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非对称边界的亚波长金光栅反射相位调制

激光与光电子学进展 2024年第13期61卷 170-176页

作者：王柳王庄李韵九韦穗沈川屈磊张成安徽大学计算智能与信号处理教育部重点实验室安徽合肥230601

以非对称性边界条件的亚波长金光栅多层结构为模型,借助散射矩阵理论,给出反射相位与光栅边界媒质折射率之间的形式化表达。在上述表达式的基础上,以前期设计的嵌入亚波长金光栅的硅基液晶(G-LCoS)结构为例,使用时域有限差分法开展仿真... 详细信息

以非对称性边界条件的亚波长金光栅多层结构为模型,借助散射矩阵理论,给出反射相位与光栅边界媒质折射率之间的形式化表达。在上述表达式的基础上,以前期设计的嵌入亚波长金光栅的硅基液晶(G-LCoS)结构为例,使用时域有限差分法开展仿真实验,通过不断优化亚波长金光栅的非对称边界条件,使得G-LCoS在可见光波段下实现多波长的近2π相位调制量。所给出的形式化表达式以及优化过程可为具有动态非对称边界条件的器件,特别是微纳尺度复调制器件的设计提供参考,并且能在一定程度上解释其物理机制。

关键词：亚波长金光栅非对称边界条件散射矩阵时域有限差分法相位调制

好氧颗粒污泥的培养及其胞外聚合物的分析与应用

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工程科学与技术 2024年

作者：郑逸涵杨英李卫华冯青原朱曼丽陈卉静杨婷婷安徽建筑大学环境与能源工程学院水污染控制与废水资源化安徽省重点实验室

本文对快速培养性能稳定的好氧颗粒污泥（AGS）进行研究，记录接种活性絮状污泥（AS）培养成AGS的外观形貌变化过程，并从微观层面揭示AGS机械强度高、稳定性强原因。另外本文从力学层面研究AGS的胞外聚合物（EPS）对Cd2+的吸附机理，对... 详细信息

本文对快速培养性能稳定的好氧颗粒污泥（AGS）进行研究，记录接种活性絮状污泥（AS）培养成AGS的外观形貌变化过程，并从微观层面揭示AGS机械强度高、稳定性强原因。另外本文从力学层面研究AGS的胞外聚合物（EPS）对Cd2+的吸附机理，对AGS-EPS能否成为具有潜力的生物吸附剂进行验证，以凸显AGS在水处理领域的优势作用。培养过程中，第85天反应器内污泥形态稳定，污泥粒径由31.59 μm增至442.72 μm，污泥磷含量增长232.70%，从25.93 mg/g增长至86.27 mg/g。16s rRNA基因高通量测序结果表明，Chloroflexi可能是颗粒污泥的初始颗粒框架，而Proteobacteria是污泥颗粒化的核心菌门；聚糖菌Candidatus＿Competibacter和聚磷菌Candidatus＿Accumulibacter是污泥颗粒化的核心菌属。从AS到AGS的培养，EPS含量从79.18 mg/g VSS增至133.63 mg/g VSS，三维荧光光谱（3D-EEM）证实AGS-EPS含有更高水平的蛋白质，驯化过程细胞分泌的蛋白质分解溶解性降低，更加有利于生物膜中微生物细胞凝聚；傅里叶红外光谱（FTIR）和蛋白质二级结构研究表明两类EPS均含有醇酚、糖类中的-OH、-CH、C-O、C-C，糖醛酸中的羧酸盐基团，蛋白质中的N-H，烷烃类有机物，而AGS-EPS具有更丰富的多糖种类，稳定的细胞结构。颗粒化培养使AGS对Cd2+的吸附机理发生了变化，吸附动力学研究表明AS-EPS对于Cd2+的吸附，同时存在物理、化学吸附；AGS-EPS对于Cd2+的吸附适合用拟二级动力学模型来拟合，具有更强的生物化学属性。吸附热力学研究表明，两类EPS对于Cd2+的吸附实验适合用Langmuir模型来拟合，该吸附过程属于均相单分子层吸附，而AGS-EPS的理论最大吸附容量大于AS-EPS，分别为617.09 mg/g、542.90 mg/g。本次实验过程证明在高磷环境中增加COD含量能够提升污泥的除磷性能，对于污泥颗粒化的培养具有积极作用；颗粒化的培养使得污泥的物理、化学性质均得到了强化；颗粒污泥培养的副产物AGS-EPS具有更强的Cd2+吸附效果，其对Cd2+的吸收主要为生物化学作用，也说明了AGS在污废水处理领域具有更大的潜力。

关键词：好氧颗粒污泥胞外聚合物重金属微生物群落生物吸附剂

基于模态阻尼指标的空间杆系结构作动器位置优化

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湖南大学学报(自然科学版) 2024年第7期51卷 1-9页

作者：万华平马强薛宇胡鹏华葛荟斌罗尧治浙江大学建筑工程学院浙江省空间结构重点实验室

针对空间杆系结构作动器的位置优化问题，本文基于线性二次型最优控制理论（LQR），建立了空间杆系结构振动的主动控制系统，提出了目标控制模态的模态阻尼最大化的作动器位置优化准则.采用四角锥网架结构和Levy型索穹顶结构来验证本文... 详细信息

针对空间杆系结构作动器的位置优化问题，本文基于线性二次型最优控制理论（LQR），建立了空间杆系结构振动的主动控制系统，提出了目标控制模态的模态阻尼最大化的作动器位置优化准则.采用四角锥网架结构和Levy型索穹顶结构来验证本文方法的有效性，并在控制效果和控制能量输入两方面与常用的模态控制力方法进行了对比分析.结果表明：随着作动器数量的增加，本文方法的控制效果和控制能量输入比模态控制力方法提升更快；在作动器数量相同或控制能量输入相同时，本文方法对外界激励的控制效果优于模态控制力方法.

关键词：空间杆系结构模态阻尼主动振动控制作动器位置优化序列前向选择

原位加热诱导Nb扩散引起Nb_(0.8)CoSb有序度的转变

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物理学报 2024年第11期73卷 273-279页

作者：李其柱范浩涵高梓恒南鹏飞朱铁军葛炳辉安徽大学物质科学与信息技术研究院信息材料与智能感知安徽省实验室合肥230601 浙江大学材料科学与工程学院硅及先进半导体材料全国重点实验室杭州310027

本文以覆盖Nb薄膜的半赫斯勒合金Nb_(0.8)CoSb为研究对象,成功利用原位加热透射电镜技术在高温下诱导Nb扩散,致使Nb_(0.8)CoSb转变为有序度更高的Nb_(0.8)+δCoSb,即倒空间漫散带代表的短程有序结构转变为超结构衍射点代表的长程有序结... 详细信息

本文以覆盖Nb薄膜的半赫斯勒合金Nb_(0.8)CoSb为研究对象,成功利用原位加热透射电镜技术在高温下诱导Nb扩散,致使Nb_(0.8)CoSb转变为有序度更高的Nb_(0.8)+δCoSb,即倒空间漫散带代表的短程有序结构转变为超结构衍射点代表的长程有序结构.进一步的分析表明,这种超结构的调制波矢为q=(a~*+b~*-c~*)/3,其形成主要源自于Sb和Nb组分的变化.与离位合成的Nb_(0.8)4CoSb的微观结构进行对比,发现二者中超结构不同,这种超结构的调制波矢为q=(2a~*-2c~*)/3,主要源自于Nb组分的变化.此项研究揭示了组分导致超结构的多样性以及半赫斯勒合金结构相变的复杂性,丰富了对半赫斯勒合金材料的理解,对相变材料的设计以及功能调控具有重要指导意义.

关键词：固态相变原位加热短程有序半赫斯勒合金

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考虑场地液化的简支桥梁振动台试验研究

地震工程与工程振动 2024年第3期44卷 108-115页

作者：徐丹王飞郭杨徐开元乐腾胜合肥工业大学土木与水利工程学院安徽合肥230009 中国地震局工程力学研究所地震工程与工程振动重点实验室黑龙江哈尔滨150080 地震灾害防治应急管理部重点实验室黑龙江哈尔滨150080 安徽省建筑科学研究设计院绿色建筑与装配式建造安徽省重点实验室安徽合肥230031

为了探究简支桥梁在可液化场地条件下的倒塌机理,结合实际震害调查,并对量大面广的简支桥梁进行了模拟液化场地下的振动台模型试验,采用持续增强的白噪声和正弦波作为激励,研究了简支桥梁在可液化场地条件下的倒塌机理。结果表明,振动... 详细信息

为了探究简支桥梁在可液化场地条件下的倒塌机理,结合实际震害调查,并对量大面广的简支桥梁进行了模拟液化场地下的振动台模型试验,采用持续增强的白噪声和正弦波作为激励,研究了简支桥梁在可液化场地条件下的倒塌机理。结果表明,振动台试验结果能够很好地再现液化现象,桩截面峰值应变位置随着液化的逐渐加深而下移,桩基自振频率随场地液化的逐渐加深而持续降低,而邻桩间距的不断增大会导致桥梁倒塌,试验结果与实际震害现象较为接近。研究对桥梁结构在地震作用下的土-结构相互作用具有一定的参考价值,也为现存类似桥梁的地震安全性评价积累了部分试验资料。

关键词：震害调查简支桥梁液化倒塌振动台试验

结合多尺度特征与混淆学习的跨模态行人重识别

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智能系统学报 2024年第4期19卷 898-908页

作者：王路遥王凤随闫涛陈元妹安徽工程大学电气工程学院安徽芜湖241000 安徽工程大学检测技术与节能装置安徽省重点实验室安徽芜湖241000 安徽工程大学高端装备先进感知与智能控制教育部重点实验室安徽芜湖241000

跨模态行人重识别研究的重难点主要来自于行人图像之间巨大的模态差异和模态内差异。针对这些问题,提出一种结合多尺度特征与混淆学习的网络结构。为实现高效的特征提取、缩小模态内差异,将网络设计为多尺度特征互补的形式,分别学习行... 详细信息

跨模态行人重识别研究的重难点主要来自于行人图像之间巨大的模态差异和模态内差异。针对这些问题,提出一种结合多尺度特征与混淆学习的网络结构。为实现高效的特征提取、缩小模态内差异,将网络设计为多尺度特征互补的形式,分别学习行人的局部细化特征与全局粗糙特征,从细粒度和粗粒度两方面来增强网络的特征表达能力。利用混淆学习策略,模糊网络的模态识别反馈,挖掘稳定且有效的模态无关属性应对模态差异,来提高特征对模态变化的鲁棒性。在大规模数据集SYSU-MM01的全搜索模式下该算法首位击中率和平均精度(mean average precision,mAP)的结果分别为76.69%和72.45%,在RegDB数据集的可见光到红外模式下该算法首位击中率和mAP的结果分别为94.62%和94.60%,优于现有的主要方法,验证了所提方法的有效性。

关键词：机器视觉行人重识别跨模态多尺度特征粗粒度细粒度混淆学习模态无关属性

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基于改进秃鹰算法的微电网群经济优化调度研究

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太阳能学报 2024年第2期45卷 328-335页

作者：周辉张玉肖烈禧赵冠皓桂林理工大学机械与控制工程学院桂林541006 广西建筑新能源与节能重点实验室桂林541006

传统优化算法相较于智能优化算法在求解微电网群优化调度问题中较难寻出可行解或最优解,对此提出一种基于融合反向学习和柯西变异改进的秃鹰算法(IBES),在秃鹰搜索空间猎物阶段采用融合反向学习和柯西变异策略,使得秃鹰算法有效跳出局... 详细信息

传统优化算法相较于智能优化算法在求解微电网群优化调度问题中较难寻出可行解或最优解,对此提出一种基于融合反向学习和柯西变异改进的秃鹰算法(IBES),在秃鹰搜索空间猎物阶段采用融合反向学习和柯西变异策略,使得秃鹰算法有效跳出局部最优,解决算法求解精度低等问题。通过与粒子群算法(PSO)、麻雀算法(SSA)、鲸鱼算法(WOA)进行对比,仿真结果表明IBES寻优精度更高,可有效减少微电网群系统的经济成本。

关键词：微电网优化调度改进秃鹰算法电动汽车

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EPS对细菌凝聚和絮状污泥颗粒化的作用

中国环境科学 2024年第9期44卷 4893-4900页

作者：王景华袁林江贺向峰夏大朋陈雪娇郑源西安建筑科技大学环境与市政工程学院陕西省环境工程重点实验室西北水资源与环境生态教育部重点实验室陕西西安710055

为探究胞外聚合物对细菌聚集和絮状污泥凝聚,颗粒化的影响,本文通过向细菌悬浊液中投加LB-EPS与TB-EPS观察细菌凝聚情况;通过向反应器中投加细菌EPS(1号反应器)与不投加细菌EPS反应器(2号反应器)进行对比,考察了两个反应器内污泥的生长... 详细信息

为探究胞外聚合物对细菌聚集和絮状污泥凝聚,颗粒化的影响,本文通过向细菌悬浊液中投加LB-EPS与TB-EPS观察细菌凝聚情况;通过向反应器中投加细菌EPS(1号反应器)与不投加细菌EPS反应器(2号反应器)进行对比,考察了两个反应器内污泥的生长变化情况;还利用模拟EPS与真实EPS分别对高岭土混合溶液与细菌菌悬液进行聚集沉淀效率交叉实验.结果显示,LB-EPS对细菌的聚集效率均大于TB-EPS;1号反应器污泥生长迅速并颗粒化,第70d污泥D_(50)达到377.5μm,最大粒径可以达到1.4~1.5mm.第90~100d由于污泥有机负荷不足,EPS浓度下降,颗粒污泥迅速解体,污泥粒径迅速下降,D_(50)由296.5μm迅速下降至109.6μm.而2号反应器污泥粒径在第70d增大到239.5μm(D_(50)),且后续仍在上升;模拟EPS对高岭土的絮凝能力更显著,而EPS对菌悬液中细菌的聚集效果更显著.研究认为胞外聚合物对细菌具有粘附作用,并促进细菌聚集,且LB-EPS较TB-EPS作用大,EPS的加入能够促进污泥颗粒化进程加快;细菌在污泥颗粒化过程中LB-EPS对游离细菌吸附聚集作用大于TB-EPS.

关键词：胞外聚合物好氧颗粒污泥细菌聚集

短程硝化过程的光谱特征波段选择与间隔偏最小二乘法建模

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光谱学与光谱分析 2024年第8期44卷 2224-2232页

作者：宋彧李卫华薛同站余丽申慧彦安徽建筑大学环境与能源工程学院安徽合肥230602 环境污染控制与废弃物资源化利用安徽省重点实验室安徽合肥230601

序批式活性污泥反应器(SBR)是目前应用较广的活性污泥处理装置。通过SBR反应器处理人工模拟高氨氮废水研究短程硝化反应系统启动过程中硝酸盐氮和亚硝酸盐氮含量的变化,利用紫外光谱采集所得数据为基础建立模型,以期快速预测SBR反应器... 详细信息

序批式活性污泥反应器(SBR)是目前应用较广的活性污泥处理装置。通过SBR反应器处理人工模拟高氨氮废水研究短程硝化反应系统启动过程中硝酸盐氮和亚硝酸盐氮含量的变化,利用紫外光谱采集所得数据为基础建立模型,以期快速预测SBR反应器出水中硝酸盐氮、亚硝酸盐氮含量。采用实验室配置的不同浓度硝酸盐氮和亚硝酸盐氮混合溶液,以三种不同波段选择的区间偏最小二乘法(iPLS)构建标准混合液的校正模型。研究结果显示,所建模型对混合液中硝酸盐氮和亚硝酸盐氮实测值与预测值相关性均较好。测定反应器出水指标,同样以三种不同波段选择的偏最小二乘法算法构建紫外光谱与硝酸盐氮和亚硝酸盐氮含量的模型。利用校正集相关系数、交叉验证均方根误差(RMSECV)、预测集的相关系数以及预测均方根误差(RMSEP)评价指标来评价模型结果。在iPLS、siPLS、biPLS三种模型中利用联合区间偏最小二乘法(siPLS)将全光谱分别等分为24、19个区间时,分别联合子区间[24]、[38]建立的模型预测拟合结果最优,其校正模型r=0.9393、RMSECV=1.6504,r=0.9507、RMSECV=0.4421,预测模型r=0.9992、RMSEP=1.3418,r=0.9119、RMSEP=2.6770。该模型对硝酸盐氮和亚硝酸盐氮的预测效果总体较好,表明利用紫外光谱建立区间偏最小二乘法模型可以实现对短程硝化反应器出水硝氮和亚硝氮含量的快速预测。

关键词：短程硝化硝酸盐氮亚硝酸盐氮紫外光谱联合区间偏最小二乘法波段选择