摘要：冶金行业中,转炉烟气的在线分析普遍采用激光吸收光谱法等单组分气体分析技术,实践中需使用多传感器的组合以同时监测CO、CO_(2)、O_(2)、H_(2)等多组分,分析系统整体的复杂程度和成本高,响应速度慢,逐个传感器的日常校正维护工作量大。为简化在线分析系统的复杂度,提高分析效率,实现炼钢流程的降本增效,首创性的建立了一种转炉烟气中多组分气体实时在线分析的拉曼光谱方法,并首次研制了专用于炉气检测的多组分气体分析系统。通过检测CO、CO_(2)、N_(2)、O_(2)、H_(2)五组分的拉曼光谱特征峰强,对五组分含量进行同时定量分析。检测范围0.1%~100%,检测精密度RSD值均≤0.1%。分析系统中,样气处理模块采用耐高温探头和大功率抽气泵,快速、有效去除进入分析仪的样气中水分和灰尘,保证测试条件稳定;分析模块采用窄线宽532 nm激光器和透射式光谱仪,并通过空间光路设计以提高检测灵敏度,满足气体检测需求。相比于现有的单组分在线分析技术,所提出的多组分检测方法可同时给出五组分的定量结果,不受样气压力、测试条件变化影响,样气前处理难度低,检测准确度高,系统维护简单。N_(2)标准气体的拉曼散射信号特征峰强在24 h内波动≤0.48%。经标准样品验证,该方法检测误差≤0.3%,达到转炉烟气实时检测的需求。该方法不仅在冶金行业有广阔应用前景,还可通过模型扩展以拓展到其他多组分气体实时在线分析监测领域。

摘要：为减少动载荷作用下的隧道裂损,解决软硬复合地层中隧道力学响应复杂与裂纹扩展规律尚不明确的问题,利用含圆形孔洞的软硬岩组合隧道模型试样,进行霍普金森压杆(SHPB)冲击试验,结合基于数字图像相关技术的动态变形测试系统进行试验,获得不同软-硬岩界面角度(软-硬岩交界面与应力波入射方向夹角)下隧道周边应变演化进程,以及隧道围岩起裂、裂纹发展规律和破坏特征。研究结果表明:1)随着软-硬岩界面角度的增加,试样动态抗压强度呈现出“先增加、后减小、再增大”的变化趋势,软-硬岩界面角度为60°时试样动态抗压强度最低。2)软-硬岩界面角度对隧道围岩破裂具有较大影响,不同角度下隧道围岩出现4种类型的裂纹,①沿软-硬岩界面扩展的裂纹;②起源于隧道左侧帮、沿应力波传播方向扩展的裂纹;③起源于隧道底板、沿应力波传播方向扩展的裂纹;④与软-硬岩界面裂纹搭接、沿应力波传播方向扩展的裂纹。3)软-硬岩界面角度不同时,宏观裂纹受到不同的拉伸、剪切作用,最终导致隧道围岩破坏。不同角度下隧道围岩均产生沿软-硬岩界面扩展的裂纹,界面处需考虑加强支护。

摘要：目的探究3D打印手术导板在成人发育性髋关节发育不良(Developmental dysplasia of the hip,DDH)行全髋置换术(Total hip arthroplasty,THA)中的临床应用效果。方法回顾性分析2020年10月至2023年3月在广州市第一人民医院接受THA的26例DDH患者临床资料。根据是否使用3D打印导板分为导板组13例,男9例,女4例;年龄23~84岁,平均(53.92±19.15)岁。常规组13例,男4例,女9例;年龄31~72岁,平均(51.38±13.76)岁。比较两组手术时间、出血量、手术前后中心边缘角(central rim angle,CEA)、术后髋臼假体外展角与设计40°差值、前倾角与设计20°差值、垂直旋转中心距离(vertical centre of rotation,V-COR)、水平旋转中心距离(horizontal centre of rotation,H-COR)评估手术效果;同时随访记录术后第1、3、6个月的Harris评分,以评估术后预后效果。结果所有患者均获6~24个月随访,常规组平均(11.54±2.73)个月,导板组平均(13.23±3.49)个月。排除性别、年龄、髋关节畸形侧别、Crowe分级、随访时间和术前Harris评分等无关统计学因素影响后,两组手术前后CEA和术后第1个月Harris评分差异无统计学意义(P>0.05),手术时间、术中出血量、髋臼假体前倾角和外展角与设计值差值、V-COR、H-COR以及术后第3、6个月Harris评分差异有统计学意义(P<0.05)。结论3D打印导板可显著缩短手术时间、减少失血量、有效提升成人DDH行THA术中髋臼假体放置的准确性,改善预后,是一种切实有效的辅助手段。

摘要：目的 探究薇甘菊驱蚊活性成分,获得高效驱蚊组合物,为植物源驱蚊剂的开发提供基础。方法 首先通过Y型嗅觉仪法对不同薇甘菊粗提物进行驱蚊活性初筛;采用气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)对活性粗提物进行定性分析,复筛驱蚊活性成分;通过各成分配伍组合后的驱蚊效果,利用均匀试验设计建立高效驱蚊组合物。结果 挥发油为薇甘菊主要驱蚊活性物质,对白蚊伊蚊的驱避率可达63.80%,其中含有氧化石竹烯、桉叶油醇等活性成分;均匀试验设计筛选获得的适宜驱蚊组合配比为:9.8%氧化石竹烯+9.9%桉叶油醇+8.6%芳樟醇+7.9%α-松油醇+7.8%δ-杜松烯,该组合物对白蚊伊蚊的平均驱避率为83.20%,驱蚊效果良好。结论 薇甘菊挥发油具有驱蚊活性,其中含有多种驱蚊活性成分,可制备成高效驱蚊组合物,进一步开发为驱蚊产品,为植物源驱蚊剂提供新资源。

摘要：电单车是当前国内外短途便捷交通的主要工具。由于电单车多采用锂离子电池作为其能源部件,而电池多是梯次利用的二级产品,存在安全系数低、应急防护手段少、火灾事故偶尔发生等问题。因此通过开发电池管理系统,实现电单车电池进行实时监控,即确保电池在使用过程的安全性,同时也能有效地引导电池组应用,是电单车城市安全治理的有效方式。本方案旨在设计一款电单车电池远程监控系统,该系统包括4G模块、云端服务器和远程控制显示平台及可通信电池管理系统,可实现在充电过程中对电单车电池单体电压、充放电电流和电池SOC、寿命等信息的实时监测和状态显示,并对电池故障及相关问题采取相应的安全防护控制,从而保障电单车在充电过程的使用安全及实现对电池系统的性能预测。

摘要：针对传统探地雷达管线目标检测方法存在的无法精确定位管线、解译过程耗时长效率低下、复杂背景噪声干扰等问题,本文设计一种基于YOLOv8的探地雷达图像管线目标检测方法,对原YOLOv8网络进行改进。首先,在主干网络中引入PConv算子,使网络结构更加轻量化,加快模型处理速度,减少冗余计算和内存访问。其次,引入Triplet Attention模块以增强模型在不同维度间的特征提取能力,提高复杂背景下的目标检测精度。最后,将边界框损失函数替换为WiseIoU,提升边界框的回归性能和鲁棒性。以探地雷达管线数据集为例进行实验,结果表明,本文提出的改进模型在检测精度与计算开销上取得了更好的效果。

摘要：手部自遮挡和深度信息缺失使得由单目RGB图像进行三维手部姿态估计存在关节相对深度估计不够准确、生成的姿态违背手部生物力学约束等问题。为解决此问题,文中结合手部结构中蕴含的先验知识以及手部网格信息,提出一种基于先验知识和网格监督的深度神经网络。手部骨架的铰链式结构意味着关节三维位置在二维图像平面和深度方向的投影之间存在着特定关系,但个体之间的手部结构差异导致难以对其进行直观的形式化描述,为此文中提出通过学习来对其进行拟合。同一手指的关节位置和骨骼长度、同一手指的不同分段以及不同手指的弯曲方向之间也存在特定关系,文中将其设计为损失函数,用于监督网络训练。所提出的神经网络在估计手部姿态的同时并行生成手部网格,通过网格标注监督网络训练,优化姿态估计,且不增加网络复杂度。使用混合数据集对神经网络进行了训练,以进一步提高其泛化能力。实验结果表明,所提方法在多个数据集的内部交叉验证精度、跨数据集验证精度、模型的时间和空间复杂度等方面都优于其他方法,手部结构先验知识和网格监督在提升姿态估计精度的同时保持了神经网络结构的紧凑性。

摘要：为了探究电极材料对静电喷嘴雾化效果和荷电性能的影响,确定设计的静电喷嘴的最佳作业参数,并明确静电作用对雾滴沉积效果的影响,以电极材料、电极电压、喷施压力和喷孔直径为喷施变量,针对设计的静电喷嘴进行室内雾化和沉积试验。研究结果表明:设计的静电喷嘴最佳电极电压为8 k V,最佳电极材料为紫铜,最佳喷施压力为170 k Pa;相比于非静电喷雾,静电作用开启后,静电喷嘴的有效喷幅增加约50 cm;在3个采样层的雾滴沉积密度依次增加了23、19、10个/cm2;在喷嘴雾化的所有雾滴中,粒径在50~120μm区间的雾滴受静电作用影响最大,静电作用开启后,此区间段内的雾滴沉积数量增加了约2倍,当雾滴粒径大于120μm时,雾滴沉积密度随雾滴粒径的增大呈下降趋势;沉积的雾滴主要是粒径在180μm以下的雾滴,因此适合最佳生物粒径为180μm及180μm以下的作物。

摘要：视频篡改造成的危害一直在危及人们的生活,这使深度伪造检测技术逐渐得到广泛关注和发展。然而,目前的检测方法由于使用了不灵活的约束条件,无法有效捕获噪声残差;此外,也忽略了纹理和语义特征之间的关联,以及时序特征对检测性能提升的影响。为了解决上述问题,文中提出了一种用于深度伪造检测的、具有多样化特征的自适应网络(AdfNet),它通过提取语义特征、纹理特征和时序特征帮助分类器判断真伪;探索了自适应纹理噪声提取机制(ATNEM),通过未池化的特征映射与基于频域的通道注意力机制,灵活捕获非固定频段的噪声残差;设计了深层语义分析指导策略(DSAGS),通过空间注意力机制突出篡改痕迹,并引导特征提取器关注焦点区域的深层特征;研究了多尺度时序特征处理方法(MTFPM),利用时序注意力机制给不同视频帧分配权重,捕获被篡改视频中时间序列的差异。实验结果表明,所提出的网络在FaceForensics++(FF++)数据集HQ模式中的ACC值为97.41%,相比当前主流网络有较为明显的性能提升;并且在FF++数据集上保持AUC值为99.80%的同时,在CelebDF上AUC值可达到76.41%,具有较强的泛化性。

摘要：环境污染与温室效应的日益严重促进了清洁二次能源的发展与利用。具有高能量密度、环境友好等特性的锂离子电池成为最佳的储能载体。但当温度低于0℃时,传统石墨负极难嵌锂,电池性能急剧恶化,且低温充电时易析锂引发安全问题。为了满足锂离子电池的低温应用需求,通过改变电解液成分使其熔点降低,并调节SEI成分与去溶剂化过程,能够降低电荷转移阻抗,但石墨负极的本质属性使其低温应用受到限制。为从根源上解决锂离子电池低温性能差的问题,需要寻找具有适中工作电位、高离子扩散能力、高容量的新型负极材料替代传统石墨负极。嵌入式负极材料中,钛酸锂和二氧化钛具有较好的低温与倍率性能,但能量密度较低,应用范围受到限制,研究重点在于进一步挖掘其低温高倍率能力,使其应用在较为恶劣的服役环境中。合金的嵌锂反应在低温下较易进行,并且能够提供较高容量,其是极具潜力的锂离子电池低温负极材料,可以通过复合结构设计与表面改性提升其低温性能与循环寿命。基于转化反应的负极材料通常具有较高的赝电容效应,较快的表面反应受温度的影响较小,能够在低温下实现快速的充放电,通过纳米结构设计等方法能够进一步增强材料的赝电容效应。尽管Na、K、Mg等新型金属离子电池能量密度较低,但资源丰富,并且本征低温性能优于锂离子电池,在寻找与之适配的负极材料后有望成为重要的低温储能器件。本文根据金属离子在负极材料中的存储方式来分类,综述了低温锂离子电池以及新型金属离子电池负极材料的研究进展,并展望了低温负极材料的发展趋势。