济南大学学报(自然科学版)杂志

济南大学学报(自然科学版)杂志2023年第03期

• 优化高效液相色谱荧光法测定水产品中孔雀石绿残留量

  李娜,王爱英,吕宝玉,刘红彩,杨艳艳,王超,王晓利,孙栋

  为了提高国家标准GB/T 20361—2006中测定水产品中孔雀石绿残留量的高效液相色谱荧光法的回收率，分析影响方法回收率和重复性的关键因素，进行旋转蒸发和固相萃取优化实验。结果表明：在最佳旋转蒸发模式下，旋转蒸发总时间为40 min,浓缩回收率大于95%,采用混合阳离子固相萃取柱进行净化，净化回收率大于97%;优化高效液相色谱荧光法的总体回收率为85.5%～92.5%,相对标准偏差为2.04%～4.88%,测定限为0.33μg/kg;对浓缩和净化过程进行优化后使得前处理步骤简化，方法灵敏度高，重现性好，适用于水产品中孔雀石绿残留量的测定。

• 运行参数对330MW燃煤锅炉掺混燃烧准东煤的影响

  吴雪佼,魏博,刘坤朋,王建江,陈丽娟

  为了缓解燃煤锅炉掺混燃烧准东煤引发结焦的问题，对某330 MW燃煤锅炉结构参数和满负荷运行参数进行数值模拟，研究理论切圆直径、一次风率、掺混准东煤比例等运行参数对炉内温度、一氧化碳(CO)和氮氧化物(NO_x)分布的影响。结果表明：当理论切圆直径从580 mm增至1 365 mm时，主燃区温度降低，屏底热力学温度降低27 K,C层燃烧器以下区域CO生成量增加，C层燃烧器以上区域CO生成量减少，出口一氧化氮(NO)排放量减少24.1%;当一次风率从20%增至35%时，炉内整体温度升高，屏底热力学温度上升32 K,CO生成量减小，出口NO排放量增加69.8%;当掺混准东煤质量分数从50%增至90%时，炉内整体温度升高，屏底热力学温度上升17 K,CO生成量减少，出口NO排放量减少9.9%;推荐的运行参数为理论切圆直径为900 mm,一次风率为25%,掺混准东煤质量分数为70%。

• 干法苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物改性沥青玛蹄脂碎石混合料的动态力学性能

  刘树堂,薛志超,刘兆新,马峥浩,刘源,张吉哲

  采用简单性能试验机测试苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)占基质沥青质量分数分别为6%、 8%的干法SBS改性SMA-13型沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA13)在不同试验温度、加载频率时的动态模量与相位角，并与常规的湿法SBS改性SMA13进行对比分析，建立各自的动态模量主曲线。结果表明：在低温5℃及常温20℃时，改性剂含量不同的干法SBS改性SMA13的动态模量差异较小，并且均比湿法SBS改性SMA13的动态模量小，表明干法SBS改性SMA13具有较好的低温柔性；在较高温度50、 60℃时，干法SBS改性SMA13的动态模量、弹性模量与黏性模量均比湿法SBS改性SMA13的大，说明干法SBS改性沥青的高温抗变形能力更强，高温稳定性更优。

• 磁组装辅助乳滴模板聚合法制备pH响应光子晶体微传感器

  余政,李罗霖,牟方志

  为了解决响应性光子晶体微传感器响应时间长、检测精度不稳定的问题，采用磁组装辅助乳滴模板聚合法制备一种可快速可视化监测局部微环境pH的响应光子晶体微传感器，采用场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜、傅里叶转换红外光谱仪和光纤光谱仪等对制得的pH响应光子晶体微传感器进行结构与性能表征，研究该微传感器在不同pH溶液中的响应变色性能、响应时间和循环稳定性。结果表明：该微传感器直径约为8μm,微观结构为嵌有周期性组装磁性胶体粒子链的响应性凝胶微球；当介质环境pH由3.6变化到7.8时，该微传感器衍射光波长从443 nm红移到641 nm,结构色从蓝色变成红色；该微传感器响应快，响应时间为3 s,具有良好的循环稳定性，并在保存30 d后仍保持良好的检测性能。

• 结构面发育硬质黏土原位剪切试验研究

  陆海玉,王润泽,沈英朋,刘猛,侯玉松,蒋伟春

  为了解决黏土层间黏结强度弱，受扰动后易开裂，导致现场取样和室内试验难度较大，并且结构面发育的硬质黏土原位剪切试验数据相对匮乏的问题，针对缓倾角顺层结构面发育的第四系中更新统硬质黏土进行原位剪切试验，通过设计不同竖向压力级别，对比室内剪切试验及室内三轴试验结果，探讨结构面发育的硬质黏土剪切强度及剪切破坏模式，合理确定硬质黏土的剪切强度。结果表明：在原位剪切过程中，硬质黏土的剪切强度受结构面控制；综合分析土体结构与试验结果，硬质黏土的剪切强度可取内摩擦角为14.1°,黏聚力为27 kPa;除室内三轴试验中的黏聚力外，原位剪切试验硬质黏土的剪切强度普遍小于室内试验硬质黏土的剪切强度。

• 建筑布局对住区风热环境的影响分析与优化策略

  周志宇,康健,舒平,刘岿威,王汉旗

  为了改善住区内部公共空间的热舒适性，通过对天津市中心城区内16个典型住区夏季室外温度和风速空间分布进行比较，分析建筑布局与风热环境的关系，并提出不同类型住区热舒适性优化的空间设计策略。结果表明：在微风条件下，昼间15:00:00左右住区内部空气温度空间差异最大，并且各住区内部都形成低温区，其中多层行列式住区低温区面积较小，平均空气温度比其他3个住区平均空气温度高0.3℃左右；昼间住区内部根据平均辐射温度在空间上分为高温区和低温区2个部分，高温时段所有住区低温区面积小于住区面积的20%;低层小街坊住区平均风速最小，高层高密度住区平均风速最大，风速比相差0.19;高温时段，住区空气温度和风速随建筑密度的增大而减小，住区空气温度和风速随天空视域因子的增大而增大，住区风速随建筑高度的增大而增大；通过加密路网、减小建筑密度、增大东西向建筑围合和增大主导风向建筑间距等方法，可以改善夏季高密度住区室外热舒适性。

• 基于全局敏感性分析的农村住宅性能优化方法

  姚胜,蒋泽智,袁景玉,王振坤,孙若兰

  为了提升农村住宅的采光、能耗和热舒适性等性能，借助Grasshopper平台，选用Honeybee、 Ladybug、 Octopus插件，提出一种基于树状高斯过程全局敏感性分析的农村住宅性能优化方法；通过构建基准建筑模型，综合分析设计参数对农村住宅性能的影响，并进行多目标优化。结果表明：农村住宅的建筑朝向与建筑高度为影响建筑采光、能耗和热舒适性的关键因素；与基准建筑模型相比，利用所提出方法优化后农村住宅的建筑全年平均有效天然光照度为35.62%,略有增大，建筑冬季采暖能源使用强度为25.30 kW·h/m~2,减小了10%,客厅冬季平均热舒适预计不满意百分比为14.28%,减小了5%。

• 考虑前车驾驶风格的改进自适应巡航控制跟驰模型及仿真

  胡春燕,曲大义,赵梓旭,宋慧,王韬

  为了提高自适应巡航控制跟驰模型的效率和安全性，考虑不同驾驶员驾驶行为的差异性，根据驾驶员以往的驾驶行为特性，利用k-均值聚类算法对驾驶风格进行判别和分类，作为优化自适应巡航控制跟驰行为的依据；提出智能网联环境中自适应巡航控制跟驰优化方法，基于对不同驾驶风格车辆的动力学分析，引入驾驶风格修正系数、安全冗余修正系数、响应延迟时间，针对不同前车驾驶风格，建立改进的自适应巡航控制跟驰模型，并对所建立的模型、原自适应巡航控制跟驰模型及对比模型进行仿真分析。结果表明，相比原自适应巡航控制跟驰模型和对比模型，所建立模型的加速度曲线和车头间距曲线均更平缓，可以有效提高跟驰效率，同时具有更高的安全性。

• 基于深度自编码网络的电弧故障检测与负载类型识别

  王尧,马啸尘,赵宇初,张丹,李奎

  针对有监督学习的电弧故障检测方法需要大量带标签数据且大多只检测电弧故障而未对负载类型进行识别的问题，提出一种基于深度自编码网络的电弧故障检测与负载类型识别方法；采用小波包分解的节点系数作为自编码网络的无标签输入特征量，并运用逐层训练方法对自编码网络进行预训练；为了使所提出方法的权重系数达到全局最优，采用少量有标签数据对所得权重进行微调，通过Softmax多分类器输出电弧故障检测结果，并根据负载类别最大概率识别电弧故障可能的负载类型。结果表明，所提出的方法对电弧故障检测与负载类型识别准确率达到98.56%,高于相同层数和参数规模的有监督学习网络的准确率。

• 电力电子化不利于电力系统的小扰动稳定性

  秦昌民,马兆兴,朱文杰

  为了研究电力电子化电力系统的小扰动稳定性，基于电力电子化对电力系统的影响，以电压源换流器高压直流输电系统中的电力电子器件为例，推导高压直流输电系统换流器逆变侧输出电流的惯性特征；为了验证该惯性特征对电力电子化电力系统小扰动稳定性的影响，利用特征值分析法，结合仿真工具，分别对传统的简单三机系统和IEEE14节点系统及其对应电力电子化电力系统的小扰动稳定性进行分析。结果表明，高压直流输电系统换流器逆变侧输出电流具有惯性特征，电力系统的电力电子化不利于系统的小扰动稳定性。

• 基于鲸鱼优化算法改进长短期记忆神经网络的资源推荐

  仇焕青,陈曙光,龚芝,张福泉

  为了改善资源推荐算法的性能，提出基于鲸鱼优化算法(WOA)改进长短期记忆神经网络(LSTM)的资源推荐算法；首先提取资源和用户特征，构建特征差异值加权函数；然后，以资源-用户特征作为输入，建立基于LSTM的资源推荐算法，通过输入门、遗忘门、输出门及记忆节点对历史资源推荐数据按权重进行遗忘与筛选，有选择性地挑选部分数据进行循环迭代训练；考虑到LSTM的门操作需要设置的参数较多，引入WOA进行参数智能优化求解，提出WOA-LSTM算法，以提高LSTM的参数优化的精度及效率。结果表明，通过合理设置WOA参数，可以有效改善LSTM的资源推荐性能，与常用资源推荐算法相比，所提出的WOA-LSTM算法具有更高的推荐精度及稳定性。

• 基于细菌觅食优化多核支持向量机的作物生长环境控制

  蔡桂全,陶建平

  为了解决大规模生长环境变量所带来的计算复杂度较高的问题，采用细菌觅食优化多核支持向量机算法对农作物产量进行预测分析，从而实现作物生长环境的最优控制；首先，采用高斯核函数、多项式核函数和Sigmoid核函数组合方式建立多核支持向量机，其输入为作物生长环境，采用细菌觅食优化算法优化核函数关键参数；其次，利用多核函数的参数构建菌群进行训练，设置作物产量作为细菌觅食优化算法适应度；最后，通过菌群位置更新优化后的最优核函数参数进行多核支持向量机优化求解，获得空气温度、湿度，土壤温度、湿度等生长环境特征数据。结果表明，选择合适的多核函数组合，并合理设置细菌觅食优化算法的引力和斥力系数、迁徙概率阈值等参数，能够获得最高产量所对应的作物生长环境特征数据。

• 基于三元组键值对超关系学习的知识图谱链接预测

  甄春成,王琼,龚芝,李庆珍,周湘贞

  为了提高挖掘超关系数据中的隐含关系的能力，提出一种基于三元组键值对超关系学习的知识图谱链接预测模型；所提模型不仅捕捉编码在三元组中知识图谱的主要结构信息，而且通过对三元组及其相关键值对进行学习，采集每个三元组及其相关联的键值对之间的相关性；通过最小值操作，对基本三元组、键值对以及相关性特征向量进行合并，利用全连接投影得到预测得分。结果表明，与其他预测模型相比，所提模型在JF17K数据集和WikiPeople数据集的键、值预测平均倒数排名表现更佳，在链接预测中排名分别小于10、1的三元组的平均占比的预测性能更优。

• 基于氧化铜纳米线的易失性数字识别忆阻器

  王娅琪,张春伟,李阳

  为了实现易失性忆阻器在神经形态计算中的应用，制备一种基于银-氧化铜纳米线-铜结构的易失性数字识别忆阻器；采用化学溶液法和磁控溅射技术，分别制备忆阻器的氧化铜纳米线阻变功能层和银顶电极；对该忆阻器的结构、物相及电学性能进行表征、测试。结果表明：该忆阻器具有易失性和突触可塑性，低阻态会在1 000 s内退化到高阻态，阻变行为由金属银原子形成的导电丝的主导作用所致；该忆阻器对手写体数字的识别准确率高达92%,可应用于神经形态计算。

• 基于YOLOX模型的轮胎X射线图像中0°带束层接头检测

  史建杰,李金屏,赵建玉

  针对现有轮胎X射线图像中0°带束层接头检测算法易受轮胎自身花纹影响，造成较严重的误报和漏报的问题，提出基于YOLOX模型的轮胎X射线图像中0°带束层接头检测方法；利用投影直方图定位带束层区域，缩小检测范围，提高检测速度；在自建数据集上测试所提方法的检测性能。结果表明，所提出的方法能够准确定位0°带束层接头，误报率、漏报率分别小于1.15%、 0.59%。

• 基于Kriging法优化原莱芜市地下水监测井网

  刘易松,李振函,赵强,李扬,武玮

  针对原山东省莱芜市地下水监测井网分布不合理的问题，以研究区裂隙岩溶水及孔隙水区域为例，运用Kriging法对裂隙岩溶水及孔隙水分布区现有的地下水监测井网进行插值模拟，将计算理论方差值与经验值进行比较，评估并优化现有地下水监测井网的精度。结果表明：优化前的监测井分布的理论方差为1.547 5～22.385 5,远大于最优经验值0.5～0.6;在裂隙岩溶水及孔隙水区域分别增加25、 21眼监测井后，各区域原有监测井分布的理论方差为0.349 1～0.597 9,均能达到最优，研究区地下水监测井网的分布密度以及空间布局的合理性得到改善。

• 坡面径流与大孔隙流耦合作用下边坡水分场参数敏感性分析

  李尚辉,刘代文,阙云,陈宪,丁辉

  为了揭示不同大孔隙参数取值条件下边坡水分场的变化规律，利用2个耦合的Richards方程描述大孔隙流，并联合运动波方程，建立坡面径流与大孔隙流耦合模型；基于有限元软件COMSOL的偏微分方程接口，实现所建立耦合模型的数值求解，并自行设计室内模型试验，验证数值结果，分析不同大孔隙参数对体积含水率和坡面积水深度的影响。结果表明：COMSOL软件的偏微分方程接口可以实现所建立耦合模型的数值求解，相比于无大孔隙坡面，考虑大孔隙时水分入渗深度明显更大；边坡饱和区深度与湿润锋深度均随大孔隙域占比的增大而增大，均随大孔隙域与基质域导水系数之比与经验参数的增大而减小；当降雨历时为30 min时，坡面积水深度区分度最大，表现在随着大孔隙域占比的增大而减小，均随大孔隙域与基质域导水系数之比和经验参数的增大而增大；3种大孔隙参数按照对边坡水分场影响程度由大到小的顺序为大孔隙域占比、经验参数、大孔隙域与基质域导水系数之比。

• 山东省新旧动能转换的功效评估及障碍因素分析

  李梦程,王成新,郝兆印,苗毅

  从投入、产出维度构建山东省新旧动能转换功效评估体系，采用耦合协调模型和探索性空间数据分析方法分析投入与产出的耦合协调关系及空间格局，反映新旧动能转换的功效，并利用障碍度模型对转换功效的障碍因素进行分析。结果表明：2010—2019年山东省新旧动能转换功效的评估值均呈波动上升趋势，高投入-高产出、低投入-低产出同步型城市数量较多；新旧动能转换功效评估中投入与产出皆处于高度耦合阶段，耦合协调度不断增大，协调等级渐趋优化；新旧动能转换功效的空间集聚效应渐趋减弱，局部热点区聚集在山东半岛及鲁中地区，冷点区聚集在鲁西北和鲁南地区；新旧动能转换功效的障碍因素为共享产出—开放产出—创新产出的演变模式，创新产出成为主要障碍因素。