检索结果-南通市图书馆

作者：潘树杰山东大学

学位级别：硕士

随着综合国力的不断提升,中国在全球的影响力在逐步增强。越来越多的国际性文化、体育、科技活动在中国举办,如何给予与活动有关的各种标志以有效的保护开始引起人们的重视。特殊标志的背后往往是巨大的公共财政投入,因此也伴随着巨大... 详细信息

随着综合国力的不断提升,中国在全球的影响力在逐步增强。越来越多的国际性文化、体育、科技活动在中国举办,如何给予与活动有关的各种标志以有效的保护开始引起人们的重视。特殊标志的背后往往是巨大的公共财政投入,因此也伴随着巨大的社会影响力,无数商家被之吸引想借机盈利,侵权行为也由此而生。从2000年初的奥林匹克标志侵权案件,到2022年北京冬奥会期间层出不穷的针对吉祥物“冰墩墩”的侵权行为,屡禁不止的侵权行为,折射出其背后的深层次原因是现有的特殊标志保护体系无法充分满足现实的需要。我国特殊标志法律保护研究仍处于起步阶段,无论是理论研究还是立法研究都尚未形成系统性的理论和见解。本文综合分析了对于特殊标志保护的国内外研究现状,对特殊标志权的性质进行了明晰,对于其私权属性和知识产权属性分别进行了详细的分析。基于以上分析,本文对现有的特殊标志的保护体系进行了总结,发现存在以下四个方面的问题:第一,特殊标志保护的法律层级偏低;第二,对特殊标志的保护范围过窄;第三,对特殊标志保护的期限较短;第四,现有商标制度中,赋予特殊标志的保护存在漏洞。针对以上问题,本文提出了相应的解决方案,完善我国特殊标志立法保护体系,扩展特殊标志保护的范围和类型,多样化特殊标志保护期限,并在商标注册过程中增加对于特殊标志的避让制度。

关键词：特殊标志特殊标志权知识产权

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基于逆向教学理论的初中音乐欣赏教学研究

基于逆向教学理论的初中音乐欣赏教学研究

作者：潘雯琳广西师范大学

学位级别：硕士

为了全盘执行党的十九大提出的教育方针,推行“立德树人”的根本任务和发展核心素养教育,教育部提出深入基础教育课程与教学革新的目标,并提议在中小学探寻指向核心素养的教育实践。高中各学科已经明确了学科核心素养,其中“审美感知”... 详细信息

为了全盘执行党的十九大提出的教育方针,推行“立德树人”的根本任务和发展核心素养教育,教育部提出深入基础教育课程与教学革新的目标,并提议在中小学探寻指向核心素养的教育实践。高中各学科已经明确了学科核心素养,其中“审美感知”、“艺术表现”、“文化理解”是音乐学科核心素养三大维度。《义务教育音乐课程标准》虽然还没有明确提出学科核心素养,但与高中的课程目标是一脉相承的,特别是《义务教育阶段音乐课程标准（2011）》明确提出“感受与欣赏是音乐学习的重要领域,是整个音乐学习活动的基础,是培育学生音乐审美能力的有效途经。”可见,初中音乐课程与教学中培育学生核心素养也是一个必然的趋势。逆向教学设计是深化音乐教学改革,积极探索指向音乐学科核心素养,适应未来教育发展的新型教学设计。该教学设计的改革意在将传统的活动为先的教学程序转向以评价为先的教学设计,使评价先行于活动,评价始终环绕教学目标进行设计内容,然后将教学评价内容放置于教学活动环节中,最后统筹课程情境与评价证据来培养音乐学科素养。本研究以“初中音乐欣赏教学设计”为研究对象,针对目前初中音乐欣赏教学的主要问题试图引入逆向设计理论,通过结合逆向思维优化现有教学思路,探讨优化初中音乐欣赏教学设计的策略。本研究采用质化研究的取向,通过课堂观察、访谈等等方法收集和分析研究资料,分析初中音乐欣赏课的教学策略及其对音乐核心素养的培育状况。对教师、学生的问卷调查及访谈中,发现初中音乐欣赏教学策略运用的现状和存在的问题,发现实践教学与《义务教育音乐课程标准（2011）》和音乐核心素养要求的差距,面对现实应当解决哪些问题。通过研究发现主要有哪些可以有效提高初中音乐欣赏教学质量的可行策略,深入探究影响初中音乐欣赏教学策略设计和实施的因素,并提出初中音乐欣赏教学策略的改进建议。本研究一共分为五个部分,绪论部分主要对国内外逆向教学、逆向教学研究的现状和初中音乐欣赏教学现状分别进行综述,再此基础上提出本研究的核心问题和研究思路。第一章为理论阐述部分,结合重要的教育学心理学相关理论,阐述研究初中音乐欣赏逆向教学的理论根据,并对逆向教学的特点和实施程序做进一步的探讨。第二章为对初中音乐欣赏教学现状的调查及分析,在八年级学生的问卷调查的基础上进行分析,并总结出目前初中音乐欣赏教学存在的主要问题。第三章是基于逆向教学理论的初中音乐欣赏教学优化研究,从逆向教学理论出发,分析逆向教学设计的关键思路,该章内容主要包括教学设计程序、教学目标设计、教学评价设计、教学活动设计、综合分析使用逆向设计理论对初中音乐欣赏教学进行优化教学设计。第四章主要是基于逆向设计的初中音乐欣赏教学案例研究,笔者在逆向教学理论的基础上,设计初中音乐欣赏教学案例,呈现具体的教案设计,并提出设计的案例分析总结。第五章则是研究结论与反思,主要包括如何优化欣赏教学设计,提出改进策略,并提出后续的改进计划及问题。

关键词：逆向教学理论音乐欣赏初中音乐教学

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频域滤波IP设计与验证

频域滤波IP设计与验证

作者：潘明博华中科技大学

学位级别：硕士

高速飞行器上的红外成像探测系统采集图像时,由于气动热辐射效应的存在,导致系统接收到的图像质量大大降低,给后续阶段图像处理任务如目标检测等带来不良影响。本文以研制智能图像协处理器芯片中图像处理加速模块为目标,针对气动热辐射... 详细信息

高速飞行器上的红外成像探测系统采集图像时,由于气动热辐射效应的存在,导致系统接收到的图像质量大大降低,给后续阶段图像处理任务如目标检测等带来不良影响。本文以研制智能图像协处理器芯片中图像处理加速模块为目标,针对气动热辐射退化图像特点,在分析了多种校正算法及其硬件实现方案的基础上,设计了单精度浮点频域滤波IP以加速实现气动热辐射退化图像恢复,最终达到了项目要求的数据处理速度和图像复原效果。单精度浮点频域滤波IP支持巴特沃斯滤波和阈值滤波运算,滤波参数可配置,以应对不同场景下的噪声图像复原需求。针对硬件电路设计必须使资源开销最小化这一要求,本文通过对巴特沃斯滤波和阈值滤波数据路径的分析,对两者重复使用的相关浮点运算单元作了硬件资源共享设计,减少了电路面积。针对数据路径运算延时过大无法达到预设工作频率的问题,在使用综合软件Design Compiler对关键路径时序分析的基础上,采用多级流水设计加以解决。针对浮点除法和加法运算单元输出延时过大并且难于采用流水线设计的问题,采取以面积换时间的方式,通过例化多个相同的计算路径采用多路交叉方式工作,并将其设置为多周期路径,使电路达到要求的数据通过率。遵循上述方案,本文基于SMIC55nm工艺完成了单精度浮点频域滤波IP的电路设计、功能验证、综合以及时序仿真的工作。布局布线后的电路通过了中芯国际要求的12个corner下的时序仿真验证,最大工作频率为320MHz。IP的数据通过率达3.12*10Pixel/s。处理一帧1024*1024大小图像约耗时3.28ms,处理速度达297fps。

关键词：气动热辐射效应频域滤波硬件加速 ASIC

福州传统民居厅堂场所精神研究——以永泰庄寨为例

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福州传统民居厅堂场所精神研究——以永泰庄寨为例

作者：潘邦金福建农林大学

学位级别：硕士

传统民居中的厅堂空间,作为生活和仪式活动的场所,其承载的场所精神是一代代人的记忆,也是传统民居文化中的核心特质之一。然而,过度的城市开发导致了历史文化建筑的破坏,城市化的快速发展使传统村落人口涌入城市,场所精神空间载体的破... 详细信息

传统民居中的厅堂空间,作为生活和仪式活动的场所,其承载的场所精神是一代代人的记忆,也是传统民居文化中的核心特质之一。然而,过度的城市开发导致了历史文化建筑的破坏,城市化的快速发展使传统村落人口涌入城市,场所精神空间载体的破坏和记忆载体的转移加剧了传统民居厅堂场所精神的消逝。直到今天,这一问题仍然在不断加剧,尚待解决。近年来,随着国家开展乡村振兴运动的推进以及保护我国传承优秀传统文化政策的实施,形成了保护和振兴古村落、古民居的一股热潮。本研究以具有地域代表性的庄寨民居厅堂为例,对福州地区的传统民居厅堂场所精神展开了系统性的研究。首先,从厅堂空间与场所精神之间的关联性入手,在理清场所精神概念的同时,对厅堂场所精神的成因展开分析,并提出厅堂场所精神的形成需要人的活动参与、集体共鸣感受、特定场景生成等限制条件。然后,从客观物理层面和主观精神层面论述场所精神的形成机制和构成要素,指出客观物理层面因素主要体现在厅堂平面布局、空间尺度、装饰陈设、周边环境等空间构成方面,主观精神层面主要体现在厅堂各类民俗活动、人事活动等人群文化行为方面,并依此建立厅堂场所精神构成要素模型。而后,对庄寨厅堂的空间构成和文化活动展开了详细的分析和论述。希望本研究对传统民居厅堂的空间营造、维护和修复有一定指导意义,并能为传统民居和相关产业的发展提供参考。

关键词：传统民居厅堂场所精神永泰庄寨

中职生自主管理现状与对策研究 ——以广东省M中等职业学校为例

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中职生自主管理现状与对策研究 ——以...

作者：潘丽娥西北师范大学

学位级别：硕士

职业教育是整个教育事业重要的有机组成部分,重要地位日益凸显,而中等职业教育是我国职业教育的主体,其坚持以服务为宗旨,就业为导向,以质量为核心,致力于为我国社会主义现代化建设培养大量技能型人才与高素质劳动者。新时代背景下,中... 详细信息

职业教育是整个教育事业重要的有机组成部分,重要地位日益凸显,而中等职业教育是我国职业教育的主体,其坚持以服务为宗旨,就业为导向,以质量为核心,致力于为我国社会主义现代化建设培养大量技能型人才与高素质劳动者。新时代背景下,中职生已成为国家建设的重要力量之一,中职学生管理的观念、管理方法及管理模式等也发生根本性变化,中等职业学校要实现“立德树人”以及“人尽其才”,就必须坚持以生为本,以学生的全面发展为目标,充分发挥学生的主体地位,强化学生自主管理作用。中职生自主管理不仅注重个人潜能发挥,还注重中职生个人目标与中职培养目标的统一,中职生自我发展与社会需求均对个体自主管理提出要求。因此,关注中职生自主管理现状以及其存在问题成因及探讨有效的策略具有重要的意义与必要性。本研究采用个案研究,以广东省M中等职业学校为个案,主要运用了问卷法、访谈法、观察法以及实物分析法收集数据。以人本主义理论、自我管理理论、自我决定理论、双因素理论等相关的教育学、心理学及管理学为理论基础,从理论层面进行梳理和分析中职生自主管理的现状、问题的成因及提出相应的对策。本研究根据中职生的学习生活状况以及所选取的量表维度,从“知识时间自主管理”、“社会性自主管理”以及“心理健康自主管理”三个维度对广东省M中等职业学校中职生自主管理现状进行调查。基于调查结果,研究找出和分析中职生自主管理存在问题的成因,进一步从学校管理、教师引导、学生发展以及家长教育等方面提出提升中职生自主管理能力的有效策略。本研究深入调研过程中发现,M中等职业学校中职生自主管理的现状具体表现为:中职生自主管理水平总体较一般水平显著较高,但知识时间自主管理水平显著较低;按人口学变量进一步差异检验分析发现女生的心理健康自主管理水平显著低于男生;相对独生子女,非独生子女的自主管理水平显著较低,尤其在社会性自主管理与知识时间自主管理两个水平上;非单亲家庭学生的自主管理水平显著低于单亲家庭,特别在社会性自主管理方面;非学生干部的自主管理水平显著低于学生干部。研究进一步对中职生自主管理总分以及各维度得分之间进行相关分析,结果发现中职生知识时间自主管理、社会性自主管理、心理健康自主管理以及总分两两之间呈显著正相关,说明中职生自主管理各维度与总分之间能够相互影响。因此,在中职生自主管理能力培养过程中要全方位、多角度地进行提升,促进其全面发展。结合对不同群体进行访谈及观察,研究发现中职生自主管理存在问题的成因主要包括:学校层面主要是中职生自主管理观念滞后,实践合力不足;中职生自主管理能力培养意识淡薄,引导合力不足;中职生管理模式单一,管理方式有待完善。学生层面主要是自我意识发展水平低,自我认识片面,缺乏合理评价;时间管理能力弱,自律性不足,缺乏科学规划;身心特点与社会环境综合作用导致自我心理调适能力弱。家庭层面主要是家庭教育观念落后,忽略孩子综合素养培养;家长对孩子教育的参与度不足,亲子交流质量较低。结合M中等职业学校具体实践,本研究将从自主管理的三个主要方面提出以下的对策:知识时间自主管理能力提升策略主要包括:优化班级自主管理模式,以集体促个人;创设第二课堂,培养学习自主管理能力;开设自主评价空间,形成反馈与激励机制。社会性自主管理能力提升策略主要包括:开展自主管理宿舍文化活动,提升自主生活能力;创建校园活动平台,提升社会性自主管理能力。心理健康自主管理能力提升策略主要包括:开展自主管理班会主题教育,提升学生自主管理意识;开展团体心理辅导活动,提升心理素质;重视家校合作,营造和谐沟通氛围,为中职生提供心理支持,形成自主管理合力。

关键词：中职生自主管理知识时间自主管理社会性自主管理心理健康自主管理

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幼儿园实木椅轻量化开发设计研究

幼儿园实木椅轻量化开发设计研究

作者：潘雨婷南京林业大学

学位级别：硕士

七十年代的“独生子女”政策演变至如今的“二孩”、“三孩”政策,学前儿童数量将迎来大幅增长。为了保证儿童的健康发展,基础设施的建设至关重要,其中的重要一环就是承担了学前教育责任的幼儿园。幼儿园环境对儿童成长具有引导性,家具... 详细信息

七十年代的“独生子女”政策演变至如今的“二孩”、“三孩”政策,学前儿童数量将迎来大幅增长。为了保证儿童的健康发展,基础设施的建设至关重要,其中的重要一环就是承担了学前教育责任的幼儿园。幼儿园环境对儿童成长具有引导性,家具是重要的组成元素,椅子是儿童在园期间使用最多的家具,其设计的必要性不言而喻。开展幼儿园实木椅设计研究,设计出真正符合儿童需求的实木椅,解决小断面的轻质木材节点强度不足的问题。一方面可为幼儿园实木椅设计开发提供参考,另一方面,可提高轻质木材附加值。本文首先分析轻量化设计的途径和案例,为满足幼儿园椅的重量规定和轻便性需求,确定幼儿园椅的轻量化设计方案,提出轻量化后导致的幼儿园实木椅节点强度不足的问题。其二,对市面上的现有的产品进行网络调研,再通过非结构化访谈和实地调研从3-6岁儿童认知特点的角度出发,对儿童个人对幼儿园椅的设计期望进行总结,最后通过问卷调研了解家长意见。其三,通过调研所收集到的大量资料和意见,展开幼儿园实木椅的开发设计研究,提出设计原则,确定功能尺寸,产出初设计方案,进行设计评估并优化方案。其四,设计关键接合处的连接方案,并通过实验进行验证。取得主要研究结果如下:(1)分析幼儿园实木椅轻量化设计的途径,选定使用轻质木材作为基材的方式作为最终轻量化途径。提出当使用轻质木材构件强度不够的解决方法:增强局部力学性能或采用低成本的增强技术。(2)通过文献研究与调研,可知目前市场上专业的幼教家具品牌很少,幼儿园椅的造型同质化较为严重,缺乏从“制造思维”到“用户思维”的转变,没有科学的尺寸设置系统,塑料材质的较多,功能性单一、安全性缺乏保障。幼师和家长对幼儿园椅的开发设计的看法以轻便实用、质量安全、使用寿命长为主要看法,儿童的自我意识正在逐渐觉醒,喜欢有个人标签、充满趣味性的有幼儿园椅。(3)基于前期调研,并结合儿童身心发育特征提出了轻便性原则、安全性原则、趣味性原则、互动性原则、经济性原则五点设计原则。基于中国儿童坐姿测量数据,并以身高进行划分,设置了三款大小不同的功能尺寸。确定设计方案的使用人群及功能定位,初步设计三个外观方案,应用模糊综合分析法,得出“玩玩”椅的综合评分最高,对“玩玩”椅的安全属性和功能属性进一步优化,减少功能模块,更改椅腿形式。(4)以榉木和杨木为例,模拟幼儿园实木椅腿与望板的T型接合点,研究预埋优质木材对节点力学强度的影响和节点质量的变化幅度,通过抗拔和抗弯测试得到不同形式节点的破坏载荷。预埋榉木可使T型节点在质量仅仅增加8.7的%情况下,抗拔、抗弯性能分别增加113.2%、42.7%,且比尺寸相同的全榉木整体榫的T型节点质量轻31.4%,而抗拔、抗弯性能则分别强21.2%、11.9%。(5)确定优化后的“玩玩”椅外型设计方案,并应用接合点的优化设计方案,得出符合儿童身心发育特征和儿童个人偏好的幼儿园轻质实木椅设计方案,绘制结构装配图和零部件图,并采用多种密度的木材进行质量估算,都满足了2.5kg的重量标准。

关键词：幼儿园椅实木椅轻量化设计榫接合处力学强度

4H-SiC VDMOSFET器件结构设计及其界面分析

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4H-SiC VDMOSFET器件结构设计及其界面分析

作者：潘钰媛西安电子科技大学

学位级别：硕士

由于高击穿电压,高开关速度等优势,4H-Si C功率器件在新一代的电力电子器件中占据重要的地位,有巨大的发展潜力,因此国内研究者与知名半导体厂商纷纷展开研制。虽然近几年国内的Si C功率器件产业链逐渐完善,4H-Si C二极管也已经实现量产... 详细信息

由于高击穿电压,高开关速度等优势,4H-Si C功率器件在新一代的电力电子器件中占据重要的地位,有巨大的发展潜力,因此国内研究者与知名半导体厂商纷纷展开研制。虽然近几年国内的Si C功率器件产业链逐渐完善,4H-Si C二极管也已经实现量产,但是在4H-Si C VDMOSFET器件方面与国际先进水平仍有较大差距。阻碍国产4H-Si C功率器件发展的主要原因之一是4H-Si C VDMOSFET界面结构中存在着大量各种类型的缺陷,导致实际制备出的功率器件性能下降。针对这一问题,本文基于国内半导体公司0.45μm工艺条件,开展了1200 V 4H-Si C VDMOSFET器件的结构设计及其界面分析。首先对国内外4H-Si C MOSFET器件做调研,并根据调研结果来调整4H-Si C材料的仿真物理模型,在此基础上对1200 V 4H-Si C VDMOSFET器件基本结构参数拉偏,主要结构参数包括漂移区掺杂浓度与深度、Pbase区掺杂分布、JFET区宽度及栅氧化层厚度。同时研究了器件的反向耐压,比导通电阻以及转移特性与器件结构参数相互之间的关系,为后续Si O/4H-Si C界面特性的研究与器件的制备奠定了基础。然后对4H-Si C VDMOSFET的Si O/4H-Si C界面特性进行研究,通过制备不同栅氧工艺条件下4H-Si C MOS电容样品进行表征分析,分别研究了氧化温度、氮预处理钝化、氮磷混合钝化以及分阶段氧化对界面各类缺陷的影响。在氧化温度对界面的影响实验中,可以得出高氧化温度能够改善界面缺陷的结论,在氧化温度为1350℃时,距导带底0.2 e V处的界面态密度为3.9×10 cm·e V;在不同氮预处理钝化对电容界面的影响实验中,可以得出,加入预处理氮钝化后,界面有效固定电荷极性改变,近界面电子陷阱减少,界面态密度降低。栅氧条件为NO/O/NO制备的电容,在距导带底0.2 e V界面态密度为2.8×10 cm·e V;在氮磷混合钝化对界面的影响实验中,可以得出,此方法的改善效果不明显,在距导带底0.2 e V界面态密度为3.8×10 cm·e V;在分阶段氧化工艺对界面的影响实验中,可以得出,此方法的改善效果不明显且成本较大,暂不采用此方法;最终结果表明,Si O/4H-Si C界面质量最好的4H-Si C MOS电容样品是氮预处理钝化实验中NO/O/NO条件制备的。最后基于器件仿真设计,结合本文中改善的栅氧工艺条件,通过国内0.45μm工艺平台,绘制版图展开流片实验。测试结果如下:V=18 V,V=0.6 V时,漏源电流I为20 A,比导通电阻为11.2 mΩ·cm,器件的阈值电压V为3 V,反向耐压为1550 V;栅极偏置25 V下,栅极泄露电流小于2.4 n A;测试结果表明,器件的静态电学特性基本满足了高性能1200 V 4H-Si C VDMOSFET器件的设计要求,为今后国内研究与制备4H-Si C VDMOSFET器件提供了理论研究基础和实验指导。

关键词： 4H-SiC VDMOSFET 界面特性栅氧工艺

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浙江省N县医疗保险基金监管研究

浙江省N县医疗保险基金监管研究

作者：潘晓芬西北大学

学位级别：硕士

斜齿圆柱齿轮的齿距误差对传动系统动态特性的影响

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斜齿圆柱齿轮的齿距误差对传动系统动态特性的影响

作者：潘石洁兰州理工大学

学位级别：硕士

斜齿轮传动系统具有结构紧凑、传动平稳、传动效率高等的优点,因此在船用齿轮箱传动系统中有着广泛的应用。由于受工程实际条件的限制,斜齿轮系统在啮合传动时必然存在啮合误差。齿距误差作为齿轮啮合误差最主要的组成部分,其对斜齿轮... 详细信息

斜齿轮传动系统具有结构紧凑、传动平稳、传动效率高等的优点,因此在船用齿轮箱传动系统中有着广泛的应用。由于受工程实际条件的限制,斜齿轮系统在啮合传动时必然存在啮合误差。齿距误差作为齿轮啮合误差最主要的组成部分,其对斜齿轮传动系统的动态特性有着很大的影响。因此,研究齿距误差对斜齿轮传动系统动态特性的影响,对于提高斜齿轮传动系统的动态性能有着重要的意义。本课题以某型船用齿轮箱中的单级斜齿圆柱齿轮传动系统为研究对象,详细研究了齿距误差对该系统动态特性的影响。主要内容如下:(1)综合考虑齿距误差、时变啮合刚度、啮合阻尼、齿侧间隙等影响因素,建立了斜齿轮传动系统的动力学模型,并对系统的动力学方程进行了无量纲化处理,为后续计算分析奠定基础。(2)对斜齿轮传动系统动力学方程中的齿距误差、时变啮合刚度、啮合阻尼、齿侧间隙等未知参数进行了求解。(3)根据系统动力学方程的特点,选用四阶Runge-Kutta法对系统动力学方程进行求解,详细研究了有无齿距误以及齿距误差以相同程度变化对系统振动特性的影响。研究结果表明:齿距误差的引入对系统扭转方向振动加速度响应的影响程度最大,轴向次之,切向最小;当齿距误差以相同程度变化且变化过程中未出现跳跃现象时,系统将产生一定的振动响应变化。(4)基于分岔和混沌理论,借助系统响应的时域图、相图、Poincaré截面图、快速傅里叶变换(FFT)频谱图、分岔图、最大Lyapunov指数图,详细研究了齿距误差对系统分岔和混沌特性的影响。研究结果表明:随着齿距误差的增大,系统表现出复杂的分岔和混沌特性,其运动状态经历了6个阶段的变化:1倍周期运动→2倍周期运动→拟周期运动→混沌运动→3倍周期运动→混沌运动,最终系统停留在不稳定且变化复杂的混沌运动状态。

关键词：齿轮箱斜齿圆柱齿轮齿距误差振动分岔混沌

基于表面增强拉曼光谱技术的柑橘中噻菌灵残留快速检测方法研究及系统开发

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基于表面增强拉曼光谱技术的柑橘中噻菌灵残留快速检测方法研究及...

作者：潘海辉江苏大学

学位级别：硕士

柑橘营养丰富、味美可口,是我国种植面积广、消费需求高的经济作物之一。噻菌灵(TBZ)作为苯并咪唑类农药,广泛应用于柑橘的真菌病害防治,保障了柑橘产量和品质。但是,TBZ的使用也带来了柑橘中农药残留问题,引起了国家和社会的重视。现... 详细信息

柑橘营养丰富、味美可口,是我国种植面积广、消费需求高的经济作物之一。噻菌灵(TBZ)作为苯并咪唑类农药,广泛应用于柑橘的真菌病害防治,保障了柑橘产量和品质。但是,TBZ的使用也带来了柑橘中农药残留问题,引起了国家和社会的重视。现有的农药残留检测方法和系统存在检测时间长、仪器设备昂贵、无法现场化检测等不足。因此,本研究以表面增强拉曼光谱(SERS)技术为基础,结合化学计量学手段,构建了柑橘中TBZ残留快速、灵敏和稳定的定量检测方法,并基于该方法进一步开展了柑橘中TBZ残留的快速现场化检测系统的研发。主要研究内容如下:1、柑橘中噻菌灵残留的快速免标记SERS检测方法研究。针对传统检测方法时间长、操作复杂、需生物标记等问题,开展了金属纳米SERS基底结合化学计量学的柑橘中TBZ残留快速免标记SERS检测方法研究。首先,通过种子生长法制备了金纳米棒(Au NRs)作为拉曼增强基底。将制备的Au NRs与不同TBZ浓度的柑橘提取物混合,并采集其SERS光谱。然后,对原始光谱进行基线校正和光谱预处理以降低原始光谱的基线漂移和干扰。紧接着,使用不同的变量筛选算法结合偏最小二乘法(PLS)分别构建柑橘中TBZ残留的定量检测模型。最后,对所构建的定量检测模型的检测性能进行评价。结果发现,使用遗传算法(GA)进行变量筛选,并且结合PLS建立的定量检测模型效果最佳。GA-PLS模型的校正集决定系数和均方根误差为Rc=0.9834、RMSEC=0.0929,预测集决定系数和均方根误差为Rp=0.9737,RMSEP=0.1179,相对分析误差RPD=5.85。将所构建的方法与HPLC方法进行t检验,发现两种方法的检测结果无显著性差异(P>0.05)。研究表明,所构建的化学计量学结合SERS技术的检测方法可以实现柑橘中TBZ残留快速准确定量检测,为后续现场检测应用提供了基础。2、噻菌灵残留的便携式SERS检测系统开发。针对目前SERS检测装置携带不便、现场化检测困难、操作软件功能不足等情况,在柑橘中TBZ残留的SERS检测方法基础上,开发了基于Android平台的便携式SERS检测系统。检测系统由硬件系统和软件系统两个部分组成。硬件包括半导体激光发射器、拉曼探头、微型拉曼光谱仪、控制电路、蓝牙串口模块、安卓手机。软件是基于Java语言开发的Android应用程序,主要功能模块包括:蓝牙通信、光谱采集和预测、数据存储。所构建的便携式检测装置体积小巧,软硬件之间的蓝牙通信正常。对系统采集光谱的稳定性进行分析,采集三次0.5μg/m L TBZ的柑橘样本,结果显示其SERS光谱基本一致。研究表明,所开发的便携式SERS光谱检测系统能够运用于柑橘中TBZ残留的现场检测,操作简单且具有良好的稳定性。3、噻菌灵残留的SERS检测Web云平台搭建。针对便携式SERS检测系统光谱数据共享水平不高、模型维护困难等问题,采用浏览器/服务器(Browser/Server,B/S)模式搭建了柑橘中TBZ残留的SERS检测Web云平台,对现场终端设备进行平台化管理。首先,基于vue.js、Element UI、Echarts等设计了Web云平台的交互管理网页。Web云平台可以通过浏览器被访问,从而查看检测数据并上传或修改检测模型。然后,使用Spring boot、Tomact、My Batis等实现了检测数据的处理和存储。最后,通过IP地址和端口号,实现了便携式SERS检测装置与Web云平台的无线网络连接,从而构建了一套信息共享度高和模型维护方便的柑橘中TBZ残留SERS检测系统。在此基础上,使用10个独立的柑橘加标样本对检测系统的性能进行实际验证。结果发现,Web云平台结合便携式终端装置的SERS检测系统能够实现柑橘中TBZ残留快速精确定量检测,所构建系统的3次平行预测值最大变异系数为4.96%<5%;同时与HPLC检测结果进行比较,平均相对误差为2.52%,且两者无显著性差异。研究表明,所构建的SERS检测Web云平台为模型共享和光谱数据管理提供了基础,降低了模型修改和维护的难度,提高了柑橘中TBZ残留SERS检测系统的信息化水平。

关键词：柑橘噻菌灵表面增强拉曼光谱快速检测便携式检测装置 Web云平台