Discussion on Foundation of Offshore Wind Turbine

This paper briefly describes the classification and composition of offshore wind turbine foundation structure,and focuses on different structural forms of offsh...     

基于方差约束与几何不变特性的图像匹配算法

为解决较多图像匹配算法主要通过测量关键点之间的距离来实现特征匹配,忽略了图像的结构信息,使其存在较多的误匹配的问题,本文设计了方差约束耦合几何不变特性的图像匹配算法。借助于Forstner算子计算像素点的兴趣值,以检测图像的特征;计算图像的梯度信息,获取图像的方向值,并切割图像特征的圆形邻域,从而获取扇形子域;以图像的方向值为基础,通过计算扇形子域中的灰度不变矩,输出对应的特征向量;引入区域方差函数,获取图像的结构信息,将其加入至图像特征的匹配过程,以约束欧式距离的测量结果,实现图像特征匹配;最后利用匹配点间的几何不变特性,对匹配特征去伪求真,优化匹配结果。测试数据表明：相对于已有的匹配技术,在对无变换图像、缩放图像以及旋转图像匹配时,所提算法拥有更高的匹配准确度,分别达到了96.56%、95.38%和93.52%。     

基于改进Xception的玉米大斑病识别

利用无人机平台进行作物病害识别时,由于其拍摄图像分辨率高、目标病斑占比小,现有检测方法需要对图像进行多步骤处理,费时费力且检测效果不稳定。为减少图像处理步骤,提高检测准确率,文章以无人机拍摄图像中玉米大斑病为检测对象,首先将图像按照一定的比例进行缩小和裁剪,利用2种不同分辨率的图像重构公开数据集;然后对Xception网络进行改进,通过增加密集连接减少病斑特征信息丢失,以提高特征信息融合能力,增加注意力模块调整图像通道,以抑制无效信息;最后训练模型完成对玉米大斑病的识别并进行性能评估。实验结果表明,所提模型识别准确率达到了95.23%,单张图片识别时间减少到了0.547 6 s。该模型能够有效检测无人机拍摄的图像中的玉米大斑病。     

4种地黄红外光谱、热分析及微观结构对比研究

为比较4种地黄(生地黄、熟地黄、生地炭、熟地炭)成分的相似性及差异性,采用傅立叶红外光谱仪测试了4种地黄红外光谱,并计算了它们的二阶导数图谱,用综合热分析仪分析了它们在受热过程中热性能变化,用X射线能谱仪和扫描电子显微镜分析了它们表面化学元素质量分数和微观结构。结果表明：4种地黄红外光谱主要吸收峰位置、峰形相似,但吸收峰强度有差异,它们均有地黄糖、醇和氨基酸等分子的—OH、—CH、C=O、—NH的吸收峰,其中熟地黄的糖质量分数较高,生地炭和熟地炭在多处吸收峰强度明显降低。在1 200～500 cm^-1波段,4种地黄红外光谱二阶导数图在强度和形状均存在较大差异。在190～350℃温度段,由于地黄中多种糖类、醇、氨基酸等热分解导致较大的热失重,其中,生地黄和熟地黄比生地黄炭和熟地黄炭热失重更明显。生地炭和熟地炭比生地黄和熟地炭的氧元素质量分数低,而碳元素质量分数高,这些研究表明4种地黄化学成分相似,且生地黄和熟地黄有相似化学成分和微观结构,而生地炭和熟地炭有相似化学成分和微观结构,生地炭和熟地炭的糖、醇和氨基酸等质量分数比生地黄和熟地黄明显降低。     

基于多源数据融合的半导体晶片CMP抛光材料去除率预测

目的 对半导体晶片抛光过程中的工艺参数、耗材使用量、抛光垫状态参数等多源数据预处理后进行数据融合,建立材料去除率(MRR)预测模型,为实现半导体晶片抛光加工工艺的决策和处理奠定基础。方法 研究晶片抛光加工中的数据特点及数据融合需求,提取数据集中每个晶片加工过程中的统计特征并生成新数据集,同时引入邻域特征以应对晶片加工过程中动态因素对材料去除率的影响。提出基于深度自动编码器的多源数据融合及材料去除率预测方法。设计深度自动编码器参数,优化深度自动编码器的损失函数从而增强深度自动编码器对强相关性特征变量的重建。基于深度自动编码器进行多源传感器信号融合,降低数据维度。使用超参数搜索算法优化BP神经网络超参数,利用BP神经网络方法将融合后的数据进行半导体晶片抛光过程中的材料去除率预测。结果 采用PHM2016数据集对模型进行验证,均方误差MSE达到7.862,相关性R²达到91.2%。结论 基于多源数据的融合模型能有效预测MRR,可以对半导体晶片CMP工艺过程的智能决策与控制起到良好的辅助作用。     

负载羧基化球状介孔纳米颗粒TFN膜的研究

在薄层复合膜(thin-film composite membrane, TFC膜)中引入无机纳米颗粒,形成薄层纳米复合膜(thin-film nanocomposite membrane, TFN膜),近几年作为反渗透膜开始应用于水处理研究。但是无机纳米颗粒在TFC膜中的性能的不稳定性和膜的机械强度等变成了突出问题。合成制备了粒径约为110 nm修饰羧基的介孔氧化硅球状纳米颗粒(MSN—COOH),并将其成功地化学键合在TFC膜的表面功能层交联网络中。与TFC膜相比,键合有MSN—COOH的TFN膜,水通量提高了56.2%,保持高脱盐率;由于单分散介孔纳米颗粒表面亲水官能团的引入,使膜表面的亲水性有很大程度提高,单分散介孔纳米颗粒在基体中的有序排列,使膜表面粗糙度降低,提高了膜的抗污染能力。与普通TFN膜相比较,具有更好的稳定性和柔韧性,可以在长时间高压过滤操作下保持稳定。     

电催化氮气还原合成氨催化材料研究进展

氨是纺织、制药、化肥等领域重要的化工原料,也是一种清洁的能源载体,需求量大。目前氨的工业生产主要为Haber-Bosch法,反应条件严苛,能源消耗大且碳排放较高。电催化氮气还原(NRR)合成氨是一种在常温常压下进行的反应,工作电位低,且电能可通过清洁能源提供,是一种很有潜力的合成氨新工艺。但目前电催化NRR材料的产氨速率和法拉第效率低、工作稳定性不够高、溶液中痕量氨的定量检测困难及检测标准不统一等都为其发展带来了巨大挑战。本文首先介绍了电催化NRR的反应机理和常用研究方法,然后重点梳理了2019年以来NRR催化材料的最新研究进展,最后对该领域研究面临的挑战和机遇进行了展望。     

多孔BN选择性去除燃油中硫化合物的密度泛函理论研究

选择性去除燃油中的硫化物对环境和人类健康具有重要意义。采用基于密度泛函理论（DFT）和含色散矫正的密度泛函理论（D-DFT）的方法,研究了多孔氮化硼（p-BN）及其空位缺陷对燃油中噻吩类硫化物及非硫化物的吸附行为及吸附选择性。结果表明：B—N极性键与硫化物极性分子之间的分子间力使p-BN能选择性去除燃油中的二苯并噻吩（DBT）;引入N、B空位缺陷后,缺陷能级与S原子形成化学相互作用并伴随电荷转移,进一步增强了p-BN对硫化物的吸附。通过对N、B空位缺陷形成能的计算,预测了合成含V_N、V_B的p-BN所需的化学条件：在富硼条件下,采用B₂H₄作为B源比采用B、α-B₁₂和BH₃等更有利于V_N的形成;而在富氮环境下采用N₂H₄作为N源比采用N₂、NH₃等更有利于V_B形成。为实验上有目的地合成高效吸附脱硫材料提供理论依据。     

原位固氮剂在污泥堆肥过程中保氮机制

高温好氧堆肥技术虽然可有效处理有机固体废物,但常常会释放大量的氨气和造成氮素损失。本文以硫酸镁、磷酸二氢钾、硫酸镁+磷酸二氢钾（分别记为MgSO₄、KP和KPM处理组）为原位固氮剂,污泥和木屑为原料,进行高温好氧堆肥试验,研究以上原位固氮剂对污泥堆肥过程中的氨气挥发和氮素损失的影响。结果表明,硫酸镁（MgSO₄）对物料pH有显著的降低效应,添加硫酸镁使堆体高温期pH降低至8.17,低于硫酸镁+磷酸二氢钾（KPM）组（8.55）和对照（CK）组（8.90）。与CK相比,MgSO₄和KPM的NH₃累积释放量分别降低了34%和28%,反而KP组增加了35%。对比不同条件下XRD图谱可知,MgSO₄的固氮效应并不是由于MgNH₄PO₄·6H₂O的生成,而是由于其对pH的降低效应造成的。堆肥结束后,除了KP组,各处理条件下的种子发芽率值（germination index,GI）均不会对后续使用带来不利影响。     

马来酸酐酰化壳聚糖/天然橡胶复合材料的制备及其性能研究

采用胶乳共混法,分别以引发剂过氧化苯甲酰(BPO)、过二硫酸钾(KPS)、偶氮二异丁腈(AIBN)、硫黄体系(VS)为引发剂,制备马来酸酐酰化壳聚糖(MCS)/天然橡胶(NR)复合材料。试验结果表明:KPS和VS引发的MCS/NR复合材料凝胶较少;VS引发的MCS/NR复合材料的物理性能比过氧化物预硫化MCS/NR复合材料大幅提高;MCS/NR复合材料的亲水性、耐热性能和抗菌性能与NR相比明显提高,有望作为制备医用NR制品的材料。