关键词： 主成分分析   蚁群优化支持向量机   傅里叶变换红外光谱   植物油   分类识别  

摘要： 植物油种类的准确鉴别对油品的质量控制、欺诈检测、营养健康及粮油贸易等领域具有重要的意义。准确、快速鉴别植物油的种类对保证油品质量和维护市场监督至关重要。本文提出一种主成分分析结合蚁群优化支持向量机(Principal component analysis-Ant colony optimization-Support vector machine,PCA-ACO-SVM)算法结合傅里叶红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)技术快速识别植物油种类。实验采集了6种不同种类的植物油,并利用FTIR测量了样品的吸收、透射红外光谱。通过PCA对红外光谱数据进行降维,实现油品红外光谱特征的提取。运用ACO-SVM分类算法的核心参数进行参数优化,优化后的SVM分类模型核心参数C=1.1024043和G a mma=0.1476193。在该研究中使用PCA-ACO-SVM算法建立了植物油种类的识别模型。利用已知种类的油品进行分类模型训练和参数优化,进一步应用该模型对未知油品进行识别,通过与其他算法的对比,验证PCA-ACO-SVM算法在植物油种类识别中的准确性和高效率。结果表明PCA-ACO-SVM算法结合FTIR技术能够快速、准确地对植物油的种类进行识别。该方法不仅具有较高的分类准确率,而且在数据处理方面表现出较高的运算效率,非常适合大规模植物油种类识别的实际应用。综上所述,本文提出的PCA-ACO-SVM算法结合FTIR技术为植物油种类的快速识别提供了一种可行的解决方案,具有较高的效率和准确率。该方案在食品工业和质量监管等方面具有广阔的应用前景,并对植物油的质量监管具有重要意义。

关键词： 钠离子电池   聚吡咯(PPy)   多金属氧酸盐(POM)   负极   复合材料  

摘要： Na^(+)的半径比Li^(+)大,限制了在常用锂离子电池石墨基负极材料中的嵌脱。提出利用导电性良好的聚吡咯(PPy)对多金属氧酸盐(POM)进行包覆,并直接与氧化石墨烯(GO)复合,通过一锅法制备钠离子电池负极材料。在POM的强还原性作用下,GO变成了还原氧化石墨烯(RGO)。得益于POM的多电子吸收特性及PPy、RGO良好的电子导电性,合成的磷钼酸(PMo_(12))-PPy/RGO纳米复合材料用作钠离子电池负极材料时,以50 mA/g电流在0.01~2.00 V充放电,比容量可以稳定在300 mAh/g。

关键词： 共轭聚合物   介孔二氧化硅   近红外二区   光学诊疗   荧光增强  

摘要： 近红外荧光成像及光学治疗技术在生物医学领域受到了越来越多的关注,为各种疾病的诊疗提供了全新的手段.近年来,高性能光学诊疗试剂的开发已成为相关领域的研究热点.本工作将共轭聚合物包裹在高度聚乙二醇化的介孔二氧化硅中,获得了高稳定、高亮度、高生物相容的近红外光诊疗试剂.该材料在近红外一区(NIR-I)和近红外二区(NIR-II)都具有较强的荧光发射,并且在730nm激光照射下具有较高的光热转换效率(40.5%)和单线态氧量子产率(5.2%).利用该材料同时对小鼠进行NIR-I和NIR-II成像能够消除个体差异和随机性误差,更加准确地比较两种荧光成像模式.通过皮下肿瘤模型,发现NIR-I成像能够提供更高的肿瘤-肝脏信号比,有利于皮下肿瘤的早期诊断和初步定位.而NIR-II成像具有更高的信噪比和分辨率,能够更加清晰地描绘肿瘤轮廓且不受动物毛发自发荧光干扰,在荧光成像指导的手术切除方面更具优势.此外,该材料联合了光热和光动力学治疗方式,在活体抗肿瘤实验中表现出优秀的光学治疗效果.

关键词： 连接结构   薄膜传感器   结构健康监测   失效预警   循环加载  

摘要： 飞机复合材料壁板与金属壁板的连接是机身结构设计的重要研究内容。由于复合材料与金属之间性能存在差异,导致混合连接件服役状态下的应力难以预测。以碳纳米管(CNTs)和MXene薄膜为代表的新型纳米碳材料具有独特的纳米尺度结构和优异的物理性能。本文通过改进MXene/CNT复合薄膜传感器制备工艺,并将其应用于复合材料/金属连接结构健康监测,对服役过程中的混合连接结构进行全过程跟踪测试。结果表明,薄膜传感器在全过程监测响应与混合结构连接件时间应变曲线吻合,并且能够对混合连接结构失效精确预警,具有一定的工程意义。

关键词： 缠绕工艺   总蓄积量   竹林面积   竹产业   复合材料   碳中和   胶黏剂   竹材  

摘要： 中国是世界上主要的产竹国,素有“竹子王国”之誉。全国竹林面积756万hm^(2),立竹数量超过280亿株,竹材总蓄积量约5亿t。在碳达峰碳中和的背景下,竹产业以新型的复合材料和固碳能力,展现在人们面前。竹缠绕复合材料以竹材为基材、以树脂为胶黏剂,采用无应力缺陷的缠绕工艺加工而成。

关键词： 生物炭基复合材料   退化草地   土壤改良  

摘要： 本文深入分析生物炭基复合材料在退化草地土壤改良中的应用优势。通过改善土壤物理性质、提升养分利用率和增强微生物活性,生物炭基复合材料为草地生态恢复提供有效的技术手段。研究表明,生物炭能够有效的降低土壤容重、提高孔隙度,增强水分保持能力,并依托于缓释机制提高土壤养分的有效性。此外,生物炭在促进微生物群落多样性和提高土壤酶活性方面具有积极作用。实际应用中,凭借着精准的施用量和配比调整,能够进一步提升应用的效果,为退化草地的生态修复提供持续动力。

关键词： 搅拌摩擦加工   镁基复合材料   β-TCP   生物可降解   腐蚀   摩擦磨损  

摘要： 通过多道次搅拌摩擦加工(MP-FSP)制备了医用可降解β-TCP/WE43复合材料,通过金相、扫描电子显微镜和能谱分析对β-TCP/WE43复合材料的显微组织进行了表征,并对该复合材料的力学性能、耐蚀性能和腐蚀摩擦磨损性能进行了测试分析.研究结果表明,在三道次搅拌摩擦加工后,β-TCP颗粒在镁基体中分散性较好,且搅拌区晶粒细小.多道次搅拌摩擦加工可以有效改善β-TCP颗粒在镁基体内的分布和细化晶粒,从而同时提高复合材料的机械性能、耐蚀性能和耐腐蚀磨损性能.该研究结果可为生物降解的镁基植入物的开发提供重要指导.

关键词： 三维纺织复合材料   航空航天   思政教学   实践教学  

摘要： 三维纺织复合材料在航空航天、国防等领域有广阔应用前景,促使传统教学资源和教学方法需要进行改革和完善。针对“三维纺织复合材料与航空航天”课程,将三维纺织复合材料的制造工艺、评价方法等重要内容与思政课程、实践教学有机融合,引导学生面向国家战略需求和国际学术前沿,培养学生的空天报国情怀,达到培养人才的目的。上述教学改革促进了学生科学素养、创新能力的培养,加深了学生对三维纺织复合材料及其应用的认识与理解。

关键词： 金属有机框架(MOF)   复合材料   Zn-BDC   荧光   合成  

摘要： 随着材料技术的发展,传统的无机或者有机发光材料,由于它们多样化的功能,已经广泛应用于人们的生活中.金属有机框架材料(MOFs)是由有机配体和金属离子通过配位键组成的新型多孔晶体材料.MOFs这种新型的有机/无机复合材料作为发光材料是非常有应用前景的.Zn^(2+)与对苯二甲酸反应得到的MOF(Zn-BDC)为非发光材料.为得到荧光材料,实验选择以Zn^(2+)为代表的电子组态为d10的过渡金属离子与两种有机羧酸配体:对苯二甲酸、对(4-苯基吡啶基)甲基苯甲酸合成具有荧光性质的Zn-MOF配合物.由于对(4-苯基吡啶基)甲基苯甲酸参与配位,Zn-MOF具有发光性能.该材料荧光光谱结果显示,在波长350 nm激发条件下,该材料在411 nm有1个很强的发射峰.用紫外灯(λ=365 nm)在常温常压下分别照射这两种MOFs材料,Zn-BDC无荧光,而合成的Zn-MOF配合物呈蓝色,其最有可能产生荧光的原因是配体内部的(π-π^(∗))作用引起的跃迁.该实验为有效探索新型MOFs荧光材料提出了合适的合成方向.

关键词： 物理信息神经网络   非均质材料   复合材料   深度学习  

摘要： 非均质材料是工程领域中广泛应用的一个概念,近年来深度学习方法的井喷式发展为非均质材料系统中许多复杂问题带来了新的解决思路.然而,深度学习因为其高度的并行性、非线性和大量的参数复杂运算,使得其难以被直观解释,在非均质材料领域的应用中容易遇到产生物理上无意义解、泛化性较低和依赖于高质量和数量的数据集等问题.而基于物理信息的神经网络(physics-informed neural networks,PINNs)可以通过将物理知识与深度学习方法结合,有效解决上述问题,从而逐渐成为固体力学与结构工程领域的热点方法,并为预测或设计非均质材料系统提供了新的思路.为了更好地了解相关方面的研究工作,本文对非均质材料领域中PINNs方法的应用进行了系统综述,总结了PINNs适应非均质材料问题特点的改进,包括域分解方法等多种方法,详细介绍了近年来PINNs在纤维/颗粒增强复合材料、混凝土、合金微结构、非均质材料弹性成像等非均质问题中的应用.在此基础上,展望了进一步的研究方向,揭示了PINNs在非均质材料上更深入、广泛的应用前景.