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槲皮素对挤压大米淀粉结构及功能特性的影响

农业工程学报 2024年第9期40卷 263-270页

作者：霍金杰王可心岳喜庆张一凡王丽爽于小帅马小淇段玉敏肖志刚沈阳农业大学食品学院沈阳110866 沈阳师范大学粮食学院沈阳110034 沈阳师范大学实验教学中心沈阳110034

为改善挤压大米淀粉的功能特性,以米粉为主要原料,探究了不同槲皮素(quercetin,Q)添加量(0~10%)在挤压场下对米粉中淀粉的水溶性、吸水性、糊化特性等功能特性的影响。在此基础上,借助扫描电子显微镜(scanning electron microscopy)、X... 详细信息

为改善挤压大米淀粉的功能特性,以米粉为主要原料,探究了不同槲皮素(quercetin,Q)添加量(0~10%)在挤压场下对米粉中淀粉的水溶性、吸水性、糊化特性等功能特性的影响。在此基础上,借助扫描电子显微镜(scanning electron microscopy)、X-射线衍射、红外光谱、及紫外可见光分光光度计揭示了Q在挤压场下对淀粉结构的演变规律。试验结果表明:当Q添加量为4%时,样品的吸水指数、碘结合能力均达到了最大值,且自由水弛豫时间提前;挤压体系中Q与淀粉通过氢键结合,颗粒结构变得更加立体、紧凑。与挤压米粉相比,槲皮素的添加延缓了淀粉的回生且提高了淀粉的热稳定性。根据以上结果可知,挤压体系中Q与大米淀粉复合,促进了淀粉分子链重排,进而改变淀粉的结构及功能特性,该研究可为开发抗回生的挤压大米淀粉基产品提供理论依据。

关键词：双螺杆挤压米粉槲皮素大米淀粉结构功能特性

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基于关键点检测方法的焊缝识别

焊接学报 2024年第1期45卷 88-93,I0008页

作者：郭忠峰刘俊池杨钧麟沈阳工业大学沈阳110870

为保证自动焊接的质量,提高焊缝识别的准确性和适应性,提出一种焊缝特征提取的关键点检测方法.基于卷积神经网络设计了焊缝特征提取网络,该网络通过卷积、池化操作提取焊缝特征.将来自深层的特征图进行上采样,最后将深层特征图和浅层特... 详细信息

为保证自动焊接的质量,提高焊缝识别的准确性和适应性,提出一种焊缝特征提取的关键点检测方法.基于卷积神经网络设计了焊缝特征提取网络,该网络通过卷积、池化操作提取焊缝特征.将来自深层的特征图进行上采样,最后将深层特征图和浅层特征图相融合,提高焊缝特征提取精度.输出焊缝图像的热力图来预测焊缝特征点位置,实现多种坡口焊缝的识别定位,且不需要非极大值抑制算法,提升了特征提取速度.采集不同的焊缝特征图像,进行网络模型训练.结果表明,焊缝特征点定位均方根误差为0.187 mm,网络模型在焊缝特征点识别任务中检测精度较高,而且适应性和泛化性较强,满足自动焊接的要求.

关键词：图像处理深度学习焊缝识别特征融合

不同加热环境下钛表面Ni/Al涂层制备与高温氧化性

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表面技术 2024年第1期53卷 192-201页

作者：李光全李德元张楠楠范喜宁沈阳工业大学沈阳110870

目的研究大气与真空加热处理后Ni/Al涂层的金属间化合物析出规律,以及扩散层的生长速度,从而确定涂层的抗氧化性能。方法分别采用电弧喷涂技术和等离子喷涂技术在纯钛基体表面制备Ni/Al涂层。将样品分别在大气条件和真空条件下进行加... 详细信息

目的研究大气与真空加热处理后Ni/Al涂层的金属间化合物析出规律,以及扩散层的生长速度,从而确定涂层的抗氧化性能。方法分别采用电弧喷涂技术和等离子喷涂技术在纯钛基体表面制备Ni/Al涂层。将样品分别在大气条件和真空条件下进行加热处理,使Ni/Al涂层原位反应生成Ni-Al金属间化合物,并进行涂层抗氧化性试验。结果 Ni/Al涂层在大气环境700℃加热处理后,形成以Al_(2)O_(3)、Ni2Al3和富Al相NiAl3相为主的扩散层;在真空环境700℃加热处理后,形成以Ni2Al3、NiAl3相为主的扩散层。通过扩散反应动力学分析发现,真空热处理比大气热处理后Ni和Al之间的反应扩散系数更高,扩散系数为89.731μm2/h。氧化增重试验表明,真空处理后,Ni/Al涂层由于金属间化合物层较厚,且具有大量的高熔点的Ni2Al3相,并且经过800℃下氧化200h后,涂层未发生失效。结论真空环境下加热处理原位反应后,Ni/Al复合涂层的扩散速率更高,更容易形成Ni-Al金属间化合物,获得更厚的金属间化合物层。与大气热处理相比,经过真空热处理后的涂层有更良好的抗高温氧化能力。

关键词： Ni/Al涂层等离子喷涂电弧喷涂 Ni-Al金属间化合物高温氧化热处理

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激光除漆对铝合金基材表面质量的影响

表面技术 2024年第3期53卷 200-209页

作者：李强赵子铭刘伟军卞宏友王蔚王慧儒沈阳工业大学沈阳110870

目的研究激光除漆后对铝合金基材表面阳极氧化膜的损伤情况。方法采用纳秒脉冲激光器对涂覆复合漆层的2A12铝合金表面进行激光清洗试验。采用超景深显微镜对清洗后表面形貌与横截面进行观察,利用扫描电子显微镜与能谱仪观察清洗后的微... 详细信息

目的研究激光除漆后对铝合金基材表面阳极氧化膜的损伤情况。方法采用纳秒脉冲激光器对涂覆复合漆层的2A12铝合金表面进行激光清洗试验。采用超景深显微镜对清洗后表面形貌与横截面进行观察,利用扫描电子显微镜与能谱仪观察清洗后的微观形貌,并利用维氏硬度计对表面显微硬度进行检测。结果选择合适的激光参数能够完全除去复合漆层,当激光功率过高或激光扫描速度较低时,会发生过度清洗现象,清洗后表面的阳极氧化膜层发生损伤,甚至被去除的情况。在激光功率为450、400 W,扫描速度为4.5 mm/s时,清洗后表面的阳极氧化膜层发生破损;在激光功率为450、400 W,扫描速度为4 mm/s时,清洗后表面的阳极氧化膜层已经被去除。在激光功率为500 W,扫描速度为5.5 mm/s,与激光功率为450 W,扫描速度为5 mm/s时,完全去除复合漆层后的阳极氧化膜层表面的平均维氏硬度分别约为211HV与242HV,在工艺参数为450 W、4.5 mm/s时,表面平均维氏硬度约为168HV。结论在激光除漆的过程中,采用合适的激光工艺参数彻底去除漆层后,铝合金表面阳极氧化膜层的显微硬度并未受到影响。在发生过度清洗时,铝合金表面的阳极氧化膜层会发生烧蚀损伤以及弹性振动剥离。

关键词：脉冲激光铝合金激光除漆阳极氧化膜表面损伤表面硬度

鸟粪石基载镁生物炭对干湿交替灌溉水稻产量与品质的影响

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农业工程学报 2024年第4期40卷 91-103页

作者：李妍琦吴奇宫福征官玉王宣茗迟道才沈阳农业大学水利学院沈阳110866 沈阳农业大学农学院沈阳110866

鸟粪石(MgNH4PO_(4)·6H2O)普遍存在于镁改性生物炭对废水氮磷去除后的回收产物中,其可以作为缓释肥料使用。为探究鸟粪石基载镁生物炭(struvite-based magnesium modified biochar,MAP-BC)在农田中的应用效果以及对不同灌溉和施肥模式... 详细信息

鸟粪石(MgNH4PO_(4)·6H2O)普遍存在于镁改性生物炭对废水氮磷去除后的回收产物中,其可以作为缓释肥料使用。为探究鸟粪石基载镁生物炭(struvite-based magnesium modified biochar,MAP-BC)在农田中的应用效果以及对不同灌溉和施肥模式的适用性,该研究依托大田试验,以东研18号(粳稻)为供试材料,设置常规淹灌(ICF)、干湿交替(IAWD)2种灌溉模式,以及常规施肥(conventional fertilization,N_(1)B_(0))、常规施肥+5 t/hm^(2)MAP-BC(conventional fertilization+5 t/hm^(2)MAP-BC,N_(1)B_(1))、常规施肥+10 t/hm^(2)MAP-BC(conventional fertilization+10 t/hm^(2)MAP-BC,N_(1)B_(2))、减施氮磷肥25%+5 t/hm^(2)MAP-BC(25%less nitrogen and phosphate fertilizer+5 t/hm^(2)MAP-BC,N_(3/4)B_(1))和减施氮磷肥25%+10 t/hm^(2)MAP-BC(25%less nitrogen and phosphate fertilizer+10 t/hm^(2)MAP-BC,N_(3/4)B_(2))5种施肥模式。结果表明:与ICF相比,IAWD显著提高了乳熟期叶片叶绿素含量,并显著降低了2021年无效分蘖数(P<0.05);MAP-BC不仅能够高效弥补减施氮磷肥对水稻叶绿素含量的不利影响,还具有一定的超补偿效果;MAPBC中高纯度的鸟粪石组分通过缓释氮磷素,保障了对植株氮磷养分的长期供应。与N_(1)B_(0)相比,N_(3/4)B_(2)不仅可以满足水稻生长后期对氮磷养分的需求,还使穗部吸氮量和吸磷量分别显著增加(P<0.05)4.77%~7.06%和4.26%~12.69%;与N_(1)B_(0)相比,施加10 t/hm^(2)MAP-BC使2a的最高分蘖数和最终分蘖数分别显著增加(P<0.05)6.75%~9.64%和13.16%~16.88%;2 a试验中,在IAWD模式下,与N_(1)B_(0)相比,N_(1)B_(1)和N_(1)B_(2)的产量分别显著提高(P<0.05)了7.66%~8.43%和11.49%~12.64%,并且10 t/hm^(2)的MAP-BC可以弥补减施25%氮磷肥对产量造成的不利影响;IAWD模式下N_(3/4)B_(1)和N_(3/4)B_(2)可以显著降低消减值、垩白粒率和垩白度,显著提高崩解值,从而显著改善(P<0.05)水稻外观品质与食味值;此外,N_(1)B_(1)和N_(1)B_(2)较N_(1)B_(0)处理显著提高(P<0.05)稻米蛋白含量2.66%和5.79%,表明施用MAP-BC有助于改善稻米的营养品质。因此,在IAWD模式下减施氮磷肥25%配施10 t/hm^(2)MAP-BC可在节水条件下实现减施氮磷肥、增产、提质,从而为水稻绿色高效生产提供理论依据。

关键词：灌溉肥料水稻鸟粪石基载镁生物炭叶绿素氮磷吸收产量品质

考虑城市多能源系统不确定性的移动能量枢纽规划方法

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高电压技术 2024年第6期50卷 2452-2466,I0002,I0003页

作者：姚宗君张铁岩赵琰沈阳工业大学电气工程学院沈阳110870 沈阳工程学院沈阳110136

针对低碳新能源供能与电热气负荷间能量平衡困难及其时空不确定性,提出一种基于交通流和多源能量流协同的城市多能源系统移动能量枢纽(mobile energy hub, MEH)模型及规划方法。首先,研究低碳型高比例可再生能源供能的城市多能源系统源... 详细信息

针对低碳新能源供能与电热气负荷间能量平衡困难及其时空不确定性,提出一种基于交通流和多源能量流协同的城市多能源系统移动能量枢纽(mobile energy hub, MEH)模型及规划方法。首先,研究低碳型高比例可再生能源供能的城市多能源系统源网荷能量和功率平衡及其调节需求特性,建立具有灵活的“电-气-氢”能源转换和存储特性的移动能量枢纽模型;其次,基于移动能量枢纽模型,综合考虑交通运输网络流量动态及其输运成本,建立基于交通网与城市多能源系统网络协同和移动能量枢纽能量特性的多能流时空协调模型;然后,考虑可再生能源出力以及负荷不确定性,提出城市多能源系统不确定性模型,并在此基础上建立了综合投资和运行成本最小的移动能量枢纽规划模型;最后,以我国北方某地区多能源系统运行数据为基础,建立移动能量枢纽仿真模型。算例仿真结果表明,该文提出的移动能量枢纽规划模型能够有效提升城市多能源系统维持较高能量平衡水平下的经济性,并可为较大供能规模的多能源网络提供较好的多时空尺度能量调节特性。

关键词：能量平衡不确定性多能源系统移动能量枢纽优化规划交通网多时空尺度

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肌肉骨骼减少症发病机制及其运动防治效果

生物化学与生物物理进展 2024年第5期51卷 1105-1118页

作者：靳丹代新宇刘淼衣雪洁高海宁沈阳体育学院运动健康学院沈阳110102 沈阳体育学院运动与健康研究中心沈阳110102

肌肉骨骼减少症(osteosarcopenia,OS)是一种多因素、多病因的退行性代谢综合征,其影响因素可能与衰老导致的机械、遗传、炎症因子、内分泌紊乱以及生活方式不规律相关。OS患者具有更高跌倒、骨折、活动障碍和死亡的风险,随着中国全球老... 详细信息

肌肉骨骼减少症(osteosarcopenia,OS)是一种多因素、多病因的退行性代谢综合征,其影响因素可能与衰老导致的机械、遗传、炎症因子、内分泌紊乱以及生活方式不规律相关。OS患者具有更高跌倒、骨折、活动障碍和死亡的风险,随着中国全球老龄化进程的加快,OS已经成为不容忽视的公共健康问题。近年来,国内外学者针对OS开展了大量的研究,但其发病机制仍不清楚。了解与OS相关的信号通路对进一步研究其发病机制和寻找治疗的新靶点具有重要意义。而运动作为现有效果强、持续性好的非药物治疗方式,能够增加老年人肌肉质量、提高骨密度、改善生活质量等,从而有效地预防和改善OS。本文主要就OS的流行病学、诊断标准、共同参与调节肌细胞与骨骼细胞代谢过程的相关信号通路(PI3K/Akt通路、Wnt/β-catenin通路、Notch通路、NF-κB通路),以及不同运动方式对OS的干预效果等方面进行综述,以期为临床治疗OS提供理论依据,提高老年疾病的预防能力。

关键词：肌少症骨质疏松症肌肉骨骼减少症信号通路运动防治

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基于改进神经网络的增材制造刀轨优化研究

中国科学：技术科学 2024年第3期54卷 553-566页

作者：董海郭煜峰沈阳大学应用技术学院沈阳110044 沈阳大学机械工程学院沈阳110044

本文针对选择性激光烧结增材制造(selecting laser sintering,SLS)内部质量问题,提出贝叶斯优化BP神经网络(BO-BP神经网络)路径优化模型,提高了SLS成型质量,减少打印过程能源消耗.首先,建立打印件路径规划流程,利用动态规划技术得到给... 详细信息

本文针对选择性激光烧结增材制造(selecting laser sintering,SLS)内部质量问题,提出贝叶斯优化BP神经网络(BO-BP神经网络)路径优化模型,提高了SLS成型质量,减少打印过程能源消耗.首先,建立打印件路径规划流程,利用动态规划技术得到给定激光网格中最终路径并移除冗余路径,针对激光烧结过程建立基于导热微分方程的SLS模型,并对其路径进行数值模拟,利用各网格节点最终温度值计算材料网格内部节点温度梯度值并排名,以此值作为神经网络算法训练并测试数据的数据集;其次,通过对所得激光路径进行数值图像转化,得到相应的平均热梯度分布图,将所得到的激光路径转化成灰度路径图像,采用改进BO-BP神经网络算法进行训练;最后,使用Softmax函数将神经网络输出数字转换为每个图像的概率,选取线性优化、无监督学习神经网络、遗传-反向传播神经网络(GA-BP)和反向传播(BP)神经网络进行预测结果比较,得出BO-BP神经网络算法相较于其他算法具有预测精度高、搜索速度快的优点.

关键词：增材制造选择性激光烧结刀轨路径优化 BO-BP神经网络算法

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挤压螺杆转速对碎米重组米中淀粉多层级结构的影响

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食品科学 2024年第12期45卷 212-219页

作者：王可心王丽爽霍金杰于小帅岳喜庆马小淇段玉敏肖志刚沈阳农业大学食品学院辽宁沈阳110866 沈阳师范大学粮食学院辽宁沈阳110034 沈阳师范大学实验教学中心辽宁沈阳110034

以碎米粉为原料,调整挤压螺杆转速,通过扫描电子显微镜图、小角X射线衍射图、X射线衍射图及傅里叶变换红外光谱对重组米的微观结构、淀粉糊体系亚微观结构和分形结构、长程有序、短程有序结构进行对比。研究发现:挤压处理后大米淀粉的... 详细信息

以碎米粉为原料,调整挤压螺杆转速,通过扫描电子显微镜图、小角X射线衍射图、X射线衍射图及傅里叶变换红外光谱对重组米的微观结构、淀粉糊体系亚微观结构和分形结构、长程有序、短程有序结构进行对比。研究发现:挤压处理后大米淀粉的螺旋构象发生变化,其表面孔隙变多,结晶结构发生明显改变。随着挤压螺杆转速逐渐降低,大米淀粉的分形维数、相对结晶度和双螺旋程度均逐渐下降,体系呈现疏松无序的状态。将直链淀粉和支链淀粉进行分离后发现,挤压处理可能导致直链淀粉与脂质形成少量复合物,支链淀粉的粒径最大达到1000μm以上,挤压使得颗粒表面更加粗糙。本研究对大米副产物的重构利用有着重要借鉴意义。

关键词：挤压处理长程有序精细结构直链淀粉支链淀粉