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标量光波经介质散射后的远场光学特性

标量光波经介质散射后的远场光学特性

作者：代启航四川师范大学

学位级别：硕士

在激光应用的研究中,发现了多色光波经过随机介质散射后会产生光谱移动现象,由此引起了研究人员对光波弱散射理论的广泛关注。近几十年来,光波弱散射问题的研究取得了极大的进展,除了在光学领域,在物理学、天文学、气象学以及生物医学... 详细信息

在激光应用的研究中,发现了多色光波经过随机介质散射后会产生光谱移动现象,由此引起了研究人员对光波弱散射理论的广泛关注。近几十年来,光波弱散射问题的研究取得了极大的进展,除了在光学领域,在物理学、天文学、气象学以及生物医学等领域也存在潜在的应用价值。例如:研究者们将入射的光波由常见的空间平面单色标量光束,推广到随机电磁光束、多色平面光束、非平面光束等;散射介质也推广到当前更为普遍的随机介质、半软边介质以及各向异性介质等。这些研究极大地丰富和拓宽了光波弱散射领域,为推动该领域理论方法的普及以及实际的应用铺平了道路。本论文在一阶Born近似和远场近似的计算精度范围内,针对多粒子集合、半软边介质以及各向异性介质,研究给出了光波经介质散射后的远场光学特性以及等价理论,具体研究如下:1.研究并阐明了平面单色光波经多粒子集合散射后产生的远场光学特性。推导了光波经多粒子集合散射后的远场光谱强度的具体表达式,讨论了多粒子集合的一些具体结构信息对于散射场光谱强度分布的影响。以散射势为高斯型的粒子集合为例,针对光波经多粒子介质散射后形成的散射远场光谱强度分布的情况进行了讨论,结果表明散射远场光谱强度分布会受到粒子集合的有效宽度、分布、朝向、对称性的影响。该结果在测量散射场的分布与控制产生确定光场分布等方面具有应用价值。2.研究并探索了平面单色光波经半软边粒子集合散射后产生的远场光学特性。推导出了光波经粒子集合散射后的远场光谱强度分布表达式;讨论了更为普遍的半软边介质在光波弱散射情况下的远场光谱强度分布。以散射势为多高斯型的半软边介质为例,针对光波经此介质散射后产生的远场光谱强度分布进行了研究,结果表明散射远场光谱强度分布也会受到半软边介质的粒子间距、有效宽度、粒子方向、边界条件的影响。3.研究并讨论了平面光波经各向异性介质散射后产生相同光谱相干度分布的条件。推导得到了光波经介质散射后的远场光谱相干度表达式,讨论了通过不同各向异性介质产生相同远场光谱相干度的可能性。在某些特殊情况下,散射远场可以实现整个三维空间的完全等价或某些二维平面的部分等价。该结论对于散射介质结构信息的精确测量具有重要意义。

关键词：光波弱散射半软边介质多粒子介质各向异性介质光谱强度光谱相干度等价理论

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水系镁离子电池研究进展

复合材料学报 2023年第7期40卷 3756-3770页

作者：涂天成李龙燕代启航南京信息工程大学化学与材料学院南京210000

水系镁离子电池作为一种新兴的储能体系具有低成本、原料来源充足、高理论储能能力等优势。但水系电解液和镁自身带来的问题都极大地限制了水系镁离子电池的进一步发展。本文主要从水系电解液的阴离子类型、浓度和电解液添加剂三方面阐... 详细信息

水系镁离子电池作为一种新兴的储能体系具有低成本、原料来源充足、高理论储能能力等优势。但水系电解液和镁自身带来的问题都极大地限制了水系镁离子电池的进一步发展。本文主要从水系电解液的阴离子类型、浓度和电解液添加剂三方面阐述对电池性能的影响,并介绍了一些电极材料的研究,包括新材料和新理论,最后总结了一些高效表征分析方法。

关键词：水系镁离子电池水系电解液电极材料储能研究进展

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对转开式转子气动设计方法

航空动力学报 2024年第1期39卷 133-144页

作者：王启航周莉王占学西北工业大学动力与能源学院西安710129

提出一种基于升力线理论的对转开式转子(contra-rotating open rotor,CROR)气动设计方法。以推力为设计目标,基于拉格朗日乘子法构建气动设计控制方程组。考虑高飞行马赫数对流动特征的影响,根据激盘模型,采用一道正激波模拟转子的增压... 详细信息

提出一种基于升力线理论的对转开式转子(contra-rotating open rotor,CROR)气动设计方法。以推力为设计目标,基于拉格朗日乘子法构建气动设计控制方程组。考虑高飞行马赫数对流动特征的影响,根据激盘模型,采用一道正激波模拟转子的增压过程。完成速度场预测后,利用压气机三维造型方法完成初始设计。初始设计完成后,对翼型折转角进行修正从而满足目标推力。研究表明,整个设计过程中只需2次计算流体力学(CFD)计算与再设计便可满足目标推力,所需翼型折转角修正量为−0.486°,设计结果的推力与目标推力的相对误差为−0.32%,设计方法高效且具有高的设计精度。

关键词：对转开式转子升力线理论涡格模型拉格朗日乘子法落后角模型

Birnessite型二氧化锰纳米花吸附水中Pb^(2+)性能研究

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功能材料 2024年第5期55卷 5086-5092页

作者：郝新丽郑钰涛周亚红周靖凯代雨函马佳莹李启航河北地质大学水资源与环境学院河北省高校生态环境地质应用技术研发中心河北省水资源可持续利用与开发重点实验室河北省水资源可持续利用与产业结构优化协同创新中心石家庄050031 河北地质大学法政学院石家庄050031

水体中重金属的污染对人类生产生活造成了重要影响。以Birnessite型二氧化锰纳米材料作为新型吸附剂,研究其对水中Pb^(2+)的吸附性能。首先,利用液相合成方法制备尺寸在200~900 nm之间的Birnessite型二氧化锰纳米花,通过超声的方式将其... 详细信息

水体中重金属的污染对人类生产生活造成了重要影响。以Birnessite型二氧化锰纳米材料作为新型吸附剂,研究其对水中Pb^(2+)的吸附性能。首先,利用液相合成方法制备尺寸在200~900 nm之间的Birnessite型二氧化锰纳米花,通过超声的方式将其分散在含有Pb^(2+)的水体中,考查吸附过程中水体pH值、离子强度、材料尺寸、吸附时间和Pb^(2+)初始浓度对Birnessite型二氧化锰纳米花吸附Pb^(2+)的影响;同时,结合动力学模型和等温吸附曲线模型的拟合数据,分析材料吸附Pb^(2+)过程的机理。实验结果表明,制备的Birnessite型二氧化锰纳米花在pH值5~9之间的水中对Pb^(2+)均具有稳定的良好的吸附性能,最大吸附量可达300 mg·g^(-1);Birnessite型二氧化锰纳米花的尺寸越小其比表面积越大,吸附性能越好;同时在高离子强度下其仍保有80%左右的吸附能力。吸附动力学和等温吸附曲线拟合数据表明Birnessite型二氧化锰纳米花吸附水中Pb^(2+)的过程主要是单分子层均匀覆盖的化学吸附过程。

关键词：二氧化锰纳米花重金属吸附吸附动力学等温吸附曲线

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禁止篡夺公司机会规则法律问题研究

禁止篡夺公司机会规则法律问题研究

作者：赵启航黑龙江大学

学位级别：硕士

随着商业市场的不断发展,商业竞争也愈发激烈,公司董事等利用职务便利篡夺公司机会牟利也成了司法实践中的一个焦点问题。我国法院主要依据《中华人民共和国公司法》来规制篡夺公司机会的行为,但由于法律规定的滞后性,导致在司法实践中... 详细信息

随着商业市场的不断发展,商业竞争也愈发激烈,公司董事等利用职务便利篡夺公司机会牟利也成了司法实践中的一个焦点问题。我国法院主要依据《中华人民共和国公司法》来规制篡夺公司机会的行为,但由于法律规定的滞后性,导致在司法实践中存在着法律适用混乱、认定标准不统一等问题。论文从董事等义务主体篡夺公司机会牟利的典型案例入手,通过对司法案例进行分析,总结出篡夺公司机会行为认定过程中存在公司机会认定标准不一致、禁止篡夺公司机会规则义务主体范围不周延、司法裁判中篡夺行为及法律适用混乱这三个主要问题,并对这些问题进行分析,提出了明确公司机会认定标准、完善禁止篡夺公司机会规则义务主体的认定、规范法律规则适用以及明确界定篡夺商业机会行为的认定标准四个方面的建议。

关键词：篡夺公司机会篡夺行为义务主体竞业禁止

负载赖氨酸的纳米粒构建及在脊髓损伤治疗效果的评价

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负载赖氨酸的纳米粒构建及在脊髓损伤治疗效果的评价

作者：叶启航赣南医科大学

学位级别：硕士

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“二居”没骨花鸟画敷色技法研究及实践

“二居”没骨花鸟画敷色技法研究及实践

作者：许启航山东师范大学

学位级别：硕士

没骨法整体特征是“以色写形”,隐匿线的勾勒表达,用色与墨描绘物象的内在骨架和结构,所以绘画者既要有对物体形象的高度自控,又要有直抒胸臆的情感表达。本论文,尝试从外显的绘画表现形式出发,对敷色技法进行探究,向内挖掘出此种绘画... 详细信息

没骨法整体特征是“以色写形”,隐匿线的勾勒表达,用色与墨描绘物象的内在骨架和结构,所以绘画者既要有对物体形象的高度自控,又要有直抒胸臆的情感表达。本论文,尝试从外显的绘画表现形式出发,对敷色技法进行探究,向内挖掘出此种绘画手法的本质神韵和艺术家的思想表达。居巢和居廉二人(并称“二居”)对没骨敷色技法的使用和创新影响很大。他们在继承前人的基础上古法新用,对笔墨语言和工具使用进行创新性尝试,其艺术精神对岭南画派和现代没骨花鸟画都产生了巨大的影响。文章从技法范畴切入分析“二居”没骨花鸟画。首先,从“敷色技法”角度对传统没骨花鸟和现代没骨花鸟梳理出发展脉络。其次,从水色变化、色彩语言的表达、审美意趣三个方面探究二人所体现的敷色技法特点,分析其艺术创作所提供的艺术价值和背后的精神内涵以及在画面中的自我情感表达,并梳理出“二居”对后世的影响。最后,结合笔者个人创作对“二居”的敷色技法:感悟、领会、剖析,进一步挖掘“二居”赋色技法的艺术价值,力求在今后绘画创作中开拓更为广阔的思路。

关键词：二居没骨敷色技法

高墩多跨连续刚构桥支座预偏及顶推合龙关键技术研究

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高墩多跨连续刚构桥支座预偏及顶推合龙关键技术研究

作者：秦启航重庆交通大学

学位级别：硕士

连续刚构桥悬臂施工是一种常用于大跨径桥梁建设的技术方法,特别是在地形复杂或地基条件不佳的情况,这种方法以其经济性、适应性强等优点而被广泛应用。本文以一座七跨预应力混凝土连续刚构桥为工程背景,建立全桥空间杆系模型和4号墩的... 详细信息

连续刚构桥悬臂施工是一种常用于大跨径桥梁建设的技术方法,特别是在地形复杂或地基条件不佳的情况,这种方法以其经济性、适应性强等优点而被广泛应用。本文以一座七跨预应力混凝土连续刚构桥为工程背景,建立全桥空间杆系模型和4号墩的0号块实体模型。针对悬臂施工过程中的一些关键部位和关键施工环节,本文主要研究内容如下:(1)利用有限元分析软件ABAQUS建立该桥4号墩的0号块的实体模型,分析了0号块在最大悬臂阶段、全桥合龙阶段的空间应力分布情况,发现0号块大部分区域处于受压状态,能保证悬臂施工阶段的安全。在人洞附近、倒角位置等截面突变处容易产生拉应力,设计时可以考虑加强这些地方普通钢筋的布置。(2)利用桥梁计算软件MIDAS/Civil建立了7个不同合龙顺序的有限元模型,对比分析了不同合龙顺序对主梁应力、合龙段两侧应力差、墩底应力、墩顶位移、成桥次内力及施工稳定性、施工周期和施工成本等多个维度的影响,综合各方面因素,比选出了最优合龙方案,为同类工程合龙方案的制定提供参考。(3)基于比选出的最优合龙方案,研究了支座在预应力、收缩徐变、温度作用下产生的纵向偏移,讨论了影响支座纵向偏移的主要因素,提出了合理的支座纵向预偏量设置方法。研究发现,在极端条件下支座纵向位移量较容许值安全储备不足。通过顶推合龙技术优化支座纵向偏移量,顶推后支座位移、桥墩偏位、桥墩应力均得到优化,建议同类工程采取顶推合龙。(4)结合有限元计算和现场实测数据,通过一个多次顶推合龙方案,对比研究顶推力与顶推位移的关系。研究发现,实际施工过程中,顶推位移随顶推力的增长关系在各合龙口差异很大。实际测得的顶推力与顶推位移相比,与它们各自的理论值之间的差异更加显著。建议顶推施工应以控制位移为主,控制顶推力为辅。

关键词：多跨连续刚构桥空间应力合龙顺序支座预偏量顶推合龙

流动状态下的细胞GHz电化学阻抗谱检测方法研究

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流动状态下的细胞GHz电化学阻抗谱检测方法研究

作者：冉启航西安理工大学

学位级别：硕士

随着现代医学技术的不断发展,将医疗技术与机械工程学相结合,研发创新型细胞检测设备已经成为医疗领域发展的重要方向。现有的主流细胞检测设备在原理上会对细胞造成一定的损伤,而电化学阻抗谱(EIS)是一种安全、快速且非侵入性的检测技... 详细信息

随着现代医学技术的不断发展,将医疗技术与机械工程学相结合,研发创新型细胞检测设备已经成为医疗领域发展的重要方向。现有的主流细胞检测设备在原理上会对细胞造成一定的损伤,而电化学阻抗谱(EIS)是一种安全、快速且非侵入性的检测技术,利用EIS检测细胞的异常变化,可为疾病的早期诊断与治疗提供有力支持,已成为细胞检测设备开发的未来趋势。目前,EIS的研究主要集中在低频区域(0-10MHz),对于GHz频段的研究却相对较少。本文基于电化学阻抗谱及电磁场理论,对GHz频段内的电化学阻抗谱检测方法进行深入研究,建立可用于流动细胞溶液阻抗及介电特性检测的实验系统。本文主要工作如下:(1)设计并分析可用于流动细胞溶液检测的双导线传感器。基于传输线理论,推导双导线传感器的参数计算方法,建立双导线传感器测量阻抗的计算模型,利用仿真软件模拟双导线传感器测量时的电场和磁场情况,并使用双导线传感器进行实际检测实验。通过对比理论计算、数值仿真及实验三部分的测量阻抗结果,选择准确性更佳的双导线传感器作为本文实验系统的检测传感器。(2)构建双导线传感器的理论介电模型,提出从测量阻抗中提取对应介电特性的方法。模型通过构建等效电路的方法对检测场景进行分段分析,建立从实际检测到的阻抗中提取介电特性的算法流程。通过对比实验验证本方法的可行性,结果显示,本方法得到的介电特性与标准数据之间的相对误差能够维持在3%以下,证明了其用于10MHz以上频率范围内的细胞介电特性提取的可行性。(3)结合双导线传感器与理论介电模型,建立可用于流动细胞的GHz电化学阻抗谱检测实验系统,对不同生理状态的酵母菌细胞进行检测实验。实验结果表明,本系统能够检测出流动状态下的活、死酵母菌细胞在1MHz-1GHz频率范围内的阻抗及介电特性,通过对比静态与流动的检测结果,验证了本系统应用于流动细胞生物特性检测的准确性。研究表明,利用双导线传感器结合理论介电模型的方法,可以实现对流动细胞GHz频段下阻抗及介电特性的准确测量。本文对于GHz电化学阻抗谱检测方法的研究,拓宽了传统EIS技术的检测范围,并为先进细胞检测设备的开发提供了新的技术支持。

关键词： GHz 电化学阻抗谱流动细胞检测介电特性提取传输线