青岛科技大学学报(自然科学版)

研究综述

  • 传递函数辨识(21):线性回归系统的递阶递推参数估计

    丁锋;刘喜梅;

    利用递阶辨识原理,研究了线性回归系统的递阶最小二乘辨识算法、递阶多新息最小二乘辨识算法、递阶随机梯度辨识算法、递阶多新息随机梯度辨识算法、递阶递推梯度辨识算法、递阶多新息递推梯度辨识算法等.这些辨识方法可以推广到有色噪声的随机系统中。

    2021年04期 v.42;No.191 1-13页 [查看摘要][在线阅读][下载 313K]
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化学化工

  • 二次煅烧g-C_3N_4超声催化降解亚甲基蓝

    于清波;任欣欣;潘佳;杨宽;李慧琴;曾颖;

    通过对g-C_3N_4进行二次煅烧,制备了二次煅烧g-C_3N_4,并将其加入亚甲基蓝水溶液中进行超声催化,研究它的声催化降解性能。在利用X射线衍射、红外光谱、扫描电镜等对二次煅烧g-C_3N_4进行表征基础上,研究催化剂种类、催化剂用量对声催化性能的影响。实验结果表明:与原始g-C_3N_4相比较,二次煅烧g-C_3N_4的片层状结构变薄,在较高波长范围内光响应增加,基于此,二次煅烧g-C_3N_4的声催化降解性能要优于原始g-C_3N_4,其中,当二次煅烧温度在625℃时,样品的声催化降解性能最好,并且在同一时间内,随着它质量的增加,声催化降解效率也会增加,此外,二次煅烧g-C_3N_4还具有优良的循环稳定性。

    2021年04期 v.42;No.191 14-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 1906K]
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  • NH_2-UiO66/rGO纳米复合材料的制备及其在铅离子和镉离子电化学传感中的应用

    申优;齐有啸;杨星;张波;万均;王新星;

    制备了NH_2-UiO66和电化学还原氧化石墨烯(rGO)的混合材料NH_2-UiO66/rGO,并将其成功地用于电化学同时检测镉离子(Cd~(2+))和铅离子(Pb~(2+))。通过采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射和各种电化学技术对材料的形貌及其电化学性质进行了表征。结果表明:NH_2-UiO66/rGO具有较NH_2-UiO66明显改善的电化学性质。所构建的电化学传感平台在优化条件下可以实现对Cd~(2+)和Pb~(2+)的灵敏检测。此外,该传感器具有良好的选择性、重现性和稳定性,在实际样品检测中也具有广阔的应用前景。

    2021年04期 v.42;No.191 19-26页 [查看摘要][在线阅读][下载 2483K]
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  • 加压提取马齿苋抗氧化成分工艺优化

    朱庆书;耿逸婉;肖薇;郑文迪;赵文英;

    以马齿苋为原料,采用加压提取技术提取抗氧化活性成分。选用DPPH自由基清除率和浸膏量作为指标,采用多指标综合评分法考察加压提取过程中提取温度、料液比和提取时间对评价指标的影响,在此基础上采用星点设计-响应面法对提取工艺进行优化。预测得到最佳提取工艺条件:对乙酸乙酯层,提取温度133℃,液料比29∶1,提取时间32 min;对正丁醇层,提取温度134℃,液料比31∶1,提取时间30 min。所建立马齿苋抗氧化活性部位提取工艺参数回归模型的相关系数均大于0.9,说明模型与数据拟合度高,可信性好,可用于指导马齿苋抗氧化活性成分提取。

    2021年04期 v.42;No.191 27-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 3103K]
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  • 6-羟基己酸甲酯合成ε-己内酯

    程绚莺;陈佃昆;谢传欣;

    介绍一种由6-羟基己酸制备ε-己内酯的方法,该方法是将6-羟基己酸经过甲醇酯化得到6-羟基己酸甲酯、然后以γ-Al_2O_3为催化剂,6-羟基己酸甲酯经过环化转化成ε-己内酯,并研究了醇酸比、催化剂用量、温度对酯化率的影响,考察了环合温度对己内酯选择性的影响。最终确定:6-羟基己酸在醇酸比(质量比)为3、温度为55℃、催化剂用量为2.5%(相对于6-羟基己酸的质量而言),环合温度为320℃的条件下ε-己内酯选择性高达75.6%。

    2021年04期 v.42;No.191 34-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 632K]
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  • 分离乙腈-乙醇-水三元物系的变压/萃取耦合精馏工艺及系统优化设计

    李文魁;王晓红;陈敬轩;丁欣;田增虎;杜鹏;

    针对乙腈-乙醇-水物系常压下存在三个二元和一个三元共沸物的特殊情况,设计了节能型变压-萃取精馏四塔流程(PS-ED)和萃取-变压精馏四塔流程(E-PSD)两类工艺,利用Aspen Plus软件进行了以上两种流程模拟,在此基础上以年度总费用(TAC)最低为优化目标对两种工艺分别进行全局优化,并比较两种工艺流程的经济性,结果表明PS-ED流程TAC值比E-PSD节省约6.69%,说明PS-ED流程更具经济性。

    2021年04期 v.42;No.191 39-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 3565K]
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  • AZ31B镁合金表面微弧氧化涂层的制备及其封孔处理

    杨帅康;孙瑞雪;

    采用微弧氧化法,以AZ31B镁合金为基体,在其表面制备均匀的微弧氧化涂层并对其进行封孔处理来提高其耐蚀性。通过扫描电子显微镜(SEM)及能谱分析(EDS)研究了微弧氧化涂层的表面形貌及元素组成,通过电化学测试及浸泡实验研究了涂层的耐腐蚀性能。结果表明:镁合金表面微弧氧化涂层呈现典型的多孔结构,涂层厚度约为2μm;当硅烷水解液中硅烷体积占比为10%时封孔效果最佳,涂层表面的孔洞可以被硅烷膜有效覆盖。经封孔处理后的试样的耐腐蚀性能得到大幅度提高。

    2021年04期 v.42;No.191 47-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 3061K]
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高分子材料与工程

  • 线性和长支链结构聚丙烯的流动不稳定性

    乔盼;闫路瑶;胡海青;蔺玉胜;李媛媛;赵健;

    研究了线性分子链结构的无规共聚聚丙烯(PPR)和通过化学接枝改性获得少量长支链结构的高熔体强度聚丙烯(HMSPP)的流动不稳定性以及剪切、拉伸流动性能。结果表明:PPR挤出物出现螺纹状畸变,在高剪切速率下发生熔体破裂与入口区压力不稳定性有关;HMSPP入口压力降在测试范围内没有出现明显的压力波动,挤出物仅表现出螺纹畸变;PPR的剪切黏度随毛细管长径比的增大而增大,毛细管长径比对HMSPP的剪切黏度影响较小;PPR和HMSPP的黏流活化能表现出切应力敏感性;PPR的拉伸黏度表现出拉伸软化行为,HMSPP因其特殊的长支链结构表现出不同程度的拉伸硬化行为。HMSPP的支化结构对拉伸硬化有明显的影响。

    2021年04期 v.42;No.191 54-61页 [查看摘要][在线阅读][下载 3154K]
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  • 微晶纤维素的分子量表征

    成莉;曲云菲;袁媛;

    为给微晶纤维素(MCC)使用者提供分子量数据参考,选取了两种商业化的MCC,采用黏度法表征了二者在LiOH/尿素水溶液和铜乙二胺溶液(CED)中的特征黏度,通过计算得到了样品的分子量和聚合度。结果表明:Sigma-Aldrich公司微晶纤维素(Avicel PH-101)的重均分子量为3.0×10~4 g·mol~(-1),数均分子量为2.85×10~4 g·mol~(-1),聚合度为176;国药集团微晶纤维素的重均分子量为2.95×10~4 g·mol~(-1),数均分子量为2.84×10~4 g·mol~(-1),聚合度为175;分子量分布均为窄分布。

    2021年04期 v.42;No.191 62-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 701K]
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  • 氢氧化铝/硼酸锌协同配合对炭黑填充氯丁橡胶性能的影响

    赵盛钦;李建兴;赵树高;Picard LO?C;Laina GUO;王鹤;

    采用氢氧化铝/硼酸锌(ATH/ZB)为协效阻燃体系,考察了阻燃剂用量、炭黑用量对氯丁橡胶(CR)硫化特性及其硫化胶物理机械性能、动态力学性能以及燃烧性能的影响。结果表明,当炭黑用量相同时,随着ATH/ZB用量的增加,CR混炼胶的硫化速率降低,引燃时间延长,火灾性能指数明显增大,但ATH/ZB的过量加入会阻碍CR的应力诱导结晶,不利于材料的拉伸强度和扯断伸长率。当阻燃剂用量相同时,炭黑用量的增加会使CR混炼胶的焦烧时间缩短,正硫化时间延长,炭黑的增多有助于CR燃烧时的成炭行为,热释放速率峰值明显降低,但不利于引燃时间。

    2021年04期 v.42;No.191 67-72页 [查看摘要][在线阅读][下载 1414K]
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机械工程与自动化

  • 太阳能热气流发电系统导流体的模拟和实验研究

    陈举胜;王海霞;李洪松;刘宇飞;李庆领;

    为提升太阳能热气流发电系统输出功率,对烟囱底部导流体的不同形状进行研究。基于等效速度理论,提出一种新型等效速度面划分方式,以此计算输出功率。通过数值模拟研究不同形状导流体对烟囱内部速度场和压力场的影响,将透平装置截面处依据模拟结果划分为高速区和低速区,并通过实验对模拟结果进行验证。结果表明:导流体形状不同,烟囱内部的速度场和压力场变化显著。高速区内圆台导流体对等效速度及输出功率的提升优于其他形状的导流体,且烟囱底部负压增幅最大,提升效果明显,模拟结果与实验具有较高的吻合度。

    2021年04期 v.42;No.191 73-79页 [查看摘要][在线阅读][下载 3024K]
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  • 水平管内冷凝换热实验研究

    顾宗保;郭雨;李蔚;何燕;

    研究了R410A在光管和1EHTa管内的冷凝换热特性,其饱和温度为318 K,并分析了质量流速与干度对冷凝换热特性的影响。依据Cavallini提出的流形图对实验数据进行流态的划分,发现光管和1EHTa管内部流态均位于重力控制的分层、分层波浪流流态,即ΔT-dependent。在实际观测中发现光管和1EHTa管内部冷凝流态主要集中在分层、分层波浪流。在部分干度和流速下出现半环形、环形流态。其中,1EHTa管在较高干度和流速下出现的半环形、环形流态。在实验流速范围内光管和1EHTa管换热性能,并未随着流速的增加而显著增加。1EHTa管的冷凝换热系数比光管大1.12~1.88倍。干度的增加对两种管子的换热性能均有提升,并且对1EHTa管的提升较为明显。

    2021年04期 v.42;No.191 80-87页 [查看摘要][在线阅读][下载 3644K]
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  • 基于动态择优组合的板材切割下料算法

    鞠云鹏;常德功;

    针对二维矩形板件排板利用率问题,提出了一种矩形板件优化组合的排板算法。该算法在最低水平线搜索算法的基础上加入了动态择优组合算法。通过启发式定位算法可以得到板材的切割路径以及板件的排放位置信息。为缩短每次优化排列组合的计算时间,采用了易于描述板材、板件信息的C#语言。为提高板材的利用率,将每次的余料加入数据库并被优先利用。根据工厂提供的板材、板件数据表明,该算法能够减少板材切割过程中的余料。

    2021年04期 v.42;No.191 88-93页 [查看摘要][在线阅读][下载 1443K]
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  • 基于监督注意力机制的语义标签生成图像

    张幸;王旭;赵文仓;

    由于卷积神经网络内部存在局部连接,通过学习局部特征,模型能够较好地生成纹理风格信息,但是对高级语义特征的学习能力较差,导致生成图像中语义目标出现模糊失真的现象。为提高神经网络的全局特征处理能力,使生成图像中的语义目标更清晰真实,本研究提出一种监督注意力机制应用于端到端结构的级联细化网络图像生成模型。对第一级精细化模块输出的多维低分辨率大感受野特征和语义标签内多维语义特征做特征融合,加强网络内部多维特征之间的全局一致性,通过语义布局指导模型从全局信息中生成真实感图像,提升了由语义标签生成图像中语义目标的清晰度和真实性。将级联细化网络图像生成模型在Cityscapes验证集语义标签上得到的生成图像语义分割平均像素精度提升了8.6%,mIoU精度提升了26.7%。

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信息与数理科学

  • 基于迁移学习的拐点预测策略求解动态多目标优化问题

    江储文;葛方振;刘怀愚;高向军;沈龙凤;

    动态多目标优化问题具有多个相互冲突的目标,而且这些目标也受环境的影响不断变化,为了快速准确跟踪不断变化的Pareto前沿和Pareto解集,提出一种基于迁移学习的拐点预测策略(a knee points prediction strategy based on transfer learning, TKPS)。TKPS根据记忆过去时刻种群中优秀个体,使用迁移学习算法得到映射矩阵W,然后通过映射矩阵W,把当前时刻的拐点集映射到高维希尔伯特空间,从中找到下一时刻的拐点集,引导种群收敛;同时,在拐点的邻域内选出若干个伴随个体,增加种群多样性,避免种群陷入局部最优。TKPS采用8个测试函数,并与其它3个算法结果对比分析,实验结果表明TKPS算法具有更快的响应环境变化的能力。

    2021年04期 v.42;No.191 102-112页 [查看摘要][在线阅读][下载 6298K]
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  • 基于属性核特征选择与隐含层节点数动态确定的BP神经网络模型

    张俊虎;刘赟玥;王玲玲;袁栋梁;

    针对传统BP神经网络存在的容易产生过拟合、网络计算耗时长等问题,提出基于属性核特征选择与隐含层节点数动态确定的BP神经网络模型(AC-H-BPNN)。该模型以粗糙集中属性核为基点,通过属性重要度的判断,对神经网络输入项进行降维约简。针对隐含层节点数难以确定的问题,将二分分割法与经验公式相结合,精准确定隐含层节点数。并以水产养殖中对虾产量为例进行分析,实验结果表明,改进后的算法能够克服局部最小值问题,且预测结果准确度较高。

    2021年04期 v.42;No.191 113-118页 [查看摘要][在线阅读][下载 820K]
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