基于堆叠稀疏去噪自动编码网络与多隐层反向传播神经网络的铣刀磨损预测模型

刀具磨损状态是机械加工过程中需考虑的重要因素之一.针对铣刀磨损的在线预测问题,建立了一种基于深度学习的铣刀磨损预测模型.首先,将采集到的铣刀切削时的振动信号进行小波去噪后,利用快速傅里叶变换和小波包分解等技术提取时域、频域及时频域上的特征参数,并根据相关性分析从中筛选出合格的特征参数合并为特征向量,以此作为堆叠稀疏去噪自动编码网络(SSDAE)的含噪样本.其次,利用特征后处理的方式对已经筛选出的特征参数进行单调不递减及平滑处理,并将其作为SSDAE的无噪样本来训练该网络.然后,将经过SSDAE降维后的特征向量作为多隐层反向传播神经网络(BPNN)的输入,以这些特征对应的实际铣刀的磨损量作为标签对该网络进行拟合训练.最后,对训练好的模型进行实验验证,通过测试数据集和人为加入噪声的测试数据集的对比,结果显示所提模型不仅具有较高的预测精度,还具有较高的鲁棒性.     

主存高效的公交网络路径规划索引

在公交时间表下给定起始和目标站点,路径规划查询返回一组到达时间早和换乘次数少的帕雷托最优路径.现有的索引方法需要大量运行时内存.本文提出主存空间高效的索引方法(a-)PAINT.(a-)PAINT对每个站点v预计算一组标签,使得对于从站点s到站点d的查询可以通过匹配s和d相关的标签高效地生成查询结果的一条路径.PAINT对任意查询返回最优路径.a-PAINT只需要很小的预处理开销,但可能返回多一趟换乘的次优路径.用真实的公交时间表与模拟查询测试,PAINT具有合理的预处理开销.a-PAINT需要更少量的预处理开销,在大规模公交网络下准确率达90％.     

自适应融合层级特征的混合退化图像复原算法

多种退化类型混合的图像比单一类型的退化图像降质更严重,很难建立精确模型对其复原,研究端到端的神经网络算法是复原的关键.现有的基于操作选择注意力网络的算法(operation-wiseattentionnetwork,OWAN)虽然有一定的性能提升,但是其网络过于复杂,运行较慢,复原图像缺乏高频细节,整体效果也有提升的空间.针对这些问题,提出一种基于层级特征融合的自适应复原算法.该算法直接融合不同感受野分支的特征,增强复原图像的结构;用注意力机制对不同层级的特征进行动态融合,增加模型的自适应性,降低了模型冗余;另外,结合L1损失和感知损失,增强了复原图像的视觉感知效果.在DIV2K,BSD500等数据集上的实验结果表明,该算法无论是在峰值信噪比和结构相似性上的定量分析,还是在主观视觉质量方面,均优于OWAN算法,充分证明了该算法的有效性.     

Novel TiC-based composites with enhanced mechanical properties

Novel TiC-based composites were synthesized by reactive hot-pressing at 1800 °C for 1 h with ZrB₂ addition as a sintering aid for the first time. The effects of ZrB₂ contents on the phase composition, microstructure evolution, and mechanical properties were reported. Based on the reaction and solid solution coupling effects between ZrB₂ and TiC, the product ZrC may be partially or completely dissolved into the TiC matrix, and then phase separation within the miscibility gap is observed to form lamellar nanostructured ZrC-rich (Zr, Ti)C. The TiC-10 mol.% ZrB₂ (starting batch composition) exhibits good comprehensive mechanical properties of hardness 27.7 ± 1.3 GPa, flexural strength 659 ± 48 MPa, and fracture toughness of 6.5 ± 0.6 MPa m^1/2, respectively, which reach or exceed most TiC-based composites using ceramics as sintering aids in the previous reports.     

下扬子地区下志留统风暴沉积特征及风暴作用对泥页岩品质的影响

近年来在下扬子地区页岩气地质调查井所获取的地层岩心资料，揭示该地区下志留统风暴沉积较为发育。基于精细的岩心观察描述，详细分析了下扬子地区下志留统高家边组下段中上部风暴沉积的特征，并阐明了风暴作用对泥页岩的影响。研究表明：研究区风暴岩岩性偏细，以粉砂岩为主，石英含量较高，结构成熟度较低，具2种不同的粒度概率曲线；主要发育底部冲刷面、块状层理、平行层理、丘状交错层理、波纹交错层理、准同生变形构造等沉积构造；垂向上主要识别出4种风暴沉积序列，均具有从底到顶粒度变细的沉积特征，不同的沉积序列与风暴流能量的强弱有关。下扬子地区早志留世频繁的风暴活动与研究区的古地理背景和古气候条件具有内在联系。特大型风暴对浅海陆棚深水区的细粒泥质沉积物特征产生重要影响，包括降低有机质含量、减少单层厚度、破坏垂向连续性、改变原始沉积构造和侧向稳定性等，总体上降低了泥页岩的品质。因此，研究认为在页岩气的勘探和评价过程中应重视风暴因素对陆棚深水区原始泥质沉积物的影响。     

One step method of structure engineering porous graphitic carbon nitride for efficient visible-light photocatalytic reduction of Cr(Ⅵ)

Porous g-C3N4 nanosheets (PCN) were prepared by the nickel-assisted one-step thermal polymerization method.Hydrogen (H2) which was produced by the reaction between nickel (Ni) foam and ammonia (NH3) defined the structure and properties of PCN.During the formation of PCN,the participation of H2 not only enhanced the spacing between layers but also boosted the specific surface area that more active sites were exposed.Additionally,H2 promoted pores formation in the nanosheets,which was beneficial to the transfer of photons through lamellar structure and improved the absorption efficiency of visible light.Remarkably,the obtained PCN possessed better Cr(Ⅵ) photocatalytic reduction efficiency than pure g-C3N4.The reaction rate constant (k) of PCN (0.013 min-1) was approximately twice that of bare g-C3N4 (0.007 min-1).Furthermore,the effects of original pH and concentration of Cr(Ⅵ)-containing solution on removal efficiency of Cr(Ⅵ) were explored.A possible photocatalytic mechanism was proposed based on the experiments of radical scavengers and photoelectrochemical characterizations.     

基于乙酰胆碱酯酶和氧化应激研究海胆酮对阿尔茨海默症的作用机制

海胆酮是一种酮式类胡萝卜素，主要从海胆及藻类等海洋生物中提取。本文研究海胆酮对乙酰胆碱酯酶（acetylcholinesterase，AChE）的抑制作用，应用酶动力学、荧光光谱、圆二色光谱和分子对接技术研究海胆酮对AChE的抑制机理，并用淀粉样β蛋白片段25～35（amyloid beta-peptide 25-35，Aβ25-35）诱导大鼠肾上腺嗜铬细胞瘤细胞（PC12细胞）建立阿尔茨海默症（Alzheimer’s disease，AD）模型，研究海胆酮对AD细胞模型氧化应激损伤的作用。结果表明，海胆酮有很强的AChE抑制活性，其半抑制质量浓度为（16.29±0.97）μg/mL，抑制常数Ki为3.82 μg/mL，表现为竞争性抑制；海胆酮可诱导AChE二级结构改变，更容易与AChE活性中心氨基酸Ser200、His440、Trp84和Tyr121结合，阻碍底物碘代硫代乙酰胆碱（acetylthiocholine iodide，ATCI）与酶结合，从而引起酶活力降低。海胆酮能有效抑制Aβ25-35诱导PC12细胞的AChE活力，降低丙二醛含量，增加超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和谷胱甘肽过氧化物酶活力，减轻Aβ25-35诱导的PC12细胞氧化应激损伤。本研究基于AChE和氧化应激阐明了海胆酮对AD的潜在作用机制，为海胆酮在功能食品、生物医药等领域的应用提供了数据支持和理论根据。     

增材制造技术在超高膨胀封隔器中的应用

石油和天然气行业不断关注增材制造技术在航空航天和汽车行业的应用发展。研发了利用增材制造技术的超高膨胀封隔器,该封隔器的支承环系统由增材制造。增材制造设计大幅减少了支承系统的构件数量,同时显著提高了膨胀能力和额定压力。密封元件系统与增材制造支承环安装在一起,提供了极端膨胀比、零挤压间隙和对不规则孔的良好适应性。分析和测试结果表明:直径膨胀比高达111%,与常规封隔器相比,提高50%以上; 至少涵盖5种线重的套管(外径相同); 在148.89 ℃的温度下,密封元件能够保持压力68.95 MPa。介绍了增材制造技术、增材制造支承环概念、增材制造材料力学性能、密封元件系统优化和测试情况,以期给我国的完井作业提供借鉴。