基于深度学习与不平衡样本集的输电线路故障分类

针对输电线路各类型故障样本间的数量不平衡会造成人工智能算法对故障中的少数类样本识别精度不足的问题,提出了一种基于Borderline-SMOTE（BSMOTE）算法与卷积神经网络（CNN）相结合的输电线路故障分类方法。该方法首先利用BSMOTE算法对位于分类边界上的少数类样本进行过采样合成处理,改善样本间的不平衡度,然后将所提取的一维故障电流信号样本重构成二维灰度图像数据形式,并在Pytorch深度学习框架下搭建了CNN网络模型,利用模型的自主学习能力对灰度图像进行特征自提取与辨识,减少传统人工设计特征提取的工序,完成对输电线路故障类型的分类。实验结果表明该模型能够提高对少数类故障样本的识别能力,准确地判断故障类型,并对噪音具有较强的抗干扰能力。     

基于有限元模型的超声切割刀优化设计

超声切割刀在材料加工领域中有广泛的应用前景,可用于切割各种复合材料等硬脆材料。该文利用ANSYS有限元分析软件建立超声切割刀的有限元模型,对其进行模态分析和谐响应分析。仿真结果显示,超声切割刀在40kHz频率附近存在轴向纵振模态,其振动节点位于安装环和压电陶瓷中心线上,符合设计要求。基于有限元模型研制超声波切割刀,通过阻抗分析仪与激光多谱勒测振仪对换能器的固有频率与响应进行测试,获得的超声切割刀阻抗曲线平滑,谐振频率为40.261kHz,设计误差为0.83%,最大振幅达到14.52μm,结果与有限元计算相互吻合。     

基于分布式光纤传感的防热结构损伤识别研究

防隔热结构已大量应用在工程中,其健康状态对结构安全至关重要。为了监测隔热层粘接结构的健康状态,该文提出了一种基于分布式光纤传感器的防热粘接结构的损伤识别和监测方法。利用有限元法对带损伤试件承受弯曲载荷的过程进行了数值模拟,通过模拟的应变结果确定含有脱粘、裂纹两种损伤试件的应变趋势,作为判断结构失效的分类依据。通过对带有脱粘和裂纹缺陷的试件进行实验识别并定位损伤位置,监测试件的健康状况。研究结果表明,根据结构受载状态下的应变趋势可以判断试件是否发生脱粘或裂纹损伤,从而实现对结构的健康状态监测。     

红曲发酵液中水溶性红曲黄色素的吸附分离

本文考察不同极性大孔树脂、离子交换树脂、活性炭及硅胶等吸附介质对红曲菌深层发酵液中水溶性红曲黄色素的吸附分离性能。结果显示非极性大孔树脂DA201-C效果最好,该吸附过程符合Freundlich方程,吸附动力学符合准一级动力学模型,表明吸附不受单层吸附的限制;液膜扩散是吸附主要限速步骤,扩散速率常数为0.16 min-1。通过静态和动态吸附洗脱条件优化,运用SPSS对数据进行分析,发现静态吸附、解吸料液比为1:2,吸附、解吸时间15 min,解吸液100%乙醇,酸性条件解吸效果较好;动态吸附解吸流速为0.25 BV/min条件下,可得到高回收率（96.99%）、脱盐率（99.44%）和脱糖率（92.52%）的水溶性红曲黄色素,经初步扩大实验显示吸附解吸性能稳定。大孔树脂DA201-C分离纯化发酵液中水溶性红曲黄色素操作简单、快速、放大性能好,具有很好的工业化生产应用价值。     

鳙鱼肠道菌群多样性及潜在益生菌的分离鉴定

该研究利用三代16S rRNA扩增子测序技术分析天然池塘生境鳙鱼肠道菌群特征,并从中分离潜在益生菌。该生境鳙鱼肠道菌群以厚壁菌门（Firmicutes,10.28%）和变形菌门（Proteobacteria,21.47%）为主。在属水平上,以未命名菌属ZOR006（21.63%）、严格梭菌属（Clostridium_sensu_stricto_1,10.84%）、罗姆布茨菌属（Romboutsia,10.34%）、类梭菌属（Paeniclostridium,9.63%）、甲基孢囊菌属（Methylocystis,8.74%）为主。为分离到既有利于营养物质的吸收又能抑制病原微生物的鳙鱼源芽孢杆菌（Bacillus）,对从该生境鳙鱼肠道中分离的菌株进行产酶、抑菌等功能相关益生特性试验。试验共分离出3株细菌,YB6、YB42和YB56,通过菌落形态观察及16S rRNA序列分析,鉴定结果显示其分别为贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis strain）、暹罗芽孢杆菌（Bacillus siamensis strain）和解淀粉酶芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens strain）。试验结果表明,3株菌均具有良好的产胞外蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶及抑制病原菌的能力,可以作为促消化和病原拮抗益生菌做进一步的研究。     

压电超声辅助研磨抛光技术研究进展

研磨抛光是机械加工领域中精密光整加工的重要手段。在传统研磨抛光中,特别是对硬脆性材料进行研磨抛光时,存在高硬度、低断裂韧性和化学性质稳定等特点,对其进行研磨抛光时很难获得理想的加工效率和优越的表面质量等问题。压电超声辅助研磨抛光属于振动研磨技术的一种,它将超声振动磨削技术应用于研磨加工,其高频振动能有效减小研磨力,提高加工效率,可充分发挥硬研磨工艺特点。该文结合压电超声辅助研磨抛光特性和研究方法现状,对国内外超声辅助研磨抛光硬脆材料的发展动态进行了综述与展望。     

容错处理器阵列的多逻辑列并行重构算法

处理器阵列的容错重构技术是片上网络多核、众核高性能体系结构的可靠性技术之一。现有的最大逻辑阵列并行重构技术仅对单条逻辑列的构造实现了并行化,而对多条逻辑列的同步并行仍未见可行算法。依据处理器阵列的潜在并行性,在分治策略的基础上,提出了一种阵列分块的并行重构算法。算法对处理器阵列实施横向分块划分,对每个阵列块进行并行重构,并对所得逻辑子阵列进行归并,实现了多条逻辑列的同步并行重构。与现有的并行算法相比,新算法同样能够生成最大逻辑列,并且减少了通信开销与计算中的数据冗余,有效提高了运行速度。实验结果表明,在物理阵列大小为64×64的处理器阵列上,运行速度比现有并行算法提高39.55%,并且具有良好的可扩展性。     

干旱半干旱地区地下水水化学特征及成因

以内蒙古乌拉盖地区地下水为研究对象,综合利用水化学计量分析、多元统计分析、空间统计分析及氧化还原分析等,开展区域地下水水化学特征及成因研究。结果表明：研究区地下水水化学特征存在显著的空间变异性;水岩作用是控制水化学演化的主要因素,蒸发浓缩及离子交换作用次之;硅酸岩风化是主控的水岩作用,碳酸盐岩溶解次之,蒸发岩影响较为微弱,这与区域地质背景相匹配;部分地下水存在硝酸盐污染,空间分析表明区域分散的农牧业及生活污水排放成为地下水硝酸盐污染的重要来源,氧化还原分析表明区域存在潜在的反硝化趋势。研究结果可为干旱及半干旱区地下水资源可持续开发利用提供科学依据。     

基于碳信息不对称的两级供应链谎报行为

为研究供应链上下游企业间面临碳信息不对称风险时的最优谎报决策,运用Stackelberg博弈理论探讨制造商为主导的二级供应链博弈行为。结合碳排放交易机制下的新型利润模型,采用逆向求解法求解供应链参与者最优决策,并定性分析制造商和零售商的谎报行为以及谎报行为对供应链绩效的影响。研究表明,碳信息谎报与成本信息不对称情形具有明显差异。制造商不论是否谎报碳信息均能最大化自身利润,而零售商将低报碳排量信息。相比零售商不谎报情形,谎报反而能提高制造商与零售商利润,但此时供应链总利润仍低于供应链最优利润。制造商可通过收益共享契约协调供应链,且最优收益共享系数与谎报情形下零售商利润正相关。     

大蒜多肽提取工艺的优化及其体外活性的测定

为优化大蒜多肽的提取工艺,并对大蒜多肽的抗氧化性及抑制酪氨酸酶活性进行研究。该文采用酶解法提取大蒜多肽,通过单因素试验和响应面试验优化大蒜多肽的最佳提取工艺,通过清除1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH）自由基、总抗氧化能力、清除羟基自由基试验检测其抗氧化能力,并对其抑制酪氨酸酶活性进行评价。结果表明：大蒜多肽的最佳提取工艺为料液比1∶15（g/mL）、复合蛋白酶添加量2.0%、pH7.0、温度50℃、酶解时间2.5 h,此条件下大蒜多肽的提取量为35.8 mg/g。大蒜多肽清除DPPH自由基、总抗氧化能力和清除羟基自由基的IC50值分别4.54、5.86 mg/mL和5.81 mg/mL,抑制酪氨酸酶活性的IC50值为3.51 mg/mL。