT和SOD活性降低(P<0.05),MDA水平和ROS水平明显升高(P<0.05),NOX2和NOX 4蛋白表达水平升高(P<0.05),Bcl-2/Bax比值和SIRT3蛋白表达水平降低(P<0.05),SOD2和Ac-SOD2蛋白表达水平升高(P<0.05)。结论:姜黄素通过激活SIRT3/SOD2信号抑制氧化应激和细胞凋亡,改善细胞活性,减轻DOX引起的心肌H9c2细胞毒性。

关键词：姜黄素阿霉素沉默信息调节蛋白氧化应激心肌毒性

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热损伤玉米种子的高光谱无损检测

光谱学与光谱分析 2024年第4期44卷 1165-1170页

作者：张伏禹煌熊瑛张方圆王新月吕庆丰武一戈张亚坤付三玲河南科技大学农业装备工程学院河南洛阳471003 机械装备先进制造河南省协同创新中心河南洛阳471003 河南科技大学农学院/牡丹学院河南洛阳471023 河南平安种业有限公司河南焦作454881 河南科技大学物理工程学院河南洛阳471023

玉米是世界主要粮食作物之一,使用不符合国家标准的劣质种子将严重影响玉米作物产量,如何快速准确高效鉴别劣质玉米种子亟待解决。采用高光谱图像系统获取900粒“豫安三号”玉米种子的900~1700 nm光谱曲线,其中训练集和测试集比例为3∶2... 详细信息

玉米是世界主要粮食作物之一,使用不符合国家标准的劣质种子将严重影响玉米作物产量,如何快速准确高效鉴别劣质玉米种子亟待解决。采用高光谱图像系统获取900粒“豫安三号”玉米种子的900~1700 nm光谱曲线,其中训练集和测试集比例为3∶2,分别为540粒和360粒。利用电鼓风式烘干箱对种子损伤处理,获得不同损伤程度的玉米种子样本,采集光谱后完成发芽试验,以此判别种子活力。为提高信噪比,截取963.27~1698.75 nm范围内的玉米种子光谱波段作为有效波段;采用标准正态变换(SNV)、多元散射校正(MSC)两种预处理方式对原始光谱数据预处理,并采用连续投影算法(SPA)、竞争性自适应重加权算法(CARS)两种特征波段提取算法对预处理后的光谱数据提取特征波段,波长反射率作为输入矩阵X,预设样本类别作为输出矩阵Y;最后采用支持向量机(SVM)模型建模分析,研究结果表明:MSC-CARS-SVM模型为最佳模型,模型识别成功率为98.33%,其Kappa系数为0.985。在此基础上,采用遗传算法(GA)对SVM中惩罚系数c和核函数参数g寻优,模型准确率提升至100%,可实现对热损伤劣质玉米种子的鉴别。该研究为劣质玉米种子及其他作物种子快速鉴别提供了新思路和方法。

关键词：高光谱成像技术玉米种子热损伤支持向量机

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双谐振环金属超表面中的连续域束缚态

物理学报 2024年第5期73卷 316-324页

作者：王玥王豪杰崔子健张达篪西安理工大学陕西省超快光电技术与太赫兹科学重点实验室西安710048

超表面由于具备独特的电磁响应特性,在微波、太赫兹以及光学领域的应用十分广泛.在电磁超表面中构建连续域束缚态(bound states in the continuum,BIC)模式谐振可以产生尖锐的谐振透射峰,因此BIC被广泛用于设计具有高品质因子谐振的超表... 详细信息

超表面由于具备独特的电磁响应特性,在微波、太赫兹以及光学领域的应用十分广泛.在电磁超表面中构建连续域束缚态(bound states in the continuum,BIC)模式谐振可以产生尖锐的谐振透射峰,因此BIC被广泛用于设计具有高品质因子谐振的超表面.本文实验研究了一种支持准BIC(quasi-BIC,q-BIC)谐振的新型金属太赫兹超表面,通过设计两组金属开口谐振环(split ring resonators,SRRs)的结构参数来调节各自主导的谐振的工作频率,使不同模式谐振之间产生耦合,形成q-BIC模式谐振.并利用电磁场分布及其散射功率的多极分解的计算结果证明了不同模式的共振机制.在入射电磁波分别沿x,y偏振时,通过Jaynes-Cummings模型计算了两模式之间的归一化耦合强度比,分别为0.54%(x偏振)与4.42%(y偏振),解释了不同谐振模式的工作频率随SRRs器件结构参数改变而变化的规律.

关键词：超表面多极分解连续域束缚态太赫兹

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基于多尺度U-Net与Transformer特征融合的航空遥感图像飞机检测方法

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弹箭与制导学报 2024年第3期44卷 51-58页

作者：张善文邵彧李萍令伟锋郑州西亚斯学院电信与智能制造学院河南郑州451150 西京学院会计学院陕西西安710123

航空遥感图像(ARSI)飞机检测一直是一个重要且具有挑战性的课题。针对现有ARSI飞机检测方法(ARSIAD)检测目标的边缘模糊、小目标的检测精度低、没有充分利用ARSI的全局上下文信息等问题,提出一种基于多尺度U-Net与Transformer(MSU-Trans... 详细信息

航空遥感图像(ARSI)飞机检测一直是一个重要且具有挑战性的课题。针对现有ARSI飞机检测方法(ARSIAD)检测目标的边缘模糊、小目标的检测精度低、没有充分利用ARSI的全局上下文信息等问题,提出一种基于多尺度U-Net与Transformer(MSU-Trans)特征融合的ARSIAD方法。通过多尺度卷积模块Inception提取ARSI中多样性目标的分类特征,通过Transformer增强模型的全局语义检测性能,通过特征融合模块整合高层和低层特征,得到航空目标图像完整的边缘和纹理特征。该模型结合多尺度U-Net较强的局部特征提取能力和Transformer较强的全局上下文依存关系提取能力,进而提高MSU-Trans的整体检测性能。在ARSI集上的试验表明,与U-Net、多尺度U-Net、注意力U-Nets相比,MSU-Trans具有较高的检测精度,精度超过95%,该方法为ARSIAD提供一定的技术支撑。

关键词：航空遥感图像飞机检测多尺度U-Net Transformer 多尺度U-Net与Transformer

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