A novel deep learning scheme for multi-condition remaining useful life prediction of rolling element bearings

The remaining useful life (RUL) prediction of a rolling element bearing is important for more reasonable maintenance of machinery and equipment. Generally, the information of a failure can hardly be acquired in advance while running and the degradation process varies in terms of different faults. Thus, fault identification is indispensable for a multi-condition RUL prediction, where, however, the fault identification and RUL prediction are separated in most studies. A new hybrid scheme is proposed in this paper for the multi-condition RUL prediction of rolling element bearings. The proposed scheme contains both classification and regression, where the 2D-DCNN based classifier and predictors are built concerning typical fault conditions of a bearing. For the online prediction, the raw signals are spanned in the time-frequency domain and then transferred into images as the input of the scheme. The classifier is used to monitor the vibration of rolling bearings for online fault recognition and excite the corresponding predictor for RUL prediction once a fault is detected. The output from the predictor is amended by the proposed adaptive delay correction method as the final prediction results. A demonstration is performed based on the XJTU-SY datasets and the results are compared with those from the state-of-the-art methods, which proves the superiority of the proposed scheme in improving the accuracy and linearity of RUL prediction. The time cost of the proposed online prediction scheme is also investigated and the results indicate high time effectiveness.     

基于混合卡尔曼滤波器组的航空发动机双通道传感器故障检测

基于机载非线性模型与分段线性卡尔曼滤波器混合组成的混合卡尔曼滤波器组,结合双通道传感器的特点,建立了民用航空发动机传感器故障诊断系统;给出故障诊断原理及算法的同时,将该系统应用于民用涡扇发动机传感器常见典型故障进行了仿真;仿真结果表明,诊断系统可以在发动机发生健康蜕化后,通过只简单更新机载模型的蜕化因子,而保持线性卡尔曼滤波器的参数不变,便能准确地检测和隔离各类传感器故障而不发生误报;该更新过程可以在线自动完成,省时省力,易于工程实现。     

一株秸秆纤维素降解菌株的筛选及其降解特性

纤维素是自然界一种最重要的可再生资源,本文从玉米地土壤中分离出 1 株产纤维素酶能力较强的菌株J-N3。以羧甲基纤维素为唯一碳源的分离培养基和刚果红染色法进行初筛,再将筛选到的菌株进行液体发酵培养并测定酶活。结合形态学特征与分子生物学鉴定结果得知,菌株J-N3为芽孢杆菌属( Bacillus)。并对其酶学性质进行初步研究,得到酶最适pH为6.0时,最适反应温度为50 ℃。玉米秸秆经菌株 J-N3处理20 d 时,秸秆失重率及纤维素分解率分别达到26.22%、31.01%。     

纳米碳颗粒/氮化碳复合材料的制备及光催化性能

通过一步热聚合法制备纳米碳颗粒/氮化碳复合材料,利用XRD、FTIR、TEM、DRS、PL等手段对纳米碳颗粒/氮化碳进行了系统表征,并考察其光催化降解罗丹明B的光催化性能。结果表明,纳米碳颗粒的负载可以显著改善复合材料的可见光吸收能力及光生电子/空穴的分离效率,当加入纳米碳颗粒的质量为10 mg时,所得到的纳米碳颗粒/氮化碳2在20 min内对罗丹明B的降解率可以达到96.5%,明显优于纯氮化碳材料。此外,纳米碳颗粒/氮化碳复合材料还表现出良好的稳定性。     

唑螨酯的毒性及研究进展

唑螨酯是一种高效、广谱、非内吸性的苯氧基吡唑类杀螨剂,广泛用于果蔬害螨防治。但近年来因为不合理使用导致残留及安全性问题。笔者综述了唑螨酯的应用、残留、代谢降解及毒性研究进展,以期对后续研究提供参考。     

同轴电纺法TiO2/g-C3N4的制备及光催化性能研究

传统的静电纺丝法使用单一的毛细管状喷头喷丝,通常用于制备实心且表面光滑单一组分的纳米纤维,无法得到具有多种功能性结构的复合材料,应用范围较窄。以酞酸丁酯和尿素为原料,采用同轴静电纺丝法成功制备了TiO₂/g-C₃N₄复合材料,并用X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、紫外可见漫反射光谱（UV-vis DRS）、场发射扫描电子显微镜（SEM）和Brunauer-Emmett-Teller （BET）分析对样品进行了表征,通过光催化降解亚甲基蓝溶液（MB）研究了不同g-C₃N₄添加量对TiO₂/g-C₃N₄复合材料光催化性能的影响。实验结果表明,采用同轴静电纺丝法结合500℃煅烧工艺成功制备了大比表面积及高光催化性能的TiO₂/g-C₃N₄复合材料。当g-C₃N₄添加量为0.15 g时,TiO₂/g-C₃N₄复合材料对亚甲基蓝溶液（MB）的光催化降解效率可达93.8%,且经过5次重复实验后降解率仍可达80%以上。     

掺杂铁的二氧化铅电极的制备及性能研究

主要研究了不锈钢/PbO₂电极和掺杂的不锈钢/Fe-PbO₂电极的制备,用其对有机废水的处理效果及影响因素来评价该电极的性能。实验结果表明:采用恒流阳极电沉积技术制备的PbO₂电极,掺杂和不掺杂铁的电极主要成分都是β-PbO₂;两电极外观都没有明显的裂纹等缺陷,掺杂铁的二氧化铅镀层颗粒大小镶嵌,很好地清除了内应力,保证了基材与镀层不易脱落,未掺杂铁的二氧化铅镀层颗粒细小、均匀,内应力有些大;将Fe（NO₃）₂添加至电沉积溶液中,致使PbO₂电沉积层的析氧电位向正方向移动,改善了PbO₂电极的电催化活性,以至于更有利于氧化降解有机物。用改性的Fe-PbO₂电极和常规的PbO₂电极分别降解初始浓度相同的邻苯二酚和苯酚有机物废水,改性的Fe-PbO₂电极对苯酚和邻苯二酚的去除率均高于常规的PbO₂电极。掺杂铁的二氧化铅电极较未掺杂电极有更好的电催化活性,更高的析氧电位,更适宜于用作电催化阳极。     

BiOBr/UiO-66-（COOH）2复合材料制备及光催化性能研究

为提高传统光催化材料BiOBr和UiO-66-（COOH）₂的性能和对可见光的吸收强度,以及它们的光催化活性和光催化效率,通过简单的溶剂热法制备了一种新型复合光催化剂BiOBr/UiO-66-（COOH）₂。运用X射线衍射光谱（XRD）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、红外光谱（FT-IR）、光致发光（PL）光谱、N₂吸附-脱附、紫外-可见漫反射光谱（UV-Vis DRS）和电化学等手段对其进行表征,并对其光催化降解甲基橙的效率进行了研究。结果表明,相对于单一的BiOBr材料,与UiO-66-（COOH）₂复合之后的BiOBr/UiO-66-（COOH）₂催化剂保留了原有材料的结构,相应的比表面积增大,对可见光的吸收强度增强。将BiOBr/UiO-66-（COOH）₂用于光催化降解甲基橙,在氙灯照射120 min后,甲基橙的降解率达到70%,分别约为纯UiO-66-（COOH）₂和BiOBr的3.68倍和1.43倍,光催化活性显著提高,光催化降解过程符合一级反应动力学规律。     

Fe(Ⅲ)改性膨润土光催化降解水溶液中的4-氯苯酚

以Fe（Ⅲ）离子交换改性膨润土,制得一种多相Fenton催化剂;以4-氯苯酚为模型污染物,研究不同反应条件的影响。结果表明,复合催化剂主要含SiO2及α-Fe2O3两种晶型,Fe是以高催化活性的α-Fe2O3形式存在。复合催化剂在H2O2及紫外光的协同作用下,经60 min反应后对4-氯苯酚的降解率约100%,TOC去除率约70%,且其循环使用性能较好。在实际操作过程中,控制溶液体系的pH值为6以及H2O2与4-氯苯酚浓度比约15较为适宜;在4-氯苯酚的降解过程中,C—Cl键持续断裂,Cl-被释放出来,降解过程生成了一些不含氯的中间产物。