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基于振动速度与噪音的横梁动态特性优化

湖南大学学报（自然科学版） 2024年第2期51卷 219-226页

作者：叶寒高艺刘军张军李莉刘旭波李诗晨董高翔姜乐付郭俊辉刘华南昌大学先进制造学院江西南昌330009 江西省佳时特数控有限公司江西南昌330052

针对某型小五轴高精密数控机床加工精度不高的问题,对其横梁的动态性能进行研究.采用锤击模态测试实验与有限元模拟计算相结合的方法,对横梁的固有频率进行研究;测量主轴不同转速下的振动速度和振动噪音,通过赋权处理,建立振动评价指标... 详细信息

针对某型小五轴高精密数控机床加工精度不高的问题,对其横梁的动态性能进行研究.采用锤击模态测试实验与有限元模拟计算相结合的方法,对横梁的固有频率进行研究;测量主轴不同转速下的振动速度和振动噪音,通过赋权处理,建立振动评价指标方程,得到优化目标;对所研究横梁进行形状优化.试验与仿真所得固有频率最大误差为5.76%;基于主轴振动情况确定83~117 Hz的频率范围,作为横梁设计时需要避开的低阶固有频率范围.经过形状优化后,横梁的一阶固有频率为139 Hz,相较于原横梁增加了约20.870%,横梁的动态性能得到改善.

关键词：动态性能模态测试实验有限元赋权处理振动评价指标

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含Zr镁合金晶粒细化机理与研究进展

金属学报 2024年第2期60卷 129-142页

作者：刘勇曾刚刘洪王煜李建龙南昌大学先进制造学院、江西省轻质高强结构材料重点实验室南昌330031

细晶强化是镁合金的主要强化方式。Zr是镁合金(不含Al、Si等元素)最有效的晶粒细化剂,通常以Mg-Zr中间合金的形式加入。如何调控Zr元素在Mg-Zr中间合金中的存在形态(颗粒Zr与溶质Zr)是实现含Zr镁合金晶粒有效细化的关键。本文综述了镁... 详细信息

细晶强化是镁合金的主要强化方式。Zr是镁合金(不含Al、Si等元素)最有效的晶粒细化剂,通常以Mg-Zr中间合金的形式加入。如何调控Zr元素在Mg-Zr中间合金中的存在形态(颗粒Zr与溶质Zr)是实现含Zr镁合金晶粒有效细化的关键。本文综述了镁合金晶粒细化的理论研究,基于生长抑制理论与异质形核理论,探讨了溶质Zr与颗粒Zr细化镁合金的机理,指出了含Zr镁合金晶粒细化的工程应用瓶颈。从颗粒Zr与溶质Zr2方面综述了镁合金晶粒细化的研究进展,提出了Zr细化镁合金晶粒的协同设计策略。最后,对Zr细化镁合金晶粒的发展趋势进行了展望。

关键词：镁合金晶粒细化生长抑制异质形核 Mg-Zr中间合金

基于水情变化的河流生态流量阈值及多时间尺度保障率计算

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水资源保护 2024年第4期40卷 128-136,156页

作者：陈雪徐富刚李琴肖睿谢亨旺邓海龙贾卓南昌大学工程建设学院江西南昌330038 江西省科学院能源研究所江西南昌330096 江西省灌溉试验中心站江西南昌330201

为加强河流生态流量阈值及保障率计算对天然水文情势变化的适应性,提出了基于水文集合分位数的生态流量计算方法。根据河流长序列实测径流数据,在年际和年内划分不同水文情景,基于生态流量水文集合的中位数和下四分位数确定年内汛期、... 详细信息

为加强河流生态流量阈值及保障率计算对天然水文情势变化的适应性,提出了基于水文集合分位数的生态流量计算方法。根据河流长序列实测径流数据,在年际和年内划分不同水文情景,基于生态流量水文集合的中位数和下四分位数确定年内汛期、非汛期生态流量阈值下限,以丰、平水年组的计算结果分别作为平、枯水年组的生态流量理想值,结合生态流量中长期和短期保障率,计算分析河流在不同时间尺度下的生态流量保障程度。抚河下游应用结果表明:综合水情变化的生态流量阈值和多时间尺度保障率分析方法能够更好地适应天然河流年际和年内水情变化,更准确识别河流水文健康状况;丰、平、枯水年组抚河下游年均生态流量阈值下限分别为156.49、90.43、29.54 m 3/s;不同时间尺度下抚河下游生态流量的保障程度均较低,中长期保障率大于短期保障率,中长期和短期保障率分别为63.64%~93.11%、42.50%~91.85%。

关键词：生态流量阈值生态流量保障率水文情势抚河下游

基于遥感生态指数的赣抚平原灌区生态环境质量变化评价

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长江流域资源与环境 2024年第6期33卷 1340-1353页

作者：李琴詹聪张金生邓海龙贾卓江西省科学院能源研究所江西南昌330096 南昌大学工程建设学院江西南昌330038 江西省灌溉试验中心站江西南昌330201

赣抚平原灌区是江南最大的引水灌区,也是江西省灌溉面积最大的灌区,被视为典型的“人—社会—自然”复合生态系统。为探究赣抚平原灌区近20年来的生态环境变化状况,基于2002、2008、2015、2021年的Landsat TM/OLI遥感影像数据,应用主成... 详细信息

赣抚平原灌区是江南最大的引水灌区,也是江西省灌溉面积最大的灌区,被视为典型的“人—社会—自然”复合生态系统。为探究赣抚平原灌区近20年来的生态环境变化状况,基于2002、2008、2015、2021年的Landsat TM/OLI遥感影像数据,应用主成分分析法将绿度(NDVI)、湿度(WET)、干度(NDBSI)、热度(LST)4个指标集成构建了遥感生态指数(RSEI),对灌区2002~2021年的生态环境质量变化进行评价。结果表明:2002~2021年间赣抚平原灌区生态环境持续向好,RSEI均值由0.477增至0.552,增幅达15.71%,其中绿度和热度对生态质量影响最大;灌区的RSEI等级以中等等级为主,近20年来优、良好等级面积持续增加,48.37%的区域生态质量在变好,其中抚河东岸、进贤县境内的改善情况最为突出;受城市扩张以及干旱化水文气象的影响,生态环境质量变差区域多分布于主城区、农灌区、河湖沿岸地带,因此能否在灌区现代化建设的同时统筹气候变化与生态环境保护是实现灌区永续发展的关键。研究结果能够较好地表征赣抚平原灌区生态环境质量状况的变化,可为区域生态环境治理与保护提供理论参考和科学依据。

关键词：赣抚平原灌区遥感生态指数生态环境质量主成分分析气候变化

暴雨及水位骤降条件下渗流参数空间变异的水库滑坡概率分析

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地球科学 2024年第5期49卷 1679-1691页

作者：蒋水华熊威朱光源黄卓涛林列黄发明江西省水利科学院江西省水工安全工程技术研究中心江西南昌330029 南昌大学工程建设学院江西南昌330031 南昌大学设计研究院江西南昌330029

传统滑坡概率分析没有合理考虑滑坡体渗透系数空间变异性的影响.为有效表征滑坡体渗透系数空间变异性对滑坡概率的影响,提出基于反向传播神经网络(BPNN)的参数空间变异性边坡可靠度分析方法,其中采用Karhunen-Loève级数展开方法离散滑... 详细信息

传统滑坡概率分析没有合理考虑滑坡体渗透系数空间变异性的影响.为有效表征滑坡体渗透系数空间变异性对滑坡概率的影响,提出基于反向传播神经网络(BPNN)的参数空间变异性边坡可靠度分析方法,其中采用Karhunen-Loève级数展开方法离散滑坡体饱和渗透系数非高斯随机场,基于BPNN构建边坡稳定系数代理模型.以白水河滑坡为例,分别进行暴雨和库水位骤降条件下滑坡概率分析,并与其他方法对比验证了提出方法的有效性.结果表明:提出方法不仅可有效考虑渗透系数空间变异性对滑坡概率的影响,而且具有较高的计算效率,可为实际复杂水库滑坡概率计算提供一种有效的工具.考虑滑坡体渗透系数空间变异性的作用,白水河滑坡在连续5 d暴雨作用下有19.5%的可能性发生局部失稳破坏,而在水位骤降条件下发生局部失稳破坏的可能性很小.

关键词：滑坡灾害滑坡概率空间变异性渗透系数反向传播神经网络暴雨水位骤降

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低致敏水解乳清粉的制备及其致敏性评估

食品科学技术学报 2024年第5期42卷 168-178页

作者：谭宏凯邱毓陈思懿熊子奕潘丽娜张敏高宇彭小雨李欣陈红兵南昌大学食品科学与技术国家重点实验室江西南昌330047 南昌大学食品学院江西南昌330047 澳优乳业(中国)有限公司湖南长沙410127 南昌大学江西省食物过敏重点实验室江西南昌330047 南昌大学中德联合研究院江西南昌330047

以牛乳主要过敏原乳清蛋白为研究对象,采用碱性蛋白酶酶解工艺处理,探究其致敏性的变化,并与2类市售低致敏乳清粉比较。乳清蛋白经酶解处理后进行喷雾干燥,通过酶联免疫吸附、液相色谱串联质谱检测的方法,评估酶解产物致敏性及其残留表... 详细信息

以牛乳主要过敏原乳清蛋白为研究对象,采用碱性蛋白酶酶解工艺处理,探究其致敏性的变化,并与2类市售低致敏乳清粉比较。乳清蛋白经酶解处理后进行喷雾干燥,通过酶联免疫吸附、液相色谱串联质谱检测的方法,评估酶解产物致敏性及其残留表位信息,同时采用尤斯灌流、凝胶电泳、电子舌等方法评估其肠道转运率、分子量分布、水解度、感官特征等指标。结果表明:经碱性蛋白酶酶解工艺处理后,低致敏水解乳清粉分子量显著降低。质谱分析残留表位发现,低致敏水解乳清粉中的α-乳白蛋白各表位均被酶解,而β-乳球蛋白仍有数个表位残基未被破坏,其中AA17-33存在于不同程度水解的乳清粉样品中。通过牛乳过敏患者血清池检测,在相似的水解度下,低致敏水解乳清粉致敏性低于市售适度水解乳清粉;尤斯灌流结果显示,低致敏水解乳清粉的肠道转运率良好,与市售深度水解乳清粉相近,而苦味较市售深度水解乳清粉更弱、适口性更强。采用碱性蛋白酶酶解工艺处理乳清蛋白,可以显著降低产品致敏性,产品被转运吸收能力强,同时苦味较弱,具有良好的应用潜力和开发前景。

关键词：乳清粉乳清蛋白水解工艺表位残留致敏性评估

一种基于夏普利值及油中溶解气体分析的可解释变压器故障诊断方法

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电网技术 2024年第4期48卷 1752-1761,I0099页

作者：廖才波杨金鑫邱志斌胡雄曾清霖黄智勇南昌大学能源与电气工程系江西省南昌市330031 国网江西省电力有限公司赣州供电分公司江西省赣州市341000

相比于三比值等传统方法,基于机器学习算法的变压器故障诊断方法在诊断效率及准确性等方面具有一定的优势,但“黑箱模型”的本质属性决定了其决策过程及诊断结果的不可解释性。针对该问题,该文提出了一种基于油中溶解气体分析的可解释... 详细信息

相比于三比值等传统方法,基于机器学习算法的变压器故障诊断方法在诊断效率及准确性等方面具有一定的优势,但“黑箱模型”的本质属性决定了其决策过程及诊断结果的不可解释性。针对该问题,该文提出了一种基于油中溶解气体分析的可解释变压器故障诊断方法,采用树形夏普利加法解释(tree Shapely additive explanations,TreeSHAP)方法实现了基于树结构概率密度估计优化极端梯度提升(tree-structured parzen estimator-extreme gradient boosting,TPE-XGBoost)的变压器故障诊断模型的可解释性分析。首先,构建了涵盖油中溶解气体含量、比值及编码等多结构数据的24维故障特征集合,并筛选得到10个有效特征量。其次,提出了基于TPE-XGBoost算法的变压器故障诊断方法,采用树结构概率密度估计完成XGBoost模型的多参数同步优化,实现对故障类型的准确判断。最后,引入TreeSHAP理论开展变压器故障诊断模型的可解释性分析,实现了故障诊断决策过程及其影响因素的可视化,并获取了不同故障类型的关键特征量。研究表明,该文所述变压器故障诊断方法的平均准确率为90.23%,同时可反映特征量对模型决策的影响过程及程度。该方法具有较好的准确性、鲁棒性及可解释性,可为变压器运维检修提供针对性的指导建议。

关键词：变压器故障诊断树结构概率密度估计极端梯度提升可解释性夏普利值

神经病理性疼痛差异表达基因的筛选及生物学功能分析

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中国康复医学杂志 2024年第10期39卷 1430-1435,1442页

作者：沈鹏柴欣萍李昱彤梁颖陈希文黄子怡熊凤冯珍南昌大学第一附属医院康复医学科江西省南昌市330000 南昌大学

目的:通过生物信息学方法分析正常人与坐骨神经痛患者数据,从而筛选出神经病理性疼痛(neuropathic pain,NP)的潜在差异基因。方法:从基因表达数据库下载芯片数据GSE150408。用R软件的limma包筛选差异表达基因(differentially expressed ... 详细信息

目的:通过生物信息学方法分析正常人与坐骨神经痛患者数据,从而筛选出神经病理性疼痛(neuropathic pain,NP)的潜在差异基因。方法:从基因表达数据库下载芯片数据GSE150408。用R软件的limma包筛选差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs),使用clusterProfiler包进行基因本体论(gene ontology,GO)富集分析和京都基因与基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)通路分析,通过STRING数据库进行DEGs蛋白互作网络分析。结果:共筛选得到424个DEGs,包括233个上调基因和191个下调基因。GO富集分析表明DEGs主要分布在囊泡、分泌性颗粒、第三粒等细胞组分;参与防御反应、免疫调节过程、细胞激活、白细胞激活等生物学过程,同时发挥免疫受体激活、补体激活、MAP激酶磷酸化等分子功能。KEGG通路分析表明DEGs主要集中在癌症中的转录失调等通路;基因集富集分析(gene set enrichment analysis,GSEA)最显著富集的基因集为细胞内吞作用,疱疹病毒感染等。蛋白互作网络中上调蛋白FCGR1A的度值最高,下调蛋白SPTBN2的度值最高,这2个蛋白是关键节点。结论:NP的外周血液具有炎症和免疫特征,AZU1、BPI、FCGR1A、SPTBN2等4个基因是参与NP的关键基因。

关键词：神经病理性疼痛差异表达基因生物信息学

基于PCA-RF的抚河下游生态最相关水文指标优选及演变分析

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长江流域资源与环境 2024年第7期33卷 1563-1575页

作者：肖睿黄伟李琴张远发谢亨旺邓海龙贾卓南昌大学工程建设学院江西南昌330031 南昌大学鄱阳湖环境与资源利用教育部重点实验室江西南昌330031 江西省科学院能源研究所江西南昌330095 江西省灌溉试验中心站江西南昌330201

水文改变指标(IHA)能够较为全面的描述河流水文情势,但数量众多的指标之间存在一定的信息重叠问题,限制了其在水文与水生态领域的广泛应用。基于抚河下游李家渡水文站1953~2018年逐日径流数据,采用主成分分析法(PCA)初选出生态最相关指... 详细信息

水文改变指标(IHA)能够较为全面的描述河流水文情势,但数量众多的指标之间存在一定的信息重叠问题,限制了其在水文与水生态领域的广泛应用。基于抚河下游李家渡水文站1953~2018年逐日径流数据,采用主成分分析法(PCA)初选出生态最相关指标(ERHIs),结合不同标签下指标的随机森林(RF)重要性评分,进一步优选出最为关键的ERHIs,并对其演变情况及影响因素进行了重点分析。抚河下游水文气象变异点为1962、1984和2002年,据此将研究期划分为基准期和影响期Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ;基于PCA法初选出了8个ERHIs,并利用RF重要性评分对其进一步优选出最小30日平均流量、1月平均流量、4月平均流量3个关键ERHIs;在3个影响期内,抚河下游关键ERHIs的整体水文改变度分别为31%、24%和50%;其中,最小30日平均流量在各影响期均呈现中高度改变,并在影响期Ⅰ和影响期Ⅲ内分别经历两次下降,这可能与流域内水利工程项目的数量和规模不断扩大有关;在80年代洪门水库建设运行后,汛期内的4月平均流量得到有效削减,而枯水期内的1月平均流量则有小幅提升;21世纪后,受气候变化以及城镇化进程影响,抚河下游关键ERHIs呈下降趋势。经过PCA-RF筛选后,抚河下游IHA体系得到了极大地简化,有助于把握其中的关键指标,对流域生态修复及水资源优化配置工作具有重要参考价值和借鉴意义。

关键词：二次优选主成分分析(PCA) 随机森林(RF) 生态最相关水文指标(ERHIs) 抚河下游