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聚偏氟乙烯电介质的结晶行为对有机场效应晶体管性能的影响研究

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聚偏氟乙烯电介质的结晶行为对有机场效应晶体管性能的影响研究

作者：王广田北京化工大学

学位级别：硕士

在有机场效应晶体管（OFETs）中,伴随着有机半导体的载流子迁移率的提高和加工方法的优化,栅极电介质作为构成半导体沟道的媒介之一,对半导体的载流子输运性质有重要影响,因此其重要性日益得到显现。在各类电介质中,聚偏氟乙烯（PVDF）... 详细信息

在有机场效应晶体管（OFETs）中,伴随着有机半导体的载流子迁移率的提高和加工方法的优化,栅极电介质作为构成半导体沟道的媒介之一,对半导体的载流子输运性质有重要影响,因此其重要性日益得到显现。在各类电介质中,聚偏氟乙烯（PVDF）以其良好的铁电性和柔性而成为一个研究热点。目前,以PVDF及其共聚物为栅极电介质的OFETs已经成功实现存储器和人工突触功能,在负电容性场效应晶体管中也有成功案例。然而,鉴于聚合物微结构的多层次性,在考察OFETs中PVDF介电层的结构与相应的器件性能之间的关系时,尚未形成全面而准确的理解。本文以PVDF为模板材料,制成“金属/Si O2/PVDF/有机半导体”结构的OFETs,利用Si O2/PVDF这一多介电层结构来排除栅极泄漏电流、铁电极化、电容差异等因素的影响,揭示PVDF的晶型、晶体取向等结晶行为对相应的OFETs性能的影响。主要研究内容如下:1.调控PVDF的晶型,使其分别处于顺电性α相和铁电性β和γ相,研究PVDF晶型对OFETs性能的影响。结果发现,在PVDF的偶极取向不随外电场变化的条件下,α-PVDF基OFETs的电学性能要优于β-PVDF和γ-PVDF基OFETs。阿仑尼乌斯活化能和俘获态密度计算数据表明,在铁电性PVDF基OFETs中,β和γ相PVDF的自发极化使其在相邻的半导体沟道中造成更加严重的能量无序,扰乱了载流子输运过程,因此劣化了OFETs的载流子迁移率、电流开关比、亚阈值摆幅等电学性能。2.使用熔体拉伸法和附生结晶技术,调控PVDF/P（VDF-TrFE）复合膜的晶体取向结构,研究铁电性P（VDF-TrFE）晶体的单轴取向/随机取向结构对OFETs性能的影响。结果发现,基于取向复合膜制成的OFETs的饱和载流子迁移率和电流开关比,稍高于在解取向复合膜上制成的对照器件,这主要归因于前者介电层的表面拓扑形貌的改善。两者的亚阈值摆幅和阿仑尼乌斯活化能的差距不大,反映在未发生铁电极化的条件下,铁电性P（VDF-TrFE）晶体的单轴取向结构特征,对相邻半导体沟道的能量无序程度的减小作用是有限的。

关键词：有机场效应晶体管聚偏氟乙烯铁电性结晶行为能量无序

基于扩展状态空间模型的锂离子电池内热源场和温度场同时重构

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工程热物理学报 2024年第2期45卷 478-487页

作者：刘佳明陈红王广军陈泽弘重庆大学低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室重庆400044

锂离子电池内部产热机制十分复杂,难以从理论上有效描述电池产热的空间分布。本文提出了一种锂离子电池内部三维内热源场和温度场的同时重构方案。根据锂离子电池传热过程基本方程,建立对应的状态空间模型;进一步,通过状态空间扩展,获... 详细信息

锂离子电池内部产热机制十分复杂,难以从理论上有效描述电池产热的空间分布。本文提出了一种锂离子电池内部三维内热源场和温度场的同时重构方案。根据锂离子电池传热过程基本方程,建立对应的状态空间模型;进一步,通过状态空间扩展,获得以内热源场和温度场为联合状态向量的扩展状态空间模型;最后,应用Kalman滤波方法实现内热源场和温度场的同时三维重构。通过数值试验重构了锂离子电池充放电过程的三维内热源场和温度场,讨论了温度测点数目、环境温度温度和测量误差对重构结果的影响。

关键词：锂离子电池温度场重构扩展状态空间模型 Kalman滤波

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基于ColorNet架构的比色传感器阵列用于猪肉新鲜度检测

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基于ColorNet架构的比色传感器阵列用于猪肉新鲜度检测

作者：王广志东北电力大学

学位级别：硕士

比色传感器阵列是近二十多年以来新兴的一类引起较高关注度的传感器,在食品、工业、环境等领域都开展了实验性和应用性的研究,但在传感器材料的选择与筛选、模式识别的决策性能以及使用平台的局限性等方面,仍然面临着诸多挑战。本文针... 详细信息

比色传感器阵列是近二十多年以来新兴的一类引起较高关注度的传感器,在食品、工业、环境等领域都开展了实验性和应用性的研究,但在传感器材料的选择与筛选、模式识别的决策性能以及使用平台的局限性等方面,仍然面临着诸多挑战。本文针对猪肉新鲜度检测的需求和技术研究现状,开发了一种比色传感器阵列,旨在提高猪肉新鲜度检测的准确性和效率。本研究开发了一个包含53个阵列点的比色传感器阵列,专用于监测猪肉腐败过程中释放的挥发性气体。这一传感器阵列采用七种Br?nsted染料和三种苯胺及苯肼染料,制备了多种增敏型p H指示剂和醛酮指示剂。利用溶胶-凝胶法和Triton X-100作为稳定剂,传感器的疏水性和稳定性得到了增强,确保了其在不同环境下的可靠性和重复使用性。考虑实际应用场景的便携性、快速性,以欧氏距离(ED)作为显色效果的灵敏度量化指标,进一步筛选为24个阵列点,并分别制作了颜色数据集和图片数据集,基于机器学习和深度学习进行了识别效果的比较研究,结果表明基于深度学习和图片数据集的技术路线更适合比色传感阵列。为了进一步提升猪肉新鲜度识别的准确率,本研究提出了一种融合CNN和Transformer的网络架构ColorNet,结合知识蒸馏与迁移学习策略,可有效提升比色阵列数据中挖掘颜色信息的能力,分类准确率从95.3%提高到99.5%。同时,本研究开发了一款便携式猪肉新鲜度比色识别APP,允许用户通过简单的拍照上传,即可实时获得猪肉新鲜度评估。为了提高比色传感阵列基于移动端使用的效率和便携性,应用Grad-CAM技术,进一步将阵列点数量从24点减少到12点,ColorNet模型的识别准确率可达到99%,准确率未明显降低。本研究所开发的比色传感器技术在食品检测应用中展现出了显著的价值。具体而言,该技术能极大提升肉类及其加工品的品质监控和安全评估能力,尤其是在追踪肉品从加工到零售各环节的新鲜度变化上。利用研发的便携式应用,零售商可以在收货时快速检测肉品新鲜度,及时筛选出不符合标准的产品,减少食品浪费并保障消费者健康。便携式猪肉新鲜度比色识别APP也为零售商提供了一种高效且便捷的工具,使他们能够快速、准确地评估肉品的新鲜度,从而提升运营效率,增强消费者对产品质量的信任。从消费者的角度来看,这项技术确保了他们购买到的新鲜猪肉经过严格检测,质量有保障,进一步提高了消费者的信任度和满意度。这不仅提升了食品安全标准,还通过优化供应链管理减少经济损失,提升整个食品行业的运作效率和消费者信任度。

关键词：食品安全猪肉新鲜度检测比色传感器阵列深度学习模型部署

益气活血解毒法对气虚血瘀型脓毒症患者ICU-AW的临床研究

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益气活血解毒法对气虚血瘀型脓毒症患者ICU-AW的临床研究

作者：王广军黑龙江中医药大学

学位级别：硕士

FXR在调控肠黏膜上皮细胞炎症反应中的作用及机制研究

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FXR在调控肠黏膜上皮细胞炎症反应中的作用及机制研究

作者：王广祥南方医科大学

学位级别：硕士

面向组织填充结构的柔性点阵结构剪切特性研究

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机械科学与技术 2024年

作者：牛国法纪小刚王炜王广阳江南大学机械工程学院江苏省食品先进制造装备技术重点实验室

面向软组织工程的填充型支架在应用过程中，往往会因为力学性能强度不够而导致结构容易损坏。本文选取了一种具有柔弹性生物基树脂材料，通过采用单胞结构两两组组合的方式，对传统体心立方BCC结构进行强化设计。通过数值模拟和物理实... 详细信息

面向软组织工程的填充型支架在应用过程中，往往会因为力学性能强度不够而导致结构容易损坏。本文选取了一种具有柔弹性生物基树脂材料，通过采用单胞结构两两组组合的方式，对传统体心立方BCC结构进行强化设计。通过数值模拟和物理实验，对所设计的混合点阵结构的面内剪切性能进行探究。有限元结果表明，混合点阵结构FCC-BCC相对于SC-BCC结构具有更好的抗剪性能和吸能特性，点阵结构的断裂均位于节点处，并通过试验验证了有限元结果的可靠性。通过调控基体杆径参数，试验对比分析了不同杆径参数下FCC结构和BCC结构对FCC-BCC结构的增强效应与交互效应。结果表明，通过提升BCC结构杆径参数具有更好的提升效果；基体结构的载荷强度越高，其混合而成的点阵结构的抗剪性能越强，由两两组合形成的交互效应强度越大。

关键词：软组织工程点阵结构剪切性能交互效应吸能特性

考虑冷气掺混的跨声速透平叶型气动优化设计方法

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热能动力工程 2024年第10期 29-36+45页

作者：王广北张晓东江苏大学流体机械工程技术研究中心中国科学院工程热物理研究所先进燃气轮机实验室

为拓展叶型设计空间、实现跨声速涡轮叶型设计中的精细化型面控制，并在叶型优化时考虑叶身气膜冷气出流的影响，提出了基于Bezier曲线构型的“12+7”参数化造型方法，其中叶型吸力面进口段、出口段、压力面和前缘均采用Bezier曲线。通... 详细信息

为拓展叶型设计空间、实现跨声速涡轮叶型设计中的精细化型面控制，并在叶型优化时考虑叶身气膜冷气出流的影响，提出了基于Bezier曲线构型的“12+7”参数化造型方法，其中叶型吸力面进口段、出口段、压力面和前缘均采用Bezier曲线。通过集成自主涡轮叶型造型程序、MATLAB人工神经网络工具箱及NUMECA商用软件，搭建了可考虑冷气的涡轮叶型数值优化平台，并在考虑冷气掺混的条件下对典型重燃透平一级导叶进行了气动优化研究。优化变量包括安装角、后弯角、前缘半楔角以及吸力面Bezier曲线控制系数，优化目标为总压损失系数最小。结果表明：经过优化后的叶型模拟与实验结果拟合良好；总压损失系数从0.065 19减小为0.060 48,减小了7.23%;能量损失系数从0.051 8减小为0.047 78,减小了7.76%,气动性能得到增强。

关键词：涡轮气动优化气膜冷却人工神经网络

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土木工程话土木

土木工程学报 2024年第6期57卷 65-73页

作者：李广信于玉贞清华大学北京100084

Civil Engineering这个学科在中国以两种天然材料土和木命名,称为土木工程,可见华夏文明与这两种材料间的密切关系。中国古代的殿堂庙宇基本都是木结构建筑,这与其他古文明主要以石料建造大型建筑物不同。该文从地理、历史、经济与文明... 详细信息

Civil Engineering这个学科在中国以两种天然材料土和木命名,称为土木工程,可见华夏文明与这两种材料间的密切关系。中国古代的殿堂庙宇基本都是木结构建筑,这与其他古文明主要以石料建造大型建筑物不同。该文从地理、历史、经济与文明属性对此进行分析,指出华夏文明的特殊性。土为人类提供了栖息、载体、武器、工具和材料,也是人类衣食之源。中国自古至今主要用土治水,所谓“水来土掩”;黄土高原自古至今窑洞都是当地居民重要的居所。几千年来,中国先民在不同的地域创建不同型式的木结构住房,雄伟壮丽的名楼殿宇代表了中国古代木结构工程的高超技艺。在治水过程中,中国古人因地制宜地将土与木相结合,创造了形式多样的加筋土。文章分析土的特殊性与多样性,指出岩土工程仍然需要依靠丰富的经验和成熟的案例进行工程决策。

关键词：土木工程土与木土木复合体土的复杂性土的分类

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柔弹性复合点阵结构面内剪切性能及交互机制研究

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中国机械工程 2024年

作者：牛国法纪小刚王炜王广阳江南大学机械工程学院江苏省食品先进制造装备技术重点实验室

点阵结构具有比强度高和轻量化等优异性能，可作为组织工程支架的填充结构。本文通过试验和数值模拟对复合点阵结构在面内剪切载荷状态下的剪切性能和交互机制进行研究。试验分析了基体BCC结构的损伤失效历程和失效方式；以BCC体心立方... 详细信息

点阵结构具有比强度高和轻量化等优异性能，可作为组织工程支架的填充结构。本文通过试验和数值模拟对复合点阵结构在面内剪切载荷状态下的剪切性能和交互机制进行研究。试验分析了基体BCC结构的损伤失效历程和失效方式；以BCC体心立方单胞结构为基体，采用结构嵌合的方式，探寻嵌合结构杆径对复合结构剪切强度和剪切模量的影响规律；最后通过FCC结构的试验验证了有限元分析的可靠性，探究了FCC-BCC结构在面内剪切载荷下的交互机制。试验结果表明，结构之间的嵌合增强了复合点阵结构的承载能力，同时结构的嵌合会影响复合结构的应变；当结构杆径尺寸均为0.45mm时，FCC-BCC和SC-BCC其极限剪切强度相比于基体本身分别提高了159%和80%。

关键词：组织工程支架点阵结构柔弹性树脂剪切模量交互效应