南昌大学学报（工科版）
 
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南昌大学学报(工科版)
 
2021年 43卷 3期
刊出日期：2021-09-28
论文
   
论文
205 黎先财覃苑苑刘小刚施敏鑫黄玉华
复合分子筛MCM-41/Y的制备及其对镧离子的吸附性能
将MCM-41与Y型分子筛合成复合分子筛MCM-41/Y,将其作为吸附剂对水中的镧离子进行吸附性能研究。实验结果表明:在pH=2、镧离子溶液质量浓度为500 mg·L-1、振荡吸附时间为30 min、温度为35℃的条件下,吸附量达到最佳为440 mg·g-1。利用红外光谱和X射线衍射等手段对复合分子筛MCM-41/Y进行表征。利用热力学和动力学理论对实验结果进行分析并对吸附过程加以探讨。当用2 mol·L-1盐酸做洗脱实验时,盐酸洗脱率达到85%左右,说明复合分子筛MCM-41/Y的重复再生利用性和稳定性良好。
2021 Vol. 43 (3): 205- [摘要] ( 410 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 417 )
210 王彦召苗馨戈王艳涛杨维冉
无溶剂条件下Co-NC选择性氧化乙苯制备苯乙酮
通过调节合成溶剂和温度,制备了4种钴基沸石咪唑酯骨架结构化合物——ZIF-67,并在不同温度下碳化得到了一系列Co-NC催化剂。在无溶剂条件下考察了催化剂选择性氧化乙苯制备苯乙酮的催化活性,持续供氧条件下苯乙酮生产效率达143.7 mmol·g-1·h-1。通过HRTEM、XRD和XPS表征探讨了催化剂活性与其结构的关系。研究表明:低温碳化的Co-NC催化剂金属纳米颗粒更小且均匀,吡啶氮含量更高,这可能是其催化乙苯氧化活性更高的原因。
2021 Vol. 43 (3): 210- [摘要] ( 401 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 395 )
217 杨烁陈坤张衡王贵林黄海宾袁吉仁
空气对HAC太阳电池晶体硅/本征非晶硅界面污染情况分析
采用热丝CVD法在N型体硅上以全程真空环境镀膜与IN镀膜后破真空再镀IP的不同形式,分别生长IN-IP非晶硅膜层,用WCT-120对薄膜钝化性能进行分析,并用wxAMPS软件模拟样品电池效率。比对结果表明:全程真空环境镀膜样品的反向饱和电流密度（J0）和理论开压（iVOC）分别为5.12×10-15 A·cm-2和0.731 V,模拟效率为23.15%;IN-IP破真空镀膜样品的J0和iVOC分别为9.06×10-14 A·cm-2和0.654 V,模拟效率为20.24%。因此,热丝CVD全程真空环境相对于IN-IP破真空镀膜具有更优的膜层生长方法。
2021 Vol. 43 (3): 217- [摘要] ( 379 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 349 )
221 吴小平梁涛路全凤赵帅欧阳珊
基于生物完整性的城市湿地健康评价
目前城市湿地缺乏一套完整的生态健康评价体系。本研究基于对浙江温州三垟湿地11个样点的生物采样数据,构建了生物完整性评价体系,采用四分法划分健康、良好、一般、差、极差5个等级。研究表明:三垟湿地整体生态健康状况为一般;就功能区划分看,旅游休闲区的健康状况最好,保育区次之,过渡区最差;受人类干扰较强的居民区及附近区域健康状况差;该方法可作为城市湿地生态健康评价的工具,能为城市湿地生态系统保护与修复提供科学依据。
2021 Vol. 43 (3): 221- [摘要] ( 348 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 400 )
227 姜峰晏子玉乐治平
发酵过程中青梅酵素的活性成分及其抗氧化性能
以新鲜青梅为原料,研究发酵制备青梅酵素过程中的黄酮和总酚质量浓度变化,并测定了青梅酵素的抗氧化能力。实验结果显示:发酵过程中黄酮质量浓度从1.69 mg·mL-1逐渐上升到4.11 mg·mL-1;总酚质量浓度在发酵前期从1.39 mg·mL-1快速增加到3.06 mg·mL-1,发酵中后期缓慢上升至3.24 mg·mL-1;SOD酶活力也有显著增加,由65.42μmol·min-1·mL-1上升到108.45μmol·min-1·mL-1。以4种自由基（羟基自由基、超氧自由基、DPPH自由基和ABTS自由基）清除率和还原力为指标,对青梅酵素的抗氧化能力进行分析,发现青梅酵素对羟基自由基、超氧自由基、DPPH自由基和ABTS自由基的清除能力分别达到59.61%、72.3%、68.62%、72.58%,总还原力在第66天达到0.49。通过相关性分析可得,4种自由基的清除能力以及还原力和黄酮及总...
2021 Vol. 43 (3): 227- [摘要] ( 390 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 368 )
234 陈康明吴庆雄王渠郭新泽
基于3D打印的连续梁桥V形结构光弹性模型试验研究
针对传统光弹性试验模型制作方法存在的制作周期较长、精确度低以及人工成本较高等问题,提出了一种基于3D打印技术制作精确光弹性试验模型的新方法。通过光弹性模型试验加载及应力冻结法得到了清晰的等差条纹图像,运用光弹性原理测定了模型应力,并与实体有限元计算结果进行了对比分析,得到了V形结构各主要构件的应力分布特点。结果表明:通过3D打印技术制作模型取代原有机械加工制作的木制模型,能够有效改善传统光弹性模型制作技术的缺点,在够提高光弹性模型质量的同时能使模型制作成本降低1/2,制作周期缩短2/3;光弹性试验和有限元分析结果较吻合,相互验证了二者的正确性与合理性;V形结构总体受力性能合理,安全储备较大,上下弦杆交汇处由于刚度变化较大,应力集中较明显,建议加强该处配筋。
2021 Vol. 43 (3): 234- [摘要] ( 355 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 367 )
241 熊进刚冯嗣鑫胡淑军
带T型连接件的装配式RCS梁柱节点抗震性能分析
为进一步提高装配式RCS结构的抗震性能,提出并研究一种带T型连接件的装配式RCS梁柱组合节点,采用经校正的有限元法对其抗震性能进行分析。分析结果表明:通过减小T型连接板之间的切向摩擦系数,可将各模型中混凝土最大损伤程度从26.63%减小至16.67%,亦可在一定程度上减小混凝土损伤区域,且在不同摩擦系数下滞回曲线中节点承载力大小呈线性增长关系,所得滞回曲线饱满。构件在达到最大位移时,高强螺栓和各T型连接件均处于弹性状态,该新型节点具有良好的耗能能力,在大震作用下时,T型连接件能够绕着一几何中心发生转动,能够保证结构具有一定的承载能力,使得板件不发生损伤。
2021 Vol. 43 (3): 241- [摘要] ( 348 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 380 )
249 佘智敏吴庆雄袁辉辉武兵
纵桥向变刚度支座布置的V形河谷高低墩梁桥受力性能分析
为合理分配位于V形河谷中高低墩梁桥各桥墩之间的受力,提出了一种纵桥向变刚度支座布置方案和计算方法,然后依托实际工程进行纵桥向变刚度支座方案的设计,比较了采用等刚度支座和变刚度支座方案时桥梁结构的静力性能和抗震性能。结果表明:与等刚度支座方案相比,采用变刚度支座方案可调整整体升降温和混凝土收缩作用下主梁变形零点位置,各桥墩的墩底剪力和面内弯矩均有不同程度的减小,且离变形零点越远、减小幅度越大。E1多遇地震作用下,采用变刚度支座方案时高墩的墩顶纵桥向位移响应增加约12%～26%,墩底的最大面内弯矩略有增大,但增加幅度不超过5%,高墩的柔性变形能力得以充分发挥;两侧低墩的墩顶位移响应平均减小约40%、墩底最大剪力和最大面内弯矩平均减小约43%和40%;桥梁整体刚度有所提高,各桥墩的受力更加均衡,表现出优良的抗震性能。
2021 Vol. 43 (3): 249- [摘要] ( 359 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 391 )
255 毕志刚汤新星王仪宇李强许强
粉质黏土路基连续压实质量评价方法
连续压实标准中路基压实质量评价存在未考虑检测数据的空间分布和区域大小的缺陷,基于连续压实控制技术,依托福建某高速公路工程,选择粉质黏土路基作为研究对象,采用两种压实机械设备,尝试将标准偏移率q、最近邻点指数R及变异系数CV相结合的方式对路基压实质量进行评价。实验结果表明:压实度与压实振动值（vibratory compaction value, VCV）具有较好的相关性;q值考虑不合格区域的面积以及其VCV与目标值的相对大小两个因素,R值能反映不合格区域集中的现象,变异系数CV更能体现数据的变化率,计算较为简单,这3个指标能更充分、合理地评价路基压实质量。
2021 Vol. 43 (3): 255- [摘要] ( 345 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 405 )
263 刘伟平田思文
基于卷积神经网络的桩完整性分类
桩身完整性是反映桩身截面尺寸相对变化、桩身材料密实性和连续性的综合定性指标,然而常规人工检测具有成本高、效率低、主观性强等不足。为了实现桩身完整性的自动分类,利用低应变应力波反射法现场采集波形图构建数据集,使用卷积神经网络(CNN)模型进行训练和验证。提出了基于卷积神经网络的桩身完整性分类方法,该网络模型结构简单,能有效地减少模型参数,节约计算资源,通过在网络中加入Dropout层和L2正则化来防止过拟合。结果表明:卷积神经网络理论解决用传统手段难以辨析基桩完整性分类的工程技术问题是适用的;通过试验评价指标对该方法的有效性进行验证,表明本文所构建算法模型具有良好的鲁棒性和泛化性,能在测试集上可获得达到96.51%的平均准确率,可以满足预测精度要求,能有效实现桩身完整性的分类。
2021 Vol. 43 (3): 263- [摘要] ( 382 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 482 )
269 陈颖
SPWM控制高压电源在臭氧发生器上的应用特性
商用大型臭氧发生器主要采用脉冲宽度调制（PWM）控制的中高频电源。将广泛应用于电除尘器领域的正弦脉宽调制（SPWM）控制中高频电源引入臭氧发生领域,系统调查各重要参数的影响并确定最佳工作状态,旨在消除与抑制谐波,提高臭氧发生效率。研究表明:实验范围内气体流量和气体压力的增大能提高臭氧产率,峰值电压和放电频率反之;提高峰值电压和在恒定峰值电压下提高放电频率有利于提高臭氧质量浓度,恒定放电功率时提高放电频率不利于提高臭氧质量浓度;各参数对臭氧产量的影响与对臭氧质量浓度的的影响类似,但气体流量的增大能提高臭氧产量。此外,载波个数对臭氧发生特性并无显著影响。实验获得最大臭氧产率高达187.2 g·kW-1·h-1,表明SPWM控制绝缘栅双极型晶体管（IGBT）中高频电源是一种较好的大型臭氧发生器电源,且可通过谐振频率寻优确定臭氧发生器最佳运行工况。
2021 Vol. 43 (3): 269- [摘要] ( 353 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 382 )
276 江朋陆远胡莹
基于LSTM+FP-Growth算法的印刷设备故障预警及诊断
印刷凹印设备对连续运行要求较高,且设备传动系统检修困难,这些问题都将导致企业无法完成对设备的短周期维护及设备故障的实时预警。针对现状,提出一种基于长短期记忆(LSTM)网络和FP-Growth算法相结合的预警模型。采用FP-Growth关联规则挖掘算法实现对设备历史运行数据及故障记录的特征提取,构建频繁模式树,获取与故障相关的诊断规则,完成故障诊断专家知识库的建立。运用LSTM网络训练模型得到设备运行参数的时空特性,实现对下一时段参数特征变化的预测。分别使用现场数据与预测数据,借助专家知识库完成对设备的故障诊断及故障预测。通过测试分析,表明此模型的应用能有效提升印刷设备故障诊断的准确率,并能对设备起到提前预警的效果。
2021 Vol. 43 (3): 276- [摘要] ( 361 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 409 )
285 王桐桐刘莹刘逸锴
仿生玫瑰花花瓣的表面微观形貌
生物表面性质与表面结构密切相关,玫瑰花花瓣是一种超疏水表面,对玫瑰花花瓣表面微观形貌的研究,有助于理解超疏水表面的作用机制以及优化超疏水表面的结构设计。制备了不同颜色的玫瑰花花瓣试样,采用角接触测量仪和激光扫描显微镜,分别测量和观察不同颜色的玫瑰花花瓣表面的接触角和表面微观形貌,采用中值滤波、均值滤波对淡黄玫瑰花花瓣表面高程数据进行处理,重构得到仿生玫瑰花表面。对比分析淡黄玫瑰花花瓣表面和仿生重构表面,结果表明中值滤波和均值滤波处理后重构的表面与原始表面微观形貌相似,润湿性能相近。
2021 Vol. 43 (3): 285- [摘要] ( 414 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 391 )
291 刘杨曦张烨
基于压缩感知和位平面多重置乱的图像加密算法
提出了一种基于压缩感知和位平面多重置乱的图像加密算法。算法采用二维混沌系统和非线性函数生成测量矩阵,利用该测量矩阵对原始图像的离散余弦变换压缩采样,得到该变换图像的测量值矩阵,将其组合成压缩加密图像。再对压缩加密图像位平面分解,得到压缩加密图像的位平面图。对该位平面图切割重组、置乱和扩散,将压缩加密图像的像素位置置乱,同时改变像素值的幅值,实现图像的加密。实验结果表明:本文的加密算法可实现图像的压缩加密,密钥的敏感性高,具有抗穷举、统计和噪声攻击等性能。
2021 Vol. 43 (3): 291- [摘要] ( 354 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 399 )
301 冯媛媛杨玉桃朱向洪
多元随机过程的剩余寿命预测
为了探究复杂系统的实际退化过程和剩余寿命,将采用一种新的权重计算方法融合多维性能指标退化过程,并利用马尔科夫蒙特卡洛方法在线更新模型参数,进而得出系统剩余寿命概率密度函数。通过裂纹增长实验的验证分析,结果表明所提方法能够有效地预测系统剩余寿命,并相较于一元随机过程预测模型,所提方法具有更好的预测精度且随着退化数据的增加,系统剩余寿命预测结果更加精确。
2021 Vol. 43 (3): 301- [摘要] ( 374 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 382 )
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