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Predicting the coefficient of friction in a sliding contact by applying machine learning to acoustic emission data

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Friction 2024年第6期12卷 1299-1321页

作者： Robert GUTIERREZ Tianshi FANG Robert MAINWARING Tom REDDYHOFF Tribology Group Department of Mechanical EngineeringImperial College LondonExhibition RoadLondon SW72AZUK shell Global Solutions(US)Inc.shell Technology Center Houston 3333 Highway 6 SouthHoustonTX 77082USA shell International Petroleum Company limited Shell CentreYork RoadLondon SE17NAUK

It is increasingly important to monitor sliding interfaces within machines,since this is where both energy is lost,and failures *** emission(AE)techniques offer a way to monitor contacts remotely without requiring transparent or electrically conductive ***,acoustic data from sliding contacts is notoriously complex and difficult to ***,we simultaneously measure coefficient of friction(with a conventional force transducer)and acoustic emission(with a piezoelectric sensor and high acquisition rate digitizer)produced by a steel‒steel rubbing *** data is then used to train machine learning(ML)algorithms(e.g.,Gaussian process regression(GPR)and support vector machine(SVM))to correlated acoustic emission with *** training requires the dense AE data to first be reduced in size and a range of processing techniques are assessed for this(e.g.,down-sampling,averaging,fast Fourier transforms(FFTs),histograms).Next,fresh,unseen AE data is given to the trained model and the resulting friction predictions are compared with the directly measured *** is excellent agreement between the measured and predicted friction when the GPR model is used on AE histogram data,with root mean square(RMS)errors as low as 0.03 and Pearson correlation coefficients reaching ***,predictions remain accurate despite changes in test conditions such as normal load,reciprocating frequency,and stroke *** paves the way for remote,acoustic measurements of friction in inaccessible locations within machinery to increase mechanical efficiency and avoid costly failure/needless maintenance.

关键词： acoustic emission condition monitoring friction machine learning Gaussian process regression support vector machine

构网逆变电源故障穿越控制策略及其对保护影响的研究综述

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电网技术 2024年第9期48卷 3673-3685,I0044,I0045页

作者：彭放高厚磊郭一飞方月明宋浩然罗瑞徐彬山东大学电气工程学院山东省济南市250061 英国阿伯丁大学工程学院英国阿伯丁AB243UE

构网(grid-forming,GFM)逆变电源(inverter-based resources,IBRs)可模拟传统同步电机行为,自主提供电压以及惯量支撑,是实现高比例新能源接入电网的必然途径。继电保护是保障电力系统安全稳定运行的第一道防线,其动作性能取决于对系统... 详细信息

构网(grid-forming,GFM)逆变电源(inverter-based resources,IBRs)可模拟传统同步电机行为,自主提供电压以及惯量支撑,是实现高比例新能源接入电网的必然途径。继电保护是保障电力系统安全稳定运行的第一道防线,其动作性能取决于对系统故障特征的辨识能力,而构网逆变电源主导下电力系统的故障特征则与逆变电源的物理极限和控制策略高度相关。该文首先梳理了典型构网逆变电源在正常及故障穿越时的控制策略及特点;进而归纳了电源的简化等值模型及故障特性分析研究成果;最后,总结了构网型逆变电源并网系统相关的保护技术研究现状,初步评述了构网逆变电源对当前保护技术的影响以及该领域未来所面临的问题。

关键词：构网控制故障穿越保护适应性新型电力系统

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基于丙烯酸-N-琥珀酰亚胺酯共聚物交联剂的壳聚糖水凝胶的生物相容性研究

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材料导报 2024年第12期38卷 234-243页

作者：杨水艳盛扬孙一新蔡仁钦 Mark Bradley 张嵘常州大学材料科学与工程学院江苏常州213164 大博医疗科技有限公司基础研究院福建厦门361026 英国爱丁堡大学化学学院英国爱丁堡EH93JJ

壳聚糖作为一种天然的氨基多糖,拥有良好的生物相容性和资源可再生性,但是较差的力学性能限制了其更广泛的应用。本研究以丙烯酸、N-乙烯基吡咯烷酮和丙烯酸-N-琥珀酰亚胺酯为单体聚合得到三元共聚物大分子交联剂,然后将其与壳聚糖溶液... 详细信息

壳聚糖作为一种天然的氨基多糖,拥有良好的生物相容性和资源可再生性,但是较差的力学性能限制了其更广泛的应用。本研究以丙烯酸、N-乙烯基吡咯烷酮和丙烯酸-N-琥珀酰亚胺酯为单体聚合得到三元共聚物大分子交联剂,然后将其与壳聚糖溶液混合后制备壳聚糖水凝胶。采用红外、热重、SEM等对合成的聚合物及壳聚糖凝胶的组成、形貌和热稳定性进行了表征。结果表明,丙烯酸-N-琥珀酰亚胺酯共聚物的数均分子量为111900,具有一定的水溶性,与壳聚糖形成的水凝胶有良好的力学性能、溶胀性能和水蒸气渗透速率。在PBS(pH=7.4)中交联的凝胶膜与酸性条件下制备的凝胶膜相比,热分解温度提高,水接触角变大,力学性能得到较大提升。细胞毒性实验表明壳聚糖凝胶有良好的生物相容性,人脂肪干细胞在壳聚糖凝胶膜上会形成细胞簇并分泌外泌体。将壳聚糖凝胶膜覆盖在脂肪干细胞上,细胞能正常生长并分泌外泌体。因此,壳聚糖凝胶具有负载外泌体后应用于皮肤敷料的潜力。

关键词：壳聚糖丙烯酸-N-琥珀酰亚胺酯水凝胶外泌体

相对剥夺感与大学生网络欺凌的关系:道德推脱的中介作用与道德认同的调节作用

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心理发展与教育 2024年第3期40卷 346-356页

作者：胡志琴熊猛长江大学教育与体育学院心理学系荆州434023 英国爱丁堡大学心理系爱丁堡EH89JZ英国

为探讨相对剥夺感与大学生网络欺凌的关系及其作用机制,本研究构建了一个有调节的中介模型,重点考察道德推脱在二者关系中的中介作用以及道德认同的调节作用。以575名大学生为被试,采用问卷法对其相对剥夺感、道德推脱、道德认同和网络... 详细信息

为探讨相对剥夺感与大学生网络欺凌的关系及其作用机制,本研究构建了一个有调节的中介模型,重点考察道德推脱在二者关系中的中介作用以及道德认同的调节作用。以575名大学生为被试,采用问卷法对其相对剥夺感、道德推脱、道德认同和网络欺凌进行调查。结果表明:(1)在控制性别、年龄、主观阶层等级后,相对剥夺感能够显著正向预测大学生网络欺凌;(2)相对剥夺感通过道德推脱的中介作用预测网络欺凌;(3)道德推脱的中介作用受到道德认同的调节,即相较于高道德认同,低道德认同水平的大学生的道德推脱对网络欺凌的预测作用更大。研究结果有助于揭示大学生网络欺凌的形成机制,对大学生网络欺凌的干预具有启示意义。

关键词：相对剥夺感道德推脱道德认同网络欺凌大学生

Fracture behavior and mechanism of highly fragmented steel cylindrical shell under explosive loading

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Defence Technology（防务技术） 2024年第6期36卷 122-132页

作者： Kang Wang Peng Chen Xingyun Sun Yufeng Liu Jiayu Meng Xiaoyuan Li Xiongwei Zheng Chuan Xiao Xi'an Modern Chemistry research Institute Xi'an 710065China Shanxi Jiangyang Chemical Company limited Taiyuan 030051China Central Iron&Steel research Institute Company limited Beijing 100081China China research and Development Academy of Machinery Equipment Beijing 100089China

An in-depth understanding of the fracture behavior and mechanism of metallic shells under internal explosive loading can help develop material designs for warheads and regulate the quantity and mass distribution of the fragments *** study investigated the fragmentation performance of a new high-carbon silicon-manganese(HCSiMn)steel cylindrical shell through fragment recovery *** with the conventional 45Cr steel shell,the number of small mass fragments produced by the HCSi Mn steel shell was significantly increased with a scale parameter of 0.57 g fitted by the Weibull distribution *** fragmentation process of the HCSi Mn shell exhibited more brittle tensile fracture characteristics,with the microcrack damage zone on the outer surface being the direct cause of its high *** the one hand,the doping of alloy elements resulted in grain refinement by forming metallographic structure of tempered sorbite,so that microscopic intergranular fracture reduces the characteristic mass of the fragments;on the other hand,the distribution of alloy carbides can exert a"pinning"effect on the substrate grains,causing more initial cracks to form and propagate along the brittle carbides,further improving the shell *** the killing power radius for light armored vehicles was slightly reduced by about 6%,the dense killing radius of HCSiMn steel projectile against personnel can be significantly increased by about 26%based on theoretical *** results provided an experimental basis for high fragmentation warhead design,and to some extent,revealed the correlation mechanism between metallographic structure and shell fragmentation.

关键词： Projectile fragmentation Fragment mass distribution Fracture mode Metallographic structure Damage power

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人工智能开放创新平台产业赋能机制研究

科学管理研究 2024年第2期42卷 57-63页

作者：刘刚李依菲刘汉文南开大学经济学院天津300071 英国萨赛克斯大学科学政策研究所英国布莱顿BN19RH

作为通用目的技术,人工智能是第四次工业革命的核心引擎。推进人工智能和实体经济深度融合,是建设现代化产业体系和实现高质量发展的基本途径。基于2200家人工智能企业和15家人工智能开放创新平台的价值网络分析表明,我国人工智能科技... 详细信息

作为通用目的技术,人工智能是第四次工业革命的核心引擎。推进人工智能和实体经济深度融合,是建设现代化产业体系和实现高质量发展的基本途径。基于2200家人工智能企业和15家人工智能开放创新平台的价值网络分析表明,我国人工智能科技创新和产业发展是新型平台主导的。与交易型平台不同,新型平台属于产业赋能平台。聚焦应用场景,新型平台通过构建基础和垂直业务领域软硬件协同创新生态实现产业赋能。新型平台主导的两个创新生态的相互融合和促进,共同推动人工智能和经济社会深度融合发展。

关键词：人工智能新型平台创新生态产业赋能

多维融合视角下体育产业高质量发展的价值增长逻辑阐释

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北京体育大学学报 2024年第2期47卷 1-9页

作者：肖淑红侯昀昀王者北京体育大学体育商学院北京100084 英国拉夫堡大学体育商业研究所英国伦敦E203BS

我国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段,亟待培育支撑经济发展的新增长点和新动能。就体育产业高质量发展而言,构建新型产业链整合模式、推动并实现体育与相关领域的融合发展已经成为获得新动能的重要源泉;厘清其中的价值增长逻辑... 详细信息

我国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段,亟待培育支撑经济发展的新增长点和新动能。就体育产业高质量发展而言,构建新型产业链整合模式、推动并实现体育与相关领域的融合发展已经成为获得新动能的重要源泉;厘清其中的价值增长逻辑,对于寻求新的竞争优势,提升体育产业的核心竞争力具有理论价值,对于帮助体育企业找到发展路径具有重要现实意义。基于价值工程理论,强化产品思维,探讨体育产业多维融合发展的理论依据、核心问题以及产业价值增长逻辑。研究表明:寻求资源价值最大化是体育产业多维融合发展的根本逻辑,体育产业多维融合高质量发展是一项价值工程。分析体育产业多维融合面对的核心问题,提出价值增长理念及路径,并从产业组织、产业实践以及学术研究等方面提出针对性建议。

关键词：体育产业多维融合高质量发展价值增长逻辑产品思维

Real-Time Fracture Aperture Identification Using Mud Loss Data and Solution for LCM Combination

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Journal of Applied Mathematics and Physics 2024年第4期12卷 1337-1351页

作者： Hongpeng Yang Yong Lin Na Jiang shell (China) limited Company Beijing China shell research limited Company Aberdeen UK Southwest Institute of Geophysical Prospecting BGP Inc China National Petroleum Corporation Chengdu China

Managing server lost circulation is a major challenge of drilling operation in naturally fractured formations and it causes much nonproductive rig time. When encountered with loss, the fracture aperture intersecting the wellbore is not well-identified in time, which has a significant impact on the decision of drilling operation and the undesired result of loss curing. Therefore, the onset of fracture is identified in a timely manner and evaluated comprehensively to formulate an appropriate strategy over time. However, the mud loss date, which is the primary source of information retrieved from the drilling process, was not properly used in real-time prediction of fracture aperture. This article provides a detailed mathematical study to discuss the mechanism of mud invasion in the near-wellbore region and prediction of fracture aperture. The fracture aperture can be calculated from mud-loss data by solving a cubic equation with input parameters given by the well radius, the overpressure ratio, and the maximum mud-loss volume. It permits the proper selection of loss-circulation material (LCM) with respect to particle size distribution and fiber usage. The case study illustrates the applicability of this methodology with a discussion on LCM particle distribution in different scenarios and the result demonstrates the outcome of inappropriate LCM usage and the advantages of the novel fiber-based LCM treatment.

关键词： Mud loss Fracture Aperture LCM Selection Particle-Size Distribution

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共振非弹性X射线散射在量子材料领域的应用

物理学报 2024年第19期73卷 103-121页

作者：周克瑾英国钻石同步辐射光源哈维尔园区迪德科特OX110DE

共振非弹性X射线散射(resonant inelastic X-ray scattering,RIXS)是一种先进的基于同步辐射和自由电子激光光源的光进光出的谱学探测手段.在过去的十几年,RIXS的能量分辨不断被提高,其对凝聚态物质的研究也从最初的晶体场分裂和电荷转... 详细信息

共振非弹性X射线散射(resonant inelastic X-ray scattering,RIXS)是一种先进的基于同步辐射和自由电子激光光源的光进光出的谱学探测手段.在过去的十几年,RIXS的能量分辨不断被提高,其对凝聚态物质的研究也从最初的晶体场分裂和电荷转移激发,发展到产生于包括电荷、自旋、轨道、晶格4个量子自由度的集体激发行为及相关的序参量.本文总结了近几年高分辨软X射线RIXS在量子材料领域,如铜基和镍基高温超导材料等离子激发及磁激发的研究,量子材料中的集体轨道激发、激子激发和高阶磁激发,以及对磁性金属和拓扑磁性材料中磁激发的探测.

关键词：共振非弹性X射线散射元激发高温超导一维量子自旋链拓扑磁性材料

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