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大兴区PM2.5特征解析及其碳溯源研究

大兴区PM2.5特征解析及其碳溯源研究

作者：崔景文北京石油化工学院

学位级别：硕士

我国经济快速发展的同时,能源使用量不断增加,化石燃料燃烧排放过量的大气污染物和温室气体,使环境和气候问题加剧。本研究在新城地区于2023年1月1日至12月31日对大气污染物及气象因素进行在线观测,分析细颗粒物PM2.5及其组分的浓度变... 详细信息

我国经济快速发展的同时,能源使用量不断增加,化石燃料燃烧排放过量的大气污染物和温室气体,使环境和气候问题加剧。本研究在新城地区于2023年1月1日至12月31日对大气污染物及气象因素进行在线观测,分析细颗粒物PM2.5及其组分的浓度变化特征,对PM2.5进行组分重构分析其组分变化规律,并通过正交矩阵因子分解法（PMF源解析）、OSAM扩散模型模拟探究其行业来源和外部传输占比;通过编制2021年大兴区主要大气污染物排放清单,对相关行业的主要大气污染物排放特征及分担率进行深入分析;对大兴区二氧化碳（CO2）排放量进行核算,从而分析CO2排放量与大气污染物浓度的相关性。（1）观测期间大兴区PM2.5年均浓度为36.85±28.09μg/m3,第一、第四季度浓度较高且波动大,第二、第三季度浓度较低且稳定。水溶性离子是PM2.5主要组成部分,占比41.82%,二次无机离子（SNA）占水溶性离子的92.32%;碳组分对PM2.5贡献占比达15.00%,OC是碳组分的主要组成部分;无机元素对PM2.5贡献仅为8.65%,其中K、Si、Al、Fe、Ca是无机元素的主要组成元素;大兴区受二次污染影响较大,在组分重构分析中,二次无机离子（SNA）、有机物（OM）和地壳元素（GM）三者之和在四个季度中占比均超过80%,这说明大兴区PM2.5主要贡献来源为二次源和扬尘源。（2）经PMF源解析,发现二次源、移动源和扬尘源对PM2.5贡献显著;OSAM模拟分析显示,大兴区PM2.5浓度主要受本地积累影响,占比达58.62%,不同行业贡献中居民源和交通源对PM2.5贡献显著。（3）通过编制2021年大兴区主要大气污染物排放清单,发现大兴区NOx、CO、PM10、CO2、VOCs、PM2.5、SO2、NH3、OC、BC这9种污染物及CO2的排放量分别为30937.28 t、23574.69 t、11294.6 t、8954.98 t、7239.03 t、4295.63 t、2305.33 t、1372.83 t、85.33 t、5.25 t,其中扬尘源、移动源和化石燃料燃烧源是主要贡献来源。（4）结合大兴区能源使用量,对本地CO2排放量进行核算。发现近年来,随着能源结构调整实施,化石能源使用量不断下降,环境友好型能源使用量逐年升高,且CO2排放总量有降低的趋势。（5）经相关性分析,CO2排放量与大气污染物浓度呈正相关,在污染期的相关性比清洁期更显著,且清洁期外部传输对两者相关性的影响更大。将大气污染物排放清单和PMF源解析两种方法中大气污染物浓度和CO2排放量贡献来源占比进行对比,移动源、电力热力源和工艺过程源是主要贡献来源。因此,依据清单核算结果,减少机动车尾气排放,推行绿色低碳出行;控制新城区及周边地区制造业生产活动,尤其是对水泥、玻璃、陶瓷等非金属矿物制造业,从而有效控制大气污染物浓度和CO2排放量,达到协同减排的目的。

关键词： PM2.5 组分特征 PMF源解析排放清单协同减排

变革型领导对幼儿园教师职业倦怠的影响研究：一个有调节的中介模型

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变革型领导对幼儿园教师职业倦怠的影响研究：一个有调节的中介模...

作者：崔心怡扬州大学

学位级别：硕士

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管道内表面双裂纹相互作用研究

管道内表面双裂纹相互作用研究

作者：崔金泰北京化工大学

学位级别：硕士

压力管道广泛应用在石油化工、航天等行业中,裂纹是威胁管道安全运行的重要因素之一。工程管道上的裂纹往往是以多裂纹或裂纹群形态出现。因此,研究裂纹之间的相互作用,并对裂纹群进行等效和评定具有非常重要的意义。本文基于FRANC3D裂... 详细信息

压力管道广泛应用在石油化工、航天等行业中,裂纹是威胁管道安全运行的重要因素之一。工程管道上的裂纹往往是以多裂纹或裂纹群形态出现。因此,研究裂纹之间的相互作用,并对裂纹群进行等效和评定具有非常重要的意义。本文基于FRANC3D裂纹分析软件,对管道内表面环向双裂纹之间的相互作用进行数值模拟,考察影响裂纹间相对作用的因素,包括裂纹间距、偏置、裂纹尺寸、管道尺寸、裂纹倾斜角度等变量,提出裂纹之间屏蔽或加强作用边界,拟合平行双裂纹前缘关键点应力强度因子计算公式。主要研究内容和结论如下:（1）建立了管道内表面环向双裂纹有限元模型并应用FRANC3D进行分析。通过对比单裂纹数值模拟结果与已知经验公式计算结果,验证了有限元模型和采用FRANC3D进行裂纹分析的可靠性。（2）对于本文研究的双裂纹,定义了主、次裂纹,研究了在不同相对位置和相对尺寸下双裂纹间相互作用,重点是次裂纹对主裂纹前缘关键点处应力强度因子的影响。结果发现,如果双裂纹之间没有偏置,则主裂纹前缘受到屏蔽作用;如果双裂纹之间发生偏置,则主裂纹前缘不同位置受到的作用不一样,裂纹远端一般受加强作用,而裂纹近端一般受到屏蔽作用;主次裂纹本身的相对尺寸变化对裂纹受到增强作用或屏蔽作用的边界没有影响,但影响增强或屏蔽作用的大小。（3）考察了主裂纹尺寸和管道尺寸对裂纹间相互作用的影响,发现在所研究范围内,管道尺寸对裂纹间相互作用影响可以忽略;当裂纹间相互距离同比变化时,主裂纹尺寸变化对双裂纹间的相对作用影响很小。（4）根据平行双裂纹数值模拟结果,建立了双裂纹相互屏蔽或加强作用边界,拟合了以应力强度因子为表征的管道内表面环向平行双裂纹相互作用计算关联式,并进行了数值验证。（5）基于平行双裂纹研究,考察了不平行双裂纹相互作用。结果表明,相对于平行裂纹,由于不平行裂纹相对位置发生改变,裂纹间的相互作用随次裂纹倾斜角变化而变化;然而,改变次裂纹的尺寸,1/1～0随次裂纹倾斜角度的变化趋势没有改变,意味着主裂纹前缘受到加强作用或削弱作用的相对位置并没有发生改变,但加强作用或削弱作用的大小有所变化。

关键词：管道双裂纹应力强度因子裂纹间相互作用

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长子县文化遗产旅游资源开发现状调查与评价

长子县文化遗产旅游资源开发现状调查与评价

作者：崔阿静内蒙古财经大学

学位级别：硕士

山西省长子县文化遗产旅游资源丰富多样。科学合理地开发不仅有利于保护和传承长子县的文化遗产旅游资源;还有利于提高从业者的收入、增加地方财政收入;进而实现通过开发文化遗产旅游资源反哺文化遗产旅游资源的目标。所以,本文以长子... 详细信息

山西省长子县文化遗产旅游资源丰富多样。科学合理地开发不仅有利于保护和传承长子县的文化遗产旅游资源;还有利于提高从业者的收入、增加地方财政收入;进而实现通过开发文化遗产旅游资源反哺文化遗产旅游资源的目标。所以,本文以长子县文化遗产旅游资源开发状况调查及评价研究为题,运用文献归纳、实地调研、定性与定量相结合等方法对长子县文化遗产旅游资源开发状况进行调查与评价。通过对长子县文化遗产旅游资源开发状况调查得到结论:长子县是精卫填海传说之发源地,是丹朱封地,县域内一共保存着不可移动的文物有891处,其中包括13处国保单位、17处省保单位、14处市保单位、198处县保单位;馆藏文物保存有59319件,其中包括19件一级文物、73件二级文物、303件三级文物;元以前古建筑39处,占所属长治市同期文物的20%以上,可谓历史悠久、山川锦绣、古迹众多、文化灿烂,积淀深厚。丰富的文化旅游资源对当地旅游发展起到了很好的促进作用,但也存在一些问题,比如,问题配套设施不够健全,部分景点出现破坏,娱乐性内容相对缺乏,宣传力度不够等。针对上述结论提出开发策略:本着保护与开发互不影响、经济效益和社会效益互不冲突的原则,对山西省长子县文化遗产旅游进行整体保护、采取针对性开发、改善基础设施与配套设施、采取多方宣传和合理营销的方式、加强合作保护等开发政策。

关键词：文化遗产旅游资源调查与评价山西省长子县

宽体探测器CT不同扫描方式对体模图像质量影响的初步研究

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中华放射医学与防护杂志 2024年第7期44卷 622-627页

作者：亓慧崔丁也李伟山东第一医科大学、山东省医学科学院研究生部济南250117 山东第一医科大学第一附属医院、山东省千佛山医院放射科济南250014

目的利用体模探究宽体探测器CT使用不同的扫描模式和探测器宽度时对图像质量和辐射剂量的影响。方法使用320排CT在不同扫描方式下对Catphan500模体的CTP404和CTP486模块进行扫描,并将每个模块置于扫描野的中心位置。轴扫模式时,分别选... 详细信息

目的利用体模探究宽体探测器CT使用不同的扫描模式和探测器宽度时对图像质量和辐射剂量的影响。方法使用320排CT在不同扫描方式下对Catphan500模体的CTP404和CTP486模块进行扫描,并将每个模块置于扫描野的中心位置。轴扫模式时,分别选择80、120、140和160 mm探测器准直宽度;螺旋扫描模式时,选择40和80 mm。两种扫描模式的管电流均选择240和100 mAs。采用基于任务的传递函数(TTF)来衡量空间分辨率,以噪声功率谱(NPS)衡量噪声的imQuest软件进行客观评价,并记录图像的特征数据和CT容积剂量指数(CTDI_(vol))值。结果扫描模式对图像的空间分辨率和噪声有主要影响。对于空间分辨率,轴扫模式的TTF曲线较螺旋扫描模式略右移,表明轴扫模式具有更高的空间分辨率;对于噪声,NPS峰值频率和平均空间频率提示两种扫描模式的噪声纹理相似,但噪声值和NPS曲线下面积一致均提示轴扫模式的噪声更低,轴扫模式较螺旋扫描模式噪声降低14%,曲线下面积减少26%。轴扫模式图像质量优于螺旋扫描模式,辐射剂量降低约13%。虽然探测器准直宽度对高对比度分辨率和噪声无明显影响,但随着探测器宽度的增加,CTDI_(vol)值有所减低,轴扫模式下当探测器准直宽度增加1倍时,CTDI_(vol)减少了9%。结论不同的扫描方式对图像质量和辐射剂量具有一定的影响,尤其是扫描模式。在临床上应该根据扫描部位以及诊断要求选择适合的扫描方式。

关键词：探测器宽度扫描模式空间分辨率噪声

缩尺效应对砂砾石料力学特性及其本构模型的影响

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浙江大学学报（工学版） 2024年第6期58卷 1198-1208页

作者：崔熙灿张凌凯王建祥新疆农业大学水利与土木工程学院新疆乌鲁木齐830052 新疆水利工程安全与水灾害防治重点实验室新疆乌鲁木齐830052 贵州民族大学建筑工程学院贵州贵阳550025

针对三轴仪受颗粒尺寸的限制而存在缩尺效应的问题,以新疆阿尔塔什筑坝料为研究对象,通过大型三轴数值模拟试验,从宏细观角度开展缩尺效应对砂砾石料力学特性及其非线性本构模型影响的研究.结果表明,随着围压的增加,试样偏应力极值增大... 详细信息

针对三轴仪受颗粒尺寸的限制而存在缩尺效应的问题,以新疆阿尔塔什筑坝料为研究对象,通过大型三轴数值模拟试验,从宏细观角度开展缩尺效应对砂砾石料力学特性及其非线性本构模型影响的研究.结果表明,随着围压的增加,试样偏应力极值增大,剪缩程度显著而剪胀特性被抑制;随着试样尺寸的增大,其峰值强度提高,试样由剪缩向剪胀过渡.随着试样尺寸的增大,邓肯模型的内摩擦角分量、弹性模量参数、体积模量参数均明显增大,其他参数的影响可忽略不计.砂砾石料的内摩擦角分量与颗粒粒径呈对数型函数关系,弹性模量参数、体积模量参数与颗粒粒径均呈线性函数关系.随着试样尺寸的增大,变形集中区的范围更广泛,其形式逐渐由“X”型变为“X+x”或“X+x+x”型变形集中区.初始阶段配位数随着试样尺寸的增大而增加;加载过程中配位数增加,试样以剪缩为主,随着试样尺寸的增大其配位数逐渐呈减小趋势,剪缩性被抑制.

关键词：砂砾石料离散元分析三轴试验模拟缩尺效应邓肯模型

青色发光硼硅酸盐玻璃的制备、结构与光学性能研究

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青色发光硼硅酸盐玻璃的制备、结构与光学性能研究

作者：崔久治景德镇陶瓷大学

学位级别：硕士

白光发光二极管（Light Emiting Diodes,LEDs）商品化制作方法是在In Ga N蓝光芯片上涂覆一层钇铝石榴石（Yttrium Aluminium Garnet,YAG）荧光粉,但青色间隙的存在导致色彩还原性差、显色指数低等实际应用问题难以解决。随着紫外光芯... 详细信息

白光发光二极管（Light Emiting Diodes,LEDs）商品化制作方法是在In Ga N蓝光芯片上涂覆一层钇铝石榴石（Yttrium Aluminium Garnet,YAG）荧光粉,但青色间隙的存在导致色彩还原性差、显色指数低等实际应用问题难以解决。随着紫外光芯片技术的成熟,基于紫外光芯片激发获得更多青光的白光LEDs设计更加引人注目。目前,这种设计理念在高性能荧光粉中得到了大量的实践,但在非晶态玻璃中报道却并不多。为了填补紫外激发型白光LED玻璃中青色发光的不足,本文分别制备了Bi离子和Eu离子掺杂硼硅酸盐玻璃,通过结构表征傅里叶变换红外（Fourier Transform Infrared,FT-IR）方法和发射光谱、衰减光谱、透过光谱等研究了硼硅酸盐玻璃的微观结构和光学性能。主要研究内容包括以下部分:1.基于BO-SiO-AlO-YO-KO-BiO-MO（M=Ca,Sr,Ba）体系,采用高温熔融冷却法在空气中制备了Bi掺杂青色发光玻璃,研究了Bi离子的发光性能随碱土金属氧化物的调控关系。结果表明,随着碱土金属原子序数增加,Bi掺杂硼硅酸盐玻璃激发峰位从339 nm（Ca）红移到342 nm（Sr）和346 nm（Ba）,相应的青光发射峰位从482 nm（Ca）红移到492 nm（Sr）和502 nm（Ba）。其中,SrO调控的Bi掺杂硼硅酸盐玻璃呈现出最佳的青光发射性能,对应的CIE坐标为（0.2675,0.3411）,荧光量子效率（Photoluminescence Quantum Yield,PLQY）为35.01%。2.基于BO-SiO-SrO-EuO体系,通过外置碳粉构造还原气氛,采用高温熔融冷却法制备了Eu离子掺杂青色发光玻璃。研究了不同B/Si比例对Eu掺杂硼硅酸盐玻璃(（70-x）BO-x SiO-30SrO-0.1EuO)的发光行为,发现在410 nm激发下,随着x增加,硼硅酸盐玻璃呈现出471到492 nm（蓝色到青色）的发光,在x=25时发射强度最强。同时研究了不同Eu离子掺杂浓度对硼硅酸盐玻璃（45 BO-25SiO-30 SrO-y EuO）发光行为的影响,在410 nm激发下,随着y增加,玻璃样品呈现出471 nm到488 nm（蓝色到青色）的发光,当y值为0.4时,发射强度最强,对应的CIE坐标为（0.2060,0.2988）。3.基于BO-SiO-BaO-EuO-SiN体系,通过同时内置SiN和外置竹炭,并采用二次高温熔融冷却法制备了Eu离子掺杂硼硅酸盐发光玻璃。随着熔融保温时间的延长,在394 nm激发下,Eu掺杂硼硅酸盐玻璃发光峰位从490（0 min）移动到474 nm（150 min）,发射由青光逐渐变为蓝光。当二次熔融时间为90 min时,Eu掺杂硼硅酸盐玻璃表现出最佳的青光发射性能,发射峰位为486 nm,对应的CIE坐标为（0.2343,0.3259）,PLQY为37.97%。通过对Bi和Eu离子掺杂硼硅酸盐玻璃的系统研究,本工作获得了位于CIE青色范围内的发光玻璃,为解决全光谱白光LED中存在青色间隙的问题提供了新思路和新方法。

关键词：青色发光硼硅酸盐玻璃 Bi或Eu掺杂玻璃微观结构

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基于深度学习的拓扑优化算法研究

基于深度学习的拓扑优化算法研究

作者：崔富豪烟台大学

学位级别：硕士

拓扑优化是工业设计领域中常见的数学方法,旨在给定的物理领域内,在满足各种约束条件、负载和其他边界条件等前提下,生成最佳的拓扑结构。传统的拓扑优化方法大多使用有限元法(Finite Element Method,FEM),但有限元方法的迭代计算很大... 详细信息

拓扑优化是工业设计领域中常见的数学方法,旨在给定的物理领域内,在满足各种约束条件、负载和其他边界条件等前提下,生成最佳的拓扑结构。传统的拓扑优化方法大多使用有限元法(Finite Element Method,FEM),但有限元方法的迭代计算很大程度上增加了拓扑优化的时间成本和算力成本。如今,机器学习和深度学习在图像生成领域内的快速发展为拓扑优化的发展带来了机遇。其中,扩散模型是一种新兴的图像生成模型,因生成效果优秀、细节完美等特点被广泛使用;条件生成对抗网络作为经典的图像生成模型,能够根据给定的条件信息生成相应的高质量图像。本文对将在这两个模型的基础上提出基于深度学习的拓扑优化方法,通过优化网络结构,使其更适应拓扑优化生成特性和要求。本文的主要工作如下:(1)提出了基于条件扩散模型的拓扑优化算法(Topology Optimization using Conditional Diffusion Modes,TOu CD)。针对预测拓扑优化最终结构问题,提出采用扩散模型进行预测的深度学习方法为了预测有特定需求的拓扑结构,使整个拓扑优化更具有针对性和物理意义,在扩散模型中创新性地在时间编码器(Time Embedding)中加入了条件信息;为了提高模型的训练效果,损失函数采用均方误差(Mean Squared Error,MSE)和绝对值误差(Mean Absolute Error,MAE)分段式启动模式,使模型快速收敛并趋向于稳定,预测结果与金标准高度相似。通过实验验证,该方法产生的预测结构具有多样化、噪声少等优点。(2)提出了基于级联条件对抗网络的拓扑优化算法(Topology Optimization using Multi-stage c GAN,mc GANs)。针对基于深度学习的拓扑优化方法在条件信息的生成中仍需大量前期准备工作的问题,本文提出级联网络。网络前两个自网络用于生成应变、应力等物理条件信息,后一个子网络用于预测最终拓扑结构,在保证拓扑结构具有物理意义的同时极大地节省了时间成本和算力成本。为了提高网络生成效果,模型生成器采用U-Net架构并加入注意力机制;为了解决模型深度增加导致的梯度爆炸问题,模型引入了残差模块;最后,为了优化部分预测结果出现噪声问题,采用局部二值化方法对最终结果进行后处理。通过实验验证,该方法在时间成本上远远小于传统方法并且领先于TOu CD,预测结果也和传统方法高度相似,且无需迭代计算为实验做前期准备。(3)提出基于条件对抗网络的热扩散拓扑优化算法(Thermal Diffusion Topology Optimization Using c GAN,TDuc GAN)。针对TOu CD预测时间成本依旧很大和mc GANs无法适应热扩散拓扑结构预测问题,本文提出了TDuc GAN网络;针对于深度学习网络不能很好识别出拓扑优化过程中的重要信息问题,本文在TDuc GAN网络中引入了CBAM注意力机制;针对于预测结构与真实结构存在差异性问题,本文多次对TDuc GAN模型进行实验分析,归纳出合理的损失函数。

关键词：扩散模型条件生成对抗网络拓扑优化 U-Net模型

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反铁磁成像的叠层相位恢复方法

Science Bulletin 2024年第4期69卷 466-472页

作者：崔吉哲沙浩治杨文峰于荣 School of Materials Science and Engineering Tsinghua UniversityBeijing 100084China MOE Key Laboratory of Advanced Materials Tsinghua UniversityBeijing 100084China State Key Laboratory of New Ceramics and Fine Processing Tsinghua UniversityBeijing 100084China

Antiferromagnetic imaging is critical for understanding and optimizing the properties of antiferromagnetic materials and *** the widespread use of high-energy electrons for atomic-scale imaging,they have low sensitivity to spin ***,the magnetic contribution to the phase of a highenergy electron wave is weaker than one percent of the electrostatic ***,we demonstrate direct imaging of antiferromagnetic lattice through precise phase retrieval via electron ptychography,paving the way for magnetic lattice imaging of antiferromagnetic materials and devices.

关键词： Antiferromagnetic imaging Magnetic lattice Ptychography Electron microscopy