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钢结构磁性应力无线测量系统的开发

自动化仪表 2014年第8期35卷 24-26,30页

作者：孟德龙国投大同能源有限责任公司山西大同037001

针对现在常用钢结构应力测定技术存在较明显的缺陷,采用磁性应力测量的方法,建立硬件测试系统,实现对钢结构应力实时、连续的测量。同时考虑到某些测量点的特殊性,工作人员无法长时间守点检测,基于ZigBee协议开发了配套的无线数据接收... 详细信息

针对现在常用钢结构应力测定技术存在较明显的缺陷,采用磁性应力测量的方法,建立硬件测试系统,实现对钢结构应力实时、连续的测量。同时考虑到某些测量点的特殊性,工作人员无法长时间守点检测,基于ZigBee协议开发了配套的无线数据接收系统。系统采用VB中的MSCommon控件作为串口数据的接收端,实现数据采集。实验室检测和实际应用验证了系统性能的可靠,对远程、自动化检测钢结构的发展方向有很好的示范作用。

关键词：钢结构磁应力系统硬件系统软件 ZigBee无线协议

缢蛏“申浙1号”高温应激响应及耐高温新品系早期筛选

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缢蛏“申浙1号”高温应激响应及耐高温新品系早期筛选

作者：孟德龙上海海洋大学

学位级别：硕士

缢蛏(Sinonovacula constricta)隶属软体动物门(Mollusca),瓣鳃纲(Lamellibranchia),异齿亚纲(Heterodonta),帘蛤目(Veneroida),竹蛏科(Solenidae),缢蛏属(Sinonovacula),广泛分布于我国浙江、福建、江苏、辽宁和山东等沿海省份。缢蛏食用方法多样且具有一定的医用价值,在养殖过程期间比较易于管理,具有高产量及养殖周期短等特点深受人们的喜爱。目前我国缢蛏养殖处于养殖面积减少,养殖产量稳定增加的现状。2018年本科研团队成功培育出了我国第一个缢蛏新品种“申浙1号”,在体重、出肉率等方面进行了提升。为进一步培育缢蛏抗逆新品系,保证缢蛏产业健康可持续发展,进行了本次实验。实验主要包含高温应激环境下缢蛏SOD、CAT和T-AOC三种酶活性的测定分析,热应激相关基因HSF1的基因克隆、序列分析及表达,缢蛏耐热新品系的早期选育及筛选三个方面,具体研究结果如下:1、本实验探究了缢蛏“申浙1号”在受到急性高温胁迫条件下过氧化氢酶、超氧化物歧化酶和总抗氧化能力三种相关免疫指标在48h内的变化,测量不同高温应激条件下不同时间节点缢蛏肝胰腺组织内三种酶活性的变化规律。将缢蛏从暂养水温(24℃)分别直接转移至27℃、30℃、33℃、36℃,实验结果显示各实验组肝胰腺中三项相关免疫指标随时间增加变化显著。在前期CAT、SOD和T-AOC显著升高,12h之后逐渐下降恢复到初始水平左右。实验结果显示高温胁迫会引起缢蛏体内的抗氧化免疫发生显著变化,进而可能对缢蛏的生长和存活产生影响。将为评价缢蛏“申浙1号”抗热性能、热应激后活性氧代谢影响及缢蛏耐热新品系的培育提供理论依据。2、利用RACE技术克隆HSF1基因,结果显示,缢蛏HSF1基因的c DNA全长总共2026 bp,开放阅读框长为1707 bp,共编码568个氨基酸,5'非编码区长为196 bp,3'非编码区长为123bp。通过氨基酸序列比对及系统进化树软件分析,从分析结果中可看出缢蛏HSF1基因与美洲牡蛎(Crassostrea virginica)的亲缘关联最为接近,系统进化分析的结果也与传统形态学分类相符合。通过荧光定量PCR结果可看出在各个组织中HSF1基因都有表达,其中外套膜中的相对表达量最高,其次是鳃、肝胰腺和水管,在斧足和性腺组织的相对表达量较低(P<0.05)。荧光定量结果显示HSF1基因在急性高温应激后9h刺激下表达量较高。推测HSF1基因参与到缢蛏热应激过程中,并起一定作用。3、为培育缢蛏抗高温品种(系),在10个全同胞家系中筛选3个耐高温家系(A、B、C),比较早期不同发育阶段缢蛏幼虫的半致死温度,并对各家系2、4、6、10、20、30日龄幼虫的生长、存活情况和抗高温性能进行了监测。结果表明:家系C较其他家系生长显著(P<0.05),在室内30、32、34、36、38℃温度下测定10(附泥期)、20、30(出苗期)日龄幼虫的半致死温度,发现同一时期内家系间的半致死温度有显著性差别(P<0.05),且家系C的存活率显著高于其他家系(P<0.05)。研究表明,以半致死温度为衡量指标,在缢蛏快生长选育系新品种"申浙1号"基础上进行家系耐高温定向选育,可实现在缢蛏家系幼体期进行耐高温性能提前筛查,本试验结果可为耐高温品种选育工作提供基础数据。

关键词：缢蛏高温胁迫抗氧化物酶 HSF1 家系选育

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基于改进蚁群算法的路径寻优

基于改进蚁群算法的路径寻优

作者：孟德龙东北大学

学位级别：硕士

动态路径寻优是车载导航和智能交通系统重要的组成部分,尤其是在车联网时代,其研究意义是非常有价值的。随着当今社会不断发展,路面交通情况也越来越复杂,现在的导航及交通系统中有时获取不到实时交通信息。在未来的车联网时代,交通流... 详细信息

动态路径寻优是车载导航和智能交通系统重要的组成部分,尤其是在车联网时代,其研究意义是非常有价值的。随着当今社会不断发展,路面交通情况也越来越复杂,现在的导航及交通系统中有时获取不到实时交通信息。在未来的车联网时代,交通流预测及行程时间预测是动态路径寻优的基础,结合蚁群算法优点能极大提高动态路径寻优效率。本文首先对动态路径诱导的几个核心问题进行简要介绍,主要包括：动态路网模型,针对实时交通信息给出动态道路的网络模型,并提出一种可以减少存储空间的并能表达转弯限制的道路数据结构;动态交通信息获取,并给出在获取少量实时交通信息时的交通流信息预测方法;行程时间预测,动态路径诱导的依据是道路的行程时间,本文结合获取的交通信息及交通流理论对行程时间进行预测。然后根据蚁群算法的不足,本文提出了一种带有方向因子的自适应蚁群优化算法。主要在三方面进行了改进,包括加入方向因子,快速收敛到最优解;改进信息素遗留方式,信息素遗留系数根据信息素最大最小差值进行动态更新;加入全局最优奖励措施,根据搜索到局部最优路径权值大小和搜索到次数进行更新,避免陷于局部最优。最后,本文通过仿真实验验证了改进后模型和算法的有效性。

关键词：动态路径寻优蚁群算法交通流自适应信息素系数方向因子

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锂镍钴氧正极材料掺杂改性研究

锂镍钴氧正极材料掺杂改性研究

作者：孟德龙昆明理工大学

学位级别：硕士

随着科学技术的迅速发展，电子仪器和设备趋于小型化，对电池性能的要求也越来越高。锂离子电池具有比容量高、自放电率低、工作电压高、对环境友好及无记忆效应等优点，广泛应用于便携式电子产品，是目前最具有发展潜力的高能量电池之... 详细信息

随着科学技术的迅速发展，电子仪器和设备趋于小型化，对电池性能的要求也越来越高。锂离子电池具有比容量高、自放电率低、工作电压高、对环境友好及无记忆效应等优点，广泛应用于便携式电子产品，是目前最具有发展潜力的高能量电池之一，具有十分广阔的应用前景。锂离子电池发展的关键在于开发新的正极材料。目前研究最多的是三种富锂的金属氧化物LiCoO、LiMnO、LiNiO。LiNiO层状化合物作为锂离子电池的正极材料，具有比容量高、成本低(正常情况下)、污染小等优点，被认为是最有希望取代LiCoO的新型正极材料之一。对LiNiO掺钴可以大幅度地提高锂镍氧的热稳定性和电化学性能，掺钴的锂镍氧被普遍认为是最有发展前景的正极材料之一。本文从提高锂离子电池正极材料电化学性能的目标出发，采用了化学共沉淀—机械活化—高温固相合成工艺，对LiNiO进行了掺杂。首先采用化学共沉淀法制备出NiCo(OH)前驱体粉末，然后与LiOH·HO在球磨机上机械活化，再在氧气气氛中，进行高温固相合成，制备出的正极活性材料LiNiCoO。在此基础上，本文主要对LiNiCoO正极材料进行了掺杂元素镁和铝的研究，合成出LiNiCoMgAlO(x+y≤0.05)正极材料。单一掺杂中，当镁含量为3％(摩尔含量)时，LiNiCoMgO正极材料首次充放电比容量达到187.6mAh/g和142.9mAh/g，第20个循环的放电比容量为128.6mAh/g，放电比容量保持率为90％;当铝含量为3％时，LiNiCoAlO正极材料首次充放电比容量达到190.3mAh/g和157.2mAh/g，第20个循环的放电比容量为147.8mAh/g，放电比容量保持率为94％。复合掺杂中，当镁含量为1％、铝含量为2％时，LiNiCoMgAlO正极材料首次充放电比容量分别达到200.2mAh/g和164mAh/g，第20个循环的放电比容量为147.4mAh/g，放电比容量保持率为89.9％，第50个循环的放电比容量仍然高达150.4mAh/g，放电比容量保持率为91.7％，电化学性能良好。

关键词：锂离子电池正极材料锂镍钴氧化物机械活化合成电化学性能掺杂

考虑消费者偏好的低碳建筑供应链碳减排行为策略研究

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考虑消费者偏好的低碳建筑供应链碳减排行为策略研究

作者：孟德龙燕山大学

学位级别：硕士

在建筑业面临升级转型的发展背景下,为实现建筑业的双碳目标,以建筑供应链的模式进行碳减排是关键有效途径。但建筑供应链包含不同的参与主体,主体的利润目标各不相同,因此需要有效的契约约束建筑供应链中各参与主体的碳减排行为,以保... 详细信息

在建筑业面临升级转型的发展背景下,为实现建筑业的双碳目标,以建筑供应链的模式进行碳减排是关键有效途径。但建筑供应链包含不同的参与主体,主体的利润目标各不相同,因此需要有效的契约约束建筑供应链中各参与主体的碳减排行为,以保证建筑供应链碳减排目标的实现。鉴于此,本文以微分博弈为基础,探究在考虑消费者偏好对建筑需求的影响下,由开发商与承包商组成的建筑供应链中上下游企业在在惩罚契约约束下基于分散模式、集中模式下开发商和承包商的三种不同决策行为的模型,以及三种单一激励契约与四种组合契约模式对建筑供应链的各变量的影响,并通过仿真探究各参与主体的最优碳减排行为策略。具体研究内容如下:(1)建筑企业碳减排技术创新对整个建筑供应链都有积极的正向引导作用。(2)通过构建惩罚契约约束下的建筑供应链碳减排技术创新模型去探索建筑供应链上下游企业的各项最优轨迹与最佳碳减排策略。(3)构建了成本分担、收入共享、价格补贴与这三种契约组合而成的组合激励措施对建筑企业低碳创新行为的影响。(4)基于惩罚契约与激励契约的模型构建及分析结果,仿真分析不同模式下的各类情景。通过模型的情景模拟分析,形成针对不同契约模式下、不同时间阶段、针对不同碳减排目标的研究结果。研究表明各种组合激励措施确实能促进建筑企业绩效,消费者低碳偏好与政府干预可以促进这种关系;虽然惩罚契约有良好的约束效果,但不能促进建筑企业双方实现双赢;激励契约能很好实现建筑供应链与成员利润提升,组合契约比单一契约对低碳创新实现的促进效果更显著。本研究对政府促进建筑供应链碳减排行为提供了一定的参考意见,为建筑企业自身的长期绿色发展提供了理论支持。

关键词：建筑供应链碳减排行为微分博弈消费者偏好仿真分析

种子技术推广中的农民需求行为研究 ——以江苏省东海县为例

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种子技术推广中的农民需求行为研究 ——以江苏省东海县为例

作者：孟德龙扬州大学

学位级别：硕士

农业技术进步对农业经济增长具有重要贡献。农业生产发展，一个重要的举措就是要在农业技术进步的基础上，加快农业技术成果的推广应用。然而，在我国农业科技进步贡献率仅为40％左右，远远低于发达国家70％-80％的水平，这主要是因为... 详细信息

农业技术进步对农业经济增长具有重要贡献。农业生产发展，一个重要的举措就是要在农业技术进步的基础上，加快农业技术成果的推广应用。然而，在我国农业科技进步贡献率仅为40％左右，远远低于发达国家70％-80％的水平，这主要是因为农业技术推广工作存在严重缺陷。种子既是农业生产的投入要素，同时种子中又隐含着农业技术进步。由此，种子技术推广对农业现代化水平提升至关重要。本研究基于种子商品的特殊性，研究了种子技术推广市场中农民的需求行为，以有效促进种子技术推广，顺利推进现代农业发展。论文以东海县农民在种子技术推广中对种子的需求为例，采用问卷调查、实证分析、比较分析、PRA和KAP调查法，系统研究了影响农民对种子技术需求的各种因素，并参照了国外知名种子公司的成功经验，研究结果认为：(1)影响农民对种子技术需求的因素很多，如种子本身、农民自身、推广部门、环境因素等，但最根本的影响因素是种子的自身因素即种子的质量，品种的产量、品质，种子价格，其它因素对农民的购种行为的影响程度是不同的。(2)农民对种子的需求，决定着农民的购种行为。充分提升农民的需求，是种子得以有效推广的必要条件。

关键词：种子技术推广农民需求

开源CFD软件OpenFOAM在神威太湖之光上的移植与优化

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开源CFD软件OpenFOAM在神威太湖之光上的移植与优化

作者：孟德龙上海交通大学

学位级别：硕士

神威太湖之光是目前Top500榜单上排名第一的超级计算机,整机Linpack性能达到93 PFlops,以国内自主研发的SW26010众核处理器为主要的计算节点。OpenFOAM(Open Source Field Operation and Manipulation)是计算流体力学领域使用最广泛的... 详细信息

神威太湖之光是目前Top500榜单上排名第一的超级计算机,整机Linpack性能达到93 PFlops,以国内自主研发的SW26010众核处理器为主要的计算节点。OpenFOAM(Open Source Field Operation and Manipulation)是计算流体力学领域使用最广泛的开源软件包,OpenFOAM基于C++语言设计开发,而SW26010的从核编译器不支持C++,使得OpenFOAM无法直接在该架构上有效运行。本文基于SW26010的主核/从核的体系架构移植了OpenFOAM的核心计算代码,并采用混合语言编程实现的方式解决编译不兼容的问题。此外,本文在从核上实现不同的稀疏矩阵存储格式和预处理方法,并通过向量化,寄存器通信和动态任务划分等方法进一步优化,单核组的性能较编译器优化代码提高了10倍左右,与Intel(R)Xeon(R)CPU E5-2695 v3串行执行性能相当。同时本文通过MPI和加速线程库的混合模型将OpenFOAM的从核实现扩展到了多核组集群上,并取得了较好的扩展性。本文主要有三点贡献:(1)将OpenFOAM移植到SW26010处理器上,解决编译器不兼容问题,并将核心算法从C++转换为C语言;(2)在SW26010处理器众核结构上实现不同的稀疏矩阵存储格式和预处理方法,并使用MPI与加速线程库的混合模型将从核代码扩展到多个核组;(3)结合SW26010处理器的体系架构,使用向量化、寄存器通信和动态任务划分等方法对求解器性能进行优化,显著提高了OpenFOAM求解器的运行速度。

关键词：计算流体力学 OpenFOAM SW26010异构众核处理器神威太湖之光超级计算机

脱硝还原剂液氨改尿素在国能徐州电厂的应用研究

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脱硝还原剂液氨改尿素在国能徐州电厂的应用研究

作者：孟德龙中国矿业大学

学位级别：硕士

发电厂脱硝还原剂由液氨改为尿素制氨是贯彻党中央安全发展理念,保障人民群众生命财产安全的重要举措。国能徐州发电有限公司(以下简称为国能徐州电厂)2×1000MW超超临界机组原有脱硝装置采用SCR工艺并符合超低排放标准,计划采用尿素制... 详细信息

发电厂脱硝还原剂由液氨改为尿素制氨是贯彻党中央安全发展理念,保障人民群众生命财产安全的重要举措。国能徐州发电有限公司(以下简称为国能徐州电厂)2×1000MW超超临界机组原有脱硝装置采用SCR工艺并符合超低排放标准,计划采用尿素制氨替代液氨。尿素分解制氨用于发电厂脱硝的主要工艺有尿素热解和尿素水解两种,其中尿素水解法根据是否添加催化剂可以细化分为普通水解和催化水解。本论文以国能徐州电厂烟气脱硝还原剂液氨改尿素技术应用为基础,采用理论与实际相结合的方法进行分析研究,寻求更贴合发电机组实际情况的技术路线及设备选型方案,为国内同类型机组脱硝还原剂技术的改进提供技术支持。论文首先对国能徐州电厂现有脱硝系统设备情况及各种尿素制氨工艺进行简要介绍及对比分析。通过工艺比选,结合现场实际得出徐州电厂烟气脱硝采用尿素水解工艺为最佳的结论;论文同时也提出了尿素热解工艺在经济性和可靠性方面独特的优势。论文以烟气脱硝采用尿素水解工艺为基础,计算得到尿素水解制氨工艺设备的基础容量,同时对脱硝工艺的相关系统设备进行介绍,结合电厂现场实际情况对场地选择、材料设施以及供应进行了详细的分析。论文对烟气脱硝还原剂液氨改尿素的相关影响因素进行了分析研究,分析表明,燃煤煤种变化对氮氧化物排放产生的根本性影响,是影响液氨改为尿素应用效果的主要因素。国能徐州发电厂即将进行的脱硫废水零排放、宽负荷脱硝等相关技术改造,也是影响液氨改尿素工艺选择及设备布置的重要因素。论文同时也结合相关文献和调研结果,对尿素水解制氨工艺存在的主要问题进行了归纳和总结。论文针对尿素水解工艺中水解反应器和稀释风的选择,进行了重点对比分析,特别是针对发电厂重点关注的普通水解和催化水解,从材质的耐腐蚀性、响应速度、初投资及生产运营成本等方面进行了详细对比分析。论文同时对国能徐州电厂及另外两台百万千万级机组实际用氨量变化情况进行统计分析,得出相关结论,即:催化剂并非尿素水解技术能否满足脱硝运行需求的决定性要素。论文最后对烟气脱硝还原剂液氨改尿素技术应用的结果进行了介绍和分析,结合机组实际运行数据,分析了尿素水解反应器的响应速度极限,进一步验证了采用普通水解技术的合理性。

关键词：烟气脱硝液氨改尿素尿素热解尿素水解催化水解

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基于复合腔锁模光纤激光器的传感系统研究

基于复合腔锁模光纤激光器的传感系统研究

作者：孟德龙河南师范大学

学位级别：硕士

近些年来,随着光纤传感技术的不断发展和成熟,光纤传感器因为其具有较强的抗电磁干扰能力、尺寸小、成本低和抗腐蚀能力强等优越的性能而得到了较快的发展。由于其可以对许多参量进行传感,如振动、应变、加速度等,已经被广泛的应用在军... 详细信息

近些年来,随着光纤传感技术的不断发展和成熟,光纤传感器因为其具有较强的抗电磁干扰能力、尺寸小、成本低和抗腐蚀能力强等优越的性能而得到了较快的发展。由于其可以对许多参量进行传感,如振动、应变、加速度等,已经被广泛的应用在军事、电力、航空航天、桥梁结构健康监测等领域。光纤激光器作为光纤传感系统的主要光源,具有输出激光波长可调谐性好、重量轻、有良好的兼容性等优点,同时光纤激光器的输出激光可以通过光耦合器耦合到相应的传感器中,因此光纤激光器可以广泛的应用在光纤传感领域。除了在光纤传感领域的应用以外,光纤激光器也同样是光纤通信系统中的主要器件,如通信系统中经常用到的多波长光纤激光器,锁模光纤激光器等,同时其在超快光学、光信息检测与处理、生物医学等领域中也有极其重要的运用。由于光纤激光器在光纤传感和光纤通信领域的广泛应用,因此对于光纤激光器的研究也吸引了科研工作人员的广泛关注。本文的主要研究内容包括提出了一种基于主动锁模光纤激光器的光纤光栅传感系统,利用激光主动锁模实现了对光纤光栅传感器的定位以及波长移动的检测。系统基于利用由各光纤光栅、增益介质和光纤环镜等元件构成不同长度的线形激光腔,通过不断的改变调制频率,能够选择性地将系统锁模到不同的谐振腔,因此可以定位到不同位置的光纤光栅传感器,实现了对同一光路上各光纤光栅传感器由于应变或温度等外界因素变化所引起的波长变化的检测。对系统的工作原理进行了理论解释和分析,并以温度传感为例对系统进行了实验验证,证明了该系统在波长和空间上对不同光纤光栅阵列进行检测的能力。同时,又提出了一种基于复合腔锁模光纤激光器的传感系统,系统利用法布里-珀罗激光二极管与光纤光栅构成激光器的谐振腔;由两个光纤光栅构成的法布里-珀罗腔(F-P腔)作为系统结构的外腔。光纤光栅、法布里-珀罗激光二极管和激光器增益部分共同构成了复合腔光纤激光器。在系统结构中,法布里-珀罗激光二极管作为主动锁模的调制器件,对其进行包络调制达到了主动锁模的目的,并实现了利用主动锁模的方式对复合腔光纤激光器中弱反射光纤光栅传感器的定位研究。同时系统利用激光拍频技术对实验结果进行测量,将光信号的测量转化为电信号的测量,使数据处理更加方便。文中所提结构具有易于操作,成本低,兼容行良好等优点,因此具有不错的应用前景。

关键词：法布里-珀罗激光二极管光纤激光器主动锁模复合腔激光拍频