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不完备信息系统中局部相似粗糙集的动态更新算法研究

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不完备信息系统中局部相似粗糙集的动态更新算法研究

作者：杜晓拴闽南师范大学

学位级别：硕士

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智慧城市信息服务终端用户感知研究

智慧城市信息服务终端用户感知研究

作者：杜晓蒙河北大学

学位级别：硕士

智慧城市信息服务旨在通过先进的技术,增加终端用户的生活和工作的便利性,提高终端用户生活水平,实现城市运行的效率和资源的利用率。要实现这一目标,智慧城市信息服务的建设必须与终端用户的需求和期望密切相关,并且需要他们的积极参... 详细信息

智慧城市信息服务旨在通过先进的技术,增加终端用户的生活和工作的便利性,提高终端用户生活水平,实现城市运行的效率和资源的利用率。要实现这一目标,智慧城市信息服务的建设必须与终端用户的需求和期望密切相关,并且需要他们的积极参与和反馈。只有这样,才能有针对性地开发和改进相应的服务。本文通过文献调研,发现我国研究者们更关注智慧城市信息服务的技术应用,缺乏智慧城市信息服务终端用户感知情况的调查研究。本文通过对国内终端用户对智慧城市信息服务的感知情况进行调研,探究当前国内智慧城市信息服务存在的问题。首先通过查阅文献,了解当前国内外的研究现状,并界定了终端用户感知和智慧城市信息服务等相关概念。本文以需求工程理论和内外共生理论为指导依据。选取国外研究使用的量表开展调研,通过预调研验证量表在国内的适用性,调整表述后进行正式调研。正式调研共收回348份有效问卷。根据调查数据分析终端用户对智慧城市信息服务的感知现状,最后对结果进行讨论分析并将其和国外研究结果作对比。研究结果表明,用户对智慧城市信息服务整体较为满意,但是还存在一些问题。终端用户对信息服务的易用性表示怀疑,还担心个人隐私问题。虽然智慧城市信息服务已经在工作和生活中得到广泛应用,但仍存在提升空间。终端用户还表达了对个性化服务的需求。此外,终端用户对参与智慧城市建设表现出了强烈意愿,但缺乏有效的参与渠道。基于调研结果,提出以下几点建议:解决技术焦虑和信息安全问题,保证智慧城市信息服务的易用性和可及性;保障终端用户的信息安全;完善智慧城市服务体系,增加城市吸引力,满足终端用户个性化需求;提升终端用户在智慧城市信息服务建设中的参与度。这将有助于构建更加智慧、便捷和人性化的城市环境。

关键词：智慧城市智慧城市信息服务终端用户感知 ICT技术信息服务业

共振式光声光谱气体检测功率增强及噪声抑制的研究

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共振式光声光谱气体检测功率增强及噪声抑制的研究

作者：杜晓萌齐鲁工业大学

学位级别：硕士

随着全球工业化进程的不断推进,有害气体排放量逐年增大,大量有害气体排放到空气中会导致空气污染,降低人们的生活水平。空气污染还会带来温室效应,进而引起全球环境变暖等极端的自然灾害。因此,如何精准的检测有害气体是非常值得研究... 详细信息

随着全球工业化进程的不断推进,有害气体排放量逐年增大,大量有害气体排放到空气中会导致空气污染,降低人们的生活水平。空气污染还会带来温室效应,进而引起全球环境变暖等极端的自然灾害。因此,如何精准的检测有害气体是非常值得研究的问题。近年来气体传感技术发展迅速,其中就包括光声光谱（photoacoustic spectroscopy,PAS）气体检测技术。本文针对共振式光声光谱气体检测技术测量精度提升的问题,提出利用光纤激光器搭建功率可调谐型光声光谱双气体检测系统,并利用麻雀搜寻算法（Sparrow Search Algorithm,SSA）优化变分模态分解（Variational Mode Decomposition,VMD）参数,结合小波阈值降噪（Wavelet Threshold Denoising,WTD）算法来抑制系统噪声,提升了系统信噪比。（1）利用光纤激光器搭建功率可调谐型光声光谱双气体检测系统通过选择合适的掺杂光纤,使得光纤激光器的输出波长在1520 nm-1600 nm光谱范围内可调谐。将分布式反馈（Distributed Feedback Laser,DFB）激光器耦合到光纤激光器环路中作为种子激光器对气体吸收波长进行扫描,通过改变泵浦光的功率,可以实现激光功率的调谐。选择对应二氧化碳（CO）和乙炔（CH）吸收波长的光纤光栅（FBG）和种子激光器,实现了对CO和CH的同时检测。其中CO的最低检测限为71.82 ppm,CH的最低检测限为924.24 ppb。CO和CH的浓度与光声信号呈线性关系,相关系数分别为0.99859和0.99732,证明功率可调谐型光声光谱双气体检测系统具有良好的性能。（2）通过SSA-VMD-WTD算法抑制系统噪声,提升信噪比针对共振型光声效应的光声光谱技术在气体测量中产生的二次谐波易受噪声影响的问题。提出了一种利用麻雀搜索算法（SSA）优化变分模态分解（VMD）与小波阈值去噪相结合的方法（SSA-VMD-WTD）来识别和抑制噪声。首先利用SSA算法对VMD参数进行优化,对含有噪声的二次谐波信号进行VMD分解。其次,去掉方差贡献率（VCR）较小的本征模态函数（IMF）,选择最优模态函数进行信号重构。最后对重构后的信号进行小波阈值去噪,得到最终的去噪信号。在对实验信号的处理结果中,气体浓度与二次谐波信号最大值的相关系数（R）由原来的0.98144提高到0.99773。优化后的气体传感器实时测量的最低检测下限为7.82 ppm（1σ）。

关键词：共振式光声光谱技术气体检测激光功率增强噪声抑制

MnO2/碳基复合材料的制备与电化学性能研究

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MnO2/碳基复合材料的制备与电化学性能研究

作者：杜晓仪烟台大学

学位级别：硕士

随着对绿色、稳定且高效的储能设备需求的激增,超级电容器作为一种先进的能源储存和转换器件备受关注,而电极材料的研发和优化是提升超级电容器储能性能的关键。二氧化锰（MnO）具有理论电容高、成本低、环境友好等优点,在储能领域得到... 详细信息

随着对绿色、稳定且高效的储能设备需求的激增,超级电容器作为一种先进的能源储存和转换器件备受关注,而电极材料的研发和优化是提升超级电容器储能性能的关键。二氧化锰（MnO）具有理论电容高、成本低、环境友好等优点,在储能领域得到了广泛的应用。然而,由于导电性差、易溶解等缺点,限制了其作为超级电容器电极材料的使用。本文通过与不同维度的高导电性碳材料结合,优化制备方法,调控微观形貌,制备了新型MnO/碳纳米复合材料,从而提高超级电容器的电化学性能。主要工作如下:1.以回收的废弃小麦粉为原料,经模板法及生物发酵处理后,一步碳化制备高比表面积的小麦粉衍生碳（WFC）,利用水热法在碳基体表面负载MnO纳米颗粒,制备蜂窝状三维多孔MnO/小麦粉衍生碳复合材料（MnO/WFC）。该复合材料在1.0 A g时比电容为197 F g,5000次循环后电容保持率为100%,以MnO/WFC为正极和负极组装的对称型超级电容器的能量密度和功率密度分别达到17.1 Wh kg和11000 W kg,此器件5000次循环后的电容保持率为95%。该研究通过模板法及生物发酵策略,制备了电化学性能优良的多孔电极材料。2.为进一步提高MnO基复合材料的稳定性,选择具有更好空间设计性的碳纤维为碳基体,通过静电纺丝技术,以一种新颖的“内外协同”策略制备碳纤维内嵌和原位生长MnO的复合材料（MnO/MnO@CF）。该复合材料在1.0 A g时具有216.8F g的比电容,在10,000次循环后仍能保持100%的循环寿命。此外,组装的MnO/MnO@CF//AC非对称超级电容器在10,000次循环后具有95.1%的保持率。在功率密度为2000 W kg时,实现了32.5 Wh kg的能量密度。该研究为纤维类电极材料性能的提升提供了一种“内外协同”新策略。3.通过一步碳化将柠檬酸钾转化为具有均匀层状纳米片结构的柠檬酸钾衍生碳（PC）,并以PC作为基体,在不同酸碱环境下与KMnO反应形成不同形貌的MnO/PC复合材料。在p H约为2的酸性环境下形成的三明治夹层结构的复合材料Acid-MnO/PC具有最佳性能,在1.0 A g时,具有242.4 F g的高电容,在10,000次循环后电容保持率为92.3%。组装的Acid-MnO/PC//AC非对称超级电容器在200W kg的功率密度下,能量密度为45.67 Wh kg。优化p H条件后的复合材料具有更快的离子和电子转移速率和更高的结构稳定性,赋予该复合材料广阔的应用前景。

关键词：碳材料二氧化锰静电纺丝超级电容器

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表面效应对含缺陷非均质材料等效模量的影响

表面效应对含缺陷非均质材料等效模量的影响

作者：杜晓荷西安理工大学

学位级别：硕士

具有孔洞、夹杂和裂纹等杂质或缺陷的非均质材料,其宏观力学行为会受到内部非均质结构的影响,经过不同结构之间的组合和协同作用,可能实现性能上的优化,从而满足不同领域对材料性能的不同要求。对于杂质或缺陷尺寸处于纳米级别的非均质... 详细信息

具有孔洞、夹杂和裂纹等杂质或缺陷的非均质材料,其宏观力学行为会受到内部非均质结构的影响,经过不同结构之间的组合和协同作用,可能实现性能上的优化,从而满足不同领域对材料性能的不同要求。对于杂质或缺陷尺寸处于纳米级别的非均质材料,表面效应的存在使其具有特殊的力学性能。为了更好地发挥纳米非均质材料在工程实际中的应用,需要从细观结构出发预测其宏观力学性能。本文采用有限元方法,对基体和表面分别建立有限元模型,研究了表面效应对非均质材料等效模量的影响。主要研究内容分为以下四个部分:(1)利用经典弹性模型,运用有限元软件Abaqus研究了多孔材料的等效性质。分别用载荷-位移曲线方法和能量法计算了圆孔材料的等效弹性模量和等效剪切模量。结果表明,材料的孔隙率越大,等效模量越小;孔洞的分布情况也会影响材料的等效模量。用能量法研究了椭圆孔材料的等效模量,结果表明,椭圆孔排列角度和孔洞的形状均会对材料的等效性质产生影响。(2)基于经典弹性理论和Eshelby等效夹杂理论,结合有限元方法研究了夹杂材料的等效性质。结果表明:硬夹杂的存在增强了材料的等效模量,并且等效模量随着体积分数的增大而增大;软夹杂的存在降低了材料的等效模量,等效模量随着体积分数的增大而减小。夹杂的分布情况对材料的等效模量影响不大。夹杂间的相互作用弱于孔洞间的相互作用。(3)基于经典弹性理论和Gurtin-Murdoch表面弹性理论,结合有限元方法研究纳米多孔材料的等效性质。对基体和孔洞表面分别建立有限元模型,研究了表面效应对纳米多孔材料等效模量的影响。结果表明:表面效应对纳米多孔材料的等效模量有显著影响,表面参数越大,材料的等效模量越大。除此之外,孔隙率、孔洞形状和孔洞分布方式也会影响纳米多孔材料的等效模量。(4)基于经典弹性理论和Gurtin-Murdoch表面弹性理论,运用有限元方法分别研究了含宏观尺度和纳米尺度裂纹的裂纹材料在裂纹扩展前的等效模量。分别对基体和裂纹表面建立有限元模型,研究了裂纹材料的等效模量。结果表明,裂纹密度的增大会降低材料的等效模量,裂纹与拉伸载荷方向的夹角以及裂纹分布情况对材料的等效模量影响较大,其等效模量会随着表面效应的增强而增大。纳米裂纹材料的等效模量受表面效应、裂纹密度、裂纹长度和分布方式等多重因素共同影响。本文的计算结果可纳米材料及其构件的设计和使用提供一定的理论指导。

关键词：多孔材料夹杂材料裂纹材料表面效应有限元法等效模量

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石墨烯三维微电极生物传感器研究

传感器与微系统 2017年第2期36卷 4-7页

作者：唐琳吴蕾周麟杜晓薇吴春艳赵建龙传感技术联合国家重点实验室中国科学院上海微系统与信息技术研究所上海200050 上海科技大学上海200120

基于石墨烯优良的导电性和透明性,为改善生物传感器存在透明性不足的缺陷,提出了石墨烯三维微电极传感器的研究。利用SEM,Raman对其形貌进行表征,以及采用电化学测试电极电化学性能,结果表明:研究的石墨烯三维电极生物传感器在透明性和... 详细信息

基于石墨烯优良的导电性和透明性,为改善生物传感器存在透明性不足的缺陷,提出了石墨烯三维微电极传感器的研究。利用SEM,Raman对其形貌进行表征,以及采用电化学测试电极电化学性能,结果表明:研究的石墨烯三维电极生物传感器在透明性和电化学性能方面优于传统微电极生物传感器,为透明生物传感器的制作提供了新思路。

关键词：微电极阵列石墨烯三维电极平面电极电化学

冷季不同锢囚类型温带气旋强降水过程统计分析

维普期刊数据库

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高原气象 2024年第5期43卷 1190-1206页

作者：杜晓丹赵宇南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室/气象灾害预报预警与评估协同创新中心/气候与环境变化国际合作联合实验室江苏南京210044

利用2006-2021年常规观测和风云卫星云顶黑体亮温(TBB)资料,结合欧洲中期天气预报中心(European Center for Medium-Range Weather Forecasts,ECMWF)0.25°×0.25°的ERA5再分析资料,对冷季影响华北和东北地区北上类温带气旋强降水过程... 详细信息

利用2006-2021年常规观测和风云卫星云顶黑体亮温(TBB)资料,结合欧洲中期天气预报中心(European Center for Medium-Range Weather Forecasts,ECMWF)0.25°×0.25°的ERA5再分析资料,对冷季影响华北和东北地区北上类温带气旋强降水过程进行了统计分析。结果表明:(1)温带气旋爆发性发展过程中大多数有锢囚锋形成,但发展过程有所不同,Shapiro-Keyser(以下简称SK型)和经典的挪威(以下简称NW型)气旋发展过程各占一半,SK型气旋500hPa上为一深槽,斜压性强,引导气流为东北偏北气流,导致气旋路径偏西,造成的降水更偏北、范围更广;NW型气旋500hPa上为一浅槽,槽后冷平流弱,引导气流为东北偏东气流,导致气旋路径偏东,降水偏南,强度更强。(2)NW型气旋的大气河强于SK型气旋,相应的强降水范围更大、强度更强;随着气旋发展,SK型气旋大气河北侧有明显的后弯特征,导致SK型气旋的暖锋降水中心位于气旋西北象限,而NW型气旋暖锋降水中心位于气旋中心附近。(3)SK型气旋西北侧的暖锋锋生明显强于NW型,气旋锋生强迫产生的强上升运动,有利于强降雪。(4)SK型气旋300 hPa上存在高音符形状的强位涡块,NW型气旋高层块状位涡较弱。SK型气旋上空平流层位涡下传与低层高位涡连通形成位涡塔,其附近有深厚暖式锢囚结构;而NW型气旋高层位涡下伸不明显,没有位涡塔生成,SK型气旋首先在对流层中低层发展,然后发展到地面,而NW型气旋是从对流层低层发展起来。

关键词：温带气旋雨雪锢囚锋暖锋后弯合成分析