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固相萃取-高效液相色谱-串联质谱法测定水中烷基酚和双酚A
熊锋;胡刘喆;郭娅;朱季红;周珂;白石;范颖;为建立测定水中11种烷基酚和双酚A新污染物的固相萃取-高效液相色谱-串联质谱法，比较了萃取柱填料类型、盐析效应、甲醇比例、pH值和不同浓缩方式对目标物回收率的影响。结果表明，HLB填料中目标化合物本底更低、回收率更高；当加入的甲醇占水样体积分数为10%时，可有效提升长链烷基酚的回收率；水样酸化至pH≤2，有助于提高11种烷基酚和双酚A萃取效率；采用定量浓缩方式可进一步减少目标物损失；解决了2，4，6-三叔丁基酚等目标化合物的分析难题。优化固相萃取等条件后成功将该方法应用于实际样品分析，为环境水体中11种烷基酚和双酚A的精准监测与风险评估提供了可靠的技术支撑。
基于机器学习的电接触滑动磨损行为研究
游磊;刘骅;何治强;周俊;蔡振兵;在列车等装备的维护中，弓网等关键电接触件的磨损直接影响装备可靠性、维修成本与服役周期。紫铜镀锡合金因优良导电与防护特性而被广泛应用。深入研究摩擦工况对其损伤机制的转变及寿命预测，对提高装备可靠性和服役寿命具有重要意义。本研究聚焦其电接触滑动磨损行为，系统考察载荷、滑动距离及接触电压三个关键工况参数的影响。结果表明:载荷和滑动距离增加会使接触电阻减小，而接触电压增加则导致接触电阻增大；载荷和电压增加会缩短镀层寿命，滑动距离增加可延长镀层寿命。为精准预测磨损、助力寿命评估与视情维修，本研究创新性地提出基于灰狼算法优化的支持向量回归模型(GWO-SVR)，通过多核函数权重融合策略，实现了电接触滑动磨损行为的高精度预测，该模型综合预测精度达90.17%，较传统SVR提升23.45%，预测精度具有显著优势；在工程应用方面，模型结构轻量，可用于在线监测系统的嵌入开发，具有巨大市场潜力。
一种小圆柱试样压缩试验获取金属材料拉伸应力～应变关系新方法
彭云强;贾东;陈志;高洋;钟卫洲;材料的应力～应变关系是开展结构安全性、可靠性评估的重要基础数据。本文基于等效能量原理建立了一种小圆柱试样材料本构参数、几何参数和变形之间的弹塑性半解析关系，借助有限元分析方式确定了4个模型常数并验证了模型的有效性，进而发展了一种借助小圆柱试样压缩试验获取金属材料拉伸应力～应变关系的新方法。对P92和30Cr两种材料制造的小圆柱试样开展了压缩试验，采用新方法获取的拉伸应力～应变曲线与传统圆棒试样拉伸试验获取结果具有良好的一致性。最后，采用小圆柱压缩试验成功获取了6年服役螺栓原材料的拉伸应力～应变关系，为螺栓材料性能退化分析提供了重要支撑。
基于非线性超声双探头反射法的埋地PE管道老化评估
姚健杰;王强;刘长平;刘长征;冯佳俊;许卫荣;在役埋地PE管道在服役过程中高温高湿环境会导致热氧老化，现有研究多采用透射法，需在管道内侧和外侧布置检声学探头，无法实现现场快速检测。本研究提出一种双探头反射法的非线性超声检测方案，将双探头置于PE管道外侧，依Snell定律确定探头最佳间距，通过接收探头提取基波和二次谐波，采用时间分界法分离信号中的纵波与横波，分析非线性系数β和老化程度的关系；研究发现随着PE管道老化程度升高β值随之上升，相对变化达47%，可有效区分不同老化程度的PE管道。建立了基于β与老化时间的多项式拟合模型，模型平均正残差为0.0725，负残差为-0.044。
基于模态分解的光谱共焦信号重叠峰值提取方法
冉莉华;胡佳成;杜华;李加福;峰值提取算法作为连接光谱信号与物理量的关键环节，对透明薄膜的厚度测量至关重要。然而现有算法在提取重叠峰时总有明显误差，尤其是当透明薄膜足够薄时，光谱信号严重重叠导致误差尤为明显。针对这一现象，提出一种基于模态分解的重叠峰提取算法，解决反射光谱信号重叠影响测量结果的问题。该方法在模态分解中分别引入高斯拟合和Sinc2拟合，采用交替乘子法框架，将复杂全局求解转换为若干个局部子函数，通过交替迭代完成光谱信号重叠峰值的提取。光谱共焦传感器实验结果显示，该算法能有效从光谱信号中提取重叠峰，其性能优于现有的拟合算法，尤其是对于严重重叠的光谱信号，较原有的模态分解算法精度提升了至少24%，较传统拟合算法精度提升了60%左右。实验结果表明，该方法具有可靠性。
改进WOA-VMD在锂电池缺陷信号提取中的应用
杨雨丞;杨录;刘康驰;郑阳;针对空气耦合超声检测锂电池缺陷时，因锂电池内部由正负极与隔膜卷绕而成导致超声信号在穿过多层结构后信噪比低的问题，引入余弦收敛因子和惯性权重策略改进鲸鱼优化算法（WOA）以精准优化变分模态分解（VMD）的参数选取；使用最优参数将超声信号分解为k个本征模态函数（IMF），并依据相关系数阈值剔除干扰分量；对剩余主要分量进行小波阈值去噪后重构信号，从而提升接收信号的质量；通过模拟和实测数据与小波阈值、EMD算法进行对比后测得信噪比相对提高了29.45%、17.70%，波形相似系数相对提高了2.47%、1.35%，均方根误差分别降低了49.10%、26.51%，验证了该方法能有效去除空气耦合超声信号中的各种干扰，更好的保留了原始波形特征。
基于超声相控阵的车轴缺陷检测技术研究
李光亚;郑晨卓;针对现今列车车轴探伤技术检测效率低、超声覆盖范围不足、缺陷识别依赖专业经验等问题，基于超声相控阵技术的特点与优势，结合实心车轴与空心车轴的结构差异，设计两款专用相控阵车轴超声波探伤装置。实心轴装置采用32晶片相控阵探头与磁吸式便携固定架，空心轴装置采用128通道环形阵列探头与自动扫查系统，两类装置均配套耦合剂自动供给与回收模块及专用数据分析软件。试验结果表明：两类装置均能清晰区分形状回波与缺陷回波，解决传统超声探伤回波杂乱的问题，实心轴装置可100%检出轴颈边缘、轴中心及轮座内侧处的典型缺陷，单轴检测时间小于5min。空心轴装置对16处随机周向缺陷无漏检，缺陷定位最大偏差仅0.15mm，平均检测时间约3min。为不同类型车轴缺陷检测提供高效可靠的技术方案。
人类视觉注意力引导的机器人半自主遥操作研究
曾成;武鹏;刘宏文;孙莉;熊鹏文;遥操作已广泛应用于结构化环境中的任务执行，并已提出各类人机交互模式，但充分利用人类快速响应和适应非结构化环境的能力尚未得到充分探索。鉴于此，文章提出了一种人类视觉注意力引导的半自主遥操作系统，以有效结合人类先验知识和机器人局部自主能力。系统结合两种交互模式：1）人类直接控制可以自然地操作机器人以应对非结构化环境中的不确定性；2）自主控制通过提出一种基于人眼注视点显著性方法，实现杂乱背景下的目标准确与快速检测，从而精确定位目标。半自主遥操作系统实现了大范围运动可由操作者直接控制，而小范围的精细操作则由机器人自主控制完成。最后，文章设计了半自主遥操作原型系统并开展了一系列遥操作任务实验。实验结果显示半自主模式任务平均完成时间，与直接模式和自主模式相比分别减少了46.4%和76.4%，表明该系统半自主控制模式显著优于其他两种控制模式。
深海模拟环境试件外表面位移测试技术研究
周东;黄海莹;张帅;卫剑峰;为解决典型装备在深海模拟环境中试件外表面结构微位移在线准确测试问题，提出基于法-珀干涉原理的非接触式光纤位移测试解决方案，并结合深海环境模拟设备（高压水压罐）进行测试总体方案设计，建立了面向深海模拟环境的试件外表面结构位移测试系统，设计了典型试验件的深海模拟环境验证测试试验，对水下测试组件的深水环境适应性进行了验证，并获取试验件外表面结构位移测试数据。结果表明，光纤位移传感器均在6MPa水压下稳定测量且自身不附带明显位移，作为安装工艺对比的传感器数据变化量不超过1.8μm；位移变化历程数据与有限元分析分析结果具有一致的响应规律，数值上，2～6MPa水压条件下，实测数据与仿真数据差距在-3.1μm～33.8μm。验证测试试验结果证明了提出的深海模拟环境位移测试方法的有效性和测量准确性。
荧光酶标仪校准用荧光素溶液标准物质的研制
杨雨融;武利庆;刘亚辉;杨彬;李磊;介绍了荧光酶标仪校准用荧光素溶液国家有证标准物质的研制过程，包括荧光素原料的纯化制备、原料鉴定及性质表征、均匀性及稳定性检验、定值及不确定度评定等相关内容。市售荧光素原料经反相高效液相色谱纯化后旋转蒸发至干，得到纯度大于99%的标准物质候选物原料，通过紫外、红外、核磁、质谱及荧光光谱对纯化后的化合物结构进行鉴定并确认为荧光素。采用硼酸盐缓冲溶液将标准物质候选物配制成溶液并以2 mL/瓶的体积分装至棕色安瓿瓶中4℃储存。以美国NIST SRM 1932荧光素溶液标准物质作为溯源标准，通过高效液相色谱和荧光光谱比对法进行均匀性检验、稳定性检验和定值，最终定值结果为（61.8 ± 1.6）μmol/㎏。研制的标准物质均匀性良好、稳定性至少可达半年，可配合即将发布的《荧光酶标仪校准规范》用于荧光酶标仪荧光检测重复性、线性等参数的校准或评价，并可扩展用于与荧光素具有接近激发和发射波长的荧光分析仪器的校准与质量评价，为相关生物荧光分析设备计量校准的实施提供了技术支撑。