基于1,3-双(羧甲基)咪唑鎓盐钡、锌配位聚合物的合成及其结构研究
使用两性离子配体1,3-双(羧甲基)咪唑鎓盐(HBCI)分别与金属钡盐和金属锌盐进行反应,在溶剂热条件下,合成两个新型配位聚合物[Ba(BCI)NO3(H2O)2]n和[Zn(BCI)2]n.通过单晶X-射线衍射、元素分析、粉末X-射线衍射和热重分析对其进行表征.单晶X-射线衍射分析结果表明:配位聚合物[Ba(BCI)NO3(H2O)2]n属于单斜晶系,Cc空间群,a=1.316 2(11) nm,b=1.494 4(11) nm,c=0.851 7(7) nm,β=127.87°,Z=4;配位聚合物[Zn(BCI)2]n属于单斜晶系,Cc空间群,a=1.721 6(5) nm,b=0.744 5(2) nm,c=1.290 6(4) nm,β=106.53°,Z=4.配位聚合物[Ba(BCI)NO3(H2O)2]n以相邻Ba2+通过BCI-配体羧基氧原子桥连,形成一维链状结构,进一步以BCI-配体桥连,形成具有{44}拓扑的二维网状结构;配位聚合物[Zn(BCI)2]n由Zn2+离子与BCI-配体的羧基氧原子桥连,形成具有{44;62}拓扑的二维网状结构.
基于时空近邻标准化和PCA的故障检测方法
针对多阶段复杂工况数据非线性、动态性的特点,提出了基于时空近邻标准化和主元分析相结合的故障检测方法(TSNS-PCA).首先在时间层次上搜索样本的近邻集,其次寻找样本的时间近邻在空间层次上的近邻样本集,然后在标准化样本集上通过主元分析方法计算监控模型的T2和SPE控制限,最后计算待检测样本的相应统计值,并且与控制限相比较,达到故障检测目的.TSNS方法不仅可以将复杂非线性、动态性、多阶段数据中心变换至坐标原点,并使新数据近似服从单一正态分布,还保持了离群点与正常点间的偏离程度.利用一个非线性动态数值模拟过程和青霉素仿真过程证明在动态多阶段过程监控中TSNS-PCA方法的效果明显优于PCA、KPCA、DPCA、WkNN、TSNS-LOF等方法.
镧铈稀土对Al-Si-Mg铸造铝合金性能影响研究
以Al-Si-Mg铸造铝合金为研究对象,研究镧铈混合稀土及其成分含量对铸造铝合金Al-Si-Mg的显微组织和力学性能的影响,结果表明:加入镧、铈稀土后,铝合金组织对比普通的Al-Si-Mg铸造铝合金晶粒呈现明显细化状态,晶枝缩小;添加La、Ce稀土的Al-Si-Mg铝合金力学性能和硬度随稀土含量的增加而增大,但到一定程度后会下降,其中混合镧铈含量为0.1%(质量分数)时,铝合金力学性能最佳,可达到330 MPa的抗拉强度、HBW-93的硬度和4%的延伸率.
菱镁矿输送床轻烧过程模拟与分析
利用Aspen Plus对菱镁矿输送床轻烧过程进行系统模拟.通过外接菱镁矿分解动力学方程Fortran子程序建立第一级旋风预热器内同时进行气固换热(煅烧炉出口的高温烟气与预热菱镁矿原料)与菱镁矿预分解反应模型(简称气固换热预分解模型),并与先进行气固换热、后发生固体绝热预分解反应的模型(简称固体绝热预分解模型)进行对比.结果表明气固换热预分解模型计算得到的预分解率更大、系统的能量效率更高、能耗更低.基于此模型,进一步研究轻烧温度、菱镁矿含水量对轻烧过程的影响,结果表明:随着轻烧温度和菱镁矿含水量的增加,系统能量效率逐渐降低、能耗逐渐增加,特别是菱镁矿含水量对整个轻烧系统的可操作性影响显著.
轻烧白云石粉制备阻燃Mg(OH)2的工艺及机理研究
为了实现白云石高值化利用的目标,以轻烧白云石粉为原料,采用蒸氨-NH3沉淀的方法制备阻燃Mg(OH)2,研究了蒸氨、NH3沉淀过程中各条件对产品指标的影响及反应机理.结果表明:蒸氨反应温度为100 ℃、反应时间3 h、铵镁比(硝酸铵与轻烧粉的物质的量的比)为2.2∶1条件下,得到Mg2+转化率为81.5%的精制液;NH3沉淀反应温度为50 ℃时,可以制备得到阻燃型Mg(OH)2;利用Materials Studio分子模拟软件阐明了制备阻燃Mg(OH)2的机理.
一个新四维混沌系统的状态观测器同步
为促进结构简单型混沌系统在工程上的应用,提出一个新的仅有一项二次非线性项的四维混沌系统.对提出的新系统的动力学性质进行理论分析,并通过MATLAB工具绘制出新系统的吸引子图和Lyapunov指数图等.仿真结果验证了系统的混沌特性.选用状态观测器对新混沌系统进行同步设计,再通过MATLAB软件数值仿真,对生成的误差图像进行实验观测,获得了良好的实验结果,也证实了该同步方法的可行性.
入口弯管结构对重力式油水分离器内流场的影响
采用Fluent软件紊流计算中的标准k-ε模型,对安装不同结构参数入口弯管的重力式油水分离器内部流场进行数值模拟,得到含有3个出口位置、4种入射角度和4种不同轴向位置入口弯管的分离器内部流动特性.分析比较研究结果可以得出:入口弯管出口距筒体顶端内壁面越小,筒体对入射流体的阻碍作用越佳,流体通过整流构件后产生的返混区域越小;弯管入射角度在30°、60°和120°时,整流构件后方均产生涡旋,流场紊乱程度大,入射角度为90°时没有涡旋产生,流体流动相对最为平稳;入口弯管越靠近封头,整流构件前涡旋区域越小,整流效果越佳,后部流场轴向流动比例越多,越有利于油水两相分离.
基于置信度更新的目标跟踪算法
针对相关滤波跟踪算法在目标跟踪过程中的目标遮挡、环境复杂等问题,基于SAMF跟踪器提出一种基于置信度更新的目标踪算法.在相关滤波跟踪框架下,采用置信度指标(APCE)判断目标遮挡与否,提出自适应模板更新以解决不同环境下视频场景中跟踪置信度阈值的适应性.在OTB-2013视频序列数据中集中选取33个遮挡和背景复杂属性视频序列进行实验验证,实验结果表明:该算法相对SAMF算法而言,在跟踪遮挡和背景复杂属性下的成功率分别提升1.6%和2.3%,识别精度较高,能够在目标遮挡和复杂背景等环境下稳定跟踪目标.
基于子块典型变量分析的化工过程故障检测
大型化工生产过程包含许多单元,单元内变量之间具有非常强的相关性,针对这一特点,提出一种基于子块典型变量分析(sub-block canonical variate analysis,SB-CVA)的故障检测方法.依据块内变量高度相关、块间变量相关性较小原则将过程建模数据分块,在各个块内分别建立CVA模型,计算T2和SPE统计量作为故障检测指标.该方法主要优点是能及时检测故障并定位故障发生的单元.对TE过程进行仿真,并与PLS、MB-PLS和CVA方法进行对比,结果验证了该方法的有效性.
基于多模型SVM的多模态过程故障检测
为了有效改进支持向量机(SVM)在工业过程中的故障检测性能,提出一种基于多模型SVM(multi-model SVM,MM-SVM)的多模态过程故障检测方法.首先,运用局部概率密度方法对多模态数据进行预处理,消除多模态数据对故障检测性能的影响;其次,通过改变SVM的核参数建立多个SVM模型进行故障分类;最后,将多个SVM模型的分类结果进行整合,通过概率大小定义数据类别,实现对故障的有效检测.将该方法应用于多模态数值例子和田纳西-伊斯曼多模态过程,并与PCA、KPCA和SVM方法作比较,实验结果进一步验证了该方法的有效性.
La3+、Co2+掺杂对多铁薄膜BiFeO3漏电流性能的影响
在550 ℃、退火20 min的条件下,采用溶胶-凝胶法分别在Pt(111)/Ti/SiO2/Si(100)衬底上制备La3+、Co2+摩尔分数(x、y)分别为0.05、0.10、0.15和0.20的Bi1-xLaxFeO3(BLxFO)和BiFe1-yCoyO3(BFCyO)系列薄膜,并对其进行XRD、铁电性、漏电性等测试.结果表明:La3+、Co2+元素的掺杂没有改变薄膜BFO钙钛矿的晶体结构,但是明显改善了薄膜的铁电性和漏电性,尤其是当x、y值分别为0.15时,薄膜Bi0.85La0.15FeO3和BiFe0.85Co0.15O3均达到了最优性能.在此基础上,制备Bi0.85La0.15Fe0.85Co0.15O3(BLFCO)薄膜.结果表明:复合元素掺杂比单元素掺杂获得更为理想的效果,其中剩余极化2Pr从单元素掺杂的0.071 8 C/m2提高到复合元素掺杂的0.707 0 C/m2,漏电流密度也比单元素掺杂降低了1个数量级.
基于条件约束下的自注意力生成对抗网络的图像修复
图像修复是图像处理领域的重要研究方向.为了解决现阶段图像修复算法存在修复区域与周围区域不一致的模糊纹理问题,提出了一种图像修复方法.该方法在生成对抗网络的基础上,引入条件特征和自注意模块,并将数据的具体维度与语义特征相关联.采用该方法训练的修复模型可以对特定类型的图像进行修复,并且保证了整体修复的一致性和局部信息细节的合理性.实验在CeleBA人脸数据集上进行训练测试,获得了良好的修复结果.
废岩棉处理方法的实验研究
近年来废岩棉的数量越来越多,已成为工业垃圾的处理难题,且目前还没有完善的处理方案,大多数废岩棉没有得到很好的处理,故通过实验研究来获取一种废岩棉的处理方法.观察废岩棉在不同温度下的状态,对燃烧后的废岩棉进行化学成分分析和矿物分析,再对废岩棉燃烧后的体积变化量进行计算.研究结果表明:燃烧后的废岩棉主要成分为CaO、SiO2、Al2O3、MgO和Fe2O3,这五种主要成分对环境都是无毒无害的,不会对环境造成污染;燃烧后的废岩棉体积平均减少85.25%;通过观察不同温度下废岩棉燃烧产物的状态和XRD曲线,发现当温度为1 100 ℃时,废岩棉燃烧得较充分,所以在1 100 ℃下燃烧处理废岩棉很好地解决了废岩棉浪费土地资源、污染土地和环境的难题.
焦炉气转化工段风险分析
利用化工流程模拟软件Aspen Plus构建焦炉气转化工段模型,运用危险与可操作分析(HAZOP)分析转化炉氧气、焦炉气、二氧化碳和水蒸气等进料流量偏差对转化炉热负荷和温度的影响.结合工艺安全指标,得到操作参数安全阈值,实现HAZOP偏差定量分析.由模拟结果可知:进料温度不是造成转化炉温度急剧升高的主要影响因素,但补水流股进料温度过低会抑制转化反应;焦炉气与氧气的流量过大是导致转化工段热负荷增加和温度升高的关键因素;由于偏差的产生源自于设备的异常工况,处于关键位置和控制关键参数的设备对系统的热负荷和温度的变化影响极大.
复杂环境下多特征融合的车牌定位分割算法
提出一种基于几何、颜色、边缘等多特征融合的车牌定位分割算法.首先,在车牌定位过程中,利用特征点检测和形态学处理结合的方法,综合车牌的几何、字符纹理和颜色等特征进行粗定位;其次,利用灰度投影技术,对车牌字符进行精确定位;最后,利用灰度投影自适应分割手段进行车牌字符分割.实验表明:该算法的定位分割成功率达到95%以上,明显高于其他对比算法,能较准确地定位并分割字符.
HPLC检测盐酸黄连素原料药中的有关物质
采用HPLC对盐酸黄连素(berberine hydrochloride)原料药中的有关物质进行检测.采用Spherigel C18色谱柱(150 mm×4.6 mm,5μm);以0.02 mol∙L-1的乙酸铵-乙腈溶液(体积比为 70∶30)为流动相;检测波长为265 nm;流速:0.6 mL∙min-1;柱温:30 ℃;进样量:10 μL;检测器:紫外检测器(UVD).结果表明:在建立的色谱条件下,盐酸黄连素与其有关物质分离效果良好(R>1.5),盐酸黄连素及其有关物质均呈现良好的线性关系(R2>0.99).本方法操作简单、灵敏度高、专属性强,可用于盐酸黄连素中有关物质的检测.
基于深度学习技术的心律失常诊断与个体识别算法研究
针对传统机器学习算法的弊端,提出一种基于深度学习的心率失常信号诊断和心电信号个体识别的改进算法.该方法通过加入改进的卷积注意力模块,将一维卷积神经网络和双向长短时网络结合,提出一种新的模型L-CNN对心律失常心电信号进行诊断识别.实验结果表明:L-CNN算法模型比现有研究的算法模型的识别精度最低提高了1.23%.与传统识别技术相比,基于心电信号的识别技术具有广阔的应用前景
能源控制系统网络信息安全仿真平台构架与应用研究
以由控制层、仿真层、监控层组成的控制系统为背景,采用S7-1200 PLC作为仿真器,构建一个模拟真实生产环境的信息安全仿真平台,实例化某能源企业控制系统组成和网络拓扑结构,模拟仿真现场设备.在不影响企业正常生产运行的情况下,利用攻击回放技术,在平台模型上成功还原了攻击效果,实现了攻击溯源、针对性开展安全防御、主动防御等效果.将研究成果应用于企业,降低了企业安全隐患,为能源系统信息安全维护作出了巨大贡献.
稳态温度场下整体叶盘固有特性分析
为了研究稳态温度场下处于高转速工作状态下整体叶盘的振动特性,根据相关参数建立全尺寸整体叶盘模型,并利用有限元方法对稳态温度场作用下的整体叶盘结构振动特性进行相关分析.在此基础上利用一维插值法赋予整体叶盘各个部分贴近实际工作状态下的温度值,最后通过有限元计算得到稳态温度场下整体叶盘的固有频率和振型分布特征.结果表明:在转速一定的情况下,整体叶盘表现出三种振动类型,包括弯曲振动、耦合振动、扭转振动.利用插值法设置的稳态温度场分析得到的叶盘固有频率较20 ℃荷载温度下得到的数值略有下降,下降频率为0.04%~2.33%.就下降幅度而言,一阶较为明显,二阶、三阶其次,四阶不明显;随着阶次的升高,固有频率值降低幅度减小.为设计航空发动机提供了一定的参考.
高效液相色谱法测定植物油中3种生育酚的含量
一株异养硝化-好氧反硝化细菌Paracoccus sp.QD-30分离及脱氮特性研究
为获得具有异养硝化-好氧反硝化能力的高效脱氮菌,从沈阳市南部污水厂活性污泥中筛选分离得到能高效脱氮的异养硝化-好氧反硝化菌株.通过筛选得到一株脱氮能力最强的菌株,命名为Paracoccus sp.QD-30.通过测定16SrRNA基因序列确定该菌株为副球菌属,并进一步研究了Paracoccussp.QD-30菌株在不同氮源环境下的脱氮特性和单因素环境因子的最佳脱氮条件.菌株最大氨氮去除率为87.69%,最大亚硝态氮去除率为77.19%,最大硝态氮去除率为77.25%.最佳脱氮条件:琥珀酸钠为最佳碳源、C/N质量比为14、温度为35 ℃、pH为7,转速为140 r/min.菌株Paracoccus sp.QD-30是一株新型且具有高效脱氮能力的副球菌,在生物脱氮领域具有较好的工程应用前景.
基于Sm-MOF构建荧光传感器检测N-乙酰-DL-色氨酸
以1,4-双(吡唑-1基)对苯二甲酸(H2L)作为配体与镧系金属Sm离子通过水热法合成三维Sm-MOF材料.实验检测了水溶液中N-乙酰-DL-色氨酸等多种氨基酸,其中N-乙酰-DL-色氨酸的检出限为0.55μmol/L,展示出良好的灵敏度、高选择性和可循环利用性.分别对配体和N-乙酰-DL-色氨酸的LUMO和HOMO进行模拟计算,进而对检测机理进行研究分析,推测N-乙酰-DL-色氨酸使Sm-MOF荧光增强的主要原因是供体-受体电子转移机制.该Sm-MOF作为一种荧光检测材料具有广阔的应用和发展前景.
基于Arduino单片机的平衡车设计
设计了一种采用双闭环PID控制的双轮自平衡车,系统以Arduino Mega2560 单片机作为主控芯片,采用MPU-6050陀螺仪加速度计传感器实时采集车体角度和角速度数据,通过互补滤波算法对干扰进行抑制.车体的直立运行控制采用负反馈PD控制,车身速度控制采用正反馈PI控制.平衡车主控芯片通过控制电机驱动模块L298N调节PWM输出的占空比来改变电机的转速.按照Ziegler-Nichols经验整定公式求出PID初始参数,使用Simulink构建该PID算法模型并进行仿真,仿真结果表明所使用的双闭环PID控制算法的动态性能良好,具有较好的抗干扰能力.平衡车的实物调试结果实现了平衡车直立平衡运行的目标.
基于蝙蝠算法优化ESN的氯乙烯质量分数软测量模型预测
为解决氯乙烯因其精馏过程具有较强的非线性,无法实现对氯乙烯质量分数实时测量的问题,提出一种基于蝙蝠算法(bat algorithm,BA)优化回声状态网络(echo state network,ESN)的软测量模型BA-ESN.首先,通过对氯乙烯精馏过程的分析,选取模型的辅助变量,并将归一化处理后的数据作为模型输入变量;其次,由于回声状态网络中的权值和阈值都是随机产生的,影响其泛化能力,故采用蝙蝠算法对回声状态网络的输出权值进行优化,从而提高ESN模型的收敛速度;最后,将BA-ESN模型预测氯乙烯质量分数的预测结果与ESN模型和BP模型的预测结果进行对比.仿真结果表明:BA-ESN模型的预测精度较高,泛化能力和鲁棒性都较好,能够满足氯乙烯精馏过程实时测量的要求.
航空发动机叶盘轴系统固有特性分析
针对某航空发动机叶盘轴系统,建立了轴与叶盘不同距离、不同轴径的叶盘轴系统有限元模型,并进行了模态分析,计算叶盘轴系统的固有频率,分析了轴与叶盘相对位置和轴径对叶盘轴系统固有特性的影响,为将来叶盘轴系统试验器的设计提供理论依据.结果表明:叶盘轴系统振动包含3类模态,分别为叶片单独振动模态、叶盘轴耦合模态和叶盘耦合模态;随着轴与叶盘距离的增大,第1阶耦合频率变化相对稳定,第2阶耦合频率变化呈上升趋势.
官能团化SEBS对PP/SEBS共混体系性能的影响
以苯乙烯(St)为共聚单体,以甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)和马来酸酐(MAH)为接枝单体,将其与聚苯乙烯-乙烯-丁二烯苯乙烯(SEBS)共混,采用自由基熔融接枝技术制备SEBS-g-(GMA-co-St)、SEBS-g-(MAH-co-St)和SEBS-g-(GMA/MAH-co-St)接枝共聚物.将所制备的的接枝共聚物作为相容剂与聚丙烯(PP)和SEBS熔融共混,研究了接枝共聚物中接枝单体种类对PP/SEBS共混物的热学性能、光学性能、力学性能和微观结构的影响.结果表明:在PP/SEBS共混体系中引入SEBS接枝共聚物后,共混物的综合性能均有不同程度的增加;GMA被用作接枝单体制备的SEBS-g-(GMA-co-St)使PP/SEBS共混物的性能增幅最为显著,极大地改善了PP和SEBS的相容性,进而显著提高了共混物的冲击韧性;PP/SEBS/SEBS-g-(GMA-co-St)共混物的冲击强度和断裂伸长率均达到最大值,分别为30 165.82 J/m2和1 482.40%,呈现出典型的韧性断裂特征,断面呈现出褶皱状韧性断裂、多层断裂的现象,且共混物的拉伸强度基本保持不变.此外,接枝共聚物的引入提高了共混物的热稳定性,并很好地保持了共混物的高透过率,使共混物整体表现出优异的光学性能.
基于涡致振动压电俘能结构的仿真研究
针对水下传感器稳定持续供能问题,对柔性圆管内置压电悬臂梁的压电俘能结构进行仿真分析.实验对单俘能结构、前置柔性和刚性阻流体时的俘能结构分别进行流固耦合仿真,并对前置阻流体的俘能结构进行压电耦合和收集电路的仿真分析.实验结果表明:前置刚性阻流体俘能结构的振幅响应大于前置柔性阻流体和单俘能结构的,当流速为1.1 m/s、阻流体和俘能结构之间的距离与阻流体直径的比为3~4时,产生的振幅响应和电压幅值分别为0.9 mm和85 V,此时频率为9 Hz,能量收集效率为36.18%,为涡致振动压电能量收集结构的最佳形式.实验结果证明了柔性圆管内置压电悬臂梁压电俘能结构的可行性,为水下传感器持续稳定的供能提供了一种解决方案.