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钛合金表面主-被动抑菌改性方法研究进展

表面技术 2024年第1期53卷 1-14页

作者：朱凯悦朱丽娜底月兰王海斗段天南中国地质大学(北京)工程技术学院北京100083 陆军装甲兵学院装备再制造技术国防科技重点实验室北京100072 陆军装甲兵学院机械产品再制造国家工程研究中心北京100072

钛合金材料具有良好的耐腐蚀性、抗疲劳性和生物相容性,被广泛用于医疗领域,特别是可植入器械。医疗器械的型号多样、结构复杂、局部尺寸较小,且在使用过程中会接触多种媒介,极易黏附污渍,导致微生物的聚集,引发器械感染,安全、可靠的... 详细信息

钛合金材料具有良好的耐腐蚀性、抗疲劳性和生物相容性,被广泛用于医疗领域,特别是可植入器械。医疗器械的型号多样、结构复杂、局部尺寸较小,且在使用过程中会接触多种媒介,极易黏附污渍,导致微生物的聚集,引发器械感染,安全、可靠的医疗器械是提高救治效率的关键。从细菌生长机制出发,将现有金属材料表面抑菌改性方法归纳为两大类:依靠抗菌涂层主动杀菌的改性方式和控制表面润湿性的被动抑制细菌黏附的改性方式。采用主动改性方式,虽然能从根本上杀死细菌,但是在实际应用中这些杀菌剂存在耐药性、成本高、生物毒性等问题。被动改性方式无法直接杀死细菌,一旦表面被细菌定植,就会失去抑菌效果。为了实现医疗器械表面高效、长时、安全的清洁,研究者提出主–被动协同抑菌改性方法,将化学杀菌方法与抗黏附抑菌方法相结合,充分发挥2种方法的优势,这是未来研究的重点。

关键词：钛合金医疗器械表面改性抑菌超疏水表面纳米粒子

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胆囊良性疾病的诊断与治疗研究进展

中华肝胆外科杂志 2024年第5期30卷 395-400页

作者：杨健吴忠均廖锐重庆医科大学附属第一医院肝胆外科重庆400016

胆囊良性病变是临床常见的疾病。部分胆囊良性疾病可能会进展为恶性肿瘤,但其发病机制及恶变倾向尚未完全阐明。有关胆囊良性疾病的治疗尚存争议:有学者主张行胆囊切除,以预防其恶变;也有学者认为部分胆囊良性病变可密切随访。腹腔镜胆... 详细信息

胆囊良性病变是临床常见的疾病。部分胆囊良性疾病可能会进展为恶性肿瘤,但其发病机制及恶变倾向尚未完全阐明。有关胆囊良性疾病的治疗尚存争议:有学者主张行胆囊切除,以预防其恶变;也有学者认为部分胆囊良性病变可密切随访。腹腔镜胆囊切除术是目前治疗胆囊良性疾病的主要方法。但激进手术治疗胆囊良性疾病可能会给患者带来损伤。本文对胆囊良性病变的临床表现、影像学表现和诊治进展进行综述。

关键词：胆囊疾病诊断治疗

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齿槽表面多级微织构构筑及其润湿机理

表面技术 2024年第10期53卷 207-215,229页

作者：李旭航王海斗朱丽娜底月兰朱凯悦中国地质大学(北京)工程技术学院北京100083 陆军装甲兵学院再制造国家工程研究中心北京100072 陆军装甲兵学院装备再制造技术国防科技重点实验室北京100072

目的使外科手术器械表面具有超疏水功能,有效防止感染,解决医疗器械的清洁问题,降低设备维护成本。方法通过电火花线切割(WEDM)复合纳秒激光烧蚀在3Cr13不锈钢表面制备了亚毫米/微米多级复合织构表面,随后在表面上制备了1H,1H,2H,2H-全... 详细信息

目的使外科手术器械表面具有超疏水功能,有效防止感染,解决医疗器械的清洁问题,降低设备维护成本。方法通过电火花线切割(WEDM)复合纳秒激光烧蚀在3Cr13不锈钢表面制备了亚毫米/微米多级复合织构表面,随后在表面上制备了1H,1H,2H,2H-全氟癸基三乙氧基硅烷溶液(PFDS)自组装超疏水涂层。利用台式扫描电镜和激光共聚焦显微镜观察复合织构表面形貌特征,使用接触角测量仪对水滴与复合织构表面的接触状态进行观察,并测量水滴的接触角与滚动角。利用表界面张力仪对多级织构表面黏附力进行表征。结果微米沟槽在亚毫米齿槽斜面上均布且不同高度的沟槽形状一致,方向与齿槽平行。水滴与齿槽阵列表面为Wenzel模型接触,水滴与多级结构表面为Cassie-Baxter模型接触。齿槽阵列试样最大黏附力为164.1μN,最小黏附力为123.5μN,多级织构试样的黏附力分别为77.2、47、24.1μN。结论微米沟槽的存在改变了水滴接触状态,在亚毫米尺度上水滴与表面的接触状态由Wenzel状态转为Cassie-Baxter状态,有效改善了水滴的接触性能与滚动性能。多级织构试样齿槽顶角的减小,有效减小了固液接触面积,水滴接触角最大为163.2°。

关键词：多级复合织构激光超疏水齿槽接触状态黏附力

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基于知识图谱的生猪养殖问答系统的研究与应用

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基于知识图谱的生猪养殖问答系统的研究与应用

作者：李建均中北大学

学位级别：硕士

广义周期点阵结构的等效性能均匀化映射方法研究

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中国科学：技术科学 2024年第6期54卷 1036-1056页

作者：徐仕杰张卫红西北工业大学航宇材料结构一体化设计与增材制造装备技术国际联合研究中心陕西省空天结构技术重点实验室西安710072

本文研究了广义周期点阵结构等效力学性能的均匀化计算问题,提出了计算等效弹性矩阵、等效热应力系数与热膨胀系数的均匀化映射方法,将广义周期均匀化问题映射转换为正方形单胞的经典周期均匀化问题,以此揭示了广义周期均匀化方法的内... 详细信息

本文研究了广义周期点阵结构等效力学性能的均匀化计算问题,提出了计算等效弹性矩阵、等效热应力系数与热膨胀系数的均匀化映射方法,将广义周期均匀化问题映射转换为正方形单胞的经典周期均匀化问题,以此揭示了广义周期均匀化方法的内在映射机理,阐明了广义周期均匀化等效性能的基本性质.该方法极大降低了计算求解与编程难度.通过典型数值算例,分析比较了广义周期均匀化映射方法、经典周期均匀化方法与精细尺度有限元方法计算结果的差异.结果表明所提出的映射方法普适性与有效性强,对于静力学、热力耦合问题及动力学固有频率问题均具有良好的计算精度.

关键词：广义周期点阵结构均匀化方法映射方法等效弹性矩阵等效热膨胀系数

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城市浅埋隧道埋深对地面沉降的影响规律

城市轨道交通研究 2024年第7期27卷 38-42页

作者：曹元均中铁十四局集团第五工程有限公司济宁272117

[目的]隧道埋深是隧道施工引起地面沉降的重要因素之一,特别是在城市地下空间施工过程中,细微的环境变化极易产生安全隐患。因此,有必要研究城市浅埋隧道的埋深对地面沉降的影响规律。[方法]提出一种关于隧道半径与埋深比的地面沉降理... 详细信息

[目的]隧道埋深是隧道施工引起地面沉降的重要因素之一,特别是在城市地下空间施工过程中,细微的环境变化极易产生安全隐患。因此,有必要研究城市浅埋隧道的埋深对地面沉降的影响规律。[方法]提出一种关于隧道半径与埋深比的地面沉降理论解二维修正模型;以重庆地区某在建隧道为例,通过模型试验,分析不同埋深条件下地面沉降的变形规律,验证所提修正模型对地面沉降预测的合理性与可行性。[结果及结论]随着隧道埋深的增加,地面沉降总体呈下降趋势,沉降槽的宽度逐渐增大,隧道轴线上的最大沉降量逐渐减小;相较于原理论解及Peck公式解,修正后的沉降预测模型与试验值所得曲线较为接近,且修正模型在不同隧道埋深条件下具有更好的适用性;在浅埋隧道施工过程中,当隧道埋深增加时,建议扩大控制保护区的范围。

关键词：浅埋隧道地面沉降地面沉降理论解二维修正模型

基于生成式人工智能的编程学习反馈策略设计与应用研究

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基于生成式人工智能的编程学习反馈策略设计与应用研究

作者：张伟均广州大学

学位级别：硕士

编程教育在当今智能化时代的重要性日益凸显,它是培养学生逻辑思维、创新能力和问题解决能力的关键途径。然而,在实际编程学习过程中,学生常常会遇到诸如编程错误、算法理解困难等问题,这些问题成为了他们学习编程的障碍。其中,编译和... 详细信息

编程教育在当今智能化时代的重要性日益凸显,它是培养学生逻辑思维、创新能力和问题解决能力的关键途径。然而,在实际编程学习过程中,学生常常会遇到诸如编程错误、算法理解困难等问题,这些问题成为了他们学习编程的障碍。其中,编译和运行错误是学生在编程学习过程中不可避免遇到的一类错误。虽然编译器的反馈信息可以为解决编程错误提供线索,但对于初学者而言,这些反馈信息往往晦涩难懂,难以有效地引导学生解决问题。因此,在编程学习过程中,为学生提供有效且有针对性的反馈显得尤为重要。近年来,生成式人工智能技术的崛起为编程学习开辟了新的路径。这种技术能够自动分析学生的编程代码,并生成易于理解的反馈和建议,从而帮助学生快速识别并修复编程错误,更深入地理解和掌握编程知识。然而,目前关于生成式人工智能在编程学习中提供反馈的具体效果与影响尚不清晰,仍需进一步的实践探索。鉴于此,本研究以编程学习为切入点,根据是否提供“纠错提示”和“解决方案”两种反馈内容,设计了四种ChatGPT支持下的编程学习反馈策略。即ChatGPT同时提供纠错提示和解决方案的反馈策略(TS),ChatGPT仅提供纠错提示的反馈策略(TNS),ChatGPT仅提供解决方案的反馈策略(NTS),ChatGPT不提供纠错提示也不提供解决方案的反馈策略(NTNS)。为验证这四种反馈策略的实际效用,本研究选取广东省广州市某高校教育技术学专业的学生作为研究对象,开展了为期六周的准实验研究。实验中依托集成ChatGPT的Jupyter编程学习反馈平台,在四个班级中分别使用不同的反馈策略。通过对学生的学习成绩、学习投入以及认知负荷等维度数据进行深入分析,旨在全面评估四种编程学习反馈策略对学生学习效果的影响和差异,以揭示ChatGPT作为编程辅助工具的实际效用,从而为一线教学提供实践参考。实验结果表明:(1)ChatGPT同时提供纠错提示和解决方案的反馈策略(TS)更有利于保持测试成绩的提升,ChatGPT仅提供纠错提示的反馈策略(TNS)对迁移测试成绩更优。在实际应用中,教师可以根据学生的学习情况和测试需求,选择合适的反馈策略来辅助教学。(2)采用不同的编程学习反馈策略并未对学生的学习投入呈现出明显的差异。(3)认知负荷适中的反馈策略更有利于学生的编程学习。过高的认知负荷可能成为学生有效学习的阻碍,而过低的认知负荷则不利于激发学生的主动学习意愿。(4)学生对ChatGPT所提供的编程学习反馈普遍持积极态度,并对其输出的反馈信息表现出一定程度的信任。但同时也对其生成反馈内容的质量稳定性,以及过度依赖可能带来的潜在问题表示担忧。这些研究发现不仅揭示了ChatGPT作为编程辅助工具的实际效用,也为一线编程教学提供了宝贵的实践参考。

关键词：生成式人工智能 ChatGPT 反馈策略编程学习学习效果

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满足本地差分隐私的多任务学习算法研究

满足本地差分隐私的多任务学习算法研究

作者：薛明均安徽理工大学

学位级别：硕士

基于深度强化学习的WRSN动态时空充电调度

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软件学报 2024年第3期35卷 1485-1501页

作者：王艺均冯勇刘明刘念伯云南省计算机技术应用重点实验室(昆明理工大学) 云南昆明650500 电子科技大学计算机科学与工程学院四川成都611731

高效的移动充电调度是构建长生命期、可持续运行的无线可充电传感器网络(WRSN)的关键之一.现有基于强化学习的充电策略只考虑了移动充电调度问题的一个维度,即移动充电器(MC)的路径规划,而忽略了充电调度问题中的另一维度,即充电时长调... 详细信息

高效的移动充电调度是构建长生命期、可持续运行的无线可充电传感器网络(WRSN)的关键之一.现有基于强化学习的充电策略只考虑了移动充电调度问题的一个维度,即移动充电器(MC)的路径规划,而忽略了充电调度问题中的另一维度,即充电时长调整,因而仍然存在性能限制.提出一种基于深度强化学习的WRSN动态时空充电调度方法(SCSD),建立充电序列调度和充电时长动态调整的深度强化学习模型.针对移动充电调度中离散的充电序列规划和连续的充电时长调整问题,使用DQN为待充电节点优化充电序列,并基于DDPG计算并动态调整序列中待充电节点的充电时长.通过分别从空间和时间两个维度的优化,在避免节点缺电失效的同时,所提出的SCSD可实现充电性能的有效提高.大量仿真实验结果表明,SCSD与现有的几种有代表性的充电方案相比,其充电性能具有明显的优势.

关键词：无线可充电传感器网络深度强化学习时空充电策略充电序列充电时长充电性能