基于牛顿-拉夫逊的拉压不同模量问题的数值求解

针对拉压模量不同引起的材料本构非线性,首先,通过引入改进的Heaviside函数将本构方程连续光滑化;然后,基于特征值与特征向量的求导策略,推导有限元求解模型中切线刚度矩阵的列式;最终,提出基于牛顿-拉夫逊迭代格式的拉压不同模量问题的数值求解算法。数值算例验证了本文算法比传统算法具有更稳定的收敛性和更高的求解精度,特别适合于工程分析中大规模计算问题的求解。     

光谱数据融合对绒柄牛肝菌产地溯源研究

由于国内外食品市场准入制度和溯源体系不完善,销售商乱用虚假标签等现象的发生,使得食品安全形势愈发严峻。为了保障野生食用菌的安全性,保护云南高原特色农业品牌战略,亟需建立快速准确的产地溯源方法。通过采集云南及其周边8个产地、79个绒柄牛肝菌子实体的紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)与傅里叶变换红外光谱(FTIR),采用多元散射校正(MSC)、标准正态变换(SNV)、二阶导数(2D)、平滑(SG)等算法对原始光谱进行预处理。基于低级与中级数据融合策略,将预处理后的UV-Vis与FTIR光谱信息进行融合,结合偏最小二乘判别分析(PLS-DA)与支持向量机(SVM),建立牛肝菌产地鉴别模型,确定最佳产地溯源方法。对光谱融合数据进行系统聚类分析(HCA),探讨不同产地样品整体化学信息的差异性与相关性。结果显示：(1)采用MSC+2D和SNV+2D对UV-Vis与FTIR光谱进行预处理,R2Y与Q2最大,分别为61.58%,95.09%和50.85%,82.16%,表明MSC+2D与SNV+2D为UV-Vis与FTIR光谱的最佳预处理方法;(2)基于UV-Vis,FTIR,低级与中级数据融合建立的PLS-DA与SVM模型,样品分类错误总数分别为24,6,2,2和6,1,1,0,表明数据融合模型分类效果优于单一UV-Vis与FTIR模型;(3)中级数据融合模型中,SVM对所有样品的分类全部正确,PLS-DA的分类错误总数为2,表明基于SVM的中级数据融合策略分类效果优于PLS-DA;(4)低级和中级数据融合HCA模型,分别有4和1个样品不能与同一类区域样品聚为一类,表明中级数据融合优于低级数据融合;由中级数据融合HCA图可知,同一产地样品聚类距离小于不同产地之间聚类距离,表明同一产地样品整体化学成分类较相似,且同一产地不同采集地点的差异小于不同产地之间的差异。采用UV-Vis与FTIR光谱中级数据融合策略结合SVM,能够对不同产地来源牛肝菌样品进行准确鉴别,为野生食用菌产地溯源研究提供一种新方法。     

近红外光谱技术鉴别花椒产地

采集四川、重庆、云南、贵州、陕西五省市8个不同产地205个花椒样品的近红外光谱,使用主成分分析(principal component analysis, PCA)、判别偏最小二乘法(discriminant partial least squares, DPLS)分析了花椒产地的分类鉴别。结果表明：在12 500～3 800 cm-1波数范围内,采用不同的光谱预处理方法可以建立较为稳健的DPLS模式识别模型,对不同产地的花椒有较好的分类鉴别。其校正集交叉验证除了经一阶微分预处理的模型识别率为99.39%外,其他预处理方法识别率均为100%,独立验证集总体识别正确率在85.37%~97.56%之间,其中经标准正态变量变换(standard normal variate, SNV)、多元散射校正(multiplicative scatter correction, MSC)预处理后的DPLS判别模型效果最好,误判数仅分别为1个,表示该方法在花椒产地识别中具有可行性。     

混凝土路面摩擦特性实验及数值计算研究

针对混凝土路面摩擦特性的测试需要,本文自行搭建不同路况混凝土路面摩擦特性测试装置,利用该装置对影响混凝土路面摩擦特性的关键因素如温度、粗糙度及砂粒粒径等进行实验分析,结果表明随着温度的升高,摩擦力逐渐增大,砂粒的粒径大小和粗糙度对混凝土路面摩擦性能影响显著。通过改进的弹簧-滑块模型对混凝土路面摩擦特性进行数值计算,计算结果与实验结果相吻合;对模型中影响混凝土摩擦的因素如模量和粗糙度进行研究,结果表明材料表面粗糙度及模量的改变会使混凝土路面的摩擦力曲线出现明显的黏滑效应。     

2022年《理化检验-化学分册》征订启事北大核心CSCD

《理化检验-化学分册》(ISSN 1001-4020,CODEN编码LJHFE2,CN 31-1337/TB)杂志创刊于1963年,系由上海材料研究所与机械工程学会理化检验分会联合主办的技术类期刊,主要报道化学分析与仪器分析专业领域中的新方法、新技术、新设备以及国内外的研究方向。“面向生产、注重实用、反映动向、兼顾普及”是刊物的编辑方针,旨在最大幅度地满足不同层次读者的需要。     

PMP柱前衍生反相高效液相色谱—紫外检测法结合离子色谱—脉冲安倍法测定不同产地泽泻多糖的单糖组成

本文建立了1-苯基-3-甲基-5-吡唑啉酮(PMP)柱前衍生高效液相色谱-紫外检测法结合离子色谱-脉冲安倍法测定泽泻中10种单糖含量的测定方法，并比较了不同产地泽泻多糖中的单糖组成差异。经测定泽泻多糖中含有葡萄糖、半乳糖、半乳糖醛酸和阿拉伯糖，其中葡萄糖含量最高，说明泽泻多糖是以葡聚糖为主的杂多糖。不同产地泽泻多糖中葡萄糖、半乳糖、半乳糖醛酸含量差异显著(P<0.05),葡萄糖含量由高到低依次为广泽泻(166.940～264.724 mg/g)、川泽泻(82.647～155.019 mg/g)和建泽泻(51.148～97.746 mg/g);广泽泻多糖中半乳糖含量(3.511～3.840 mg/g)显著高于川泽泻(1.193～1.797 mg/g,P<0.01)和建泽泻(低于定量限);仅有广泽泻中半乳糖醛酸含量(1.342～1.823 mg/g)高于方法定量限。广泽泻中葡萄糖、半乳糖、半乳糖醛酸摩尔比为60.13∶1∶0.40,川泽泻中葡萄糖、半乳糖摩尔比为1545.05∶1,建泽泻多糖中几乎都是葡萄糖，葡萄糖占比在上述产地多糖中依次增加，三种单糖的杂合程度依次减弱。研究结...     

高维红外光谱数据预处理在中药材产地鉴别中的应用

为提高利用红外光谱数据鉴别中药材产地的预测模型效果，应该选用合适的数据预处理方法和合适的算法。针对具有3 448个特征(波长551～3 998 nm)的658条红外光谱中药材数据，借助于支持向量机(SVM)算法，研究了10种基于样本预处理方法(不做预处理、最大最小归一化、标准化、中心化、移动平均平滑、 SG平滑滤波、多元散射校正、正则化、一阶导数和二阶导数法)与5种基于特征波长预处理方法(不做预处理、中心化、最大最小归一化、标准化和正则化)的组合(共50种)对产地模型预测精度和稳定性的影响。结果表明：合适的数据预处理对提高模型精度是必要的；标准化和最大最小正则化方法光谱的预处理建模效果较好，其预测系数值约85%;基于特征的预处理对模型预测效果改进小。只做光谱预处理或基于特征预处理的预测稳定性值近似相等(两类方式的决定系数平均值都近64%);基于样本+特征的组合预处理方法中，二阶导数+标准化处理和二阶导数+正则化组合处理方法的模型预测效果好，其决定系数R²达到近94%;而中心化+正则化组合处理达不到直接采用原始数据(不做数据预处理)的建模效果，该方法预测效果最差。该...     

基于近红外光谱技术对南阳豌豆产地鉴别研究

近红外光谱检测技术可反映样品内部含氢化学键伸缩振动与合频吸收信息，具有分析速度快、经济、重现性好以及环境友好等优点，常用于食品、药品及材料领域的检测分析之中。豌豆是世界上最重要的栽培作物之一，种植、分布广泛，具有高淀粉、高蛋白、低脂质等营养特性，长久以来受到消费者的喜爱。为了明确不同产地豌豆的近红外光谱建模差异，对不同产地豌豆进行建模分析。研究采集了河南省南阳市不同地区42份豌豆样本，首先测定了豌豆的营养成分(总淀粉、蛋白质、水分、灰分及脂质),再重点采用近红外光谱中的积分球漫反射技术，在12 000～4 000 cm^-1波段对不同豌豆样品进行光谱采集，通过判别分析模型(DA)结合不同的预处理方法得到最优预处理数据，结合主成分分析(PCA)、偏最小二乘判别分析(PLS-DA)以及正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)等方法，对光谱特征差异进行分类分析，从而构建并验证南阳豌豆的产地识别模型。结果表明，不同区域南阳豌豆的营养组分及含量总体差异较小(总淀粉36.30%～46.93%,蛋白质16.37%～25.50%,水分6.78%～9.16%,灰分2.29%～3.38...     

不同温区下准各向同性超导股线传输损耗研究

对第二代高温超导带材堆叠的准各向同性高温超导股线进行仿真，研究其在不同温区下的交流损耗。首先采用自洽模型获得20 K至77.5 K下超导股线的自场临界电流和磁场分布，然后通过T-A算法计算超导股线在不同温区下的传输不同幅值、频率的传输交流损耗。仿真结果表明，准各向同性高温超导股线在不同温区下的传输交流损耗与传输电流大小成正比，且温度越低传输交流损耗越大；不同温区下超导股线的传输损耗与频率无关。这对准各向同性超导股线应用于高场强磁体的冷却系统效率及热负荷的预估具有重要的参考意义。