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基于锌掺杂铁酸铋的柔性电池-超级电容器混合器件

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基于锌掺杂铁酸铋的柔性电池-超级电容器混合器件

作者：于尚靖曲阜师范大学

学位级别：硕士

电池-超级电容器混合(Battery-Supercapacitor Hybrid,BSH)器件,同时兼具电池高能量密度和超级电容器高功率密度的优点,在电化学储能领域具有广泛应用,而电极材料的优化是目前BSH器件的研究热点之一。铁酸铋(BiFeO3)是一种能够用于BSH... 详细信息

电池-超级电容器混合(Battery-Supercapacitor Hybrid,BSH)器件,同时兼具电池高能量密度和超级电容器高功率密度的优点,在电化学储能领域具有广泛应用,而电极材料的优化是目前BSH器件的研究热点之一。铁酸铋(BiFeO3)是一种能够用于BSH器件的电池型材料,具有价格低、结构稳定等作为钙钛矿材料的特性。这些独特的性质,使其在便携式多功能器件中具有广阔的应用前景。BiFeO3(BFO)储存电荷的过程基于Bi3+和Fe3+的氧化还原反应,但是由于电解质离子输运慢导致倍率性能低。在储能过程中,由于Bi易析出导致电极材料发生不可逆相变,造成BFO相分解。本文通过简单的溶液法和电化学沉积法制备锌离子掺杂BFO(Z-BFO),增加氧空位,改善内建电场,提高了 BFO电极的电化学性能,获得了高性能的BSH器件。主要工作及相关结论如下:1.采用离子掺杂策略,利用锌离子掺杂来提高BFO电极的电化学性能。低浓度锌离子掺杂BFO(Z-BFO-1),可以保持BFO的晶体结构和元素的均匀分布。EPR和XPS的测试结果表明,从BFO到Z-BFO-1氧空位含量增加,反映了锌离子掺杂对BFO晶体结构的影响。Z-BFO-1电极在充放电过程中,具有稳定的晶体结构,在不同锌离子掺杂量的BFO电极中,可以提供最高的比电容和最大的Li+扩散系数。第一性原理计算表明,锌离子掺杂可以增强内建电场,显著降低Li+迁移势垒。组装的柔性BSH器件(MnO2//Z-BFO-1),具有37.5Whkg-1的能量密度,为开发高性能柔性BSH器件提供新途径。2.采用电化学活化策略,利用电化学沉积-电化学重构法制备了 BFO(c-BFO)电极和锌离子掺杂BFO(c-Z-BFO)电极。XRD和XPS结果表明,在电化学循环过程中,在-1.1V时为Bi0(PDF#85-1331),在1V时为BFO(PDF#86-1518)。SEM测试表明,c-Z-BFO电极在-1.1V时呈现三维纳米片形貌,明显不同于c-BFO电极在-1.1V时呈现的晶体形貌。三电极测试表明,c-Z-BFO在工作时能够提供比c-BFO更大的比电容。组装的柔性BSH器件(AC//c-Z-BFO),在功率密度为0.21 kW kg-1时能够提供12.9 Wh kg-1的能量密度,并且在一万次循环后电容保留率约为81%,库伦效率维持在96%以上。该研究工作证实了电化学重构过程可以获得锌掺杂铁酸铋晶体,为制备铁酸铋晶体提供新方法,也为开发高性能BSH器件提供新材料。

关键词：超级电容器铁酸铋锌离子掺杂氧空位电化学重构

选择性多聚腺苷酸化在五丰优T025与亲本间幼穗发育中的调控作用研究

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选择性多聚腺苷酸化在五丰优T025与亲本间幼穗发育中的调控作用研...

作者：于尚炜江西农业大学

学位级别：硕士

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极小曲面结构复合相变材料传热特性研究

极小曲面结构复合相变材料传热特性研究

作者：于行燕山大学

学位级别：硕士

静电驱动Kresling折纸软泵设计及驱动特性研究

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静电驱动Kresling折纸软泵设计及驱动特性研究

作者：于棠杭州电子科技大学

学位级别：硕士

近年来,气动软体机器人因具有高度灵活性、良好顺应性和出色适应性等特点成为国际研究的热点。目前常见的气动软体机器人通常采用外接的气体压缩机作为气源供给装置。然而,作为气动软体机器人的“心脏”,气体压缩机显然过于笨重。同时,... 详细信息

近年来,气动软体机器人因具有高度灵活性、良好顺应性和出色适应性等特点成为国际研究的热点。目前常见的气动软体机器人通常采用外接的气体压缩机作为气源供给装置。然而,作为气动软体机器人的“心脏”,气体压缩机显然过于笨重。同时,气源外接不仅增加了能源泄露的风险,还严重制约了气动软体机器人的便携性和自主性,极大限制了其潜在应用。因此,开发轻量化、集成化和柔性化的移动气泵至关重要。本文基于静电驱动原理,以经典Kresling折纸结构构建软泵主体,研制了一种具备大尺度压缩变形的静电折纸软泵。该软泵在保持静电驱动高效、轻便、快速响应等优点的同时,还具备形变自恢复功能,对于新一代全柔性气动驱动系统的开发具有重大意义。本课题的主要工作有:(1)通过静电驱动与经典Kresling折纸结构相结合,构建了一种具备大尺度折叠变形的静电折纸软泵。在静电的作用下,柔性侧壁和泵底上的电极相互吸引,形成拉链式吸合,从而导致折纸软泵压缩变形并泵出腔内气体。为了改善Kresling折纸结构在非刚性折叠过程中出现的应力集中问题,本研究采用了过渡圆弧折痕设计,有效降低了折叠运动中的应力集中,从而提升了软泵驱动性能。此外,通过将折纸软泵电极进行分布式布置,旨在保持折纸软泵整体结构支撑的同时,尽可能减少折痕处的刚度,有效平衡了静电驱动效能与结构的形变自恢复能力。(2)对Kresling折纸软泵进行数学建模和理论分析。利用空间几何与材料力学相关理论知识,建立Kresling折纸结构三维点-线空间拓扑模型与平行板电极静电驱动模型,并通过反推法将两模型结合并推导Kresling折纸软泵准静态响应模型。(3)Kresling折纸软泵实验测试与性能表征。搭建相关实验台,分别测试折纸软泵单次泵气输出气压、折叠位移和连续泵气输出气压、输出流量等性能参数,实验测得折纸软泵可以实现最高0.98 k Pa的输出气压,8.96 cm的折叠位移,折叠比例高达73.2%。同时在不同频率的连续驱动下,折纸软泵可以实现与单次驱动相同的气压输出,以及最高14.4 m L/s的稳定流量输出。针对测得数据进行分析和表征,并讨论不同设定条件对相关输出性能的影响。(4)Kresling折纸软泵优化改进。通过分析实验数据和影响因素,发现柔性侧壁的刚度对折纸软泵性能有着显著影响。为了在保证足够支撑性的同时改善柔性侧壁刚度,本节通过调整电极数量进行实验,选取了配置有三分布式与六分布式电极的折纸软泵进行比较分析。实验表明,相比于六分布式电极,三分布式电极折纸软泵单次泵气输出气压略有降低,但其下降幅度远低于理论预期。在连续泵送气体性能方面,三分布式电极的折纸软泵在低频驱动下展现了更高的流量输出。相对地,在高频驱动条件下,六分布式电极折纸软泵能够实现更大的流量输出。(5)Kresling折纸软泵应用研究。基于折纸软泵的输出特性,提出并搭建了Kresling折纸软泵充气系统和人工肌肉拉伸系统。通过折纸软泵充气系统可向铝膜气球持续泵送气体直至其完全充满。同时,利用人工肌肉拉伸系统最高可将10g重物提升14 mm、20 g重物提升10.3 mm。进一步验证了折纸软泵在移动气泵和人工肌肉领域实际应用的可行性。

关键词：折纸软泵柔性气泵静电驱动 Kresling折纸结构过渡圆弧折痕

变异链球菌对二甲基丙烯酸氨基甲酸酯类材料生物降解的研究

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变异链球菌对二甲基丙烯酸氨基甲酸酯类材料生物降解的研究

作者：于依岩吉林大学

学位级别：硕士

研究背景与目的:树脂基材料由于其出色的机械性能和美观性能,现以广泛应用于牙体缺损的修复中,这些材料主要由树脂单体和无机填料组成。目前,最常用的树脂基材料是用于充填的复合树脂,其内部的树脂单体包括双酚A-二甲基丙烯酸缩水甘油酯... 详细信息

研究背景与目的:树脂基材料由于其出色的机械性能和美观性能,现以广泛应用于牙体缺损的修复中,这些材料主要由树脂单体和无机填料组成。目前,最常用的树脂基材料是用于充填的复合树脂,其内部的树脂单体包括双酚A-二甲基丙烯酸缩水甘油酯(Bis GMA)与二甲基丙烯酸三甘醇酯(TEGDMA)等。但是,由于这些单体内部存在大量未被保护的酯键,因此很容易被来自口腔环境中的酯酶或其他酶类水解,产生一些副产物,如双羟丙氧基苯基丙烷(Bis HPPP),三乙二醇(TEG)和甲基丙烯酸(MA)等[1],这种由生物因素主导的降解方式就称为“生物降解”,其中口腔内的变异链球菌(***)是引起生物降解的主要因素之一。生物降解发生后,树脂和牙体组织之间会产生微渗漏,导致致龋菌进入缝隙,引起继发龋,进而导致修复失败。因此,探究树脂基材料生物降解的原因、机制以及寻找减少生物降解的方法是十分重要的。引起生物降解的原因非常复杂,本文只探究***引起的生物降解。二甲基丙烯酸氨基甲酸酯(UDMA)是一种具有醚键的二甲基丙烯酸酯衍生物,被开发为常见的Bis GMA的替代品。它具有低毒性、低粘度和高聚合率等特点。此外,由于UDMA内含有的双键更多,更易发生交联反应,因此其光固化聚合度更高。目前口腔领域中的UDMA类树脂基材料有两种固化方式,一种是常规的光固化,另一种是通过高温高压固化。第二种固化方式常见于计算机辅助设计/计算机辅助制造(CAD/CAM)的树脂陶瓷复合材料,又称为混合陶瓷。例如Vita Enamic(EN)和Lava Ultimate(LU)。尽管UDMA比Bis GMA聚合度更高,更为稳定,但是分子中依然含有酯键。目前,还没有研究能够证明混合陶瓷与UDMA会发生生物降解。此外,以往的研究发现生物降解产生的副产物会促进***的生长,这也就意味着生物降解会加重生物膜堆积,导致继发龋的发生。因此基于以上研究背景,本研究的目的是探究UDMA类树脂基材料是否会在***的作用下发生生物降解以及是否会影响口腔中***的粘附与增殖。为临床合理使用UDMA类树脂基复合材料提供理论依据。方法:***复苏后,利用对硝基苯酚法与Ellman法分别检测***内的酯酶活性。2.用低速切割机将两种CAD/CAM树脂陶瓷混合材料LU与EN切割成大小一致的方块并抛光。同时,制备光固化UDMA树脂块。将3种试件与***分别共培养14天,14天后利用扫描电子显微镜(SEM)和激光显微镜观察3种试件的表面特征,并利用超高效液相色谱-质谱联用法(UPLC-MS/MS)检测3种试件共培养液中副产物的种类,以判断3种试件是否发生生物降解。3.在合成UDMA树脂块的体系中引入两种抗菌成分,分别是银纳米粒子(Ag Nps)与季铵盐(QAC),光固化后制成抗菌UDMA树脂块。接下来,抗菌UDMA树脂块与普通UDMA树脂块分别和***共培养14天,14天后利用UPLC-MS/MS比较抗菌UDMA树脂块与普通UDMA树脂块之间生物降解的差异,进一步评估***在树脂基材料生物降解中的作用。4.构建含有不同浓度UDMA(0,0.05,0.5,5,50,500 ug/m L)的***生物膜,培养4 h,12 h,24 h,48 h后利用结晶紫染色、活/死细菌染色实验评价UDMA对各个时期***生物膜生长的作用。5.根据前人研究,构建含有50 ug/m L UDMA的***生物膜,培养24 h后利用实时荧光定量PCR(q RT-PCR)技术检测UDMA对于***生物膜与游离菌中细菌相关致龋基因(gtf B,gtf C,com C,com D,com E,gbp B,atp H)表达的影响。结果:***具有良好的酯酶活性。与***共培养后LU和UDMA树脂块的表面粗糙度均变大,并且出现许多凹坑样结构。相反,EN表面变平坦。UPLC-MS/MS结果显示高温高压固化的两种CAD/CAM树脂陶瓷混合材料(LU与EN)共培养液中都检测出TEGDMA的降解产物甲基丙烯酸三甘醇酯(TEGMA),说明LU与EN均发生了生物降解。同时,光固化UDMA树脂块的共培养液中检测出了UDMA及其降解产物甲基丙烯酸氨基甲酸酯(UMA)和氨基甲酸酯(Urethane)。2.加入两种抗菌成分后,与普通光固化UDMA树脂块相比,抗菌UDMA树脂块的降解产物显著减少,说明***是发生生物降解的关键因素,而添加抗菌剂可以作为减少生物降解的方法。3.结晶紫染色与活/死细菌染色实验结果显示UDMA可以促进早期(4 h)***生物膜的生长,但也增加了细菌的死亡。相反,UD

关键词：计算机辅助设计/计算机辅助制造二甲基丙烯酸氨基甲酸酯变异链球菌生物降解树脂基材料

公平感知、组织支持感对农户农业合作社参与意愿的影响研究 ——以烟台市福山区为例

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公平感知、组织支持感对农户农业合作社参与意愿的影响研究 ——...

作者：于锟烟台大学

学位级别：硕士

乡村振兴战略实施以来,我国农业现代化步伐显著加快,传统农业经营模式已难以契合当下农村经济社会的深刻变革,“农户分散生产与大市场”的对接与适应问题尤为突出,亟待解决。农业合作社作为新型的农业合作经济组织,正成为乡村振兴的“... 详细信息

乡村振兴战略实施以来,我国农业现代化步伐显著加快,传统农业经营模式已难以契合当下农村经济社会的深刻变革,“农户分散生产与大市场”的对接与适应问题尤为突出,亟待解决。农业合作社作为新型的农业合作经济组织,正成为乡村振兴的“关键纽带”,在提升农民收入、促进农户与市场的有效衔接方面发挥举足轻重的作用。随着国家一系列政策的出台,农业合作社迎来新的发展阶段,而农户作为参与农业合作社的主体,其参与意愿和积极性也直接关系到农业合作社的健康发展。因此本文从农户的感知视角出发,深入分析了农户公平感知对农户农业合作社参与意愿的影响,并探究其作用路径,不仅能够丰富相关理论体系,并对实践具有一定指导意义。本文的调研对象为烟台市福山区4个乡镇(街道)的290位农户,通过查阅相关文献,在参考大量学者研究的基础上,结合所调研区域的具体发展现状设计问卷,以实地调研发放问卷的形式收集数据,探究公平感知对农户农业合作社参与意愿的影响,并探讨了组织支持感的中介作用。实证研究结果表明:第一,公平感知对农户农业合作社参与意愿具有显著的正向影响;第二,公平感知对组织支持感具有显著的正向影响;第三,组织支持感对农户农业合作社参与意愿具有显著的正向影响;第四,组织支持感在公平感知和农户农业合作社参与意愿中起部分中介作用。第五,调研群体中的农户对农业合作社有较高的参与意愿,在农户的个体信息和经营信息中,性别、学历、非农收入占比、种植地面积和种植年限等因素对农业合作社参与意愿具有显著的差异性,而年龄和劳动力人数对农户农业合作社参与意愿没有表现出显著的差异性。根据本文实证分析结论提出以下对策建议:一是营造有序公平环境,有效引导农户参与农业合作社;二是关注农户多元化需求,增进农户组织支持感;三是教育引领农户发展,提升农户对农业合作社的认知程度。

关键词：公平感知组织支持感农业合作社参与意愿

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航空发动机轴承疲劳裂纹扩展机理分析

航空发动机轴承疲劳裂纹扩展机理分析

作者：于骁电子科技大学

学位级别：硕士

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济南市D社区网格化管理研究

济南市D社区网格化管理研究

作者：于淏山东财经大学

学位级别：硕士

在社会快速转型的背景下,我国城市社区的治理难度不断增大。为了达成优化城市管理的目标,各地纷纷开始推广、运用网格化管理模式。济南市D社区是当地规模较大的社区,其人口众多,人员结构复杂,且具备较为明显的流动性,所以在管理方面存... 详细信息

在社会快速转型的背景下,我国城市社区的治理难度不断增大。为了达成优化城市管理的目标,各地纷纷开始推广、运用网格化管理模式。济南市D社区是当地规模较大的社区,其人口众多,人员结构复杂,且具备较为明显的流动性,所以在管理方面存在较大的压力。为了达成高效管理目标,D社区也不断加强对网格化管理的运用。通过网格化管理模式,该社区的管理效率和居民对管理的满意度不断提升。但是,网格化管理模式的运用是一项长期化、体系化的工程,D社区推进这一模式运用时也暴露出一些不足。依托数字治理理论、精细化治理理论和公共选择理论,结合问卷调查法实现了对该社区网格化管理问题的掌握,并结合访谈结果对问题的原因有了直观掌握;最后,针对D社区所暴露出的网格化管理问题,提出了提升D社区社区网格化管理的对策建议。研究得出,济南市D社区在推进网格化管理模式时,存在着网格员队伍管理机制不完善、职能部门联动不足、社区行政管理色彩浓厚、社会参与度较低、网格化信息平台建设不到位的问题。造成此类问题的原因包括该社会的网格员队伍建设不足、职能部门间协同服务意识欠缺、社区网格化管理缺乏保障、社会参与机制未全面形成、信息技术投入与应用较少。D社区在推进网格化管理中所暴露出的问题,在济南市具备一定的典型性意义。提升网格化管理的对策应该包括加强网格队伍专业化建设、规范网格化管理运行机制、完善社区网格化管理保障体系、培育社区自治力量、加快信息化系统建设等。

关键词：城市社区网格化管理精细化治理

基于表示学习的高光谱图像目标检测和分类算法研究

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基于表示学习的高光谱图像目标检测和分类算法研究

作者：于擎齐鲁工业大学

学位级别：硕士

通过高光谱图像数据,我们能够同时获取物体的空间特性成像和被测物体的光谱数据。因此它不仅包含了大量的空间信息,还含有许多与其他遥感影像不同的光谱信息。高光谱图像因其丰富的图谱数据和高分辨率的光谱解析能力,具备出色的地物分... 详细信息

通过高光谱图像数据,我们能够同时获取物体的空间特性成像和被测物体的光谱数据。因此它不仅包含了大量的空间信息,还含有许多与其他遥感影像不同的光谱信息。高光谱图像因其丰富的图谱数据和高分辨率的光谱解析能力,具备出色的地物分析功能,因此在地面观测、资源探查、环境监控以及智能农业等多个领域得到了广泛应用。在高光谱图像异常目标检测中,传统方法往往非线性特征提取能力不足,难以高效区分多尺度的高光谱异常目标。在高光谱图像分类中,由于空间分辨率不足导致的“同物异谱、同谱异物”等问题以及地物分布“非均衡性”、光谱信息高度冗余,给地物的精准分类增加了难度。针对上述的问题,本文将表示学习理论应用到高光谱图像的异常目标检测和分类中,充分挖掘高光谱数据的内在相关性,主要工作如下:(1)提出了一种基于图正则化低秩表示的高光谱图像异常目标检测方法。基于低秩表示的方法在高光谱异常检测中表现优越,通过假设高光谱数据有代表背景的低秩成分和包含异常的残差项实现异常目标的检测。尽管最优化低秩表示模型能够挖掘数据的全局信息,但它却忽视了数据的局部邻近信息。为了进一步提高目标检测的精度,本研究受流形学习理念的影响,将图正则化理论融入到低秩表示中,在利用低秩表示约束全局信息的同时挖掘高光谱图像数据的局部结构信息。通过在三个真实的高光谱数据集上验证我们所提出的方法,实验结果表明提出的方法有效。(2)提出了一种基于空谱图卷积极限学习机的高光谱图像分类方法。极限学习机(ELM)已被应用于高光谱图像分类问题,然而,传统的极限学习机通常基于正则欧几里得数据,忽略了高光谱像元之间固有的结构化信息,分类精度较差。本文在极限学习机算法框架下,将图卷积理论引入到极限学习机中,并通过空间域加权的方式增强相邻像元间隐含层特征的空间平滑性。所提方法保留了极限学习机运算高效的优点,通过图卷积刻画了数据的本征结构的非线性特征表示,挖掘了数据的复杂光谱相似性关系,同时,通过双边滤波有效地利用了隐含层特征的同质空间区域结构信息。实验结果表明,与传统的极限学习机算法相比,本文提出的分类方法在总体精度(OA)、平均精度(AA)及Kappa系数三个指标上显著地提高了高光谱图像分类精度。

关键词：高光谱表示学习目标检测目标分类