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表面活性剂强化生物修复重金属和多环芳烃污染土壤研究进展

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生态学杂志 2024年第9期43卷 2813-2823页

作者：廉梅花曾祥峰马阳阳王鹏李晓军沈阳理工大学环境与化学工程学院沈阳110159 中国科学院沈阳应用生态研究所沈阳110016

随着工农业的迅速发展,土壤重金属和多环芳烃等无机、有机物污染问题日益突出,对作物安全和人体健康造成威胁。相对其他技术,生物修复具有经济成本低和环境友好等优点而颇具潜力。但土壤是无机黏土矿物、有机质及有机⁃无机胶体等组成的... 详细信息

随着工农业的迅速发展,土壤重金属和多环芳烃等无机、有机物污染问题日益突出,对作物安全和人体健康造成威胁。相对其他技术,生物修复具有经济成本低和环境友好等优点而颇具潜力。但土壤是无机黏土矿物、有机质及有机⁃无机胶体等组成的复合体系,对进入其中的污染物质具有较强的吸附作用,因而限制了污染物的生物有效性,不利于生物修复的开展。向污染土壤施加表面活性剂可以改变土壤的表面电荷、吸收位能及污染物的赋存形态或溶解度,对提高生物修复效率具有积极作用,因此,围绕表面活性剂强化生物修复的相关研究成为当前热点。本文综述了土壤中重金属和多环芳烃的污染现状、表面活性剂类型以及不同因素对表面活性剂强化生物修复效果的影响,最后对该技术存在的问题进行了总结和展望,以期为表面活性剂筛选及其强化生物修复污染土壤提供理论基础。

关键词：表面活性剂土壤重金属多环芳烃生物修复

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基于双周期特征磁场的绝对式时栅角位移传感器研究

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基于双周期特征磁场的绝对式时栅角位移传感器研究

作者：张治滔重庆理工大学

学位级别：硕士

时栅是由彭东林教授首先提出的,是以“时空转换”为测量思想的位移传感器,其特殊的测量思路为科学研究者和工程师们提供了许多研究新思路。磁场式时栅传感器是时栅传感器的一个研究分支,传统磁阻式时栅角位移传感器在传感器定子齿槽上... 详细信息

时栅是由彭东林教授首先提出的,是以“时空转换”为测量思想的位移传感器,其特殊的测量思路为科学研究者和工程师们提供了许多研究新思路。磁场式时栅传感器是时栅传感器的一个研究分支,传统磁阻式时栅角位移传感器在传感器定子齿槽上总是人工绕有三个绕组,即正弦激励绕组、余弦激励绕组和感应绕组,三个绕组之间布线复杂、质量难以保证,且两绕组之间存在寄生电容容易给传感器信号带来干扰。此外,传统时栅绝对式角位移传感器为实现传感器的绝对测量,常采用精测和粗测两套传感单元,使得传感器体积较大,且人工绕线两次也较不便,出错率高。鉴于此情况,本文提出并设计了一种基于双周期特征磁场的绝对式时栅角位移传感器,该传感器仅在定子齿槽上绕制单相绕组,配合同时包含了精机和粗机特征参数的叶片型转子,形成具有双周期特征的交变磁场。该绕组既作为激励线圈也作为感应线圈,有效避免了多个绕组间的串扰问题和绕组间寄生电容对传感信号的影响。通过使用切换电路该绕组可实现两种不同绕线组合,从而分时构成精机和粗机,在一套传感单元上实现绝对测量。该方案可以有效的减小传感器体积,简化绕线工艺。本文研究具体内容为以下几个方面:(1)推导了基于双周期特征磁场的绝对式时栅角位移传感器的理论模型,包括时栅原理、时栅传感器绝对式测量原理、传感器基本结构、结合电桥电路与自感原理推导了所提出传感器的数学理论模型。(2)建立了传感器定转子和线圈的三维模型,进行了精机粗机单独与组合仿真,验证了所提出传感器的结构的正确性与可行性,完成了传感器线圈PCB与整体装配三维模型设计。(3)设计了传感器所需的硬件系统与软件系统,实现了传感器激励源产生与感应信号提取和处理、串口通信与数字信号数据采集。(4)研制了定转子及线圈的传感样机,进行传感器装配后进行了传感器的性能实验,得到传感器分辨力为0.87″,低于传统应用于汽车传动系统中的旋转变压器,精机与粗机对极内测量误差为0.095°和1.93°,粗机误差小于绝对测量极限误差,实验表明所设计传感器结构的可行性和正确性,具有一定的使用价值。综上所述,本文以双周期特征磁场为理论基础,设计了传感器的转子形状和定子绕线方案,并对此种测量方式进行了理论分析、建立了传感器的三维模型进行仿真分析与验证、设计并研制了传感器的实物进行样机实验,从传感器三维仿真和样机实验的角度验证了所提出传感器结构的可实施性,最后综合整个研究过程分析了误差来源,为后续通过改进传感器结构、实验方案等提高传感器精度提供了方向。

关键词：绝对式时栅角位移传感器切换电路单相绕组 PCB

基于ICEEMDAN模糊熵与Bi-LSTM的工业设备健康状态预测

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机床与液压 2024年第7期52卷 214-219页

作者：鹿广志李敬兆张金伟安徽理工大学人工智能学院安徽淮南232001 安徽理工大学计算机科学与工程学院安徽淮南232001

工业设备健康状态关系着工业生产能否正常进行,为此提出一种基于改进自适应噪声完备经验模态分解(ICEEMDAN)和双向长短期记忆网络(Bi-LSTM)的工业设备健康状态预测方法。ICEEMDAN用于将原始音频信号进行分解得到若干个固有模态函数(IMF... 详细信息

工业设备健康状态关系着工业生产能否正常进行,为此提出一种基于改进自适应噪声完备经验模态分解(ICEEMDAN)和双向长短期记忆网络(Bi-LSTM)的工业设备健康状态预测方法。ICEEMDAN用于将原始音频信号进行分解得到若干个固有模态函数(IMF)分量,通过计算相关系数选取最佳分量组进行信号重构,然后计算重构IMF分量的模糊熵值构造特征向量集合,最后再输入到Bi-LSTM网络进行模型训练和预测。实验结果表明:相较于其他模型,基于ICEEMDAN模糊熵和Bi-LSTM的工业设备健康状态预测方法,能够有效提取音频信号特征,并准确进行健康状态预测。

关键词：工业设备 ICEEMDAN 音频信号 Bi-LSTM 健康预测模糊熵

耦合PLUS-InVEST-GeoDectetor模型的安徽省碳储量时空演变及驱动力分析

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环境科学 2024年

作者：贾纪昂郭伟玲徐刘洋高畅安徽理工大学空间信息与测绘工程学院

基于“双碳”战略目标下探究安徽省土地利用变化对碳储量的影响以及碳储量空间分异驱动因素，并预测不同情景下安徽省2035年土地利用格局，对安徽省政策制定、土地资源分配优化以及“双碳”目标的实现具有重要的理论和现实意义。耦合PLU... 详细信息

基于“双碳”战略目标下探究安徽省土地利用变化对碳储量的影响以及碳储量空间分异驱动因素，并预测不同情景下安徽省2035年土地利用格局，对安徽省政策制定、土地资源分配优化以及“双碳”目标的实现具有重要的理论和现实意义。耦合PLUS-InVEST模型对安徽省2035年自然发展、生态保护、耕地保护和耕地生态双保护情景下土地利用格局以及碳储量时空变化特征，并运用地理探测器对碳储量的空间分异驱动力进行分析。结果表明：①1990～2020年安徽省土地利用格局呈现为耕地和林地面积持续减少，建设用地面积大幅扩张的趋势。②1990～2020年安徽省碳储量减少了1.39×107t，呈持续减少的趋势，耕地转为建设用地是碳储量减少的主要原因，占损失碳储量总量的65.96%。③单因子探测下高程(q值为0.185)对碳储量空间分异解释力最强，自然环境因子对碳储量空间分异的解释力占据主导地位；交互因子探测显示，所有因子在交互作用下均有增强作用，碳储量空间分异是多重因素共同作用的结果。④2035年不同情景下碳储量均为减少趋势，其中耕地生态双保护情景下抑制碳储量减少最为显著。

关键词： PLUS模型 InVEST模型碳储量地理探测器多情景预测

考虑墩-梁碰撞效应的大跨高墩连续刚构桥近断层地震损伤分析

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应用基础与工程科学学报 2024年第4期32卷 1140-1153页

作者：石岩焦应乾李军王文仙王瑞兰州理工大学土木工程学院甘肃兰州730050 北京交通大学土木建筑工程学院北京100044

为研究连续刚构桥的主梁与过渡墩(墩-梁)地震碰撞效应对其地震反应和损伤的影响,以一座跨径为(120+220+120)m的连续刚构桥为例,基于MIDAS/Civil软件模拟实际施工过程并获得成桥内力状态,而后在OpenSees平台建立考虑该内力状态的动力弹... 详细信息

为研究连续刚构桥的主梁与过渡墩(墩-梁)地震碰撞效应对其地震反应和损伤的影响,以一座跨径为(120+220+120)m的连续刚构桥为例,基于MIDAS/Civil软件模拟实际施工过程并获得成桥内力状态,而后在OpenSees平台建立考虑该内力状态的动力弹塑性分析模型,同时采用Hertz-damp模型,着重考虑包括墩-梁碰撞在内的伸缩缝处的碰撞效应.选取具有向前方向性效应、滑冲效应和无速度脉冲效应的30条近断层地震动沿纵桥向输入,探讨了考虑墩-梁碰撞效应对桥墩峰值位移、残余位移、碰撞力及地震损伤的影响,以及不同类型近断层地震动作用下的差异性.结果表明:由于过渡墩处主桥与引桥梁体底面不在同一高程,强震下主桥梁体不仅与引桥梁体发生碰撞,还会与过渡墩发生碰撞;若忽略过渡墩与主桥梁体的碰撞效应会严重低估过渡墩的位移反应,尤其在向前方向性、滑冲效应地震动下过渡墩的位移反应分别被低估近3倍和5倍;其中滑冲效应作用下的影响最为显著,主桥和引桥墩均为中等损伤,过渡墩为严重损伤,不考虑墩-梁碰撞会导致对过渡墩地震损伤程度和震后残余位移的错误判断.

关键词：连续刚构桥碰撞效应近断层地震动内力状态损伤分析地震反应数值分析

跨层高效相位感知Transformer的结直肠息肉分割算法

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北京航空航天大学学报 2024年

作者：梁礼明李俞霖刘阳倩王涛吴健江西理工大学电气工程及其自动化学院

针对结直肠息肉图像病变区域形状不规则、边缘轮廓模糊及与正常区域相似性高，导致细节信息丢失和病变区域误分割等问题，本文提出一种跨层高效相位感知Transformer的结直肠息肉分割算法。首先利用Pyramid Vision Transformer编码器逐... 详细信息

针对结直肠息肉图像病变区域形状不规则、边缘轮廓模糊及与正常区域相似性高，导致细节信息丢失和病变区域误分割等问题，本文提出一种跨层高效相位感知Transformer的结直肠息肉分割算法。首先利用Pyramid Vision Transformer编码器逐层提取输入特征图的全局语义信息和空间细节，多尺度解析结直肠息肉病变特征；其次通过极化自注意力模块对病变特征进行回归预测，加深特征语义信息关联性；再次设计高效相位感知模块同时提取全局与局部信息，精准定位病变位置；最后采用跨层融合与传播模块，整合边缘细节，提升高级特征复用率。在CVC-ClinicDB、Kvasir-SEG、ETIS-LaribPolypDB、CVC-ConlonDB和CVC-T五个数据集上进行实验，其Dice指数分别为0.940、0.923、0.801、0.810和0.896，分割性能优于现有网络。评估结果表明，对于空间结构复杂、边缘模糊的结直肠息肉图像均有较高的分割精度。

关键词：结直肠息肉 Transformer 极化自注意力模块高效相位感知模块

2A12铝合金锥形曲面件超低温成形工艺研究

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航天制造技术 2024年第4期 57-62页

作者：吴会星王丹孟令舰杨光凡晓波大连理工大学机械工程学院大连116024 中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司沈阳110043

为解决铝合金锥形件常温成形起皱与开裂并存的难题,利用超低温增塑增强的双增效应,提出了铝合金锥形曲面件梯度超低温成形工艺。以直径300 mm的2A12铝合金锥形曲面件为研究对象,通过数值模拟和工艺实验,阐明不同锥度曲面件拉深变形过程... 详细信息

为解决铝合金锥形件常温成形起皱与开裂并存的难题,利用超低温增塑增强的双增效应,提出了铝合金锥形曲面件梯度超低温成形工艺。以直径300 mm的2A12铝合金锥形曲面件为研究对象,通过数值模拟和工艺实验,阐明不同锥度曲面件拉深变形过程的应力、应变和壁厚分布规律。结果表明,在液氮温度条件下,2A12-O铝合金延伸率相对常温可以提高92.1%、硬化指数提高29.2%,具有显著的“双增效应”。随着试件锥度增大,抑制起皱所需的最小压边力先增大后减小,等效应变最大区域由凹模圆角向凸模圆角转移,凸模圆角处发生集中变形,壁厚减薄严重。采用梯度超低温可以抑制凸模圆角区的集中变形,进而可以提高压边力来防止起皱,成功试制出锥形曲面试件,相对常温成形高度提高了132.9%。本文的研究可为铝合金深腔锥形曲面件一次性高性能精密成形提供理论指导。

关键词：铝合金锥形曲面件超低温成形双增效应变形规律

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极端海况下风力机冲刷效应动力学响应研究

动力工程学报 2024年第7期44卷 1060-1067,1074页

作者：师浩东闫阳天岳敏楠李春牛凯伦上海理工大学能源与动力工程学院上海200093

基于有限元方法建立考虑土-构耦合效应的壳单元模型,对不同海况下发生冲刷时的海上风力机进行动力学响应分析。结果表明:在常规和极端海况下,发生较大冲刷时,塔顶和桩基顶部峰值位移均有所增加,且桩基顶部峰值位移增幅更大,随着冲刷深... 详细信息

基于有限元方法建立考虑土-构耦合效应的壳单元模型,对不同海况下发生冲刷时的海上风力机进行动力学响应分析。结果表明:在常规和极端海况下,发生较大冲刷时,塔顶和桩基顶部峰值位移均有所增加,且桩基顶部峰值位移增幅更大,随着冲刷深度的增加,塔架水平位移均呈先增大后减小的趋势,桩基水平位移随冲刷深度的增加持续增大,不同冲刷深度下桩基最大加速度位置均发生在桩基顶部,塔架最大应力均出现在塔架底部;与常规海况相比,极端海况下风力机在启动后一直处于不稳定状态,最大加速度位于桩基中上部位置,且随冲刷深度的增加持续增大,桩基应力峰值位置由桩基顶部转移至中部。

关键词：海上风力机极端海况土-构耦合冲刷孔动力学响应

利于磨削加工的316L不锈钢SLM工艺参数研究

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应用激光 2024年第7期 27-36页

作者：詹友基陈嘉盛郑天清许永超章蒙蒙福建省智能加工技术及装备重点实验室(福建理工大学) 福建理工大学材料科学与工程学院

为得到适合磨削的选区激光熔化(SLM)316L不锈钢工艺参数，设计三因素四水平的正交实验。在此基础上获得样件性能指标致密度、显微硬度及磨削后表面粗糙度的实验数据，使用极差分析法得到了SLM工艺参数对性能指标的影响主次；随后基于灰... 详细信息

为得到适合磨削的选区激光熔化(SLM)316L不锈钢工艺参数，设计三因素四水平的正交实验。在此基础上获得样件性能指标致密度、显微硬度及磨削后表面粗糙度的实验数据，使用极差分析法得到了SLM工艺参数对性能指标的影响主次；随后基于灰色关联理论对实验数据进行多指标简化处理，获取可以评价样件综合性能的量化值——关联度，最后通过拟合回归的方法得到了工艺参数与关联度的回归方程，方程的拟合度达到91.32%,说明该方程具有较高的可靠性。通过Minitab对回归方程进行响应优化，得到适合磨削的最优工艺参数为：激光功率270 W,扫描速度707 mm/s,扫描间距0.14 mm,测得样件的致密度98.78%,显微硬度265.46 HV,表面粗糙度0.660μm。

关键词：选区激光熔化磨削极差分析法灰色关联理论工艺优化