机械·电气·电子

  • 基于FFRLS-AUKF的锂电池参数在线辨识及SOC估计

    凌六一;吴贤圆;王星凯;邢丽坤;卢路;

    针对锂电池模型参数辨识不准确以及传统无迹卡尔曼滤波(UKF)无法对噪声进行实时更新,从而导致锂电池荷电状态(SOC)估计误差偏大的问题,提出遗忘因子递推最小二乘法-自适应无迹卡尔曼滤波(FFRLS-AUKF)算法。先利用遗忘因子递推最小二乘法(FFRLS)对电池二阶RC等效电路模型进行在线参数辨识,再将所辨识的各参数传给由UKF和改进的Sage-Husa算法结合得到的AUKF,从而完成对锂电池的SOC估计,并将其与FFRLS-UKF以及离线UKF所估计的结果相比较。从对SOC估计的误差曲线和平均绝对误差以及均方根误差的数值上对比,均可得出FFRLS-AUKF的精度更高,稳定性更好。

    2023年01期 v.43;No.184 1-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 1318K]
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  • 基于GAF和卷积神经网络的轴承故障诊断研究

    周孟然;宋乾坤;

    针对深度学习在轴承故障诊断中出现的多分类时测试准确率低、数据集不足的情况,提出基于格拉姆角场(GAF)法和卷积神经网络(CNN)的轴承故障诊断模型以及采用重叠采样20%的方法扩充数据集。通过对轴承振动信号采用格拉姆角场法变换构建数据集,导入到搭建的六层卷积神经网络中实现故障分类。在搭建的CNN中测试了不同的轴承数据集以及不同数据长度下的测试准确率和抗噪性能。结果表明,在不同数据集的测试中,所搭建的模型最高测试准确率可达100%,搭建的CNN有着良好的性能,在多分类问题上具有较高的精度;扩充数据集的方法具有一定的可行性,可以有效提升模型的测试性能。

    2023年01期 v.43;No.184 8-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 1454K]
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地质·测绘·环境

  • 淮南潘集矿区奥陶系角砾岩发育特征及成因

    许光泉;何玉鹏;张海涛;杨婷婷;魏挺双;程庆和;

    为探讨华北板块南缘的奥陶系古岩溶成因,进一步为矿山岩溶水害防治提供基础研究和依据,以华北煤田南缘的淮南潘集矿区为对象,采用岩芯描述、观测统计、薄片分析等方法,对区内奥陶系角砾岩厚度、结构特征及分布规律进行系统研究,并探讨成因。结果表明,岩溶角砾岩距基岩面深度为350.4~1 557.3m,呈三层状不等间距分布,平均厚度为4.9m、 6.2m、7.8m;岩溶角砾段的角砾含量为30%~50%,粒径为3~90mm,主要为白云质灰岩、白云岩和灰质白云岩等岩屑,角砾岩屑中主要矿物成分为白云石颗粒,其次为微晶-隐晶质方解石,裂隙多被方解石脉充填;按成因可分为沉积间断期所形成的同生角砾岩和加里东运动抬升后经长期风化剥蚀及岩溶作用所形成的后生角砾岩,并提出对应的发育模式。

    2023年01期 v.43;No.184 15-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 2926K]
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  • 淮河流域高潜水位农用地重金属特征及风险评价

    张治国;方超;胡友彪;郑永红;邓永强;

    为查明淮河流域典型高潜水位农用地土壤重金属污染物特征及其影响范围,保证土壤环境及农产品质量安全,以淮南市毛集实验区焦岗湖镇某村农用地土壤为研究对象,分析了土壤中镉(Cd)、铬(Cr)、铅(Pb)、砷(As)、铜(Cu)、锌(Zn)和镍(Ni)等7种重金属元素的含量特征。运用内梅罗综合污染指数法(P_n)、污染负荷指数法(PLI)和潜在生态风险评价法(RI)评价土壤重金属污染水平和潜在生态风险程度,并应用ArcGIS软件中地统计分析模块探讨土壤重金属空间分布特征。结果表明:该区域土壤7种重金属含量平均值和中值均低于淮南市土壤元素背景值和农用地土壤污染风险筛选值,空间分布上重金属含量总体上呈现从南到北、从西至东逐渐升高的趋势;内梅罗污染指数和污染负荷指数法评价表明,重金属元素污染等级分别处于清洁和无污染水平;潜在生态风险指数评价表明,总体上生态风险等级轻微;在空间分布上,重金属污染指数值呈现由南至北逐渐增大趋势,As和Cd元素是最主要的生态风险贡献因子。

    2023年01期 v.43;No.184 26-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 1454K]
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  • 采煤沉陷区地形插值方法精度对比分析及改进

    徐良骥;路恒亮;刘潇鹏;

    为探究采煤沉陷区精确的地形特征,在常用地形插值模型的基础上提出一种改良插值模型。运用图像对比、交叉验证、相关性分析等方法对各插值方法进行精度分析,选取最合适该区域的插值方法;再根据非充分采动区沉陷地质结构和无法保留地形细节的情况,采用合适的插值法、使用K-means聚类法将整个研究区域分块,选取地表粗糙度Sr较大的区域,用薄板样条插值法重构局部地形DEM。线性三角网法插值曲面与真实的沉陷地形更吻合且连续性和趋势符合性良好,其评价指标精度最高。采用拟合度为0.9的薄板样条插值法重构Sr>1.50的地形DEM,并计算得整个区域的决定系数R~2为0.981 5。结果表明,该组合插值方法在保持高精度的同时,具有可靠的平滑性,可以保留更多的地形细节。结论可为无人船数据构建沉陷区水下地形DEM选择最佳的插值方法及相关工作提供一定的参考。

    2023年01期 v.43;No.184 36-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 1995K]
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土木·力学·爆破

  • 高温及冻融后蒸压轻质混凝土力学性能研究

    马芹永;李龙钰;袁璞;王静峰;王波;沈万玉;

    为研究蒸压轻质混凝土结构在高温-冻融耦合作用下力学性能的变化情况,将不同高温处理后的蒸压轻质混凝土试件经过冻融循环试验后进行静态力学性能试验,研究了不同温度、不同冻融方法对蒸压轻质混凝土试件抗压强度、弹性模量、应力应变关系、能量吸收的影响。试验结果表明,蒸压轻质混凝土试件经高温与冻融循环耦合作用后,随着处理温度增加,其抗压强度减小,弹性模量降低,塑性提高,应力应变曲线变平缓,峰值应力减小,峰值应变增加,能量吸收减小,盐冻冻融循环相较于水冻冻融循环对高温处理后试件的力学性能劣化影响更大,使得试件破坏所需吸收的能量更小。

    2023年01期 v.43;No.184 47-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 1051K]
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  • 夏热冬冷地区既有建筑围护结构改造分析

    杜传梅;丁廉威;何源;

    为了降低住宅能耗,缓解能源紧缺问题,迫切需要对夏热冬冷地区既有建筑围护结构进行改造。利用Dest-h软件,对合肥地区某既有建筑进行节能改造,模拟出窗户、外墙、屋面因素对建筑物负荷变化的影响,确定不同因素水平变化范围。通过正交方法,在不同因素水平变化范围内均衡抽样,选取16种具有代表性的组合方案,模拟获得16组方案的数据结果。通过方差分析、对比,得出围护结构最佳组合方案:即外墙保温层选用厚度为50mm的聚苯板,窗户选用真空镀膜复合中空玻璃,屋面保温层选用厚度为60mm的聚苯板。运用静态投资回收期对该方案进行经济性评估,采用此组合方案,静态投资回收周期为6.95a,节能率可达到59.37%。研究结果为夏热冬冷地区的既有建筑节能改造提供了一种新的方法,具有重要的参考价值和借鉴意义。

    2023年01期 v.43;No.184 52-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 1330K]
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材料·化工

  • 钝感破岩药剂的激发药配方设计及性能研究

    谢兴华;崔钿;谢强;孙洪杰;

    为解决传统起爆药原料受管制、难以应用于城镇拆除作业中的问题,以Al/CuO系统配制出可以稳定起爆钝感破岩药剂且原料安全易得的激发药。通过对不同装药结构、配比下Al/CuO系统激发效率、最大火焰长度以及总燃烧时间等参数的测定,确定了该激发药的最佳配比以及起爆机理。结果表明:氧化剂与还原剂比例在0.8~1.0之间时,该激发药能稳定起爆钝感破岩药剂,最小点火药量为3.4g,在一定范围内CuO含量越小,相应的激发效率越高,且与传统点火药需要一定燃烧时间传递热量不同,钝感爆破剂的被激发效率与激发药爆燃反应速率有关。分析结果可为选用金属燃烧剂作破岩药剂激发药提供重要理论依据与实验参考。

    2023年01期 v.43;No.184 60-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 1297K]
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  • 四羧酸配体构筑锌荧光配位聚合物的结构表征

    胡劲松;孙忱;盛文文;

    配位聚合物(CPs)由于具有多样化的结构,以及在光化学、分子磁体、异相催化和气体吸附与分离等方面具有潜在应用而受到关注,特别是如何构建新型的CPs至关重要。利用半刚性四羧酸类配体5,5′-(羰基二氮杂二烯基)二异氰酸(H_4L)和锌盐,通过溶剂热法合成一个新三维CPs:({[Zn_2(L)_2(H_2O)_6]·[Zn(H_2O)_6]·4H_2O}_n),并对CPs进行详细表征。在配位聚合物中,Zn(Ⅱ)离子通过与L~(4-)阴离子桥联得到之字型一维链,一维链结构中的配位水、游离水以及Zn(H_2O)_6进一步通过氢键作用连接相邻的一维链,最终得到一个三维超分子框架结构。热重分析显示CPs具有良好的热稳定性,固体荧光显示CPs有较好的荧光强度和适中的激发/发射波长,因此该CPs是潜在的光学材料。

    2023年01期 v.43;No.184 66-71页 [查看摘要][在线阅读][下载 1260K]
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  • FTW200K钽粉中添加化学粘结剂研制钽阳极块的研究

    李福成;

    为了制备优质的钽阳极块,以钠还原法生产的电容器级超高比容金属钽粉(FTW200K)为主要原材料,并添加化学粘结剂为辅助原材料制备钽阳极块。利用扫描电镜、粒度分析仪对不同粘结剂、不同脱蜡工艺参数条件下制备的阳极块进行内部钽粉颗粒存在的物理形态及结合方式、压制成型和脱蜡后钽阳极块内部的钽粉颗粒度和孔隙度进行观察和分析。结果显示:化学粘结剂的加入有助于超细金属钽粉颗粒间的粘结,实现金属钽粉压成胚块,但也是形成钽阳极芯子毛胚块外部和内部质量缺陷的主要原因之一。通过现场对比试验,最后通过对真空脱蜡等工艺参数的计算设计和有效控制,完全能够制备出钽粉颗粒分布均匀,孔隙度良好的钽阳极块。

    2023年01期 v.43;No.184 72-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 1616K]
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控制·计算数学·人工智能

  • 自适应时滞补偿加筋板无线振动控制研究

    马天兵;苏震宇;高璐;杜菲;

    为了解决时滞问题带来的控制系统无线传输信号滞后问题,提高压电加筋板振动系统控制效果,提出一种基于改进幂次趋近律滑模算法的自适应Smith时滞补偿方法,并通过李亚普洛夫第二法则验证了稳定性,最终使得系统控制效果得到有效提升。实验结论表明,添加自适应Smith时滞补偿加筋板无线振动控制系统的控制效果为1.147V,相较于未添加自适应预估补偿的1.436V,改进后的振动幅值降低0.289V,控制效果提升13.50%。

    2023年01期 v.43;No.184 78-85页 [查看摘要][在线阅读][下载 1931K]
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  • 基于折截面法的两模数直齿轮副齿根应力分析

    朱永越;李琦;

    为研究两模数直齿轮副齿根应力特性,根据渐开线齿轮齿廓加工原理,推导出两模数渐开线直齿轮副齿根过渡曲线方程,在此基础上推导出折截面法计算两模数齿轮副的齿根应力公式,获得了不同模数比情况下齿根应力在齿根过渡曲线上的应力分布和齿根应力最大值。结果表明:在过渡曲线上随着切线角的增大,主动轮(小齿轮)、从动轮齿根应力先增大后减小;主动轮(小齿轮)齿根应力最大值随模数比的增大而减小,从动轮齿根应力最大值随模数比的增大而增大,增大模数比可以显著减小主动轮(小齿轮)的齿根应力。

    2023年01期 v.43;No.184 86-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 1341K]
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医学·职业健康

  • 血清神经酰胺评分联合GRACE评分对ACS的诊断价值

    刘利军;白承瑜;姚宝菊;冯晓俊;

    目的 探讨血清神经酰胺风险评分、GRACE评分联合使用基于Lasso回归对急性冠脉综合征(acute coronary syndrome, ACS)诊断效能进行比较并构建无创风险预测模型。方法 选取2021年10月至2022年2月期间安徽理工大学第一附属医院(淮南市第一人民医院)心内科住院ACS患者120例,依据最终冠脉血管造影结果分为阳性组和阴性组。采用高效液相色谱串联质谱技术对血清中4种神经酰胺Cer(d18∶1/16∶0)、Cer(d18∶1/18∶0)、Cer(d18∶1/24∶0)、Cer(d18∶1/24∶1)进行定量分析,划定风险等级。采用单因素分析对影响冠心病的潜在因素进行初步筛选,设定P<0.1进入后续的Lasso回归分析。使用筛选后指标建立对冠心病的预测模型方程,最后采用多元Logistic回归分析分别计算并比较Lasso评分、GRACE评分、神经酰胺酶评分的AUC值,并以此评估3个评分对冠心病的预测效能。结果 单因素分析结果提示年龄、白蛋白_(b-cox)、GRACE评分、载脂蛋白A、肌酸激酶、神经酰胺评分Cer(d18∶1/16∶0)、Cer(d18∶1/18∶0)、Cer(d18∶1/16∶0)/Cer(d18∶1/24∶0)等因素具有统计学意义。通过Lasso进一步筛选后最终进入模型的变量分别为GRACE评分、白蛋白_(b-cox)、载脂蛋白A、肌酸激酶、乳酸脱氢酶、Cer(d18∶1/16∶0)、Cer(d18∶1/18∶0)。采用多元Logistic回归分析分别计算Score、GRACE评分、神经酰胺评分对患者是否患有ACS的诊断效能进行了比较。经过分析后可知变量Score的AUC值为0.763,大于神经酰胺评分(AUC=0.596)及GRACE评分(AUC=0.715)。结论 血清神经酰胺风险评分联合GRACE评分等构建上述预测模型对急性冠脉综合征有更好的诊断效能。

    2023年01期 v.43;No.184 93-100页 [查看摘要][在线阅读][下载 1149K]
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  • C57BL/6小鼠急性放射性肠炎模型的建立

    戴海明;杨沙沙;

    目的 用不同剂量的X射线照射C57BL/6小鼠,以建立急性放射性肠炎小鼠模型,为进一步探索急性放射性肠炎的发生和作用机制奠定基础。方法 取SPF级雄性6-8周龄C57BL/6小鼠23只,随机分为对照组(n=3)和6、12、15和18Gy(n=5)不同剂量照射实验组,观察小鼠15d存活率和体重变化情况。另取60只小鼠,随机分为对照组和6Gy、12Gy、15Gy(n=15)不同剂量照射实验组,分别在第1、3、7d颈椎脱臼处死各5只小鼠,取末端回肠组织做病理切片,进行HE染色、Masson染色,采用RT-qPCR方法检测肠组织中促炎细胞因子IL-1β、IL-6、TNF-α和促纤维化生长因子TGF-β1的mRNA相对表达量变化。结果 辐照后第3d,照射组6Gy、12Gy、15Gy较对照组促炎细胞因子IL-1β、IL6、TNF-α和促纤维化生长因子TGF-β1有显著性变化,15Gy较对照组照射组小鼠回肠绒毛高度降低,隐窝数目减少、深度变浅,隐窝腔变大,肠纤维化更明显,而6Gy及12Gy相应表型不明显。结论 X射线一次性腹部照射,大体观察和病理切片表明15Gy和18Gy照射组具有临床急性放射性肠炎的症状,18Gy照射组小鼠会出现死亡,不能为进一步实验研究提供模型,15Gy可作为急性放射性肠炎小鼠模型的最佳照射剂量。

    2023年01期 v.43;No.184 101-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 1398K]
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    <正>《安徽理工大学学报(自然科学版)》 1981年创刊,双月刊,每期定价5.00元,全年定价30.00元。《安徽理工大学学报(自然科学版)》为安徽理工大学主办的综合性学术刊物,主要刊载地质工程、环境工程、测绘工程、采矿工程、安全工程、信息管理与信息系统、土木工程、建筑学、机械工程、测控技术与仪器、自动化、电子信息工程、计算机科学与技术、矿物加工工程、化学工程与工艺、弹药工程与爆炸技术、制药工程、信息与计算科学、应用物理学、医学以及相关基础学科的学术论文和最新研究成果等。

    2023年01期 v.43;No.184 51页 [查看摘要][在线阅读][下载 752K]
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