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基于多策略改进金豺算法优化LSTM的短期电力负荷预测

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电力系统保护与控制 2024年第14期52卷 95-102页

作者：王延峰曹育晗孙军伟郑州轻工业大学河南省信息化电器重点实验室河南郑州450002

针对长短期记忆(long short term memory,LSTM)神经网络存在短期负荷预测精度低和稳定性差的问题,提出一种基于多策略改进金豺(improved golden jackal optimization,IGJO)算法优化LSTM的短期电力负荷预测模型。首先融合凸透镜成像反向... 详细信息

针对长短期记忆(long short term memory,LSTM)神经网络存在短期负荷预测精度低和稳定性差的问题,提出一种基于多策略改进金豺(improved golden jackal optimization,IGJO)算法优化LSTM的短期电力负荷预测模型。首先融合凸透镜成像反向学习策略,探索更好的初始解位置;引入Sigmoid函数改变逃逸能量,平衡探索和开发阶段;融合鲸鱼优化算法的螺旋包围机制,增强探索能力,提高收敛精度。然后,引入LSTM神经网络,利用IGJO算法优化LSTM的超参数,并建立IGJO-LSTM短期电力负荷预测模型。最后,使用河南某地区的实际电力负荷数据验证IGJO-LSTM短期负荷预测模型。实验结果表明,所提预测模型在工作日和周末不同时刻的电力系统短期负荷预测结果与实际负荷较接近。相比于传统预测方法,所提预测模型具有更高的精确度和稳定性,并具有一定的实际应用潜力。

关键词：电力负荷预测长短时记忆网络凸透镜成像非线性逃逸能量螺旋包围机制

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基于响应面与狼群算法的电火花线切割加工性能与放电能耗建模及优化

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计算机集成制造系统 2024年第4期30卷 1324-1334页

作者：马军叶红伟袁杰李晓科曹阳明五一郑州轻工业大学河南省机械装备智能制造重点实验室河南郑州450002

结合电火花线切割加工绿色、精密、高效的发展趋势,提出面向加工性能与放电能耗的电火花线切割加工工艺建模与多目标优化方法。针对电火花线切割加工GH4169高温合金材料开展正交试验设计,以脉冲宽度、放电间隙、管数、加工限速为输入,... 详细信息

结合电火花线切割加工绿色、精密、高效的发展趋势,提出面向加工性能与放电能耗的电火花线切割加工工艺建模与多目标优化方法。针对电火花线切割加工GH4169高温合金材料开展正交试验设计,以脉冲宽度、放电间隙、管数、加工限速为输入,以放电能耗EEV、表面粗糙度Ra和材料去除率MRR为输出,构建了电火花线切割加工性能与放电能耗多目标优化响应面模型,并采用改进的狼群算法对模型进行优化求解。优化结果与实验结果对比表明,Ra、EEV和MRR的平均误差均不高于10%,且随机优化实验结果优于75%以上的正交试验设计的实验结果,验证了优化模型及求解方法的有效性。

关键词：绿色制造电火花线切割加工放电能耗响应面法狼群算法

光响应型液晶聚氨酯丙烯酸酯复合薄膜的制备与性能

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工程塑料应用 2024年第9期52卷 21-26页

作者：高丽君王子文周立明郑州轻工业大学材料与化学工程学院河南省表界面科学重点实验室郑州450000

偶氮苯类化合物在受到特定波长的光照射时,会发生分子结构的异构化,从较稳定的反式结构转变为顺式结构,并且这种光致异构化是可逆的。将偶氮苯基团引入到聚合物结构中可赋予聚合物材料光致变形性能。为了制备光致变形和可形变恢复的多... 详细信息

偶氮苯类化合物在受到特定波长的光照射时,会发生分子结构的异构化,从较稳定的反式结构转变为顺式结构,并且这种光致异构化是可逆的。将偶氮苯基团引入到聚合物结构中可赋予聚合物材料光致变形性能。为了制备光致变形和可形变恢复的多重光响应材料,以2,2'-偶氮二异丁腈为引发剂,通过自由基聚合制备了含有偶氮苯基团的侧链型液晶聚氨酯丙烯酸酯(LCPUA),并通过静电纺丝将其与自制的形状记忆聚氨酯(SMPU)复合制备了复合薄膜,探究了LCPUA与SMPU质量比对复合薄膜性能的影响。结果表明,侧链型LCPUA的热分解温度在250℃以上,具有良好的热稳定性。LCPUA的液晶区间范围较宽,且在四氢呋喃溶液中,具有紫外光响应和可见光恢复性能,其紫外光响应时间为5 s。LCPUA/SMPU复合溶液同样具有紫外光致异构的性质,复合薄膜具有紫外光致变形和可见光恢复的性能,其中LCPUA和SMPU质量比为1∶2时,复合薄膜紫外光响应时间为10 s,光响应速度最快,并且其紫外光响应时间与复合溶液相近。SMPU含量的减少使得复合薄膜的形变恢复能力降低。

关键词：液晶聚氨酯丙烯酸酯光致变形形状记忆静电纺丝

铁基催化剂制备流程对CO加氢反应性能的影响

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石油学报（石油加工） 2024年第4期40卷 974-982页

作者：刘振新谷孟勇贾高鹏刘惠文赵晨曦高玉集邢宇郑州轻工业大学材料与化学工程学院河南省表界面科学重点实验室河南郑州450002

采用共沉淀和高温煅烧法制备Al-O-Zn型载体,分别以2种不同制备流程负载铁和钾元素的先钾后铁法和先铁后钾法制备了2种催化剂样品R1和A1。采用XRD、ICP-OES、氮气物理吸附、场发射电子显微镜、二氧化碳化学吸附-程序升温脱附等手段对2种... 详细信息

采用共沉淀和高温煅烧法制备Al-O-Zn型载体,分别以2种不同制备流程负载铁和钾元素的先钾后铁法和先铁后钾法制备了2种催化剂样品R1和A1。采用XRD、ICP-OES、氮气物理吸附、场发射电子显微镜、二氧化碳化学吸附-程序升温脱附等手段对2种催化剂样品进行表征,并在固定床加压反应器装置上评价了催化剂的CO加氢制备烯烃的反应性能。结果表明:2种样品在结晶相组成、孔织构、微观形貌上均无显著差异,但是在CO_(2)-TPD曲线特征上却具有巨大的差异,样品R1具有近乎对称的高温脱附峰与低温脱附峰,样品A1则以高温脱附峰为主。在温度290~420℃、压力2 MPa、体积空速1500 mL/(g·h)、反应时间4 h的条件下进行CO加氢反应制备烯烃,与催化剂样品A1作用下的结果相比,样品R1作用下C 2烯烃/烷烃摩尔比最大值高约500%、C_(3)烯烃/烷烃摩尔比最大值高约174%、C 4烯烃/烷烃摩尔比最大值高约35%、C=2~C=4烃类选择性最大值高约44%。催化剂的制备流程不同导致催化剂样品表面的碱性位特征发生显著改变,CO_(2)-TPD曲线高温脱附峰与低温脱附峰近乎对称的情况(样品R1)比高温脱附峰为主的情况(样品A1)更能有效抑制加氢,进而影响催化剂对CO加氢反应的烃类选择性。

关键词： CO加氢铁基催化剂制备流程低碳烯烃碱性位烯烃/烷烃摩尔比

锰基普鲁士蓝作为钠离子电池正极材料的研究进展

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化工新型材料 2024年第2期52卷 59-64页

作者：王培远朱登贵李永浩孙淑敏方少明郑州轻工业大学材料与化学工程学院郑州450001 郑州轻工业大学河南省表界面科学重点实验室郑州450001

近年来,由于锂资源的短缺和快速消耗,锂离子电池的成本急剧增加,因此寻找新型储能系统显得日益重要。钠离子电池具有和锂离子电池相似的工作原理,可以作为锂离子电池的一种经济高效的替代品。锰基普鲁士蓝材料因其原材料分布广泛、成本... 详细信息

近年来,由于锂资源的短缺和快速消耗,锂离子电池的成本急剧增加,因此寻找新型储能系统显得日益重要。钠离子电池具有和锂离子电池相似的工作原理,可以作为锂离子电池的一种经济高效的替代品。锰基普鲁士蓝材料因其原材料分布广泛、成本低、结构稳定、环境友好且制备工艺简单等优点,是一种极具潜力的钠离子电池正极材料。综述了有关锰基普鲁士蓝材料的储钠机理、合成方法、修饰路线及材料应用的最新进展,从迁移离子、过渡金属、结合水与空位分析了普鲁士蓝材料对钠离子电池电化学性能的影响,并对可能的发展方向进行了展望。

关键词：锰基普鲁士蓝正极材料钠离子电池合成工艺研究进展

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磁场处理对面团发酵特性的影响及作用机制

食品科学 2024年第3期45卷 110-116页

作者：张艳艳张斯琦孙萌辉刘兴丽张华郑州轻工业大学食品与生物工程学院河南郑州450001 郑州轻工业大学食品生产与安全河南省协同创新中心河南省冷链食品质量安全控制重点实验室中原食品实验室河南郑州450001

磁场可通过影响水分子的排布改变食品内部水分分布进而改善食品的品质。本研究分别在0、0.5、1.0、1.5、2.0mT的磁场强度条件下发酵面团1h,通过低场核磁、原位拉曼光谱等技术研究了磁场处理对面团发酵特性、水分分布及蛋白分子结构的影... 详细信息

磁场可通过影响水分子的排布改变食品内部水分分布进而改善食品的品质。本研究分别在0、0.5、1.0、1.5、2.0mT的磁场强度条件下发酵面团1h,通过低场核磁、原位拉曼光谱等技术研究了磁场处理对面团发酵特性、水分分布及蛋白分子结构的影响,以期为开发高品质的中式美食提供理论基础。结果显示:随着磁场强度的增大,面团的发酵能力呈先上升后下降的趋势,在磁场强度为1.5 mT时对发酵力的影响最为显著;馒头的比容呈现先上升后下降的趋势,在磁场强度在1.0 mT时,馒头的比容为2.24 mL/g;馒头的硬度、黏性、咀嚼性呈现先下降后上升的趋势,弹性、内聚性、回复性没有明显的变化;强结合水与自由水含量呈先下降后上升趋势,弱结合水含量呈先上升后下降的趋势,在磁场强度为1.0 mT时,对水分分布的影响最为显著;α-螺旋相对含量呈先上升后下降的趋势,无规卷曲呈先下降后上升的趋势,在磁场强度为0.5 mT时α-螺旋相对含量最高,为54%,无规卷曲相对含量最低,为21%。适当的磁场处理可以提高面团的发酵力、馒头的比容和质构特性,加速面团中的水分分布,提高面筋网络的稳定性。综上,磁场处理可以通过改善面团中水分的分布、提高水分均匀度以及改变面筋蛋白的分子结构,提高面团的发酵特性以及馒头的质构特性。

关键词：磁场面团发酵水分迁移蛋白结构

根据Vrentas-Vrentas理论模拟小麦粉的水分吸附滞后:模型参数χ及k表示为Fermi函数的形式

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食品科学 2024年第5期45卷 10-17页

作者：杨毅赵学伟魏笑笑王宏伟张华郑州轻工业大学食品与生物工程学院河南郑州450001 河南省冷链食品质量安全控制重点实验室河南郑州450001

水分吸附及其滞后现象广泛存在并对食品加工及食品品质具有重要影响。采用动态水蒸气吸附分析仪测定了小麦粉在3个温度条件下的吸湿、解吸平衡水分,然后基于Vrentas-Vrentas(VV)理论进行模拟分析。结果显示,小麦粉的水分吸附滞后程度随... 详细信息

水分吸附及其滞后现象广泛存在并对食品加工及食品品质具有重要影响。采用动态水蒸气吸附分析仪测定了小麦粉在3个温度条件下的吸湿、解吸平衡水分,然后基于Vrentas-Vrentas(VV)理论进行模拟分析。结果显示,小麦粉的水分吸附滞后程度随温度升高而减小,吸湿与解吸曲线在高水分区域重合,据此提出一个确定玻璃化转变水分的方法。不论吸湿还是解吸,其Flory-Huggins相互作用系数χ皆随水分体积分数而变化,本实验提出采用Peleg改进的Fermi函数表示这种关系。在根据吸湿的χ参数模拟解吸时,VV模型中的参数k随体积分数变化可以表示为Fermi函数的形式。

关键词：吸附滞后 Vrentas-Vrentas理论相互作用玻璃化转变 Fermi函数小麦粉

基于还原氧化石墨烯改性三聚氰胺海绵的改良QuEChERS-超高效液相色谱-串联质谱法快速测定鸡蛋中32种兽药残留

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分析化学 2024年第1期52卷 121-135页

作者：许旭吕佳杨澜瑞侯铸琛季宝成白艳红郑州轻工业大学食品与生物工程学院郑州轻工业大学河南省冷链食品安全质量安全控制重点实验室郑州轻工业大学冷链食品加工与安全控制教育部重点实验室

基于还原氧化石墨烯改性三聚氰胺海绵(r-GO@MeS)的改良QuEChERS技术，建立了一种超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)同时测定鸡蛋中32种兽药多残留的快速分析方法。考察了石墨烯改性浓度、海绵用量及净化模式对净化过程兽药回收率的... 详细信息

基于还原氧化石墨烯改性三聚氰胺海绵(r-GO@MeS)的改良QuEChERS技术，建立了一种超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)同时测定鸡蛋中32种兽药多残留的快速分析方法。考察了石墨烯改性浓度、海绵用量及净化模式对净化过程兽药回收率的影响，筛选出最佳净化条件为：采用改性浓度为0.5 mg/mL的r-GO@MeS，海绵用量为6.0 cm3/mL，动态挤压5次。以RRHD C18色谱柱分离，采用电喷雾离子源(ESI)，在多反应监测模式(MRM)下，用外标法进行定量分析。32种兽药的线性相关系数(R2)均大于0.999，基质效应(ME)为–7.8%～18.9%，检出限(LODs,S/N≥3)为0.2～10.2μg/kg，定量限(LOQs,S/N≥10)为0.6～28.0μg/kg，低、中、高3个加标水平下的回收率在66.5%～117.5%范围内，日内和日间精密度(RSD)分别为13.3%和16.3%。本研究所开发的r-GO@MeS制备过程简单，基质净化过程便捷、高效，无需高速离心以及强磁场辅助等步骤，显著缩短了样品前处理时间。建立的改良QuEChERS技术结合UPLC-MS/MS的方法适用于鸡蛋中兽药多残留的同时快速检测。

关键词：兽药鸡蛋氧化石墨烯三聚氰胺海绵液相色谱-串联质谱

来源：博看期刊

基于多域故障传播的中央空调系统可维修性设计评价

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机械工程学报 2024年第11期60卷 191-204页

作者：李浩苗壮王昊琪张玉彦车福亮司红雷孙天兴王佳奇郑州轻工业大学河南省机械装备智能制造重点实验室郑州450002 亿联鑫工程科技有限公司郑州450002

中央空调系统集成化程度高,故障在相互关联的功能和结构中传播,但是设计阶段的功能和结构的关系模糊,故障传播对可维修性设计的影响难以评估。为了定量评价故障传播对中央空调系统可维修性设计的影响,在功能设计和结构设计的映射过程中... 详细信息

中央空调系统集成化程度高,故障在相互关联的功能和结构中传播,但是设计阶段的功能和结构的关系模糊,故障传播对可维修性设计的影响难以评估。为了定量评价故障传播对中央空调系统可维修性设计的影响,在功能设计和结构设计的映射过程中加入了原理域,建立“功能-原理-结构”(Function-principle-structure,FPS)多域矩阵,使用模糊综合评价量化矩阵中的影响关系,建立故障传播风险评估模型,通过变更传播管理(Change propagation management,CPM)算法评估故障传播的综合风险。通过比较相同的故障在不同设计方案中传播的综合风险,帮助设计师选择可维修性较高的设计。

关键词：维修性设计故障传播功能-原理-结构中央空调变更传播管理