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超疏水材料表面的空气膜与自清洁作用对细菌黏附行为的影响

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厦门大学学报（自然科学版） 2023年第2期62卷 293-300页

作者：申振宇杨云黄巧玲厦门大学物理科学与技术学院福建省柔性功能材料重点实验室福建厦门361005 厦门大学九江研究院江西九江332000

超疏水材料因其特殊的润湿性被广泛用作抑菌材料,许多研究认为超疏水材料与细菌溶液间的空气膜是其抑菌的关键因素,但鲜有研究能直接证明空气对细菌黏附的影响.本文应用电化学阳极氧化法和分子自组装方法,在钛箔表面制备了超亲水的二氧... 详细信息

超疏水材料因其特殊的润湿性被广泛用作抑菌材料,许多研究认为超疏水材料与细菌溶液间的空气膜是其抑菌的关键因素,但鲜有研究能直接证明空气对细菌黏附的影响.本文应用电化学阳极氧化法和分子自组装方法,在钛箔表面制备了超亲水的二氧化钛纳米孔柱阵列(NPA)和超疏水的NPA.通过超声去除超疏水NPA固-液界面的空气膜,对比研究细菌在超疏水样品有无超声情况下的黏附,其中细菌黏附应用荧光显微镜进行表征.结果表明,超疏水NPA相对于超亲水NPA表现出明显的抗菌效果;肉眼可见的空气膜在局部区域内,可明显阻碍细菌的黏附,从而影响细菌在超疏水材料表面的分布;但从黏附细菌的整体数量对比,超疏水NPA固-液界面的空气膜对细菌的黏附数量并没有显著影响.此外,超疏水材料表面黏附的细菌易在常规的实验漂洗过程中脱离材料,这提示了在考察超疏水材料的抑菌性能时,需要考虑材料的自清洁作用对其抑菌性能表征的干扰.

关键词：超疏水材料细菌黏附空气膜自清洁

基于家校共育背景下高中生心理健康教育问题的思考与探索

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西北成人教育学院学报 2022年第5期 93-97页

作者：申振宇赵晓娟兰州民族中学甘肃兰州730070

高中学生心理健康问题已经成为一个重要的社会问题,如何帮助学生克服心理障碍,塑造健全的人格,是摆在教师、家长面前的一项重要任务。在教育教学中,尝试将高中生常见心理问题进行分类整理,分析原因,寻求通过学校、家庭协同育人的方式,... 详细信息

高中学生心理健康问题已经成为一个重要的社会问题,如何帮助学生克服心理障碍,塑造健全的人格,是摆在教师、家长面前的一项重要任务。在教育教学中,尝试将高中生常见心理问题进行分类整理,分析原因,寻求通过学校、家庭协同育人的方式,解决高中生常见心理问题,帮助学生健康成长。

关键词：高中生心理健康家校共育

基于神经网络的烟叶图像特征筛选和分级方法研究

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基于神经网络的烟叶图像特征筛选和分级方法研究

作者：申振宇郑州大学

学位级别：硕士

烤烟烟叶的等级直接决定了烟叶的经济价值,为了提高分级的准确率和效率,就需要有科学的质量量化标准,寻找更有效的方法进行分级。目前,我国烟叶分级主要还是依靠人工进行分级,这种人工分级方法具有很强的主观随意性,在实际情况中,对于... 详细信息

烤烟烟叶的等级直接决定了烟叶的经济价值,为了提高分级的准确率和效率,就需要有科学的质量量化标准,寻找更有效的方法进行分级。目前,我国烟叶分级主要还是依靠人工进行分级,这种人工分级方法具有很强的主观随意性,在实际情况中,对于相同的烟叶不同的分级人员可能做出不同的级别判断。针对这一情况,本文结合机器视觉技术和人工神经网络的方法完整模拟人工分级过程,依据进行先分组、后分级的思想对烟叶进行分级判别,主要进行了以下四部分工作:1.烤烟烟叶图像的采集和预处理。设计并实现了烤烟烟叶图像的采集装置,包括视频柜的设计制作、CCD相机和图像采集卡的选用;对读取的烟叶图像进行预处理,选用中值滤波方法去除烟叶图像中的噪声,使用区域阈值法和小面积去除法相结合的方法对烟叶图像和其背景进行了分割,最后选用轮廓提取法提取了烟叶图像二值化后的边缘信息。2.烤烟烟叶图像特征提取。图像特征包括形状特征值,颜色特征和纹理特征。运用图像处理技术提取长度、宽度、长宽比、面积、周长、破损度、圆形度、矩形度等8个形状特征值和:R、G、B、色度、饱和度、亮度的均值以及他们的方差共12个颜色特征值;并计算了能量、惯性、相对性、熵和脉络比等5个纹理特征3.有用特征筛选方法研究。利用反向传播算法(BP:BackPropagation)分别建立部位、颜色、等级分级的数学模型,运用平均影响值(MIV:Mean Influence Values)方法分析各个特征分别对部位、颜色、等级分级的影响程度,并进行有用特征筛选,通过优化输入特征值再学习训练网络实现特征筛选的同时进一步提高分级正确率。4.不同分级模型比较研究。运用不同神经网络模型径向基函数神经网络(RBF:Radial Basis Function)和支持向量机(SVM:Support Vector Machine)建立烟叶分组分级模型,进行分组和分级判断。

关键词：烟叶分级图像处理 MIV 人工神经网络

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多目标优化在车门轻量化设计中的应用

同济大学学报（自然科学版） 2017年第2期45卷 275-280,308页

作者：高云凯申振宇冯兆玄李应军同济大学汽车学院上海市地面交通工具空气动力学、热力学重点实验室上海201804 上汽商用车技术中心上海200438

为提高车门刚度并考虑轻量化的要求,提出以拼焊板车门下沉刚度和质量为优化目标,基于车门下沉刚度和窗框刚度两种工况,采用最优拉丁方试验设计方法进行样本数据设计,使用kriging模型拟合下沉刚度、窗框刚度、塑性变形量响应的近似模型,... 详细信息

为提高车门刚度并考虑轻量化的要求,提出以拼焊板车门下沉刚度和质量为优化目标,基于车门下沉刚度和窗框刚度两种工况,采用最优拉丁方试验设计方法进行样本数据设计,使用kriging模型拟合下沉刚度、窗框刚度、塑性变形量响应的近似模型,使用响应面模型拟合质量的近似模型.利用NSGA-II遗传算法进行寻优,得到车门质量和下沉刚度的pareto优化解集,并对优化解进行验证,最终得到理想的优化结果.

关键词：车门刚度轻量化塑形变形多目标优化

基于NLRP3炎性小体通路研究自噬在对乙酰氨基酚肝毒性中的作用与机制

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基于NLRP3炎性小体通路研究自噬在对乙酰氨基酚肝毒性中的作用与...

作者：申振宇山东大学

学位级别：硕士

研究目的对乙酰氨基酚(acetaminophen,APAP),是临床常用的解热镇痛类非处方药。过量服用APAP会诱发严重的急性肝损伤,是发生急性肝衰竭的最常见诱因。以前的研究证实线粒体是APAP肝毒性的关键靶点。线粒体功能障碍不仅能诱导氧化应激导... 详细信息

研究目的对乙酰氨基酚(acetaminophen,APAP),是临床常用的解热镇痛类非处方药。过量服用APAP会诱发严重的急性肝损伤,是发生急性肝衰竭的最常见诱因。以前的研究证实线粒体是APAP肝毒性的关键靶点。线粒体功能障碍不仅能诱导氧化应激导致肝损伤,还可以通过激活炎症小体介导的炎症反应进一步加重肝损伤。自噬作为真核细胞内高度保守的蛋白降解机制,可以将错误折叠的蛋白质及受损的细胞器输送至溶酶体进行降解。研究发现自噬参与了许多疾病发生与发展的病理生理过程,然而到目前为止,国内外关于自噬与APAP肝毒性的研究才刚刚起步。现有研究仅仅提示自噬作为一种细胞应激机制,很可能在APAP诱导的急性肝损伤中起重要作用。但由于以往的研究没有系统检测APAP诱导肝损伤过程中自噬的动态变化,也未对自噬的作用及可能的作用机制进行深入探讨。因此,自噬与APAP肝毒性二者关系中的一些关键问题还没有解决。本研究通过建立APAP急性肝损伤动物模型和自噬干预动物模型,研究APAP染毒后小鼠肝脏中自噬变化的特点和规律,特别是Pink1-Parkin介导的线粒体自噬途径的变化,以及对NLRP3炎性小体活化、炎症介质释放的影响,以此阐明自噬在APAP肝毒性中的可能作用机制。研究方法1.APAP诱导小鼠急性肝损伤模型和自噬干预模型的建立(1)剂量-反应模型:40只雄性C57BL/6小鼠适应性喂养3天后,随机分为4组:对照组,APAP低剂量组(180mg/kg.bw)、中剂量组(300mg/kg.bw)和高剂量组(500mg/kg.bw)。禁食12h后,染毒组小鼠腹腔注射APAP溶液,对照组小鼠腹腔注射等体积生理盐水,24h后摘眼球取血,处死小鼠并取肝脏组织。(2)时间-反应模型:设对照组,APAP3h、6h、12h、24h和48h组,每组10只小鼠。禁食12h后,染毒小鼠腹腔注射300mg/kg.bw APAP溶液后分别于3、6、12、24及48h摘眼球取血,处死小鼠并取肝脏组织。(3)自噬干预模型:一是雷帕霉素(rapamycin,RAPA)干预模型,设8个分组:对照组、2mg/kg.bwRAPA 组、4mg/kg.bwRAPA 组、8mg/kg.bwRAPA 组、300mg/kg.bw APAP 模型组、2mg/kg.bw RAPA + 300mg/kg.bw APAP 组、4mg/kg.bw RAPA+ 300mg/kg.bw APAP 组及 8mg/kg.bw RAPA+ 300mg/kg.bw APAP组,每组10只小鼠。禁食12h后,对照组给生理盐水,RAPA组分别以2mg/kg.bw、4mg/kg.bw、8mg/kg.bw 剂量腹腔注射 RAPA 溶液,APAP 模型组腹腔注射300mg/kg.bw APAP溶液,RAPA干预组提前lh分别先以2mg/kg.bw、4mg/kg.bw、8mg/kg.bw 剂量腹腔注射 RAPA 溶液后给予 300mg/kg.bw APAP,24h后摘眼球取血和肝脏组织。二是氯喹(chloroquine,CQ)干预模型,设4个分组:对照组、60mg/kg.bw CQ 组、300mg/kg.bw APAP 组及 60mg/kg.bw CQ+300mg/kg.bwAPAP组,每组10只小鼠。禁食12h后,对照组给生理盐水,CQ组以60mg/kg.bw剂量腹腔注射CQ溶液,APAP模型组腹腔注射300mg/kg.bw APAP溶液,CQ干预组提前1h腹腔注射CQ溶液后给予300mg/kg.bw APAP,24h后摘眼球取血和肝脏组织。2.生化指标、肝胧脏病理、蛋白及基因表达水平的检测(1)小鼠均取血清测ALT、AST生化指标,剥离肝脏称重并计算肝脏系数,取肝脏同一位置做病理切片,HE染色检测病理损伤。(2)剂量-反应模型及时间-反应模型小鼠,匀浆肝脏组织分别提取总蛋白、线粒体蛋白和核蛋白,利用Western Blot检测自噬、线粒体自噬、炎症及p62-Keapl-Nrf2通路相关蛋白的表达变化。匀浆肝脏组织提取总RNA,逆转录成cDNA,Real-Time PCR检测抗氧化基因的相对表达。(3)RAPA干预模型小鼠,匀浆肝脏组织分别提取总蛋白和线粒体蛋白,利用Western Blot检测自噬、线粒体自噬、炎症相关蛋白的表达变化。(4)CQ干预模型小鼠,匀浆肝脏组织提取总蛋白,Western Blot检测炎症相关蛋白的表达变化。研究结果1.APAP诱导小鼠急性肝损伤中自噬及线粒体自噬变化(1)APAP诱导小鼠急性肝损伤的剂量-反应关系:与对照组相比,APAP染毒小鼠肝脏系数和血清ALT、AST水平显著升高,呈明显的剂量反应关系;小鼠肝脏组织出现炎性细胞浸润、胞质疏松呈空泡状等病理改变,且随剂量增加肝细胞坏死范围逐渐增大,肝损伤程度逐步加重。(2)APAP诱导小鼠急性肝损伤的时间-反应关系:与对照组相比,APAP染毒小鼠肝脏

关键词：对乙酰氨基酚自噬线粒体自噬炎症反应 p62-Keap1-Nrf2信号通路

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广义线性常微分方程边值问题解的存在唯一性

广义线性常微分方程边值问题解的存在唯一性

作者：申振宇西北师范大学

学位级别：硕士

本文利用Kurzweil积分理论和广义常微分方程理论,并借助Schwabik及M.Tvrdy等人关于广义常微分方程理论研究的相关结果,讨论了广义线性常微分方程边值问题解的存在唯一性.并在此基础上,讨论了一类广义线性常微分方程边值问题解的存在唯... 详细信息

本文利用Kurzweil积分理论和广义常微分方程理论,并借助Schwabik及M.Tvrdy等人关于广义常微分方程理论研究的相关结果,讨论了广义线性常微分方程边值问题解的存在唯一性.并在此基础上,讨论了一类广义线性常微分方程边值问题解的存在唯一性及其伴随问题.

关键词： Kurzweil积分广义线性微分方程存在性唯一性伴随问题

基于GEE的Landsat影像长时间序列数据的湟水流域土地利用/土地覆被分类及精度评估

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基于GEE的Landsat影像长时间序列数据的湟水流域土地利用/土地覆...

作者：申振宇青海师范大学

学位级别：硕士

基于Google Earth Engine云计算平台,获取从1987-2019年期间25年的较少云量的Landsat TM/ETM+/OLI数据,利用基于机器学习方法--随机森林分类方法,对湟水流域长时间序列的土地利用/土地覆被信息进行提取;针对长时间序列数据研究方法的特... 详细信息

基于Google Earth Engine云计算平台,获取从1987-2019年期间25年的较少云量的Landsat TM/ETM+/OLI数据,利用基于机器学习方法--随机森林分类方法,对湟水流域长时间序列的土地利用/土地覆被信息进行提取;针对长时间序列数据研究方法的特点,采用时空一致性检验对得到的初步分类结果,分别进行了城市一致性和耕地一致性检验处理,以减少分类逻辑错误;最终通过精度评估得到精度较高的研究区25年土地利用/土地覆被数据。本文主要研究结论如下:（1）Google Earth Engine平台是进行海量遥感数据研究的优秀平台。其能实现从数据收集、数据预处理、数据处理到结果输出全流程工作,极大的提高了科研效率。在Google Earth Engine平台的协助下,以本文为例,使用常规单机遥感平台约1年左右的任务量,可以压缩到约3个月左右,提高了约60%的工作效率,使得资源较为匮乏的个人科研人员也可以完成之前需要团队协作的科研任务。（2）在监督分类学习中,样本的数量、质量及其空间分布对分类结果的精度作用大于后续引入的特征向量对精度的提高幅度。以2018年的分类结果为例,在进行特征优化工作时,分别进行了样本选取及位置的优化、纹理特征及最适窗口的选择、气候因素的选择以及最佳纹理组合的选择。结果显示:只有在第一步,样本选取及位置优化时,精度提高从约70%,提高到81.33%,提高幅度最高达7.32%,而经后面三个优化步骤,得到2018年最终的分类精度为82.93%,提高幅度仅为1.6%,较前者提高幅度并不大。（3）基于GEE云平台,通过影像获取、特征优化和随机森林分类,得到1987-2019年土地利用/土地覆被分类初始数据数据,总体精度在72.25%-90.20%之间,Kappa系数在0.68-0.89之间。受影像质量的影响,较早年份的分类结果中同一地物连续年间会出现明显的逻辑冲突和错误,需要进行分类后处理,以修正错误。（4）长时间序列高时间分辨率的土地利用/土地覆被分类的研究方法,区别于间隔年的研究方法,必须进行前后年的逻辑检测。在借鉴前人对城镇不透水面时空一致性检验的思想及其算法的基础上,针对湟水流域,除了进行城市时空一致性检验外,更进一步的提出了耕地的时空一致性处理算法。主要通过时间滤波和逻辑判断两个步骤,先后对城镇和耕地进行了分类后处理,并对其进行精度验证。结果表明,经过时空一致性算法处理后的分类结果,更符合正常事物发展逻辑,总体精度在74.72%-87.36%之间,Kappa系数在0.71-0.86之间,除个别年份受算法精度影响,总体精度有所降低,其余年份提高了0.41%-3.44%。

关键词：土地利用/土地覆盖 Google Earth Engine 长时间序列Landsat影像随机森林分类时空一致性检验湟水流域

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船舶主推进系统能耗分布研究及软件开发

船舶主推进系统能耗分布研究及软件开发

作者：申振宇哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

随着石油等化石资源的日益枯竭,燃油成本占远洋航运成本的一半甚至更多。同时,人们对环境问题日益关注,国际海事组织(IMO)近年也推出越来越严格的法规控制船舶在营运过程中产生的CO、NO等污染物的排放,这些法规对我国造船、航运业产生... 详细信息

随着石油等化石资源的日益枯竭,燃油成本占远洋航运成本的一半甚至更多。同时,人们对环境问题日益关注,国际海事组织(IMO)近年也推出越来越严格的法规控制船舶在营运过程中产生的CO、NO等污染物的排放,这些法规对我国造船、航运业产生了巨大冲击。国外已有很多关于船舶能源利用的软件而国内缺乏相关软件。在这样的国际背景下,只有研究船舶主推进系统的能耗分布,分析船舶能源利用效率低的环节,开发有关能耗分布分析软件,提高船舶能源利用效率,最终达到节能、降低排放,才能提高我国造船、航运业在国际的竞争力。本文以几艘远洋船作为研究对象,采用模块化建模,分别建立了主机系统热力性能计算模型、螺旋桨推力计算模型、船体阻力预测模型和船舶主推进系统能耗分布模型,用48000DWT油船、76000DWT散货船和4250TEU集装箱船的实验数据对模型进行了验证,开发了“船舶主推进系统能耗分布分析”软件,分析了各船的船舶主推进系统的能耗分布,进而挖掘其主推进系统的用能薄弱环节。将计算的48000DWT油船、76000DWT散货船和4250TEU集装箱船设计吃水下的重要热力参数和能耗分布情况数据与实验数据进行对比验证,主机系统性能计算模型、螺旋桨推力计算模型性能参数误差均在在5%以内;船体阻力预测模型误差略大,但在10%以内。48000DWT油船主推进系统在设计吃水、15.5kn航速、主机100%负荷下的燃料放热量33.9%以推进做功等形式被有效利用,其它66.1%的能量以不同的方式散失到环境中。48000DWT油船、76000DWT散货船和4250TEU集装箱船三艘船的主推进系统排烟损失在各种损失中最大,占燃料放热量的20%以上,且排烟温度都在200℃以上,方便回收利用,回收潜力也较大。48000DWT油船主机在船舶设计吃水、航速16kn时,每海里耗油量比10kn时高两倍。

关键词：主推进系统能耗分布船舶节能

太阳能—空气源热泵在西安某别墅采暖系统的应用研究

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太阳能—空气源热泵在西安某别墅采暖系统的应用研究

作者：申振宇西安工程大学

学位级别：硕士

随着世界的飞速发展,采暖能耗占建筑能耗比重日益增加,而传统采暖方式易造成能源危机和环境污染。利用太阳能取代传统能源采暖得到人们的重视。本文针对西安地区,结合实际工程研究太阳能-空气源热泵采暖系统。本文以位于西安市蓝田县的... 详细信息

随着世界的飞速发展,采暖能耗占建筑能耗比重日益增加,而传统采暖方式易造成能源危机和环境污染。利用太阳能取代传统能源采暖得到人们的重视。本文针对西安地区,结合实际工程研究太阳能-空气源热泵采暖系统。本文以位于西安市蓝田县的一栋面积为209.72㎡,日消耗生活热水600L的别墅为研究对象。首先介绍了太阳能-空气源热泵采暖系统的设计流程、设计计算和设备选型,并详细介绍了系统的控制策略,采用这种控制策略可以使系统实现自动控制,稳定运行。采用TRNSYS软件为工具对所设计的系统进行建模和分析,从建筑、集热系统、生活水箱、储热水箱、热泵等多角度对系统的运行工况进行分析。数据表明:系统采暖期内共消耗能量23107.05kWh,其中集热器提供能量为7178.2kWh,太阳能保证率为31%,系统在最冷日运行时热泵平均COP为3.1,集热器获得有用能为87513.41kJ,结果表明系统在采暖期内运行状况良好。为了找寻一种兼顾经济性与舒适性的运行方式,采用TRNSYS软件对不同运行模式下的房间温度和热舒适性进行模拟,数据表明:峰价停机谷价运行模式是一种兼顾经济性与舒适性的运行方式。最后本文对太阳能-空气源热泵采暖系统与传统集中供暖系统的初投资和运行费用进行经济性分析,分析结果表明:太阳能-空气源热泵系统每年可节约1850元;投资回收期为4.32年,系统寿命期内可减少二氧化碳排放326.78吨,具备良好的经济性和环保性。

关键词：太阳能-空气源热泵采暖系统运行模式热舒适性 TRNSYS