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结构设计驱动的橡胶类复合材料柔性传感器压阻性能设计研究进展

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Acta Mechanica Sinica 2024年第1期40卷 155-182页

作者：尚家琛杨恒姚学锋陈浩森 Beijing Key Laboratory of Lightweight Multi-functional Composite Materials and Structures Instiute of Advanced Structure Technology Beijing Institute of TechnologyBeijing 100081China School of Transportation Science and Engineering Beihang University Beijing 100191China Department of Engineering Mechanics AMLTsinghua UniversityBeijing 100084China

近年来,柔性应变及应力传感器因其灵敏度高、应变范围大、形式多样等显著优点引起研究人员的广泛关注.柔性传感器在可穿戴电子、智能机械、结构健康监测等领域有着重要的应用价值和广阔的市场前景.同时,这些新兴领域也对柔性传感器的性... 详细信息

近年来,柔性应变及应力传感器因其灵敏度高、应变范围大、形式多样等显著优点引起研究人员的广泛关注.柔性传感器在可穿戴电子、智能机械、结构健康监测等领域有着重要的应用价值和广阔的市场前景.同时,这些新兴领域也对柔性传感器的性能要求更为苛刻.导电橡胶复合材料具有高拉伸、高力敏、高稳定性的特点,是制备高性能柔性压力传感器的理想材料,进一步提升导电橡胶复合材料柔性传感器的性能是该领域发展重点之一,本文综述了导电橡胶类复合材料的制备方法和力电响应机理,重点介绍了通过结构设计提高柔性压力传感器性能的方法,包括内部导电网络结构设计、基体结构设计和导电聚合物复合材料整体结构设计等.同时,文章还介绍了柔性传感器的主要应用领域.最后,总结了柔性传感器目前发展中存在的问题,并对未来的发展方向进行了讨论。

关键词：柔性传感器柔性压力传感器应力传感器网络结构设计智能机械结构健康监测可穿戴导电橡胶

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聚碳酸酯结构驰豫的动态力学研究

聚碳酸酯结构驰豫的动态力学研究

作者：刘琛琛海南师范大学

学位级别：硕士

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可变光阑对焦深影响的探究

激光与红外 2024年第1期54卷 116-121页

作者：石琛琛天津师范大学物理与材料科学学院天津300387

传统的标量光场其偏振态空间均匀分布,而矢量光场相较于标量光场其偏振态是空间变化的。这个空域变化的偏振特性使得矢量光场具有更大的调控自由度,在焦场设计、光学微操纵、微加工、以及量子信息领域有着潜在的应用。本文基于Richards-... 详细信息

传统的标量光场其偏振态空间均匀分布,而矢量光场相较于标量光场其偏振态是空间变化的。这个空域变化的偏振特性使得矢量光场具有更大的调控自由度,在焦场设计、光学微操纵、微加工、以及量子信息领域有着潜在的应用。本文基于Richards-Wolf矢量衍射理论,研究了可变光阑以及透镜数值孔径对双环角向偏振光束聚焦特性的影响。结果表明,通过改变光阑大小以及透镜数值孔径,不仅可以改变焦斑光强、焦斑大小,也可以显著改变焦场暗通道的长度,从而生成较长的暗通道。生成的可变焦场暗通道未来可用于光学微操纵以及微加工的应用中。

关键词： Richards-Wolf积分双环角向偏振光束焦深拉盖尔高斯光束

植被-梯田措施配置对坡面侵蚀及连通性的影响研究

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植被-梯田措施配置对坡面侵蚀及连通性的影响研究

作者：杨卓琛西安理工大学

学位级别：硕士

水沙连通性的动态变化是全面了解坡面侵蚀源汇区之间物质输移的重要一步,近年来随着数字高程模型（DEM）精度的不断提升、图像处理技术的快速进步以及计算能力的显著提高,水沙连通性研究逐年成为国内外土壤侵蚀研究的热点。前人的研究... 详细信息

水沙连通性的动态变化是全面了解坡面侵蚀源汇区之间物质输移的重要一步,近年来随着数字高程模型（DEM）精度的不断提升、图像处理技术的快速进步以及计算能力的显著提高,水沙连通性研究逐年成为国内外土壤侵蚀研究的热点。前人的研究更多从流域尺度对水沙连通性变化进行计算和评估,而坡面水沙及细沟变化对坡面水沙连通性的影响研究相对较少。因此,本研究以六道沟小流域典型坡面为研究对象,通过野外模拟降雨试验,分析不同措施配置坡面下产水产沙特征及坡面细沟发育规律,研究坡面水沙变化及细沟变化对坡面水沙连通性的影响,取得的主要结论如下:（1）基于野外试验实测数据,分析了不同措施配置坡面产水产沙特征。不同措施配置的坡面产流率均随产流历时的增加呈先增大后趋于稳定的变化趋势,且不同措施配置坡面产沙率之间存在较大差异。全草坡面措施减流效益最好为62.2%,其次为上裸下草措施43.55%;全草坡面措施的减沙效益最好,为97.9%,其次为全梯田措施91.8%。不同措施配置坡面的第二场降雨的减水减沙效益均小于第一场,上裸下草措施减水减沙效益均优于上草下裸措施,全梯田措施减沙效益显著,全草措施减水减沙综合效益最好。（2）根据降雨前、后坡面地貌扫描数据,分析了不同措施配置坡面的下细沟变化规律,结果表明:裸地坡面在连续降雨中均发生明显的细沟侵蚀,梯田措施、草地措施坡面配置在降雨中基本保持稳定;在降雨过程中,坡面土壤侵蚀主要发生在细沟及细沟间;除全梯田、全草措施外,其它4种措施配置坡面均发生不同程度的细沟侵蚀,坡面沿程细沟宽深比均随产流历时的增加呈现先增大后减小的趋势。在两场降雨中,全裸地坡面的细沟水平投影面积、细沟密度、细沟割裂度（无量纲）均最大,分别为942.5cm2,2.25m/m2,1.2×10-2;在坡面细沟的沿程分布上,全裸地坡面中下位置细沟发育规模最大;在细沟发育初始阶段,坡面侵蚀主要以溯源侵蚀及侧向侵蚀为主,之后各阶段以下切侵蚀为主。（3）基于坡面阻抗系数及粗糙度,分别计算了不同措施配置坡面的水文、泥沙连通性。不同措施配置下的坡面水文、泥沙连通性均随降雨的进行逐渐增大;6种措施配置坡面降雨后水文连通性增长率分别为全裸地23.8%、全梯田5.4%、全草1.0%、上草下裸32.0%、上裸下草7.6%、上梯下裸6.3%;泥沙连通性增长率分别为:全裸地59.1%、全梯田14.5%、全草10.2%、上草下裸40.4%、上裸下草52.9%、上梯下裸26.4%。其中对于全裸地坡面措施,细沟割裂度的改变可以更好地表征坡面水文、泥沙连通性空间的变化;对于梯田及草地坡面措施,雷诺数可以更好地表征水文、泥沙连通性空间的变化。

关键词：措施配置坡面产流产沙细沟侵蚀水文连通性泥沙连通性

纯滑条件下网格阵列润湿表面对润滑成膜特性的影响

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表面技术 2024年

作者：王仕进刘成龙郭峰张建军朱孔敏机械与汽车工程学院青岛理工大学智创未来科技发展有限公司

目的利用网格阵列润湿表面构筑离散化油池提高摩擦副表面的自集油作用，改善摩擦副纯滑(SRR=2)条件下的润滑特性和承载能力。方法利用飞秒激光刻蚀技术制备网格化疏油涂层表面，探究限量供油条件下该表面对润滑状态的影响。利用高黏... 详细信息

目的利用网格阵列润湿表面构筑离散化油池提高摩擦副表面的自集油作用，改善摩擦副纯滑(SRR=2)条件下的润滑特性和承载能力。方法利用飞秒激光刻蚀技术制备网格化疏油涂层表面，探究限量供油条件下该表面对润滑状态的影响。利用高黏度聚异丁烯润滑油在纯滑条件下容易产生凹陷油膜的特性，探究了网格阵列润湿表面对油膜形态的调控作用。结果通过对油池形态及膜厚的分析，网格阵列润湿表面(30-300μm)相较于原始表面具有良好的集油效果，扩展了限量供油条件下乏油边界距离。阵列网格尺寸不同，会对凹陷膜厚和最小膜厚产生不同影响。在限量供油条件下，随着网格尺寸增大，凹陷膜厚逐渐降低，最小膜厚先增加后降低，当网格横纵间距为200μm时，最小膜厚得到明显提高。其中，小网格阵列润湿表面集油效果最好，膜厚凹陷特征更加明显。结论网格阵列润湿表面随网格尺寸增加油膜凹陷逐渐减弱，油膜凹陷由纺锤形转变为椭圆形。实验表明，网格阵列润湿表面可以有效降低摩擦系数，150 mm/s速度下，最优尺寸(200 μm)网格阵列润湿表面相较于原始表面摩擦系数降低35.9%。网格阵列润湿表面增加了摩擦副表面油池的比表面积和油池高度，增加了滚动体与油池的接触，有效提高了润滑效率。

关键词：限量供油网格阵列润湿纯滑自集油油膜凹陷摩擦系数润滑效率

双核心木壳屈曲约束支撑的抗震性能分析与应用

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双核心木壳屈曲约束支撑的抗震性能分析与应用

作者：曹宏琛广州大学

学位级别：硕士

碳中和是当今重要的环保策略,旨在应对气候变化和减少温室气体排放。通过在自重敏感型的单层网壳结构中引入木材,并使用消能减震技术,将木壳屈曲约束支撑发展为大跨空间结构中抗震可选措施之一。本文提出一种双核心木壳屈曲约束支撑(dou... 详细信息

碳中和是当今重要的环保策略,旨在应对气候变化和减少温室气体排放。通过在自重敏感型的单层网壳结构中引入木材,并使用消能减震技术,将木壳屈曲约束支撑发展为大跨空间结构中抗震可选措施之一。本文提出一种双核心木壳屈曲约束支撑(doublecore timber buckling-restrained braces,简称DTBRB),对DTBRB的构造合理性、双核心的优势、重要设计参数、内衬钢板的作用机理等方面通过理论分析和有限元模拟进行探索研究,总结DTBRB的相关理论,将DTBRB替代单层网壳结构中的杆件并进行地震时程模拟,得到消能减震效果。主要工作内容与结论如下:(1)在单核心与双核心性能差异、约束单元加固方式、核心单元厚度影响、核心单元与约束单元接触宽度四个方面对DTBRB进行分组,基于ABAQUS有限元软件检验DTBRB的合理性及构造可靠性,结果指出:DTBRB两块核心板协同工作时,相对于单核心木壳屈曲约束支撑试件的受力更加稳定可靠;DTBRB的滞回曲线无明显“捏拢”现象,骨架曲线、耗能性能表现良好,相比于等屈服力单核心试件,其滞回往复耗能效率更高;DTBRB核心单元外伸段的抗弯承载力较大,端部较难失稳。(2)根据核心单元高阶屈曲时与约束单元接触的挤压力,分析约束单元对核心单元的接触刚度,对内衬钢板对约束单元的贡献进行评价,结果表明,内衬钢板对于整体稳定性不足的约束单元会放大失稳效应,对于整体稳定性较好的约束单元可以很好地增强局部稳定性。(3)通过理论分析和有限元模拟,所得到以上的结果总结为TDBRB相关力学参数,对TDBRB的初始刚度、等效塑性刚度、间隙控制值、整体与局部稳定等进行理论分析和相关公式的推导(4)选取某一单层球面网壳,将DTBRB作为原结构的杆件替代,通过结构计算软件SAP2000对无控网壳和有控网壳进行地震时程分析,分析并评价支撑对网壳结构的减震耗能贡献,为DTBRB的实际应用和网壳结构的消能减震设计进行铺垫。

关键词：双核心木壳屈曲约束支撑接触刚度滞回曲线地震时程分析

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基于机器学习的股票趋势预测和投资策略研究

基于机器学习的股票趋势预测和投资策略研究

作者：马美琛河北经贸大学

学位级别：硕士

随着机器学习研究的不断深入,研究者们越来越关注其在金融领域的应用。证券市场是金融投资和融资的主要渠道,股票趋势和投资策略的研究是证券研究的重要内容。而股票数据具有复杂性、相似性等特点而较难预测的问题,且选股方面大多数为... 详细信息

随着机器学习研究的不断深入,研究者们越来越关注其在金融领域的应用。证券市场是金融投资和融资的主要渠道,股票趋势和投资策略的研究是证券研究的重要内容。而股票数据具有复杂性、相似性等特点而较难预测的问题,且选股方面大多数为单一选股或单一择时的模型策略,投资收益并不理想。因此本文利用机器学习相关算法对相关领域进行了一系列研究。针对股票数据较难预测的问题,本文提出一种基于RF-MIC-PCA的股票趋势预测模型。首先对股票因子与类别间的关系强弱进行分析,通过基尼指数构建一种重要性评分规则,对得分较低的因子进行删除;其次,考虑到因子内部存在相互影响,利用最大信息系数构建因子间的相关性评价方法,并融合主成分分析法对冗余因子进行合成,在尽量保留重要信息的基础上减少因子冗余度;最后,通过随机森林算法预测的分类准确率作为衡量标准,对模型进行修正,建立股票趋势预测模型。为验证模型的有效性,通过对沪深300指数、上证50指数以及个股进行实验,结果显示本文提出的模型在数据集维度降低的同时有效提升了模型的预测性能。为构建优质投资组合提高投资收益,本文以XGBoost模型为基础,结合LSTM和注意力机制,提出了一种基于注意力机制的投资策略。首先利用XGBoost模型来预测股票序列的涨跌概率;同时将LSTM模型与注意力机制融合,对沪深300指数的收盘价进行预测,以预测结果来判断市场是否适合进行交易;最后根据交易时机将XGBoost预测结果用于选股,通过排名构建不同投资组合,并进行回测检验模型效果。实验结果表明本文构建的基于注意力机制的投资策略在能够获取高于沪深300指数的超额收益的前提下,也高于其他算法的回测收益,并具有一定的抗风险能力,验证了本文模型的可行性和收益性,为日后学者们的研究工作和股民们的投资策略提供了新的思路和参考作用。

关键词：股票趋势预测最大信息系数长短期记忆网络注意力机制投资策略

基于脏毒腑秽学说刘铁军教授治疗腹泻型肠易激综合征辨治规律研究

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基于脏毒腑秽学说刘铁军教授治疗腹泻型肠易激综合征辨治规律研究

作者：刘广琛长春中医药大学

学位级别：硕士

目的:本研究运用扎根理论的研究方法,对相关文献、书籍等文字材料进行整理归纳,通过数据挖掘技术,对所收集的病历进行挖掘,将二者所得出的结果与刘铁军教授提出的“脏毒腑秽学说”相结合进行分析,总结导师运用此理论治疗腹泻型肠易激综... 详细信息

目的:本研究运用扎根理论的研究方法,对相关文献、书籍等文字材料进行整理归纳,通过数据挖掘技术,对所收集的病历进行挖掘,将二者所得出的结果与刘铁军教授提出的“脏毒腑秽学说”相结合进行分析,总结导师运用此理论治疗腹泻型肠易激综合征的辨证论治规律,为临床治疗腹泻型肠易激综合征提供经验,更好地促进中医传承。方法:研究一:扎根理论方法:收集9篇刘铁军教授治疗腹泻型肠易激综合征的原始资料,运用开放式编码、轴心式编码和选择式编码的三级编码方式进行分析,从学术渊源、学术观点等7个角度,归纳刘铁军教授运用“脏毒腑秽学说”治疗腹泻型肠易激综合征的思路。研究二:数据挖掘技术:收集刘铁军教授于2021年1月至2023年6月,在门诊治疗的腹泻型肠易激综合征的患者病例200例,运用“中医传承计算平台(V3.0)”进行挖掘,对刘铁军教授治疗腹泻型肠易激综合征的辨治规律和特点进行分析总结,以期为临床治疗提供经验。结果:研究一:扎根理论:刘铁军教授经历多年临床实践,结合自身经验创立了“脏毒腑秽学说”。针对腹泻型肠易激综合征患者,坚持以此理论指导治疗。刘铁军教授将本病分为肝郁脾虚证、脾胃湿热证、脾肾阳虚证、脾虚湿盛证、脾胃虚寒证及寒热错杂证等6个证型,均以“脏毒腑秽学说”为核心,针对不同症状选方加减进行治疗。研究二:数据挖掘:本研究共纳入病例200例,其中女性患者多于男性患者;年龄分布在50-60岁的患者最多(72例);症状出现频数前3位的是腹痛、腹胀、大便不成形;舌脉以舌淡、苔薄白、脉弦最为常见;6种证型中以肝郁脾虚证(61例)多见;共提取出120味中药,最常用的为甘草(85.5%)、白芍(72.5%)、白术(62.5%);药物类别以补虚药和清热药多见;药物性味及归经以温性药(1092次)、甘味药(1284次)、脾经(1889次)最多;核心药物为甘草、陈皮、白芍、白术、防风、党参、黄芩、大枣;本研究共提取出16条药物组合、27条关联规则、8味核心药物以及3种新方剂组合。结论:刘铁军教授认为腹泻型肠易激综合征病的致病因素主要为气郁、湿热等蕴于体内,产生腑浊,导致多脏腑功能失常,其中以脾胃及大小肠的影响最为明显。同时还包括寒热失调、气虚、阳虚等多种情况,故以“脏毒腑秽学说”为指导,临床治疗多以化湿、清热、理气、温阳、益气等为主,调和五脏,畅通六腑。导师常用经典方剂进行治疗,归纳类方指导加减化裁,顾护后天之本。

关键词：脏毒腑秽学说刘铁军教授腹泻型肠易激综合征数据挖掘扎根理论

基于psbA-trnH标记的红花龙胆野生居群遗传多样性研究

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时珍国医国药 2024年第3期35卷 648-651页

作者：任得强王仕梅李梅魏升华贵州中医药大学药学院贵州贵阳550025

目的对贵州、云南等18个产地111份红花龙胆分子样品进行检测,为红花龙胆的分类鉴别及遗传研究提供参考。方法研究采用叶绿体基因psbA-trnH序列进行扩增并测序,进行序列差异分析、单倍型分析及遗传多样性分析。结果 111条红花龙胆叶绿... 详细信息

目的对贵州、云南等18个产地111份红花龙胆分子样品进行检测,为红花龙胆的分类鉴别及遗传研究提供参考。方法研究采用叶绿体基因psbA-trnH序列进行扩增并测序,进行序列差异分析、单倍型分析及遗传多样性分析。结果 111条红花龙胆叶绿体基因psbA-trnH序列扩增成功率和测序成功率分别为100.00%和94.90%;psbA-trnH序列差异分析结果表明,保守位点337个,变异位点24个,简约信息位点24个,二倍简并位点87个,四倍简并位点26个;遗传距离分析结果表明,居群间遗传距离变化范围是0~0.032,平均遗传距离为0.017;18个红花龙胆居群的序列共产生多态(分离)位点数S为9,突变总数(Eta)为11,单倍型数(h)为7个,单倍型(基因)多样性(Hd)为0.667,核苷酸多样性(Pi)为0.012,单倍型多样性方差(Vh)值0.001、单倍型多样性标准差(Sh)值0.032,遗传分化系数为0.494,基因流为0.200;经聚类分析,psbA-trnH序列易于将红花龙胆与外类群区分,且将红花龙胆18个野生居群聚为两类。结论叶绿体基因psbA-trnH序列可应用于红花龙胆种质资源的遗传多样性研究中,不同产地红花龙胆遗传变异丰富,在进化上存在一定的地域性特征。

关键词：红花龙胆 psbA-trnH序列野生居群遗传多样性