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激光烧蚀掺杂金属聚合物推力产生过程数值模拟

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推进技术 2017年第2期38卷 257-265页

作者：段兴跃李小康程谋森李干国防科学技术大学航天科学与工程学院湖南长沙410000 解放军理工大学爆炸冲击防灾减灾国家重点实验室江苏南京210007

为了增进对激光烧蚀推进中推力产生过程的认识,建立了激光烧蚀掺杂聚合物推力产生过程的模型,发展了一套包括激光能量沉积、工质烧蚀、烧蚀羽流飞散等过程的数值仿真程序。数值计算了真空中3~40J/cm^2激光烧蚀掺杂微米铝颗粒聚甲醛工质... 详细信息

为了增进对激光烧蚀推进中推力产生过程的认识,建立了激光烧蚀掺杂聚合物推力产生过程的模型,发展了一套包括激光能量沉积、工质烧蚀、烧蚀羽流飞散等过程的数值仿真程序。数值计算了真空中3~40J/cm^2激光烧蚀掺杂微米铝颗粒聚甲醛工质的推力、烧蚀轮廓及质量、压强分布和比冲特性,且比冲与实验数据较吻合。计算结果表明:高激光能量密度(30.0J/cm^2)较低激光能量密度(5.0J/cm^2)的金属颗粒剥蚀情况严重;低激光能量密度(5.0J/cm^2)下推力时间变化规律较简单,总体呈现先增后减的趋势,且从整体上看只有一个压强峰值;而相对较高的激光能量密度(30.0J/cm^2)下,由于存在"烧蚀-屏蔽-烧蚀被削弱"的制约关系,推力时间变化规律复杂;流场产生的高压区较多,且呈现交替产生、并存发展到衰减消失的规律;羽流与激光的相互作用更为剧烈,峰值压强也更大。

关键词：激光烧蚀推进掺杂聚合物推力产生机理数值模拟

金属结构对激光烧蚀聚合物推进性能调控机理研究

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金属结构对激光烧蚀聚合物推进性能调控机理研究

作者：段兴跃国防科学技术大学

学位级别：硕士

论文以掺杂金属颗粒聚合物和金属网/聚合物为研究对象,采用数值仿真和地面实验的手段,研究金属掺杂结构和金属网结构对聚合物的冲量、冲能比和比冲等推进性能的调控机理,为激光烧蚀推进性能优化奠定良好基础。利用数值仿真系统对掺杂质... 详细信息

论文以掺杂金属颗粒聚合物和金属网/聚合物为研究对象,采用数值仿真和地面实验的手段,研究金属掺杂结构和金属网结构对聚合物的冲量、冲能比和比冲等推进性能的调控机理,为激光烧蚀推进性能优化奠定良好基础。利用数值仿真系统对掺杂质量分数20%金属颗粒的聚合物进行了数值研究,从烧蚀形貌演变、屏蔽效应和流场等方面分析了金属掺杂结构对激光烧蚀聚合物推进性能的调控机理进行了分析。研究发现:流场中的电子数密度是决定烧蚀产物吸收系数的关键因素,当流场电子数密度峰值达到临界电子数密度数量级10m时,烧蚀产物对激光的吸收较强烈。金属掺杂结构能够提高聚合物烧蚀产物的初始飞散速度,但金属颗粒在烧蚀过程中发生的颗粒状剥蚀使最终的烧蚀质量增大,由金属颗粒剥蚀带来的冲量损失将最终的冲量减小,比冲降低。提出可以适当降低金属颗粒的掺杂比例以减少金属颗粒的剥蚀,通过对掺杂1%和10%铝和铁的聚甲醛工质的初步实验证实,降低金属掺杂比例能提高推进性能,最大比冲达到313.0s,对应冲能比和效率分别为301.8N/MW和47.1%。基于掺杂金属颗粒聚合物纯在的颗粒状剥蚀问题,对金属网/聚合物复合工质进行了数值研究。发现:金属网的调控机理主要体现在金属网吸收激光能量瞬间在其附近形成高温高压等离子体,诱导到达金属网附近的聚合物烧蚀产物电离,提高烧蚀产物的整体轴向飞散速度,从而提高冲量、冲能比和比冲。激光熄灭后金属网对烧蚀面高压的维持作用,也使得推进性能所有提高。另外,还考察了激光能量密度和激光参数对调控的影响,发现高激光能量密度下虽然诱导电离效应增强,但屏蔽效应增大所带来的聚合物烧蚀速率减慢限制了推进性能的进一步提高。金属网网格间距的选择应该使金属网发挥诱导电离作用的同时,不阻碍聚合物烧蚀产物的飞散,保证高轴向速度区域大且完整。除此之外,合适的网高应该在保证聚合物烧蚀产物沿轴向较完整飞散的同时,充分发挥金属网的诱导电离作用。最终基于分析结果,提出了比较优的金属网结构(金属丝直径0.3mm,网格间距5mm,网高2mm)和低激光能量方案,并且通过实验证实了所提出的金属网结构方案较优,最高比冲达到386.7s,对应冲能比为306.1N/MW,效率为58.0%。综上所示,本文主要对掺杂金属颗粒聚合物和金属网/聚合物两种工质进行了数值和实验研究。其中,金属网结构能够极大提高聚合物的激光烧蚀推进性能,获得了真空比冲386.7s的结果,是未来烧蚀激光推进地面发射单级入轨的可能实现方案之一。

关键词：烧蚀激光推进聚合物金属掺杂金属网推进性能羽流场

长期服用氯丙嗪引起双眼角膜内皮及晶状体色素沉着1例

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中华眼视光学与视觉科学杂志 2024年第4期26卷 305-306页

作者：田曼段兴翔杭州市余杭区第二人民医院眼科杭州311121

患者,女,74岁。因双眼视物模糊1年,于2023年4月6日至余杭区第二人民医院眼科就诊。患者既往高血压、糖尿病、冠心病病史,精神分裂症病史40余年,长期服用抗精神病药物氯丙嗪6年。自2017年开始连续服用抗精神病药物氯丙嗪400 mg,每日2次,... 详细信息

患者,女,74岁。因双眼视物模糊1年,于2023年4月6日至余杭区第二人民医院眼科就诊。患者既往高血压、糖尿病、冠心病病史,精神分裂症病史40余年,长期服用抗精神病药物氯丙嗪6年。自2017年开始连续服用抗精神病药物氯丙嗪400 mg,每日2次,2年后患者病情稳定,日剂量改为200 mg口服,每日2次至今。眼部检查:右眼裸眼视力(UCVA)0.3,左眼0.4.

关键词：抗精神病药物双眼视物模糊眼部检查精神分裂症医院眼科裸眼视力氯丙嗪色素沉着

计及电-碳交易与综合贡献率的多微网合作运行优化策略

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电网技术 2024年第8期48卷 3258-3268,I0069-I0076页

作者：张忠会熊骁跃万昶阙晓宇段苏东王昭军南昌大学信息工程学院江西省南昌市330031 国网江西省电力有限公司南昌供电分公司江西省南昌市330095

多微网协同互联能够提高系统运行的稳定性与可靠性。针对多微网(multi-microgrids,MMG)系统合作运行过程中由于各微网分属于不同的利益主体而产生的微电网之间的电能交易问题、碳交易问题与利益分配问题,提出一种计及电-碳交易与综合贡... 详细信息

多微网协同互联能够提高系统运行的稳定性与可靠性。针对多微网(multi-microgrids,MMG)系统合作运行过程中由于各微网分属于不同的利益主体而产生的微电网之间的电能交易问题、碳交易问题与利益分配问题,提出一种计及电-碳交易与综合贡献率的多微网合作运行优化策略。首先,分析了含点对点(peer-to-peer,P2P)电-碳交易的多微网合作运行架构,并引入碳捕集系统(carbon capture system,CCS)与电转气(power to gas,P2G)装置,建立了微电网系统及设备模型。其次,在单微网模型构建之后,基于纳什议价理论,构建了含P2P电-碳交易的多微网系统合作运行模型,并将非凸非线性的纳什议价问题转化为易于求解的MMG合作成本最小化与支付收益最大化两个子问题。然后,在合作后的利益分配过程中,量化各微电网对MMG的综合贡献程度并计算出各自的综合贡献率,通过综合贡献率来分配各微网的收益。最后,采用交替方向乘子法(alternating direction multiplier method,ADMM)求解,有效保护了各微网隐私。算例分析与方案对比结果表明,所提策略能够实现微网间的P2P电-碳交易,有效降低MMG总运行成本,减少系统的碳排放量,并且采用的利益分配策略公平合理,能够有效提升各微网参与合作运行的积极性。

关键词：多微网合作运行 P2P电-碳交易纳什议价综合贡献率

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单域泛化X-ray乳腺肿瘤检测

中国图象图形学报 2024年第3期29卷 725-740页

作者：史彩娟郑远帆任弼娟孔凡跃段昌钰华北理工大学人工智能学院唐山063210 河北省工业智能感知重点实验室唐山063210

目的由于乳腺肿瘤病灶的隐蔽性强且极易转移,目前采用医学辅助诊断(computer-aided diagnosis,CAD)来尽早地发现肿瘤并诊断。然而,医学图像数据量少且标注昂贵,导致全监督场景下的基于深度学习的X-ray乳腺肿瘤检测方法的性能非常有限,... 详细信息

目的由于乳腺肿瘤病灶的隐蔽性强且极易转移,目前采用医学辅助诊断(computer-aided diagnosis,CAD)来尽早地发现肿瘤并诊断。然而,医学图像数据量少且标注昂贵,导致全监督场景下的基于深度学习的X-ray乳腺肿瘤检测方法的性能非常有限,且模型泛化能力弱;此外,噪声产生的域偏移(domain shift)也降低了不同环境下肿瘤检测的性能。针对上述挑战,提出一种单域泛化X-ray乳腺肿瘤检测方法。方法提出了一种单域泛化模型(single-domain generalization model, SDGM)进行X-ray乳腺肿瘤检测,采用ResNet-50(residual network-50)作为主干特征提取网络,设计了域特征增强模块(domain feature enhancement module, DFEM)来有效融合上采样与下采样中的全局信息以抑制噪声,然后在检测头处设计了实例泛化模块(instance generalization module,IGM),对每个实例的类别语义信息进行正则化与白化处理来提升模型的泛化性能,通过学习少量的有标注医学图像对不可预见的噪声图像进行迁移学习,缓解因有标记医学图像匮乏而导致的泛化能力弱的问题;同时避免模型的冗余训练,进一步增强模型在不同环境下的鲁棒性。结果为了验证所提模型SDGM的域内泛化性能,将INbreast的单域X-ray图像作为训练集,多种域偏移的图像为测试集,实验结果表明在域内泛化场景下SDGM性能优于FCOS(fully convolutional one-stage object detection)、Cascade-RCNN、FoveaBox、ATSS、TOOD(task-aligned one-stage object detection)、PVTv2-Transformer等方法,泛化性能比baseline方法的mAP(mean average precision)提升了9.7%;在训练数据量更小的前提下,单域泛化性能优于INbreast全监督场景下的baseline方法的性能。此外,为了进一步验证SDGM在不同数据集的域间的泛化性能,将CBIS-DDSM(curated breast imaging subset of DDSM)数据集作为训练集而多种域偏移的INbreast数据集作为测试集进行实验,所提方法 SDGM比baseline方法提升了5.8%。结论所提单域泛化模型SDGM能够有效缓解域偏移对模型性能的影响,并能够针对医学数据域未知且数量少的特点进行泛化,能够较灵活地迁移至临床实践中未知域下的噪声场景。

关键词： X-ray乳腺肿瘤检测单域泛化域偏移正则化与白化特征增强

4株双歧杆菌对秀丽隐杆线虫的体内抗衰老作用

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食品科学 2024年第13期45卷 146-152页

作者：龚春淼王晓楠费鹏李岩赵小萌段泊安陈树兴河南科技大学食品与生物工程学院河南洛阳471023 中原食品实验室河南漯河462333 南阳理工学院张仲景国医国药学院河南南阳473000 漯河食品职业学院河南漯河462333

为探究4株双歧杆菌(假小链双歧杆菌BP-1、长双歧杆菌BL-3、动物双歧杆菌BA-5、婴儿双歧杆菌BI-38)对秀丽隐杆线虫的体内抗衰老作用,测定4株双歧杆菌对线虫寿命、生殖能力、活力、体形、抗逆性、体内脂褐素水平、抗氧化酶活力和丙二醛含... 详细信息

为探究4株双歧杆菌(假小链双歧杆菌BP-1、长双歧杆菌BL-3、动物双歧杆菌BA-5、婴儿双歧杆菌BI-38)对秀丽隐杆线虫的体内抗衰老作用,测定4株双歧杆菌对线虫寿命、生殖能力、活力、体形、抗逆性、体内脂褐素水平、抗氧化酶活力和丙二醛含量的影响。结果表明,与空白对照组(大肠杆菌OP50)相比,BA-5、BI-38有效地延长了线虫的寿命(P0.05);同时BA-5、BI-38并不会减少线虫的产卵量和削弱线虫的运动能力(P>0.05),且能有效增强其吞咽能力并显著减小体形(P<0.05);BA-5、BI-38能够有效增强线虫的抗热应激和抗氧化应激能力进而延长其寿命(P<0.05),显著减少体内脂褐素积累和降低丙二醛含量(P<0.05),并显著提高线虫体内的2种抗氧化酶(过氧化氢酶、超氧化物歧化酶)的活力(P<0.05)。综上,婴儿双歧杆菌BI-38和动物双歧杆菌BA-5具有更强的体内抗衰老活性。

关键词：双歧杆菌秀丽隐杆线虫抗衰老体内

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一种工具坐标系标定与公共点结合的机器人与激光跟踪仪坐标转换方法

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大地测量与地球动力学 2024年第1期44卷 46-51,62页

作者：邹方星范百兴陈哲段童虎黄赫信息工程大学地理空间信息学院郑州市450001

机器人标定需要实现测量坐标系与机器人坐标系的配准关联,得到两者之间的转换关系。为克服传统基于轴线矢量坐标系转换方法操作复杂、拟合精度不高等缺点,提出一种工具坐标系标定与公共点转换相结合的解算方法。首先基于距离约束标定出... 详细信息

机器人标定需要实现测量坐标系与机器人坐标系的配准关联,得到两者之间的转换关系。为克服传统基于轴线矢量坐标系转换方法操作复杂、拟合精度不高等缺点,提出一种工具坐标系标定与公共点转换相结合的解算方法。首先基于距离约束标定出光学靶标球中心相对于末端法兰坐标系的位置参数,而后通过重心化配置降低测量误差对坐标转换的影响,最后基于公共点转换采用三维七参数模型求解坐标转换齐次矩阵。实验结果表明,相比于基于轴线矢量坐标系转换的传统拟合方法,该方法的点位综合MAE减小35.44%,坐标转换精度更高,且操作方法简单,适合工业现场使用。

关键词：工业机器人激光跟踪仪公共点转换距离约束坐标系转换

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信息技术赋能基础教育公平的路径与推进策略

甘肃教育 2024年第3期 27-31页

作者：段兴明西北师范大学教育技术学院

随着互联网新兴信息技术不断发展,信息技术推动教育公平逐渐成为社会共识。文章依据教育公平三阶段论,采用文献分析、案例分析、参与式观察等研究方法,从教育起点、过程、结果三方面阐释信息技术赋能基础教育公平的路径。并依据已有研究... 详细信息

随着互联网新兴信息技术不断发展,信息技术推动教育公平逐渐成为社会共识。文章依据教育公平三阶段论,采用文献分析、案例分析、参与式观察等研究方法,从教育起点、过程、结果三方面阐释信息技术赋能基础教育公平的路径。并依据已有研究,从加快信息化前瞻部署,推进顶层设计的落实进度;创新服务供给方式,优化资源配置;提升教师信息素养,实现智力成果共享等方面,探究信息技术赋能基础教育公平的策略。

关键词：信息技术基础教育教育公平路径策略

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趣味实验在高中化学实验教学中的应用研究

数理化解题研究 2024年第9期 110-112页

作者：段兴瑞甘肃省镇原县平泉中学甘肃镇原744517

化学是一门以实验为基础的学科,实验教学在培养学生的实践能力和创新思维方面具有不可替代的作用.为了更好地激发学生的学习兴趣和提高学习效果,引入趣味实验成为一种有效的方法.基于此,探讨趣味实验在高中化学实验教学中的应用意义和原... 详细信息

化学是一门以实验为基础的学科,实验教学在培养学生的实践能力和创新思维方面具有不可替代的作用.为了更好地激发学生的学习兴趣和提高学习效果,引入趣味实验成为一种有效的方法.基于此,探讨趣味实验在高中化学实验教学中的应用意义和原则,并提出相应的应用策略,包括选取效果明显的实验、创设丰富的真实情境、设置互动和竞赛活动,以及结合实际生活和应用等,以期为高中化学实验教学提供新的思路和方法.

关键词：趣味实验化学实验教学高中化学