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多工况直升机附件齿轮箱振动故障诊断

振动．测试与诊断 2024年第2期44卷 246-252,406页

作者：万安平龚志鹏王景霖单添敏何家波浙大城市学院机械系杭州310015 故障诊断与健康管理技术航空科技重点实验室上海201601

针对直升机附件齿轮箱在有限多工况条件下故障特征提取难度大、识别准确率低等问题,提出一种结合变分模态分解(variationalmodedecomposition,简称VMD)与多尺度卷积神经网络(multi-scaleconvolutionalneural netwo,简称MCNN)的故障诊断... 详细信息

针对直升机附件齿轮箱在有限多工况条件下故障特征提取难度大、识别准确率低等问题,提出一种结合变分模态分解(variationalmodedecomposition,简称VMD)与多尺度卷积神经网络(multi-scaleconvolutionalneural netwo,简称MCNN)的故障诊断方法。首先,对直升机附件齿轮箱进行地面实验和信号采集,对原始信号进行滤波、降噪等预处理;其次,利用VMD将信号分解为若干个固有模态(intrinsic mode functions,简称IMF),依据齿轮副频率特性对分解模态进行重构与归一化,增强微弱的高频故障特征;最后,将重构信号的每个分量视作不同尺度,经多尺度卷积神经网络进行多尺度特征提取并融合,由指数归一化分类器给出识别的故障类别。实验结果表明,所提方法能够有效增强信号故障特征,挖掘多工况条件下信号的差异性与同一性,在直升机附件齿轮箱振动故障诊断中平均准确率为97.25%。

关键词：变分模态分解多尺度卷积网络振动故障诊断附件齿轮箱

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Gd^(3+)掺杂调控BiFeO_(3)-BaTiO_(3)高温无铅压电陶瓷的结构与性能

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材料工程 2024年第4期52卷 43-53页

作者：唐蓝馨王芳周治李双池左鑫李凌峰杨柳谭启陈渝成都大学机械工程学院成都610106 广东以色列理工学院材料科学与工程系广东汕头515063

用于监测航空发动机、重型燃气轮机等重大技术装备高温部件振动状态的压电加速度传感器,需要一种高居里温度压电陶瓷作为敏感元件,而电子元器件的无铅化是环境保护的迫切要求。采用传统的固相反应法制备一种Gd/Mn共掺杂的BF-BT((0.67BiF... 详细信息

用于监测航空发动机、重型燃气轮机等重大技术装备高温部件振动状态的压电加速度传感器,需要一种高居里温度压电陶瓷作为敏感元件,而电子元器件的无铅化是环境保护的迫切要求。采用传统的固相反应法制备一种Gd/Mn共掺杂的BF-BT((0.67BiFeO_(3)-0.33Ba_(1-x)Gd_(x)TiO_(3))+0.5%(质量分数)MnO_(2),x=0~0.02)高温无铅压电陶瓷,并研究Gd^(3+)掺杂浓度(x)对BF-BT陶瓷的相组成、微观结构、压电性能、介电弛豫行为及交流阻抗特征的影响。结果表明:所有样品均为单一钙钛矿结构,三方相(R)和四方相(T)共存,且T相含量随x增加而增加;适量的Gd^(3+)(x<0.02)固溶进入钙钛矿点阵之中能够促进BF-BT陶瓷晶粒的生长。掺杂Gd^(3+)的样品表现出增强的弛豫相变行为,相变温度(T_m)随x的增加而减小,而介电弛豫程度(ΔT_(relax))随x的增加而增大。采用R-CPE等效电路模型对BF-BT陶瓷的高温复阻抗谱(Cole-Cole图)进行拟合分析,发现样品在高温下的交流阻抗主要来自晶界的贡献。并且随着Gd^(3+)掺杂浓度的提高,样品的介电弛豫激活能不断增大,证实Gd^(3+)取代Ba^(2+)减少了晶格中氧空位浓度的施主掺杂效应。综合来看,x=0.01的样品具有最优的电学性能:T_(C)=425℃,d_(33)=126 pC/N,k_(p)=25.9%,tanδ=0.059,有望作为一种合适的高温压电材料被应用。

关键词： BiFeO_(3)-BaTiO_(3) 高温无铅压电陶瓷离子掺杂介电弛豫交流阻抗

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基于铝基含能配合物及CL-20含能微芯片的制备及表征

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火炸药学报 2024年第5期47卷 438-444,I0004页

作者：孟珂娟马小霞李宇翔张开黎香港城市大学工学院机械工程系中国香港999077 北京理工大学机电学院北京100081

为提高含能微芯片的能量特性和燃烧特性,推进其在微推进器、微驱动器、微毁伤器等装置中的应用,通过在铜箔上原位生长含能配位聚合物(ECP)、电子束沉积n-Al及重结晶CL-20的方法制备了ECP@Al@CL-20的含能阵列,采用SEM、XRD、TG/DSC及高... 详细信息

为提高含能微芯片的能量特性和燃烧特性,推进其在微推进器、微驱动器、微毁伤器等装置中的应用,通过在铜箔上原位生长含能配位聚合物(ECP)、电子束沉积n-Al及重结晶CL-20的方法制备了ECP@Al@CL-20的含能阵列,采用SEM、XRD、TG/DSC及高速摄影等表征方法对其微观形貌、物相组成、热分解特性、燃烧性能及贮存寿命进行了测试与分析。在此基础上,将其与微机电系统(MEMS)集成制得了功能性的ECP@Al@CL-20含能微芯片,并对含能微芯片进行了电容点火测试。结果表明,由于ECP的导热系数低,使ECP@Al@CL-20含能阵列从外到内的传热效率降低,导致放热峰温相比纯CL-20提高了8.5℃,从而提高了ECP@Al@CL-20的热稳定性;ECP@Al@CL-20含能阵列具有优异的燃烧性能,自持燃烧时间(340 ms)远大于ECP@Al的自持燃烧时间(120 ms),含能微芯片可在15 mJ的输入能量下激发。

关键词：含能配位聚合物微机电系统纳米铝 CL-20 微加热器含能微芯片 ECP MEMS

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射流强化非填料式溶气设备的工作性能

化工进展 2024年第6期43卷 2977-2985页

作者：杨磻槟丁国栋陈家庆冯子夏郑佳媛北京石油化工学院机械工程学院环境工程系北京102617 深水油气管线关键技术与装备北京市重点实验室北京102617

溶气设备是溶气释放式微细气泡发生系统的重要组成部分,基于自主设计研发的射流强化非填料式溶气设备,对其在不同操作参数下的工作性能开展了实验研究。采用WTW手持式溶解氧测定仪实施全程在线带压测量,同时以空气在水中溶解氧浓度的变... 详细信息

溶气设备是溶气释放式微细气泡发生系统的重要组成部分,基于自主设计研发的射流强化非填料式溶气设备,对其在不同操作参数下的工作性能开展了实验研究。采用WTW手持式溶解氧测定仪实施全程在线带压测量,同时以空气在水中溶解氧浓度的变化率直接表征溶气性能。结果表明,新型溶气设备在低能耗下仍具有较高的溶气性能;溶气性能随气液比的增加而增加,溶气效率随着溶气压力的增加而降低,随着进水流量的增加呈现出先增加后减小的趋势,氧转移传质系数随溶气压力和进水流量的增加而增加,最佳进水流量区间为0.7~0.9m^(3)/h。由于新型溶气设备在使用普通球阀减压释气成泡时,仍能产生高质量的微细气泡,占地面积远小于传统设备且不易堵塞,因此在实际工程应用中更具优势。

关键词：溶气设备射流强化溶气性能溶解氧浓度气液两相流多相反应

SiC基底覆多层石墨烯力学强化性能分子动力学模拟

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物理学报 2024年第10期73卷 372-382页

作者：陈晶晶赵洪坡王葵占慧敏罗泽宇南昌理工学院机电工程学院南昌330044 南昌理工学院计算机信息工程学院南昌330044

微机电系统半导体SiC器件覆多层石墨烯的力学强化性能与塑性变形微观研究,将对提升该器件耐久性服役寿命期和强韧化机制理解起到显著作用.因此,本文基于分子动力学法探讨了石墨烯堆垛类型(AA和AB堆垛)和极端使役温度对其接触力学性能(... 详细信息

微机电系统半导体SiC器件覆多层石墨烯的力学强化性能与塑性变形微观研究,将对提升该器件耐久性服役寿命期和强韧化机制理解起到显著作用.因此,本文基于分子动力学法探讨了石墨烯堆垛类型(AA和AB堆垛)和极端使役温度对其接触力学性能(最大承载荷、硬度、杨氏模量、接触刚度)、微结构演化、接触质量、褶皱形貌、位错总长的影响,解释了SiC基底覆多层石墨烯力学强化的原子尺度机制.研究发现:相同使役温度下,随覆石墨烯层数增加,SiC基底微结构的棱柱形位错环演化中越早发生脆断;石墨烯AB堆垛在最大压深时的C-C键断裂会导致石墨烯优异面内弹性变形丧失,以致其最大承载性呈现断崖式下降.研究表明:SiC基底覆三层石墨烯的力学强化性能是纯SiC的2倍,该强化效应不受石墨烯堆垛类型影响,其力学强化机制主要源于多层石墨烯受载加大会引起石墨烯面内褶皱增大,从而增大界面接触刚度,触发界面接触质量减小所致.使役温度升高,会激发原子振动频率增大,诱导界面接触原子数增多,以致界面接触质量增大,而界面接触刚度随之减弱,最终引起SiC基底覆多层石墨烯力学性能随温度升高呈近似直线下降.此外,SiC基底的亚表层应力集中会诱导基底内的微结构产生滑移与演变;基底覆石墨烯层数增加可有效减小基底亚表层的应力集中分布程度,从而对基底起抗载保护作用.

关键词： SiC 多层石墨烯力学强化分子动力学接触刚度

基于轻量化U-Net网络的果园垄间路径识别方法

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农业机械学报 2024年第2期55卷 16-27页

作者：侯文慧周传起程炎王玉伟刘路秦宽安徽农业大学工学院合肥230036

针对目前果园垄间导航路径识别方法存在准确性与实时性难以同时兼顾、泛化能力弱等问题,本文在U-Net模型的基础上进行优化,采用MobileNet-v3 Large作为U-Net的主干特征提取网络,并在跳跃连接处引入坐标注意力机制(Coordinate attention,... 详细信息

针对目前果园垄间导航路径识别方法存在准确性与实时性难以同时兼顾、泛化能力弱等问题,本文在U-Net模型的基础上进行优化,采用MobileNet-v3 Large作为U-Net的主干特征提取网络,并在跳跃连接处引入坐标注意力机制(Coordinate attention,CA),构建轻量化路径识别模型。以该模型分割的垄间可行驶区域为基础,利用最小二乘法重塑可行驶区域边缘点,并进一步提取垄间导航线。首先采用数据增强的草莓垄间数据集进行模型训练,并进一步迁移到葡萄和蓝莓数据集上进行权重微调,以提高模型适应能力。最后在相应的验证集上进行导航路径识别,并通过可视化对比不同模型识别结果,以验证模型准确性。试验结果表明,网络模型在草莓、蓝莓和葡萄果园垄间路径识别的平均交并比分别为98.06%、97.36%和98.50%,平均像素准确度分别达到99.13%、98.75%和99.29%。模型处理RGB图像分割可行驶区域的理论推理速度可达19.23 f/s,满足导航实时性和准确性的要求。

关键词：垄间导航路径识别语义分割图像处理迁移学习 U-Net

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镍基高温合金切削刀具磨损表/界面特性研究现状

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哈尔滨理工大学学报 2024年

作者：安庆龙涂禄强陈明上海交通大学机械与动力工程学院香港城市大学工学院机械工程系

镍基高温合金由于其热导率低与强度高等特性导致切削过程伴随强热力耦合作用，致使刀具粘结磨损严重，针对镍基高温合金切削刀具磨损粘结和扩散的科学问题，阐述了近年来国内外镍基高温合金加工用涂层硬质合金与立方氮化硼切削刀具磨损... 详细信息

镍基高温合金由于其热导率低与强度高等特性导致切削过程伴随强热力耦合作用，致使刀具粘结磨损严重，针对镍基高温合金切削刀具磨损粘结和扩散的科学问题，阐述了近年来国内外镍基高温合金加工用涂层硬质合金与立方氮化硼切削刀具磨损表/界面特性研究进展，并结合现有研究，提出了一种金属切削加工过程刀具与工件界面反应物结构解析验证和定量化评定的方法。这为金属切削过程刀具和工件材料相互作用形成的界面反应物结构精确解析提供一种新思路，可扩展并推广到其他材料切削加工体系。

关键词：切削刀具镍基高温合金刀具磨损表界面特性

ZNF750对子宫内膜癌细胞生物学行为的影响及机制研究

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中华肿瘤防治杂志 2024年第16期31卷 984-992页

作者：王婷潘紫妍刘杰胡晨煜魏茜茜陈雨婷阿米尔·阿卜力孜石河子大学医学院生物化学教研室

目的探讨锌指蛋白750(ZNF750)在子宫内膜癌细胞的增殖、侵袭和迁移中的作用并筛选其调控的潜在靶基因。方法通过实时荧光定量聚合酶链反应(qRT-PCR)和蛋白质印迹法检测子宫内膜癌细胞系Ishikawa细胞转染ZNF750过表达质粒(OE-ZNF750组)... 详细信息

目的探讨锌指蛋白750(ZNF750)在子宫内膜癌细胞的增殖、侵袭和迁移中的作用并筛选其调控的潜在靶基因。方法通过实时荧光定量聚合酶链反应(qRT-PCR)和蛋白质印迹法检测子宫内膜癌细胞系Ishikawa细胞转染ZNF750过表达质粒(OE-ZNF750组)和ZNF750干扰片段(si-ZNF750组)后ZNF750的mRNA和蛋白质表达水平；细胞计数试剂盒8(CCK8)检测细胞增殖能力，Transwell实验检测细胞的侵袭和迁移能力；基因表达微阵列分析结合生物信息学方法筛选ZNF750调控的候选靶基因。设置对照组(NC组),组间比较采用t检验和非参数检验。结果上调ZNF750基因第72 h, CCK8实验结果显示，与NC组(5.79±0.20)相比，OE-ZNF750组(4.70±0.10)Ishikawa细胞的增殖能力降低，t=10.571,P<0.001;Transwell实验结果显示，NC组细胞侵袭数为(156.44±7.84)个，迁移数为(125.55±19.69)个，OE-ZNF750组细胞侵袭数为(103.44±19.21)个，迁移数为(49.33±14.15)个，差异均有统计学意义，t值分别为7.660和9.428,均P<0.001。下调ZNF750基因第72 h, CCK8实验结果显示，与NC组(5.21±0.07)相比，si-ZNF750组(5.59±0.12)Ishikawa细胞的增殖能力升高，t=-5.876,P<0.001;Transwell实验结果显示，NC组细胞侵袭数为(159.11±32.91)个，迁移数为(84.88±11.47)个，si-ZNF750组细胞侵袭数为(314.77±24.06)个，迁移数为(181.11±18.01)个，差异均有统计学意义，t值分别为-11.454和-13.518,均P<0.001。通过基因表达微阵列分析筛选ZNF750的下游靶基因，结果显示，上调ZNF750后，有414个差异表达基因，下调ZNF750后，有50个差异表达基因，结合生物信息学筛选出与癌症相关的基因有RAC2、KLF4、FN1、IGF2和MAGEA2。qRT-PCR结果显示，上/下调ZNF750后，与NC组相比，KLF4、RAC2、MAGEA2和IGF2的mRNA表达水平显著升高/降低，FN1的mRNA表达水平显著降低/升高，差异均有统计学意义，均P<0.05。结论在子宫内膜癌细胞中，ZNF750作为抑癌基因发挥作用，抑制子宫内膜癌细胞增殖、侵袭和迁移，RAC2、KLF4、FN1、IGF2和MAGEA2为ZNF750的潜在候选靶基因。

关键词：锌指蛋白750 子宫内膜癌增殖侵袭迁移

白血病抑制因子通过调控CD44的表达增强结直肠癌细胞干性特征

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中国病理生理杂志 2024年第10期40卷 1826-1833页

作者：邱芬郗雪艳杜伯雨湖北医药学院基础医学院免疫教研室湖北十堰442000

目的:探讨白血病抑制因子(leukemia inhibitory factor,LIF)通过调控肿瘤干细胞(cancer stem cells,CSCs)分子标志物CD44的表达增强结直肠癌(colorectal cancer,CRC)细胞干性特征的分子机制。方法:利用TCGA公共数据库和RNAscope原位杂交方法分析LIF基因在CRC组织中的表达情况;应用慢病毒感染系统构建稳定敲减LIF的CRC细胞系(HCT116和Caco2细胞);实验分CRC细胞对照组、CRC细胞添加LIF组、CRC细胞敲减LIF对照组和CRC细胞敲减LIF组;应用干细胞成球实验、MTT、RTCA、平板集落及迁移实验检测LIF对CRC细胞的影响;应用RT-qPCR和Western blot检测LIF对CRC肿瘤球细胞干性相关标志物CD44和转录因子ELF3表达的影响;应用RT-qPCR检测敲减LIF后CD44剪接变异体的表达变化。结果:CRC组织中LIF的表达水平高于癌旁组织(P<0.01),且LIF高表达的CRC患者无病生存期缩短(P<0.05),外源性LIF可增强CRC细胞的成球、增殖和迁移能力(P<0.05),敲减LIF可抑制CRC细胞的增殖和迁移(P<0.05)。外源性LIF可上调CRC肿瘤球细胞CD44的表达(P<0.05),而敲减LIF可抑制CD44的表达(P<0.01),同时CD44剪接变异体的转录水平降低。外源性添加LIF和敲减LIF可分别增强和降低转录因子ELF3的表达水平(P<0.05)。结论:LIF通过上调转录因子ELF3,增强CRC细胞CD44的表达,进而增强CRC细胞的干性特征,促进CRC细胞的恶性进展。

关键词：白血病抑制因子结直肠癌干性 CD44 ELF3