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光伏区异质环境下土壤理化特性及化学计量特征分析

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草地学报 2024年

作者：杜孝东李伟齐向阳孙智宇石国庆杨静王鑫尧隋晓青国家能源集团新疆吉林台水电开发有限公司新疆水利水电勘测设计研究院有限责任公司新疆农业大学草业学院/新疆草地资源与生态重点实验室/西部干旱荒漠区草地资源与生态教育部重点实验室

为探究光伏区异质环境对新疆伊犁哈萨克自治州荒漠草地土壤理化特性影响，根据光伏板空间布局将取样位置划分为光伏板间、光伏板前檐、光伏板下方、光伏板后檐以及光伏板外（对照组）5种处理，并对其不同土层的土壤理化特性及土壤化学... 详细信息

为探究光伏区异质环境对新疆伊犁哈萨克自治州荒漠草地土壤理化特性影响，根据光伏板空间布局将取样位置划分为光伏板间、光伏板前檐、光伏板下方、光伏板后檐以及光伏板外（对照组）5种处理，并对其不同土层的土壤理化特性及土壤化学计量特征进行分析研究。结果表明：光伏板处理区土壤含水量显著增加，其中10～30 cm土层土壤含水量平均增加62.35%；总体上，pH值、电导率和全氮无显著性差异，其中光伏板处理区的0～30 cm土层土壤pH值范围在8.51～8.75，电导率范围在364.40～538.07 μS·cm-1，全氮范围在1.58～2.03 g·kg-1；除20～30 cm土层前檐N∶P显著低于对照，其余各土层C∶N、C∶P和N∶P无显著性差异；光伏板处理区部分取样位置土壤化学计量特征高于对照；相关性分析表明C∶N和SOC、C∶P和SOC、C∶P和C∶N、N∶P和TN、N∶P和C∶P存在极显著正相关性（P＜0.01）。综上，光伏区异质环境能够改善该地区荒漠草地土壤理化特性，为今后草地植被的恢复和后续草种补播提供了有利参考依据。

关键词：光伏区土壤理化特性化学计量特征

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乒乓球轨迹预测与分类研究

乒乓球轨迹预测与分类研究

作者：孙智宇北京交通大学

学位级别：硕士

目前乒乓球机器人系统普遍存在两个难题：首先,乒乓球高速运动时,机器人较难在短时间内做出反应;其次,机器人无法识别来球类型(如下旋、上旋、无旋等),不能判断来球是否旋转以及旋转方向,这就造成机器人回球策略单一、应变能力差。针对... 详细信息

目前乒乓球机器人系统普遍存在两个难题：首先,乒乓球高速运动时,机器人较难在短时间内做出反应;其次,机器人无法识别来球类型(如下旋、上旋、无旋等),不能判断来球是否旋转以及旋转方向,这就造成机器人回球策略单一、应变能力差。针对这两个问题,本文对乒乓球机器人系统中乒乓球轨迹展开研究,主要包括轨迹预测以及旋转球轨迹分类两部分。乒乓球轨迹预测是乒乓球机器人研究当中的基础。基于Extreme Learning Machines(ELM)算法对乒乓球轨迹进行预测时,首先获取真实的人机对打数据,并提取连续10帧的位置信息与速度信息选取特征,将其作为ELM算法的输入数据,然后进行归一化处理,创建ELM算法模型,输出结果为后20帧的位置信息。通过多次实验我们发现了原始ELM算法的不足,进而我们改进了ELM算法通过设置精度阈值以及历史数据离线学习,保存隐含层权值矩阵的方法保存训练好的ELM模型。最后通过实验验证改进ELM算法的可行性与适用性。利用Error Back Propagation(BP)神经网络对乒乓球轨迹进行预测时,选取与ELM算法同样的数据以及预测方法。创建BP预测网络,输出同样是连续的后20帧位置信息。通过对大量历史数据进行离线学习,将训练效果最好的网络保存,利用保存的网络模型对新的乒乓球轨迹进行预测,验证了BP神经网络的可行性。最后我们加入了BP神经网络与改进ELM算法在实验结果上的对比,验证了BP神经网络在精度上的优势以及ELM算法在反应时间上的优势,最终综合考虑我们认为在轨迹预测工作上,ELM算法更加适用于乒乓球机器人。利用ELM算法对旋转球运动轨迹分类时,经过多次实验,最终选择旋转球运动轨迹中每一帧的位置、速度作为特征。将旋球运动轨迹中连续10帧的位置、速度作为ELM算法的输入数据,对其进行归一化预处理,然后创建改进的ELM模式识别网络,输出则为该轨迹对应的击球类型。离线学习了大量数据,通过保存的权值矩阵对不同的旋转球轨迹进行分类。最后我们加入了BP神经网络分类器作为对比,并进行了实验,结果证明与基于BP的分类器相比,ELM算法精度相对低了一些,但是分类时间上的优势非常明显。

关键词：乒乓球机器人轨迹预测 ELM算法 BP神经网络旋转球轨迹分类

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BDD阳极电解硫酸盐制备过硫酸盐的研究

BDD阳极电解硫酸盐制备过硫酸盐的研究

作者：孙智宇太原理工大学

学位级别：硕士

过硫酸盐(PDS)作为环境修复领域常用的氧化剂,通常通过直接投加对污染物进行去除,但该过程在处理系统的尾水中会产生大量的硫酸盐和过硫酸盐废物。事实上,许多工业废水和地下水中都含有一定浓度的硫酸盐,可用于过硫酸盐的生成。利用这... 详细信息

过硫酸盐(PDS)作为环境修复领域常用的氧化剂,通常通过直接投加对污染物进行去除,但该过程在处理系统的尾水中会产生大量的硫酸盐和过硫酸盐废物。事实上,许多工业废水和地下水中都含有一定浓度的硫酸盐,可用于过硫酸盐的生成。利用这部分硫酸盐生成过硫酸盐,既可以使硫酸盐得到资源化利用,又减少了过硫酸盐的投加量。这为硫酸盐的处理方法提供了新的思路。为了分析过硫酸盐的电化学合成的机理,本文利用循环伏安曲线(CV)、电子顺磁共振波谱(ESR)、自由基竞争捕获等方法进行了研究。结果发现,掺硼金刚石(BDD)阳极合成PDS存在不同反应路径。ESR波谱表征结果证明了电解硫酸盐有·OH和SO产生。其中,HO先在BDD电极表面失取电子而产生·OH,在硫酸盐电解质中,HSO和HSO被·OH氧化成SO,再通过SO结合生成SO,这是低电流密度和低硫酸盐浓度下,BDD阳极电解硫酸盐合成过硫酸盐的主要反应路径。SO是合成SO的重要中间物质,除了由·OH氧化SO产生外,还能通过SO和HSO在电极表面直接失去2个电子氧化得到。另外,产生的SO能与SO和HSO在失去1个电子的条件下结合成SO。通过自制的分槽循环阳极电解装置,以BDD电极为工作电极,考察了反应条件对PDS生成的影响。研究发现,PDS的生成遵循零级反应规律。其累积浓度与电流密度呈线性正相关。在电流密度为60～120 m A·cm时,不同硫酸盐浓度下,PDS合成的电流效率几乎一致。而电流密度为30m A·cm时,生成PDS的电流效率明显较低。这说明电极反应发生存在极限电流,外加电流低于极限电流会导致过硫酸盐直接氧化合成的反应速率很低。另外,PDS的累积浓度随着温度的升高而显著下降。对于分槽电解体系,质子穿过离子交换膜到阴极的速率比产生质子的氧化反应慢,p H值短时间内迅速降低,因而初始p H对PDS合成的影响较小。本文考察了水中常见的离子Cl、NH、CO和有机物(NOM)与BDD阳极电解硫酸盐生成过硫酸盐的相互作用。结果表明,Cl对过硫酸盐的合成在电解过程的前10 min内有抑制作用,之后,过硫酸盐的合成速率反而加快,随后趋于恒定。在硫酸钠电解质中,次氯酸/次氯酸盐和氯酸盐的生成量明显增加,与之相比,高氯酸盐的增加量并不明显。在硫酸钠阳极液中添加NH可以抑制析氧副反应,使过硫酸盐的生成浓度增加;电解过程中NH的浓度下降了17.6%,可能是被氧化成N逸出。CO对过硫酸盐合成的抑制作用并不明显。NOM在硫酸盐阳极液中的降解与直接电解均符合一级反应动力学,硫酸盐的存在增加了NOM降解的表观速率常数,但使过硫酸盐的累积生成浓度降低。

关键词： BDD 过硫酸盐电化学合成离子 NOM

覆层厚度对304/Q355复合板焊接接头残余应力和变形影响的数值模拟

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覆层厚度对304/Q355复合板焊接接头残余应力和变形影响的数值模拟

作者：孙智宇太原科技大学

学位级别：硕士

耐腐蚀、高强度、性价比高的不锈钢复合板在装备制造领域应用广泛。但其焊缝金属由基层焊缝、覆层焊缝、过渡层焊缝组成,而且三层焊缝金属间化学成分、热物理性能差异较大,易产生焊接应力与应变。复合板覆层厚度与其焊缝成分及焊接应力... 详细信息

耐腐蚀、高强度、性价比高的不锈钢复合板在装备制造领域应用广泛。但其焊缝金属由基层焊缝、覆层焊缝、过渡层焊缝组成,而且三层焊缝金属间化学成分、热物理性能差异较大,易产生焊接应力与应变。复合板覆层厚度与其焊缝成分及焊接应力、应变有关系。因此研究复合板覆层厚度对其焊接接头残余应力和变形的影响规律具有重要工程实际意义。本文进行了覆层厚度分别为0.3 mm、1 mm、2 mm(基层厚度均为13 mm)的304/Q355复合板多层多道焊接工艺研究。采用X射线衍射法测试了覆层厚度2 mm复合板焊接接头表面残余应力。分别建立了覆层厚度为0.3 mm、1 mm、2 mm的304/Q355复合板焊接数值模型,模拟了不锈钢复合板焊接温度场;采用间接耦合方式将温度载荷加载到瞬态结构中,研究了不同覆层厚度的复合板焊接接头进行了应力应变场,并分析比较了不同覆层厚度对焊接接头残余应力和变形的影响。此外,对复合板焊接接头增加约束条件,研究了其对残余应力和变形的影响,并比较了未加约束条件下的应力值和变形量。研究结果表明:不同覆层厚度下,垂直焊缝和平行焊缝的应力值均随着覆层厚度的增加而增大。不锈钢复合板的最大残余应力出现在焊接热影响区和焊缝中心处。由于受到材料屈服强度的限制,最大应力值出现在材料屈服强度附近。通过对复合板进行表面应力测试,试验测试结果与数值模拟应力值变化趋势基本吻合,结果表现出较好的相似性。此外,焊后变形量随着覆层厚度的增加而变大,变形最大的方向为焊缝厚度方向,覆层厚度2 mm复合板变形量相较覆层厚度0.3 mm复合板变形量约增加了2 mm。在不同约束条件下,侧面约束可以改善焊后变形量,但侧面约束的残余应力也大于自由约束下的残余应力。自由约束下覆层厚度2 mm复合板焊后变形比侧面约束下的变形量大约5.3 mm。为该类复合板焊接工艺制定提供一定的理论基础。

关键词：覆层厚度不锈钢复合板焊接接头残余应力数值模拟

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我国海洋经济研究的回顾与展望

我国海洋经济研究的回顾与展望

作者：孙智宇辽宁师范大学

学位级别：硕士

作为一个新兴的、众多学科交叉的研究领域,海洋经济综合了地理学、经济学、资源学、环境学、生态学、管理学等基础科学及其内部分支学科的理论知识,目前,关于海洋经济的研究还未形成自身的理论框架与研究脉络,研究尚处于形成发展阶段。... 详细信息

作为一个新兴的、众多学科交叉的研究领域,海洋经济综合了地理学、经济学、资源学、环境学、生态学、管理学等基础科学及其内部分支学科的理论知识,目前,关于海洋经济的研究还未形成自身的理论框架与研究脉络,研究尚处于形成发展阶段。本文通过对我国20多年来海洋经济研究脉络的梳理,试图勾勒出我国海洋经济研究的变化轨迹,为确定海洋经济研究的正确方向提供依据,以此来填补我国海洋经济学科研究的理论空白。本文收集到1390多篇论文,250多部著作、调查报告、研究报告、论文集、工具书等文献资料。通过对这些资料整理之后进行判断,本文将我国海洋经济研究粗略地划分为三个阶段:第一阶段,起步阶段(20世纪70年代末-1990);第二阶段,初步形成阶段(1991-2000);第三阶段,逐步完善阶段(2001-至今)。再将各阶段的资料按研究成果的形式和研究领域(范围和内容)进行分类统计,大致上是从海洋经济理论研究、海洋产业研究、海洋区域经济研究、海洋开发战略和管理问题研究、海洋环境问题研究等方面进行总结分析,继而分析出各阶段的主要研究特点、研究重点领域和内容、主要研究人员、研究的缺陷和原因。在此基础上对三个阶段的情况进行整体的分析,从而理清我国海洋经济研究的发展脉络。最后,对我国海洋经济研究的发展方向进行展望。虽然有几位专家学者曾对海洋经济研究与发展展望进行了探讨,但基本上没有以全面而系统的文献资料作为研究基础。本文尝试对20多年来海洋经济研究取得的各种成果进行统计分析,是本学科中第一篇以文献为研究对象的论文。本项研究工作是具有重大开创性意义的。

关键词：海洋经济发展阶段发展方向

Cl-、NH4+、CO32-离子和天然有机物对掺硼金刚石电极电解制备过硫酸盐的影响

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环境化学 2020年第10期39卷 2878-2886页

作者：孙智宇张峰崔建国太原理工大学环境科学与工程学院太原030024

文章考察了水中几种常见的离子Cl-、NH4+、CO32-和天然有机物(NOM)对掺硼金刚石(BDD)阳极电解硫酸钠生成过硫酸盐(S2O82-)的影响,以及硫酸钠作为阳极背景电解液时,不同添加物可能在电解氧化过程中的变化.结果表明,Cl-对过硫酸盐的生成... 详细信息

文章考察了水中几种常见的离子Cl-、NH4+、CO32-和天然有机物(NOM)对掺硼金刚石(BDD)阳极电解硫酸钠生成过硫酸盐(S2O82-)的影响,以及硫酸钠作为阳极背景电解液时,不同添加物可能在电解氧化过程中的变化.结果表明,Cl-对过硫酸盐的生成在电解的前10 min内有抑制作用,但之后过硫酸盐的合成速率更快;在硫酸钠背景电解质中,次氯酸/次氯酸盐和氯酸盐的生成量明显增加,与之相比,高氯酸盐的增加量并不明显.硫酸钠阳极液中添加NH4+可以抑制析氧副反应,使过硫酸盐的生成浓度增加;电解中NH4+的浓度下降了17.6%,可能是被氧化成N2逸出.CO32-对过硫酸盐生成的影响并不明显.NOM的存在可以减少过硫酸盐的合成量;NOM在硫酸盐阳极液中的降解与直接电解均符合一级反应动力学,硫酸盐的存在增加了NOM降解的表观反应速率.

关键词：掺硼金刚石(BDD) 过硫酸盐电化学合成离子天然有机物(NOM)

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开放式工业过程自动化系统

中国新技术新产品 2009年第20期 124-125页

作者：孙智宇神东煤炭集团物资供应中心进口部陕西神木719315

工业生产过程自动化系统经过长期不断的发展,特别是在充分利用计算机技术的基础上取得了很大的进步,在生产过程中已发挥其重要作用,成为生产过程安全,稳定,自动化运行不可缺少的工具。

关键词：工业控制自动化

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表面活性剂复配对低阶煤煤尘润湿性的影响

矿业安全与环保 2021年第1期48卷 39-43页

作者：赵璐张蕾文欣贾阳舒浩孙智宇西安科技大学地质与环境学院陕西西安710054 陕煤集团神南产业发展有限公司机电设备管理中心陕西神木719300

为解决煤尘不易被水润湿的问题,选取表面活性剂加入水中制成复配溶液。通过测定自来水、5种不同类型表面活性剂单体溶液及5种复配溶液的表面张力、煤尘接触角及煤尘沉降时间,研究表面活性剂复配对煤尘润湿性的影响规律。结果表明:阴离... 详细信息

为解决煤尘不易被水润湿的问题,选取表面活性剂加入水中制成复配溶液。通过测定自来水、5种不同类型表面活性剂单体溶液及5种复配溶液的表面张力、煤尘接触角及煤尘沉降时间,研究表面活性剂复配对煤尘润湿性的影响规律。结果表明:阴离子与非离子、阴离子与阴离子、非离子与非离子表面活性剂复配都可以起到协同增效作用,显著提高煤尘的润湿性。其中质量分数为0.06%的快速渗透剂T和质量分数为0.20%的烷基糖苷APG复配溶液润湿煤尘效果最佳,100 mg煤尘沉降时间为0.22 min。研究结果可为表面活性剂的选取提供参考。

关键词：低阶煤煤尘表面活性剂复配润湿表面张力接触角沉降时间

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浅谈农村光伏扶贫发电技术

能源与节能 2019年第12期 44-45页

作者：孙智宇水利部新疆维吾尔自治区水利水电勘测设计研究院

光伏扶贫作为国家扶贫政策的重要内容之一,当前已经在全国范围内大量实施。光伏发电是利用太阳能发电技术中半导体界面所产生的光生伏特效应将光能直接转化为电能,其主要构成部分为太阳能板、控制器和逆变器。在控制器的调节下,在实际... 详细信息

光伏扶贫作为国家扶贫政策的重要内容之一,当前已经在全国范围内大量实施。光伏发电是利用太阳能发电技术中半导体界面所产生的光生伏特效应将光能直接转化为电能,其主要构成部分为太阳能板、控制器和逆变器。在控制器的调节下,在实际使用过程中能够利用多个太阳能电池板进行组合,从而组成太阳能电池板组,通过功率控制器等电子元器件对其电能供应进行控制,从而达到发电利用的目的。将光伏发电技术应用到农村精准扶贫工作中就是当前所说的"光伏扶贫技术",因此光伏扶贫是精准扶贫工作的一部分。主要分析了农村光伏扶贫发电技术的相关内容。

关键词：农村光伏扶贫发电技术太阳能电池