吴将丰,王旭东,关伟,肖倩

2024, 44(5): 449-458. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2024.05.001

摘要 ( 219 )

PDF (1342KB) ( 217 )

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路面抗滑性能是路面使用性能的重要指标之一,是行车安全性的重要保障.依托RIOHTrack足尺试验环道的检测数据,选用足尺试验环道STR2、STR4、STR9和STR16 4种结构的357组路面抗滑性能检测数据,采用路面温度、累计标准轴载作用次数和路面磨耗次数3个主要影响因素作为自变量,路面摆值(BPN)指标作为因变量,选用300组检测数据作为训练样本,其余57组数据作为验证样本,构建了BPN的显示化和隐式化预测模型.基于温度对沥青路面抗滑性能具备一定影响范围的假定,构建了路面摆值的显示化预测模型,其模型的相关系数(R²)为0.625,模型预测平均相对误差为10.227%.同时,采用不同的隐含层神经元和训练函数,构建了BP神经网络预测模型(隐式化预测模型),模型的BPN预测值和真实值基本吻合,变化趋势一致,平均相对误差为4.484%.研究提高了路面抗滑性能指标预测的有效性和准确性,不同预测模型具备不同的应用前景,为路面抗滑性能的预测分析提供了参考和依据.

基于足尺试验环道的沥青路面有限元模型

李倩,陈跃琳,刘旭,邢越然

2024, 44(5): 459-466. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2024.05.002

摘要 ( 125 )

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有限元技术的发展使得精细化路面结构仿真计算成为可能,但通过软件建立符合实际的有限元模型尤为重要.基于此,依托交通运输部公路科学研究院正在开展的足尺环道试验,采用大型通用有限元软件ABAQUS建立环道上3种典型沥青路面结构的有限元模型,研究模型尺寸、边界条件、荷载形式、网格划分等参数对路面力学响应结果的影响,通过与BISAR软件得到的解析解进行对比,确定合理的有限元建模方法和参数,为后续的沥青路面结构有限元分析提供建模依据.

放电参数对氧气空心阴极放电特性的影响

管静博,乔音音,赵立芬,何寿杰

2024, 44(5): 467-476. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2024.05.003

摘要 ( 109 )

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为了探究放电参数对氧气环境下空心阴极放电特性的影响,本文采用流体模型对氧气环境下的空心阴极放电进行了模拟研究.放电过程中包含11种粒子和48种反应,分析了气压、电压对电势、电场强度、平均电子能量、粒子密度等放电特性的影响.研究表明,气压和电压对放电中的等离子体参量具有重要影响.随着气压的升高,负辉区面积增大,阴极位降区径向电场强度增强,阴极位降区电子平均能量峰值降低,空心阴极效应减弱;电子和O⁺₂离子密度峰值升高,电子在负粒子中所占比重增加;活性粒子O、O₂(a¹Δ_g)和O(¹D)密度峰值升高,负辉区内3种活性粒子随气压变化规律不同.随着电压的升高,阴极所对应负辉区逐渐分离,阴极位降区电场强度和电子能量增长,电子和O⁺₂ 离子密度峰值以及电子在负粒子中所占比重逐步升高,密度峰值逐渐分离,空心阴极效应减弱;放电区间的活性粒子密度升高.结果同时表明电压对空心阴极效应的影响要弱于气压的影响.

c轴倾斜的BiCuTeO薄膜的制备及其脉冲光探测

刘朔昀,罗一鹏,张霄,闫国英

2024, 44(5): 477-482. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2024.05.004

摘要 ( 93 )

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BiCuTeO是近年来新发现的一种P型热电材料.本文利用脉冲激光沉积技术在LaAlO₃单晶衬底上制备了c轴10°倾斜的BiCuTeO薄膜,研究了生长温度对薄膜物相和表面形貌的影响,基于横向热电效应测试了其脉冲光探测特性.结果发现:380 ℃生长的薄膜晶体质量最优;在308 nm脉冲激光辐照下,输出电压灵敏度达到9.5 V/mJ、上升时间为68 ns,该灵敏度优于相同晶系的BiCuSeO及横向热电效应研究的许多材料,表明该薄膜在高灵敏、快响应的紫外脉冲光探测领域具有重要的应用潜力.

脑多肽对PCPA诱导的睡眠障碍小鼠5-羟色胺系统和肠道菌群的影响

黄欣然,王琳娜,代佳琪,宋楠楠,周程艳

2024, 44(5): 483-494. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2024.05.005

摘要 ( 118 )

PDF (1920KB) ( 106 )

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为探究脑多肽对昆明小鼠睡眠和肠道菌群的影响,通过小鼠神经递质含量和氧化应激水平的变化,分析肠道菌群与睡眠之间的联系.腹腔注射对氯苯丙氨酸(PCPA)建立睡眠障碍模型,连续灌胃给药7 d,通过戊巴比妥钠睡眠协同实验、悬尾和明暗箱实验以及小鼠神经递质和氧化应激水平的变化,分析脑多肽对睡眠障碍小鼠镇静催眠功能的影响;苏木精-伊红染色法(H&E)和糖原染色法(AB-PAS)观察小鼠海马及结肠组织病理变化;收集粪便,进行16S rRNA基因测序,分析小鼠肠道菌群丰度的变化.结果表明:脑多肽高、低剂量组小鼠睡眠时间显著增加,睡眠潜伏期显著缩短,MDA含量显著降低,5-HT、GABA、MT含量、GSH-Px和SOD酶活均显著升高(P<0.05);小鼠海马CA1区神经元细胞排列整齐,胞核固缩深染现象改善,结肠组织中炎症细胞浸润减少;脑多肽高剂量组拟杆菌门丰度显著升高,乳杆菌属、双歧杆菌属丰度显著升高(P<0.05),拟杆菌属丰度与GSH-Px的变化趋势呈显著正相关,乳杆菌属丰度与5-HT、MT、SOD的变化趋势呈显著正相关(P<0.05).脑多肽通过调节肠道菌群正向调节血清内神经递质和脑组织氧化应激水平,有效治疗PCPA诱导的小鼠睡眠障碍症状,随着剂量增加治疗效果明显提高.

牛奶中劳拉西泮的高效液相色谱分析

郑佳妍,李昳晴,冯瑶,韩晓利,王庭欣,刘峥颢

2024, 44(5): 495-503. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2024.05.006

摘要 ( 89 )

PDF (876KB) ( 60 )

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为了建立检测牛奶中劳拉西泮的高效液相色谱分析方法,用体积分数0.2%甲酸-乙腈溶液离心提取样品中劳拉西泮残留(重复3次),C18固相萃取柱净化,洗脱液经氮气吹干后用体积分数50%甲醇水溶液溶解,0.22 μm滤膜过滤,供高效液相色谱测定.采用安捷伦ZORBAX SB-C18色谱柱(4.6 mm×150 mm,5 μm)为分析柱,V(甲醇)∶V(水)=68∶32为流动相,紫外检测器在230 nm波长处检测.结果表明:劳拉西泮在40~500 μg/mL内线性关系良好,回归方程为y=4.047x-36.11,相关系数为0.999,检出限为0.927 μg/mL,定量限为3.097 μg/mL,牛奶中添加质量浓度分别为70、180、300 μg/mL,添加回收率为81.27%~97.58%,相对标准偏差为1.1%,日内、日间相对标准偏差为1.2%~2.6%.该方法灵敏度高,准确度好,简便,快捷,适用于牛奶中劳拉西泮的检测分析.

一种含SNAP-tag^TM底物的硫醇荧光探针

林利霞,郭春青,王利斌,赵子彪,熊康明

2024, 44(5): 504-512. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2024.05.007

摘要 ( 99 )

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合成了一种同时含α, β-不饱和酮活性位点和SNAP-tag^TM底物的香豆素母体探针香豆素-烯酮-苯甲氨基鸟嘌呤(CAKBG).通过测试探针CAKBG的紫外-可见吸收光谱和荧光发射光谱,发现探针CAKBG在极性溶剂(例如, 甘油、乙二醇、水、DMSO)中有更长的吸收波长,且探针CAKBG对溶液的pH变化不敏感.此外,光谱实验发现生物硫醇Cys和Hcy均能引起探针CAKBG的最大吸收波长发生蓝移,且当激发波长为405 nm时,Cys和Hcy均能导致探针CAKBG在487 nm处的荧光发射峰明显增强.细胞成像结果表明,含有SNAP-tag^TM底物的硫醇荧光探针CAKBG在活细胞中可以对Cys、Hcy进行荧光成像.综上,SNAP-Tag^TM蛋白标签技术有望今后在硫醇荧光探针的细胞成像中得到推广应用.

PLA/PPC/CS复合材料的制备工艺

赵梓函, 孟令宇, 李祥瑞, 李春风, 刘明利

2024, 44(5): 513-520. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2024.05.008

摘要 ( 76 )

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通过在聚乳酸(PLA)/玉米秸秆(CS)复合材料中引入聚碳酸亚丙酯(PPC)改善韧性,使用熔融挤出与热压成型相结合的方式制备聚乳酸/聚碳酸亚丙酯/玉米秸秆(PLA/PPC/CS)复合材料,以热压时间、热压压力和热压温度为变量,以PLA/PPC/CS复合材料的冲击、弯曲和拉伸性能为评价指标设计单因素试验.试验结果表明,热压时间、热压压力、热压温度对PLA/PPC/CS复合材料的力学性能影响显著.最终优化出的热压工艺条件为热压时间10 min,热压压力7.5 MPa,热压温度190 ℃.

基于偏振控制算法的电缆局部放电光纤传感定位

刘志恒,杨森,陈前,郝雷,刘志宾,孟晓凯

2024, 44(5): 521-534. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2024.05.009

摘要 ( 74 )

PDF (2280KB) ( 32 )

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为提高长距离高压电缆局部放电信号光纤检测的可靠性和定位精度,解决分布式光纤传感系统中的偏振衰弱和相位漂移问题,搭建接入偏振控制器的光纤传感检测系统模型对电缆局部放电超声特性进行分析,提出了一种基于改进偏振控制的自适应矩估计最大值优化算法(adaptive moment estimation max, Adamax).通过调整偏振控制器的驱动电压以减小偏振衰弱,基于MATLAB对算法的衰减率、噪声幅度、控制精度等参数进行仿真计算,结果表明改进算法比Adam算法平均迭代步数降低了约35%,控制收敛精度可达到10^-4级.在15 km高压电缆系统进行了光纤传感局部放电定位检测实验,结果表明改进的偏振控制算法定位精度为±12 m.验证了分布式光纤传感系统中偏振控制器和改进算法的可靠性和定位精度,为基于大数据的高压输电设备绝缘状态监测提供技术支撑.

基于眼动虚拟场景的抑郁症辅助诊断系统

赵无忌,杨建利,杨晓茹,张烁

2024, 44(5): 535-540. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2024.05.010

摘要 ( 83 )

PDF (823KB) ( 45 )

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眼动作为一种行为学评估方式,在精神类疾病的辅助诊断中起到越来越重要的作用.结合眼动追踪技术以及抑郁症的眼动行为学机理,开发了一款适用于抑郁症辅助诊断的眼动虚拟现实系统.系统中集成了能够对抑郁症患者注意能力、记忆能力和空间导航能力进行评估的3种虚拟游戏场景,并能够实时记录被试者的眼动数据.通过眼动特征提取与分析实现了抑郁症患者多种能力的准确评估,进而实现抑郁症的辅助诊断.通过20名抑郁症患者和20名健康被试者的验证,证明了该系统在抑郁症辅助诊断方面的有效性.该项研究将有助于推进抑郁症的数字化诊疗方式发展.

基于集成学习和信息融合的段塞流分相流量测量

温佳祺,杨叙宁,李金硕,丁振君,董芳

2024, 44(5): 541-550. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2024.05.011

摘要 ( 52 )

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段塞流是气液两相流中典型流型,准确测量其分相流量有利于实时监控生产过程,优化工艺控制,确保系统在安全、经济的工况下运行.本文在改进长喉文丘里管的基础上,设计了一种集近红外(NIR)、声发射(AE)技术于一体的水平气液流量智能多传感系统.利用AE传感器和NIR传感器检测气液两相的流动噪声信息和截面信息,采用经验模态分解法(EMD)提取气体体积分数的特征变量.通过集成学习算法进行特征级融合,融合后的段塞流体积含气率预测模型平均绝对百分比误差(MAPE)为4.11%,92.45%的预测结果偏差在±10%以内.在Collins模型的基础上,提出了基于梯度提升决策树(GBDT)的段塞流质量流量预测模型,其MAPE值为0.96%,全部预测结果的偏差在±20%以内.本研究为气液两相流段塞流参数混合不分离测量提供了一种新方法,为气液两相流动机理研究奠定了基础.

考虑商品互补替代关系和序列模式的推荐算法

任志波,戎秀玲,宋欣欣

2024, 44(5): 551-560. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2024.05.012

摘要 ( 45 )

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用户真实的购买场景中,购物不仅仅看兴趣,当下以及未来需求也很重要,而现有大部分推荐方法研究的是挖掘用户近期兴趣,较少从商品间的关系来研究用户潜在需求.为了提高推荐算法准确性,丰富推荐种类,本文将商品互补替代关系特征和购买先后序列模式融入到推荐算法中,提出一种考虑商品互补替代关系和购买序列模式来研究用户潜在需求的推荐算法,该算法在亚马逊公开数据集Grocery上进行验证,并与相关算法进行对比,结果表明所提算法在命中率HR(hits ratio)和归一化折损累计增益NDCG(normalized discounted cumulative gain)指标上均得到有效的改进.

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