浙江工业大学学报

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多变量非线性系统超平面神经网络辨识算法设计

余世明，孙云坤，岑江晖，何德峰

2022, 50(2): 119-127.

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针对常规高效链接超平面（ＥＨＨ）神经网络无法辨识多变量系统的问题，将多目标规划方法

运用到该神经网络的训练过程中，提出了多变量非线性系统超平面神经网络辨识算法。与常规训

练方法相比，该算法考虑到ＥＨＨ神经网络在辨识多个输出变量时存在的冲突性，将各变量的辨识

作为不同的优化目标，以此设计了线性加权训练方法和理想点训练方法，实现对多变量非线性系统

的辨识。以循环流化床锅炉（ＣＦＢＢ）燃烧过程为例，利用大量的实验数据，使用该算法建立了

ＣＦＢＢ燃烧过程模型，并验证了该算法的准确性。

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基于时空图卷积网络的交通事故预测研究

刘志，王锦梦，孔祥杰

2022, 50(2): 128-135.

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准确、高效的交通事故预测方法是智能交通系统高效运行、及时提供医疗救助和提高交通效率的必要条件。现有的事故预测模型主要采用统计方法或单一的机器学习方法，不能同时获得时空依赖关系，为了提高预测精度，针对交通事故预测的问题，提出了一种基于时空图卷积网络的交通事故预测模型，该模型与长短期记忆网络和图卷积网络相结合，并考虑了交通事故中时间和空间的依赖关系。通过将图卷积网络用于学习复杂的路网拓扑结构，以获得交通状态中的空间相关性，把长短期记忆网络用于学习交通事故数据的动态变化，以获得交通状态中的时间相关性，然后使用基于时空图卷积网络的交通事故预测模型进行预测。实验表明：该模型能够从事故数据中获得时空相关性，并在真实数据集上具有良好的预测性能。

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基于模糊动态输出反馈的重载运输车舒适性研究

孙建民，刘祥，赵国浩，姚德臣

2022, 50(2): 136-142.

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为改善重载运输车辆行驶平顺性和驾驶舒适性的问题，以半主动油气悬架及人－椅集中质量模型为研究对象，设计基于模糊动态输出反馈的增量式ＰＩＤ油气悬架控制系统，综合考虑驾驶员的主观感受和烦恼率，以车身垂向加速度、车轮动载荷、悬架动挠度和驾驶员烦恼率为评价指标，对被动悬架、模糊ＰＩＤ和模糊动态输出反馈增量式ＰＩＤ控制油气悬架系统进行研究。仿真结果表明：与被动油气悬架系统相比，基于模糊动态输出反馈的增量式ＰＩＤ控制油气悬架系统的车身垂向加速度的均方根值降低５２％、悬架动挠度降低２４％、车轮动载荷降低４４％、驾驶员烦恼率降低３８．５％；与模糊ＰＩＤ控制油气悬架系统相比，其车身垂向加速度的均方根值降低３７％、悬架动挠度降低１４％、车轮动载荷降低２１％。因此，基于模糊动态输出反馈的增量式ＰＩＤ控制油气悬架系统能够提升重载运输车辆的行驶平顺性和驾驶舒适性。

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基于机器视觉的铝镍钴磁性材料外观缺陷检测的研究

虞佳佳，张耀，何勇

2022, 50(2): 143-148.

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针对镍钴磁棒材料在线分拣中人工端面缺陷检测准确率低、分拣慢的问题，提出一种基于机器视觉的铝镍钴磁棒材料缺陷检测的方法，创新性地提出了一种以轮廓与拟合圆距离差为评价标准的检测边缘崩角和缺角的算法。首先，通过Ｃａｎｎｙ算法获取检测图像的轮廓；然后，基于轮廓最大连通曲线拟合端面圆，轮询计算轮廓点与拟合的端面圆距离，由此精确获取边缘崩角和缺角信息；最后，通过Ｂｌｏｂ分析法分析端面污点信息。实验测试结果表明：该系统可对产品的两端面外观缺陷进行筛选，实现对表面缺角、崩角和污点等的检测，在设计的铝镍钴磁性材料分拣系统的应用中，检测节拍可达１２０片／ｍｉｎ，检测准确度大于９７％，符合企业分拣需求。

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飞机蒙皮侧壁铣切时域参数模型与粒子群优化

章正伟，傅云，许雪峰

2022, 50(2): 149-155.

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飞机机翼蒙皮为薄壁件且涉及大量减薄工序，易引起刀具零件颤振，优化工艺参数可有效抑制颤振发生。通过精铣侧壁工序研究工步间均衡分配稳定轴向切深与转速的算法，抑制颤振并优化蒙皮减薄工序耗时。采用双自由度动力学模型描述小径向切深精铣侧壁工艺过程，以半离散方法求解时滞微分方程，得到有关转速和极限轴向切深稳定切削工艺叶瓣图。以转速、轴向切深为优化变量，以稳定切削叶瓣图、转速、进给和功率为约束条件，以精铣侧壁耗时最优为目标，通过高斯改进粒子群算法得到较优的切削参数组合。结合某型号机翼蒙皮精铣工艺现有刀具和径向加工余量等确定条件，导入叶瓣图粒子群混合算法计算，得到精铣侧壁切削工艺参数最优方案与耗时。

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颅内动脉瘤破裂风险评估模型的研究

原俊青，骆源

2022, 50(2): 156-161.

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血流动力学和形态学被认为是颅内动脉瘤破裂的主要因素，探索它们之间的关系对于建立一种可供临床医生评估动脉瘤破裂风险可能性的方法是十分必要的。通过对分布于１９０名患者中的１９８例侧脑动脉瘤（９６例破裂，１０２例未破裂）进行形态学分析和计算流体动力学研究，计算８个形态学参数和６个血流动力学参数，并评估其统计学意义，观察到参数尺寸比ＳＲ、收缩压壁剪应力ＳＷＳＳ、舒张压壁剪应力ＤＷＳＳ和相对滞留时间ＲＲＴ在统计学上显著。对ＳＲ，ＤＷＳＳ，ＳＷＳＳ和ＲＲＴ进行多元ｌｏｇｉｓｔｉｃ回归，得到了可用于评估动脉瘤破裂概率的纯形态模型、纯血流动力学模型和形态学－血流动力学联合模型。其中，联合模型具有最高的效率，但３种模型在预测能力上没有明显的差异。

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激光大功率探测器终值预测电路的设计与实现

童建平，林强，杨浩，汪飞

2022, 50(2): 162-165.

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激光大功率探测器一般是体吸收型，利用热电堆来探测激光功率。热电堆的核心是热电偶，其响应时间都比较长，因此不能满足反馈控制的需要。通过分析激光功率动态测量过程中建立的热电偶时间常数模型，找出产生动态误差的原因，采用频域分析法，通过补偿热电偶的极点，扩展了测量系统的频率域，使得大功率探测器快速逼近其最终值。利用测量功率探测器的响应曲线求出其时间常数，并设计了相应的预测电路，求出其系统传递函数。通过对预测电路进行仿真计算，找出最优参数，使系统的频响扩大了１倍，对阶跃函数的响应时间常数由τ减少为τ／２。对实际电路进行了测试，测量值与理论值吻合得相当好，满足了大功率探测器的快速测量要求。

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沿海输电导线风压数值模拟及风洞试验分析

徐英，胡成杰，朱敏俊

2022, 50(2): 166-172.

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为研究沿海地区不同输电导线所受风压和风荷载随方位角的变化规律，首先，通过数值模拟探究了２０ｍ／ｓ风速下低风压导线的风压分布；然后，通过风洞试验得到６种方位角工况在１０，２０ｍ／ｓ风速下低风压导线和钢芯铝绞线的阻力，并换算成垂直导线和顺导线方向的风压；最后，分析了考虑试验修正的多方位角工况下低风压导线的风荷载分配系数，为规范中风荷载分配系数的取值提供一定参考。试验结果表明：数值模拟的风压与风洞试验测得风压较接近，误差为３．７％；与普通钢芯铝绞线相比，低风压导线能有效降低风压，风压降低率在３０％左右；风压和风荷载随方位角的变化规律一致，方位角小于３０°时，低风压导线和普通的钢芯铝绞线所受荷载差别不大，方位角大于３０°时，两种导线所受荷载差别较大。

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银掺杂ＴｉＯ２的制备及光催化氧化ＮＯｘ的应用

曹华珍，封征东，俞益航，贾晨曦

2022, 50(2): 173-179.

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为了拓宽ＴｉＯ２的光响应范围并将其应用于控制环境中ＮＯｘ的污染，采用一步水热法制备银掺杂的二氧化钛（ＴｉＯ２）光催化剂。通过Ｘ射线衍射仪（ＸＲＤ）、透射电子扫描显微镜（ＴＥＭ）以及紫外可见分光光度计（ＵＶ－Ｖｉｓ）等对制备的样品进行表征分析。结果表明：所制备的银掺杂二氧化钛光催化剂由锐钛矿相组成，其粒径随银摩尔分数的增加而减小，而水热温度的升高会促进晶粒长大，吸收光谱发生红移。０．５％Ａｇ－ＴｉＯ２在模拟太阳光下表现出优异的光催化氧化能力，对氮氧化物（ＮＯｘ）的脱除率达到８２．４３％。这可以归因于光催化剂高的可见光吸收能力和窄带隙，有利于电子的传输并促进ＮＯｘ氧化为ＨＮＯ３。

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定量核磁共振法测定甲磺酸伊马替尼质量分数

苏凤，汪一帆

2022, 50(2): 180-185.

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采用定量核磁共振法（ｑＮＭＲ）测定甲磺酸伊马替尼原料质量分数。采用ＢｒｕｋｅｒＡＶＡＮＣＥ Ⅲ ６００ＭＨｚ核磁共振波谱仪测定核磁共振氢谱，对甲磺酸伊马替尼原料进行质量分数测定，并与高效液相色谱法测定结果相比较。当ｍ（甲磺酸伊马替尼）:ｍ（马来酸）为０．９２～５．７７时与定量峰面积比线性关系良好，精密度、重复性和稳定性的相对标准偏差（Ｒｅｌａｔｉｖｅｓｔａｎｄａｒｄｄｅｖｉａｔｉｏｎ，简称ＲＳＤ）分别为０．９３％，１．６％，１．０８％。ｑＮＭＲ法测得甲磺酸伊马替尼原料质量分数为９８．６％，与高效液相色谱法的测定结果（９８．２％）基本一致。建立的ｑＮＭＲ方法操作简单、准确，可用于甲磺酸伊马替尼质量分数测定。

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地铁列车荷载下软土的动力响应和长期沉降分析

王国才，徐启鹏，刘祎阳，杭致远，张勇

2022, 50(2): 186-191.

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为揭示地铁列车荷载作用下隧道结构和软土的动力响应和沉降特性，使用Ａｂａｑｕｓ商业有限元软件建立三维分析模型，对比分析不同列车时速下土体和衬砌的动力响应，并使用经验公式预测软土地基在长期循环列车荷载作用下的累积变形。研究结果表明：相同速度下，隧道衬砌结构各部分沉降规律并无明显区别，隧道周围土体的沉降随分析点深度的不断增大而逐渐减小；随着列车速度的提升，隧道结构与土体的动应力与动位移均有所增加；软土地基的长期累积变形随运营年限呈指数型增长，第１年沉降值为１８．１７ｍｍ，第１年地基土发生的沉降占累积沉降量的７０％左右，第２０年累积沉降值为２５．８ｍｍ，随后趋于稳定。

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掺ＰＥＧ对新拌与硬化水泥基材料性能的影响

孔德玉，崔奇，徐林强，杨飞，蔡奖权

2022, 50(2): 192-197.

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聚乙二醇（ＰＥＧ）作为增黏剂对水泥基材料性能有较大的影响，笔者对其流动度、电阻率、强度、压汞和扫描电镜等进行了分析测试。结果表明：与掺ＰＥＧ４００（Ｐ４）相比，掺ＰＥＧ８００（简称Ｐ８）增黏效果更好；在０．１％～０．４％掺量范围内，掺Ｐ４均可促进水泥水化，但随着掺量的增加，其促进作用呈先增大后减小趋势；掺Ｐ８时，其掺量较小时可促进水化，掺量较高时有缓凝作用，但两者效果均不明显。掺ＰＥＧ可增大水泥水化产物低密度Ｃ－Ｓ－Ｈ凝胶密实度，并促进粉煤灰火山灰反应，其对自密实混凝土具有明显增强效果。

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在循环载荷下扶强材极限强度的数值分析与试验验证

吴剑国，申屠晨楠，何梦翔，叶帆，傅何琪

2022, 50(2): 198-202.

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为了研究循环载荷作用对扶强材极限强度的影响，进行了在３种加载机制下７组扶强材试件的极限强度试验。采用Ａｂａｑｕｓ非线性有限元软件计算，引入钢材材料损伤，对试验进行了数值模拟分析，探讨了材料损伤参数取值对模型极限承能力的影响。有限元与试验结果表明：当扶强材超过最大承载力后继续循环加载，其承载力退化明显，平均下降１０％；引入钢材材料损伤后的有限元模拟结果更符合试验结果，平均差值为３％，数值模拟结果与试验结果较为吻合。

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微波促进活性炭活化过一硫酸盐降解金橙Ｇ

陈红英，黎明，骆建军，单佳琪，郑贾娜

2022, 50(2): 203-208.

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对比了颗粒活性炭（ＧＡＣ）活化过一硫酸盐（ＰＭＳ）和微波（ＭＷ）促进颗粒活性炭（ＧＡＣ）活化过一硫酸盐（ＰＭＳ）及其他体系在最佳条件下处理金橙Ｇ的效果，探索微波促进活性炭活化ＰＭＳ的可行性，通过自由基淬灭实验研究了ＭＷ／ＧＡＣ／ＰＭＳ体系生成的自由基类型及其反应机理，考察了饱和活性炭的活化作用以及ＭＷ／ＧＡＣ活化ＰＭＳ的稳定性。结果表明：微波辐照对ＧＡＣ／ＰＭＳ体系具有明显的促进作用，活性炭的活化作用主要发生在活性炭的表面；饱和ＧＡＣ／ＰＭＳ与ＭＷ／饱和ＧＡＣ／ＰＭＳ体系对金橙Ｇ的去除率分别为４９．５１％和６９．６２％，说明内部孔隙的变化对反应的影响较小；重复利用７次的活性炭活化ＰＭＳ的稳定性非常好，金橙Ｇ的去除率约分别保持在５０％和７１％，ＭＷ／ＧＡＣ活化ＰＭＳ的硫酸根自由基（ＳＯ－４·）反应明显优于ＧＡＣ／ＰＭＳ体系。由于“微波热点”的存在，ＭＷ／ＧＡＣ／ＰＭＳ体系减少了药剂的投加量，微波辐照能促进ＧＡＣ／ＰＭＳ体

系生成更多的ＳＯ－４·，使反应时间缩短为ＧＡＣ／ＰＭＳ体系的１／４０。

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樟树叶生物炭对挥发性有机物的吸附研究

张安平，张倩儿，赖文锋

2022, 50(2): 209-215.

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以樟树叶为原料制成的生物炭作为吸附剂，对挥发性有机污染物（Ｖｏｌａｔｉｌｅｏｒｇａｎｉｃｃｏｍｐｏｕｎｄｓ，ＶＯＣｓ）的吸附特性进行研究。结果表明：生物炭对不同物质的饱和吸附量与其分子粒径和沸点成负相关。甲苯、四氯甲烷、１，２－二氯乙烷和１，２，４－三甲基苯４种物质在生物炭中的饱和吸附量分别为２２８．４，２７５．２，２５３．４，１７６．６ｍｇ／ｇ。生物炭吸附甲苯的穿透时间为２．９７ｍｉｎ，达到穿透点后，吸附效率会显著下降。不同组分同时吸附存在抑制作用，导致单个组分饱和吸附量降低，但吸附总量有所增加，表明不同组分之间也存在一定的叠加效应。同时，利用热再生法能够有效地再生生物炭，再生利用率达到９１．３％。因此，樟树叶生物炭可以作为一种有效的、可再生的ＶＯＣｓ吸附剂。

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土壤微生态系统中聚丙烯微塑料对土壤酶活性的影响

马云，王剑

2022, 50(2): 216-221.

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微塑料污染作为一种新型的环境问题，已经对人们的生活构成了极大的威胁。微塑料虽然对土壤性质、土壤动植物产生影响，干扰土壤生态系统，但是针对微塑料对土壤生态系统的影响研究仍较少。笔者研究了蚯蚓和大豆存在的土壤微生态系统中微塑料聚丙烯对土壤脱氢酶、蔗糖酶和脲酶活性的影响。研究结果表明：聚丙烯微塑料的存在会抑制土壤脱氢酶、蔗糖酶活性，促进土壤脲酶活性；蚯蚓能够改善聚丙烯微塑料对土壤脱氢酶的抑制作用；低质量分数聚丙烯微塑料能提高土壤蔗糖酶活性，高质量分数则表现为抑制作用。大豆的生长能够显著促进土壤蔗糖酶活性；高质量分数聚丙烯微塑料通过影响蚯蚓、大豆的生命活动和生长发育间接影响土壤脲酶活性。

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青钱柳中活性物质及其功能特性研究进展

聂小华，吴聪聪，林胜利，郑晓杰

2022, 50(2): 222-227.

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青钱柳（Ｃｙｃｌｏｃａｒｙａｐａｌｉｕｒｕｓ）是我国特有的一种药食植物，以其嫩叶为原料开发的健康食品备受人们关注。研究表明青钱柳中主要含有多糖类、三萜类、黄酮类和酚酸类等活性物质。近年来科研工作者开始从细胞和分子水平上阐述其作用机理。着眼于青钱柳的国内外研究情况，综述了其各活性物质中代表性成分，系统地总结了其在降血糖、降血脂、抗氧化以及抗氧化应激等方面的功能特性，同时对目前青钱柳在健康食品方面的深入开发和研究进行了展望，以期能为该资源的综合利用和产业发展提供参考。

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基于ＳｃｉＶａｌ的高校科研生产力评价及提升策略

朱小惠，翟彬偲，陈石平

2022, 50(2): 228-236.

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利用爱思唯尔（Ｅｌｓｅｖｉｅｒ）的ＳｃｉＶａｌ科研管理分析平台，以浙江工业大学为例，分别从科研产出数量、质量、影响力、科研合作方式以及学科发展态势５个维度对高校以文献为主的科研生产力进行评价分析。选取了国内６所工业类大学、１３２所“双一流”大学以及９所Ｃ９联盟大学作为对照样本群，对发文量、篇均被引频次、前１０％高被引文献比、归一化影响因子（Ｆｉｅｌｄ－ｗｅｉｇｈｔｅｄｃｉｔａｔｉｏｎｉｍｐａｃｔ，ＦＷＣＩ）及科研合作等指标进行趋势对比和横向比较，以发现浙江工业大学的科研优势及不足。结果表明：在过去的１５年里，浙江工业大学的科研产出数量、质量和影响力整体呈现上升趋势；国际和国内层面的科研合作不断加强，国际合作对应的论文质量和影响力相对更高；通过分析学科领域的科研产出数量和影响力，可将学科划分为优势学科、中间学科和扶持学科进行分层分类管理。研究结果可为高校科研生产力的定量评价提供思路。

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