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考虑滴头堵塞位置的灌水均匀系数模型优化

农业工程学报 2017年第3期33卷 113-120页

作者：张若婵牛文全段晓辉李元西北农林科技大学水利与建筑工程学院杨凌712100 中国科学院水利部水土保持研究所杨凌712100 西北农林科技大学水土保持研究所杨凌712100

为准确评价堵塞对滴灌工程灌水均匀性的影响,从确定采样点布置方式入手,利用HYDRUS-2D模拟不同堵塞情况下的土壤水分状况,首先分析灌水均匀性与土壤水分分布均匀性之间的关系,然后以土壤水分分布均匀系数为依据,在考虑滴头堵塞位置的基... 详细信息

为准确评价堵塞对滴灌工程灌水均匀性的影响,从确定采样点布置方式入手,利用HYDRUS-2D模拟不同堵塞情况下的土壤水分状况,首先分析灌水均匀性与土壤水分分布均匀性之间的关系,然后以土壤水分分布均匀系数为依据,在考虑滴头堵塞位置的基础上对灌水均匀系数模型进行优化,最后通过温室灌溉试验进行验证。结果表明,取样点布置方式对土壤水分分布均匀系数影响显著,适宜的取样间距和深度分别为60 cm及地表下20 cm。土壤水分分布均匀系数与不同灌水均匀系数之间存在良好的线性关系,且随着堵塞滴头数量的增加,堵塞滴头位置分布情况对土壤水分分布均匀性的影响增大。小区灌溉试验结果表明,当堵塞滴头数量较多时,土壤水分分布均匀系数与考虑滴头堵塞位置的优化灌水均匀系数具有较高的相关性,优于原指标,可较好反映由堵塞滴头位置改变引起的土壤水分分布均匀性变化,故在评价滴灌系统灌水均匀性时宜使用优化均匀系数。

关键词：土壤水分灌溉优化滴头堵塞灌水均匀性土壤水分分布均匀性堵塞位置

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关于信号傅里叶变换存在条件问题的探讨

电子与信息学报 2013年第11期35卷 2790-2794页

作者：王道宪段晓辉杨光临北京大学信息科学技术学院北京100871

对于一个任意给定的信号,判断其傅里叶变换是否存在一直是尚未解决的问题。由于此问题在信号分析类课程的教学或工程应用中常给人们带来困扰,该文对此进行了分析。从质疑斜坡信号的傅里叶变换入手,通过与常见能量信号和功率信号的傅里... 详细信息

对于一个任意给定的信号,判断其傅里叶变换是否存在一直是尚未解决的问题。由于此问题在信号分析类课程的教学或工程应用中常给人们带来困扰,该文对此进行了分析。从质疑斜坡信号的傅里叶变换入手,通过与常见能量信号和功率信号的傅里叶变换特征相对比,指出了斜坡信号傅里叶变换的一些问题。分析表明斜坡信号不满足傅里叶积分定理,并据此认为斜坡信号的傅里叶变换不成立。最后,通过仿真分析对所持观点进行了验证,并对一些常见信号傅里叶变换的一般规律进行了归纳总结。

关键词：信号分析傅里叶变换频谱

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滴头设计工作压力与地面高差的适应性研究

滴头设计工作压力与地面高差的适应性研究

作者：段晓辉西北农林科技大学

学位级别：硕士

为实现滴灌系统设计工作压力与地面起伏变化相匹配,进一步降低滴灌系统能耗,提高滴灌系统经济效益。本研究通过模拟计算方法,利用人工神经网络技术建立了毛管流量估算模型,以满足滴灌系统灌水质量及降低系统成本为目标,分析不同地形条... 详细信息

为实现滴灌系统设计工作压力与地面起伏变化相匹配,进一步降低滴灌系统能耗,提高滴灌系统经济效益。本研究通过模拟计算方法,利用人工神经网络技术建立了毛管流量估算模型,以满足滴灌系统灌水质量及降低系统成本为目标,分析不同地形条件对滴灌系统灌水均匀度的影响,确定在不同地形条件下最大地面高差、毛管铺设长度与灌水均匀度的关系,为滴灌技术发展和应用提供理论支撑。主要结论如下:(1)建立了精度较高、适应性较强的毛管流量估算模型;(2)毛管入口压力与入口流量符合幂函数关系,毛管长度、毛管坡度、滴头间距和流量系数显著影响拟合系数a,毛管坡度和流态指数显著影响拟合指数b。(3)毛管沿顺坡铺设,灌水均匀度最大时的滴头设计工作压力随毛管铺设坡度的减小呈减小的趋势;灌水均匀度最大时的滴头设计工作压力随毛管长度的增大呈减小的趋势。(4)不同地形条件下,毛管和支管不同铺设方式对灌水均匀度会产生较大的影响。通过对灌水小区毛管和支管不同铺设方式对比分析,得到了灌水小区长度、坡度与滴头设计工作压力的最优组合,建议在滴灌工程设计中:当灌水小区长度为30-90m,小区坡度为2%-3%,滴头设计工作压力为2-4m时,建议支管垂直于等高线顺坡铺设,滴头设计工作压力为8-10m时,建议毛管垂直于等高线顺坡铺设。当灌水小区长度为90-120m,小区坡度为3%,滴头设计工作压力为2-4m时,建议支管垂直于等高线顺坡铺设,滴头设计工作压力为6-10m时,建议毛管垂直于等高线顺坡铺设;小区坡度为1%,滴头设计工作压力为2-10m时,建议毛管垂直于等高线顺坡铺设。(5)灌水均匀度均随最大地面高差的增加而减小,随滴头设计工作压力的增大而增大。在保证灌水均匀度均能保持在90%以上的情况下,建议在进行滴灌工程设计中,当毛管铺设长度在30m-60m范围内,最大地面高差在0.4m-0.8m时,滴头设计工作压力最小可以设置为4m;最大地面高差在0.8m-1.0m时,滴头设计工作压力最小可设置为6m。当毛管铺设长度在60m-90m范围内,最大地面高差在0.4m-0.6m时,滴头设计工作压力最小可设置为4m;最大地面高差在0.6m-1.0m时,滴头设计工作压力最小可设置为6m。当毛管铺设长度为90m-120m范围内,最大地面高差在0.4m-0.6m时,滴头设计工作压力最小可设置为4m;最大地面高差在0.6m-0.8m时,滴头设计工作压力最小可设计为6m;最大地面高差在0.8m-1.0m时,滴头设计工作压力最小可设计为8m。(6)当毛管铺设长度一定时,灌水小区流量偏差率与灌水均匀度存在线性相关关系,且随毛管铺设长度的增加,流量偏差率与灌水均匀度的相关性逐渐降低。

关键词：滴灌水力学解析灌水均匀度最大地面高差

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毛管入口流量估算方法与验证

干旱地区农业研究 2019年第3期37卷 91-95,103页

作者：段晓辉牛文全西北农林科技大学水土保持研究所

为便捷估算特定压力下的毛管入口流量值,选择了毛管长度、毛管铺设坡度、毛管管径、滴头间距、流量系数和流态指数等6个影响因素,采用计算机模拟计算和实测验证相结合的方法,确定了毛管入口流量估算模型和参数估算方法。结果表明,毛管... 详细信息

为便捷估算特定压力下的毛管入口流量值,选择了毛管长度、毛管铺设坡度、毛管管径、滴头间距、流量系数和流态指数等6个影响因素,采用计算机模拟计算和实测验证相结合的方法,确定了毛管入口流量估算模型和参数估算方法。结果表明,毛管长度、毛管铺设坡度、滴头间距和流量系数显著影响毛管入口流量系数 a,毛管铺设坡度和流态指数显著影响毛管入口流量系数 b;确定了系数 a和b 的计算式,与退步法计算结果比较,平均相对误差分别为2.30%和0.70%;当毛管入口工作水头分别为4、6 m和8 m时,毛管入口流量估算模型计算结果与实测值的平均相对误差为3.79%,精度较高,在微灌系统设计中,可以采用本文建立的模型估算毛管入口流量。

关键词：滴灌水力学解析毛管压力入口流量

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GPS信号载噪比估计算法的研究

北京大学学报（自然科学版） 2009年第3期45卷 409-414页

作者：蒋君伟段晓辉林阳北京大学信息科学技术学院电子学系北京100871

为了分析和估计载噪比,基于统一的GPS信号和噪声表达式,对两种经典估计算法VSM和PRM的原理进行了推导,并分析了PRM算法的参数M的设定依据。在此基础上,提出了一种新的估计算法MVM。分析了导航位跳变对上述3种算法估计结果的影响,并改进... 详细信息

为了分析和估计载噪比,基于统一的GPS信号和噪声表达式,对两种经典估计算法VSM和PRM的原理进行了推导,并分析了PRM算法的参数M的设定依据。在此基础上,提出了一种新的估计算法MVM。分析了导航位跳变对上述3种算法估计结果的影响,并改进了其中的PRM算法,提高了其抗导航位跳变的能力。最后结合实验结果,在算法准确性和稳定性方面,对以上3种算法做了对比分析。

关键词： GPS 载噪比导航位 VSM PRM MVM

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网络环境下高校德育工作的问题与对策研究

网络环境下高校德育工作的问题与对策研究

作者：段晓辉湖南师范大学

学位级别：硕士

当代,以互联网为标志的信息革命已经对高校大学生的生活学习社交等各方面产生了不可逆转的影响,高校的校园中网络文化的发展更是迅速,这对高校学生的价值观、人生观、政治观、道德观以及行为模式和心理结构都产生了巨大影响,从而高校德... 详细信息

当代,以互联网为标志的信息革命已经对高校大学生的生活学习社交等各方面产生了不可逆转的影响,高校的校园中网络文化的发展更是迅速,这对高校学生的价值观、人生观、政治观、道德观以及行为模式和心理结构都产生了巨大影响,从而高校德育工作面临着所未有的机遇和挑战。改革开放30多年以来,我国经济建设和社会发展取得了举世瞩目的成就,这些成绩取得,当然离不开网络技术的飞速发展。网络不仅象征着一种新的科学技术,而且成为了一种推动教育改革与创新的的重大力量。网络具有信息容量大、传输速度快、交互性、虚拟性、信息全球共享性、感染性等特点,利用网络进行道德教育使思想政治教育的覆盖面得到的前所未有的扩大,最大限度的提高了思想政治教育的时效性。网络俨然已经成为了思想政治教育的现代载体,成为了思想政治工作的一种新方法,在高校进行德育工作的过程中网络发挥着不可估量的作用。然而网络也是一把“双刃剑”,在他带来便利的同时,也给高校道德教育带来了前所未有的冲击。面对这些新形势、新情况,高校对网络时代大学生思想政治教育工作变得越来越不适应,在思想政治教育教学及管理方面存在着不少薄弱环节。如一些地方、部门和学校的领导对大学生网络德育工作不够重视,学校思想政治理论课实效性不强;教育教材内容滞后,思想政治教育内容脱离目前大学生的生活和思想实际;德育工作方法缺乏创新,已不适应网络环境下的发展要求;没有将思想政治教育工作贯穿于整个教育教学的全过程,导致思想政治影响力减弱;没有科学地运用网络对学生进行管理,使管理工作不能适应形式发展;思想政治教育工作队伍素质不高,特别是既有较强的思想理论素质又能运用网络技术与管理进行思想政治教育的新型教育者更是少之又少。凡此种种,均严重阻碍了目前高校思想政治教育工作的进步与发展。大学生是祖国的未来,民族的希望,是中国特色社会主义建设的重要力量。同时大学生也是网络时代下思想政治教育工作的运用者与实践者,网络在他们的学习和生活中占扮演者极其重要的角色。那么如何充分利用网络带来的历史机遇同时抵御其所带来的消极影响?第一,打造一支精干的网络德育工作队伍;第二,利用好网络平台,充分发挥大学生的主体性作用;第三,利用好网络平台,丰富高校德育教育工作内容;第四,创新和开辟高校德育教育工作手段与渠道;第五,营造良好的网络德育氛围;第六,构建和完善高校网络德育评估体系。

关键词：德育工作网络德育工作问题对策

复合薄膜氮碳素气体传感器的制备与气敏性能研究

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复合薄膜氮碳素气体传感器的制备与气敏性能研究

作者：段晓辉电子科技大学

学位级别：硕士

工业科技发展的过程中会产生各种各样的氮素和碳素气体,其中以氨气（NH）、二氧化碳（CO）为代表,它们不仅会引起雾霾和温室效应,还会对人体健康带来巨大威胁,因此,发展高性能的NH、CO传感器对环境监测具有十分重要的意义。构建复合薄... 详细信息

工业科技发展的过程中会产生各种各样的氮素和碳素气体,其中以氨气（NH）、二氧化碳（CO）为代表,它们不仅会引起雾霾和温室效应,还会对人体健康带来巨大威胁,因此,发展高性能的NH、CO传感器对环境监测具有十分重要的意义。构建复合薄膜敏感材料被证明是提升传感器性能的有效方法之一,本论文围绕复合薄膜敏感材料开展了NH、CO传感器研究,主要研究内容和结果如下:1.利用原位聚合的方法合成聚苯胺/埃洛石（PANI/HNTs）复合材料并制备NH传感器,通过化学成分分析,证实PANI/HNTs复合材料的成功制备;进一步对PANI/HNTs的形貌进行表征分析,证明PANI纳米纤维生长在HNTs表面上构成中空三维结构。对传感器气敏性能进行测试,结果表明,相比于PANI传感器,PANI/HNTs传感器的响应更高,响应恢复速度更快,检测下限更低（10 ppb）,同时在重复性、选择性以及长期稳定性方面都有良好表现。除此之外,PANI/HNTs传感器在30–90%RH范围内表现出良好的耐湿性。最后,结合表征和测试结果,提出了形貌修饰提高PANI性能的策略。2.利用溶胶凝胶法合成了铁酸钴镧(La CoFeO,LCFO)复合材料并制备CO传感器,对合成的LCFO复合材料进行了成分分析,表明该材料制备成功;进一步对LCFO复合材料的形貌和晶体结构进行分析,结果显示LCFO呈现小尺寸的纳米颗粒状;通过XPS对LCFO的La、Fe、O元素进行测试,分析出复合材料的氧空位比例相对于纯LaFeO（LFO）得到了大幅度提升。在220℃和50%相对湿度下,对纯LFO和LCFO复合材料CO传感器进行了测试,测试结果显示LCFO复合材料传感器对25–10000 ppm的CO具明显的响应,另外,该传感器还具有快速的响应恢复时间（6/42 s）、可靠的重复性和长期稳定性。研究不同湿度下LCFO传感器对5000 ppm CO的响应曲线,发现在10–90%RH下,LCFO传感器的基准电阻和响应电阻没有较大的改变,表明LCFO复合薄膜CO传感器具有良好的耐湿性。最后进行气敏机理分析,提出掺杂提升氧空位从而改善LFO性能的策略。

关键词：聚苯胺铁酸钴镧复合薄膜氨气传感器二氧化碳气体传感器

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清末“教育考察记”中的日本价值观教育研究

清末“教育考察记”中的日本价值观教育研究

作者：段晓辉上海社会科学院

学位级别：硕士

清朝末年,为改变国势危殆之局面,有识之士纷纷东渡日本,将通过明治维新迅速崛起的日本视为学习和借鉴的主要对象,主动了解日本各方面情状,试图通过对日本的考察和书写寻求摆脱困境的出路,由此产生了大量的考察游记,其中不乏众多教育类... 详细信息

清朝末年,为改变国势危殆之局面,有识之士纷纷东渡日本,将通过明治维新迅速崛起的日本视为学习和借鉴的主要对象,主动了解日本各方面情状,试图通过对日本的考察和书写寻求摆脱困境的出路,由此产生了大量的考察游记,其中不乏众多教育类考察游记。由这些分散的教育类游记汇编而成的“教育考察记”,内容丰富详实,并呈现出以诸国用,以图国强的鲜明目的,考察者希望通过教育兴国解救人民于水火,挽救国家于危亡。而在诸多关于教育的记述中,不难发现很多考察者对日本的教育精神即价值观教育给予了极大的关注。本文拟从“教育考察记”入手,以其中被给予极大关注的日本价值观教育为研究对象,围绕这些价值观的内容,价值观教育的方法及特点进行分析,力求勾勒出日本价值观教育的整体风貌,探究日本价值观教育对日本崛起及中国教育近代化过程中的重大意义,并尝试借鉴日本价值观教育经验为当下中国的价值观教育提供启示,希冀通过对日本价值观教育的综合分析与把握,影响我们今天对于价值观教育的认知与态度。

关键词：清末日本教育考察记价值观价值观教育启示

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非线性全局优化问题的填充函数算法

非线性全局优化问题的填充函数算法

作者：段晓辉河南理工大学

学位级别：硕士

全局优化问题是被广泛应用于分子生物学,金融学,环境工程,网络技术,图像处理,化学工程设计等领域的一门学科,是与生产生活联系十分密切的一门数学分支.解决全局优化问题主要面临两个问题:一、怎样找到下一个更好的局部极小点,即如何结... 详细信息

全局优化问题是被广泛应用于分子生物学,金融学,环境工程,网络技术,图像处理,化学工程设计等领域的一门学科,是与生产生活联系十分密切的一门数学分支.解决全局优化问题主要面临两个问题:一、怎样找到下一个更好的局部极小点,即如何结合已经存在的局部极小化算法,逃离当前极小点所在的盆谷,找到另一个盆谷,且该盆谷中包含另一个比当前局部极小点更优的极值点.二、如何判断当前求出的局部极小点就是全局极小点.这两个问题,第一个已经通过研究者的不断钻研和创新找到了许多解决方法,第二个现下还没有明确的解决办法,仍旧需要我们继续努力.随着科学技术的迅猛发展和研究者的持续关注,现今存在的全局优化算法可以分为确定性算法和随机性算法两大类,本文我们主要研究确定性算法中的填充函数算法,目前填充函数算法是用来求解非线性全局优化问题的一类有效且可行的方法,已有的填充函数由于存在指数项和较多参数而导致数值实验效果不理想.填充函数算法的基本思想是:构建与目标函数的当前局部极小点相关的填充函数,通过有效的算法优化填充函数跳出目标函数的当前局部极小点,找到更好的局部极小点,循环上述步骤直到无法再找到更好的局部极小点,将上述求得的点作为全局优化问题的最优解.由于算法中构建的函数中含有目标函数这一项,所以当目标函数的形式较为多变时,相应的填充函数也不容易控制.此外,填充函数中的参数越多,计算时调节难度就越大,进而导致计算量增加.针对这些问题,文中在特定假设条件下,提出了满足填充函数定义且连续可微的单参数填充函数,分析讨论了该函数的性质,并设计了相应的填充函数算法.最后结合多峰值函数进行了数值实验,数值结果证明提出的填充函数及算法是有效可行的.以上研究为求解非线性的全局优化问题提供了一种形式较为简单、参数调节简便的有效填充函数算法.

关键词：全局优化填充函数多峰值函数非线性全局优化