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纺织化工与环境
圆台形二甲醚水蒸气重整制氢反应器设计与优化
魏世平, 李聪
2023, 37(4): 335-342.   doi: 10.12299/jsues.22-0242
摘要:
设计了一种圆台形二甲醚水蒸气重整制氢反应器,并建立了二甲醚水蒸气重整制氢反应系统数值模型,利用COMSOL软件对建立的数值模型进行求解,仿真和实验的数值结果基本一致. 通过对重整反应器的结构进行优化,获得更高的二甲醚转化率,研究圆台锥度变化对重整反应的影响,分析反应条件对二甲醚转化和制氢的影响. 结果表明,在一定范围内增加锥度时,可以获得较高的产氢率和热效率. 通过结构优化,二甲醚水蒸气重整反应系统可获得92.21%的二甲醚转化率,90.54%的产氢率,热效率最高可达74.6%.
[摘要](5) [HTML全文](0) [PDF 1614KB](0)
多级花状Cu/TiO2光催化还原硝基苯制苯胺的研究
孙红华, 张念陈, 孙彪, 李鹏, 许凤霞, 王金果
2023, 37(4): 343-350.   doi: 10.12299/jsues.22-0199
摘要:
采用醇解溶剂热法制备金属Cu修饰的系列多级花状TiO2光催化剂(X% Cu/TiO2),并以可见光光催化硝基苯还原制苯胺为模型反应评价其光催化性能. 结果显示:3.3% Cu/TiO2光催化剂展现出优异的催化活性,可见光催化3 h硝基苯的转化率达到83%. 主要原因有两个方面:多级介孔结构增加了催化剂比表面积,促进了硝基苯吸附、扩散及其与催化剂的接触;金属Cu的引入降低了催化剂的带宽,增强了光生电子和空穴的分离能力,进而提升了其光催化性能. 此外,3.3% Cu/TiO2光催化剂表现出良好的稳定性,具有一定的潜在实用价值.
[摘要](0) [HTML全文](0) [PDF 3522KB](0)
N-TiO2催化剂的制备及其在蓝光LED光照下对有机污染物的降解
邹敬桃, 李旋坤, 李光辉, 张文启, 孙雯
2023, 37(4): 351-358.   doi: 10.12299/jsues.22-0190
摘要:
分别采用机械化学法、水解沉淀法和溶胶−凝胶法合成了氮掺杂二氧化钛(N-TiO2)催化剂,以亚甲基蓝(Methylene Blue, MB)和盐酸四环素(Tetracycline hydrochloride, TTC)为目标污染物. 光催化实验及催化剂的形貌表征对比表明,水解沉淀法合成的N-TiO2-H具有较高蓝光催化活性且颗粒分布均匀,无团聚现象. 选用N-TiO2-H进一步探讨煅烧温度、催化剂投加量、pH及降解底物初始浓度对光催化降解反应的影响. 研究表明,400 ℃煅烧下制备的N-TiO2-H具有最佳蓝光催化活性. 当反应pH=7时,0.5 g/L N-TiO2-H在460 nm蓝光照射下2 h可将初始浓度为5 mg/L的MB去除89.7%;当pH=5时,光照1.5 h可将初始浓度为50 mg/L的TTC,去除75.2%.
[摘要](3) [HTML全文](0) [PDF 2030KB](0)
材料科学与工程
基于NiFe2O4/BaTiO3复合摩擦材料的输出性能
严熠萌, 李彬, 齐宝亮, 陈俊, 焦元静
2023, 37(4): 359-362.   doi: 10.12299/jsues.22-0329
摘要:
摩擦材料是摩擦纳米发电机(TENG)的关键部件之一. 将NiFe2O4/BaTiO3纳米颗粒填充到聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane, PDMS)中,研究两种无机材料作为填料对发电机输出性能的影响,以获得具有更高输出性能的柔性摩擦纳米发电机. 研究发现,NiFe2O4与BaTiO3陶瓷颗粒均为多晶结构且结晶良好,两种纳米颗粒均能有效增强PDMS的电输出值,尤其NiFe2O4/BaTiO3/PDMS复合膜的输出电压明显高于PDMS膜,且质量比为7.5∶2.5∶90的NiFe2O4/BaTiO3/PDMS复合膜具有最高的输出电压值.
[摘要](2) [HTML全文](0) [PDF 1089KB](0)
基于均匀设计的PTFE复合润滑剂制备及其摩擦磨损特性研究
兰毅, 龚红英, 崔智帏, 徐培全, 姚志鑫, 张韬, 陈浩川
2023, 37(4): 363-367.   doi: 10.12299/jsues.21-0228
摘要:
制备新型复合润滑剂并研究其摩擦磨损特性. 通过均匀设计方法优选润滑剂配方,利用SPSS软件和Matlab软件建立数学模型,并对其结果进行直观分析与回归分析. 添加填充材料聚四氟乙烯制备新型复合润滑剂p2,对润滑剂的零件和模具接触面的接触摩擦状况进行分析,判断是否显著降低接触表面摩擦因数,对金属的各项性能进一步分析. 研究表明,添加了聚四氟乙烯材料的润滑剂p2,相较于干摩擦与润滑剂p1,摩擦因数分别降低51.26%和29.81% ;使用扫描电子显微镜观察磨痕的形貌发现,复合润滑剂在金属偶件表面形成均匀的摩擦膜,有效改善了润滑剂的性能,使成形过程中金属流动更均匀,降低了变形功及变形力,可有效避免多种成形缺陷的产生.
[摘要](2) [HTML全文](0) [PDF 1217KB](0)
铝合金激光−CMT复合焊接熔滴特性研究
马煜斌, 梁瑛, 慈鹏宇, 陈飞吉
2023, 37(4): 368-371.   doi: 10.12299/jsues.22-0331
摘要:
搭建了铝合金激光−冷金属过渡(Cold Metal Transfer, CMT)复合焊接试验平台和高速摄像采集平台,研究铝合金激光−CMT焊接过程中的熔滴特性. 改变激光功率,获得不同焊接参数下CMT熔滴过渡的高速摄像图. 通过对比分析可知,在激光功率较小时,激光主要起到引导电弧作用,对CMT电弧影响较小,焊接过程较为稳定,能够获得良好焊缝成形. 当激光功率较大时,会影响CMT原有的短路过渡,造成熔滴飞溅等情况,导致焊缝成形较差. 结果表明: 保持焊丝和激光间距的有效距离和控制激光功率,是保证激光−CMT复合焊接过程稳定的关键.
[摘要](1) [HTML全文](0) [PDF 3580KB](0)
现代交通工程
基于递归最小二乘的智能车轨迹跟踪控制算法
李腾, 任洪娟
2023, 37(4): 372-379, 408.   doi: 10.12299/jsues.22-0209
摘要:
提出一种实时估计轮胎侧偏刚度的自适应横向最优跟踪控制算法. 路面附着系数的改变使得轮胎侧向力的近似线性区间发生改变,线性近似得到的轮胎侧偏刚度将不再可靠. 基于递归最小二乘算法,以轮胎侧偏角和侧向力作为输入,实时在线估计轮胎的侧偏刚度,进而提出自适应线性二次型调节器(Adaptive Linear Quadratic Regulator,ALQR)控制器. 在Matlab/Simulink和Carsim联合仿真平台上对其有效性和稳健性进行验证. 结果表明,在多种路面附着条件和不同车速下,所设计的控制算法的性能均优于传统线性二次型调节器(Linear Quadratic Regulator,LQR)控制算法,最大横向位置误差和横摆角误差分别降低81.5%和73.0%. 通过实车测试,算法的实际应用性和有效性得到实证,最大轨迹跟踪误差仅为0.56 m.
[摘要](0) [HTML全文](0) [PDF 3747KB](0)
基于凸包算法的车面维修打磨区域生成
耿方琪, 吴明晖, 王亚强, 周志峰, 周围
2023, 37(4): 380-386.   doi: 10.12299/jsues.23-0069
摘要:
针对传统汽车漆面维修以人工为主,存在劳动强度高、效率低、一致性差等问题,结合人工打磨经验,在提取受损车面轮廓的基础上,设计生成受损车面维修打磨区域算法. 首先,综合运用边缘检测算子、曲线近似算法对受损漆面进行轮廓提取. 然后,运用凸包算法预生成轮廓,再对轮廓改进生成最终车面维修打磨区域. 通过比较人工和算法生成后的打磨区域可知,算法生成的打磨区域精度较高,可满足基本打磨要求,该算法为实现自动化打磨提供了理论依据.
[摘要](2) [HTML全文](0) [PDF 1711KB](0)
基于实时结温估计的动态IGBT热管理策略
杨尚明, 马其华
2023, 37(4): 387-396.   doi: 10.12299/jsues.22-0374
摘要:
绝缘栅双极性晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)是电动汽车重要的能源传输和转换元件. 但IGBT长期在变化工况下工作,导致热负荷较高,严重影响其使用寿命. 通过建立IGBT结温估计模型进行实时结温观测,定性分析IGBT结温与开关频率、母线电压之间的关系. 为降低IGBT在循环工况下的热负荷,提出一种IGBT结温区域控制策略,以控制最高结温和结温波动为目标,将控制区域进行划分,分别采用模糊控制和PI控制对开关频率和母线电压进行控制. 结果表明,在 NEDC工况下最高结温平均降低5.1 ℃,IGBT结温波动平均降低2.6 ℃,验证了该控制策略的有效性,提高了IGBT的可靠性和运行寿命.
[摘要](2) [HTML全文](0) [PDF 2576KB](0)
先进制造与智能控制
订单驱动下基于强化学习的智能车间AGV调度
卫诚琨, 周俊
2023, 37(4): 397-403.   doi: 10.12299/jsues.22-0334
摘要:
物料搬运效率对智能车间的生产调度效率有着重要影响. 物料搬运任务通常由自动导引车(Automated Guided Vehicle,AGV)执行,其具有数量多、任务需求实时变化、任务下达密集等特点. 为及时、高效、准确地处理AGV搬运作业,提出基于强化学习的订单驱动下智能车间AGV调度模型,使用二级调度机制,第一级以负载均衡为目标,基于规则的调度方法对AGV进行任务分配;第二级运用强化学习深度Q网络(Deep Q-Network,DQN)算法对AGV进行单智能体下的搬运路径规划,通过减少智能体动作空间维数的方式,降低调度算法的收敛难度,并通过仿真实例验证该方法的有效性和创新性.
[摘要](2) [HTML全文](0) [PDF 1372KB](0)
熔融沉积3D打印机送丝机构挤出轮的研究
郭根清, 王克用
2023, 37(4): 404-408.   doi: 10.12299/jsues.22-0287
摘要:
送丝装置作为熔融沉积成型(FDM) 3D打印机的核心部件之一,负责将打印耗材送入喷嘴,并完成打印. 挤出轮是整个送丝装置的关键零件,整机工作时,挤出轮与打印耗材直接接触,依靠摩擦将打印耗材送入喷嘴. 通过试验方式,研究挤出轮的齿形和齿数,对打印过程进给量以及打印件的质量进行分析. 结果表明,斜齿挤出轮的挤出效率高于直齿和凹形齿,但在高速情况下会发生跳齿现象. 在工作时,挤出轮的齿数越多,实际进给量越接近理论值.
[摘要](2) [HTML全文](0) [PDF 994KB](0)
基于协同多目标差分进化的可逆逻辑综合方法
王旭
2023, 37(4): 409-413.   doi: 10.12299/jsues.23-0047
摘要:
可逆逻辑电路可避免因信息丢失而产生的热耗散,从而有望解决集成电路热耗问题. 将可逆逻辑电路设计问题抽象为带有强约束的多目标优化问题,提出以协同多目标差分进化算法为核心的可逆逻辑综合方法. 该方法基于种群自适应调节的差分进化算法,结合协同进化的多种群策略优化多目标,经种群选择及自适应调节策略和Paroto最优评估评价更新候选个体. 通过求解经典电路测试集,验证了所提方法的可行性及有效性. 与经典及基于启发式算法的可逆逻辑综合方法相比,该方法生成的电路性能更优.
[摘要](2) [HTML全文](0) [PDF 691KB](0)
基于改进FPFH的栅极件点云匹配方法
张汝枭, 方宇, 杨皓, 杭观荣, 陶翰中, 宁业衍
2023, 37(4): 414-419.   doi: 10.12299/jsues.21-0086
摘要:
针对栅极件点云的匹配问题,提出一种改进的快速点特征直方图(Fast Point Feature Histogram,FPFH)描述子. 在FPFH基础上增加邻域密度作为点特征的描述,并在使用k维树(k-dimensional tree,k-d tree)算法搜索对应点时将巴氏距离作为指标. 仿真过程中,将该方法与传统FPFH的匹配效果进行比较. 搭建试验装置采集栅极件表面点云数据,并利用改进的FPFH算法和经典的迭代最近点算法(Iterative Closest Point,ICP)进行匹配. 试验结果表明,匹配后的点云尺寸精度在1 μm级别,栅孔误差范围在 ±(20~40) μm内,理论上满足了栅极件测量精度要求.
[摘要](0) [HTML全文](0) [PDF 1310KB](0)
基于智能破碎锤作业场景的多目标石块识别定位方法
王文超, 马其华, 赵磊
2023, 37(4): 420-427.   doi: 10.12299/jsues.22-0313
摘要:
随着智能工程机械的不断发展,结构复杂、功能单一的传统液压破碎锤逐渐被日益成熟的智能破碎锤取代,对多目标石块的识别与定位是智能破碎提高动作输出精度、完成破碎任务的重要保证. 提出基于分割掩码卷积神经网络(Mask R-CNN)实例分割和激光雷达信息融合的目标石块识别定位方法,通过Mask R-CNN实例分割算法快速识别复杂作业场景下目标石块的感兴趣区(Region of Interest,RoI);在保证石块检测精确率的前提下,融合激光雷达通过卡尔曼滤波算法得到破碎点位置信息,引导破碎锤实现定位作业. 现场试验结果表明,目标石块检测模型对石块的平均识别精确率为95.35%,召回率为95.06%,石块破碎点识别精确率为94.20%. 在复杂作业背景下,该方法可实现多目标石块识别和破碎点定位,满足自动破碎实时性要求.
[摘要](2) [HTML全文](0) [PDF 1773KB](0)
我国融资融券研究进展的知识图谱分析与展望
杨海玲, 施兴森, 肖会会, 王国强
2023, 37(4): 428-434.   doi: 10.12299/jsues.22-0337
摘要:
以中国知网(CNKI)数据库中收录的发表于1994—2021年的411篇针对国内融资融券领域研究的核心文献为研究样本,对国内融资融券领域发文趋势、研究机构与研究力量、期刊来源、高频被引文献、经典文献内容进行系统分析. 利用CiteSpace软件绘制科学知识图谱,归纳总结国内融资融券领域研究热点演进过程、研究前沿以及发展趋势. 结果显示,国内融资融券领域总体发文量受扩容政策出台的影响整体呈现周期性波动;复旦大学、南京大学等作为主要研究机构发文贡献量靠前;褚剑、李志生等学者研究股价波动和定价效率的相关文献成为该领域研究的高频引用重要成果. 将融资融券领域研究进程划分为萌芽、起步、落地、发展、成熟五大研究阶段,研究热点主要集中于市场影响关系、公司决策与治理、利益相关者影响、研发投入关系和业务理论完善五大方面,为研究融资融券业务的学者提供借鉴和参考.
[摘要](2) [HTML全文](0) [PDF 2046KB](0)
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纺织印染废水处理技术研究现状及进展
刘路
[摘要](398) [PDF 324 KB](695)
摘要:
随着纺织印染行业的不断发展,纺织印染废水成分也日益复杂,大大增加了废水处理难度.针对纺织印染废水的来源和水质特点,综述了国内外纺织印染废水处理技术的研究进展,包括物理处理法、化学处理法和生物处理法,分析了各类处理方法的机制、处理效果及其优缺点.对纺织印染废水处理技术的发展前景进行了展望,指出优化组合废水处理工艺可提高纺织印染废水处理效果及综合回用率.
基于拉依达准则的交通数据粗大误差处理优化方法
徐琛辉, 马明辉
[摘要](374) [PDF 2135 KB](301)
摘要:
交通数据质量是影响交通控制方法有效实施的关键因素之一.为进一步提升交通数据的准确性和时效性,对比分析交通预处理方法,采用标准差公式对拉依达准则进行优化,设计一种适用于交通异常数据检测和修复的优化方法,并结合上海城市快速路实际数据对模型有效性和时效性进行检验.结果表明,基于拉依达准则的数据处理优化方法能够有效、实时地检测交通异常数据、改善数据质量,为道路交通状况的监测和预警提供数据支持.
积极老龄化视角下城市老年人社会参与意愿调查
汪姝
[摘要](249) [PDF 289 KB](477)
摘要:
老年人参与各项社会活动,能够延缓衰老,促进身体健康、提高生活质量.通过开展调研探究了老年人的社会参与意愿及其影响因素.调查发现,城市老年人对经济、政治、社区、文化等各项活动的参与意愿都较高,但是多数的参与停留在被动层面;年龄、性别、文化程度、健康状况等因素会影响参与意愿,且不同活动受影响的程度不同;参与意愿会受到现实条件的约束,如照看小孩,料理家务等.
基于改进粒子群算法的时间最优机械臂轨迹规划
黄超, 茅健, 马丽, 向朝兴, 王琛, 阮大文
[摘要](346) [PDF 2399 KB](92)
摘要:
针对机械臂关节空间轨迹规划的时间优化问题,结合机械臂运动约束,提出基于非线性动态改变惯性权重的粒子群优化(NPSO)算法.根据传统3-5-3多项式插值方法,采用改进粒子群算法寻求最短关节运动时间,研究线性递减改变惯性权重(LPSO)算法和NPSO算法的性能,选用NPSO算法完成关节运动时间最优求解.研究结果显示,经时间优化后的3-5-3插值曲线连续光滑且具备更好的运动特性,整体运动时间缩短约26%,证实提出的方法具有可行性.
机房列间空调气流组织数值模拟分析
李鹏魁, 傅允准
[摘要](306) [PDF 2243 KB](220)
摘要:
以上海某数据中心机房为研究对象,针对机房服务器散热量大的特点及传统封闭冷通道存在的问题,提出适合该机房的封闭热通道方案.采用计算流体动力学(CFD)模拟的方法,分析机房内封闭热通道与传统封闭冷通道的温度场和速度场分布特性.通过模拟分析得出:大散热量机房列间空调采用封闭热通道形式效果更佳.
基于改进光流法的目标跟踪技术研究
刘向前, 闫娟, 杨慧斌, 贾茜伟
[摘要](406) [HTML全文](463) [PDF 1429 KB](330)
摘要:
针对传统光流法处理视频序列时存在运行效率低及跟踪偏移问题,结合粒子滤波模型提出一种改进光流法的视频目标跟踪技术. 该技术首先通过遍历法搜索运动点,采用质心定位方式捕获目标质心坐标,然后将得到的视频序列进行光流处理,最后经粒子滤波求解质心运动信息,以实现对视频中目标的精确检测与追踪. 在不同场景下对不同数量、不同类型目标进行仿真跟踪试验,并与光流法、ViBe算法及YOLO算法进行比较. 仿真结果表明,该跟踪技术可使目标跟踪的精准率有效提高5.2%,跟踪效率提高13.7%,同时表现出较好的鲁棒性.
基于BP神经网络与灰色关联的黄金期货价格预测
宋策
[摘要](161) [PDF 1161 KB](1043)
摘要:
针对我国黄金期货价格预测问题,对影响我国黄金期货价格的5项指标进行灰色关联度分析,得出我国黄金期货价格与美国黄金期货价格之间的关联度最高.建立反向传播(BP)神经网络模型对我国黄金期货价格预测,并与GM(1,1)方法和ARIMA(0,2,1)模型下的预测结果进行对比.结果显示:与后两个模型相比,BP神经网络模型在黄金期货价格预测方面的精确性更高,具有较好的实用价值.
利用精准推送平台促进期刊论文有效传播
曾宪荣
[摘要](315) [PDF 2121 KB](359)
摘要:
为满足读者的个性化需求,为其提供内容精准推送服务,有效提升期刊论文的传播与交流,设计了《计算机工程》内容精准推送系统.基于期刊采编系统的大量学者信息,利用语义分析及智能分词等技术,将读者—文章—标准关键词库进行匹配和过滤,为潜在读者主动推送相关论文摘要及下载链接.每期推送邮件约7 000封,发送成功率达99%,论文被下载次数较未运行该系统前明显增多,其中下载排名前列的均为已推送论文.科技期刊采用精准推送平台不仅可以为领域学者提供高效便捷的知识服务,也能够增强期刊论文的有效传播力度.
现代功能纺织品研究及开发
徐丽慧, 沈勇, 王黎明, 丁颖
[摘要](252) [PDF 2357 KB](207)
摘要:
介绍功能纺织品的分类,分析功能纺织品的开发途径,主要阐述国内现代功能纺织品研究及开发进展,包括纳米光触媒多功能纺织品、防电磁辐射纺织品、超疏水多功能纺织品、阻燃纺织品、防蚊虫纺织品,并指出采用高新技术开发生态安全高附加值多功能纺织品是功能性纺织品的发展趋势.
工业涂料水性化技术研究进展
余大洋, 温绍国, 王继虎, 罗健, 吴攸同, 俞施音
[摘要](310) [PDF 1227 KB](524)
摘要:
介绍了水性工业涂料用丙烯酸酯、聚氨酯、环氧和醇酸4种树脂水性化的最新研究进展.对水性工业涂料的成膜机制进行了总结,并对水分散型、水稀释型等工业涂料的成膜机制做出进一步探讨.总结了水性工业涂料在应用过程中出现的问题并提出解决办法,展望了工业涂料水性化技术面临的挑战与机遇.
欧氏空间的子流形中的稳定积分流
张学山, 许伯生
[摘要](441) [PDF 169KB](3347)
摘要:
设Nn是欧氏空间的紧致子流形,证明了如果Nn的任意两个主曲率κ1,κ2都满足条件κ1κ2>(1)/(4)(κ1-κ2)2,则在Nn中不存在稳定积分流,且Nn的同调群消没.
PN-1PN-2
王黎明, 沈勇, 丁颖
[摘要](1479) [PDF 292KB](2510)
摘要:
主要就阻燃剂PN-1和PN-2对涤棉混纺织物的阻燃性能和整理条件进行了比较研究.通过比较表明:阻燃剂PN-1和PN-2皆能提高织物的阻燃效果,无余燃,无阴燃.其中经PN-1整理织物后的损毁长度和织物增重要小于PN-2,而经PN-2整理织物后的断裂强度,撕破强度和手感均要好于PN-1.
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主管单位: 上海市教育委员会

主办单位: 上海工程技术大学

出版单位: 《上海工程技术大学学报》编辑部

主       编: 王岩松

电子信箱: xuebao@sues.edu.cn

ISSN1009-444X

CN31-1598/T

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