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一种双通道X-波段微波功率检测芯片

微电子学 2024年

作者：滑育楠李国熠杨非成都嘉纳海威科技有限责任公司

设计了一种基于GaAs MMIC技术的双通道X-波段MEMS微波功率检测芯片，建立了MEMS固支梁的等效力学模型，并基于此对双通道微波功率检测芯片的微波性能、过载功率和灵敏度性能进行理论研究，得到双通道微波功率检测芯片的微波性能、过载... 详细信息

设计了一种基于GaAs MMIC技术的双通道X-波段MEMS微波功率检测芯片，建立了MEMS固支梁的等效力学模型，并基于此对双通道微波功率检测芯片的微波性能、过载功率和灵敏度性能进行理论研究，得到双通道微波功率检测芯片的微波性能、过载功率和灵敏度性能与结构尺寸之间的关系。固支梁和热电堆的结合，在增强热电堆的抗过载能力的同时，提高系统的过载功率和灵敏度。测试结果表明，该检测芯片在8～12 GHz频段的回波损耗约为-10dB；10 GHz时，电容式检测通道灵敏度为2.4 fF/W，热电式检测通道灵敏度为24.9 mV/W。该研究对微波功率检测芯片在不同功率检测场合的应用提供一种解决方案。

关键词： MEMS GaAs MMIC 检测芯片双通道微波性能灵敏度

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软骨修复用水凝胶支架的制备与性能分析研究

软骨修复用水凝胶支架的制备与性能分析研究

作者：王文广齐鲁工业大学

学位级别：硕士

软骨由于退变、事故等各种原因受到损伤的状况十分常见,在受到损伤后自行恢复的能力较为低下。目前应对软骨损伤的方法,如使用非甾体类消炎药等常规治疗手段存在一定缺点。具备良好生物相容性、机械性能和生物性能的软骨组织工程支架是... 详细信息

软骨由于退变、事故等各种原因受到损伤的状况十分常见,在受到损伤后自行恢复的能力较为低下。目前应对软骨损伤的方法,如使用非甾体类消炎药等常规治疗手段存在一定缺点。具备良好生物相容性、机械性能和生物性能的软骨组织工程支架是一种理想的软骨修复工具,有利于营养物质运输和细胞活动。具体采用何种方法也要参考软骨缺损程度的不同。水凝胶是一类具有亲水基团的三维网络结构凝胶。良好的生物相容性是避免二次损伤的重要因素。明胶水凝胶因其生物相容性良好被应用在组织工程中,但因其力学性能弱等特性,应用受到限制。调节材料的属性是增强力学性能最为直接有效的方式,其成本较低,且对于软骨严重缺损的患者,也能够灵活做出调整。细胞活动需要一定空间,相较于通过材料本身的孔隙进行细胞活动和物质交换,具有一定孔径尺寸和空间结构的支架更有优势。伴随3D打印技术的发展,具有特定空间结构和尺寸的水凝胶支架能够被制备出来。本研究基于不同胞元结构设计了分层的水凝胶软骨支架,不同区域承担不同功能,从而实现有利于软骨组织修复的功能性梯度仿生。首先,制备了具有光敏特性的甲基丙烯酰化明胶(Gel MA),验证其反应的发生,并在该凝胶体系中加入交联剂聚(乙二醇)二丙烯酸酯(PEGDA)制备出复合水凝胶墨水。探究了复合水凝胶的各项性能受PEGDA含量的影响。对墨水进行了生物相容性实验。综合生物相容性、力学性能和打印精度等方面因素,最终确定了浓度为5wt%Gel MA+10wt%PEGDA的复合水凝胶。该水凝胶是一种具有应用前景的光固化3D打印水凝胶。其次,选用三种胞元结构,以此为基础构建了三种均质支架和两种复合支架。复合支架外侧采用带有支撑的胞元以提升支架的力学性能,内部采用空心胞元提升渗透率等生物性能。使用光固化3D打印技术打印出水凝胶支架模型,进一步对上述五种水凝胶软骨支架进行力学性能测试,探究其抗压缩性和自恢复性。两种复合水凝胶支架的抗压强度较由中空胞元组成的均质支架的抗压强度均有提升。最后,通过应用流体动力学仿真方法,结合达西定律,对流体在各种支架的流场内所产生的压力分布、剪应力分布情况以及流速分布情况进行了详尽的研究分析,并且计算了不同支架结构的渗透率。结果表明,两种复合支架的渗透率明显高于由带有支撑的胞元构成的两种均质支架b、c,低于由中空胞元构成的均质支架a,且壁面剪应力的分布情况更加合理。流速分布情况符合支架设计初衷,即外侧起支撑作用,内部起物质交换作用。综合考虑力学性能和生物性能,由中空胞元和改型对角胞元组成的复合支架b表现更好。使用3D打印方法制备出流体实验模型,利用落差法,依据达西定律计算出流体实验模型的渗透率并将数据与仿真所得数据进行对比。结果表明,流体实验结果与仿真结果正相关,进一步验证了仿真结果的有效性。综上所述,合理的材料组成和结构对提高支架的生物、力学性能是有利的。本研究所提出的材料、结构复合方法为设计多孔软骨水凝胶支架提供了参考,为设计更加合理有效的支架提供了新思路。

关键词：复合材料 3D打印功能梯度软骨支架计算流体动力学

航空发动机高速混合陶瓷轴承故障诊断及寿命预测研究

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航空发动机高速混合陶瓷轴承故障诊断及寿命预测研究

作者：罗文广西安工业大学

学位级别：硕士

滚动轴承作为航空发动机的核心部件,肩负着其平稳运转的重任。但是由于航空发动机轴承处于复杂环境且极端工况的工作条件,易发生故障失效,尤其是在高转速工况下,会造成灾难性的后果。因此,开展航空发动机高速滚动轴承故障诊断及寿命预... 详细信息

滚动轴承作为航空发动机的核心部件,肩负着其平稳运转的重任。但是由于航空发动机轴承处于复杂环境且极端工况的工作条件,易发生故障失效,尤其是在高转速工况下,会造成灾难性的后果。因此,开展航空发动机高速滚动轴承故障诊断及寿命预测研究具有重要的工程实际意义和价值。本论文以混合陶瓷单列圆柱滚子轴承和钢制单列圆柱滚子轴承为研究对象,构建两种高速滚动轴承全寿命周期故障诊断方法和一种高速滚动轴承剩余使用寿命预测模型,为航空发动机高速滚动轴承故障诊断和寿命预测提供了新的解决方案。本论文主要从数据获取、阶段划分、数据预处理、故障特征提取和故障特征识别五个方面开展高速滚动轴承全寿命周期故障诊断,并从数据获取、数据预处理、退化特征提取与选择、阈值判定和剩余使用寿命预测五个阶段开展高速滚动轴承剩余使用寿命预测研究。(1)基于高速航空发动机轴承综合性能试验台,制定高速滚动轴承全寿命周期试验方案,采集不同工况和断油偏载条件下的两种高速滚动轴承全寿命周期振动信号,并对获取的全寿命周期加速度信号进行数据分析。(2)针对高转速工况下滚动轴承全寿命周期故障诊断参数限制和局部最优导致诊断困难的问题,构建了一种基于小波阈值去噪(WTD)、遗传算法优化变分模态分解(GA-VMD)和改进的灰狼算法优化最小二乘支持向量机(IGWO-LSSVM)相结合的全寿命周期故障诊断方法。采用非线性收敛因子改进GWO,提高其全局搜索能力,并采用IGWO优化LSSVM提高其故障状态识别精度。以峭度和均方根指标作为全寿命周期阶段划分的依据,将此方法应用于高速混合陶瓷轴承全寿命周期退化过程的故障诊断,结果表明该方法对于全寿命周期退化阶段识别准确率平均可达98.10%,要优于其他相关算法。(3)面对滚动轴承全寿命周期退化趋势的多阶段难以区分、VMD关键参数难以确定和提取特征不完整的问题,提出一种新的基于多特征融合模糊C均值聚类算法(MFFFCM)、小波阈值去噪(WTD)、改进的灰狼算法优化变分模态分解(IGWO-VMD)和双通道卷积神经网络(DC-CNN)的高速滚动轴承全寿命周期故障诊断方法。结合多特征信息表征滚动轴承全寿命周期非线性的退化趋势,并采用MFF-FCM对全寿命周期退化阶段进行有效的划分。将VMD与DC-CNN相结合增强VMD算法的鲁棒性,实现故障特征有效的双提取效果,并对滚动轴承故障程度进行识别。结果表明,该方法对高速混合陶瓷轴承全寿命周期的故障识别准确度平均可达98.63%,要优于其他相关方法。(4)利用基于WTD-MFF-FCM-CNN的剩余使用寿命预测方法分析采集的高速滚动轴承全寿命周期数据集,结果表明其寿命预测误差最低可达0.24%,并与LSTM预测模型进行对比研究突出该方法的预测精度。(5)基于MATLAB的GUI模块研发高速滚动轴承全寿命周期故障诊断及剩余使用寿命预测系统,实现更加快速便捷的高速滚动轴承全寿命周期智能化故障诊断及寿命预测。

关键词：高转速混合陶瓷轴承全寿命周期 MFF-FCM DC-CNN 故障诊断寿命预测

专精特新“小巨人”企业集聚的影响因素及分位异质性——基于分位数回归模型的实证研究

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经济地理 2024年第3期44卷 55-65页

作者：薄文广钱镱刘璇南开大学经济学院天津300071

专精特新“小巨人”企业在促进我国中小企业转型升级以及补链、固链和强链中发挥着日益重要的作用。文章以工信部最新认定的5批次专精特新“小巨人”企业为研究对象,在刻画其区域和产业分布特征后,应用分位数回归模型,深入研究了“小巨... 详细信息

专精特新“小巨人”企业在促进我国中小企业转型升级以及补链、固链和强链中发挥着日益重要的作用。文章以工信部最新认定的5批次专精特新“小巨人”企业为研究对象,在刻画其区域和产业分布特征后,应用分位数回归模型,深入研究了“小巨人”企业集聚的影响因素及其在不同集聚分位上的作用异质性。结果表明:(1)不同批次“小巨人”企业区域分布具有鲜明的政策导向,且总体呈现东部地区遥遥领先,并高度集中于五大城市群内中心城市的聚集特征;行业分布则呈现制造业超过半壁江山,但比例轻微下降,生产性服务业比例稳步递增的趋势。(2)产业基础、经济环境、营商环境、政策环境等因素共同影响了“小巨人”企业集聚水平,且上述因素对于不同分位集聚水平的影响具有明显异质性。(3)产业基础和政策环境仅对低集聚度“小巨人”企业集聚水平提升有显著促进作用,经济发展水平对“小巨人”企业集聚度提升无显著促进作用,不存在“大者通吃”现象,人力资本水平对“小巨人”企业集聚度提升有显著促进作用,营商软环境仅对高集聚度“小巨人”企业集聚程度提升具有显著促进作用,且两者的影响均随集聚程度提高而增加。

关键词：专精特新企业集聚政策导向分位数回归中小企业制造业营商环境

石灰石-煅烧煤矸石-水泥体系性能及水化研究

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石灰石-煅烧煤矸石-水泥体系性能及水化研究

作者：张文广盐城工学院

学位级别：硕士

“碳达峰、碳中和”是我国国家发展战略,而水泥生产过程中CO排放量大,能耗高,因此,开展低碳水泥研究具有重要意义。近十多年来,石灰石-煅烧黏土-水泥（LC）体系的研究倍受人们的关注,该水泥具有低碳、力学和耐久性良好的优点。另一方面... 详细信息

“碳达峰、碳中和”是我国国家发展战略,而水泥生产过程中CO排放量大,能耗高,因此,开展低碳水泥研究具有重要意义。近十多年来,石灰石-煅烧黏土-水泥（LC）体系的研究倍受人们的关注,该水泥具有低碳、力学和耐久性良好的优点。另一方面,煤矸石是采煤时产生出的大宗固废,目前其利用率仍然很低,它的主要矿物为高岭土。因此,本文开展了将煅烧煤矸石替代煅烧粘土,制备LC的研究,主要内容结果如下:研究了6种不同高岭土含量的煅烧煤矸石（11.7%,14.1%,18.7%,31.2%,34%,40.6%）理化性质和活性评估。结果表明:600℃～800℃煅烧时,6种煤矸石的物相没有明显差异,以硅铁铝氧化物为主,且具有较高的活性。煅烧煤矸石的活性主要源自高岭石经煅烧后脱水转变成偏高岭石,并且高温煅烧可使碳物质氧化,进而消除它对硬化水化性能的不利影响。系统地研究了水泥含量低于60wt.%的石灰石-煅烧煤矸石-水泥三元体系的水化、微观结构及力学性能。结果表明:抗压强度与偏高岭土含量呈正相关,而与煅烧煤矸石和石灰石掺量负相关,并且掺量高于45%时抗压强度大幅度降低。3天时,偏高岭土与石灰石协同反应生成半碳铝酸钙（Hc）,Hc逐渐向单碳铝酸钙（Mc）转化。掺煅烧煤矸石和石灰石水泥孔隙率高于硅酸盐水泥,但两者最可几孔径相近。结合力学强度和CO排放系数,最优配合比为CCG20LS10。针对石灰石-煅烧煤矸石-水泥体系早期力学强度低的缺点,通过提高养护温度,可改善煅烧煤矸石-石灰石复合水泥的早期水化和力学性能。结果表明:提高养护温度,能够提高煅烧煤矸石的反应活性,促进水泥水化,进而提高水泥的抗压强度。提高养护温度降低水泥的总孔隙率,与20℃相比,40℃时具有更多的凝胶孔,硬化结构更加致密。

关键词：煅烧煤矸石石灰石水泥反应性水化微观结构

单细胞饲料白地霉替代鱼粉对大口黑鲈生长的影响

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单细胞饲料白地霉替代鱼粉对大口黑鲈生长的影响

作者：张文广北部湾大学

学位级别：硕士

鱼粉是水产养殖饲料中蛋白质的主要来源,随着鱼粉的持续短缺及价格不断上涨,其已成为影响水产养殖成本的重要因素,寻求廉价且能稳定供应的鱼粉替代物是行业的紧迫需求之一。近年来微生物单细胞饲料作为饲料蛋白替代物显示了较好的应用... 详细信息

鱼粉是水产养殖饲料中蛋白质的主要来源,随着鱼粉的持续短缺及价格不断上涨,其已成为影响水产养殖成本的重要因素,寻求廉价且能稳定供应的鱼粉替代物是行业的紧迫需求之一。近年来微生物单细胞饲料作为饲料蛋白替代物显示了较好的应用前景。其中酵母类真菌白地霉(Geotrichum candidum)因其培养成本低、培养方式简单、富含蛋白质和氨基酸等优点,被认为是一种非常有潜力的蛋白替代物,已被应用在畜牧行业,但白地霉作为单细胞蛋白饲料在水产领域的研究报道较少。为研究白地霉作为单细胞饲料代替鱼粉的可能性,本文利用白地霉替代鱼粉研究其对大口黑鲈(Micropterus salmoides)的影响。本文设计了0、20%、40%、60%、80%的五组白地霉替代鱼粉饲料,分别记作G0、G20、G40、G60、G80,其中G0组为对照组。分别以五组饲料饲喂大口黑鲈8周,分析了各组饲料对大口黑鲈生长性能、抗氧化能力、消化酶、组织结构、肠道微生物、免疫与脂质代谢基因以及成本的影响。主要结果如下:1.白地霉替代鱼粉对大口黑鲈生长性能的影响各实验组与对照组的肥满度、脏体比、氮磷沉积率、总碳无显著差异(P>0.05)。在生长性能和饲料利用率方面,与对照组相比,G20组的末均重、特定生长率、磷废物排放量和增重率均无显著差异(P>0.05),其它实验组在上述指标上则表现出不同的差异。各实验组的摄食率和饲料系数都显著高于对照组,且G20组的饲料系数为最高值,但G20组氮废物排放量也显著高于其余各组(P0.05)。G20组的丝氨酸、苏氨酸、丙氨酸、异亮氨酸、必需氨基酸总量、非必需氨基酸总量都高于对照组,其余各组除G80组结果与G20组相似外,剩余实验组均低于对照组。2.白地霉替代鱼粉对大口黑鲈肠道、肝脏、血清抗氧化能力、消化酶的影响G20组的大口黑鲈肝脏超氧化物歧化酶(SOD)显著高于其余各组(P0.05)。在肠道微生物方面,G20组与G80组都提高了大口黑鲈肠道Sobs指数、Chao指数以及Ace指数。在门水平上的分析显示,梭杆菌属门(Fusobacteriota)、变形杆菌门(Proteobacteria)和后壁菌门(Firmicutes)是大口黑鲈的优势菌群,科水平中梭杆菌科(Fusobacteriaceae)、肠杆菌科(Enterobacteriaceae)、葡萄球菌科(Staphylococcaceae)是优势菌群,白地霉替代鱼粉提升了大口黑鲈肠道优势菌群的相对丰度,说明白地霉对大口黑鲈肠道的优势菌群有着积极的作用。在大口黑鲈肠道免疫与脂质代谢基因方面,结果显示:炎性基因IL-8随着白地霉替代比例的增高而降低,G40组与G60组的抗炎因子IL-10与对照组相比无影响(P>0.05),各实验组的IL-15与对照组相比也无影响(P>0.05);白地霉替代不同比例鱼粉对大口黑鲈脂质代谢基因fxr和lxr无影响(P>0.05)。在成本方面,使用白地霉替代20%鱼粉时,按照目前的两广地区水产养殖饲料市场价格计算,每吨饲料原料大约可节省140元左右,可以有效降低饲料原料的成本。综上所述,使用白地霉替代20%鱼粉饲喂大口黑鲈对其生长性能与对照组无显著影响,并可增加大口黑鲈肝脏的抗氧化能力,而且降低了养殖成本。因此利用白地霉代替一定比例的鱼粉可以达到养殖要求,缓解鱼粉短缺带来的挑战,并且可以降低养殖成本。

关键词：白地霉大口黑鲈生长性能抗氧化能力肠道微生物饲料成本

鄂尔多斯盆地环江地区延长组长8段储层特征研究

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鄂尔多斯盆地环江地区延长组长8段储层特征研究

作者：黄文广长江大学

学位级别：硕士

石莼发酵饲料的制备工艺及在刺参养殖中的应用研究

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石莼发酵饲料的制备工艺及在刺参养殖中的应用研究

作者：贾文广烟台大学

学位级别：硕士

刺参（Apostichopus japonicus）是我国北方沿海地区重要水产养殖种类,随着刺参养殖业的迅速发展,其天然饵料马尾藻、鼠尾藻已出现供应不足的现象,制约了刺参行业的可持续发展。因此,开发新型高效、低成本的大型海藻作为刺参饲料势在必... 详细信息

刺参（Apostichopus japonicus）是我国北方沿海地区重要水产养殖种类,随着刺参养殖业的迅速发展,其天然饵料马尾藻、鼠尾藻已出现供应不足的现象,制约了刺参行业的可持续发展。因此,开发新型高效、低成本的大型海藻作为刺参饲料势在必行。石莼（Ulva lactuca）是一种广泛分布于我国沿海区域的大型绿藻。近几年以石莼为主要危害属的绿潮频繁暴发,对沿海海域造成了极大的经济、社会和生态的影响。如能将石莼开发作为新型海藻饲料,不仅有助于缓解刺参养殖面临饲料短缺问题,而且对再生资源的利用也具有重要意义。针对石莼具有高蛋白、高纤维,不易被刺参消化等特点,本文筛选了发酵功能菌种,将其用于石莼发酵,并研究了石莼发酵饲料在刺参养殖中的应用。主要研究内容和结果如下:（1）采用平板梯度稀释法从腐烂石莼样品分离纯化功能菌株,经过初筛和复筛,最终确定jp20的产酶活性最高,其纤维素酶活性和蛋白酶活性分别为933 U/g（干基）和834 U/g（干基）,经过16S r RNA基因鉴定和系统发育树的构建,确定菌株jp20为特基拉芽孢杆菌（Bacillus tequilensis）。后对菌株jp20产酶条件进行了单因素优化,得到的最佳单因素条件是:温度为30℃、含水率为50%、接种量为4.4×10～6cfu/g。（2）以菌株jp20作为发酵剂,石莼作为底物,以发酵产物中还原糖、游离氨基酸、多肽为指标,通过单因素实验与响应面法相结合的方法,对石莼的发酵工艺条件进行优化。优化后结合实际操作,调整后的最佳发酵条件:温度为33℃、含水率50%、接种量4.4×10～6cfu/g,用此条件进行发酵,发酵产物中游离氨基酸45.01 mg/g、多肽96.85 mg/g、还原糖20.83 mg/g。（3）研究了发酵前后石莼饲料的变化。石莼发酵后颜色变深褐色,气味有略微的酒香味和酸香味,粘度达到手握成团,落地松散的程度,石莼发酵饲料营养成分对比未发酵石莼有显著变化（p0.05）。（4）通过刺参喂养30 d试验发现,刺参在石莼发酵饲料组的增重率和特定生长率各自为66.19%和1.69%/d,均显著高于石莼未发酵石莼饲料组（p0.05）。石莼发酵饲料组的饲料转化率高于商品饲料组和石莼未发酵饲料组,分别为45.96%、35.53%、20.55%。通过测定刺参能量收支分配,石莼发酵饲料组和商品饲料组刺参的生长能分别为0.36 KJ·g·d和0.37KJ·g·d,显著高于石莼未发酵饲料组（p0.05）,但饲喂商品饲料组和未发酵石莼饲料组的水体中氨氮含量较石莼发酵饲料组上升趋势明显加快（p<0.05）。

关键词：发酵饲料石莼工艺优化刺参养殖

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雄安新区产城融合发展的创新路径

河北经贸大学学报 2024年第2期45卷 49-56页

作者：薄文广黄南南开大学经济学院天津300071 南京市社会科学院经济发展研究所江苏南京210018

当前产业发展和城市建设基础较弱、定位于国家“千年大计”的雄安新区,其产城融合发展面临着城市高标准开发的自我造血机能较弱、产业跨越式发展的要素支撑较少、有为政府和有效市场的动态平衡较难等追赶和示范需同时进行等挑战。在未... 详细信息

当前产业发展和城市建设基础较弱、定位于国家“千年大计”的雄安新区,其产城融合发展面临着城市高标准开发的自我造血机能较弱、产业跨越式发展的要素支撑较少、有为政府和有效市场的动态平衡较难等追赶和示范需同时进行等挑战。在未来产业发展服务化、城市发展多样化、产城发展协同化、产城创新数字化的趋向下,应以创新利用雄安“金字”招牌为首要、以充分发挥市场运行逻辑为支撑、以加快形成示范效应为突破、以渐进式产业发展为路径、以有效协调周边区域利益为促进,加快雄安新区产城融合发展,更好推进京津冀协同发展日益深入和多赢。

关键词：雄安新区产城融合示范效应产城创新