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同轴反应流反应速率的唯象表征与影响规律研究

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河南理工大学学报（自然科学版） 2025年第1期44卷 109-116页

作者：李瑜樊义辉卞平艳张海光曲海军王建平河南理工大学机械与动力工程学院河南焦作454000 上海大学工程训练国家级实验教学示范中心上海200444

目的为了提高同轴反应流工艺的控制精度,探索反应速率的宏观唯象表征方法和影响规律,方法通过紫脲酸铵对Ca2+进行示踪,在线观测海藻酸钙水凝胶中空纤维的交联成形过程,利用洗脱法对交联层边界的灰度阈值进行标定,从宏观唯象的角度定... 详细信息

目的为了提高同轴反应流工艺的控制精度,探索反应速率的宏观唯象表征方法和影响规律,方法通过紫脲酸铵对Ca2+进行示踪,在线观测海藻酸钙水凝胶中空纤维的交联成形过程,利用洗脱法对交联层边界的灰度阈值进行标定,从宏观唯象的角度定义同轴反应流的平均反应速率,通过在线监测提取的交联层厚数据,计算得到反应速率值,并通过试验研究海藻酸钠和氯化钙溶液的流量(定流率比)、质量分数、共流距离对交联层厚和平均反应速率的影响规律。结果结果表明:对比在线图像识别和洗脱法实测所得中空纤维尺寸,两者误差仅1.09%,满足工程应用需求;增加反应物质量分数能提高平均反应速率,增加交联层厚,且氯化钙质量分数具有更好的调控性能;定流率比条件下,随着两溶液流速增加,中空纤维交联层厚减小而平均反应速率增大;随着反应流共流距离增加,交联层厚增加而平均反应速率逐渐减小。上述唯象平均反应速率受流体速度场和化学反应物质量分数的影响规律与经典反应速率是一致的,说明该唯象定义是有效的。结论研究采用的同轴反应流在线监测方法、反应速率的唯象表征方法、材料工艺参数影响规律等有助于实现中空纤维结构尺寸、交联层厚和保留溶胶层厚的精确控制,有助于同轴反应流工艺的推广与应用。

关键词：同轴挤出反应流反应速率唯象表征精确控制

级配对颗粒材料力学特性影响的卷积神经网络分析

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中国科学:技术科学 2025年

作者：巨凯萱赵婷婷刘嘉英冯云田王志华太原理工大学机械与运载工程学院北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室城市基础设施智能化浙江省工程研究中心 Zienkiewicz Centre for Computational Engineering Swansea University

级配作为颗粒材料的基本物理指标之一,对其力学性能具有重要影响.为快速获取不同连续级配分布颗粒集合的力学强度指标并探究级配对力学性能的影响机理,根据连续级配方程,建立了100组可以反映三种典型连续级配分布的级配曲线;采用离散元... 详细信息

级配作为颗粒材料的基本物理指标之一,对其力学性能具有重要影响.为快速获取不同连续级配分布颗粒集合的力学强度指标并探究级配对力学性能的影响机理,根据连续级配方程,建立了100组可以反映三种典型连续级配分布的级配曲线;采用离散元方法生成与级配曲线相对应的数值试样并进行双轴压缩试验,构建了用于深度神经网络训练的数据集;利用贝叶斯优化方法寻找最佳的网络超参数组合,以增强预测模型性能;将压缩后的数值试样图像及相应的力学强度指标作为训练数据,使用GoogLeNet卷积神经网络对不同级配分布颗粒集合的抗剪强度指标进行了预测;通过调整输入图像信息,研究了实体颗粒及孔隙分布、颗粒粒径尺寸、高应力颗粒及力链颗粒信息对模型预测能力的影响.结果表明:卷积神经网络能够有效预测颗粒材料级配特性与力学性能之间的关系,高应力及力链颗粒信息是影响颗粒材料力学性能及神经网络模型预测能力的关键因素.

关键词：颗粒材料级配力链卷积神经网络离散元

3-甲酰基色酮与异硫氰基氧吲哚的Michael/环化串联反应

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北京理工大学学报 2025年第1期45卷 105-110页

作者：杜大明耿雪洋北京理工大学化学与化工学院医药分子科学与制剂工程工业和信息化部重点实验室北京100081

多环色满酮化合物作为多种天然产物和药物分子的核心结构,具有抗癌、抗炎、抗菌和神经保护等多种药理活性,因而吸引了众多有机化学家的关注.由色酮衍生物构建色满酮化合物能够在进一步丰富色满酮结构分子库的同时填补相关色酮化合物研... 详细信息

多环色满酮化合物作为多种天然产物和药物分子的核心结构,具有抗癌、抗炎、抗菌和神经保护等多种药理活性,因而吸引了众多有机化学家的关注.由色酮衍生物构建色满酮化合物能够在进一步丰富色满酮结构分子库的同时填补相关色酮化合物研究方面的空白.利用3-甲酰基色酮和3-异硫氰基氧吲哚的Michael/环化串联反应,能够以较高的产率(高达92%)和优异的非对映选择性(高达>20:1 dr)得到相应的螺杂环产物.通过该反应成功构建了一系列的具有3个连续立体中心,并且含有一个4取代碳的吡咯烷基螺环氧吲哚-色满酮类化合物,同时对该反应的不对称催化反应条件也进行了初步探索.

关键词：有机合成不对称催化色酮方酰胺 3-异硫氰基氧吲哚螺杂环化合物

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基于特征分治与融合的铁路扣件轻量化实时检测模型

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北京交通大学学报 2025年

作者：鄢化彪林初欣黄绿娥李东丽刘词波徐方奇江西理工大学理学院江西理工大学电气工程与自动化学院

为解决嵌入式设备实时处理海量铁路扣件视觉图像数据检测时无法兼顾精确度与检测速度的问题，本文提出一种基于注意力分治与特征融合的轻量化实时检测模型。首先，通过基于空间与通道特征的分治混合注意力机制强化模型的特征提取能力，... 详细信息

为解决嵌入式设备实时处理海量铁路扣件视觉图像数据检测时无法兼顾精确度与检测速度的问题，本文提出一种基于注意力分治与特征融合的轻量化实时检测模型。首先，通过基于空间与通道特征的分治混合注意力机制强化模型的特征提取能力，降低图像复杂背景的干扰；其次，提出一种自适应空间特征融合方法，提升了不同大小目标的检测能力；引入可变焦距损失代替二值交叉熵损失，实现轻量化实时检测的精度提高。最后，使用随机Alpha-IoU损失实现超参数的动态调整，延缓算法的收敛速度从而优化模型的训练曲线，避免模型训练过程陷入局部最优解。实验表明，该模型相较于Baseline模型，在AP50:95提高3.24%的同时得到的检测速度达到60.24 FPS，高于现有广为认可的目标检测算法。尤其在参数量和计算量方面，该模型仅有2.31M参数与1.99G浮点计算量，相较于YOLOX-Tiny参数量少了54.08%，浮点数计算量少了69.15%，适合部署到嵌入式系统上，实现实时稳定的小体量计算系统。

关键词：轻量级嵌入式系统分治混合注意力机制二重分治特征融合代价体构建

分子印迹膜-固相萃取-高效液相色谱法同时检测橙子中噻苯隆和氯吡脲

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食品科学 2025年第1期46卷 176-183页

作者：石雨王建豆瑞祁迎春董晓牛志睿任景俞黄华赵怡雪延安大学石油工程与环境工程学院延安市环境检测与修复重点实验室陕西延安716000 北京理工大学化学与化工学院北京100081

以聚多巴胺(polydopamine,PDA)修饰的聚偏氟乙烯(polyvinylidene fluoride,PVDF)膜为基膜,噻苯隆(thidiazuron,TDZ)为模板,甲基丙烯酸(methacrylic acid,MAA)为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯(ethylene glycol dimethacrylate,EGDMA)为交联剂,合成TDZ分子印迹膜(molecularly imprinted membrane,MIM),并将其应用于橙子中TDZ及其结构类似物氯吡脲(forchlorfenuron,CPPU)的高选择性同时提取。扫描电子显微镜表征结果表明,致密分子印迹聚合物通过PDA涂层固定在PDA@PVDF膜的三维网络结构表面;性能测试结果表明,MIM对TDZ和CPPU的吸附容量分别是相应非印迹膜的1.80、1.89倍,分别在20、30 min达到吸附平衡;MIM对干扰物质香豆素和3-叔丁基苯酚的特异性因子分别达到23.2和19.3。以MIM为固相萃取膜片,成功从橙子样品中高选择性同时提取TDZ和CPPU,在加标浓度为2.0、3.0、5.0μmol/L时,高效液相色谱法检测的加标回收率分别为90.3%~99.4%和88.2%~98.1%,相对标准偏差分别为0.9%~2.5%和1.2%~3.0%(n=3)。该方法能同时快速检测TDZ和CPPU,操作简单,具有较好的灵敏度、精密度及回收率,检测成本低,适用于果蔬中TDZ和CPPU残留的检测。

关键词：分子印迹膜固相萃取高效液相色谱法特异性识别噻苯隆氯吡脲

改进滑动粗粒化和集成波动色散熵的故障诊断方法

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智能系统学报 2025年

作者：穆凌霞田璐冯楠汪红鑫张建吴世海刘丁西安理工大学自动化与信息工程学院西安理工大学晶体生长设备及系统集成国家地方联合工程研究中心北京科技大学智能科学与技术学院

在多尺度波动色散熵中，多尺度粗粒化会忽略重构子序列部分相邻点之间的信息，并且子序列长度随着尺度因子的增大长度减小，这种特征提取的方法不利于故障分类。为了解决这个问题，本文提出了一种n次滑动粗粒化的方法，在确定的比例因... 详细信息

在多尺度波动色散熵中，多尺度粗粒化会忽略重构子序列部分相邻点之间的信息，并且子序列长度随着尺度因子的增大长度减小，这种特征提取的方法不利于故障分类。为了解决这个问题，本文提出了一种n次滑动粗粒化的方法，在确定的比例因子下，利用n次滑动方法保留了每点之间的信息，保证重构后的序列与重构前的序列长度一致。针对波动色散熵中映射技术过于单一的问题，本文利用集成波动色散熵对重构后的序列进行特征提取，使得熵计算更加准确。用西储大学等轴承数据集对算法进行了验证，所提方法的故障诊断精确度显著提高。

关键词：滑动粗粒化序列重构故障诊断故障分类集成波动色散熵滚动轴承振动信号特征提取

IRS辅助及人工噪声增强的高铁隐蔽通信波束赋形方法

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西南交通大学学报 2025年

作者：李翠然孙姝婧张泽鹏王惠琴谢健骊兰州交通大学电子与信息工程学院兰州理工大学计算机与通信学院

针对高铁无线通信系统中信息传输普遍存在的有效吞吐量低和隐蔽程度受限的问题，考虑以隐蔽需求、最大人工噪声(AN)发射功率和IRS相移的单位模为约束，构建以最大化高铁无线通信系统有效吞吐量为目标函数的优化问题，设计了一种基于智... 详细信息

针对高铁无线通信系统中信息传输普遍存在的有效吞吐量低和隐蔽程度受限的问题，考虑以隐蔽需求、最大人工噪声(AN)发射功率和IRS相移的单位模为约束，构建以最大化高铁无线通信系统有效吞吐量为目标函数的优化问题，设计了一种基于智能反射面(IRS)辅助及AN增强的高铁无线隐蔽通信波束赋形方法。为了解决优化变量耦合的问题，采用交替优化策略将原问题分解为三个子问题：基站波束赋形、IRS相移优化和AN发射功率优化。首先通过分式规划中二次变换方法将隐蔽需求约束映射在复圆流形上，然后利用共轭梯度算法(CG)对IRS相移进行优化，最后使用Dinkelbach算法对AN发射功率设计并交替迭代优化。仿真结果表明，该算法的计算复杂度较低，在高速情况下，系统有效吞吐量提升了27.31%，提升了隐蔽传输性能，对保障高铁无线通信系统安全信息传输具有重要的意义。

关键词：智能反射面高铁通信隐蔽通信交替优化波束赋形

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六通道球幕投影图像畸变校正及融合板设计

仪器仪表学报 2019年第9期40卷 170-179页

作者：杨树财于松苏帅王天娇哈尔滨理工大学工程训练中心

多通道球幕投影技术是一种重要的信息可视化技术,针对投影图像易发生图像畸变以及图像重合区域会产生亮带等问题,提出一种基于图像校正原理的图像融合处理方法。首先分析投影图像之间的几何位置关系,采用网格划分法对畸变图像进行校正,... 详细信息

多通道球幕投影技术是一种重要的信息可视化技术,针对投影图像易发生图像畸变以及图像重合区域会产生亮带等问题,提出一种基于图像校正原理的图像融合处理方法。首先分析投影图像之间的几何位置关系,采用网格划分法对畸变图像进行校正,实现边缘图像的网格位置拼接对齐;然后采用边缘衰减算法来对图像进行边缘融合处理,并且设计出一种球幕投影融合用的遮光板装置,对多源投影的球幕中所产生的重叠光路进行过滤,消除多源投影中球幕图像上的亮带,使投影图像的整体亮度保持均匀,最后通过实验对投影图像的边缘融合效果进行分析,结果表明,实验选取的5组图像峰值信噪比平均值为33.550 dB,证明该方法具有较好的边缘融合效果。

关键词：球幕投影图像融合遮光板峰值信噪比灰度值

基于深度子空间学习和数据增强的滚动轴承故障诊断方法

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光电子·激光 2025年第1期36卷 69-76页

作者：张帅帅张超王肖锋天津理工大学天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室彼合彼方机器人(天津)有限公司天津理工大学机电工程国家级实验教学示范中心

主成分分析网络（principal component analysis network, PCANet）作为一种基于深度子空间学习框架的网络模型，在多个应用领域展现出卓越的性能。然而，在滚动轴承故障诊断方面，PCANet算法存在无法准确反映数据完整结构信息、鲁棒性... 详细信息

主成分分析网络（principal component analysis network, PCANet）作为一种基于深度子空间学习框架的网络模型，在多个应用领域展现出卓越的性能。然而，在滚动轴承故障诊断方面，PCANet算法存在无法准确反映数据完整结构信息、鲁棒性差以及泛化能力较弱等问题。本文针对这些问题，提出了一种基于PCANet算法和数据增强的滚动轴承故障诊断方法。该方法利用L2,1范数学习滚动轴承振动信号的频域稀疏结构，从而抑制噪声数据，提高模型鲁棒性。此外，通过数据增强处理，不同类别的训练样本之间的差异性也得到显著增加，从而提高了模型的泛化能力。最后，实验结果表明，该方法明显提高了PCANet模型的鲁棒性和泛化能力，能够准确识别不同类型的滚动轴承故障。

关键词：滚动轴承主成分分析网络(PCANet) 数据增强 L2,1范数故障诊断