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基于钙循环的纤维素/聚乙烯共气化制氢的分子模拟及实验研究

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基于钙循环的纤维素/聚乙烯共气化制氢的分子模拟及实验研究

作者：王玉琢山东大学

学位级别：硕士

钙循环强化生物质水蒸气气化制氢技术不仅有助于生产高浓度、高产量的H2,而且实现负碳排放,能助力“双碳目标”的实现。然而,钙基材料的高温烧结使其循环捕集CO性能迅速下降,降低制氢效率。因此,提高钙基材料的循环稳定性、CO捕集活性... 详细信息

钙循环强化生物质水蒸气气化制氢技术不仅有助于生产高浓度、高产量的H2,而且实现负碳排放,能助力“双碳目标”的实现。然而,钙基材料的高温烧结使其循环捕集CO性能迅速下降,降低制氢效率。因此,提高钙基材料的循环稳定性、CO捕集活性和催化制氢特性是改善钙循环强化生物质气化制氢性能的关键。在生物质中添加废塑料不仅可显著改善生物质水蒸气气化特性,而且可以解决废塑料资源化利用的问题。本论文以工业固废——电石渣作为钙基吸收剂,Ni作为催化剂,分别以CauA114033和MgO作为惰性支撑体,制备Ni-CaO-Ca12A114O33和Ni-CaO-MgO双功能材料。以纤维素和聚乙烯为生物质和废塑料的典型代表,通过分子模拟研究了它们的共热解机理;探究并比较了双功能材料的捕集CO性能、强化纤维素和聚乙烯共气化制氢特性和循环稳定性,并通过密度泛函理论(DFT)计算揭示机理。采用DFT计算和ReaxFF MD方法,从原子和分子层面研究纤维素和聚乙烯的共热解机理。利用ReaxFF MD模拟,分析共热解主要组分的产量和结构变化规律。通过DFT过渡态分析,计算共热解和纤维素自热解产生热解油和气的能垒,确定聚乙烯在共热解过程对热解产物的改善机理。研究发现,聚乙烯热解产生的·H和碳氢自由基会与纤维素热解产生的醇基和呋喃相互作用,生成长链醇和呋喃醇。共热解中产生于CE热解的呋喃通过加氢反应生成2-呋喃甲醇、5-甲基糠醇和2,5-呋喃二甲醇的能垒均较低(分别为669.40、22.19、16.40和22.66 kJ/mol),共热解有利于提高热解油的品质。聚乙烯产生的大量·H自由基还会和·CH3自由基结合,显著提高烃类气体的产生。聚乙烯在提高热解油气产品的品质方面起着关键作用。采用湿混法制备Ni-CaO-CaAlO和Ni-CaO-MgO双功能材料用于钙循环吸收强化纤维素/聚乙烯共气化制氢过程,探索聚乙烯的掺混对共气化产物的影响规律;研究多类型双功能材料的循环捕集CO性能以及在气化制氢中的催化活性和稳定性;分析惰性载体类型对气化产物产量和浓度的影响。通过DFT计算,分析并比较了 Ni-CaO-Ca12A114O33和Ni-CaO-MgO的分态密度、差分电子密度和吸附能,从原子层面揭示了Ni-CaO-Ca12A114O33循环稳定性更高的原因。结果表明,20次钙循环后Ni-CaO90-(CaAlO)10的碳捕集性能为0.54 g/g,是Ni-CaO75.MgO25的1.32倍。20次气化/煅烧循环后Ni-CaO90-(CaAlO)10的H2产量和浓度分别为0.23 L/g和60%,分别是Ni-CaO75-MgO25 的 2.6 倍和 1.4 倍。与 Ni-CaO-MgO 相比,Ni-CaO-Ca12A114O33具有更低的吸附能(-13.13 eV)、更多新的化学键和更低的重叠电子态能区(从-0.26到0.04 eV),表明CaAlO更有效地抑制了 Ni-CaO材料的烧结和变形。Ni-CaO-Ca12Al14033具有更好的CO捕集性能、制氢性能和循环稳定性。吸收强化水气变换反应是钙循环强化生物质/废塑料水蒸气共气化制氢中关键反应之一。本文利用DFT计算研究Ni-CaO表面上吸收强化水气变换的反应机理;计算反应物、中间体和产物的吸附能,确定用于后续基元反应过渡态搜索的最佳构型;利用过渡态计算比较不同反应路径的能垒,揭示Ni-CaO表面上的最佳反应路径。结果表明,形成能、态密度和差分电子密度均证实了 Ni的添加使Ni-CaO模型具有更高的催化活性。Ni降低了表面对H2O*(-1.30eV)和CO*(0.68 eV)的吸附能,有助于吸附反应物,促进吸收强化水气变换反应反应的发生。Ni提高了表面对H2*的吸附能(-0.05 eV),促进了H2的释放。同时Ni-CaO表面仍保持了有效的CO捕集性能。吸收强化水气变换反应在Ni-CaO表面上更容易沿着氧化还原机理进行。本文将宏观实验和微观模拟相结合,充分研究Ni-CaO-CaAlO和Ni-CaO-MgO双功能材料的催化气化制氢性能和循环捕集CO性能;探索Ni-CaO材料的电子特性;揭示部分气化机理;阐明聚乙烯在纤维素水蒸气气化中的积极作用。本研究为Ni-CaO材料强化生物质/废塑料共气化制氢的工业化应用提供了理论依据。

关键词： Ni-CaO-Ca12Al14O33 CO2捕集吸收强化水蒸气气化制氢生物质废塑料 DFT ReaxFF MD 钙循环

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探析胡志平二胡演奏艺术

探析胡志平二胡演奏艺术

作者：王玉琢华中师范大学

学位级别：硕士

胡志平,著名二胡演奏家、民族音乐理论家。他在音乐表演、中国传统音乐理论、音乐创作、音乐美学等领域都有成就。他创作的《秋词》、《月的悲吟》等乐曲都成为意境深远的经典作品,为二胡艺术的传承与发展做出了突出的贡献。他的二胡演... 详细信息

胡志平,著名二胡演奏家、民族音乐理论家。他在音乐表演、中国传统音乐理论、音乐创作、音乐美学等领域都有成就。他创作的《秋词》、《月的悲吟》等乐曲都成为意境深远的经典作品,为二胡艺术的传承与发展做出了突出的贡献。他的二胡演奏风格清雅细腻、淳朴深邃,富有中国文人艺术的思想内涵,他对二胡演奏技法的运用和对音色音响的追求上又受道家思想文化的影响。他的演奏从传统中创新,构成了他以文人音乐为特色的独特风格韵味。笔者从胡志平新文人音乐去探析其二胡演奏艺术中的文人音乐思想;从道家音乐思想去探析其音乐美学追求;在胡志平的演奏与理论的相结合之中去获得启发。扩展了演奏者的演奏思路,为其他演奏者提供了新的研究思想和研究思路,从而提高演奏者的演奏水平和艺术表现力。本文由绪论、三个章节以及结语组成。绪论包括了选题意义、研究现状以及研究方法和思路。第一章:胡志平新文人音乐情怀。阐述了胡志平在继承传统文人音乐精髓的基础上,形成了自身独特的新文人音乐思想。第二章:从“意境”、“美学”、“技”的角度阐述了道家音乐思想对胡志平二胡演奏艺术的影响。第三章:从几首作品看胡志平二胡演奏艺术,本章节通过分析胡志平演奏的《二泉映月》、《一枝花》、《赛马》、《江河水》以及《秋词》这几首二胡作品,阐述了乐曲中所体现的文人音乐以及审美追求。结语部分是对胡志平二胡演奏艺术的总结,通过对胡志平二胡艺术的研究,增强了我们的理论思维能力,拓宽了我们理解二胡作品的知识面。希望本论文的分析与研究能够对二胡艺术的发展尽到自己的绵薄之力,对传承和传播优秀中华文化起到积极的推动作用。

关键词：胡志平二胡演奏艺术文人音乐审美追求

基于时频域内低秩分解的卷积神经网络在沙漠地震信号处理中的应用

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基于时频域内低秩分解的卷积神经网络在沙漠地震信号处理中的应用

作者：王玉琢吉林大学

学位级别：硕士

地震勘探是探索地下能源与资源的重要手段,通过地震勘探,能够获得可以比较准确地反映地层构造的勘探资料。随着国家的发展,常规采区的油气藏的开采已步入后期,油气资源开发逐渐向地质情况复杂、开采难度大的地区发展。位于西北地区的塔... 详细信息

地震勘探是探索地下能源与资源的重要手段,通过地震勘探,能够获得可以比较准确地反映地层构造的勘探资料。随着国家的发展,常规采区的油气藏的开采已步入后期,油气资源开发逐渐向地质情况复杂、开采难度大的地区发展。位于西北地区的塔里木盆地具有丰富的油气矿藏,开发这些油气藏的首要工作就是对其地质结构进行准确分析并探明油气储量。然而,由于塔里木地区地表多为沙层且植被稀疏,受大风影响地表情况易发生变化。这使沙漠地震勘探资料中包含大量随机噪声,这些噪声具有非平稳性、非线性、低频、非高斯性等特性,严重降低了勘探资料的信噪比,阻碍了有效反射波的呈现,给勘探资料的处理和解释带来了困难。因此,噪声消减至关重要,对油气资源的勘探与开发有着深远的意义。卷积神经网络(CNN)可通过对待处理数据的样本学习来获得具有强噪声压制能力的去噪模型。除此之外,得到的模型还具备很强的泛化能力,避免了在处理不同噪声水平数据时的参数调整问题。低秩分解是矩阵分解的重要方法,能够根据矩阵中内部元素的性质对矩阵进行分解,可用来实现对信号的特征提取。本论文基于卷积神经网络与低秩分解来开展对沙漠地震勘探资料噪声压制算法的研究。将含噪沙漠地震记录视为二维矩阵,其中噪声成分具有低秩性,信号成分具有稀疏性。根据这一特点,本文利用低秩分解提取先验信息,然后使用卷积神经网络对所提取的信号先验信息进行更深层次的学习,提出了一种新的去噪方法:基于交替方向乘子法的卷积神经网络(ADMM-CNN)。由于本文所提出的算法为有监督神经网络,故本文根据沙漠地震资料中信号与噪声的特点,采用地震子波与实际采集到的噪声分别构建了信号集与噪声集用于模型训练。在训练时,首先采用交替方向乘子法(ADMM)将输入数据分解为低秩、稀疏、扰动三层,然后将分解后的三层信号通过三通道输入进卷积神经网络进行模型训练。训练完成后可得到对沙漠噪声具有强压制能力的去噪模型,通过该去噪模型即可实现对沙漠噪声的压制。本文将所提出ADMM-CNN算法应用于合成和实际沙漠地震数据去噪来验证本文方法的有效性、优越性以及泛化能力,并采用信噪比、均方误差等量化指标以及时域分析、频域分析等定性分析方法来评估本文方法的去噪性能。通过合成地震数据和实际地震数据的测试,可以看到本文所提方法的去噪性能要明显优于传统方法,不仅能够去除沙漠随机噪声、面波、沙丘鸣震等干扰波,还能较好地保证有效反射波的连续性与完整性。合成记录测试中,本文方法对于不同噪声水平下的含噪记录的信噪比提升均可以达到20d B左右,对于有效信号的保幅度在95%以上,充分表明本文方法具有对沙漠噪声的较强的压制能力与泛化能力。

关键词：深度学习沙漠地震信号卷积神经网络低秩分解随机噪声压制

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中国古代“闲”范畴审美内涵研究

中国古代“闲”范畴审美内涵研究

作者：王玉琢陕西理工大学

学位级别：硕士

中国古代“闲”范畴极富生活之美,无论从主观上的理论性、认识性、审美性还是客观实践性,都充满了自然与人类的交感互动。从某种意义上说,中国古典范畴本质上就是一种美。在这种美的建构与丰满中,作为子范畴的“闲”无疑起到了画龙点睛... 详细信息

中国古代“闲”范畴极富生活之美,无论从主观上的理论性、认识性、审美性还是客观实践性,都充满了自然与人类的交感互动。从某种意义上说,中国古典范畴本质上就是一种美。在这种美的建构与丰满中,作为子范畴的“闲”无疑起到了画龙点睛的作用。与西方注重条理分类的思维方式不同,中国经典的文论范畴一开始就具有共生性和不断超越性,构建合于真实生命感悟和文人精神气质的中国文化特质。因而有着非常鲜明的生活美学特质。“闲”范畴与人的审美意识、道德修养与精神文明、日常生活有着同根同构的一致性。与历史联系,先秦时期儒道两家学说为始,从道德和精神两方面正视和简化人生;古今中外的美学家也从各自的美学理论与艺术观点中感知“闲”之意义。在政治制度、社会规范、礼乐秩序崩溃的魏晋时代,尤其是在经历“人的觉醒”和“文的自觉”双层影响下,以“闲情”之姿进入文人审美意识领域,带给文学艺术观念和创作心理传统意义上的新变。“闲”与审美生活形成了一种积极的互动关系,成为了一个具有现实意义和理论价值的课题。“闲”作为非实体的审美范畴,附着在古代作品之中,在哲学、美学、文论、艺术等领域生根发芽,日益壮大。古代文人尚闲的审美表现,普世大众闲趣的审美态度,更多显示出文本与人本主义哲学的审美特征。古代美学范畴“闲”之模式,主要围绕“闲情”、“闲适”和“闲趣”三大类属开展,形成相互包容,前后联结具有丰富内涵意蕴和外延价值的范畴序列。中国古典美学范畴具有传承、多义、互渗和整体性,作为具有生活气息的“闲”,该范畴涉及的美学本体论、认识论、乃至艺术创作论,自然精神的承袭与相关范畴之创新方法论,构成了美学传统中彰显民族智慧的内涵之一,成为人们日益反思与关注的焦点。本文由绪论、正文和余论三部分组成:第一部分“绪论”重点介绍“闲”范畴的产生背景,其发展特征及国内研究现状。总结本文的研究思路和方法,采用美学、对比分析等诸多方法,探讨各时期对“闲”之美的理解。或可为进一步理清“闲”范畴演变历史之现实价值,通过当代学者对“闲”的相关阐释、中国人文精神的审美内涵来探讨研究意义。正文分为四章,第一章考察“闲”的历史性阐述,通过对“闲”范畴的字源初义及发展,通过儒道对“闲”的认识、中西方美学家对“闲”生活意蕴的解读,了解中国古典美学的诠释,辨析与现代中西方认知方面的不同,对人与生活之间的关系等方面来进行论述。第二章主要分析“闲”范畴之审美心理——“闲情”,从“情”之含义到“闲情”之意义。从“文之含情”下文人审美意识的确立,刘勰“入兴贵闲”的审美理论、与“虚静”“养气”之关联,到审美心胸之表现,来分析“闲”范畴并呈现的中国审美之精神,包括其审美艺术之实践和审美艺术之传达等方面的内容。第三章解读“闲”范畴的审美形态——“闲适”,从“闲适”之意涉及到闲心、闲居、闲游等简单归纳,并结合闲适诗的由来,其现实多元化的具体表达和特点,来寻觅中国古典诗词之美在其中发挥的积极作用。第四章论述“闲”范畴的审美态度——“闲趣”,分析作为世俗审美情调和生活之具体表现的审美趣味之回归、与文人审美活动最终形成了人格理想的塑造成为“闲”范畴现代化美学观点之奠基,作其总结与归纳。余论对全文进行总结,阐述“闲”范畴之当代意义。与人本主义哲学、社会学角度来看待休闲,通过生活美学相关内容的介绍,分析当代东西方休闲文化的发展,把握当今中国美学范畴话语体系的渗入点,进一步提高拓展古典美学研究向现代转化的可能性。

关键词： “闲” 范畴美学内涵阐释

浅谈社会热点问题中的思政教育设计——以贝叶斯公式在核酸检测问题中的应用为例

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科学咨询(教育科研) 2023年第6期 4-6页

作者：王玉琢海军工程大学基础部数学教研室

社会热点问题通常反映了国内外新事物的发展变化，稍有不慎很容易触发舆情。以贝叶斯公式在核酸检测问题中的应用为例，探讨了教师如何在传授好科学知识的同时，引导学员理性看待社会问题、树立正确的是非观，并使学员懂得拿起科学的武... 详细信息

社会热点问题通常反映了国内外新事物的发展变化，稍有不慎很容易触发舆情。以贝叶斯公式在核酸检测问题中的应用为例，探讨了教师如何在传授好科学知识的同时，引导学员理性看待社会问题、树立正确的是非观，并使学员懂得拿起科学的武器驳斥谬论，不让失真信息蔓延传播和发酵，担负起维护社会文明秩序的责任。

关键词：社会热点贝叶斯公式核酸检测先验概率

论常德渔鼓《常德世界真精彩》的演唱艺术形态特点研究

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论常德渔鼓《常德世界真精彩》的演唱艺术形态特点研究

作者：王玉琢湖南师范大学

学位级别：硕士

常德渔鼓是一种历史悠久、魅力独特的传统民间曲艺,它上承唐代道情,经僧道俗讲、变文而定型,到宋代鼓子词、诸宫调变革后传入常德,与当地方言、民俗文化、民间小调融合而成。近年来,不断有学者对常德渔鼓传统曲目进行搜集与整理,又在传... 详细信息

常德渔鼓是一种历史悠久、魅力独特的传统民间曲艺,它上承唐代道情,经僧道俗讲、变文而定型,到宋代鼓子词、诸宫调变革后传入常德,与当地方言、民俗文化、民间小调融合而成。近年来,不断有学者对常德渔鼓传统曲目进行搜集与整理,又在传统基础上创新了诸多唱本,《常德世界真精彩》就是当代常德渔鼓的代表作品之一,这一作品充分运用常德渔鼓韵味的说唱与灵动的表演,来歌颂常德的美食美景和风土人文,以此表达对家乡深切的热爱与赞美。该作品不仅印证了常德渔鼓的历史发展轨迹,更反映了与时俱进的新时代现实生活,体现了常德渔鼓的地方特色与艺术价值。故笔者结合理论对其演唱艺术形态进行分析,并将《常德世界真精彩》作为音乐会选曲再次呈现。本论文由三个章节构成:第一章从常德渔鼓的流传区域与历史渊源入手,并对音乐会作品《常德世界真精彩》的创作背景与作词、作曲、渔鼓传承艺人进行概述;第二章分别对常德渔鼓及《常德世界真精彩》的演唱艺术形态从唱功、说功、做功技巧三方面进行深入详细分析论述;第三章通过对《常德世界真精彩》的表演与研究,来探讨渔鼓这一曲艺形式对于当今民族声乐学习实践的启示。通过实践与理论结合,一方面,笔者希望通过将家乡本土说唱曲艺带到音乐会舞台上,并结合对常德渔鼓的理论梳理,能对其保护传承起到积极作用;另一方面,笔者期冀通过学习以常德渔鼓为代表的曲艺,借鉴其唱腔、表演的优良经验,能对当代民族声乐学习实践起到积极的影响和启发作用。

关键词：民族声乐常德渔鼓说功唱功做功

基于深度学习的行人重识别研究及其FPGA实现

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基于深度学习的行人重识别研究及其FPGA实现

作者：王玉琢西安理工大学

学位级别：硕士

行人重识别是指具有不重叠视场的多摄像机网络中的行人匹配,它可以从多个摄像头捕获的行人图像中识别出给定的行人目标。行人重识别问题在智能视频监控中有极高的应用价值,具有重要的研究意义。本文提出了一种基于深度学习的行人重识别... 详细信息

行人重识别是指具有不重叠视场的多摄像机网络中的行人匹配,它可以从多个摄像头捕获的行人图像中识别出给定的行人目标。行人重识别问题在智能视频监控中有极高的应用价值,具有重要的研究意义。本文提出了一种基于深度学习的行人重识别算法,应用于实验室、教室等需要对识别匹配行人目标具有一定实时性的场所,并在FPGA（Field Programmable Gate Array）上对该算法进行实现和验证。本文主要研究内容和结论如下:本文首先介绍行人重识别相关基础理论,通过分析各类行人重识别的算法优缺点后,最终选择基于深度学习的方法解决行人重识别任务;随后,介绍了深度学习中卷积神经网络的基本原理,并详细分析了基于深度学习算法的Improved DL网络。为使Improved DL网络模型结构在本文的应用场景下完成对实时性的要求,因此提出了改进的基于深度学习的行人重识别算法,在满足该场景对行人重识别算法性能需求的情况下,提升单次行人重识别速度,减少网络运算量。本文实验中对Market1501数据库训练测试结果表明,行人重识别速度优于Improved DL网络。在完成算法设计的基础上进行硬件的实现与验证。由于FPGA在运算速度和功耗方面具有一定优势,因此采用FPGA这种硬件实现方式增加硬件资源,加速其计算过程。本文的硬件设计框架主要包括网络运算模块、SD卡（Secure Digital Memory Card）控制模块、SDRAM（synchronous dynamic random-access memory）控制模块和顶层控制模块,其中网络运算模块负责运行网络的数据计算工作;SD卡控制模块负责存储行人图像数据与网络参数,SDRAM控制模块负责缓存网络参数和网络运算模块中的数据,顶层控制模块保证行人图像数据的正确读取,网络运算模块数据的正确计算,各层间缓存数据能及时写入与读出,协调各模块运行。本文使用Verilog语言对硬件整体设计进行寄存器转换级的描述,并对硬件各模块进行功能仿真验证其逻辑功能。最后在整体硬件程序编译综合后下载到FPGA开发板,验证了算法硬件实现的正确性与可行性。

关键词：行人重识别深度学习卷积神经网络 FPGA

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轧钢生产过程中自动化控制技术的应用研究

中国金属通报 2022年第12期 204-206页

作者：王玉琢承德钢铁集团有限公司

在轧钢生产过程中,其中的热轧钢是最常见的一类技术,这也是基于轧钢智能化管控所得到的一种技术。就其控制发展过程来看,也必须对于轧钢生产过程自动化控制技术做出分析。基于此,本篇文章对轧钢生产过程中自动化控制技术的应用进行研究... 详细信息

在轧钢生产过程中,其中的热轧钢是最常见的一类技术,这也是基于轧钢智能化管控所得到的一种技术。就其控制发展过程来看,也必须对于轧钢生产过程自动化控制技术做出分析。基于此,本篇文章对轧钢生产过程中自动化控制技术的应用进行研究,以供参考。

关键词：轧钢生产过程自动化控制技术应用分析

孟德尔随机化研究应用于因果推断的影响因素及其结果解读面临的挑战

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中华流行病学杂志 2020年第8期41卷 1231-1236页

作者：王玉琢沈洪兵南京医科大学公共卫生学院流行病学系 211166

孟德尔随机化(Mendelian randomization,MR)研究使用遗传变异作为工具变量,推断暴露因素与结局之间的因果关系,能够有效克服混杂和反向因果问题所导致的偏倚。然而,MR研究中的工具变量须满足关联性、独立性和排他性3个核心假设。即使核... 详细信息

孟德尔随机化(Mendelian randomization,MR)研究使用遗传变异作为工具变量,推断暴露因素与结局之间的因果关系,能够有效克服混杂和反向因果问题所导致的偏倚。然而,MR研究中的工具变量须满足关联性、独立性和排他性3个核心假设。即使核心假设成立,MR研究在因果推断中的应用还受到其他局限性的影响。此外,MR研究结果的解读需要基于综合证据。本文将围绕MR研究应用于因果推断的影响因素和研究结果的解读进行综述,以期为MR研究结果应用提供指导。

关键词：孟德尔随机化核心假设因果推断结果解读局限性