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基于RIME-VMD的高速列车横向减振器故障诊断

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铁道科学与工程学报 2024年

作者：秦永峰李刚齐金平王建帅兰州交通大学机电技术研究所甘肃省物流及运输装备信息化工程技术研究中心甘肃省物流与运输装备行业技术中心

为解决变分模态分解（VMD）在高速列车横向减振器故障诊断中特征提取较为困难的问题，提出一种基于霜冰算法（RIME）以最小包络熵作为适应度函数优化变分模态分解（VMD）的特征提取方法。首先，使用霜冰算法（RIME）优化VMD在不同故障... 详细信息

为解决变分模态分解（VMD）在高速列车横向减振器故障诊断中特征提取较为困难的问题，提出一种基于霜冰算法（RIME）以最小包络熵作为适应度函数优化变分模态分解（VMD）的特征提取方法。首先，使用霜冰算法（RIME）优化VMD在不同故障状态下模态（IMF）分量的个数和惩罚因子的最优参数组合。其次，计算各个IMFs分量的峭度值与相关性系数，再分别选取峭度值较大的前4阶IMF分量，并在峭度值较大的4个IMFs分量中选取相关性系数较高的前3阶IMFs进行信号重构降噪。最后，计算多尺度的奇异熵、样本熵、排列熵作为故障特征值，并结合t分布随机近邻嵌入（tSNE）算法降维去除冗余特征信息，将降维融合后的特征矩阵逐一输入到支持向量机（SVM）中，从而实现对高速列车横向减振器不同故障部位的识别。仿真实验结果表明：相较于灰狼算法（GWO）优化变分模态分解（VMD）的方法，RIME-VMD方法利用霜冰算法高效的搜索与开发能力，可以更快速寻得高速列车不同工况下，变分模态分解中分解层数和惩罚因子参数的全局最优组合，提高了VMD分解信号的鲁棒性，采用信号重构的方法可以有效提取故障特征，实现高速列车横向减振器故障的高效、准确识别。原始变分模态分解（VMD）方法虽然分解速度较快，但原始VMD参数的人工试错成本更高，不能满足高速列车故障诊断的要求。研究结果为高速列车横向减振器故障诊断和安全运营进一步优化提供参考。

关键词：转向架变分模态分解霜冰算法故障诊断多尺度奇异熵

贵州高原车田河浮游植物功能群时空特征及水环境质量评价

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生态环境学报 2024年第6期33卷 935-945页

作者：潘家响朱明飞秦念慈肖晶刘晨李秋华贵州师范大学/贵州省山地环境信息系统和生态环境保护重点实验室贵州贵阳550001 贵州省国际合作研究基地水生态国际联合研究中心贵州贵阳550001 贵州省高原水库水环境保护与生态修复工程技术研究中心贵州贵阳550001

为了解浮游植物功能群对贵州高原水环境的指示作用和水生态现状,以贵阳市车田河为例,于2020、2021、2022年的3月(枯水期)和8月(丰水期)对浮游植物和水质环境展开调查。利用功能群的概念对车田河浮游植物进行划分,探究浮游植物功能群时... 详细信息

为了解浮游植物功能群对贵州高原水环境的指示作用和水生态现状,以贵阳市车田河为例,于2020、2021、2022年的3月(枯水期)和8月(丰水期)对浮游植物和水质环境展开调查。利用功能群的概念对车田河浮游植物进行划分,探究浮游植物功能群时空演替特征,运用冗余分析方法(Redundancy analysis,RDA)识别不同水文期下的主要环境驱动因子,揭示浮游植物功能群与其适应生境之间的相互关系;采用Shannon-Wiener多样性指数和Qr指数对水质环境进行评价。结果表明,1)车田河共鉴定出7门70种,浮游植物群落结构总体呈绿藻-硅藻-蓝藻型,占比分别为42.9%、27.1%、18.6%,浮游植物丰度变化范围为1.86×10^(4)-1.28×10^(7) cells·L^(−1),均值为1.76×10^(6) cells·L^(−1),生物量变化范围为0.09-336.3 mg·L^(−1),均值为28.9 mg·L^(−1);浮游植物优势种主要为小环藻(Cyclotella sp.)、湖泊假鱼腥藻(Pseudanabaena limnetica)和隐藻(Crytomonas sp.)等。2)浮游植物共可归类为23个功能群,其中共同优势功能群为B、S1、Y类型,功能群的组成存在显著时空差异,演替序列表现为枯水期B/S1→丰水期LM/B/H1,水库断面LM→溪流断面MP/Y,反映出生境多变、生产力旺盛的水环境特征。其中,WT、TN和CODMn是影响浮游植物功能群时空分布格局的主要环境变量。3)浮游植物功能群适宜生境指示车田河为中到富营养状态,香农指数(H)枯水期为1.4、丰水期为1.7,属于α-中污型,生态状态指数枯水期为3.1、丰水期为2.9,指示环境为“好-中等”。相对于多样性指数,基于功能群分类的Qr指数质量评价方法更适用于贵州高原车田河水体,研究结果可为贵州高原河流水生态环境保护提供科学依据。

关键词：高原河流浮游植物功能群时空演替水质评价

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甲氨蝶呤合成工艺研究

化学研究与应用 2024年第5期36卷 1169-1177页

作者：陈文斌张毅杨元勇贵州医科大学药学院贵州省化学合成药物研发利用工程技术研究中心贵州贵阳550004

本文以丙二腈为起始原料,经亚硝酸钠亚硝化、硝酸胍环合、Fe/HCl还原后与硫酸成盐得到2,4,5,6-四氨基嘧啶硫酸盐,接着与1,3-二羟基丙酮反应成环、SOCl_(2)氯代后与L-对甲氨基苯甲酰谷氨酸二乙酯缩合,最后水解得到目标产物甲氨蝶呤,总收... 详细信息

本文以丙二腈为起始原料,经亚硝酸钠亚硝化、硝酸胍环合、Fe/HCl还原后与硫酸成盐得到2,4,5,6-四氨基嘧啶硫酸盐,接着与1,3-二羟基丙酮反应成环、SOCl_(2)氯代后与L-对甲氨基苯甲酰谷氨酸二乙酯缩合,最后水解得到目标产物甲氨蝶呤,总收率21.07%(以丙二腈计),HPLC纯度99.68%。产物结构经^(1)HNMR、^(13)CNMR和以及ESI-MS进行确证。

关键词：甲氨蝶呤合成工艺改进研究

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强风环境下高速列车横向振动控制方法研究

铁道标准设计 2024年

作者：李文昊李德仓赵传徽闫荣佳贾若谷甘肃省物流与运输装备行业技术中心甘肃省物流及运输装备信息化工程技术研究中心兰州交通大学机电技术研究所

随着我国高速列车轻量化设计以及运行速度的逐渐提高，强风环境导致高速列车车体横向振动愈加严重。高速列车在强风作用下的横向振动控制是一个耦合性强且高度非线性的过程，对车辆悬架系统振动控制的要求也变得越来越高。据此建立在不... 详细信息

随着我国高速列车轻量化设计以及运行速度的逐渐提高，强风环境导致高速列车车体横向振动愈加严重。高速列车在强风作用下的横向振动控制是一个耦合性强且高度非线性的过程，对车辆悬架系统振动控制的要求也变得越来越高。据此建立在不稳态气动载荷和轨道激励作用下的车辆动力学模型，根据Cooper理论和叠加原理获得强风下的不稳态气动载荷，并分析在气动载荷作用下的高速列车横向振动特性；进一步建立基于二系主动悬挂系统的高速列车车体横向1/4车辆动力学模型，提出基于模型预测控制（MPC）的主动控制方法，以实现对轨道和气动载荷激励下的车体侧向振动的主动控制；针对模型预测控制(MPC)在解决高速列车横向控制过程中偏差过大、计算时间长的问题，提出一种基于粒子群（PSO）算法的高速列车横向振动模型预测控制方法，并利用粒子群算法对模型预测控制的控制步长n和预测步长p进行优化，提高MPC的控制精度，减少控制器的迭代次数；利用MATLAB/SIMLINK软件建立高速列车动力学模型进行仿真验证，仿真结果表明：相较于被动控制和MPC控制，基于PSO算法优化后的MPC控制器能将车体横向振动加速度的RMS降低大约13%，对抑制高速列车车体横向振动有显著效果，增强了列车在横风条件下的运行稳定性、行驶舒适性和安全性。

关键词：高速列车横风激励主动悬架横向振动模型预测控制粒子群算法优化

基于不同焊材的超高强钢与BS700高强钢焊接接头裂纹的试验研究

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矿冶工程 2024年第3期44卷 176-181页

作者：王德军王彤山河智能特种装备有限公司技术中心湖南长沙410100 湖南省岩土施工装备与控制工程技术研究中心湖南长沙410100 湖南福力科技有限公司技术部湖南长沙410100

采用熔化极活性气体保护焊对抗拉强度大于1600 MPa的超高强钢与抗拉强度大于760 MPa的BS700高强钢进行焊接时,组合接头焊缝易出现焊接裂纹,为解决该问题,使用直径1.0 mm的ER70-G焊材或ER307Mo焊材,在打底焊接电流160~180 A、电压21~24 V... 详细信息

采用熔化极活性气体保护焊对抗拉强度大于1600 MPa的超高强钢与抗拉强度大于760 MPa的BS700高强钢进行焊接时,组合接头焊缝易出现焊接裂纹,为解决该问题,使用直径1.0 mm的ER70-G焊材或ER307Mo焊材,在打底焊接电流160~180 A、电压21~24 V,盖面焊接电流190~210 A、电压23~26 V条件下开展了焊接对比试验。工艺性和焊接性试验结果表明,使用ER307Mo焊材焊接的试样弯曲性能明显优于使用ER70-G焊材焊接的试样;使用ER70-G焊材焊接的试样焊缝存在未贯穿的微裂纹,焊缝断面裂纹率达到35.29%;使用ER307Mo焊材焊接的试样焊缝断面未发现裂纹。ER307Mo焊材更适合超高强钢与BS700高强钢的焊接。试验解决了超高强钢与BS700高强钢组合接头的开裂问题,为抗拉强度相差较大的异种高强钢的焊接提供了解决方案。

关键词：焊接超高强钢高强钢焊接接头裂纹焊材刚性拘束熔化极活性气体保护焊异种钢焊接轻量化

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基于大鲵皮蛋白肽酱香酒抗氧化性研究

食品科技 2024年第4期49卷 260-268页

作者：张博程张鹏卿玥随坤宇余达威夏文水喻仕瑞贵阳学院贵州贵阳550003 贵州省保健酒酿造工程技术研究中心贵州仁怀564507 江南大学江苏无锡214122 茅台学院食品科学与工程系贵州仁怀564507

目的:优化大鲵皮酶解法制备大鲵皮蛋白肽工艺,并考察其与酱香白酒配制而成的大鲵酒的体外抗氧化性能。方法:以养殖大鲵皮为原料,采用蛋白酶酶解大鲵皮制备大鲵皮蛋白肽粉。分析加酶量、料液比、酶解温度、酶解时间等因素对大鲵皮水解度... 详细信息

目的:优化大鲵皮酶解法制备大鲵皮蛋白肽工艺,并考察其与酱香白酒配制而成的大鲵酒的体外抗氧化性能。方法:以养殖大鲵皮为原料,采用蛋白酶酶解大鲵皮制备大鲵皮蛋白肽粉。分析加酶量、料液比、酶解温度、酶解时间等因素对大鲵皮水解度的影响,并通过正交试验优化酶解工艺。将制得的大鲵皮蛋白肽与白酒复配调制成大鲵酒,测定其体外抗氧化性能。结果:在动物复配酶最适pH值条件下(pH7),利用单因素试验和正交试验优化得到的最佳酶解工艺参数为:复配酶加酶量8000 U/g、料液比1:2(g/mL)、酶解温度55℃、酶解时间4 h。在此优化条件下蛋白水解度达21.28%,且冻干肽粉具有褶皱环化结构。将冻干肽粉与白酒配制成大鲵酒,其1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)自由基清除率、羟基自由基清除率和铁离子还原能力(A_(700 nm))分别达到59.16%、33.29%和0.138。结论:确定了大鲵皮酶解的优化工艺,并证实大鲵皮蛋白肽酒具有良好的抗氧化活性,为大鲵深加工及茅台镇白酒产业多元化发展提供理论依据。

关键词：大鲵皮酶解大鲵皮蛋白肽大鲵肽酒抗氧化活性

咪唑类离子液体长期暴露对鲤肠道形态、氧化应激、免疫和肠道菌群的影响

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水生生物学报 2024年第2期48卷 193-203页

作者：张艳敏马丽美蔡慧敏梁晓敏游富江爱霞杨国坤张新党申亚伟常绪路孟晓林河南师范大学水产学院新乡453007 河南省水产动物养殖工程技术研究中心新乡453007

以鲤(Cyprinus carpio L.)为受试对象,探究3种不同烷基链咪唑类离子液体(Alkyl ionic liquids,AILs)([C6mim]Cl、[C8mim]Cl和[C_(12)mim]Cl,暴露浓度分别为4.97、2.15和0.09 mg/L)对鲤肠道的毒性作用。结果表明随烷基链长度增加,与对照组(NC)相比(1)鲤肠绒毛高度和肌层厚度显著降低(P<0.05);(2)[C8mim]Cl组T-AOC水平显著性升高(P<0.05);[C_(12)mim]Cl组GSH-Px、LDH、ACP酶活性和T-AOC水平显著性升高(P<0.05);(3)促炎因子IL-6、IL-8基因表达量显著升高(P<0.05),[C_(12)mim]Cl组尤为明显;(4)[C6mim]Cl和[C_(12)mim]Cl组鲤肠道菌群Chao1和Ace指数显著升高(P<0.05)。PCoA和UPGMA聚类分析结果表明3种AILs暴露改变了鲤肠道菌群组成。[C8mim]Cl和[C_(12)mim]Cl组有益菌厚壁菌门(Firmicutes)丰度显著降低(P<0.05)。3种AILs暴露均使黄杆菌属(Flavobacterium)等致病菌丰度显著增加(P<0.05),鲸杆菌属(Cetobacterium)等有益菌丰度降低。PICRUSt2菌群功能预测分析发现,[C6mim]Cl、[C_(12)mim]Cl组辅助因子和维生素代谢、外源生物降解和代谢等与碳氮循环功能相关途径丰度升高。综上,不同烷基链AILs暴露均可造成鲤肠道组织形态改变、氧化应激和免疫损伤,改变肠道菌群结构,且毒性随烷基链长度增加呈一定上升趋势。研究结果将为不同烷基链AILs对鱼类肠道的生态毒性机制研究提供一定的理论依据。

关键词：咪唑类离子液体氧化应激免疫肠道菌群黄河鲤

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贵州小车河不同水文期浮游植物生态位及种间联结性分析

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环境科学 2024年

作者：王双艳肖晶陈春春潘家响彭淑婵李秋华贵州省高原水库水环境保护与生态修复工程技术研究中心贵州师范大学贵州省山地环境信息系统与生态环境保护重点实验室贵州省国际合作研究基地水生态国际联合研究中心

为了解贵州小车河不同水文期浮游植物生态位及种间联结性，于2020～2022年采集了2个不同水文期(枯水期和丰水期)的浮游植物样品。利用生态位宽度(Bi)、生态位重叠(Oik)、方差比率法(VR)、卡方检验(x2)、AC检验和Jaccard指数(JI)分析了... 详细信息

为了解贵州小车河不同水文期浮游植物生态位及种间联结性，于2020～2022年采集了2个不同水文期(枯水期和丰水期)的浮游植物样品。利用生态位宽度(Bi)、生态位重叠(Oik)、方差比率法(VR)、卡方检验(x2)、AC检验和Jaccard指数(JI)分析了浮游植物优势种的生态位和种间联结。结果表明，小车河共鉴定出浮游植物7门50种，其中优势种为4门12种。生态位宽度与FG功能群结合分析表明，小车河水体环境为中富营养状态；优势种可划分为广生态位种、中生态位种和窄生态位种，优势种生态位宽度在1.278～4.849之间变化。生态位重叠值3年差异不大，Oik＞0.6的占比分别为50.00%(2020年)、42.86%(2021年)、53.49%(2022年)，表明有接近或超过一般的种对占用环境资源的方式高度相似。优势种间总体呈显著正关联，群落较稳定；卡方检验显示66对优势种对仅有4对有显著联结性，AC检验结果显示有33对有显著联结性，Jaccard指数显示有41对有显著联结性，均为负关联多于正关联，表明小车河浮游植物群落正处于演替初期。

关键词：浮游植物优势种生态位种间联结小车河

EAA及致孔剂PEG400改性PVDF膜的结构及其渗透性能

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精细化工 2024年第7期41卷 1606-1614页

作者：薛禹谭妍妍张道海罗筑秦舒浩武晓贵州民族大学化学工程学院贵州贵阳550025 贵州省材料产业技术研究院国家复合改性聚合物材料工程技术研究中心贵州贵阳550014 贵州大学材料与冶金学院贵州贵阳550025

为了调控聚偏氟乙烯(PVDF)膜的孔状结构和性能,以乙烯丙烯酸(EAA)为添加剂、PEG400为致孔剂,通过浸入沉淀相转换法制备了PVDF/EAA复合膜。采用SEM、FTIR表征了其结构和成分;对复合膜的渗透性能和抗污染性能进行了测试,考察了不同EAA、PE... 详细信息

为了调控聚偏氟乙烯(PVDF)膜的孔状结构和性能,以乙烯丙烯酸(EAA)为添加剂、PEG400为致孔剂,通过浸入沉淀相转换法制备了PVDF/EAA复合膜。采用SEM、FTIR表征了其结构和成分;对复合膜的渗透性能和抗污染性能进行了测试,考察了不同EAA、PEG400质量分数对复合膜结构和性能的影响。结果表明,与未加EAA的PVDF膜(E-0)相比,PVDF/EAA复合膜表现出更高的渗透性能、分离性能和抗污染性能。EAA可以改善复合膜表面的亲水性,PEG400可以提高铸膜液和凝固浴之间的亲和性,加快成膜速率,从而在膜表面形成更多的孔洞。当EAA质量分数为3%,PEG400的质量分数为4%时,PVDF/EAA复合膜(E-3)的纯水渗透通量和牛血清白蛋白截留率分别为271.57L/(m^(2)·h)和64.83%,比E-0分别提高了486.42%和116.10%;通量恢复率和总污染率分别为75.97%和46.51%,比E-0分别提升了19.37%和降低了26.92%。当EAA的质量分数为3%,PEG400的质量分数为3%时,PVDF/EAA复合膜(P-3)的孔隙率为53.33%,平均孔径为4.55 nm,比未加PEG400的PVDF/EAA复合膜(P-0)的孔隙率和平均孔径分别提高了33.33%和88.02%。

关键词：聚偏氟乙烯聚乙烯丙烯酸致孔剂渗透性能抗污染性能水处理技术

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