基于EMD-SVD与马田系统的复杂系统健康状态评估

特征提取和健康状态的辨识是复杂系统健康状态评估中的关键问题。提出一种新的健康状态评估方法,该方法分为3个步骤:首先,采用经验模态分解(empirical model decomposition,EMD)和奇异值分解(singular value decomposition,SVD)来提取振动信号的特征变量。然后,运用马田系统(Mahalanobis-Taguchi system,MTS)构造马氏空间,并对其进行优化,从而降低特征变量的维度。最后,提出了一种健康度(health index,HI)的概念,并且用来对复杂系统健康问题进行评估。该方法成功地应用在轴承的健康状态评估中。

基于DEM的地貌单位线在铁路桥涵水文分析中的应用

以新疆博州支线铁路的某一流域为例,利用数字高程模型(DEM),获取了流域雨滴流路长度分布律及坡度分布律,在此基础上获得流域地貌瞬时单位线,并利用典型雨型求得流域洪水过程,同时得到了洪峰流量,指出用此方法求得的洪峰流量与该地区铁路桥涵水文分析模量公式结果相近,采用地貌单位线进行流域汇流计算能够取得较高的计算精度。

纳米CeO_2对激光熔覆Fe/Cr_3C_2复合涂层组织与磨损性能的影响

采用扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、显微硬度仪及滑动磨损试验,研究了1%纳米CeO_2(质量分数)对低碳钢表面激光熔覆Fe/Cr_3C_2复合涂层的组织结构和耐磨性能的影响。结果表明,Fe+Cr_3C_2+1%CeO_2复合涂层的主要组成相是α-Fe、γ-Fe、Cr_3C_2、Cr_(23)C_6及Cr_7C_3等化合物相;加入1%纳米CeO_2后,复合涂层组织明显细化,未熔Cr_3C_2数量显著减少,初生碳化物由粗大杆状向块状转变,数量增加,分布均匀,有效抑制和消除了裂纹的形成;复合涂层硬度和耐磨性能显著提高,Fe+30%Cr_3C_2+1%CeO_2涂层截面显微硬度提高105HV,增幅达到15.4%,且涂层沿深度方向硬度分布均匀性得到明显改善。

不同类型DDM相互应用的质量分析

数字水深模型的应用通常可分为航海和非航海两大类型。从航海与非航海DDM的不同应用需求出发,分别构建了航海和非航海DDM,比对分析了不同类型DDM相互应用时的质量情况。实验证明,航海DDM的模型中误差相对较大,模型产生了系统性偏移,应用于非航海时模型质量会相对降低,且这种降低的程度随着比例尺的缩小而增大;非航海DDM未考虑航海安全性需求,会引起模型深度保证率指标明显偏低,且随比例尺不断缩小而偏低更明显,从而不能直接应用于航海。

基于sEMG的特征包络线提取与动作识别研究

针对表面肌电信号模式识别在康复器械以及智能假肢中的应用问题,通过平方调解法来提取多通道sEMG特征包络线,以提高手指动作识别速率与正确率;首先将手指动作采集实验获取的表面肌电信号进行平方处理,再经低通滤波形成包络线;利用幅值乘方法对不同的动作类型的包络线进行处理并形成学习用的教师样本标签,最后通过BP神经网络完成动作的识别分类;实验结果显示,屈拇指、屈食指、屈中指、屈无名指、屈小指和屈五指这6种动作的平均识别正确率为94.93%,每次动作识别的平均延时为50.7ms。

MOOC教学方式在《程序设计基础》课程教学中的应用

随着互联网教育的普及,MOOC教学方式得到蓬勃发展。笔者在《程序设计基础》课程教学中引入该教学方式,取得了明显成效。不过,在实践中,MOOC教学方式也暴露出一些内在问题。为促进教学效果不断优化,教师在运用MOOC教学方式时必须善于从实际出发,注重与具体教学条件有机结合才能发挥新方式的应有作用。

基于三角模糊数的Web服务QoS量化算法

在Web服务中用实数形式给出的Qo S属性缺乏灵活性和精确性,但使用语言型数据表示的Qo S属性无法用于计算,为了使语言型数据可以用于计算多属性群决策问题,提出了一种基于联系数的三角模糊数的Web服务选择算法。该算法基于多个用户对Web服务的语言型评价进行服务选择,同时将三角模糊数转化为联系数并建立联系数决策模型,给出了决策步骤,基于此对Web服务的安全等级进行了排序。该算法结合了联系数和三角模糊数的特点,具有客观性。通过实验证明,该算法相比其他Web服务选择算法,具有计算简便的特点,且服务选择的结果也更符合用户的意愿。

基于EFDC模型的尾水回用于城市景观水体优化计算

以昆山市内蓬朗污水处理厂深度处理后的尾水回用于城市景观水体夏驾河为例,以环境流体动力学模型(environmental fluid dynamic code,EFDC)构建的夏驾河三维非稳态水量模型为基础,考虑经济、社会、环境等多方面的效益,构建目标函数,研究6种设计情景下尾水回用的综合效益,确定污水处理厂尾水回用的最佳运行方案。结果表明,从经济、社会、环境效益最大化的角度出发,昆山市夏架河尾水回用最优方案为:出水口选为距太仓塘4.5 km处,排水方向为吴淞江,回用流量为3.4万m3/d。尾水回用于景观水体可以有效改善水体交换,蓬朗污水处理厂尾水入河位置及回用量流量直接影响夏驾河换水周期以及夏驾河水质的好坏。

OD约束的出租车经验模型与路径规划

从出租车轨迹中提取司机经验并应用于大众出行引导是出租车轨迹数据的重要应用领域.在经验提取上,为了避免传统方法中因忽视OD而导致结果不准确的问题,提出了OD约束的经验模型(ODCEM).以深圳市为例,分别用传统的经验模型、ODCEM及最短路径模型进行实验.结果显示:ODCEM在经验提取和路径推荐时能够成功地模拟出租车司机的经验;3种方法的比较中,ODCEM推荐的路径在通行时间和平均通行速度上体现出93.3%和76.7%以上的优势,通行长度位于其他两种模型推荐的路径之间.最后对约束的尺度进行了讨论.结果显示,约束尺度为2 km×2 km时效果比较理想.

基于无网格压缩感知的DOA估计算法

应用传统的压缩感知理论对天线阵列信号的波达方向(Direction-of-arrival,DOA)进行估计,存在基的失配问题。基于交替方向乘子法(Alternative Direction Method of Multiplier,ADMM)的无网格压缩感知(Grid-less Compressive Sensing)技术能够解决该问题,但仍存在收敛速度慢的缺陷。针对该缺陷,提出带自适应惩罚项的ADMM(ADMM with adaptive penalty,AP-ADMM)算法,即根据输入信号的噪声功率,自适应地选择惩罚项的初始值;同时在算法迭代求解的过程中,自适应地对目标函数的惩罚项进行调整。与传统算法相比,在保证收敛精度和DOA的恢复成功概率的条件下,带自适应惩罚项的ADMM算法收敛速率明显加快。仿真结果验证了新算法的有效性。

两种花吊丝竹叶片蛋白提取方法的2-DE比较

以2年生花吊丝竹的扦插苗为研究材料,对2种方法(TCA/酚提结合法和PEG法)提取的蛋白质的2-DE差异进行研究.结果表明:PEG法的5个组分的条带差异明显,全蛋白得到了有效分离,在F3中富集到了2条高丰度蛋白带;2种方法的2-DE图谱的均一性分析发现,PEG法中F3富集了高丰度蛋白,提高了2-DE中蛋白质的检测率和分辨率,PEG法中F1-F5共检测的蛋白总数超过了1700个,但是相邻组存在一定的重叠率,而TCA丙酮/酚提结合法只检测到约571个蛋白点,5个组与NF平均有439个蛋白点匹配,达到77.9%以上;质谱鉴定了5种差异蛋白,生物信息学分析发现这5种蛋白是糖酵解、糖异生和ATP合成的重要辅酶.2种方法的比较发现,PEG法能够将花吊丝竹叶片全蛋白中高丰度蛋白单一富集在16%的组分中,从而显著提高了2-DE的分辨率,再通过质谱技术能够检测到更多的影响生物体生长发育的低丰度蛋白,所以PEG法是一种切实可行的且较为理想的蛋白质提取方法.

LED蓝光不同光强对滇重楼光合荧光特性和解剖结构的影响

【目的】研究LED蓝光不同光强对滇重楼生长、叶片光合荧光特性和解剖结构的影响,为阐明滇重楼LED光质生物学特性提供理论依据。【方法】采用波峰为460 nm的LED蓝光光源,设置200、150、100和50μmol/(m^2·s)4个光强梯度,研究不同光强下滇重楼生长、光合荧光特性和解剖结构特征。【结果】随着蓝光光照强度的增加,滇重楼植株鲜重、叶片净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、PSⅡ、q_P、栅栏组织厚度呈先增后降的趋势,F_v/F_m、上表皮厚度呈下降趋势。150μmol/(m^2·s)光强下,滇重楼植株鲜重、叶片叶绿素含量、净光合速率、F_v'/F_m'、PSⅡ、q_P值均为最大;200μmol/(m^2·s)光强对滇重楼叶片光合荧光指标产生一定的抑制作用,植株鲜重下降。【结论】综合考虑不同LED蓝光光强下滇重楼生长、叶片光合荧光特性、解剖结构、光合素含量的变化规律,建议在滇重楼栽培中,将蓝光光强控制在150μmol/(m^2·s)为宜。

基于Ritz-POD法的格构式塔架结构风致振动分析

根据自立式塔架结构脉动风荷载的空间分布形式,实现了本征特征分解(proper orthogonal decomposition,POD)和基于荷载-里兹模态分析相结合的Ritz-POD算法求解Ritz振型,并结合谐波激励法(harmonic excitation method,HEM)和荷载-响应相关法(load response correlation method,LRC)实现了塔架结构风振响应和等效静力风荷载(equivalent static wind load,ESWL)的高效分析。计算结果表明:采用40阶基于荷载-里兹振型和100阶传统自由振动振型计算的节点风振响应和等效静力风荷载结果及变化规律一致且二者吻合度高,说明较少阶Ritz振型的计算精度是能够保障的。并且较少阶Ritz振型减少了谐波激励法与荷载-响应相关法的运算工作量,提高了风致振动分析的效率。另外,本文利用大型通用有限元软件SAP2000基于MATLAB系统的应用程序接口(API)开发环境,实现了塔架结构风致动力响应和等效静力风荷载的高效分析平台,可为其他大型复杂工程的风致振动分析提供参考。

基于Neuman井流理论确定玄武岩潜水含水层渗透系数的应用——以吉林靖宇煤矿为例

全面分析研究区玄武岩潜水含水层水文地质条件的基础上,对稳定流和非稳定理论确定潜水含水层渗透系数的优缺点进行了对比,认为非稳定井流公式确定玄武岩潜水含水层渗透系数是合理的。Aquifer Test软件基于Neuman井流理论配线法求参原理,运用计算机完成了自动求参,避免了人工配线的不足。该文根据吉林靖宇煤矿研究区玄武岩潜水含水层非稳定流抽水试验,分别用Aquifer Test软件和稳定井流公式进行了求参,并对比分析得出:玄武岩含水层弹性释水作用影响时间较长,利用Neuman潜水井流公式求参可靠,且更逼近现实;用Aquifer Test软件实现了自动求参,具有操作简单规范、可比性好的优点。

钾离子对GdBO_3:Tb^(3+)发光性能的影响

水热法合成GdBO_3:Tb^(3+)荧光粉,制备发光性能最佳的样品;在Tb3+最佳浓度时,掺入不同浓度的K+,对GdBO_3:Tb^(3+)荧光粉荧光性能进行调控,研究该荧光粉的发光强度、量子效率、物相结构、微观形貌。用荧光光谱仪(PL)、X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)等手段对材料性能进行表征。结果表明:GdBO_3:Tb^(3+)荧光粉为六方晶系,掺杂K+可以改善GdBO_3:Tb^(3+)表面形貌;Gd^(3+)∶Tb^(3+)∶K+等于20∶1∶5为其最佳掺杂比,此时可以提高GdBO_3:Tb^(3+)荧光粉的发光强度78.6%,增大量子效率21.8%。

N-CTS/MWNTs/GCE电化学传感器对多巴胺和槲皮素的检测

通过N-酰化壳聚糖(N-CTS)与多壁碳纳米管(MWNTs)复合修饰玻碳电极得到N-CTS/MWNTs/GCE电化学传感器。采用循环伏安法研究了多巴胺(DA)和槲皮素(QU)在修饰电极上电化学行为。结果表明:NCTS/MWNTs/GCE电极能显著提高DA、QU的氧化峰电流,降低其氧化峰电位。在p H分别为7.38、6.80磷酸盐缓冲溶液中,DA、QU的氧化峰电流与浓度存在线性关系,线性方程分别为:Ip(DA)=0.0397+4715.8673 c、Ip(QU)=-0.2645+256.8935 c,相关系数均大于0.997,多巴胺、槲皮素检测限分别达1.0×10-8mol·L^(-1)和1.0×10-6mol·L^(-1)。N-CTS/MWNTs/GCE电极具有较好的重现性、稳定性,相对标准偏差为1.51%。该修饰电极可用于含DA、QU成分药物的直接测定。

基于Rankine源法的气垫船破冰数值模拟

基于黏弹性薄板假设和势流理论,建立了气垫船在水面、冰面、碎冰面上航行时引起冰层-水层振动问题的统一的理论数学模型,提出了采用Rankine源与有限差分相结合的数值计算方法,通过C语言与Matlab联合编程,建立了冰层-水层的位移响应、应力分布以及破裂效果的预报方法。针对黄河水域冰层特点,对气垫船以亚临界、临界以及超临界速度航行时冰层的应力分布以及破裂情况进行了数值模拟。结果表明:所建立的理论模型和计算方法可以反映冰层的位移变形及其内部应力的分布特征,可以捕捉到气垫船破冰的临界速度,计算得到的冰层振动特性与已有文献的研究结果一致。

基于EPIC模型的四川丘陵区黑麦草生长过程及其土壤水分动态变化模拟

明确黑麦草田土壤水分变化规律,对提高四川丘陵区人工草地管理水平具有重要的现实意义;校验EPIC模型,有利于改进并提高模型对黑麦草的模拟精度,对推进作物生产系统模拟与决策技术在草粮轮作系统的应用具有重要的实践意义。本研究通过田间试验与计算机模型相结合的方法,研究了四川丘陵区黑麦草生长过程及其土壤水分动态变化规律,明确了EPIC模型对黑麦草生长过程及土壤水分变化规律的模拟精度。结果表明,1)四川丘陵区黑麦草田土壤有效含水量在3-5月较低,深层(0.4~0.6m)土壤水分在5-10月间可以得到较好恢复,适当增加氮肥投入,可以显著提高黑麦草最大叶面积系数和饲草产量,在刈割4茬的条件下,氮肥施入量不宜低于75kg/hm2,且不高于225kg/hm2;2)黑麦草田0~1m土层土壤有效含水量模拟值和观测值间的r值为0.86~0.95,RRMSE值为6.0%~17.2%,土壤水分剖面分布动态变化的模拟值和观测值间的r值介于0.57与0.92之间,且大部分大于0.85;3)EPIC模型模拟的黑麦草叶面积系数和株高与观测值间的r值均大于0.90,在统计范围内模拟值和观测值间差异不显著;黑麦草产量模拟值和观测值间的r值大于0.90,ME值和R2间差异小于0.02。总体而言,EPIC模型能够较好地模拟黑麦草生长过程,对黑麦草田土壤水分动态变化规律模拟较为准确,可以用来评价四川丘陵区以黑麦草为主的草粮轮作系统对当地气候条件的适应性。

专业认证标准下病理生理学融Sandwich形式案例教学应用探索

目的:探讨临床医学专业认证标准下,融Sandwich形式案例教学模式在临床医学专业病理生理学教学实践中的应用效果.方法:将临床医学专业本科班学生随机分为2组,分别应用融Sandwich形式案例教学(实验组)和传统教学(对照组),课程结束时分别进行笔试和问卷,比较每组教学成绩的差异及学生对融Sandwich形式案例教学的看法.结果:实验组学生病案分析题成绩明显优于对照组,学生对教学效果的满意赞同率达80%以上.结论:在专业认证标准指导下,融Sandwich形式案例教学新模式可以提高病理生理学教学效果,有助于培养学生自主学习及临床实践能力.

ZnS∶Er,Yb量子点的水热法制备及其表面修饰

以硫代硫酸钠和亚硫酸钠为反应原料,水热法合成了Er,Yb掺杂的ZnS量子点。利用X线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和荧光分光光度计分别对合成的ZnS量子点的物相、形貌和荧光性能进行分析。研究结果表明,合成的ZnS∶Er和ZnS∶Er,Yb均是ZnS闪锌矿结构,粒径约(5~10)nm,形状近球形。荧光光谱测试结果表明,ZnS∶Er量子点在530nm处获得了Er离子~2 H_(11/2)→~4I_(15/2)能级的发射峰。随着Er的摩尔分数增加,ZnS∶Er量子点的荧光强度先增加后降低,且x(Er)=2%、x(Yb)=1%时荧光效果最好。对掺杂量为x(Er)=2%、x(Yb)=1%的ZnS量子点采用SiO_2进行包覆后,量子点的表面缺陷得到抑制,Er离子的发光峰明显增强,且硅酸乙酯的包覆量为1.5%时发光强度最大。