检索结果-南通市图书馆

基于复合动态采样的自动驾驶矿车节能路径规划方法

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汽车工程 2024年第4期46卷 588-595,642页

作者：丁志杰王亚飞章翼辰邬明宇王亦乐上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 上海交通大学汽车动力与智能控制国家工程研究中心上海200240

近年来,考虑安全与效率的自动驾驶矿车路径规划方法已逐渐成熟,并在多种矿山场景落地应用。与此同时,产业界和学术界也开始关注如何利用路径规划提升矿车的燃油经济性。针对这一需求,本文提出了一种矿山场景下的自动驾驶矿车节能路径规... 详细信息

近年来,考虑安全与效率的自动驾驶矿车路径规划方法已逐渐成熟,并在多种矿山场景落地应用。与此同时,产业界和学术界也开始关注如何利用路径规划提升矿车的燃油经济性。针对这一需求,本文提出了一种矿山场景下的自动驾驶矿车节能路径规划方法,其主要特点是根据车速、道路坡度及障碍物进行S-L(进度-偏离)和S-T(进度-时间)的复合动态采样。针对矿山典型地形场景,建立了矿车燃油消耗指标,提出了安全性-运行效率-能耗综合路径评价模型;为了防止评价模型的各项权重陷入局部最优,设计了基于模拟退火策略的粒子群自适应优化方法。在矿山实际场景的测试中,本研究提出方法较现有方法在燃油经济性指标上平均提升了11.28%。

关键词：智能汽车自动驾驶燃油经济性局部路径规划

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船用螺旋桨水动力、空化和低噪声集成设计

清华大学学报（自然科学版） 2024年第1期64卷 75-89页

作者：杨琼方黄修长李晔海军工程大学动力工程学院武汉430033 上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200240

该文以开源软件OpenProp为基础,集成螺旋桨无空化噪声理论公式、空化噪声估算经验公式和新Burrill图谱,构建了船用桨水动力、空化和低噪声集成设计软件OpenProp+。OpenProp+的核心功能包括:完成桨叶几何设计并可信预报敞水性能曲线;判... 详细信息

该文以开源软件OpenProp为基础,集成螺旋桨无空化噪声理论公式、空化噪声估算经验公式和新Burrill图谱,构建了船用桨水动力、空化和低噪声集成设计软件OpenProp+。OpenProp+的核心功能包括:完成桨叶几何设计并可信预报敞水性能曲线;判断桨叶有无空化产生,量化并确定空化范围,输出无空化工况的声压谱源级与中纵剖面声指向性图,估算空化噪声谱源级。当设计桨叶时,先确定相对最优的叶片数、直径和转速等总体参数,再优选叶型参数,设计考虑具体包括确定弦长分布规律、应用大侧斜设计要素、适当增加0.70R~0.95R(R为桨叶半径)叶截面最大厚度。桨叶最佳侧斜角临界值位于侧斜度50.0%~70.0%,设计初值可取60.0%。OpenProp+一体化设计效果由低噪声5叶桨设计给予检验,反馈良好,可直接服务于船用桨工程设计。

关键词：螺旋桨设计水动力空化低噪声 OpenProp

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基于机器学习的弯管固液两相流流动特性研究

力学学报 2024年第3期56卷 613-625页

作者：肖盛鹏朱宏博周岱包艳上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200240

管道水力输送是工业中常见运输方式,具有运输距离长、安全性高、运营和维护成本低、环境友好和布置灵活的优点,当前关于管道系统内水平、倾斜和垂直管道的两相流流动特征研究较多,而关于系统内弯曲段管道研究较少,亟需明确该段的两相流... 详细信息

管道水力输送是工业中常见运输方式,具有运输距离长、安全性高、运营和维护成本低、环境友好和布置灵活的优点,当前关于管道系统内水平、倾斜和垂直管道的两相流流动特征研究较多,而关于系统内弯曲段管道研究较少,亟需明确该段的两相流流动机理及辨明该段的磨损机制,并作出准确预测.本研究首先采用欧拉-拉格朗日框架下的CFD-DEM耦合方法,针对弯曲管道压降和磨损率,探究了弯曲角度、弯曲半径、输入速度、颗粒直径和颗粒浓度等5个因素的影响;并基于上述5个变量,通过Pairwise配对法进行工况组合并进行数值模拟计算,得到数百个可用数据;基于此数据集,开发了6个机器学习模型进行训练,比较了各自模型的准确率并得到各特征对于预测结果的相对重要性.结果表明,弯管的压降随输入速度、颗粒浓度、颗粒直径和弯曲角度增大而增大,与弯曲半径关系较小;磨损率随输入速度、颗粒浓度、颗粒直径和弯曲半径的增大而增大,随弯曲角度的增大,在90°前先略有下降,在90°后增大.最佳的机器学习模型对压降和磨损率的预测准确率评估指标R2(越接近1越准确)分别在0.96和0.99左右,具有较好的预测能力,可用于多参数影响下的弯曲管道固液两相流水力压降及管壁磨损率的预测,且计算发现输入速度和颗粒浓度分别是对压降和磨损率预测的影响程度最大的因素.

关键词：弯管水力输送 CFD-DEM 机器学习压降磨损率

基于振动信号PSD-SVM方法的不定负荷下柴油机气阀间隙异常故障诊断

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振动与冲击 2024年第2期43卷 299-305页

作者：聂浩淼车驰东上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200240

针对许多基于振动信号的故障诊断方法在不同负荷下的诊断不全面的问题。提出了一种基于功率谱密度(power spectral density,PSD)与支持向量机(support vector machine,SVM)的故障诊断方法。该方法将振动信号功率经过滑动平均滤波(moving... 详细信息

针对许多基于振动信号的故障诊断方法在不同负荷下的诊断不全面的问题。提出了一种基于功率谱密度(power spectral density,PSD)与支持向量机(support vector machine,SVM)的故障诊断方法。该方法将振动信号功率经过滑动平均滤波(moving average filter,MAF)处理,计算样本中每个周期的标准化信号的功率谱特征,再使用核方法SVM进行特征分类,从而实现故障诊断。经过柴油机实机测试,该方法对于不同负荷下的故障识别率达到96.72%,能有效识别不同负荷下的柴油机进排气阀间隙增大故障。

关键词：故障诊断振动测试信号处理支持向量机(SVM)

基于二阶链式子区的金属拉伸试验DIC辅助测试方法

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工程力学 2024年第4期41卷 237-246页

作者：李得睿周焕新程斌上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200240

为提高金属材性试验的测量精度和测试效率,在传统拉伸试验方法的基础上引入数字图像相关(Digital Image Correlation, DIC)技术,提出相应形变测量理论及方法。基于拉伸试件的颈缩变形特征,提出链式形变测量理论,该理论通过一种跟随表面... 详细信息

为提高金属材性试验的测量精度和测试效率,在传统拉伸试验方法的基础上引入数字图像相关(Digital Image Correlation, DIC)技术,提出相应形变测量理论及方法。基于拉伸试件的颈缩变形特征,提出链式形变测量理论,该理论通过一种跟随表面形状变化而自由变形的柔性链条来表征各阶段的试件形变。进一步通过设置多个连续且等尺寸的DIC二阶链式子区,采用DIC亚像素算法得到任意变形时刻的链式子区角点坐标,并进一步得到沿试件长度方向的柔性离散链形变结果,实现对试件各处应变、颈缩极值点等的求解,从而建立了一套完整的金属拉伸试验DIC辅助测试方法。开展了多个标准金属试件的拉伸试验,通过与引伸仪、靶标图像测量等传统方法对比,验证了该文方法对颈缩效应、弹性模量、极限伸长率、真实应力-应变曲线等金属材性指标具备较高测量精度及有效性,同时该文方法能够实现高度自动化测量,可在金属拉伸试验领域进行工业化推广普及。

关键词：金属拉伸试验数字图像相关真实应力-应变曲线颈缩效应二阶形函数

来源于超嗜热古菌雅氏火球菌(Pyrococcus yayanosii)CH1耐热耐压脯肽酶的酶学性质研究

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微生物学报 2024年第5期64卷 1494-1505页

作者：张欢欢陈柔珂徐俊上海交通大学生命科学技术学院微生物代谢国家重点实验室上海200240 上海交通大学海洋学院上海200240

【目的】脯肽酶是一种能从二肽(Xaa-Pro)的C末端水解脯氨酸或羟脯氨酸残基的肽酶。对深海来源的雅氏火球菌(Pyrococcus yayanosii)CH1基因组中PYCH_07700基因编码的蛋白Pyprol的体外酶学性质进行研究,以期发现新型脯肽酶。【方法】在小... 详细信息

【目的】脯肽酶是一种能从二肽(Xaa-Pro)的C末端水解脯氨酸或羟脯氨酸残基的肽酶。对深海来源的雅氏火球菌(Pyrococcus yayanosii)CH1基因组中PYCH_07700基因编码的蛋白Pyprol的体外酶学性质进行研究,以期发现新型脯肽酶。【方法】在小宝岛热球菌(Thermococcus kodakarensis)TS559中异源表达Pyprol。使用二肽Met-Pro作为底物,检测重组蛋白的脯肽酶活性。【结果】Pyprol的最适温度为100℃,最适pH为6.0。Pyprol在与Co^(2+)结合时活性最高,最适的金属离子浓度为1.2 mmol/L。与***来源的脯肽酶Pfprol相比,Pyprol在更宽的pH范围具有活性,并且能够耐受更高浓度的金属离子。Pyprol是耐压蛋白,最适静水压为40 MPa。与常压条件下相比,40 MPa下,Pyprol在40、70和100℃均有更高的活性。【结论】来源于深海热液喷口的严格嗜压的超嗜热古菌*** CH1的新型脯肽酶Pyprol具有热稳定和耐压特性。

关键词：超嗜热古菌雅氏火球菌脯肽酶热稳定耐压

基于Lasso回归模型研究抗冻肽性质对冷冻鱼糜肌原纤维蛋白的影响

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食品科学 2024年第13期45卷 8-16页

作者：袁承志王发祥黄轶群俞健刘永乐施依吴金鸿汪少芸李向红长沙理工大学食品与生物工程学院湖南长沙410114 湖南省水生资源食品加工工程技术研究中心湖南长沙410114 上海交通大学农业与生物学院上海200240 福州大学生物与科学工程学院福建福州350108

为探究抗冻肽性质对其保护冷冻鱼糜肌原纤维蛋白效果的影响,本实验对3种抗冻肽(丝胶肽、胶原肽及鲢鱼酶解产物)的性质进行表征,分析不同冻藏条件下鱼糜肌原纤维蛋白指标变化规律,并基于最小绝对缩小和选择算子(least absolute shrinkage... 详细信息

为探究抗冻肽性质对其保护冷冻鱼糜肌原纤维蛋白效果的影响,本实验对3种抗冻肽(丝胶肽、胶原肽及鲢鱼酶解产物)的性质进行表征,分析不同冻藏条件下鱼糜肌原纤维蛋白指标变化规律,并基于最小绝对缩小和选择算子(least absolute shrinkage and selection operator,Lasso)回归构建了“冻藏工艺-抗冻肽性质-肌原纤维蛋白指标”的关联模型。结果表明,所用的3种抗冻肽均为分子质量低(m<10000 Da)、亲水性强(静态接触角小于30°)的“超活性”抗冻肽(热滞活性大于0.60℃),极性氨基酸占比超过60%;所用抗冻肽能够显著减缓冻藏处理对肌原纤维蛋白的负面影响;冻藏处理后,抗冻肽组鱼糜肌原纤维蛋白含量平均值维持在50.44~54.47 mg/g,Ca^(2+)-ATPase活性平均值为1.61~1.67 U/mg,表面疏水性指数平均值相比新鲜鱼糜仅增长39.91%~42.40%,肌原纤维蛋白变性速率远低于未添加抗冻剂组。Lasso回归模型解释了抗冻肽性质对冷冻鱼糜肌原纤维蛋白变化的影响,证明低分子质量、高热滞活性的抗冻肽有助于减缓肌原纤维蛋白含量、Ca^(2+)-ATPase活性、表面疏水性及特征指数的劣变速率;抗冻肽亲/疏水性的区别导致其与冰晶和蛋白之间的相互作用不同,从而对鱼糜肌原纤维蛋白产生不同影响。本研究可为抗冻肽在冷冻鱼糜中的应用及鱼糜制品的品质调控提供理论基础,同时为研究新型高效的抗冻剂提供方向。

关键词：丝胶肽胶原肽鲢鱼酶解产物疏水性构效关系

炎症部位定植水凝胶益生菌治疗炎性肠病的效果观察

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上海交通大学学报（医学版） 2024年第7期44卷 883-890页

作者：徐唯李蒙王昊泽崔凯肖泽宇上海大学生命科学学院上海200444 上海交通大学医学院药理学与化学生物学系上海200025

目的·构建负载在富含负电羟基的高聚物聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)/海藻酸盐(alginate,ALG)水凝胶(PVA-ALG)上的益生菌(Escherichia coli Nissle1917,EcN)体系(EcN@PVA-ALG),探究其在结肠炎症部位定植性及其对葡聚糖硫酸钠盐(dextran sulfate sodium salt,DSS)诱导的炎性肠病(inflammatory bowel disease,IBD)的治疗效果。方法·将EcN悬液加入PVA-ALG水凝胶中,过筛离心后得到EcN@PVA-ALG水凝胶益生菌复合物,使用流变仪验证PVAALG水凝胶的合成。利用电位仪检测EcN@PVA-ALG的表面电荷,荧光显微镜观察PVA-ALG上的EcN负载情况。通过酶标仪检测EcN@PVA-ALG在600 nm处的吸光度;同时,取EcN@PVA-ALG复合物悬液进行细菌平板计数,检测EcN@PVA-ALG内EcN的生长活力。采用CCK-8法评估EcN@PVA-ALG对HEK293细胞增殖的抑制作用。利用活体成像系统(IVIS)分析PVA-ALG对炎症结肠的富集作用,观察其炎症靶向性能;将EcN负载在PVA-ALG上,再用IVIS观察EcN@PVA-ALG对炎症结肠的富集,观察其在炎症部位的定植能力。建立DSS诱导的IBD小鼠模型,EcN@PVA-ALG组(n=5)每天灌肠给予1×10^(8)CFU的EcN@PVA-ALG,连续5 d;另设PVA-ALG组、EcN组、PBS组和健康对照组,每组5只。治疗期间,每天记录小鼠的体质量。治疗结束后处死小鼠,取其结肠组织,测量结肠长度;进行疾病活动指数(disease activity index,DAI)评分;检测炎症细胞因子的水平,包括肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白细胞介素(interleukin,IL)-6、IL-10和转化生长因子-β(transforming growth factor-β,TGF-β);通过苏木精-伊红染色(H-E染色)进行结肠组织的病理评估。结果·PVA-ALG和EcN@PVA-ALG均带负电。EcN成功负载于PVA-ALG,并且PVA-ALG不影响EcN的生长活力;同时,PVA-ALG对正常细胞也具有良好的安全性。与健康对照组相比,PVA-ALG对炎症结肠组织具有超过2倍的富集效果。体内外实验发现,负载EcN的EcN@PVA-ALG复合物对炎症组织的富集效果比未加任何修饰的EcN高8倍。EcN@PVA-ALG治疗后,小鼠体质量迅速恢复,DAI的上升被显著抑制,结肠长度与健康小鼠相近,促炎细胞因子TNF-α、IL-6水平降低而抗炎细胞因子IL-10和TGF-β水平升高,结肠组织隐窝结构恢复。结论·相比于未加修饰的EcN,EcN@PVA-ALG促进了EcN在结肠炎症部位的定植,并使其发挥更好的治疗DSS诱导的IBD的功效。

关键词：益生菌水凝胶炎性肠病炎性定植

均匀碎片床与分层碎片床干涸现象及热流密度实验研究

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核动力工程 2024年第1期45卷 60-64页

作者：邹文斌佟立丽曹学武上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

碎片床的可冷却性是反应堆严重事故缓解策略关注的问题,碎片床结构对其可冷却性有重要影响。本文搭建了体积加热碎片床可冷却性实验装置,开展了均匀碎片床、轴向分层碎片床、径向分层碎片床的可冷却性实验,揭示了不同类型碎片床的干涸特... 详细信息

碎片床的可冷却性是反应堆严重事故缓解策略关注的问题,碎片床结构对其可冷却性有重要影响。本文搭建了体积加热碎片床可冷却性实验装置,开展了均匀碎片床、轴向分层碎片床、径向分层碎片床的可冷却性实验,揭示了不同类型碎片床的干涸特性,获得了干涸热流密度(DHF)。研究结果表明:均匀碎片床条件下,小颗粒较大的气液流动阻力使得渗透率下降,导致小颗粒均匀碎片床DHF较小;轴向分层碎片床条件下,由于分层界面孔隙率降低引起的较大阻力,导致轴向分层碎片床DHF远小于顶部小颗粒组成的均匀碎片床DHF;径向分层碎片床条件下,由于小颗粒层较大的气液流动阻力会引起蒸汽向大颗粒层迁移和聚集,导致DHF低于大颗粒组成均匀床的DHF。

关键词：严重事故分层碎片床可冷却性干涸热流密度(DHF)