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嵌入式长波红外超宽带完美吸收器

光学学报 2021年第24期41卷 257-266页

作者：刘坤刘媛媛邓芳朱路刘唤华东交通大学信息工程学院江西南昌330013

为了实现长波红外光谱的高吸收,结合阻抗匹配理论和时域有限差分方法设计了一种长波红外超宽带完美吸收器。首先,分析了金属-介质-金属结构的超材料吸收器,该吸收器在7~14μm波段内的平均吸收率大于91%。然后,在金属-介质-金属结构的基... 详细信息

为了实现长波红外光谱的高吸收,结合阻抗匹配理论和时域有限差分方法设计了一种长波红外超宽带完美吸收器。首先,分析了金属-介质-金属结构的超材料吸收器,该吸收器在7~14μm波段内的平均吸收率大于91%。然后,在金属-介质-金属结构的基础上提出了一种嵌入式结构的超宽带完美吸收器,该吸收器在7~14μm波段具有近乎完美的吸收特性,平均吸收率可达到97.55%,且具有偏振不敏感特性;在入射角度为50°时的平均吸收率仍大于90%(横磁模式下为90.5%、横电模式下为93.7%)。研究结果表明,表面等离子体和法布里-珀罗谐振腔等多种模式的共同作用是获得宽波段完美吸收的主要因素。设计的吸收器在红外光谱内实现了优异吸收,在能量收集、红外传感器等领域具有潜在的应用价值。

关键词：光学器件超材料吸收器红外宽波段谐振腔模式

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基于深度卷积迁移学习的机车齿轮箱故障诊断

机械设计与研究 2023年第5期39卷 82-88页

作者：吴佳敏王发令邹鹤敏李润锦张龙广州铁科智控有限公司广州510000 华东交通大学机电与车辆工程学院南昌330013

齿轮箱作为系统传动的核心部件,确保其健康状态对于旋转机械有效运行至关重要。然而,目前大多数传统故障诊断方法通常难以充分挖掘故障相关特征信息,且常见模型在变工况服役条件下通用性差。与此同时,实际工程应用中往往难以获取充足标... 详细信息

齿轮箱作为系统传动的核心部件,确保其健康状态对于旋转机械有效运行至关重要。然而,目前大多数传统故障诊断方法通常难以充分挖掘故障相关特征信息,且常见模型在变工况服役条件下通用性差。与此同时,实际工程应用中往往难以获取充足标签数据。针对上述问题,提出一种基于深度卷积迁移学习的变工况机车齿轮箱故障诊断方法。首先,考虑到单一通道所含信息往往存在严重局限性,将多通道特征信息进行有机融合作为输入,搭建深度卷积网络自适应挖掘多通道深度特征,得到源域诊断模型。进一步将不同工况下多通道信号作为输入训练源域模型以增强其感知能力以及泛化性,由源域向目标域做迁移映射,从而实现变工况下的齿轮箱故障诊断。采用齿轮箱故障实验声学数据进行验证分析,结果表明:该方法能在不同的工况下实现知识迁移,增强诊断模型的通用性,准确高效地实现齿轮箱故障诊断,诊断准确率超过99%;对比其他传统故障诊断方法,所提方法有更好的时效性和泛化性。

关键词：信息融合深度卷积网络齿轮箱迁移学习故障诊断

建筑学专业领域中的虚拟仿真实验平台建设与应用研究

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中国建筑教育 2022年第1期 43-47页

作者：陈牧川曾梁光尹洪妍华东交通大学土木建筑学院

虚拟仿真实验是运用信息技术将学科专业知识进行可视化模拟,达到沉浸式体验。目前建筑类专业的虚拟仿真实验研究处在快速发展的阶段。由于建筑学的专业特性,需要将理论和实践相结合进行教学,受时间与空间的局限,实践环节存在困难。本实... 详细信息

虚拟仿真实验是运用信息技术将学科专业知识进行可视化模拟,达到沉浸式体验。目前建筑类专业的虚拟仿真实验研究处在快速发展的阶段。由于建筑学的专业特性,需要将理论和实践相结合进行教学,受时间与空间的局限,实践环节存在困难。本实验平台对传统村落运用虚拟仿真技术,进行虚实结合,并结合实际案例和虚拟仿真实验室平台的建设,推动虚拟仿真技术在建筑学专业领域中的应用研究。

关键词：建筑学虚拟仿真传统村落实验平台在线教育

甲醇汽油、乙醇汽油定性判别及其醇含量测定模型研究

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光谱学与光谱分析 2020年第5期40卷 1640-1644页

作者：胡军刘燕德郝勇孙旭东欧阳爱国华东交通大学机电与车辆工程学院江西南昌330013

甲醇汽油和乙醇汽油都为清洁能源,但甲醇汽油和乙醇汽油的优缺点各有不同,其中甲醇、乙醇的含量决定了汽油性能的优劣,对甲醇汽油和乙醇汽油进行判别区分以及醇类汽油中醇含量进行定量测定非常重要。通过中红外光谱技术对醇类汽油的类... 详细信息

甲醇汽油和乙醇汽油都为清洁能源,但甲醇汽油和乙醇汽油的优缺点各有不同,其中甲醇、乙醇的含量决定了汽油性能的优劣,对甲醇汽油和乙醇汽油进行判别区分以及醇类汽油中醇含量进行定量测定非常重要。通过中红外光谱技术对醇类汽油的类型进行判别并对其含量进行定量分析。首先通过对比分析甲醇汽油和乙醇汽油的中红外光谱图,采用随机森林(random forest,RF)对甲醇汽油和乙醇汽油样品进行判别;在建立甲醇汽油和乙醇汽油样品定性判别模型之后,分别建立甲醇汽油和乙醇汽油的定量测定模型,从而精确测定汽油中对应的醇的含量。为减小在实验过程中实验仪器振动、噪声等原因导致的光谱漂移、光散射等现象,对中红外光谱进行预处理。首先采用不同预处理,如(savitzky-golay,S-G)卷积平滑、多元散射校正(multiplicative scatter correction,MSC)、标准正态变量变换(standard normal variable transformation,SNV)、导数(derivatives)等方法进行校正,分别建立适合甲醇汽油和乙醇汽油的检测模型。预处理后的数据分别建立甲醇汽油、乙醇汽油的最小二乘支持向量机(least square support vector machine,LS-SVM)模型。采用随机森林(random forest,RF)对甲醇汽油和乙醇汽油样品进行判别,发现当决策树个数为61时,判别正确率达到98.28%。对于LS-SVM模型,比较建模结果可知:无论是甲醇汽油还是乙醇汽油,标准正态变量变换(SNV)预处理效果最好,经SNV校正处理后建立的甲醇汽油甲醇含量测定LS-SVM模型的预测相关系数R_p为0.9519,均方根误差(root mean square error of prediction,RMSEP)为1.7663;经过标准正态变量变换后建立的乙醇汽油乙醇含量测定LSSVM模型的预测相关系数R_p为0.9515,均方根误差RMSEP为1.7703。该研究可为甲醇汽油、乙醇汽油的定性判别和其含量测定提供技术参考和理论依据,为甲醇汽油产业提供测量醇类汽油检测的新方法,具有较为重要的现实意义,也为其他类型的化工产品的检测奠定了基础。

关键词：中外光谱醇类汽油最小二乘支持向量机随机森林

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重车荷载作用的简支梁桥荷载效应极值预测

华中科技大学学报（自然科学版） 2021年第9期49卷 95-100页

作者：陈水生赵辉朱朝阳李锦华华东交通大学土木建筑学院江西南昌330013

为了准确预测重车荷载作用的简支梁桥荷载效应极值,充分考虑了过桥重车的随机性特征和不同重车荷载事件出现的概率,基于经典极值理论,提出了不同重车荷载事件的组合广义极值分布(CGEV)极值预测方法,通过数学推导和数值算例证明了该方法... 详细信息

为了准确预测重车荷载作用的简支梁桥荷载效应极值,充分考虑了过桥重车的随机性特征和不同重车荷载事件出现的概率,基于经典极值理论,提出了不同重车荷载事件的组合广义极值分布(CGEV)极值预测方法,通过数学推导和数值算例证明了该方法的合理性.同时,以一座简支梁桥为工程背景,采用CGEV方法预测简支梁桥在重车荷载作用下的荷载效应极值.研究结果表明:采用CGEV方法预测桥梁的车致荷载效应极值精度较高且工程应用方便,最大预测误差为4%,而传统混合数据的单一广义极值分布(SGEV)的桥梁车致荷载效应极值预测误差最小为36.6%;简支梁桥的车致荷载效应可以基于同时过桥的重车数量划分荷载事件类型,其车致荷载效应极值主要受2辆重车过桥事件控制;为了保证简支梁桥的安全运营,建造时应有适当的安全储备,管养时应结合实际情况对过桥重车采取相应的限载措施.

关键词：简支梁桥重车荷载组合极值预测车致荷载效应广义极值分布

ER9车轮材料激光熔覆层微观组织及性能研究

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中国激光 2023年第8期50卷 77-89页

作者：杨文斌李仕宇肖乾杨春辉陈道云廖晓咏华东交通大学轨道交通基础设施性能检测与保障国家重点实验室江西南昌330013 浙江师范大学城市轨道交通智能运维技术与装备重点实验室浙江金华321005

为提高ER9车轮材料的表面强度和耐蚀耐磨性,延长车轮的服役寿命,本团队选择在激光熔覆中应用最广泛的铁基、镍基和钴基三种自熔性合金粉末为熔覆材料,在ER9车轮钢表面进行激光熔覆试验。通过相关试验评价熔覆层的微观组织、力学性能、... 详细信息

为提高ER9车轮材料的表面强度和耐蚀耐磨性,延长车轮的服役寿命,本团队选择在激光熔覆中应用最广泛的铁基、镍基和钴基三种自熔性合金粉末为熔覆材料,在ER9车轮钢表面进行激光熔覆试验。通过相关试验评价熔覆层的微观组织、力学性能、摩擦磨损性能和耐蚀性。结果表明:车轮钢表面激光熔覆层的显微组织均为枝晶组织和共晶组织,且组织致密均匀,与基体实现了良好的冶金结合。熔覆层的硬度显著提升,镍基合金熔覆层具有良好的拉伸强度和冲击韧性,断口呈韧性断裂特征;钴基和铁基合金熔覆层的断裂方式为脆性断裂,力学性能差异不明显。相较于基体,熔覆层具有较低的摩擦因数、磨损率与更优的耐蚀性,其中钴基合金熔覆层的硬度较高(显微硬度相比基体提高了72.8%),耐磨性最优(摩擦因数为0.31,磨损量为4 mg和磨痕深度为10.70μm),耐蚀性最好(阻抗值比基体高2个数量级)。镍基熔覆层磨损面较为粗糙且磨损率较大,减磨效果不佳,硬度和强度较弱;尽管相比铁基涂层,钴基涂层的耐磨性和耐蚀性显示出了一定优势,但前者的工程成本较低,综合效果更好。

关键词：激光技术车轮材料激光熔覆合金粉末微观组织力学性能耐磨性耐蚀性

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线弹性断裂力学问题的扩展自然单元法

工程力学 2020年第7期37卷 1-7页

作者：陈莘莘刁呈岩肖树聪华东交通大学土木建筑学院江西南昌330013

为了更加有效地求解线弹性断裂问题,提出了扩展自然单元法。该方法基于单位分解的思想,在自然单元法的位移模式中加入扩展项表征不连续位移场和裂纹尖端奇异场。通过水平集方法确定裂纹面和裂纹尖端区域,并基于虚位移原理推导了平衡方... 详细信息

为了更加有效地求解线弹性断裂问题,提出了扩展自然单元法。该方法基于单位分解的思想,在自然单元法的位移模式中加入扩展项表征不连续位移场和裂纹尖端奇异场。通过水平集方法确定裂纹面和裂纹尖端区域,并基于虚位移原理推导了平衡方程的离散线性方程。由于自然单元法的形函数满足Kronecker delta函数性质,本质边界条件易于施加。混合模式裂纹的应力强度因子由相互作用能量积分方法计算。数值算例结果表明扩展自然单元法可以方便地求解线弹性断裂力学问题。

关键词：自然单元法单位分解自然邻接点插值应力强度因子无网格法

定量核磁共振波谱法快速测定灭火剂材料中全氟辛烷磺酰基化合物

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分析测试技术与仪器 2024年第1期30卷 33-38页

作者：李杨黄卫王畅李洋花磊田颖中国科学院大连化学物理研究所辽宁大连116023 吉林工商学院吉林长春130507 大连交通大学辽宁大连116023

泡沫灭火剂中全氟辛烷磺酰基化合物(PFOS)的使用受到严格管控.针对灭火剂中PFOS快速测定的需求,建立了基于19F的定量核磁共振波谱(qNMR)检测方法.方法以全氟丁基磺酸钾为标准物质,通过计算全氟丁基磺酸钾的-CF3在化学位移δ-78.94处19F... 详细信息

泡沫灭火剂中全氟辛烷磺酰基化合物(PFOS)的使用受到严格管控.针对灭火剂中PFOS快速测定的需求,建立了基于19F的定量核磁共振波谱(qNMR)检测方法.方法以全氟丁基磺酸钾为标准物质,通过计算全氟丁基磺酸钾的-CF3在化学位移δ-78.94处19F特征峰和PFOS的-CF2在化学位移δ-117.12处19F特征峰的积分面积比值,进而实现PFOS定量分析.经测试,全氟丁基磺酸钾百分含量与定量峰面积线性相关系数为0.9955,检出限为0.024%,定量限为0.080%.8种灭火剂产品的定性测定结果与实际标注情况相吻合,其中4种泡沫灭火剂产品中PFOS含量在0.106%~1.339%之间.研究结果表明,方法受基质干扰小、检测速度快、灵敏度高,可为泡沫灭火剂中PFOS的管控提供可靠的检测方法与数据支撑.

关键词：全氟辛烷磺酰基化合物泡沫灭火剂定量核磁共振波谱法全氟丁基磺酸钾

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膨润土防水毯搭接界面力学性能的影响因素

深圳大学学报(理工版) 2024年

作者：臧年永肖成志杨仕钊河北工业大学土木与交通学院

膨润土防水毯（geosynthetic clay liner, GCL）作为高防渗柔性土工合成材料，被广泛应用于各类防渗阻污工程中．GCL多幅搭接区经过防绕渗措施处理后亦能表现出较强防渗性，但在地下复杂外力作用下GCL搭接存在受拉失效的潜在问题.针对GC... 详细信息

膨润土防水毯（geosynthetic clay liner, GCL）作为高防渗柔性土工合成材料，被广泛应用于各类防渗阻污工程中．GCL多幅搭接区经过防绕渗措施处理后亦能表现出较强防渗性，但在地下复杂外力作用下GCL搭接存在受拉失效的潜在问题.针对GCL搭接界面处展开室内抗拉试验研究，综合分析了搭接参数对GCL搭接处抗拉强度的影响．研究结果表明，GCL搭接界面处抗拉强度随搭接时间的增加而呈现先增加后趋于稳定，在90 min时搭接处抗拉强度达到最大值；GCL搭接界面处抗拉强度受膨润土膏涂抹量和搭接宽度的影响明显，保持单位面积膨润土膏量不变，随着搭接宽度增加GCL搭接界面处抗拉强度近似呈线性增加；保持搭接宽度不变，随着单位面积膨润土量增加，GCL搭接界面处抗拉强度呈线性增加；增加搭接宽度同时保持搭接区膨润土膏涂抹总量，不同搭接宽度下GCL搭接界面处抗拉强度基本一致；模拟潮湿环境，对GCL搭接界面喷水处理后，GCL搭接界面处抗拉强度略有下降，且单位面积膨润土膏量越多，搭接界面处抗拉强度损失越少.研究成果可以为GCL搭接界面处理提供指导意义，为GCL搭接区的完整性提供了保障，降低了因施工导致GCL垂直防渗墙防渗性能下降的风险.

关键词：岩土工程膨润土防水毯搭接时间搭接宽度抗拉强度膨润土膏含量