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一种求解l0约束问题的改进牛顿硬阈值追踪算法

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运筹学学报(中英文) 2025年

作者：黎耀成金环胡子健程万友东莞理工学院计算机科学与技术系

稀疏模型在高维统计学习和信号处理领域都受到了广泛的关注,有大量的数值算法提出,并在理论和实践中取得了显著的成功。近年来的研究表明,当结合牛顿型方法的技术时,其数值性能可以得到显著的提升。本文提出一种求解l0约束优化问题的牛... 详细信息

稀疏模型在高维统计学习和信号处理领域都受到了广泛的关注,有大量的数值算法提出,并在理论和实践中取得了显著的成功。近年来的研究表明,当结合牛顿型方法的技术时,其数值性能可以得到显著的提升。本文提出一种求解l0约束优化问题的牛顿追踪算法。在限制强光滑的条件下,我们证明使用线性搜索的算法是全局收敛的。在限制强光滑和限制强凸的条件下,证明算法是局部二次收敛的。通过测试压缩感知和逻辑回归问题,数值实验证明所提出的算法是有效的。

关键词：稀疏优化牛顿硬阈值算法二次收敛速度

锂离子电池预锂化技术研究进展及工程化应用展望

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储能科学与技术 2025年

作者：许陈程王湛李爽蒋江民鞠治成中国矿业大学材料与物理学院

锂离子电池因其高能量密度和长循环寿命成为广泛使用的储能器件之一。然而，在初始循环过程中，固体电解质界面的形成以及一些不可逆副反应的发生需要消耗部分活性锂，导致初始库伦效率降低，整体电化学性能不佳。因此，需要开发出一种... 详细信息

锂离子电池因其高能量密度和长循环寿命成为广泛使用的储能器件之一。然而，在初始循环过程中，固体电解质界面的形成以及一些不可逆副反应的发生需要消耗部分活性锂，导致初始库伦效率降低，整体电化学性能不佳。因此，需要开发出一种补锂策略来改善这一问题，而预锂化技术被认为是当前解决这一问题的最有效策略之一。本文通过调研相关文献，首先从固体电解质界面膜的形成以及不可逆反应的发生两个角度出发阐明了锂离子电池初始容量损失机理。其次，重点对现有的各种预锂化策略进行了系统分类和总结，对于负极预锂化技术，主要介绍了化学预锂化、负极富锂添加剂以及电化学预锂化等策略；对于正极预锂化技术，主要介绍了过锂化正极材料以及正极预锂化添加剂两种策略。此外，本文还探讨了预锂化技术当前所面临的瓶颈，并为各种预锂化策略提出了后续的改进建议，展望了预锂化技术在大规模实际应用中的潜力，旨在为锂离子电池先进预锂化技术的开发及应用提供有价值的参考。

关键词：预锂化技术固态电解质界面膜,库伦效率高能量密度锂离子电池

普伐他汀对大鼠坐骨神经压碎损伤功能恢复的影响

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中国组织工程研究 2025年第5期29卷 942-950页

作者：刘赞安冉李宝成内蒙古科技大学包头医学院内蒙古自治区包头市014000 内蒙古科技大学包头医学院第一附属医院手足踝外科内蒙古自治区包头市014010

背景:普伐他汀是临床上治疗高胆固醇血症的有效药物,目前发现其在中枢神经损伤的治疗上也能发挥有益作用,然而其机制仍未可知。目的:探究普伐他汀治疗能否加速坐骨神经压碎损伤的功能恢复及其潜在作用机制。方法:将雄性SD大鼠随机分为... 详细信息

背景:普伐他汀是临床上治疗高胆固醇血症的有效药物,目前发现其在中枢神经损伤的治疗上也能发挥有益作用,然而其机制仍未可知。目的:探究普伐他汀治疗能否加速坐骨神经压碎损伤的功能恢复及其潜在作用机制。方法:将雄性SD大鼠随机分为假手术组(坐骨神经暴露但不损伤+生理盐水灌胃)、阴性对照组(坐骨神经压碎损伤+生理盐水灌胃)、普伐他汀组(坐骨神经压碎损伤+普伐他汀灌胃)。普伐他汀组大鼠术后普伐他汀(5 mg/kg)灌胃治疗1周,其余两组大鼠给予等量生理盐水灌胃。术后观察各组大鼠一般情况;术后第2,4,6,8周末测量各组大鼠的坐骨功能指数;术后8周末测量腓肠肌湿质量比;ELISA法检测血清中炎症细胞因子的水平;组织形态计量学分析坐骨神经有髓神经纤维数目、纤维直径、轴突直径、髓鞘厚度;RT-qPCR检测神经生长因子、脑源性神经营养因子的mRNA表达量,Western blot法检测生长相关蛋白43的蛋白表达量。结果与结论:与阴性对照组相比,普伐他汀组坐骨神经功能指数恢复更快(P<0.05),更接近于假手术组水平,血清中炎症细胞因子肿瘤坏死因子α及白细胞介素6表达更低(P<0.05)且接近假手术组,坐骨神经中神经生长因子、脑源性神经营养因子的mRNA相对表达量增加(P<0.05或P<0.01),坐骨神经中生长相关蛋白43的蛋白相对表达量也明显增加(P<0.05),有髓神经纤维数目增加更多,纤维直径、轴突直径及髓鞘厚度数值更大(P<0.01)且与假手术组更接近。结果说明,普伐他汀的治疗加速了坐骨神经压碎损伤的功能恢复,其可能机制是抑制炎症细胞因子肿瘤坏死因子α及白细胞介素6的表达及促进神经营养因子神经生长因子、脑源性神经营养因子的分泌。

关键词：周围神经损伤普伐他汀功能恢复神经营养因子坐骨神经功能指数

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新型含硫醚、亚砜和砜的间双酰胺化合物的设计、合成和杀虫活性

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农药学学报 2025年

作者：舒坤刘吉永相君成兰支利刘民华湖南师范大学化学化工学院南通泰禾化工股份有限公司

随着市场上新型杀虫剂的出现和大量使用，害虫对杀虫剂的抗药性增强，为开发高效、低毒、环境友好型绿色生态杀虫剂应对害虫耐药性威胁问题，采用活性亚结构拼接方法，以环丙氟虫胺为先导化合物，设计并合成了18个含硫醚、亚砜和砜的新... 详细信息

随着市场上新型杀虫剂的出现和大量使用，害虫对杀虫剂的抗药性增强，为开发高效、低毒、环境友好型绿色生态杀虫剂应对害虫耐药性威胁问题，采用活性亚结构拼接方法，以环丙氟虫胺为先导化合物，设计并合成了18个含硫醚、亚砜和砜的新型间二酰胺类化合物，所有化合物均采用核磁共振氢谱(1H NMR)和高分辨质谱（HRMS）进行表征，并选取了部分代表性的化合物通过核磁共振碳谱(13C NMR)表征进一步确证其结构。生物测定实验结果表明，大多数目标化合物对褐飞虱（Nilaparvata lugens）表现出优异的杀虫活性，尤其是12d在100 mg/L下对褐飞虱的杀虫活性为87.32%。部分化合物对朱砂叶螨（Tetranychus cinnabarinus）表现出较好的杀螨活性，其中10f在10 mg/L下对朱砂叶螨的杀螨活性高达100.00%，而在1 mg/L下对朱砂叶螨的杀螨活性为7.63%。此外，根据生测活性初步讨论了构效关系。这项工作为进一步开发间二酰胺杀虫剂提供了一定的理论基础。

关键词：含硫间双酰胺环丙氟虫胺杀虫剂合成构效关系

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三相变频器回路串联故障电弧检测方法研究

电子测量与仪器学报 2025年

作者：高洪鑫王坤远王智勇蔡佳成辽宁工程技术大学电气与控制工程学院

串联故障电弧是引发电气火灾的主要因素之一，针对未知工况条件下串联故障电弧难以准确检测的问题，提出了一种基于实时训练更新核极限学习机（KELM）预测模型的串联故障电弧检测方法。首先，利用三相电动机和变频器负载开展了不同电源... 详细信息

串联故障电弧是引发电气火灾的主要因素之一，针对未知工况条件下串联故障电弧难以准确检测的问题，提出了一种基于实时训练更新核极限学习机（KELM）预测模型的串联故障电弧检测方法。首先，利用三相电动机和变频器负载开展了不同电源谐波、变频器载波频率、变频器运行频率和电流等级条件下的串联故障电弧实验；其次，利用奇异值分解滤波、改进一次指数平滑滤波依次对电流信号进行降噪处理；再次，利用前两个周波电流信号训练更新KELM预测模型，并计算预测模型对下一个周波电流信号的预测残差，然后利用预测残差绝对值构建矩阵，结合非负矩阵分解将残差矩阵降维成一维向量，并利用一维向量的最大值作为故障特征，结合固定阈值实现串联故障电弧检测；最后，测试了提出方法在未知工况条件下的串联故障电弧检测性能和抗噪性能。结果表明：提出方法可以有效检测出未知电源谐波、变频器载波频率、变频器运行频率和电流等级四类未知工况条件下的串联故障电弧，且具有较强的抗噪能力。

关键词：串联故障电弧核极限学习机奇异值分解滤波改进一次指数平滑滤波预测残差非负矩阵分解

描述性手势在学生化学空间能力培养中的应用案例分析

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化学教育(中英文) 2025年第1期 68-69页

作者：郭科胡源龙曾艳吴永成成都石室蜀都中学成都树德中学华中师范大学化学教育研究所郫都区教研培训中心

手势作为一种互动式教学资源，可以有效地传达关系性、空间性和具体化的概念。化学作为一门在原子、分子水平上研究物质的基础学科，要求学生具备化学空间能力。但对于学生而言，在心理上分析、模拟、旋转、透视、转换、匹配、表征虚拟...

手势作为一种互动式教学资源，可以有效地传达关系性、空间性和具体化的概念。化学作为一门在原子、分子水平上研究物质的基础学科，要求学生具备化学空间能力。但对于学生而言，在心理上分析、模拟、旋转、透视、转换、匹配、表征虚拟的微观图像往往是抽象的，因而我们可以考虑手势语言在视觉直观化方面的作用，以此培养学生的空间能力。

关键词：

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黄土公路边坡生态防护滴灌系统一体化研究

公路 2025年 101-109页

作者：李强庞清刚王晶柏愈徐百成山西路桥建设集团有限公司长安大学特殊地区公路工程教育部重点试验室中交第一公路勘察设计研究院有限公司

为优化边坡生态防护中的滴灌应用,通过室内模型试验深入探讨了滴灌均匀度和流量偏差率受滴灌管长度、初始水头和滴头间距的影响机制。采用室内滴灌管出流试验,设置4种滴灌管长度、3种初始水头和3种滴头间距的试验因素,依据试验数据计算... 详细信息

为优化边坡生态防护中的滴灌应用,通过室内模型试验深入探讨了滴灌均匀度和流量偏差率受滴灌管长度、初始水头和滴头间距的影响机制。采用室内滴灌管出流试验,设置4种滴灌管长度、3种初始水头和3种滴头间距的试验因素,依据试验数据计算了各因素下滴灌均匀度和流量偏差率。分析了滴定管长度、初始水头和滴头间距对滴灌参数的影响规律,选取了合适的滴灌设计参数值。对试验提供的滴灌设计参数进行应用,选取现场试验段进行边坡滴灌养护,验证滴灌设计的效果。研究结果表明:滴灌管长度、初始水头和滴头间距对滴灌均匀度和流量偏差率具有显著影响。滴灌管长度在30～40 m时,灌水均匀度均大于0.8,符合规范要求;滴灌管长度为30 m,相比于长度为40 m时,初始水头的增加对灌水均匀度增加效应减弱了。滴头间距增加可以提高灌水均匀度,但对流量偏差率的影响不显著。初始水头为2～3 m时,滴灌管流量偏差率变化值很接近,分别为0.159、0.167、0.157,在3 m水头流量偏差率基本降低至0.45以下,基本满足灌溉要求。选取了离隰高速公路LJ4标段工程边坡作为试验区,验证了滴灌系统设计的可靠性,并根据实际情况进行了微调,确保了滴灌效果的优化。试验区种植的紫穗槐生长情况良好,成活率高,验证了滴灌技术在黄土边坡中生态护坡运用的有效性和可行性。

关键词：公路边坡滴灌系统滴灌均匀度流量偏差率生态护坡

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软材料大变形断裂的相场建模与应用

高分子学报 2025年

作者：田富成冀家乐陈树昱李良彬中国科学技术大学国家同步辐射实验室安徽省先进功能高分子薄膜工程实验室中国科学院软物质化学重点实验室

软材料具有承受大应变和高可恢复性的独特特性，使其在生命科学和软机器人等前沿领域具有不可替代的作用.了解此类材料的复杂断裂行为不仅具有迫切的应用需求，也是材料科学、物理学和连续介质力学等基础学科的研究重点.本文介绍了作者... 详细信息

软材料具有承受大应变和高可恢复性的独特特性，使其在生命科学和软机器人等前沿领域具有不可替代的作用.了解此类材料的复杂断裂行为不仅具有迫切的应用需求，也是材料科学、物理学和连续介质力学等基础学科的研究重点.本文介绍了作者在断裂相场模型方面所做的一些工作，主要关注软材料的大变形断裂相场建模、算法实施以及应用.在有限变形理论框架下，作者发展一种新的混合多场断裂相场模型，用于模拟近不可压缩软材料的大变形断裂.从物理裂纹拓扑的角度清楚阐述了不可压缩性与扩散裂纹张开之间的内在矛盾.为了解决这个问题，该模型利用相场退化函数放松了损伤材料的不可压缩性约束，而不影响完好材料的不可压缩性.通过修改经典的摄动拉格朗日乘子方法，导出了用于近不可压缩大变形断裂问题的新型多场混合变分格式.虽然该混合格式切实有效，但通常需要采用满足inf-sup条件的混合有限元(FE)配置，这进一步加剧了本已昂贵的相场断裂建模的计算负担.为了能够使用具有数值优势的低阶线性单元，作者采用压力投影技术开发了一种稳定的混合公式.该公式的优点在于其简单性和多功能性，允许对所有场变量采用低阶单元离散.考虑到这一特性，作者进一步设计了一种高效的自适应网格划分策略，从而大幅提高了计算效率.为了更好地应对涉及裂纹成核的自适应场景，提出了一种新的基于能量的网格细化判据.此外，本文也完整阐述了稳定混合有限元公式的数值处理，以及自适应网格细化，删除技术的核心操作.所提出的格式的准确性、效率和稳健性已经通过一系列具有代表性的数值案例得到了充分的验证.

关键词：相场模型软材料大变形断裂复杂裂纹不可压缩约束

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宽缓河谷地形高墩桥梁桥位桥型方案比选研究

公路 2025年 240-245页

作者：牛雨竹林永楷徐百成山西离隰高速公路有限公司中交第一公路勘察设计研究院有限公司

以S28灵华高速东延线黑河特大桥为工程依托,针对宽缓河谷地形,从地质、地形角度研究桥位,从地物控制、桥梁高度等因素研究桥梁跨径,进而选择连续刚构、矮塔斜拉桥、斜拉桥等适宜的桥型方案进行比选研究,从设计、施工、造价、景观角度进... 详细信息

以S28灵华高速东延线黑河特大桥为工程依托,针对宽缓河谷地形,从地质、地形角度研究桥位,从地物控制、桥梁高度等因素研究桥梁跨径,进而选择连续刚构、矮塔斜拉桥、斜拉桥等适宜的桥型方案进行比选研究,从设计、施工、造价、景观角度进行对比分析,最终确定黑河特大桥主桥采用矮塔斜拉桥方案。总结了整个方案研究过程,为同类型地形地貌的桥梁方案选择提供参考借鉴。

关键词：桥梁工程黑河特大桥高墩桥梁桥位桥型设计方案比选