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2024,45(5), DOI: 10.7535/hbkd.2024yx05000
Abstract:
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2024,45(5):461-470, DOI: 10.7535/hbkd.2024yx05001
Abstract:
针对传统建模方法无法更加精确地描述反激变换器真实特性的问题，利用分数阶微积分和状态空间平均法，对工作在电感电流断续模式下的分数阶反激变换器进行建模与分析。建立了电感电流断续模式下分数阶反激变换器的平均状态模型，得到其直流平衡点和小信号传递函数，对比其与整数阶数学模型的差异；在Simulink中搭建分数阶反激变换器的状态空间模型和电路仿真模型，以及构造分数阶反激变换器的实物实验电路；通过状态空间模型、电路模型仿真和实验结果三者对比验证所推导的分数阶模型的正确性。结果表明，分数阶数学模型能反映电感电容阶数的变化，进行理论分析能更符合该变换器的实际工作情况。将分数阶微积分理论与状态空间平均法结合，可建立更为精确的反激变换器数学模型，为其他变换器的建模提供了参考。
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2024,45(5):471-478, DOI: 10.7535/hbkd.2024yx05002
Abstract:
针对无绝缘高温超导线圈在交流传输和减小屏蔽电流采用的电流扫描反转等各种传输波形引起的自场交流损耗问题，基于[WTHX]E-J幂指数模型，提出采用磁矢势A和电流矢势T的[WTHX]T-A方法中的均质化模型方法，模拟计算传输电流、频率和n值[WT]对无绝缘高温超导饼式线圈的电流密度分布和传输交流损耗的影响。定量计算了双饼线圈中方波、锯齿波和正弦波的瞬时交流损耗；采用等效电路模型模拟分析了充/放电速率对无绝缘高温超导线圈匝间电流分布的影响。结果表明：在几百至几千赫兹时，无绝缘线圈的交流损耗随频率的增加而增加；受线圈匝间电流径向流动的影响，无绝缘线圈快速充电初期可出现局部环向电流反向，急速放电初期产生局部环向电流增加的情况。所得结果可以为无绝缘高温超导线圈的稳定性和交流损耗研究提供一定的理论参考。
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孙艳平，张雪玉，田 野，陈 猛，窦珊珊，李 硕，张慧敏，宋慧佳，赵燕芳，高子彬
2024,45(5):479-486, DOI: 10.7535/hbkd.2024yx05003
Abstract:
为研究一种新型可溶性环氧化物水解酶（soluble epoxide hydrolase，sEH）抑制剂（A34）对糖尿病小鼠的降糖作用，探讨其作用机制，连续5天给小鼠腹腔注射链脲佐菌素（streptozotocin，STZ，50 mg/(kg·d），诱导1型糖尿病（type 1 diabetes mellitus，T1DM）小鼠模型。通过饮水给药，考察A34对糖尿病小鼠饮水摄食量、非禁食血糖、空腹血糖、葡萄糖耐量和血浆胰岛素水平的影响，研究A34的降糖作用；通过研究胰岛中sEH表达水平、胰岛形态变化及血浆中细胞因子干扰素-γ（INF-γ）和白介素-4（IL-4）的含量，分析A34降糖的作用机制。结果表明：与模型组相比，A34有效改善了糖尿病小鼠多饮、多食症状及葡萄糖耐量情况（p<0.01），降低了空腹血糖和非禁食血糖（p<0.01），提高了血浆胰岛素水平（p<0.05）；小鼠胰岛中sEH表达量降低（p<0.01），胰岛受损减轻，血浆中IFN-γ与IL-4含量比值降低（p<0.05）。A34可能通过调控促炎和抗炎细胞因子的动态平衡，保护胰岛β细胞免受损伤，从而改善小鼠胰岛β细胞功能，发挥降糖作用。
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2024,45(5):487-496, DOI: 10.7535/hbkd.2024yx05004
Abstract:
为了更好地利用太阳能将CO2转化为附加值产品，采用水煮法，合成比表面积达1 009.5 m2/g的六方氮化硼(h-BNNS)，以h-BNNS和聚丙烯腈(PAN)为纺丝液原料，采用静电纺丝法制备h-BNNS/CPAN纤维膜，然后通过真空浸渍银盐得到Ag/h-BNNS/CPAN复合膜，并对复合膜的形貌、元素组成、微观结构及光电特性进行表征。结果表明：引入银纳米粒子（Ag NPs）并没有改变h-BNNS的结构，其均匀分布在h-BNNS/CPAN复合纤维膜上；以对硝基苯酚(4-NP)还原为对氨基苯酚(4-AP)反应测定合成工艺条件对复合材料性能的影响，当焙烧温度为220 ℃、h-BNNS含量为25%时，Ag NPs的光催化效果最好，催化剂光还原4-NP的表观速率为0.326 s-1；在以CO2还原为模型的反应中，Ag/h-BNNS/CPAN复合膜的光催化活性与纳米Ag的含量成正比， 当Ag NPs含量为2.0%时，光催化2 h后CO2转化为CO的产率为181.4 μmol/g 。结合Ag/h-BNNS/CPAN复合纤维膜的光电特性分析其光催化性能，可探索复合膜光催化CO2还原反应的机理，在光催化反应过程中，Ag NPs与h-BNNS/CPAN复合纤维膜间通过协同作用可实现CO2的高转化率，为高分散纳米金属光催化剂载体的设计合成提供了有效途径。
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2024,45(5):497-507, DOI: 10.7535/hbkd.2024yx05005
Abstract:
为了实现核苷酸多态性（SNP）的精准分型，针对SLC39A13基因rs755555位点，建立基于荧光定量PCR的分子诊断技术。首先，分别设计rs755555位点及内参基因peptidylprolyl isomerase A（PPIA）的Taqman荧光ARMS-PCR检测引物和探针；其次，构建阳性对照质粒；最后，以基因分型精确度为指标，优化引物探针组合，以及检测试剂的 PCR 反应体系和反应条件。结果表明：野生型最优引物探针组合为WF1、R1、FP1、PIRF5、PIRR5、PIRP5，突变型最优引物探针组合为FMF3、R1、FP1、PIRF5、PIRR5、PIRP5；每个检测样品的最优反应体系为[STBX]SLC39A13[WT][ST]基因上下游引物探针各0.1 μL，内标上下游引物探针各0.1 μL，10 μL PerfectStartⅡ Probe qPCR SuperMix UDG，5.4 μL纯水，4 μL样品基因组。重复性实验和70个样品的检测验证，确认了检测体系的可行性，为研发SLC39A13基因rs755555位点多态性检测试剂盒提供了技术基础。
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2024,45(5):508-517, DOI: 10.7535/hbkd.2024yx05006
Abstract:
为提高菜芙蓉花黄酮的贮藏稳定性，扩展其应用范围，以菜芙蓉花黄酮提取液为芯材、β-环糊精为壁材，采用超声辅助包埋-冷冻干燥法制备菜芙蓉花黄酮微胶囊，通过单因素和响应面试验确定微胶囊制备工艺参数，利用扫描电镜、红外光谱和抗氧化活性对其进行表征，并考察不同温度、湿度、光照和氧气贮藏条件对菜芙蓉花黄酮微胶囊保留率的影响。结果表明：黄酮微胶囊最佳制备工艺为超声功率210 W、超声温度56 ℃、超声时间40 min、芯壁比1.6 mL∶1 g，在此条件下制备的微胶囊的黄酮包埋率为96.89%；制备的微胶囊呈无定型玻璃状，红外光谱分析显示菜芙蓉花黄酮被壁材包裹，具有较好的抗氧化能力。微胶囊化能够有效提高菜芙蓉花黄酮的稳定性，可为新型食品天然抗氧化剂的开发应用提供理论依据。
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2024,45(5):518-529, DOI: 10.7535/hbkd.2024yx05007
Abstract:
针对构件失效会改变结构原有受力状态，同时建筑物可能会因余震的影响而产生严重破坏甚至倒塌的问题，研究了耗能梁构件损伤失效和余震对K形偏心支撑钢框架（K-EBF）结构抗震性能的影响。对12层和18层K-EBF结构算例以最大层间位移角为地震需求参数，峰值地震加速度（PGA）为地震动强度参数进行了增量动力分析、结构易损性分析和抗倒塌性能评估。结果表明：同时考虑余震以及耗能梁损伤失效与均不考虑相比，12层和18层结构在设防地震时的最大层间侧移角θmax分别增大2.3%和8.4%，重度损伤失效概率分别增大0.6%和2.8%；罕遇地震时的θmax分别增大21.0%和42.1%，重度损伤失效概率分别增大11.6%和19.4%；另外，12层和18层结构的最小抗倒塌储备系数分别下降了32.1%和31.2%；总体上，余震会加剧结构损伤累积，其对结构的影响程度会随地震动强度的变大而增加；在考虑耗能梁构件损伤失效后，结构不同极限状态下失效概率会进一步增大，造成结构的最小抗倒塌储备系数进一步下降；因此，在K-EBF结构抗震性能分析时应充分考虑余震和耗能梁损伤失效所造成的影响，以真实反映结构地震作用下的响应。将耗能梁的损伤失效和余震的影响同时纳入考虑范围可更全面地分析K-EBF结构的抗震性能，为抗震设计提供更可靠的依据。
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2024,45(5):530-538, DOI: 10.7535/hbkd.2024yx05008
Abstract:
针对k-means聚类算法在大跨屋盖结构表面风荷载分区计算中，聚类数k值随机选取容易导致结果不稳定和计算效率低等问题，提出改进的Canopy-k-means聚类算法。首先，引入Canopy算法并对其初始阈值和聚类中心的选取方式进行改进，减少初始值选取的盲目性，以提高风荷载分区结果的可靠性；其次，通过改进Canopy算法对风荷载数据集进行预处理，快速准确地确定聚类数k值；第三，将改进Canopy算法与k-means结合使用，实现最优分类数k值的精准识别，使得改进的Canopy-k-means聚类算法进行大跨屋盖结构表面风荷载分区时能够快速准确地得到分区结果；最后，以一大跨柱面屋盖干煤棚结构为例，基于风洞试验所得结构表面风荷载数据测试结果，采用所提改进的Canopy-k-means聚类算法对其表面风荷载进行分区计算。结果表明，采用改进的Canopy-k-means聚类算法，将0°、50°和90°风向角时大跨屋盖表面风荷载划分为了3个不同的分区，其对应的SD值分别为2.36、3.51和2.52，较传统k-means聚类算法所得对应值明显降低，类内紧凑性和类间分散性明显提升。所提改进Canopy-k-means聚类算法能够快速准确地得到最优分区结果，对大跨屋盖表面风荷载分区具有工程参考价值。
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2024,45(5):539-548, DOI: 10.7535/hbkd.2024yx05009
Abstract:
为研究循环荷载下纳米CaCO3重塑软黏土的动力特性与微观形态，进行GDS动三轴、NMR试验，分析其动应力-动应变、动弹性模量、阻尼比及微观孔隙变化规律。结果表明：随着纳米CaCO3掺量增加、围压增大，软黏土的动应变逐渐减小，动弹性模量逐渐增大；固结应力比增大使纳米CaCO3重塑软黏土动应变先减小后增大，动弹性模量先增加后减小；围压和固结应力比的提高均可有效降低软黏土的阻尼比；软黏土滞回耗能与动应变呈现明显的非线性关系；纳米CaCO3重塑软黏土T2分布曲线主峰峰值及峰面积相比于素软黏土显著降低，孔隙比减小使土体结构更加稳定。所进行的纳米CaCO3重塑软黏土动力特性研究，可为实际工程提供参考。
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2024,45(5):549-561, DOI: 10.7535/hbkd.2024yx05010
Abstract:
针对医疗废物回收网络的不确定性，选取医疗废物量和运输成本作为关键变量，构建有多个不确定参数的多目标非线性整数规划模型，并引入鲁棒优化来处理不确定因素。结合多目标粒子群优化算法（MOPSO）和遗传算法（GA）求解该模型，外层GA负责选址决策，内层MOPSO针对选址结果进行配送路径优化，并以国内某城市为实证对象进行仿真验证。结果表明：相较于传统遗传算法，所提算法总成本降低了10.37%，总风险减少了1.86%，工作量偏差缩减了50.18%；敏感性分析表明，医疗废物量的不确定性对目标函数的影响更为显著。所提模型使得决策者可根据风险偏好调整不确定参数，以获得最佳的医疗废物回收网络优化方案，为进一步的医疗废物回收研究提供了参考。
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2024,45(5):562-572, DOI: 10.7535/hbkd.2024yx05011
Abstract:
为解决经典期权定价模型与实际价格数据偏差较大的问题，选取BS期权定价模型，采用快速傅里叶变换（Fast Fourier Transform,FFT）结合Transformer多头注意力机制深度学习算法，对上证300ETF期权与上海期货交易所黄金期权数据进行实证研究,通过改进的Transformer算法对基于FFT算法的期权定价模型与实际金融市场期权价格数据之间的残差值进行二次训练。结果表明，与其他算法（BS、FFT-BS）及其他混合算法（FFT-BS+ARIMA、FFT-BS+LSTM）模型相比，基于FFT-BS+Transformer的算法在R2、MSE、NRMSE以及MAE等统计指标上均有很好的表现，且针对不同波动、不同品种的期权，该混合算法模型均取得了较好的结果。将改进后的Transformer算法应用到期权定价中，可弥补经典期权定价模型的不足，提供了更加精确的期权定价模型。
2024年第45卷第5期
当期完整版
机械、电子与信息科学
化学与化工专栏
食品与生物科学
土木建筑工程
管理科学与工程
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Abstract:
针对一维信号所含信息不全面和DenseNet网络在变工况下存在过拟合等问题，提出了基于连续小波变换（CWT）时频图像和改进密集连接卷积网络（Improved DenseNet, IDenseNet）的滚动轴承故障诊断方法。首先，将一维振动信号通过CWT转为二维时频图像；其次，对DenseNet网络进行改进，将DenseNet第一个卷积块中的ReLU激活函数替换为Swish激活函数（Swish激活函数更平滑）；同时，在网络中引入基于风格的卷积神经网络重校准模块（SRM）和空间与通道注意力机制模块（CBAM），SRM关注特征通道权重，CBAM则从通道和空间2个维度增强特征表达能力，进而得到IDenseNet；最后，将二维时频图像输入到IDenseNet模型中进行特征提取和故障诊断，通过模型的Softmax层输出故障诊断结果。结果表明，所提方法在恒定工况及变工况下的平均故障识别准确率均达到97.80%，且在迁移学习模型中，平均故障识别准确率达到了99.44%。CWT-IDenseNet方法可以有效提高模型的泛化能力，在恒定工况及变工况下具有显著优势，对提高滚动轴承故障诊断的准确率和可靠性具有参考价值。
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Abstract:
聚偏二氟乙烯（polyvinylidene difluoride, PVDF）在显著增强硼粉与铝粉点火燃烧性能方面展现了巨大的潜力。基于国内外近年来在PVDF改性硼、铝含能材料方面的广泛研究，归纳提炼了十种主流的制备技术，包括溶剂挥发法、静电纺丝技术、静电喷雾技术、静电喷雾沉积、微乳液法、3D打印技术、真空冷冻干燥法、非溶剂致相分离法、液相法以及液滴微流控技术，然后分别阐述了它们的制备原理、应用场景及优缺点，最后指出了PVDF改性含能材料面临的挑战，提出了未来研究的重点方向：1）安全改进；2）绿色技术；3）纳米材料优化；4）多尺度设计；5）创新的涂层方法；6）深入了解反应机制。
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Abstract:
针对电力负荷数据由于受多种因素的影响具有高度不确定性问题，将负荷数据的不确定性与深度学习算法相结合，提出了一种基于模糊逻辑的FBiLSTM-Attention短期负荷预测模型以提高负荷预测的精度。首先，对原始数据进行数据预处理其中包括缺失值填充、相关性分析及数据归一化；其次，通过K-Means聚类将每个特征的数据转换成模糊规则以此引入模糊逻辑的处理，同时，模型结构方面采用双向长短时记忆网络（BiLSTM）和注意力机制（Attention）；最后，对所提方法与传统的LSTM与BiLSTM-Attention模型的预测结果进行对比。结果表明，结合了模糊逻辑的模型精确度和鲁棒性都有了明显的提升，具有更好的预测性能。所提出的模型可以有效提高处理不确定性数据的能力，为负荷预测研究提供了参考。
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王 宣1, 2，李泽华1, 2，史润婕1, 2，李田田1, 2，王若琳1, 2，牛春梅1, 2
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Abstract:
血液透析（HD）是一种血液净化方案，用于清除血透患者血液中积累的代谢废物。透析膜是血液透析器最重要的组成部分，其性能取决于清除有毒溶质的可行性和生物相容性。但是当膜材料与血液接触时，血浆蛋白会快速吸附在膜表面，并与血小板上的糖蛋白受体结合，导致血小板活化、凝血级联反应和补体激活，从而形成凝血及血栓，严重威胁着患者的健康和生命安全。因此，迫切需要开发出更有效的透析膜材料，以降低蛋白质附着，提高抗凝血性和毒素清除效率，从而提高透析性能。为了赋予血液透析膜良好的抗凝血性能，需要有针对性地对膜材料进行改性，如表面微观结构、表面电荷和润湿性等，以保持其在血液相容性方面的可控性。总结了膜的改性技术；阐述了现阶段HD膜面临的挑战与改进策略；阐明了当前抗凝血改性策略大多存在稳定性较差、易脱落的问题，改性过程通常涉及到有机溶剂和化学药品的使用；对透析膜抗凝血改性技术未来的发展方向进行了展望：1）开发智能响应材料，实现动态的抗凝血功能；2）构建仿生膜表面，减弱人体的排异反应；3）设计动态和可再生表面，使其在使用过程中能够自我修复或再生；4）绿色化改性方法，既能实现高效的抗凝血改性，又能减少生产过程中对环境的污染。
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李国昊1，尹红彬1, 2，孙义港1，张 哲1，毕向军1，胡文静1
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Abstract:
针对车用永磁同步电机设计面临的诸多挑战，以8极48槽和8极36槽内置式永磁同步电机为研究对象，研究了不同极槽配合对车用永磁同步电机电磁性能以及振动噪声的影响。首先，比较分析不同极槽配合永磁同步电机的转矩波动、空载反电势，以探究不同极槽配合对电机电磁性能的影响；其次，基于麦克斯韦应力张量法推导电磁力波的解析模型，并通过解析模型和有限元模型分别分析不同极槽配合的电机电磁力波的空间阶次和频率特征；最后，建立电机多物理场耦合模型，探究不同极槽配合对永磁同步电机振动噪声的影响。结果表明，8极36槽电机在转矩波动、空载反电势等电磁性能方面要显著优于8极48槽电机，然而，由于其存在较低的空间非零电磁力波，更易引发共振产生振动噪声。分析结果揭示了不同极槽配合对永磁同步电机电磁性能及电机振动噪声的影响，为电机设计选取极槽配合以及后续优化提供了理论参考。
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杜梦雪1，张鑫1，高洁1，毕胜1，郝杰威1, 2，张莉娜1, 2
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Abstract:
为了丰富对紫叶苔属遗传基础的认识，探究了紫叶苔(Pleurozia purpurea)线粒体基因组密码子使用的偏好性及其影响因素。首先，基于完整紫叶苔线粒体基因组筛选蛋白编码序列；然后，利用CodonW、EMBOSS explorer计算各基因的GC含量、有效密码子数(ENC)、密码子适应指数(CAI)和同义密码子相对使用度(RSCU)等指标；最后，采用R软件进行参数间的相关性分析并绘图。结果表明：1) 从紫叶苔线粒体基因组中筛选出31条蛋白编码序列，平均GC含量和密码子第 3 位碱基的 GC 含量分别为38.17%和32.28%，ENC和CAI平均值为50.29、0.17，表明密码子偏好使用以A/U结尾的碱基，且密码子偏好性较弱；2) ENC分别与GCall、GC3以及基因编码氨基酸的长度呈极显著正相关，表明GC含量和基因的长度对密码子的偏好有显著影响；3) 中性绘图、ENC-plot和PR2-plot分析表明，突变压力和自然选择等因素共同塑造了密码子的使用偏好性，其中突变是最主要的影响因素；4) 筛选出23个最优密码子，多数以 A/U 结尾。因此，紫叶苔线粒体基因组密码子偏好性较弱，除了主要受突变压力影响外，还受到自然选择、碱基组成和基因长度等因素的影响，研究结果可为苔藓植物线粒体基因组的进化研究提供参考。
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Abstract:
石化行业作为国民经济的基础和支柱产业，其CO2排放总量位居工业部门前列。为了解决石化行业节能减排技术评估体系构建尚不完善的问题，聚焦石化行业节能减排技术，从技术性能、经济效益和环境保护3方面构建评价指标体系，通过CRITIC-云评级模型进行评价。结果表明：石化行业75%的节能减排技术综合评分在0.6以上，其中变频器调速节能技术、蒸汽系统运行优化与节能技术、大型高参数板壳式换热技术是标杆技术；石化行业节能减排技术在成熟度、适用性、减排成本以及减排潜力上的表现存在显著差异，其中多能互补型直流微电网及抽油机节能群控系统技术与多孔表面高通量管高效换热技术在经济效益和环境效益方面亟待改进；云模型评价显示，石化行业节能减排技术整体处于“可接受级”水平，并逐步向“可宣称级”水平迈进。研究结果从技术评价视角为石化行业锚定发展节能减排技术提供了评价依据，有助于助推“双碳”目标的达成。
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刘 浩1，郭海涛1，姬爱熙1，李姝琪1，余少君1，杨国华2，刘卓尔1，刘永刚1*
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Abstract:
为测定松花粉中18种无机元素的含量，并对重金属及有害元素进行安全性和健康风险评估，采用微波消解法处理样品，利用电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS法）进行测定，使用软件Origin 2021和微生信平台绘制松花粉无机元素特征谱图和相关系数矩阵图，通过计算重金属元素的单项污染指数Pi对松花粉的安全性进行评估，计算重金属元素的每日最大可耐受量、靶标危害系数和致癌风险，对松花粉的健康风险进行评估。结果表明：松花粉中主要含有Na、Mg、K、Ca、Fe、Zn 6种无机元素；Pi结果显示松花粉样品未被污染，水平优良；松花粉样品中重金属及有害元素未对暴露人群产生健康风险。采用ICP-MS法对松花粉中18种无机元素进行测定分析，可为松花粉的质量安全评价和推广应用提供一定的理论依据。
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Abstract:
针对无铁心轴向磁通永磁电动机因绕组电感较小而导致的定子电流波动大、峰值可控性差的问题，通过推导直流侧母线电压与定子电流波动峰值之间的数学关系，提出了一种变母线电压控制策略，即减小逆变桥侧直流母线电压和实际工况下反电动势的差值。根据实际转速和电磁转矩确定母线电压的最小值，同时结合最大电流纹波允许值和反电动势来设定母线电压的最大值。在此基础上，运用最优电压算法得到逆变器直流侧母线电压的最佳值。仿真和实验结果表明，本文提出的最优电压算法和变母线电压控制策略能够显著改善电流波形，有效降低定子电流的波动和峰值，为无铁心轴向磁通永磁电动机的性能优化提供了有力支持。
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Abstract:
为了探究不同流场结构对阴离子交换膜电解槽（anion exchange membrane water electrolyzer，AEMWE）性能的影响及其机理，基于计算流体力学（computational fluid dynamics，CFD）方法对双极板的平行流场、单蛇形流场、双蛇形流场等三种流场结构形式下AEMWE进行了数值分析，确定在流速分布、压力分布、温度分布以及氢气浓度和极化性能等方面综合性能最佳的双极板流场结构。结果表明，与平行流场以及单蛇形流场相比，在双蛇形流场结构下AEMWE的进出口压降为2 400 Pa更为适中、电流密度更大、平均氢气浓度为1.031 8 mol/m3以及温度分布均匀系数为0.003 8。双蛇形流场结构下AEMWE的传质传热以及能耗控制更佳、整体性能最好，为后续优化流场结构设计和制造AEMWE提供了参考。
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林佐江1，曹 旭2，陈 玮1，白 宇3，米 博1，张学伟3，方 浩2
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Abstract:
针对目前现有单应性估计方法存在的精度不高、对大基线场景与运动模糊场景适应性不强的问题，构建了一种带有注意力机制的大基线场景端到端单应性估计方法，采用无监督学习的方式进行单应性估计。首先，引入SE通道注意力模块，构建带有注意力机制的单应性回归网络层，获得网络对于图像各通道间关联性的学习；其次，构建基于掩膜与感知损失度量的二元无监督损失方式，提高网络感知域范围以及网络对于大基线场景的适应性；最后，构建Homo-COCO合成数据集，采用数据增强使得网络模型对于光照变化与运动模糊具有一定的鲁棒性，获得更强的真实场景泛化能力。经过充分的对比及消融实验表明，本文方法在精度指标与场景适应性方面优于现有方法，具有良好的准确性与适应性。本方法可以有效估计图像单应性，为图像拼接、图像校正等计算机视觉后续任务提供准确参数估计。
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唐广通1 ，李 欣1 ，蒋静智2 ，李路江1 ，邵国伟2 ，李洪涛2 ，程思远2
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Abstract:
为解决传统蓄热器蓄热时相变材料区域存在蓄热效率低、熔化不均匀等问题，本文以加装了8根纵向翅片的三套管相变蓄热器为基本结构，保证翅片在蓄热器内所占体积不变，纵向翅片以“Y”字进行分形，利用FLUENT软件模拟研究了Y形翅片的长度、分支角度对三套管相变蓄热器蓄热性能的影响。结果表明，三套管相变蓄热器添加分形翅片后，与添加了普通纵向直翅片结构相比，增大了换热面积的同时，有利于自然对流的发展，有效缩短PCM完全熔化所需时间。综合分析后，Y形翅片根部与分支分别占总长度的25%与75%、分支角度为60°时为最佳Y形翅片结构，PCM完全熔化速率明显提高，与普通直翅片蓄热器相比，蓄热速率提高了16.1%，整体蓄热性能得到提升。本文提出的Y形翅片与普通直肋片蓄热器相比，相变材料的受热更加均匀，蓄热速率更快，数值模拟结果为相变蓄热器的结构优化设计提供了一定的数据依据。
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Abstract:
为解决当前室内环境受多种时变参数影响不确定性影响较大，且现有控制设备无法根据室内环境对工作功率进行自适应调节造成的能源浪费问题，采用在深度确定性策略梯度（deep deterministic policy gradient，DDPG）中融入优先经验重放（prioritized experience replay，PER）的方法，合理优化控制设备功率，对室内空气质量（indoor air quality，IAQ）和热舒适度进行控制。结果表明：DDPG-PER算法能够在冬夏两季不同室外空气质量条件下，结合多时变参数，将室内环境控制在要求范围之内；与定风量控制系统相比，能源成本降低了13.30%，全年可节约2 000元左右电费。研究结果对中国“碳中和”策略和绿色低碳建筑行业的发展具有一定的参考价值。
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Abstract:
针对垂直轴风力机风能利用率略低于水平轴风力的问题，提出一种基于塞内加尔（Senegal）型风机的新型风力机。首先，利用贝塞尔曲线函数对转子叶片的弧度进行优化，并利用SOLIDWORKS软件进行建模，得出4种不同弧度曲线的叶片；其次，利用计算流体动力学模型，从不同尖速比下的风能利用率、转矩系数等参数及其压力分布和速度分布图进行对比分析，同时对比其尾流特性；最后，搭建实验平台验证仿真模拟实验的合理性。结果表明，优化叶型有效提高了改良Senegal阻力型垂直轴风力机的风能利用率，A4型叶片具有较高的风能利用率，达到26.31%，相较于A1型风力机其风能利用率提高了约36%。所设计的新型风力机结构具有优越的发电性能，可为垂直轴风力发电机领域的方案设计提供参考。
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Abstract:
针对目前多孔介质中甲烷水合物生成过程中微观导热机理研究的不足，基于SiO2组成的多孔介质缝隙模型，提出采用分子动力学方法进行模拟研究。根据模拟体系的微观结构，采用EMD方法和NEMD方法研究均相溶液在SiO2缝隙内的热导率变化过程，分析SiO2完整缝隙和缺陷缝隙分子构象图和密度分布云图，获得SiO2对甲烷水合物生成初期热导率的影响规律，并进行微观机理分析。结果表明，采用EMD方法得到含SiO2缝隙的均相溶液热导率均值为0.53 W?m-1?K-1，均相溶液的热导率为0.74 W?m-1?K-1；采用NEMD方法得到均相溶液、完整SiO2缝隙、缺陷SiO2缝隙的热导率分别为0.986 W?m-1?K-1、0.581 W?m-1?K-1和0.439 W?m-1?K-1。采用EMD方法和NEMD方法均验证了SiO2缝隙的存在有利于甲烷水合物的生成和储存，热导率模拟值均接近实验测量值，含有缝隙的SiO2可明显降低模拟体系的热导率，有利于甲烷水合物的生成和储存。
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黄 磊1，耿长建2，赵吉庆3，岳 琦4，郭燕飞5，苏 孺1，马海坤1，吴大勇1，康 杰1
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为了解决0Cr17Ni7Al弹簧钢丝在拉拔过程中出现的残余应力问题及钢丝卷曲后的回弹现象，通过实验观测和有限元模拟相结合的方法，分析了拉拔工艺参数对残余应力及钢丝翘距的影响，并构建了残余应力与翘距之间的量化关系模型。结果表明：卷丝过程中丝圈轴向的塑性变形是翘距产生的主要原因，而残余应力的分布特征对翘距有显著影响；通过调整拉拔参数可以有效控制翘距；翘距与残余应力之间的关系模型准确度高达0.97。研究结果深化了对拉拔工艺中残余应力影响的理解，为钢丝的后续加工和应用提供了技术参考。
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杜梦雪1，张鑫1，高洁1，毕胜1，郝杰威1, 2，张莉娜1, 2
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为了丰富对紫叶苔属遗传基础的认识，探究了紫叶苔(Pleurozia purpurea)线粒体基因组密码子使用的偏好性及其影响因素。首先，基于完整紫叶苔线粒体基因组筛选蛋白编码序列；然后，利用CodonW、EMBOSS explorer计算各基因的GC含量、有效密码子数(ENC)、密码子适应指数(CAI)和同义密码子相对使用度(RSCU)等指标；最后，采用R软件进行参数间的相关性分析并绘图。结果表明：1) 从紫叶苔线粒体基因组中筛选出31条蛋白编码序列，平均GC含量和密码子第 3 位碱基的 GC 含量分别为38.17%和32.28%，ENC和CAI平均值为50.29、0.17，表明密码子偏好使用以A/U结尾的碱基，且密码子偏好性较弱；2) ENC分别与GCall、GC3以及基因编码氨基酸的长度呈极显著正相关，表明GC含量和基因的长度对密码子的偏好有显著影响；3) 中性绘图、ENC-plot和PR2-plot分析表明，突变压力和自然选择等因素共同塑造了密码子的使用偏好性，其中突变是最主要的影响因素；4) 筛选出23个最优密码子，多数以 A/U 结尾。因此，紫叶苔线粒体基因组密码子偏好性较弱，除了主要受突变压力影响外，还受到自然选择、碱基组成和基因长度等因素的影响，研究结果可为苔藓植物线粒体基因组的进化研究提供参考。
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为获得产CpxP蛋白枯草芽孢杆菌ZY1液体发酵的最佳条件并制备微生态菌剂，采用单因素试验与响应面实验对ZY1进行发酵工艺优化研究。结果表明：摇瓶发酵培养基最佳碳源、氮源、无机盐分别为淀粉、豆粕、NaCl；最优培养基配方为淀粉2.12 g/L、豆粕5.90 g/L、NaCl 5.21 g/L，活菌数达到9.63×108 CFU/mL，比培养基优化前提高了11.04倍；摇瓶发酵条件最佳初始pH值、温度、转速、接种量分别为7.0、37 ℃、200 r/min、2%，活菌数达1.05×109 CFU/mL，比培养基优化后提高了9.0%；按10%接种量基于5 t发酵罐体系进行菌剂中试生产过程中，ZY1活菌数达到1.05×1011 CFU/mL，比摇瓶优化后提高了100.00倍；发酵结束时芽孢率达到90%时，经喷雾干燥制备出菌剂1 012 kg，成品检测活菌数为8.5×109 CFU/g。研究结果可为进一步开展CpxP蛋白在动物细菌性腹泻病生物防治功能方面的研究提供基础材料。
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为了拓展模糊逻辑代数的相关理论，研究了余剩余格的模糊理想和模糊同余关系及其相互关系。首先，以Heyting代数为赋值域，引入余剩余格的模糊理想和模糊同余关系概念,研究它们之间的相互诱导方式，证明二者之间具有一一对应关系；其次，利用截集和强截集方法，研究模糊理想和模糊同余关系的等价刻画。研究表明，余剩余格的模糊理想与模糊同余关系是相互等价的2个概念,将在结构和分类问题中起到相同的作用。研究结论丰富了模糊逻辑代数的相关理论，可为深入研究其他代数系统提供一定的理论参考。
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为了丰富分数阶 差分方程边值问题的基本理论，研究了一类无穷区间上带 算子的非线性分数阶 差分方程边值问题。首先，计算线性分数阶 差分方程边值问题的Green函数并研究其性质；其次，引入无穷区间上的紧性判定准则并在抽象空间上构造积分算子；再次，选取初值函数，运用单调迭代技巧，获得边值问题正解的存在性；最后，通过实例验证所得结果的有效性。结果表明，在赋予非线性项 一定的增长条件下，通过构造迭代序列，可得到分数阶 差分方程的最大和最小正解。研究结果拓展了已有的相关结论，并为分数阶 差分方程在数学、物理等领域的进一步应用提供了重要的理论依据。