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带空气狭缝倒置结构的脊型硫系光波导后向受激布里渊散射研究

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物理学报 2024年第1期73卷 201-210页

作者：杨熙飞尚磊邹林儿沈云南昌大学物理与材料学院南昌330031

受激布里渊散射效应具有光谱线宽窄、频率稳定和增益方向敏感等优点,常用于激光器,慢光产生和微波光子滤波器等.本文基于As_(2)S_(3)硫系玻璃、以SiO_(2)为衬底设计了一种亚微米尺寸的带空气狭缝倒置结构脊型波导结构,具有高达8.22×10^... 详细信息

受激布里渊散射效应具有光谱线宽窄、频率稳定和增益方向敏感等优点,常用于激光器,慢光产生和微波光子滤波器等.本文基于As_(2)S_(3)硫系玻璃、以SiO_(2)为衬底设计了一种亚微米尺寸的带空气狭缝倒置结构脊型波导结构,具有高达8.22×10^(4)W^(–1)·m^(–1)的后向受激布里渊散射增益系数.研究显示在该结构的同种光学和声学模式下,更小的声光场有效模场面积具有更高的后向受激布里渊散射增益系数.还分析了硫系玻璃的光学损耗对后向受激布里渊散射的影响,发现当波导长度超过最优值后,斯托克斯光波功率开始下降,而增大泵浦光功率不仅可以提高斯托克斯光波功率的极大值,同时还会增大波导长度的最优值.当所输入的泵浦光功率为20 mW时,受激布里渊散射增益达到100 d B波导长度仅需要2 cm,这非常有利于光子器件的片上集成.

关键词：受激布里渊散射硫系光波导有效模场面积光学损耗

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淀粉基气凝胶的制备、改性与应用

中国食品学报 2024年第1期24卷 455-465页

作者：卢慧馨钟成鹏罗舜菁叶江平刘成梅南昌大学食品学院南昌330047

淀粉基气凝胶是一种密度低、比表面积大、孔隙率高的三维多孔网络新型轻质材料。淀粉基气凝胶的制备过程简单、清洁,是将淀粉糊化和回生制备水凝胶后脱水干燥而得。本文探讨影响气凝胶性能的主要因素,如淀粉来源、淀粉浓度、糊化温度、... 详细信息

淀粉基气凝胶是一种密度低、比表面积大、孔隙率高的三维多孔网络新型轻质材料。淀粉基气凝胶的制备过程简单、清洁,是将淀粉糊化和回生制备水凝胶后脱水干燥而得。本文探讨影响气凝胶性能的主要因素,如淀粉来源、淀粉浓度、糊化温度、回生条件和干燥方式。阐述淀粉基气凝胶的改性方法,如交联处理、复合改性、表面涂层等,以及改性后淀粉基气凝胶的应用。目前有关淀粉基气凝胶的应用研究主要围绕食品营养和生物医药方面,其在隔热材料、环境污染处理等领域存在应用潜力。本文对构建高品质的淀粉基气凝胶,拓展其应用具有重要意义。

关键词：淀粉气凝胶生物基制备改性应用

基于内外混合图像先验与图像融合的DIP改进降噪模型

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电子与信息学报 2024年第1期46卷 299-307页

作者：徐少平陈晓军罗洁程晓慧肖楠南昌大学数学与计算机学院南昌330031 南昌大学附属感染病医院南昌330006

为提高无监督深度图像先验(DIP)降噪模型的降噪性能,该文提出了一种基于内外混合图像先验与图像融合的DIP改进降噪模型(IDIP),该模型由样本生成和样本融合两个相继执行的模块组成。在样本生成阶段,首先利用2个分别来自内部和外部先验且... 详细信息

为提高无监督深度图像先验(DIP)降噪模型的降噪性能,该文提出了一种基于内外混合图像先验与图像融合的DIP改进降噪模型(IDIP),该模型由样本生成和样本融合两个相继执行的模块组成。在样本生成阶段,首先利用2个分别来自内部和外部先验且有代表性的降噪算法(模型)处理噪声图像以产生2张初始降噪图像。基于这2张初始降噪图像,使用空间随机混合器按照各自50%混合比例随机生成足够多的混合图像作为DIP降噪模型的第2目标图像并与第1目标图像(即噪声图像)构成双目标图像。然后,每次使用不同的随机输入和双目标图像,多次执行标准DIP降噪流程生成多张具有互补性的样本图像;在样本融合阶段,首先为了获得更好的随机性和稳定性,随机丢弃50%的样本图像。然后,采用无监督融合网络在样本图像上完成自适应融合,获得的融合图像的图像质量相对参与融合的样本图像得到再次提升,作为最终降噪图像。在人工合成噪声图像上实验表明:IDIP降噪模型较原DIP降噪模型在峰值信噪比评价指标上有约2 dB的提升,且较大幅度超过了其他无监督降噪模型,逼近了有监督降噪模型。而在实际真实噪声图像上,其降噪性能较各对比方法更具鲁棒性。

关键词：图像降噪深度图像先验性能提升内外图像先验无监督融合

砷在氮化-碳化法制备超细碳化钨粉过程中的细化机理

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2024年第3期34卷 966-976页

作者：易志强谭敦强南昌大学物理与材料学院南昌330031 南昌大学国际材料创新研究院南昌330031

为了简化工艺制备超细WC粉末,在伸钨酸铵前驱体中添加一定量的As元素,采用氮化-碳化法系统研究As在超细WC粉制备过程中的作用机理。结果表明,当碳化温度均为1400℃,氮化温度从500℃升高到600℃,As含量从0增加到0.3%(质量分数)时,所制备... 详细信息

为了简化工艺制备超细WC粉末,在伸钨酸铵前驱体中添加一定量的As元素,采用氮化-碳化法系统研究As在超细WC粉制备过程中的作用机理。结果表明,当碳化温度均为1400℃,氮化温度从500℃升高到600℃,As含量从0增加到0.3%(质量分数)时,所制备的WC粉平均粒径从2.23μm减小到0.22μm,颗粒均匀性显著提高。As元素在氮化产物中以W_(2)O_(3)(AsO_(4))_(2)的形式存在,且容易在氮化产物(NH_(4))_(0.42)WC_(3)和WN表面富集或分布于两相之间,阻碍碳化过程中WC晶粒的长大,从而制备超细WC粉。

关键词：砷超细WC粉均匀性细化机理氮化碳化

基于VMD-SSA-LSTM考虑刀具磨损的数控铣床切削功率预测模型研究

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中国机械工程 2024年第6期35卷 1052-1063页

作者：王秋莲欧桂雄徐雪娇刘锦荣马国红邓红标南昌大学经济管理学院南昌330031 南昌大学先进制造学院南昌330031

传统的切削过程功率获取需要基于复杂的切削功率模型且很少考虑刀具磨损的影响,针对此设计了一种基于变分模态分解(VMD)、麻雀搜索算法(SSA)、长短时记忆(LSTM)神经网络的考虑刀具磨损的数控铣床切削功率预测模型,该模型无需解构数控铣... 详细信息

传统的切削过程功率获取需要基于复杂的切削功率模型且很少考虑刀具磨损的影响,针对此设计了一种基于变分模态分解(VMD)、麻雀搜索算法(SSA)、长短时记忆(LSTM)神经网络的考虑刀具磨损的数控铣床切削功率预测模型,该模型无需解构数控铣床运行过程的能耗机理,基于一次性的历史实验数据即可实现数控铣床切削过程功率的高精度预测。首先,采用人工智能机器视觉技术对刀具磨损图片进行分析处理,获取刀具磨损图像的数字化特征,从而得到刀具最大磨损量;然后,建立基于VMD-SSA-LSTM考虑刀具磨损的数控铣床切削功率预测模型,利用VMD对数控铣床运行数据进行分解,采用SSA算法对LSTM神经网络超参数进行寻优,并将分解出的铣床运行数据分量输入到LSTM神经网络中,接着将每个分量的预测值相加,得到切削功率预测值;最后以面铣加工为例,将所提出的预测模型与BP神经网络、LSTM神经网络和传统模型进行对比分析,验证了所提模型的有效性和优越性。

关键词：切削过程功率刀具磨损麻雀搜索算法长短时记忆神经网络变分模态分解计算机视觉技术

光束倾角对激光深熔焊304不锈钢焊缝力学性能及熔池流动的影响

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焊接学报 2024年第6期45卷 46-52页

作者：肖先锋卢聪周佳威李玉龙付艳恕南昌大学先进制造学院南昌330031

在激光深熔焊接中光束倾角会直接影响匙孔形态,光束倾角对熔池流动也具有一定的影响.采用激光深熔焊接白板试验结合“半三明治”熔池流动直接观测试验,以激光倾角作为变量,研究其对304不锈钢激光深熔焊接焊缝力学性能及熔池流动的影响.... 详细信息

在激光深熔焊接中光束倾角会直接影响匙孔形态,光束倾角对熔池流动也具有一定的影响.采用激光深熔焊接白板试验结合“半三明治”熔池流动直接观测试验,以激光倾角作为变量,研究其对304不锈钢激光深熔焊接焊缝力学性能及熔池流动的影响.结果表明,在焊缝的力学性能上,不同激光倾角对焊缝上、中部的影响差异性较小,对下部的影响较大,焊缝底部拉伸件出现较多气孔缺陷,正激光入射角下的焊缝抗拉强度和断后伸长率小于负激光入射角.正激光入射角下“上小下大”的匙孔形貌使其底部易产生涡流,不利于气泡的排出,且匙孔坍塌频率较负激光入射角大,导致熔池稳定性较差,焊缝气孔缺陷的形成概率呈现为正激光入射角高于负激光入射角态势.

关键词：激光深熔焊接光束倾角熔池流动力学性能

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带有非均质刚柔耦合翼的无人机边界控制

工程科学学报 2024年第9期46卷 1574-1581页

作者：付云肖澳刘备余运俊黄玉水万晓凤南昌大学信息工程学院南昌330031

随着无人机技术的快速发展及工程应用需求的不断增长,具有隐蔽性好、快速灵活及经济性能好等许多优点的扑翼无人机在国民经济生活中发挥着越来越重要的作用.然而,受无人机使用环境限制及自身快速机动运行的特点,扑翼无人机的机翼通常存... 详细信息

随着无人机技术的快速发展及工程应用需求的不断增长,具有隐蔽性好、快速灵活及经济性能好等许多优点的扑翼无人机在国民经济生活中发挥着越来越重要的作用.然而,受无人机使用环境限制及自身快速机动运行的特点,扑翼无人机的机翼通常存在连续高频振动,这些不理想的振动会影响系统的稳定性及无人机使用寿命.因此,本文研究带有刚柔耦合翼的扑翼无人机的振动抑制及姿态控制问题.首先,考虑外部干扰对扑翼无人机系统的影响,运用哈密顿原理,将由均质刚性连杆链接非均质柔性连杆组成的扑翼系统建模为无穷维分布参数系统.随后,基于反步法,设计两个边界控制律来镇定系统.运用鲁棒控制策略,构建辅助输入信号及干扰自适应律来抵消外部干扰的影响.通过在无人机本体及刚柔耦合翼的链接处布置传感器及执行器来抵消柔性翼的振动并调节刚性翼及柔性翼的姿态至期望角位置.其后,运用李雅普诺夫稳定性理论严格证明了闭环系统的一致有界稳定性.最后,开展数值仿真实验来证明所设计控制方案的可行性及控制效果.

关键词：刚柔耦合翼分布参数系统振动抑制姿态控制干扰抑制

基于层次分析过程的厚板T形接头弧焊焊接位置自主决策

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吉林大学学报（工学版） 2024年第3期54卷 657-662页

作者：何银水肖贺罗沧海张宇余卓骅袁海涛南昌大学资源与环境学院南昌330031 南昌交通学院智能制造学院南昌330100 南昌大学先进制造学院南昌330031

提出了一种基于层次分析过程的T形接头多道平角焊焊接位置自主决策方法。首先,利用视觉传感检测坡口的特征点,并将其他特征点与最右侧特征点之间在水平、垂直方向的相对距离作为因素,建立了层次分析模型。其次,基于平角焊腹板角变形控... 详细信息

提出了一种基于层次分析过程的T形接头多道平角焊焊接位置自主决策方法。首先,利用视觉传感检测坡口的特征点,并将其他特征点与最右侧特征点之间在水平、垂直方向的相对距离作为因素,建立了层次分析模型。其次,基于平角焊腹板角变形控制经验设计了一种比较矩阵元素计算方法。最后,基于最大后验权重原则建立了焊接位置自主选定方法。不同板厚的多道填充焊焊接位置自主决策试验显示,本文方法在满足接头角变形控制的前提下,决策的正确率达到90%以上,抗干扰能力强。

关键词： T形接头层次分析过程焊接位置决策角变形控制视觉传感

数字产业集聚对减污降碳协同的影响——以长江经济带为例

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资源科学 2024年第4期46卷 744-760页

作者：刘耀彬邓伟凤李硕硕魏国恩李汝资南昌大学经济管理学院南昌330031 南昌大学资源与环境学院南昌330031

【目的】“数字化”与“绿色化”能否协同是高质量发展与高水平保护研究领域的重要科学问题之一。长江经济带作为数字产业重要集群带和减污降碳协同的重点区域,数字产业集聚能否实现其减污降碳协同增效,事关美丽中国建设与双碳目标的实... 详细信息

【目的】“数字化”与“绿色化”能否协同是高质量发展与高水平保护研究领域的重要科学问题之一。长江经济带作为数字产业重要集群带和减污降碳协同的重点区域,数字产业集聚能否实现其减污降碳协同增效,事关美丽中国建设与双碳目标的实现。【方法】基于2010—2020年长江经济带108个城市的数字产业股权投资数据和环境污染与碳排放数据,刻画其数字产业时空格局及减污降碳时空演化特征,采用固定效应模型探究数字产业集聚对减污降碳协同的影响及作用机制,并构建空间杜宾模型分析其空间溢出效应和衰减边界。【结果】研究发现:①长江经济带数字产业投资网络呈现出“多线程、多极化”的空间演化趋势,净投资流表现出明显的“郊区化”倾向,形成“中心流出、外围承接”的分布格局。②数字产业集聚显著地促进了减污降碳,且兼具减污降碳协同效应,这一结论在一系列内生性及稳健性检验后仍然稳健。机制检验发现,数字产业集聚能够通过规模经济效应、产业升级效应和技术创新效应促进区域减污降碳协同增效。③数字产业集聚对减污降碳协同具有显著的正向空间溢出效应,这种效应随着空间距离的增大呈现“右拖尾U型”特征。同时,在250 km以内为空间溢出效应的“增强”区域,250~450 km之间为“衰减”区域,450 km以外空间溢出效应趋近于0且不再显著。【结论】研究证实了发挥数字产业的集聚效应能够有效地促进区域减污降碳协同增效,据此建议推进数字产业集聚与网络化发展、鼓励数字产业跨区域投资,并提出了差异化的减污降碳协同策略。

关键词：数字产业集聚减污降碳协同增效溢出效应空间衰减边界空间杜宾模型长江经济带