风力机轴承实时剩余寿命预测新方法

由于传统退化指标对周期性故障冲击缺乏敏感性和鲁棒性,无法实现风力机轴承退化过程的适时跟踪以及剩余寿命的准确预测,提出了基于包络谐噪比(envelope harmonic-to-noise ratio,简称EHNR)和无迹粒子滤波(unscented particle filter,简称UPF)相结合的风力机轴承实时剩余寿命预测方法。首先,通过计算振动信号的EHNR监测轴承的早期退化点,并提取EHNR的趋势特征作为退化指标;其次,以轴承历史数据构建退化模型,利用UPF算法更新模型参数,实现对轴承退化状态的跟踪和预测;最后,使用实际风力机轴承监测数据对所提方法进行验证。结果表明,该方法能适时启动寿命预测机制,有效解决传统粒子滤波算法的粒子退化问题。与常用的支持向量回归模型(support vector regression,简称SVR)、反向传播神经网络(back propagation neural network,简称BPNN)的预测方法相比,具有较高的预测精度,为大型风力机组的健康管理和可靠性评估提供参考依据。     

聚苯乙烯磺酸钠掺杂正渗透膜的制备及其性能

通过两步无皂乳液聚合法，改变第二步对苯乙烯磺酸钠的加入量，制备表面携带磺酸根基团量不同的纳米粒子（PSS），并将其应用于正渗透（FO）膜的制备。采用红外光谱仪（FTIR）和光电子能谱仪（XPS）表征粒子组成，通过扫描电子显微镜（SEM）表征膜的表面和断面形貌，测定膜孔隙率和亲水性，考察表面磺酸根量不同的聚合物粒子对膜结构性能的影响。结果表明，PSS的引入能提高膜的孔隙率，改善膜的亲水性，且随着粒子表面携带的磺酸根基团量增多，膜的孔隙率与亲水性也随之提高。这是因为PSS粒子可以支撑内部孔道，且表面携带的亲水基团-SO3Na可以提高膜的亲水性，影响活性层的形成。所制备的FO膜性能也得到相应改善，水通量达到了61.1L/(m²·h)，为纯聚砜膜的2.8倍，盐截留率达到93.2%，J_s/J_v值仅为0.31g/L，性能得到极大提升。     

水合物形成促进剂研究进展

添加促进剂是高效制备水合物的研究热点，促进剂及其添加量对水合物生成效果至关重要。本文主要从热力学促进剂和动力学促进剂两大类型进行分析：总结了可溶水相热力学促进剂和不可溶水相热力学促进剂的浓度对水合物形成相平衡的影响；从表面活性剂、纳米粒子和相变材料等添加剂，阐述了动力学促进剂添加量对水合物生成诱导时间、储气量和生成速率等方面的影响。促进剂都存在最佳浓度的添加量，并且不同类型促进剂复配更有利于水合物生成。目前添加促进剂后水合物形成机理的研究大多从宏观现象推测，部分学者通过拉曼光谱、X射线衍射和显微观察探索分析促进剂对水合物形成的微观影响，这方面研究有待于进一步开展。添加量作为水合物形成促进剂的重要指标，研究者应得到水合物形成促进剂的最佳浓度与所研究对象的关联性。     

变异机制粒子群优化的摄像机内参数校准

针对大空间单目视觉系统中摄像机内参数校准精度对整体测量精度影响较大这一问题,本文提出一种基于变异机制粒子群优化(MMPSO)算法的摄像机内参数虚拟三维校准方法。该方法基于分阶段最优化思路,通过建立摄像机成像模型对摄像机外参数及部分内参数进行初始值估计,再通过MMPSO算法对内参数进行优化校准确定最终的结果。实验中为了提供精确的校准控制点,搭建了校准硬件平台,将红外发光二极管固定于三坐标测量机测头上并跟随测头移动,构造一个大空间虚拟三维校准板。实验结果表明:主要的10个内参数均达到测量精度要求的数量级,验证了该方法的有效性。通过单目视觉坐标测量系统对两种校准方法所得结果进行等距测量实验,基于Janne Heikkila的三维校准法的总体标准差为0.112mm,基于MMPSO算法的虚拟三维校准法的总体标准差为0.084mm。通过对比实测数据标准差,可以证明本文提出的校准方法稳定性更好,精度更高。该方法能够满足大空间单目视觉坐标测量系统对摄像机内参数精度的要求,对视觉坐标测量技术领域中的摄像机校准等非线性优化问题具有一定指导作用。     

基于壳聚糖纳米粒子载药体系的制备与应用研究进展

壳聚糖纳米粒子载药体系因其天然无毒、生物相容性高、可生物降解等特点，在生物医学、化工和食品等领域有广阔的应用前景。本文对制备壳聚糖纳米粒子的离子交联法、聚电解质复合法、乳化交联法、喷雾干燥法和溶剂蒸发法等主要方法进行了综述，并阐述了其制备原理和优缺点。此外，本文结合国内外学者近期的研究工作，综述了壳聚糖纳米粒子载药体系在抗肿瘤药物和抑菌药物方面的应用研究进展，并对壳聚糖装载降糖药物、降脂药物、治疗骨质疏松药物和抗癫痫药物应用进行了简介。最后结合壳聚糖纳米载药体系在制备方法及应用中存在的实际问题，提出多学科研究相结合，开发壳聚糖纳米载药体系的智能控释、靶向递送功能和突破人体特殊生物屏障功能将是其近期的重点研究方向。     

基于 Janus双亲粒子的超疏水粉末涂料的制备与性能研究

以 Janus双亲粒子为疏水助剂，采用邦定技术，并以聚酯树脂为成膜物， β-羟烷基酰胺（HAA）为固化剂，制备了超疏水粉末涂料。通过场发射扫描电子显微镜、表面粗糙度测试仪和疏水角测试仪对粉末涂料颗粒和涂层性能进行测试和表征。研究了 Janus双亲粒子的添加方式、用量及邦定时间对涂层疏水性能和机械性能的影响。结果表明：以超细砂纹粉末涂料为底粉，采用邦定技术将 0. 5%的 Janus双亲粒子与底粉相结合，匹配 0.1%的聚酰胺类蜡粉，可赋予涂层优异的疏水性能（静态水接触角 164°、滚动角 6°）和机械性能。