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微阴极电弧推力器数值模拟及实验研究

微阴极电弧推力器数值模拟及实验研究

作者：周思齐大连理工大学

学位级别：硕士

随着航天技术的发展,电推进(Electric Propulsion,EP)技术在太空探索中发挥越来越重要的作用,微阴极电弧推力器(Micro-Cathode Arc Thruster,μ-CAT)是一种新型的脉冲放电推力器,由推力器放电腔室、外加磁路装置和脉冲高压电源组成。其... 详细信息

随着航天技术的发展,电推进(Electric Propulsion,EP)技术在太空探索中发挥越来越重要的作用,微阴极电弧推力器(Micro-Cathode Arc Thruster,μ-CAT)是一种新型的脉冲放电推力器,由推力器放电腔室、外加磁路装置和脉冲高压电源组成。其利用电源加在放电腔室阴阳极之间的脉冲高压击穿电极,发生电弧放电现象,不断烧蚀并击穿阴极金属材料产生等离子体,在磁路装置产生的磁场作用下加速喷出,产生推力。μ-CAT具有质量和体积小、比冲高、加工简单、不需携带额外工质等特点,便于实现批量生产和模块化组装,可用于航天器轨道变迁、误差补偿、深空探测等,在微纳卫星中有广泛应用。本文总结归纳了国内外μ-CAT的发展现状,详细分析了μ-CAT的工作原理,并对同轴型微阴极电弧推力器进行了数值模拟及实验研究。首先使用等离子体粒子模拟(Particle in Cell,PIC)的算法编写了羽流模拟程序,在保证重要物理参数模拟结果正确前提下,利用缩比算法和运动转换公式等缩短了程序的计算时长,加速收敛。程序对给定工况下的μ-CAT的等离子体羽流进行了模拟计算,得到了计算区域的粒子密度分布、电势和磁场分布、离子速度等参数,并采用控制变量法分别模拟计算了磁路系统位置和电流大小对羽流性能的影响;随后在相关理论的指导下,对推力器放电腔室进行了设计改良、对推力器磁路装置和实验所需真空舱体等进行了设计制造,对实验中所需的测量探头、传感器等元器件进行了选型,并搭建了μ-CAT高真空实验平台。实验中对μ-CAT的放电现象、阴极烧蚀、绝缘陶瓷侵蚀、放电特性等进行了观察记录和参数统计,并对比了不同推力器放电腔室放电后绝缘陶瓷的侵蚀结果,针对实验中出现的各种现象做了原理分析。

关键词：电推进微阴极电弧推力器粒子模拟放电特性

考虑路面摩擦性能的自动驾驶汽车安全制动策略

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同济大学学报（自然科学版） 2024年第4期52卷 489-500页

作者：李峰邓宇彤刘亦心周思齐北京航空航天大学交通科学与工程学院北京100191 车路协同与安全控制北京市重点实验室北京100191

针对现有自动驾驶研究大多忽略路面摩擦性能的问题,制备了5种不同级配的沥青混合料车辙板试件,基于Persson表面分形摩擦理论和轮胎‒路面三维有限元模型,求解沥青路面的动摩擦系数和附着系数,表征其摩擦性能,并使用Matlab/Simulink软件... 详细信息

针对现有自动驾驶研究大多忽略路面摩擦性能的问题,制备了5种不同级配的沥青混合料车辙板试件,基于Persson表面分形摩擦理论和轮胎‒路面三维有限元模型,求解沥青路面的动摩擦系数和附着系数,表征其摩擦性能,并使用Matlab/Simulink软件建立自动驾驶汽车的动力学控制模块,根据车辆期望制动减速度和道路摩擦性能逆向反推求解轮缸的制动压力值,实现自动驾驶汽车的制动过程。使用CarSim软件和Matlab/Simulink进行联合仿真,设定了下坡制动和曲线制动工况,分析了纵向坡度、弯道半径和道路超高等影响因素对自动驾驶车辆制动效能的影响。

关键词：三维纹理沥青路面摩擦性能轮胎有限元模型自动驾驶车辆制动效能

缺氧/复氧对滑膜细胞IGF系统及炎性介质生物学效应的影响

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缺氧/复氧对滑膜细胞IGF系统及炎性介质生物学效应的影响

作者：周思齐武汉大学

学位级别：硕士

目的:缺氧/复氧(hypoxia/reoxygenation,H/R)在骨关节炎(osteoarthritis,OA)的病理发生机制中起着重要作用。成纤维样滑膜细胞对H/R刺激高度敏感,被认为参与OA进展过程中的软骨降解。本研究主要检测H/R对滑膜细胞胰岛素样生长因子(insul... 详细信息

目的:缺氧/复氧(hypoxia/reoxygenation,H/R)在骨关节炎(osteoarthritis,OA)的病理发生机制中起着重要作用。成纤维样滑膜细胞对H/R刺激高度敏感,被认为参与OA进展过程中的软骨降解。本研究主要检测H/R对滑膜细胞胰岛素样生长因子(insulin-like growth factor,IGF)系统以及炎性介质的效应。方法:分离培养正常原代滑膜细胞并进行免疫荧光鉴定;H/R模型的建立:轮流将细胞培养皿置于缺氧条件(1%O)2 h,常规培养条件2 h,重复进行3个循环。收集细胞培养上清液,血气分析仪监测培养条件氧分压。酶联免疫吸附测定(ELISA)检测细胞培养上清液趋化因子CCL-5、IL-1β和IL-6的水平;实时定量聚合酶链式反应(RT-PCR)检测滑膜细胞中IGF-1、IGFBP-3的mRNA表达水平;Western Blot检测滑膜细胞中IGF-1、IGFBP-3、COX-2、ADAMTS-5、MMP-13、INOS、P-P65、P65、P-IκB和IκB的蛋白表达水平;流式细胞仪检测滑膜细胞内活性氧(reactive oxygen species,ROS)的释放、线粒体膜电位以及线粒体通透性转换孔的开放;透射电镜检测滑膜细胞线粒体的形态学变化;免疫细胞荧光检测滑膜细胞中P65的核位移。结果:H/R增加了细胞培养上清中TNF-α诱导生成的CCL5、IL-1β和IL-6水平;H/R增加了TNF-α诱导的IGFBP-3的表达,下调了IGF-1的表达;H/R促进了线粒体膜电位的下降、线粒体通透性转换孔的开放和细胞内ROS的释放;H/R介导了线粒体基质肿胀、外膜破裂和嵴减少;此外,H/R还可增加分解性代谢因子的表达,激活滑膜细胞中NF-κB信号通路。结论:H/R可在滑膜细胞中诱导炎症反应,增加TNF-α所诱导的炎症反应,从而促进OA的病理发生。

关键词：缺氧/复氧 IGF-1 IGFBP-3 线粒体 NF-κB信号通路滑膜细胞 OA

车用碳化硅永磁同步电机驱动系统谐波抑制研究

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车用碳化硅永磁同步电机驱动系统谐波抑制研究

作者：周思齐华侨大学

学位级别：硕士

随着新能源汽车产业的飞速发展,车载电机驱动器的发展目标逐渐向着高效率、高功率密度、高可靠性靠近。为了满足高功率密度的要求,开始对电机驱动器的工作开关频率提出了更高的要求。但是目前应用最广泛的硅(Si)基功率器件在开关频率、... 详细信息

随着新能源汽车产业的飞速发展,车载电机驱动器的发展目标逐渐向着高效率、高功率密度、高可靠性靠近。为了满足高功率密度的要求,开始对电机驱动器的工作开关频率提出了更高的要求。但是目前应用最广泛的硅(Si)基功率器件在开关频率、开关损耗等方面已逼近材料的极限,导致Si基功率器件在高功率、高频场景下的应用十分受限,十分限制新能源汽车的发展。作为第三代半导体器件的碳化硅基MOSFET(下文简称SiC基MOSFET),由于耐高压、耐高温、低损耗等特性。可以替代Si基器件在高开关频率环境下工作,使驱动器更加小型化、轻型化。但是SiC基MOSFET在高开关频率下,存在死区效应加剧,以及高频电磁干扰、电磁噪声严重等关键问题。因此本文重点研究SiC基MOSFET在高开关频率下如何缓解死区效应问题,以及抑制高频电磁干扰问题。首先,本文建立了永磁同步电机以及电机驱动逆变器的数学模型,并分析了矢量控制原理,包括SVPWM基本工作原理,空间矢量合成原理,扇区判断及相应的矢量作用时间推理。其次,针对SiC基MOSFET高频工作时存在死区效应加剧的问题,本文通过分析死区效应产生的原因,提出了基于电流矢量角死区线性补偿策略,通过与传统死区补偿策略对比分析,本文所提出基于电流矢量角的死区线性补偿策略可以有效的改善死区效应导致的电流畸变现象。然后,针对SiC基MOSFET高频工作时会产生较大的电磁干扰、电磁噪声等问题,本文提出了基于纹波电流峰值预测变开关频率策略,通过对纹波电流峰值进行预测,实时变化开关频率,抑制电磁谐波。通过与传统随机PWM变频策略对比分析,本文所提出的变开关频率策略可以有效地高频谐波分量,有效的抑制了电磁干扰问题。最后,基于SiC基MOSFET的电机逆变器软硬件设计,并搭建相关的实验平台,通过实验结果,验证了本文所提出的死区补偿策略以及变开关频率策略的良好性能。

关键词：永磁同步电机碳化硅死区补偿变开关频率电磁谐波抑制

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量子操作传送及分享协议设计与分析

量子操作传送及分享协议设计与分析

作者：周思齐四川师范大学

学位级别：硕士

量子通信是利用量子纠缠效应进行信息传递的新型通讯方式,是量子论和信息论相结合的新的研究领域.根据量子力学的基本原理,量子通信具有高效率和绝对安全等特点,因此成为国际上量子物理和信息科学的研究热点.这门近三十年发展起来的新... 详细信息

量子通信是利用量子纠缠效应进行信息传递的新型通讯方式,是量子论和信息论相结合的新的研究领域.根据量子力学的基本原理,量子通信具有高效率和绝对安全等特点,因此成为国际上量子物理和信息科学的研究热点.这门近三十年发展起来的新型交叉学科已逐步从理论走向实验,并向实用化发展.本文围绕量子通信在量子操作传送及量子操作分享方面的相关协议进行研究,以线性代数为工具,利用不同的量子态作为量子信道,设计了双向量子操作传送,量子操作分享协议.论文共分六章,主要研究内容如下:1.双向量子操作传送.近年来,双向量子通信已成为研究热点,考虑双向传送的目的在于为构成网络的量子操作传送奠定基础.论文首先对量子操作传送方案进行简介,其次基于三种不同的量子信道,设计了三个双向的量子操作传送协议.最后对第三个协议进行推广,提出一个以多粒子cluster态作为量子信道的双向操作传送方案.2.量子操作分享.在量子操作传送的思想基础上,将接收系统的数目增加,设计了一个基于七粒子Brown态的四方操作分享方案.本方案的优越之处在于,三个接收方都有可能成功接收到发送方所发送的量子信息.文中进一步将量子信道推广为多粒子的Brown态,通过酉操作及一系列Bell测量,使其转化为七粒子的情形,继而操作分享得以完美实现.3.噪声对操作传送的影响.事实上,一个真实的量子系统会受到周围环境的影响,尤其是噪声环境的影响.结合理想环境下的操作传送方案,本文利用保真度分析相位阻尼噪声及幅值阻尼噪声对双向操作传送方案的影响.通过计算并结合Matlab进行数值分析,讨论了三个方案的量子信道中所有粒子分别遭受两种噪声的情形.4.实验可行性、确定性、安全性以及效率分析.首先,文中设计的协议都具有实验可行性,并均能以100%的概率成功实现.其次,安全性是量子通信过程中必须考虑的因素,文中所有协议皆能轻易地破解来自外部的攻击和内部的欺骗.最后,对部分方案进行效率分析,并得出效率通式.

关键词：双向量子操作传送量子操作分享量子测量酉矩阵变换量子噪声效率

基于BIM技术的综合体建设工程项目施工风险防范研究

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基于BIM技术的综合体建设工程项目施工风险防范研究

作者：周思齐重庆大学

学位级别：硕士

在快节奏的生活和工作大环境下,人们对效率的追求更为强烈。城市综合体是一个集便捷、经济、效率等多功能于一体的综合型空间,为大都市人们对高效率的生活和工作需求提供了便利的场所。进行城市综合体的开发不仅能够让城市的空间布局更... 详细信息

在快节奏的生活和工作大环境下,人们对效率的追求更为强烈。城市综合体是一个集便捷、经济、效率等多功能于一体的综合型空间,为大都市人们对高效率的生活和工作需求提供了便利的场所。进行城市综合体的开发不仅能够让城市的空间布局更为和谐,同时还能够提升城市区域的活力和形象,这使得各个地方管理层与投资者对此极为重视。但是我国的城市综合体项目的现状是积极立项、仓促的进行开工建设、急于求成,同时没有完善的系统风险评估系统来进行城市综合体项目的风险控制,致使开发商遭受建设资金链紧张、综合体项目难以被市场消化吸收等问题的困扰。论文的研究目的是在建立我国综合体项目施工风险评价指标体系,并通过BIM技术对识别出的风险进行防范,为我国在这方面开发提供参考。论文首先对城市综合体相关的理论进行了研究,对国内外房地产项目的风险管理理论以及项目管理理论进行了深入探讨,并对本文研究的BIM技术、综合体建设工程项目以及施工风险的相关概念及研究范围进行界定。其次,着重分析了城市综合体项目如何进行风险因素识别,并构建对相关因素指标的评价体系。层次分析法适用于指标权重的解决,在风险的评判上采用模糊评价法进行,最终构建城市综合体建设施工项目的风险评价模型。在综合体建设工程详细分析后,基于这些数据对风险评价指标是否满足要求和操作性是否可行进行验证。最后,对重庆中心综合体项目进行风险评价,利用BIM技术实现对项目实施过程中的质量、进度、安全及成本实时管控,并提出相应的措施和建议,并作出风险防范。论文结合模糊综合评价法以及层次分析法的各自优点,进行了综合体建设工程项目的初始风险评评估模型的构建,并通过构建的风险评估模型对重庆中心综合体进行实证研究,最后通过一系列的验证得出构建的风险评估模型在操作性上和合理性上都符合要求,同时突出了BIM技术对于综合体建设工程的项目施工风险的防范的重要现实意义。

关键词：综合体建设工程风险评价 BIM技术模糊综合分析法

言语行为理论视角下《傲慢与偏见》中的反讽研究

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言语行为理论视角下《傲慢与偏见》中的反讽研究

作者：周思齐吉林大学

学位级别：硕士

文学是作家灵活使用语言创造出的伟大成果，是通过创作完成的具有概括性的言语行为。在对作品中的言语行为进行系统分析的基础上，读者能够更准确地理解作者想要表达的中心思想和作品主题。随着语用学的迅速发展，许多重要的语用学理论... 详细信息

文学是作家灵活使用语言创造出的伟大成果，是通过创作完成的具有概括性的言语行为。在对作品中的言语行为进行系统分析的基础上，读者能够更准确地理解作者想要表达的中心思想和作品主题。随着语用学的迅速发展，许多重要的语用学理论，如奥斯丁——塞尔的言语行为理论都被成功地运用于文学批评当中，从而产生了一门新的边缘学科——文学语用学。在文学语用学当中，言语行为理论被公认是该学科的主要理论，是分析文学语篇的最有效的方法，已得到广泛的应用。现如今，应用该理论分析戏剧和诗歌文本在国内外都较为普遍，但是，将其用于小说文本的分析还相对少见。简·奥斯汀是世界上极具影响力的女性小说家之一，其代表作《傲慢与偏见》，以细致入微的描写和活泼风趣的文字，展现了宁静的英国田园小镇上女性的婚姻观和恋爱观。对于反讽手法的灵活运用是她作品中的最显著的特色之一，然而，纵观文学领域的奥斯汀研究，更多的学者将目光聚焦在作品的人物思想、社会形态、写作风格等方面，很少从语用学角度对其语言技巧进行分析。反讽与言语行为理论存在共通之处，即两种语言现象都具有言外之力的效果。本文试图从言语行为理论视角，对《傲慢与偏见》的反讽言语行为进行尝试性研究，探讨宏观反讽言语行为和微观反讽言语行为在作品中的应用。本文首先介绍了当前中西方对于该课题的研究成果和现状，简要陈述了进行该研究的目的和意义。其次从反讽和言语行为理论角度搭建起研究的理论框架。最后从宏观和微观两个层面对小说中的语言和人物对话进行了语用分析。其中，宏观反讽主要用来完成作者与读者之间的交流，包括结构反讽和字面反讽;微观反讽主要用来实现小说中人物之间的交流，包括阐述式反讽、指令式反讽、表达式反讽和承诺式反讽。本文以小说全文文本作为语料进行数据统计，通过定性和定量相结合的研究方法对各种反讽进行了分析和研究，得出不同形式的反讽因其自身特点应用率不同，应用环境也不一样且产生的作用也不尽相同的结论。比如，宏观反讽中，字面反讽的应用频率要显著高于结构反讽。微观反讽中，阐述式反讽则是最常出现的反讽形式，出现频率远远高于其他三种形式。另外，鉴于承诺式反讽和表达式反讽具有局限性，应用的频率较低，并且只出现在一些特定的场景下，实现一些特殊的表达效果。本文通过详实的数据分析和典型的个案研究，希望能够更好地帮助读者感受简·奥斯汀独特的写作技巧和风格，并验证语用学理论，尤其是言语行为理论，应用在文学作品的分析与欣赏在理论上是站得住脚的，在实际中也是可行的，这对于读者理解作者意图和理解人物刻画方面将起到重要作用。

关键词：文学语用学言语行为理论反讽《傲慢与偏见》

碳纳米管增强火山灰基地聚合物的制备与性能表征

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交通运输工程学报 2023年第2期23卷 153-165页

作者：李峰张荣荣周思齐杨湛宁北京航空航天大学交通科学与工程学院北京100191

为研究多壁碳纳米管对火山灰基地聚合物的增强效果与机理,通过显微观察和图像识别对比了不同超声时间多壁碳纳米管分散液中团聚体的数量和面积,确定了适宜的超声分散时长;以不同顺序混合分散液、碱激发剂溶液和火山灰制备地聚合物,通过... 详细信息

为研究多壁碳纳米管对火山灰基地聚合物的增强效果与机理,通过显微观察和图像识别对比了不同超声时间多壁碳纳米管分散液中团聚体的数量和面积,确定了适宜的超声分散时长;以不同顺序混合分散液、碱激发剂溶液和火山灰制备地聚合物,通过所得浆体的稠度试验、硬化试件的三点弯曲试验、单轴压缩试验研究了不同掺量、不同种类的多壁碳纳米管对地聚合物工作性能与力学性能的影响,并利用扫描电子显微镜-能谱仪、压汞试验对地聚合产物的微观形貌和孔隙结构进行表征。分析结果表明:随着超声时间的增加,多壁碳纳米管的分散效果改善明显,45 min超声后超过85%的团聚体面积减小至0~100μm~2,总团聚体面积占比小于1%,且平均面积小于50μm~2;先添加多壁碳纳米管分散液再添加碱激发剂溶液的材料混合顺序更有利于纤维的均匀分散和地聚合物工作性能的保持;多壁碳纳米管在0.10%质量掺量时,对火山灰基地聚合物流动度影响不大,且能够有效提升其力学性能;功能化的多壁碳纳米管由于具有更强的亲水性和润湿性,对浆体工作性能的影响更轻微,对硬化试件力学性能的提升更显著,28 d时抗折、抗压强度较参照组最高可分别提升31.0%、15.9%;微观检测结果显示,多壁碳纳米管在地聚合物中发挥了桥接、填充、成核作用,因而实现性能的改善。

关键词：道路工程地聚合物稠度试验强度试验碳纳米管微观机理

鼠尾草酸对白细胞介素-1β诱导的软骨细胞基质降解的作用及机制

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武汉大学学报（医学版） 2024年第10期45卷 1170-1175页

作者：黄琴周思齐武汉大学人民医院骨外科湖北武汉430060

目的:探讨鼠尾草酸(CAD)对白细胞介素-1β(IL-1β)诱导的大鼠软骨细胞基质降解的作用及机制。方法:体外培养原代大鼠软骨细胞并随机分成4组:对照组(Control)、IL-1β组(10 ng/mL)、CAD(4μmol/L)+IL-1β组和CAD(8μmol/L)+IL-1β组。处... 详细信息

目的:探讨鼠尾草酸(CAD)对白细胞介素-1β(IL-1β)诱导的大鼠软骨细胞基质降解的作用及机制。方法:体外培养原代大鼠软骨细胞并随机分成4组:对照组(Control)、IL-1β组(10 ng/mL)、CAD(4μmol/L)+IL-1β组和CAD(8μmol/L)+IL-1β组。处理24 h后,CCK-8检测不同浓度CAD(0、1、2、4、8、16、32和64μmol/L)对软骨细胞增殖的效应;实时荧光定量PCR(RT-qPCR)检测软骨细胞肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、基质金属蛋白酶13(MMP13)、血小板反应蛋白解整合素金属肽酶5(ADAMTS5)、性别决定区域Y框蛋白9(Sox9)、Ⅱ型胶原蛋白α1链(Col2a1)和聚集蛋白聚糖(ACAN)mRNA的表达;免疫细胞荧光检测软骨细胞MMP13、Col2a1和P65蛋白的表达;Western Blot检测软骨细胞P65的蛋白表达及定量分析。采用分子对接验证CAD潜在的作用靶点。结果:与对照组相比,高浓度CAD(16、32和64μmol/L)以浓度依赖性的方式抑制软骨细胞增殖(P<0.01);进一步与对照组相比,IL-1β显著促进软骨细胞TNF-α、MMP13和ADAMTS5的表达并抑制Sox9、Col2a1和ACAN的表达,而CAD(4和8μmol/L)处理能够显著改善IL-1β诱导的软骨细胞基质降解(P<0.05,P<0.01);机制层面,CAD能够显著抑制IL-1β诱导的P65核转位;分子对接显示CAD与P65具有较好的结合。结论:CAD能够显著改善IL-1β诱导的软骨细胞基质降解并通过P65抑制核因子-κB(NF-κB)信号通路。

关键词：骨关节炎鼠尾草酸软骨细胞细胞外基质 NF-κB信号通路白细胞介素-1β