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B、Ag掺杂对TiN/Cu薄膜微结构、力学性能和摩擦磨损性能的影响

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B、Ag掺杂对TiN/Cu薄膜微结构、力学性能和摩擦磨损性能的影响

作者：吴天昊江苏科技大学

学位级别：硕士

圆柱体全局尺寸与计算尺寸极限偏差预测方法研究

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圆柱体全局尺寸与计算尺寸极限偏差预测方法研究

作者：吴天昊中原工学院

学位级别：硕士

新一代产品几何技术规范(GPS)对线性尺寸的标注进行了规范,对于圆柱体零件,除了传统的两点尺寸外,还规定了全局尺寸和计算尺寸,全局尺寸包括最小二乘直径、最小外接直径、最大内切直径和最大最小直径;计算尺寸包括周长直径、面积直径和... 详细信息

新一代产品几何技术规范(GPS)对线性尺寸的标注进行了规范,对于圆柱体零件,除了传统的两点尺寸外,还规定了全局尺寸和计算尺寸,全局尺寸包括最小二乘直径、最小外接直径、最大内切直径和最大最小直径;计算尺寸包括周长直径、面积直径和体积直径,其在机械制造业中的应用将面临测量和极限偏差选取等亟待解决的难题,本文对上述问题开展了较系统的研究工作。基于圆周法圆柱体轮廓要素提取方案和相关文献的借鉴,建立了圆柱度误差、圆度误差、全局尺寸和计算尺寸的评定模型。在对海鸥优化算法基本原理介绍的基础上,对该优化算法进行改进并将改进的海鸥优化算法(ISOA)用于圆柱度误差、圆度误差和全局尺寸的评定,给出了相应的算法流程,采用MATLAB编制上述误差和尺寸的评定程序。基于BP神经网络和支持向量机(SVM)研究了实际尺寸特征值、圆柱度(或圆度)误差与全局(或计算)尺寸之间的关系问题,并建立了7种关系模型,使用ISOA对BP神经网络和SVM进行参数优化,并编制关系模型训练程序,将被测零件的实际尺寸特征值和圆柱度(圆度)误差作为上述模型的输入值,其输出值即为被测试样全局(计算)尺寸的间接测量值。以圆柱度公差、圆度公差和线性尺寸的标准公差、基本偏差为基础,提出了基于上述关系模型的圆柱体零件的全局尺寸和计算尺寸极限偏差预测方法。利用Talyrond 585LT圆柱度测量仪对129个外圆柱(轴)和69个内圆柱(孔)试样进行了圆周轮廓提取,共提取圆周轮廓6789个,采用标准柱、标准孔消除了圆周轮廓提取中的系统误差。对消除系统误差后的圆周轮廓用所编制的评定程序对全局尺寸、计算尺寸、四种评定方法(最小二乘法、最小外接法、最大内切法、最小区域法)的圆柱度误差和圆度误差进行了评定。以上述圆柱体试样获得的实际尺寸特征值、圆柱度(或圆度)误差为输入值,全局尺寸或计算尺寸为目标值,通过使用ISOA参数优化后的BP神经网络(基于不同的训练函数)和SVM,实现了7种关系模型的训练和构建,训练结果表明:(1)基于BP神经网络训练的关系模型的均方误差(MSE)小于基于SVM构建的关系模型的MSE,但前者的训练时间大于后者;(2)基于BP神经网络的关系模型,训练函数trainlm优于训练函数trainbr;(3)基于BP神经网络训练得到的实际尺寸特征值、圆柱度误差与全局尺寸或体积直径之间的关系模型MSE小于9.25×10mm;(4)基于BP神经网络训练得到的实际尺寸特征值、圆度误差与计算尺寸之间的关系模型MSE小于3.07×10mm。上述关系模型的精度满足圆柱体零件全局尺寸和计算尺寸的测量度要求。以上述训练得到的BP神经网络关系模型为基础,对线性尺寸标准公差IT5～IT8、圆柱度(圆度)的5级～8级公差、h(H)等7种轴(孔)基本偏差代号、公称尺寸>18～400mm的全局尺寸和计算尺寸的极限偏差进行了预测,并给出了相应的圆柱体零件全局尺寸和计算尺寸极限偏差值。本文提出的基于神经网络关系模型的全局尺寸和计算尺寸的间接测量和极限偏差预测方法,对全局尺寸和计算尺寸在制造业的实施具有一定的理论支持和实用价值。

关键词：全局尺寸计算尺寸圆柱度误差极限偏差关系模型神经网络预测

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基于中药机理的抗炎症针织面料的开发及应用

基于中药机理的抗炎症针织面料的开发及应用

作者：吴天昊青岛大学

学位级别：硕士

人们对纺织品的需求已经朝着舒适、健康的方向发展,中草药物织物正好满足人们的这一需求,中草药织物有以下特点:一是用途更加广泛,例如抗菌防臭织物,具有缓解瘙痒作用的织物,具有消炎、抗过敏作用的织物,二是具有天然环保亲肤、温和、... 详细信息

人们对纺织品的需求已经朝着舒适、健康的方向发展,中草药物织物正好满足人们的这一需求,中草药织物有以下特点:一是用途更加广泛,例如抗菌防臭织物,具有缓解瘙痒作用的织物,具有消炎、抗过敏作用的织物,二是具有天然环保亲肤、温和、作用效果持久的优点,并且多数天然中药具有抗菌效果。本课题开发一种具有缓解皮肤炎症的贴身针织物,一些患者常年被皮肤炎症困扰,反反复复深受其害,为了解决这一问题,开发的贴身针织物具有缓解、治疗、预防皮肤炎症的效果。国内开发了许多天然中草药织物的产品,并做了一些测试,常见的几种中草药织物的制作方法:(1)利用纺丝技术制作的中草药织物,将中药提取物与纺丝液混合,优点是作用持久,耐用较好,缺点是纤维性能变差,强力降低,与中药提取物的比例有关,提取物越多中药效果越好纤维性能越差,后续纺纱困难。(2)通过微胶囊制作的中草药织物,优点是效果好,穿着时不断释放中药成分,缺点是制作麻烦造价较贵,织物洗涤摩擦后效果变化明显。(3)通过后整理制作的中草药织物,将中药提取物制成整理剂,通过浸渍、浸轧、涂层等使织物表面附着中药成分,优点是中药的效果好,更多的中药成分接触皮肤,制作方法简单成本较低,可以大规模生产,缺点是耐用性较差,中药效果的耐洗涤性差,洗涤几次后中药效果显著降低。本课题采用优选中药配方、针织物后整理、抗炎效果分析等,解决了以下问题及获得以下结论:(1)中药通常经过配伍更好的发挥药效,而目前的中药织物产品多数是使用单一中药进行整理,因此本课题在多种中药处方中筛选优化最佳中药配发制作中药整理剂,通过中药数据库筛选出7种中药,将其研磨至粉末煎煮,将织物浸泡在煎煮剂中,整理后测试其DPPH自由基清除率和透明质酸酶抑制率,选出效果最好的4种中药蛇床子、苦参、白鲜皮、地肤子,优化这4种中药的比例,通过设计3水平4因素的正交实验,以透明质酸酶抑制率作为指标,最终分析得出最佳比例为苦参:地夫子:蛇床子:白鲜皮(7:15:6:1)。(2)解决了中草药织物耐洗性差、耐磨性差的问题,使中草药织物更加耐性,对其整理工艺进行优化,选择粘合剂,两种粘合剂备选:TF321粘合剂和WPU,按照相同的工艺条件整理,以整理后洗涤多次的DPPH清除率变化为指标,最终WPU的耐洗效果和清除效果较好,第二步对整理工艺进行优化提升整理后织物的药物效果以及耐洗性能,对浸渍时间、烘焙时间、中药浓度、粘合剂浓度进行梯度实验,以整理后的织物重量变化和DPPH清除能力及洗涤后变化作为指标,结果表明最佳整理工艺为中药试剂浓度为19mg/m L,织物在整理剂中的浸渍时间为20min,预烘80°30min,水性聚氨酯浓度为8%,烘焙时间为4min温度160℃,二浸二轧轧余率70%。(3)用红外和SEM扫描电镜观察分析了中药成分的附着情况,可以确定织物表面具有良好的中药成分。(4)研究分析了织物的服用性能,结果表明透湿透气性能整理后下降,透气量为219.47mm/s,透湿量为184.36g/(m·h);整理后起毛起球性变好,摩擦1200次后织物表面依旧未见起球,摩擦耐用性较好在摩擦1200次后DPPH自由基清除能力下降4.56%%;褶皱回复性经过中药试剂整理后变差回复角变小,加入水性聚氨酯后褶皱回复性改善,回复角与原布接近;整理中药织物具有相当良好的抗紫外能力,防护系数UPF有81.9,透射比UVA1.83%复合国标GB/T18830中对防紫外线产品的标准;织物的抗菌性能,金黄色葡萄球菌是引起皮肤炎症的主要细菌之一,整理后的织物具有良好的抑菌性能,其抑菌圈都在10mm以上,符合国标GB/T20944.1的抗菌产品。(5)分析了织物的抗氧化效果,经过优化后的工艺整理的中药抗炎织物的DPPH清除率提高为91.87%,耐洗性变好,洗涤15次后的DPPH自由基清能力较未优化时增加了6.03%;整理后的织物的ABTS自由基清除率有39.39%,整理织物放入ATPS工作液可以清晰的看到工作液褪色,织物有较好的自由基清除能力。(6)分析了织物的抗炎性能,建立了RAW264.7细胞的炎症模型,对冻存细胞进行复苏,观察其复苏形态良好进行传代接种到培养瓶中,用LPS(脂多糖)进行炎症诱导,将整理后织物灭菌放入培养瓶中,培养12h后测试其炎症因子TNF-α、IL-6的表达情况,最终结果表明随整理时中药浓度的增加炎症因子的浓度降低,TNF-α和IL-6浓度较没有放入织物的炎症细胞分别降低了23.28%和30.89%,结果表明织物具有抗炎症的效果。

关键词：中药配方中药整理自由基抗炎症织物织物服用性能织物抗炎性能

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基于相关滤波的视频目标跟踪算法研究

基于相关滤波的视频目标跟踪算法研究

作者：吴天昊哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

基于地域性文化背景下云台山民宿空间设计研究

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基于地域性文化背景下云台山民宿空间设计研究

作者：吴天昊武汉纺织大学

学位级别：硕士

民宿随着经济高速的发展和旅游业的快速兴起,已然成为当下人们最喜爱的旅居方式之一。人们的旅游方式也有了重大的转变;由之前的跑马观花般的游览转变为更加沉浸式的体验。不光是体验当地独特的秀丽风光;更是体验该地域独特的风俗文化.... 详细信息

民宿随着经济高速的发展和旅游业的快速兴起,已然成为当下人们最喜爱的旅居方式之一。人们的旅游方式也有了重大的转变;由之前的跑马观花般的游览转变为更加沉浸式的体验。不光是体验当地独特的秀丽风光;更是体验该地域独特的风俗文化.在此背景之下,民宿的兴起是必然的。民宿营造出的独特氛围为游客提供远离城市,乡村田野般的悠闲生活,使游客能够直观的感受到当地特有的地域文化。民宿的快速发展,也伴随着众多的问题的产生。其中最为明显的问题便是缺乏合适的设计方法和科学的理论指导,由当地村民自发进行民宿的改造和扩建,所建成的民宿质量也是参差不齐。这类民宿更加倾向于所能带来的经济效益。从而导致民宿本身所应该具备的地域性和文化性特质的缺失。另一种便是外部资本的介入,现如今互联网高速发展,网红效应特质所带来的可观收益,使得这一类民宿设计普遍千篇一律,一味迎合流行文化,从而丢失掉民宿特有的人文情怀及文化背景。如何在保持民宿地域性文化及传统文化的前提下,进行民宿设计,赋予民宿新的生命力和感染力,全力打造出具有地域性的传统民宿便是本课题的研究目的。因此本次课题选取云台山地区的民宿为例深入研究地域性文化与民宿空间设计之间的关系,意图在地域文化背景下将云台山地区传统居住空间向现代民宿空间进行转变及融合。主要分为以下六个部分:第一部分为绪论,首先通过对国内外民宿的优秀案例进行梳理与对比,主要旨在论述论文的研究背景及意义。第二部分,从地域性文化及民宿设计方面入手,从而阐明地域性文化与民宿之间的关系。第三部分,从云台山地区民宿进行分析研究云台山地域文化及当地民宿的发展现状。第四部分,以云台山地区一处传统民居为改造对象,在地域性文化下进行整体布局及设计,深度挖掘云台山地区的地域文化,提取可使用的设计元素运用在民宿的室内、建筑、以及庭院景观的设计中。第五部分,从色彩、元素、材料等方面来阐明怎样将传统民宿与地域性文化相融合。最后对地域性传统文化下的民宿空间设计进行总结思考和展望。

关键词：地域性文化云台山民宿设计空间

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飞秒光纤激光器谐波变换技术的研究

飞秒光纤激光器谐波变换技术的研究

作者：吴天昊中国科学院大学(中国科学院西安光学精密机械研究所)

学位级别：硕士

随着激光技术的不断发展，传统的红外、近红外波段激光已经无法满足人们的使用需求，可见光、紫外波段激光逐渐进入人们的视野。短波长激光的单光子能量高，在与物质表面接触时会直接打破材料分子化学键，热效应小，从而达到“冷加工”... 详细信息

随着激光技术的不断发展，传统的红外、近红外波段激光已经无法满足人们的使用需求，可见光、紫外波段激光逐渐进入人们的视野。短波长激光的单光子能量高，在与物质表面接触时会直接打破材料分子化学键，热效应小，从而达到“冷加工”的效果。根据工作方式，激光器又可以分为连续激光器和脉冲激光器，相比于连续激光与长脉冲激光，飞秒激光具有脉冲宽度窄，峰值功率高等优势。因此，紫外飞秒激光器应运而生，被广泛应用在特殊材料加工、医用医疗以及军事等领域。近年来，国内外已有多篇关于飞秒固体紫外激光器的研究，但是基于光纤激光器的飞秒紫外激光器却鲜有报导。相比于固体激光器，光纤激光器结构稳定紧凑，散热稳定，具有广阔的市场前景。　　本文以基于啁啾放大系统的飞秒光纤激光器为基频光源，选用合适的非线性晶体，采用非线性频率变换技术，将近红外激光转换为可见光、紫外光波段的脉冲输出;分析了非线性晶体中的走离效应，采用补偿板对走离效应进行补偿;实验中发现三次谐波的光束质量较差，针对非线性晶体的热效应进行了计算与仿真模拟。　　论文主要取得了以下研究成果:　　1.通过分析计算BBO、LBO晶体的相位匹配条件，设计了实验光路，使用BBO晶体进行倍频，获得了倍频绿光，倍频效率约为40％，光束质量与基频光无异。之后分别使用BBO晶体与LBO晶体进行了和频实验，获得三倍频紫外光，基频光到三倍频紫外光效率分别为10％和20％。　　2.对非线性晶体中的走离效应进行了分析，并使用补偿板对走离效应进行补偿，对基于BBO晶体的和频实验，基频光到三倍频紫外光的转换效率从10％提升到15％。相较于传统的时间延迟线补偿走离方案，该方案结构简单，搭建方便，更适合于光路的集成。　　3.实验对倍频绿光与三倍频紫外光的光束质量进行了测量，发现绿光的光束质量较好，紫外光的光束质量较差，于是对非线性频率变换过程中非线性晶体温度变化进行了计算仿真，分析了温度变化引起的热效应，计算了热效应引起的光程差，通过泽尼克多项式对光程差进行了分解，推导了光束质量与光程差之间的关系，最后针对热效应提出了几点解决方案。

关键词：光纤激光器倍频走离效应紫外飞秒激光光束质量

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一种基于卷积神经网络的疲劳驾驶检测方法

控制工程 2023年

作者：吴天昊张震王家曜青岛大学山东省工业控制重点实验室青岛大学自动化学院

疲劳驾驶是导致交通事故的主要原因之一，对驾驶员和道路安全构成严重威胁。为了解决这一问题，本研究提出一种Conv-Res模块，使用实例标准化代替批量标准化等操作对XCM(eXplainable Convolutional Neural Network)模型进行改进，实现... 详细信息

疲劳驾驶是导致交通事故的主要原因之一，对驾驶员和道路安全构成严重威胁。为了解决这一问题，本研究提出一种Conv-Res模块，使用实例标准化代替批量标准化等操作对XCM(eXplainable Convolutional Neural Network)模型进行改进，实现了基于脑电信号的疲劳检测方法，并使用两个权威数据集进行验证，对疲劳状态分类准确率最高可达99.6%。实验结果表明，所提出的改进XCM网络分类器可在四种特征处理数据集以及SPIS数据集上达到主流时间序列分类器的水平，并具有明显优势，平均准确率可达到97.1%。

关键词：疲劳驾驶检测脑电信号卷积神经网络深度学习

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教师期待在初中英语教学中的作用

教育进展 2023年第11期13卷 9353-9360页

作者：吴天昊内蒙古民族大学外国语学院内蒙古通辽

教师期待是指教师将自己的积极期望巧妙传达给学生,这种期望有助于激发学生的学习动机和潜能,从而帮助他们逐步实现教师所期望的进步。虽然学生在小学已经接触到英语,但初中英语学科的难度增加,学生常常面临挑战,容易陷入不适应和畏难... 详细信息

教师期待是指教师将自己的积极期望巧妙传达给学生,这种期望有助于激发学生的学习动机和潜能,从而帮助他们逐步实现教师所期望的进步。虽然学生在小学已经接触到英语,但初中英语学科的难度增加,学生常常面临挑战,容易陷入不适应和畏难情绪。如果不及时调节和引导这些情感,他们可能会产生放弃和退缩的念头。本文从“教师期待效应”的角度定义,深入探讨其与初中英语教学之间的关系,并详细阐述了它在初中英语教育中的重要作用,旨在为一线教师提供一些有益的思考。

关键词：教师期待初中英语教学情感因素

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波导集成馈电超表面对电磁波的调控研究

波导集成馈电超表面对电磁波的调控研究

作者：吴天昊哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

随着社会的进步和科技的发展,当今人类社会的方方面面都与电磁波有着密切的联系,实现对电磁波的高效调控成为了人类科技进一步发展的重要途径。因此,电磁波与各种物质之间的相互作用是现代科学研究的重要研究领域之一。惠更斯表面是最... 详细信息

随着社会的进步和科技的发展,当今人类社会的方方面面都与电磁波有着密切的联系,实现对电磁波的高效调控成为了人类科技进一步发展的重要途径。因此,电磁波与各种物质之间的相互作用是现代科学研究的重要研究领域之一。惠更斯表面是最近较为火热的一种高效人工电磁材料,通过设计特定尺寸的结构来改变单元表面的等效电阻抗和磁阻抗,从而对单元的电磁响应进行了调控。本课题基于惠更斯单元优异的传输特性,设计了一种具有透射相位可调控的超表面,并加载于低剖面的矩形波导口面之上,通过波导集成馈电的方式对辐射波束的偏转角度进行了调控。这种加载超表面的波导天线结构,提高了电磁波辐射调控的灵活性,减少了能量的损耗,整体结构加工方便且易于集成,为低剖面、小型化的天线设计提供了思路。首先,本文对相位梯度理论、波导口面场辐射理论、广义斯涅耳定律等相关原理进行了细致的分析,发现惠更斯原理和斯涅耳定律对于具有相位梯度超表面的设计具有指导意义。根据波导口面场辐射理论设计了一种高辐射效率的双波束矩形开口波导。同时本课题设计了一种具有角度一致性的惠更斯单元,在保证透射效率的同时,其透射相位调控能够覆盖0-2兀。按照每个单元结构之间的相位差为2兀/7,选出了7组单元在不同入射角度下分析了其透射响应的稳定性。并使用该单元设计出30×43的超表面结构,在近场范围内实现了三焦点全息成像,对该单元的角度一致性进行了验证。然后,根据相位梯度超表面的设计理论,挑选惠更斯表单元组成了12组具有不同相位梯度16×4的超表面,加载于矩形开口波导口面之上,对电磁波束辐射方向进行了调控,使电磁波偏转角度覆盖-73°至73°,并对效果较好的几组结构进行了优化仿真并对实物加工测试,其测试结果与理论结果吻合。最后,在已设计完成的可重构惠更斯表面单元中引入了电压控制元件,通过控制偏置电压的大小来改变等效电容值,从而实现超表面对电磁波波束不同偏转角度的调控。实现了波束由垂直辐射至40°角度辐射的偏转,仿真效果与理论分析较吻合,为低剖面波导加载超表面对电磁波波束偏转角度的调控提供了强有力的证明。

关键词：超表面波束调控波导集成馈电相位梯度分布可重构