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作者：王书博华中农业大学

学位级别：硕士

小麦Triticum aestivum是全世界最重要的粮食作物之一,小麦生产关系到国家经济稳定发展和人民生活健康。麦长管蚜Sitobion avenae作为小麦上常发性害虫之一,严重制约了小麦的栽培与生产。选育和种植抗蚜小麦品种是解决这一问题最重要途... 详细信息

小麦Triticum aestivum是全世界最重要的粮食作物之一,小麦生产关系到国家经济稳定发展和人民生活健康。麦长管蚜Sitobion avenae作为小麦上常发性害虫之一,严重制约了小麦的栽培与生产。选育和种植抗蚜小麦品种是解决这一问题最重要途径之一。为了探明供试10个小麦品种对麦长管蚜的抗性,本研究测定了麦长管蚜在小麦植株上的生长发育特性及取食行为,分析了不同小麦品种抗蚜的形态结构、营养物质及次生代谢化合物代谢基础,以期为培育优良抗蚜小麦品种（系）奠定基础,取得的主要结果如下:1.明确了麦长管蚜在供试10种小麦植株上生命参数及取食行为通过室内小麦幼苗接虫实验发现,麦长管蚜在绵阳86-11、白油麦、Granja de Melill和Kendih Aria no80等4种小麦植株上的发育历期显著长于鲫鱼麦、六柱头和Rivadeneira等3个品种;麦长管蚜在鲫鱼麦、BH941和六柱头等3中小麦植株上的日均产蚜量显著长于绵阳86-11、白油麦、Kendih Aria no80和Rivadeneira等4个品种;麦长管蚜在鲫鱼麦和BH941两种小麦植株上日均体重增长率显著大于绵阳86-11。利用刺探电位图谱（Electrical Penetration Graph,EPG）技术对麦长管蚜在不同品种小麦植株上的取食行为分析。结果发现,麦长管蚜在Granja de Melill植株取食的静息波（non-penetration,np）、路径波（C）及刺探波（potential drops,pd）的持续时间显著长于其它品种;麦长管蚜在Granja de Melill和绵阳86-11植株上的刺探行为（pd）出现次数显著高于在六柱头植株上刺探行为出现次数,Granja de Melill和绵阳86-11两品种对蚜虫表现出较强的表皮抗性;分泌唾液波（E1）持续更长,韧皮部取食波（E2）更短,表现出较强的韧皮部抗性。麦长管蚜在小麦植株木质部取食波（G波）无显著差异,表明10个小麦品种木质部抗蚜性无差异。通过上述14项实验指标对供试10个小麦品种对麦长管蚜的抗性进行分组。绵阳86-11和Granja de Melill等2个小麦品种可被划分为抗蚜品种;陕西优225、石家庄54、白油麦、Kendih Aria no80和Rivadeneira等5个小麦品种为中抗品种;鲫鱼麦、六柱头和BH-941等3个小麦品种为感蚜品种。2.揭示了供试10个小麦品种对麦长管蚜产生不同抗性的形态结构、营养代谢及次生代谢物基础利用扫描电镜对小麦叶片表皮毛进行了观察。结果发现,不同品种小麦对麦长管蚜抗性与小麦叶片表皮毛密度存在一定相关性。鲫鱼麦、六柱头、BH941和Granja de Melill等4种小麦叶片表皮毛密度显著低于其它品种,表皮毛密度较低可能是鲫鱼麦、六柱头和BH941等3个小麦品种对蚜虫抗性较低的因素之一。通过气相色谱-质谱联用仪（Gas Chromatography-Mass Spectrometer,GC-MS）对小麦叶片营养成分进行了分析。结果发现,不同品种小麦叶片营养物质组分存在着差异。绵阳86-11幼苗叶片中丙氨酸相对含量显著高于其它品种。Granja de Melill幼苗叶片中酪氨酸相对含量显著高于陕优225;鲫鱼麦幼苗叶片中色氨酸相对含量显著低于除石家庄54外其它品种;陕优225幼苗叶片中天冬氨酸相对含量显著高于鲫鱼麦、白油麦和六柱头。推测丙氨酸、酪氨酸、色氨酸和天冬氨酸等4种氨基酸相对含量可能与小麦抗蚜性相关。鲫鱼麦幼苗葡萄糖相对含量显著高于其它品种,果糖相对含量显著低于陕优225和石家庄54;陕优225幼苗叶片种果糖和蔗糖含量显著低于鲫鱼麦、六柱头和BH941。鲫鱼麦和陕优225表现出的抗性差异可能与叶片中果糖、葡萄糖和蔗糖含量有关。利用液相色谱-质谱联用仪（Liquid Chromatography-Mass Spectrometer,LC-MS）对小麦叶片中代谢物进行了分析,共分离鉴定出584种小麦代谢物,发现,不同品种小麦叶片中代谢物存在显著差异。对比绵阳86-11和Granja de Melill等2个抗蚜小麦品种与鲫鱼麦、六柱头和BH-941等3个感蚜小麦品种叶片中代谢物差异,筛选出34种可能与植物抗性相关代谢物。在麦长管蚜取食诱导实验中,发现66种代谢物的相对含量在绵阳86-11和Granja de Melill等2个抗蚜小麦品种诱导前后产生显著变化,推测这些代谢物可能与小麦诱导型防御相关。综上,本研究明确了麦长管蚜在10种小麦植株上的取食行为及生命参数,筛选出2个抗蚜小麦品种及3个感蚜小麦品种;探明了小麦叶片表皮毛密度、叶片中游离氨基酸和可溶糖的相对含量及叶片代谢物与小麦抗蚜特性的相关性,研究结果为抗蚜小麦品种筛选及育种工作提供了参考。

关键词：小麦麦长管蚜刺吸电位植物代谢

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基于深度学习的网评文本有效性与细粒度情感分析

基于深度学习的网评文本有效性与细粒度情感分析

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作者：王书博贵州大学

学位级别：硕士

随着互联网的普及与发展,越来越多的人选择在互联网上以文本的形式表达自己的观点和态度,其中所蕴含的海量信息具有极高的分析价值和商业价值。然而,仅从样本的整体情感进行分析,很难挖掘出文本中所蕴含的对事物不同方面的态度,容易掩... 详细信息

随着互联网的普及与发展,越来越多的人选择在互联网上以文本的形式表达自己的观点和态度,其中所蕴含的海量信息具有极高的分析价值和商业价值。然而,仅从样本的整体情感进行分析,很难挖掘出文本中所蕴含的对事物不同方面的态度,容易掩盖商品的具体优劣,更严重的是当某一粒度情感极性与总体极性相反时,这一粒度的情感就无法通过总体情感分析体现出来,丢失了大量有用信息。不仅如此,网评文本由于其特殊性,存在大量的非结构化文本、虚假信息和无关信息,这些坏样本会严重干扰细粒度情感分析的效果,甚至可能会得出完全相反的结论,因此,在做细粒度情感分析前需要进行对数据进行有效性筛选。基于此,文本的主要任务是:1)提出一种针对网评文本的有效性筛选规则。利用数据自身的名词信息和查阅资料等方式获得筛特征词集合,构建完成后自动更新,并使用筛特征词集合对文本进行有效性筛选,最大限度地还原数据集最真实的情况;2)提出了使用排列组合和无关数据转化两种专门针对细粒度情感分析的数据增强方式,有效缓解了样本不均衡问题;还提出一种使用混合损失函数的半监督模型。将数据分为使用交叉熵损失的无标签数据和使用焦点损失的有标签数据,通过两者混合的方式计算损失函数训练模型,让模型学习到更多数据知识以解决样本不均衡问题,提升模型的分类效果;3)利用上述的有效性筛选规则和半监督的BERT(semi-BERT)对一个真实案例进行分析。从数据获取到有效性筛选,再到细粒度情感分析模型的训练和结果的展示,最后用这个模型对未来一段时间内的评论细粒度情感进行监管。

关键词：评论有效性半监督学习文本数据增强 BERT模型

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网络评论文本数据监管处理的优化研究--以茶产品为例

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情报杂志 2022年第5期41卷 118-123,189页

作者：王书博程贞敏苏渝贵州大学数学与统计学院贵阳550025 贵州大学管理学院贵阳550025

[研究目的]通过拓展和强化文本,并提出基于Bert的改进模型,以期在对网络评论文本数据进行监督处理时获得更好的精度和效度。[研究方法]该文以茶产品的的网络评论文本为例,运用Word2Vec进行文本的深度学习,将当前经常使用的监管方法设为... 详细信息

[研究目的]通过拓展和强化文本,并提出基于Bert的改进模型,以期在对网络评论文本数据进行监督处理时获得更好的精度和效度。[研究方法]该文以茶产品的的网络评论文本为例,运用Word2Vec进行文本的深度学习,将当前经常使用的监管方法设为对照组,将提出的Bert+Transformer模型和Bert+XGB模型设为实验组,进行实证研究。[研究结论]结果表明,Bert+Transformer模型和Bert+XGB模型比当前已经应用的监管手段更加有效,能够在更高的效度和精度上对文本数据进行处理和分析。

关键词：文本挖掘文本数据网络凭证数据处理模型细粒度情感分析数据监管

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基于改进梯度下降法求解多元线性回归方程

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数学的实践与认识 2022年第10期52卷 167-172页

作者：王书博贵州大学数学与统计学院贵州贵阳550025

多元线性回归有着可解释强、建模速度快等优点,在解决实际问题中,对于拟合现实数据是一种经典且简单的模型.传统梯度下降法因其结构简单、稳健性高且容易实现等特点,在多元线性回归求解回归方程系数时,有着高效且准确的表现,但是随着数... 详细信息

多元线性回归有着可解释强、建模速度快等优点,在解决实际问题中,对于拟合现实数据是一种经典且简单的模型.传统梯度下降法因其结构简单、稳健性高且容易实现等特点,在多元线性回归求解回归方程系数时,有着高效且准确的表现,但是随着数据数量和维度的与日俱增,传统梯度下降法在数据量大且自变量维度高的情况下,效率则不尽人意.基于此,将提出一种基于分数阶微分改进的梯度下降方法,使得多元回归方程在拟合数据时有更高的效率。

关键词：梯度下降多元线性回归分数阶导数

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FWX系列旋流微泡浮选柱的特点及应用

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矿山机械 2008年第7期36卷 74-77页

作者：王书博山东莱芜煤矿机械有限公司山东莱芜271100

介绍了 FWX 系列旋流微泡浮选柱的结构特点、工作原理、技术特点及在煤泥尾矿脱水中的应用,并与传统的机械式浮选柱进行了对比。认为旋流微泡浮选柱属国内首创,其技术水平达到国内先进水平,特别是在煤泥尾矿脱水的应用中更凸显出其优异... 详细信息

介绍了 FWX 系列旋流微泡浮选柱的结构特点、工作原理、技术特点及在煤泥尾矿脱水中的应用,并与传统的机械式浮选柱进行了对比。认为旋流微泡浮选柱属国内首创,其技术水平达到国内先进水平,特别是在煤泥尾矿脱水的应用中更凸显出其优异性能。

关键词：浮选柱旋流微泡工作原理结构技术特点性能对比应用前景

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表达猪圆环病毒2b亚型Cap蛋白的重组罗伊氏乳酸杆菌在小鼠体内诱导免疫应答分析

表达猪圆环病毒2b亚型Cap蛋白的重组罗伊氏乳酸杆菌在小鼠体内诱...

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作者：王书博东北农业大学

学位级别：硕士

猪圆环病毒病(Porcine Circovirus-Associated Disease,PCVAD)是危害养猪生产的重要免疫抑制性疾病。PCVAD会造成许多综合征,如猪呼吸道疾病综合征(Porcine Respiratory Disease Complex,PRDC)、先天性震颤(Congenital Tremors,CT)、断奶仔猪多系统衰竭综合征(Post-weaning Multisystemic Wasting Syndrome,PMWS)、皮炎与肾病综合征(Porcine Dermatitis and Nephropathy Syndrome,PDNS)等,另外,由于该病毒引起的宿主免疫抑制,使患畜对其他细菌和病毒的抵抗力降低,从而更容易引发继发感染和混合感染,对养猪业造成了严重的经济损失。虽然现在已有很多商品化疫苗来防控猪圆环病毒2型病毒(Porcine Circovirus2,PCV2),但因为病毒容易变异,致病机理尚不完全明确,生产实践中还不能完全有效控制该病毒的感染。同时由于不同地区分离的PCV2毒株存在遗传变异使其出现多种基因型,其中PCV2b亚型已成为近年来国内流行毒株的优势基因型之一,因此针对流行毒株研制能够有效预防PCV2b感染的新型疫苗对防控PCV2感染具有重要意义。已有研究表明,在感染动物的鼻腔和粪便中可以检测到大量的PCV2病毒,感染PCV2最可能的方式是经由粪口途径,从而进入机体引发感染。作为机体免疫的第一道屏障,黏膜在预防病毒经由粪口途径感染的过程中发挥重要作用,因此采用黏膜疫苗接种对于预防PCV2感染可能是一种有效的保护策略。此外,黏膜免疫具有操作简单,风险性低,可同时诱导局部黏膜免疫和全身免疫,作用效应快且直接的优势。因此,本实验拟从黏膜免疫策略的角度出发,探索开发一种安全有效的新型黏膜口服疫苗来预防和控制PCV2的感染。本实验首先构建了表达猪圆环病毒2b亚型(PCV2b)Cap蛋白的重组罗伊氏乳酸杆菌(Lactobacillus reuteri,L.reuteri)。提取PCV2b基因组DNA,以其为模板应用PCR扩增Cap基因,构建重组质粒pMD-19T-Cap;利用SacⅠ和ApaⅠ限制性核酸内切酶酶切Cap蛋白基因并连接入组成型乳酸菌表达载体pPG-T7g10-PPT质粒中,构建重组表达载体质粒pPG-T7g10-PPT-Cap,经电转化L.reuteriJ31菌株,获得表达PCV2b Cap蛋白的重组罗伊氏乳酸杆菌pPG-T7g10-PPT-Cap/L.reuteri;经Western blot鉴定目的蛋白可与Cap蛋白单抗发生特异性反应。其次建立了 BALB/c小鼠口服感染PCV2模型。选择BALB/c鼠每只口服PCV2细胞培养毒作为实验组,对照组口服同等剂量的细胞培养液。每天固定时间测量小鼠体温;应用实时荧光定量PCR方法检测小鼠各组织器官病毒载量。结果显示,与对照组小鼠相比,实验组小鼠在攻毒后体温出现短暂的下降,然后逐渐升高,最终恢复至正常水平;攻毒后5d、10d、15 d,采集小鼠小肠、肺、肝、脾、心,进行病毒载量检测,结果显示,在每个组织中均检测出PCV2的存在,且组织中病毒载量逐渐升高,至攻毒第10 d后水平趋于稳定。第三,系统地进行了表达PCV2b亚型Cap蛋白重组罗伊氏乳酸杆菌口服免疫小鼠的效果分析。选取90只BALB/c鼠随机分为五组:实验组Ⅰ每只小鼠皮下注射300μL猪圆环病毒灭活疫苗(WH株);实验组Ⅱ每只小鼠皮下注射300 μL猪圆环病毒2型Cap蛋白亚单位疫苗;实验组Ⅲ每只小鼠口服300μL菌体浓度为1×1010 CFU/mL的重组罗伊氏乳酸杆菌pPG-T7g10-PPT-Cap/L.reuteri;实验组 Ⅳ 口服同等剂量的 pPG-T7g1 0-PPT/L.reuteri;实验组V 口服同等剂量的无菌PBS作为对照。免疫程序:Ⅰ组和Ⅱ组小鼠每隔2周免疫一次,共免疫3次。Ⅲ～Ⅴ组小鼠每隔2周免疫一次,每次连续免疫3天,每天1次。分别于免疫前和免疫后不同时间点,间接ELISA方法检测每组免疫小鼠的血清样品IgG抗体水平,结果显示疫苗组和口服重组乳酸杆菌组中的小鼠在初次接种疫苗后第14 d诱导了显著水平的IgG抗体;间接ELISA方法检测不同时间点各组小鼠新鲜粪便、阴道洗液、鼻腔洗液和肠黏液样品sIgA抗体水平,结果显示口服重组乳酸杆菌组小鼠在初次接种疫苗后第21 d开始诱导了显著水平的sIgA抗体,而对照组和疫苗组的sIgA抗体水平免疫前后无明显差异。表明构建的重组罗伊氏乳酸杆菌能够有效诱导机体产生基于PCV2b亚型Cap蛋白的特异性体液免疫应答和黏膜免疫应答。在小鼠脾淋巴细胞增殖实验中,体外孵育PCV2和小鼠脾淋巴细胞,结果表明重组罗伊氏乳酸杆菌组小鼠脾淋巴细胞增殖刺激指数显著高于对照组;流式细胞技术显示口服免疫重组乳酸杆菌的小鼠脾细胞中CD

关键词：猪圆环病毒2b亚型 Cap蛋白重组罗伊氏乳酸杆菌免疫应答

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沈阳市沈河区老旧小区供水管网与加压泵站改造方案研究

沈阳市沈河区老旧小区供水管网与加压泵站改造方案研究

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作者：王书博哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

近年来,老旧小区供水方面的供需矛盾逐渐突出。小区内网漏失严重,导致用水高峰期水量、水压不足,严重影响居民用水。老旧二次供水设施清洗、维修不及时,泵站内漏失量较大,水质安全存在隐患。为了解决用户的用水安全问题,保障老旧小区稳... 详细信息

近年来,老旧小区供水方面的供需矛盾逐渐突出。小区内网漏失严重,导致用水高峰期水量、水压不足,严重影响居民用水。老旧二次供水设施清洗、维修不及时,泵站内漏失量较大,水质安全存在隐患。为了解决用户的用水安全问题,保障老旧小区稳定供水,避免有突发情况发生,老旧小区的二次供水改造势在必行。本论文以沈阳市沈河区老旧小区的内网和泵站为研究对象,首先分析了沈河区老旧小区内网和泵站的现状,结果表明有27处小区内网存在管道老化、锈蚀严重、漏水事件频发的问题,有39处泵站存在基础设施过于老旧、水泵年久失修、漏水等问题,其中有13处加压泵站月平均单位耗电量超过1.00 k W·h/m,需更换管网的地方共27处、53566.5 m,因此沈河区老旧小区内网和泵站改造迫在眉睫。在明晰老旧小区内网和泵站的基础上,提出并分析了内网和泵站的改造方案。沈河区老旧居民老旧小区供水管网更换管时DN100以下(含DN100)采用PE管(进口源生材料,蓝色管),DN100以上采用球墨铸铁管,管道工作压力大于1.07MPa(试验压力1.6 MPa)的采用钢塑复合管。需改造的加压泵站共39处,以一次进水测节能改造为主,对华府一泵站、三经有色泵站、铁路二经泵站、永环泵站小区进行射流叠压式改造。利用管网余压节能改造的工程主要有管道(1555 m)、进水门34处和旁路门39处,法兰234处,电接点压力表39处、PLC控制终端2处。采用射流叠压式进行泵站内改造,更换PLC控制终端2个,更换DN40射流器3套、DN32射流器6套,射流管控制阀门9套。通过对五三泵站、言论泵站、铁路二经泵站、宏达二泵站、三八南里泵站、祥顺泵站、秀山东泵站及帅府八处泵站改造前后的月耗电量分析得知,改造后泵站月耗电量明显下降。与改造前相比,五三泵站、铁路二经泵站、宏达二泵站、秀山东泵站及帅府泵站的月平均耗电量分别下降了13.75%、26.2%、45.9%、52.5%及22.3%,分别节省电费613.7、1042.1、1369、1148.6及154.1元。通过对改造工程的经济分析可知改造后每个二次加压泵站每年节省成本约3813.13元,表明泵站的改造具有良好的经济效益。另外,小区供水内网改造工程完工后,水质得到了提升,管网漏失量下降,这不仅提高了经济效益,而且便于沈阳水务集团沈河营业分公司进一步开展抄表、收费、服务、维修等日常管理工作。不仅保障了用户的用水需求,与此同时也提高了供水服务质量和管理水平。

关键词：二次加压泵站供水系统水泵变频调速余压利用节能降耗

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基于模糊神经网络算法的永磁同步电机位置控制

基于模糊神经网络算法的永磁同步电机位置控制

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作者：王书博东北大学

学位级别：硕士

永磁同步电机凭借其控制效果好、体积小、功率因数高、转矩电流比高、自身转动惯量低等优点在工业机器人、数控机床等高精度位置控制方面得到了广泛应用。本文首先对永磁同步电机位置控制系统的研究现状和发展前景做了简要分析;然后深... 详细信息

永磁同步电机凭借其控制效果好、体积小、功率因数高、转矩电流比高、自身转动惯量低等优点在工业机器人、数控机床等高精度位置控制方面得到了广泛应用。本文首先对永磁同步电机位置控制系统的研究现状和发展前景做了简要分析;然后深入分析了永磁同步电机的数学模型,结合坐标变换对比分析了永磁同步电机在坐标变换前后的数学模型,并对永磁同步电机在两相旋转d-q坐标系下数学模型进行了解耦运算;采用了id=0的控制方法,使单位电流产生最大的电磁转矩;设计了三闭环调节的永磁同步电机位置控制系统。速度环和电流环采用PI控制,根据系统位置误差和误差变化率大小设计了模糊神经网络PID位置控制器。仿真实验,验证了模糊神经网络和PI相结合的控制策略的有效性和实用性,改善了系统的位置跟踪性能,提高了控制系统的快速性和稳定性。在常规模糊神经网络的基础上,进一步提出了补偿模糊神经网络位置控制器。实验结果验证了补偿模糊神经网络控制算法在永磁同步电机位置伺服系统中的优越性和可行性。

关键词：永磁同步电机位置伺服模糊神经网络 PID MATLAB

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上海“城市诗”派研究

上海“城市诗”派研究

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作者：王书博西南大学

学位级别：硕士

在中国现代诗歌史上,20世纪80年代中后期兴起的“第三代”诗歌可以说是新时期先锋诗潮中最为重要的诗歌运动之一,作为“朦胧诗”之后的又一次先锋诗歌潮流,“第三代”诗歌显然具有着自身独特的文学价值与诗歌史意义。而作为“第三代”... 详细信息

在中国现代诗歌史上,20世纪80年代中后期兴起的“第三代”诗歌可以说是新时期先锋诗潮中最为重要的诗歌运动之一,作为“朦胧诗”之后的又一次先锋诗歌潮流,“第三代”诗歌显然具有着自身独特的文学价值与诗歌史意义。而作为“第三代”诗歌运动中诸多流派中较为重要的一支,“城市诗”派在新时期诗歌史上特别是80年代中后期中国先锋诗歌潮流中则同样具有着自己独特的价值及意义。上海“城市诗”派诗人是一群带着“城市梦”与“焦虑症”的先锋诗人,他们作为一个诗歌群体登上诗坛显然拥有着自身独特的诗学主张与理论架构,“城市诗”派的创作主张主要立足于对城市意识与都市精神的探索与挖掘,通过语言的创新与变革来实现对朦胧诗人、寻根派诗人的对抗和超越。而作为当代“城市抒写”的“续接者”与“创新者”,“城市诗”派则从诗歌历史中曾经尝试与实践过“城市抒写”的诗歌前辈手中接过这一重要使命,即让“城市抒写”成为当代诗人言说的重要方式,并以自己的笔尖伸入到“城市”的内部肌理与精神内核,从而实现当代新诗创作的丰富与活跃。当然,“城市诗”派在尝试“城市抒写”的过程中也存在着诸多的挑战与问题,“城市诗”派在80年代中后期先锋诗歌浪潮中并没有产生像“他们”、“非非”等“第三代”诗歌流派那样重要的影响力则因其自身存在着一些不足与问题。

关键词： 20世纪80年代上海“城市诗”派第三代诗人城市梦城市抒写

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石墨烯微片/高密度聚乙烯复合材料的制备及其性能研究

石墨烯微片/高密度聚乙烯复合材料的制备及其性能研究

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作者：王书博福州大学

学位级别：硕士

高密度聚乙烯(HDPE)作为管材具有质量轻、对输送介质无污染等优点,广泛应用在供水排污、油田、矿山细颗粒输送等领域。但目前HDPE管材耐磨性及受外加载荷能力差,大大降低了管材的使用寿命。为提高HDPE的摩擦性能和力学性能,本课题以石... 详细信息

高密度聚乙烯(HDPE)作为管材具有质量轻、对输送介质无污染等优点,广泛应用在供水排污、油田、矿山细颗粒输送等领域。但目前HDPE管材耐磨性及受外加载荷能力差,大大降低了管材的使用寿命。为提高HDPE的摩擦性能和力学性能,本课题以石墨烯微片(GNPs)作为HDPE的增强相。首先对石墨烯微片进行表面改性(乙烯基三乙氧基硅烷(VTES)和接枝聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)改性);其次采用熔融共混注射成型法制备不同GNPs加入量(0～2.0wt%)的GNPs/HDPE复合材料。而后系统研究了基于不同表面状态及加入量的GNPs的GNPs/HDPE复合材料在不同工况和载荷下的摩擦性能(摩擦系数和磨损率)及力学性能(静拉伸和冲击)的影响规律,并结合微观形貌、结晶行为、热稳定性和粗糙度参数等探索复合材料的磨损机理和力学增强机理。试验结果表明:在干摩擦和油润滑工况下,不同表面状态GNPs的加入降低了复合材料的摩擦系数和磨损率,油润滑工况下复合材料的摩擦性能最优。在本试验范围内,油润滑工况下载荷为50N时,当GNPs的加入量为1.0wt%时,复合材料摩擦系数0.2963,比纯HDPE降低22.9%,磨损率0.51×10mm·N·m,比纯HDPE降低28.2%。这是因为GNPs的自润滑性能,在摩擦过程中参与形成转移膜,改善了材料的摩擦性能。GNPs接枝PMMA改性后摩擦性能更佳,1.0wt%GNPs-PMMA/HDPE的摩擦系数(0.2637)比纯HDPE减小了31.1%,磨损率(0.14×10mm·N·m)比纯HDPE减小了80.3%。GNPs-PMMA与基体界面结合力更强,在摩擦过程中不易从基体中脱落,抑制犁沟扩展,降低复合材料的磨损程度。不同表面状态GNPs的加入提高了复合材料的拉伸强度和弹性模量。其中GNPs-PMMA/HDPE复合材料的力学性能最佳,当GNPs-PMMA加入量为2.0wt%时,复合材料拉伸强度和弹性模量为28.5MPa和1137.6MPa,分别比纯HDPE提高14.9%和43.1%。这是因为GNPs-PMMA在基体中具有更好的分散性,促进HDPE结晶度增加。热处理后材料拉伸强度和弹性模量明显提高,1.5wt%GNPs-PMMA/HDPE拉伸强度和弹性模量为34.0MPa和1593.4MPa,分别比热处理前提高24.1%和49.0%,热处理促进HDPE形成更完善的结晶,在基体内部形成类似纤维的网状结构。因此本课题所制备的GNPs-PMMA/HDPE复合材料具有更好的综合性能,有望将HDPE基复合材料扩展至工业、军事、航空航天等领域。

关键词：高密度聚乙烯石墨烯微片乙烯基三乙氧基硅烷改性接枝聚甲基丙烯酸甲酯摩擦性能力学性能

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