多维度石墨烯材料在水处理中应用研究进展

水是生命之源,随着社会和科技的不断发展,水资源短缺、水体污染等问题也不断加重,开发高效、低耗能的水处理技术成为研究的热点。近年来,石墨烯材料因其独特的二维结构和优异的物理化学性质被认为是水处理技术的理想材料,其在吸附、膜过滤等水处理领域的潜能也被不断开发。综述了石墨烯及其衍生物的独特结构及其在水处理领域中呈现的优异性能,从实际应用的角度出发将石墨烯材料以宏观维度进行分类,总结概括了石墨烯粉末、一维石墨烯纤维、二维石墨烯薄膜、三维石墨烯凝胶的制备方法,并对多维度石墨烯材料在吸附、电容去离子、膜过滤、微生物燃料电池领域的应用现状进行了系统总结和归纳。最后,总结了石墨烯材料在水处理领域应用中所面临的问题和挑战,并展望了石墨烯材料在水处理领域的应用前景。     

基于载荷特征与统计特征的Shodan流量识别

针对Shodan扫描流量对工业控制系统产生的不安全问题,结合载荷特征与统计特征,构建一种将确定性有限自动机(DFA)与支持向量机(SVM)相结合的流量识别DFA-SVM模型。通过分析应用层的流量特征,以提取协议功能码序列作为载荷特征,并结合传统的流量统计特征对流量进行识别。采用VPS部署6个分布式蜜罐系统对处理后的32522个样本进行Shodan流量识别。实验结果表明,相比仅使用单一特征的模型,该模型可有效识别出27个Shodan扫描器IP,识别精度达到99.38%。     

基于CGWO优化高斯过程的工控入侵检测

工业控制系统的数据具有非线性、冗余特征多的特点,传统的入侵检测方法并不适用.为提高检测的准确率、降低漏报率,将应用范围最广的工控协议Modbus/TCP作为研究对象,提出CGWO-GP的检测模型.利用拉普拉斯特征映射(L E)在处理非线性数据上的优势处理工控数据;为避免检测模型参数陷入局部最优,提出基于柯西变异算子的灰狼优化算法(CGWO)对高斯过程(GP)参数进行优化.采用密西西比州立大学提出的工控标准数据集进行实验,与多种算法进行多组对比,实验结果表明,所提检测模型表现更优,准确率均值为98.96％,漏报率均值为0.44％,误报率均值为0.13％.     

医用钛合金的激光表面改性

钛及钛合金具有良好的耐蚀性、比强度、疲劳抗力及生物相容性，广泛应用于矫形外科和牙科植入体中。然而其表面硬度低、耐磨性差、生物惰性等是作为医用植入材料不容忽视的问题。通过激光表面改性处理，如激光表面合金化(LSA)、脉冲激光沉积(PLD)及激光表面熔敷陶瓷涂层等可以显著改善钛及钛合金的表面性能。在对此进行综述的同时，对其发展方向进行了探讨。     

放电等离子烧结制备超细晶粒W-TiC复合材料

采用机械合金化和放电等离子烧结(SPS)技术制备了纳米TiC颗粒弥散增强超细晶W-TiC复合材料,对超细晶W-TiC复合材料的显微组织和室温力学性能进行了研究。研究表明,采用SPS工艺于1700℃下烧结1min可获得烧结颗粒结合良好,致密度高达约98.6%的超细晶W-TiC复合材料。通过添加纳米TiC,不仅能抑制W晶粒的长大,还能促进W的致密化。当TiC的加入量为0.7%时(质量分数,下同)可获得晶粒尺寸为0.5μm,抗弯强度和维氏硬度分别为1262MPa,6.45GPa的超细晶W-TiC复合材料。     

基于样本原生特征的投毒防御方法

为解决机器学习模型中投毒样本的注入问题,提出一种基于样本原生特征的投毒防御算法infoGAN＿Defense。基于投毒样本的制作原理设计投毒样本原生特征的提取方法,提高模型对样本原生特征的训练权重;在此基础上,利用样本原生特征的不变性进行投毒防御,引入样本原生特征与人为特征的概念,采用耦合infoGAN结构实现样本特征的分离及提取;进行机器学习模型的重训练。在真实数据集上设计实验评估防御效果,其结果验证了infoGAN＿Defense算法的可行性和有效性。     

基于模糊变步长自适应谐波检测算法的研究

提出了一种新的基于模糊控制理论的变步长自适应算法,将其应用于有源全补偿消弧控制的谐波电流检测中,得到很好的效果.模糊推理算法适合于强非线性、强不稳定性系统,自适应算法具有良好的自学习和自调整能力,本文提出的新算法将两者结合在一起,实现优势互补,解决了传统LMS算法跟踪速度和稳态误差之间的矛盾,既具有较快的动态响应速度,又保持较小的稳态误差,滤波性能得到改善,而且计算量小.实验和仿真验证了该方法的有效性和优越性.     

放电等离子烧结(SPS)制备金属材料研究进展

综述了放电等离子烧结(SPS)技术在制备纳米/超细晶、大块非晶、准晶、金属间化合物、功能梯度材料、多孔材料、硬质合金等多种金属材料中的应用情况.重点阐述烧结过程中的致密化机理,焦耳热生成机制,关于等离子活化效应的争议,电流、温度、位移量和应力分布的不均匀性及其影响,粉末的预处理工艺及其对性能的影响.并总结了SPS技术现存问题及发展趋势.     

基于6σ 稳健性的运输工装轻量化设计

为了在减轻地铁车辆拖车轮对运输工装重量的同时,提高优化设计的可靠性与稳健性,在轻量化设计中充分考虑尺寸参数的不确定性信息,通过引入6稳健设计理念,将响应面法、轻量化设计、6质量管理、可靠性设计、稳健设计、蒙特卡罗模拟技术相结合,构造了基于6稳健性的地铁车辆拖车轮对运输工装轻量化设计新方法。结果表明,优化后的工装强度和刚度满足设计要求,重量减少了112.3kg,减重率达49.3%,轻量化效果显著;且与传统的确定性轻量化设计相比,该方法不仅增强了工装的强度和刚度,而且提高了优化设计的可靠性、强度与刚度的稳健性以及重量的一致性,验证了该方法的有效性。     

仿生咀嚼6PSS并联驱动平台的动力学分析

基于食品物性检测及品质评价、义齿材料检测及评估等领域的需求,设计了一种仿生咀嚼6PSS并联驱动平台。介绍了该并联驱动平台的基本结构组成,采用拉格朗日方法对动平台进行动力学建模和分析,得出了系统的动能、势能和动力学方程。在Adams软件中建立虚拟样机,进行运动学仿真,给予动平台一组模拟右侧咀嚼运动的轨迹,使其模拟下颌咀嚼食物,得到动平台位姿参数曲线,将动平台质心参数曲线数据作为动力学方程输入条件,求解出系统广义力并以此为驱动进行动力学仿真,将得到的位姿曲线与运动学仿真得到的位姿曲线比较,验证了动力学模型的正确性,证明了机构的仿生性能,同时分析了两者曲线之间产生的误差及可能导致误差产生的原因,为后续的控制与优化提供了参考。