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碳/玻混杂纤维复合材料自行车前叉的铺层设计及耐疲劳验证

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化工新型材料 2024年第3期52卷 241-246,252页

作者：周勇军李红周闽南科技学院泉州362200 福建师范大学环境与资源学院碳中和现代产业学院福州350007

与传统金属材料相比,混杂纤维复合材料具有轻质高强、耐疲劳和抗冲击韧性好等优点。为了得到既满足力学要求又节约成本的较优性能的前叉,通过有限元分析对碳纤维/玻璃纤维混杂复合材料的自行车前叉进行铺层优化设计。自行车前叉分为叉... 详细信息

与传统金属材料相比,混杂纤维复合材料具有轻质高强、耐疲劳和抗冲击韧性好等优点。为了得到既满足力学要求又节约成本的较优性能的前叉,通过有限元分析对碳纤维/玻璃纤维混杂复合材料的自行车前叉进行铺层优化设计。自行车前叉分为叉身和立管,在不改变材料铺层角度和厚度的前提下,分别改变叉身和立管的层间混杂比和铺层材料(碳纤维预浸布/玻璃纤维预浸布)顺序,计算前叉在服役状态下的力学性能。通过对比材料最大应力值以及材料成本,获得该条件下最优的前叉设计。结果表明:混杂复合材料叉身的最内层材料应该用玻璃纤维铺设。当自行车前叉叉身混杂比为1∶2,铺层顺序为[G_(3)CGC];自行车前叉立管混杂比为3∶13,铺层顺序为[GCG12C2]时,所得碳/玻混杂复合材料前叉方案为最优铺层设计。5万次加速疲劳测试实验表明:采用优化后的铺层方案制备复合材料自行车前叉,可以满足前叉的耐疲劳性要求。

关键词：自行车前叉混杂纤维复合材料铺层设计有限元分析耐疲劳性

面向多变量时间序列异常检测的双图注意力网络模型

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计算机科学与探索 2024年

作者：李汉章严宣辉李镇力严雨薇王廷银福建师范大学计算机与网络空间安全学院福建师范大学福建省环境监测物联网实验室福建师范大学协和学院福建师范大学光电与信息工程学院

时间序列异常检测在时序任务中属于经典研究领域，并已在学术界和工业界取得了一系列研究成果。针对多变量时间序列数据中蕴含的多角度深层特征和内在复杂依赖关系，提出一种融合时空特征的异常检测模型。该模型采用图注意力网络结构，... 详细信息

时间序列异常检测在时序任务中属于经典研究领域，并已在学术界和工业界取得了一系列研究成果。针对多变量时间序列数据中蕴含的多角度深层特征和内在复杂依赖关系，提出一种融合时空特征的异常检测模型。该模型采用图注意力网络结构，由时间图模块（T-GAT）和空间图模块（F-GAT）组成。T-GAT构建一种单向加权图，图的边表示时间依赖特性，以此来模拟时间图结构的先验信息并融入图网络中获取时间依赖关系。F-GAT将时间序列转换为以幅值表示的频域序列，通过建立全局双向加权图来模拟多变量之间的关联关系，并通过正则化来维护邻居节点的稀疏性，以此来保证对空间关系的准确捕捉。同时模型引入多维注意力机制确保对不同特征的深层信息进行有效挖掘和利用。最后，由门控循环单元进一步处理时空信息并融合为全面特征，并通过预测值与观测值的差异来判定异常。实验结果表明，该模型以4个公共数据集上优异的F1分数在12个对比模型中实现先进的性能，并在消融实验中证实了同时建模时空关系的先验双图结构模式和注意力机制有效提升了异常检测精度，可以有效地识别时间序列数据中的异常情况。

关键词：多变量时间序列异常检测深度学习时空信息图注意力网络

新疆阿尔泰山不同泥炭地记录的全新世大气粉尘信息及其影响因素

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地理科学 2024年第4期44卷 733-742页

作者：武政张彦杨平孙东耀仝川福建师范大学福建省亚热带资源与环境重点实验室福建福州350007 福建师范大学地理科学学院福建福州350007 苏州科技大学地理科学与测绘工程学院江苏苏州215009

本文以中国西北阿尔泰山铁力沙汗和哈拉萨孜泥炭地为研究对象,结合AMS^(14)C年代框架,高分辨率测定两处泥炭地柱芯中的微量元素和常量元素,分析中国西北高山区泥炭记录的全新世大气粉尘历史沉降过程及其影响因素。研究发现:铁力沙汗和... 详细信息

本文以中国西北阿尔泰山铁力沙汗和哈拉萨孜泥炭地为研究对象,结合AMS^(14)C年代框架,高分辨率测定两处泥炭地柱芯中的微量元素和常量元素,分析中国西北高山区泥炭记录的全新世大气粉尘历史沉降过程及其影响因素。研究发现:铁力沙汗和哈拉萨孜记录的全新世大气粉尘通量分别为22.74~76.92 g/(m^(2)·a)和18.60~198.38 g/(m^(2)·a)。与铁力沙汗相比,哈拉萨孜泥炭中矿物元素主要来源于大气沉降,表现为早全新世和早−中全新世时期粉尘通量较高,中全新世后粉尘通量较低,更能代表区域粉尘活动历史变化。阿尔泰地区泥炭记录的全新世粉尘通量高于季风区,且在中全新世后通量下降的特征,与季风区泥炭记录的高粉尘通量的结论相反。粉尘来源和气候环境是导致不同区域粉尘通量变化存在差异的主要原因。中国西北干旱区粉尘源区的湿度和温度通过影响植被覆盖状况,对区域大气沉降过程产生影响,但局地环境和冻土变化差异,也会导致区域内不同载体记录的大气粉尘信息存在明显差异。本研究对更全面更准确地认识区域大气环境变化过程及其主要影响因素,具有科学意义。

关键词：新疆阿尔泰山泥炭全新世粉尘通量大气沉降

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衣藻中试修复稀土氨氮废水

生物工程学报 2024年

作者：郭旭周有彩何勇锦陈必链王明兹福建师范大学生命科学学院福建师范大学工业微生物教育部工程研究中心福建技术师范学院食品与生物工程学院

硫酸铵介导的南方离子型稀土浸取开采产生了大量含高氨氮尾水，引发了严重的环境污染问题。本研究以从原始稀土氨氮尾水中分离到的衣藻(Chlamydomonassp.)YC为出发藻株，选择50L柱式光生物反应器(airliftphotobioreactors，AL-PBRs)和5m... 详细信息

硫酸铵介导的南方离子型稀土浸取开采产生了大量含高氨氮尾水，引发了严重的环境污染问题。本研究以从原始稀土氨氮尾水中分离到的衣藻(Chlamydomonassp.)YC为出发藻株，选择50L柱式光生物反应器(airliftphotobioreactors，AL-PBRs)和5m3跑道池光生物反应器(openrace-wayphotobioreactors，ORWPs)两种中试反应器，研究该藻户外处理稀土氨氮尾水(NH4+-N，约2000mg/L)的生长情况和尾水处理性能；此外，检测采收的藻粉氨基酸、脂肪酸等生化组分，评估其营养价值。结果表明，与ORWPs相比，衣藻YC在AL-PBRs中处理稀土氨氮尾水具有更高的生物量(1.1 g/L)、NH4+-N (24.9%)与总氮去除率(20.4%)和CO2的固定速率[125.0 mg/(L·d)]。对于藻粉生化组分方面，AL-PBRs和ORWPs获得的衣藻YC蛋白含量分别为44.5%和49.4%，油脂含量分别为9.1%和14.3%。同时，与大豆蛋白(0.657)相比，两种藻粉的必需氨基酸指数(essential amino acid indexes， EAAI)更高(均为0.900)，这表明衣藻藻粉具有更好的营养价值。结果表明，衣藻YC中试柱式光生物反应器室外处理稀土氨氮尾水的工艺可能是一种潜在集成生物固碳、污水处理和藻粉开发的耦合技术。

关键词：稀土高氨氮尾水衣藻YC 户外规模化处理营养价值评估

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虚拟现实中基于轻量级神经网络的手势识别

南京理工大学学报 2024年第3期48卷 367-373页

作者：龚新儒张德育谢少威闽南科技学院艺术设计学院福建泉州362332 沈阳理工大学信息科学与工程学院辽宁沈阳110159 华南师范大学美术学院广东广州510631

手势是虚拟现实环境中的重要输入方式,手势识别的精准度和效率为虚拟现实环境的有效交互提供了基础。为了提高虚拟现实环境中手势识别的正确率和速度,提出了一种基于轻量级优化卷积神经网络的手势识别模型。首先,对手势图像样本进行特... 详细信息

手势是虚拟现实环境中的重要输入方式,手势识别的精准度和效率为虚拟现实环境的有效交互提供了基础。为了提高虚拟现实环境中手势识别的正确率和速度,提出了一种基于轻量级优化卷积神经网络的手势识别模型。首先,对手势图像样本进行特征提取及初始化,并构建卷积神经网络手势识别模型。然后,借助MobileNet V2进行轻量化处理,通过深度与逐点卷积,有效降低手势识别模型参数量和计算量。最后,根据最小化手势识别误差反向求解神经网络的各个参数。试验结果表明,所提轻量级神经网络的手势识别准确率相对于原始卷积神经网络有微小下降,但其识别效率却大幅提升,特别是在大规模手势样本的识别场景下。轻量级卷积神经网络表现出了较高的识别综合性能,在虚拟现实环境下的手势识别适应度较高。

关键词：手势识别卷积神经网络虚拟现实轻量化

磷系阻燃剂插层镁铝水滑石增强环氧树脂的阻燃性能

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应用化学 2024年第8期41卷 1154-1167页

作者：杨雪艳史俊杰周勇军戴玉梅李红周福建师范大学环境与资源学院聚合物资源绿色循环利用教育部工程研究中心福州350007 闽南科技学院泉州362200

聚磷酸铵(APP)、9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)、三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)与镁铝型水滑石(MAH)插层,制得插层复合物(APP-MAH-6H,DOPO-MAH-6H,MPP-MAH-6H),复合物与环氧树脂(EP)通过搅拌共混热固化制备了EP/DOPO-MAH-6H、EP/APP-MAH-6H和EP/MPP-MAH-6H,并用锥形量热、垂直燃烧、极限氧指数、扫描电子显微镜(SEM)和拉曼光谱等表征手段对其结构和性能进行表征,探究了它们的阻燃性能。实验结果表明:与纯EP相比,EP/DOPO-MAH-6H、EP/APP-MAH-6H和EP/MPP-MAH-6H的热释放速率峰值由1079.2 kW/m^(2)分别下降到481.3、445.7和385.8 kW/m^(2),极限氧指数(LOI)由25.1%分别提升到32.2%、32.9%和33.8%。此外,在垂直燃烧UL-94测试中,EP/DOPO-MAH-6H、EP/APP-MAH-6H和EP/MPP-MAH-6H的等级均达到了V-0水平。通过SEM可知,EP/DOPO-MAH-6H、EP/APP-MAH-6H的残炭形貌大而连续,EP/MPP-MAH-6H的残炭形貌整体致密且连续。由拉曼光谱测试结果可知,3种EP复合材料形成了连续、优质的炭层,能有效隔离燃烧过程中氧气和热量向内部基质的传递。因此,3种磷系插层复合物均能有效地提升环氧树脂的阻燃性。

关键词：环氧树脂 9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物聚磷酸铵三聚氰胺聚磷酸盐水滑石插层阻燃性能

基于封闭湖泊碎屑沉积粒度异常指数定量重建黄旗海1885~2010年间湖面波动

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海洋与湖沼 2024年第1期55卷 92-106页

作者：贾玉连周淑金王朋岭万智巍凌超豪申洪源闽南师范大学历史地理学院福建漳州363000 国家气象中心北京100866 赣南师范大学地理与环境工程学院江西赣州341000 临沂大学资源环境学院山东临沂276000

基于沉积序列重建古气候环境是研究全球变化的基础性工作。优选指标应该是各类指标体系中的敏感参数。但是,各种环境背景变化会模糊其敏感程度,使重建结果失真。我们创建了一个包含17个参数的粒度系统,由此提供的粒度异常指数对位于东... 详细信息

基于沉积序列重建古气候环境是研究全球变化的基础性工作。优选指标应该是各类指标体系中的敏感参数。但是,各种环境背景变化会模糊其敏感程度,使重建结果失真。我们创建了一个包含17个参数的粒度系统,由此提供的粒度异常指数对位于东亚季风区农牧交错带的封闭湖泊黄旗海百余年湖面波动进行了定量重建。结果表明:异常指数与湖面波动具有非常敏感的相关关系,其敏感程度远高于普通粒度指标。1885~1895年和1950~1985年间为黄旗海高湖面阶段,1895~1950年和1985~2010年间为低湖面阶段。这一结果与沉积相、流域降水记录、遥感及文献记录显示的结果一致。不过,对1990~2010年而言,粒度异常指数与湖面波动并不相关,表明这个阶段的湖面升降原因复杂,明显是受到了人类活动,如拦河筑坝、开采地下水等的干扰。本研究创建了基于沉积物粒度异常指数定量重建封闭湖泊湖面波动历史,对研究全球气候变化提供了方法学参考。

关键词：黄旗海湖泊沉积粒度异常指数湖面波动

磁改性污泥基生物炭对猪粪堆肥及土霉素降解的影响

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环境科学学报 2024年第4期44卷 187-197页

作者：李钰辉卓桂华沈凯茜李海霞景乐陈琬甄广印郑育毅福建师范大学环境与资源学院、碳中和现代产业学院福建省污染控制与资源循环利用重点实验室福州350007 城市废物资源化技术与管理福建省高校工程研究中心福州350007 福建省环境科学研究院福州350013 福建省环境工程重点实验室福州350025 漳州台商投资区招商服务中心漳州363107 华东师范大学生态与环境科学学院上海200241

为探究磁改性污泥基生物炭(MMSB)对猪粪堆肥过程和土霉素(OTC)降解的影响,以猪粪和木屑为原料,将0.1 mol·L^(-1)和0.25 mol·L^(-1)浓度Fe^(2+)/Fe^(3+)混合溶液改性的MMSB-0.1和MMSB-0.25以10%的质量比(猪粪干基)分别添加到猪粪中进... 详细信息

为探究磁改性污泥基生物炭(MMSB)对猪粪堆肥过程和土霉素(OTC)降解的影响,以猪粪和木屑为原料,将0.1 mol·L^(-1)和0.25 mol·L^(-1)浓度Fe^(2+)/Fe^(3+)混合溶液改性的MMSB-0.1和MMSB-0.25以10%的质量比(猪粪干基)分别添加到猪粪中进行批式堆肥试验.结果表明,与CK相比,MMSB处理均延长堆肥高温期(1~3 d),提高峰值温度(1.0~3.3℃),加速含水率(MC)下降(5.14%~7.00%).由于堆体的改善促进了腐殖质的进程,MMSB-0.1组和MMSB-0.25组的胡敏酸(HA)分别提高18.16%、10.76%,胡富比分别提高57.17%、37.75%,低剂量磁改性促进效果更佳.另一方面,MMSB的添加降低了OTC的半衰期,但由于MMSB负载了Fe_(3)O_(4),对OTC吸附性增强,导致MMSB实验组的OTC最终降解率均低于CK,且磁改性浓度高低对此影响差别不大.Pearson相关性分析和冗余分析(RDA)表明,堆肥腐熟度和OTC降解主要受MC、温度和可溶性有机碳(DOC)的影响.MMSB有利于在猪粪堆肥过程中调节理化性质、提高腐熟度以及加速OTC降解,低剂量磁改性的MMSB-0.1尤甚.本研究可为磁改性生物炭应用于改善猪粪堆肥提供基础依据.

关键词：猪粪堆肥磁改性污泥基生物炭腐殖质土霉素降解

移动边缘计算中资源供给不确定下的最优投资和定价问题

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南京大学学报（自然科学版） 2024年第3期60卷 416-428页

作者：林德铭林姿琼郑艺峰杨敬民张文杰闽南师范大学计算机学院漳州363000 数据科学与智能应用福建省高校重点实验室闽南师范大学漳州363000 台北科技大学电子工程系台北106344

为了缓解能源性能的瓶颈,满足更多用户的资源需求,将移动边缘计算(Mobile Edge Computing,MEC)与能量收集(Energy Harvesting,EH)技术相结合,其中,EH技术可以通过捕获环境中的绿色能量来促进设备的可持续计算,提出一个具有随机能量收集... 详细信息

为了缓解能源性能的瓶颈,满足更多用户的资源需求,将移动边缘计算(Mobile Edge Computing,MEC)与能量收集(Energy Harvesting,EH)技术相结合,其中,EH技术可以通过捕获环境中的绿色能量来促进设备的可持续计算,提出一个具有随机能量收集的EH-MEC系统,以研究资源供给不确定性的投资和定价问题.用户可以租赁MEC系统的固有资源,也可以使用EH装置收集的资源.由于无线环境的时变性,EH收集的能源具有不确定性,所以,在MEC系统中找到MEC服务器和用户之间的平衡是值得研究的问题.针对这一问题,提出一种序贯决策方法,将用户的投资和MEC服务器资源定价的交互行为建模为一个四阶段的Stackelberg博弈,利用逆向归纳法得到用户与MEC服务器在利润最大化下的纳什均衡解,证明MEC服务器的最优能量收集时间、最优租赁资源和定价决策遵循良好的阈值结构.实验结果表明,绿色资源获取可以显著提高MEC服务器和用户的预期收益.

关键词：移动边缘计算 Stackelberg博弈能量收集资源分配投资与定价