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基于广义映射扩散模型的快速磁共振成像重建

基于广义映射扩散模型的快速磁共振成像重建

作者：肖增威南昌大学

学位级别：硕士

磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)是一种非侵入性医学成像技术,因其能够提供高空间分辨率和良好的软组织对比度而广泛应用于临床诊断和研究。然而,MRI速度较慢,需要长时间进行扫描。近年来,扩散模型凭借其能够有效捕获特征... 详细信息

磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)是一种非侵入性医学成像技术,因其能够提供高空间分辨率和良好的软组织对比度而广泛应用于临床诊断和研究。然而,MRI速度较慢,需要长时间进行扫描。近年来,扩散模型凭借其能够有效捕获特征并生成高质量样本的能力为加快磁共振成像速度提供了一条有效途径。尽管如此,扩散模型应用于快速MRI领域仍然存在一定的局限性,例如迭代时间长和收敛速度慢。在本文中,提出了一种基于均值回归随机微分方程(Stochastic Differential Equation,SDE)的新型广义映射生成模型(Generalized Map Generation Model Based On Mean-Reverting SDE,GM-SDE)。GM-SDE通过优化迭代算法的初始值,可以有效改善扩散模型迭代时间长与收敛速度慢的不足。研究主要内容如下:(1)引入均值回归随机微分方程将原始图像直接扩散到中间状态而不是随机噪声。具体来说,GM-SDE的训练过程将原始K空间数据扩散到具有固定高斯噪声的中间降级状态,而重建过程则通过反转该过程来生成数据。因此,GMSDE可以通过从中间状态反转扩散过程来减少迭代时间。(2)本文引入了三种策略来学习具有各种结构特征的K空间数据,使用三种广义映射来模拟不同对象的扩散,旨在提高模型训练的有效性。此外,GMSDE还具有灵活性,因为它可以与传统约束相结合,从而进一步提高其整体性能。实验结果表明,与基于完全扩散的方法相比,该方法可以减少重建时间并提供出色的图像重建能力。

关键词：并行磁共振成像均值回归微分方程低秩约束广义映射

面向散热性能的多孔结构多尺度等几何拓扑优化

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机械工程学报 2024年第1期60卷 54-64页

作者：黄明喆肖蜜刘喜亮沙伟周冕高亮华中科技大学国家智能设计与数控技术创新中心武汉430074 华中科技大学智能制造装备与技术全国重点实验室武汉430074

多孔结构具有轻质、散热快等特点,在航空航天、信息电子等领域应用广泛,提出了一种面向散热性能的多孔结构多尺度等几何拓扑优化方法。在微观尺度,采用水平集函数描述三周期极小曲面点阵的几何构型,构建了Kriging元模型,预测点阵的宏观... 详细信息

多孔结构具有轻质、散热快等特点,在航空航天、信息电子等领域应用广泛,提出了一种面向散热性能的多孔结构多尺度等几何拓扑优化方法。在微观尺度,采用水平集函数描述三周期极小曲面点阵的几何构型,构建了Kriging元模型,预测点阵的宏观等效热学属性,从而降低计算成本;在宏观尺度,以最小散热柔度为目标,建立了多孔结构的多尺度拓扑优化模型,引入等几何分析提高了结构性能分析的计算精度,结合等几何映射技术开展了非规则几何结构的多尺度拓扑优化设计,避免了非规则设计域中点阵裁剪导致的几何特征缺损等问题;最后,通过数值算例验证了所提出方法的有效性。结果表明,提出方法可实现非规则几何结构的散热性能优化设计,优化得到的轻质梯度多孔结构具有较好的散热性能,在实际工程中具有广阔的应用前景。

关键词：等几何分析多尺度拓扑优化三周期极小曲面 Kriging元模型散热性能

考虑高阶振型效应的大跨度钢桁拱桥瑞利阻尼参数取值研究

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桥梁建设 2024年第4期54卷 14-20页

作者：张永亮朱光增刘沛兰州交通大学土木工程学院甘肃兰州730070 甘肃省工程咨询中心甘肃兰州730030

为了解高阶振型效应对大跨度钢桁拱桥地震反应的影响机制,以及在采用直接积分法时构建合适的瑞利阻尼矩阵,以某490 m跨径钢桁拱桥为背景,采用SAP 2000软件建立全桥弹性动力计算模型。针对主拱圈上(下)弦杆轴力、弯矩,研究振型参与质量... 详细信息

为了解高阶振型效应对大跨度钢桁拱桥地震反应的影响机制,以及在采用直接积分法时构建合适的瑞利阻尼矩阵,以某490 m跨径钢桁拱桥为背景,采用SAP 2000软件建立全桥弹性动力计算模型。针对主拱圈上(下)弦杆轴力、弯矩,研究振型参与质量最大的7阶(第1、4、8、11、13、23、49阶)振型反应与总反应的占比关系,并对构建瑞利阻尼矩阵的特征频率选取方法展开研究。结果表明:主拱圈上、下弦杆拱脚区域的轴力主要由1阶振型(第1阶)控制,由拱脚向拱顶过渡,逐渐转变为由2~4阶振型控制,高阶振型效应显著;同一阶振型对主拱圈上、下弦杆轴力贡献率及分布规律的影响不同;对于复杂钢桁拱桥,采用振动方向上振型参与质量较大的2阶振型特征频率构建瑞利阻尼矩阵可能因高估了高阶振型阻尼比,导致除拱脚区域以外的拱圈弦杆杆件轴力计算结果偏小,结构偏于不安全;采用直接积分法对复杂钢桁拱桥进行地震反应分析时,建议选取多阶控制振型构建相应的瑞利阻尼工况,并对其计算结果取包络用于抗震设计。

关键词：钢桁拱桥地震反应高阶振型瑞利阻尼振型叠加法直接积分法抗震分析

磁性纳米分离技术在食源性致病菌快速检测中的应用

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食品工业科技 2024年第11期45卷 361-371页

作者：杜世龙卢菲周帆王军亮肖有玉南京市产品质量监督检验院(南京市质量发展与先进技术应用研究院) 江苏南京210019

食源性致病菌是导致食源性疾病的重要因素,对食品安全和人类健康造成了严重危害,是全球卫生保健系统面临的一个巨大挑战。受污染的食品基质复杂且早期致病菌浓度低,干扰了现有检测手段的灵敏度。通常使用传统的增菌培养能提高致病菌的... 详细信息

食源性致病菌是导致食源性疾病的重要因素,对食品安全和人类健康造成了严重危害,是全球卫生保健系统面临的一个巨大挑战。受污染的食品基质复杂且早期致病菌浓度低,干扰了现有检测手段的灵敏度。通常使用传统的增菌培养能提高致病菌的浓度以满足检测需求,但其过程耗时、费力,不能满足市场监管部门快速检测的需要。为了准确检测前期污染食品中的致病菌,保障食品安全,迫切需要食源性致病菌分离富集的有效手段。近年来磁性纳米粒子被广泛研究,通过在其表面修饰能特异性结合致病菌的识别元件,能够对复杂食品基质中的致病菌进行有效的分离富集,结合现有的高灵敏度检测手段,可快速对食源性致病菌进行早期检测。本文主要综述了磁性纳米分离技术、磁性纳米粒子与识别元件的偶联方式、识别元件的种类及结合检测手段的应用情况,以期为食源性致病菌快速检测方法的开发提供参考。

关键词：食源性致病菌磁性纳米粒子磁性纳米分离技术识别元件偶联方式

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不同日粮营养水平对火鸡生长性能及血清生化指标影响的研究

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饲料工业 2024年

作者：邬立刚岳增华邵宝亮黑龙江农业职业技术学院黑龙江省依兰县鲲鹏特禽养殖专业合作社

选择1日龄尼古拉火鸡360只，按体重相近，性别各半的原则，随机分成9组，每组设4个重复，每个重复10只。试验按0～4周龄和5～8周龄两个阶段进行。采用3×3双因子试验设计，常规蛋白质水平日粮（玉米-豆粕型、玉米-低豆粕添加型、糙米-玉... 详细信息

选择1日龄尼古拉火鸡360只，按体重相近，性别各半的原则，随机分成9组，每组设4个重复，每个重复10只。试验按0～4周龄和5～8周龄两个阶段进行。采用3×3双因子试验设计，常规蛋白质水平日粮（玉米-豆粕型、玉米-低豆粕添加型、糙米-玉米-低豆粕添加型），降低2%蛋白质水平日粮（玉米-豆粕型、玉米-低豆粕添加型、糙米-玉米-低豆粕添加型），降低4%蛋白质水平日粮（玉米-豆粕型、玉米-低豆粕添加型、糙米-玉米-低豆粕添加型）。试验结果表明，与玉米-豆粕型、标准蛋白质水平日粮相比，降低2%蛋白质水平日粮组火鸡采食量、料肉比、体增重差异不显著（P>0.05）；降低4%蛋白质水平日粮组火鸡采食量差异不显著（P>0.05），但料肉比显著增高，体增重显著降低，差异显著（P增重及饲料利用率无显著影响（P>0.05），用糙米大比例替代玉米添加并平衡日粮营养水平，火鸡的生产性能也未受到影响，而且也降低了豆粕的添加量。日粮蛋白质水平对血清中尿酸(UA)含量有显著性影响，当日粮蛋白质水平从25%降低到21%时，血清中UA含量极显著降低27.1%(P0.05)。饲粮蛋白质水平对血清中总蛋白（TP）、胆固醇（TC）、三酰甘油（TG）、白蛋白（ALB）含量均无显著性影响(P>0.05)。火鸡日粮蛋白质水平在0～4周龄阶段降低至25%，5～8周龄阶段降低至23%，并适当添加棉籽粕、菜籽粕、玉米蛋白粉、DDGS、糙米等原料以降低豆粕的使用，而火鸡的生长速度及饲料利用率未受影响，可显著降低饲养成本。

关键词：尼古拉火鸡日粮蛋白质生长性能血清生化指标

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阵列化微水头水轮机水力性能研究

人民长江 2024年

作者：余富强邹淑云周孝亮肖千豪刘忠长沙理工大学能源与动力工程学院

国内微水头河流水力资源丰富且可利用，是优化能源结构和缓解环境问题的关键，但存在发电能量密度低、单机发电规模较小以及布置方式还有待优化等问题。本文以加装导流罩的微水头水轮机为研究对象，通过数值模拟分析了不同间距方案下串... 详细信息

国内微水头河流水力资源丰富且可利用，是优化能源结构和缓解环境问题的关键，但存在发电能量密度低、单机发电规模较小以及布置方式还有待优化等问题。本文以加装导流罩的微水头水轮机为研究对象，通过数值模拟分析了不同间距方案下串列、并列与交错三种阵列化布置方式的机群水力性能，旨在提高微水头水力资源的利用效率。结果表明：串列布置时水力性能不佳，并列时合适间距下具有性能增益效果。正梯形或倒梯形交错布置时，对双排五机组机群的流场特性以及水力性能影响可以忽略。机组间横向间距取2.5倍导流罩入口段直径、纵向间距取3倍导流罩长度时为多机组交错开发微水头河流水力资源相对最佳的间距排布方案，此时机群的捕能效果最好，布置相对紧凑，可充分利用所开发流域的水流能。

关键词：微水头水轮机水力性能数值模拟导流罩尾流阵列化

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考虑水盐相变的盐渍土基质吸力的温度效应

农业工程学报 2024年第15期40卷 287-292页

作者：肖泽岸段杰云李康良王启航郭茂亮太原理工大学土木工程学院太原030024

基质吸力是引起土体中水分迁移的驱动力,对探究土体中水盐迁移动态具有重要的意义。为研究由温度变化诱发的盐渍土孔隙溶液相变对土体基质吸力的影响,用pF meter测试了不同NaCl和Na_(2)SO_(4)比例的盐渍土在不同温度条件下的基质吸力。... 详细信息

基质吸力是引起土体中水分迁移的驱动力,对探究土体中水盐迁移动态具有重要的意义。为研究由温度变化诱发的盐渍土孔隙溶液相变对土体基质吸力的影响,用pF meter测试了不同NaCl和Na_(2)SO_(4)比例的盐渍土在不同温度条件下的基质吸力。试验结果表明:在水盐相变发生前,盐渍土基质吸力随温度的降低呈线性增加;而当降温过程中有水盐相变发生时,土体基质吸力随温度的变化趋势会发生明显突变。NaCl和Na_(2)SO_(4)对土体水盐相变规律影响不同,使得含不同比例NaCl和Na_(2)SO_(4)的复合盐渍土基质吸力呈现较大的区别。2%NaCl+4%Na_(2)SO_(4)的盐渍土在19和-9℃附近发生盐结晶相变和二次相变,而4%NaCl+2%Na_(2)SO_(4)的盐渍土两次相变分别发生在11和-16℃附近。水盐相变导致土体液态含水率明显降低,进而引起复合盐渍土基质吸力在两个相变阶段均有明显增加。NaCl抑制土体中液态水发生冰水相变,Na_(2)SO_(4)容易在正温结晶,故Na_(2)SO_(4)主要影响土体正温时的盐结晶规律,NaCl则主要影响土体在负温条件下的冰晶产生规律;二者比例不同造成土体盐结晶温度和二次相变温度有明显差异,使得复合盐渍土的水盐相变规律更加复杂,其基质吸力随温度的变化更加难以预测。此外,该研究进一步探究了冰、盐结晶量对基质吸力变化的贡献,为深入理解盐渍土的相变过程和基质吸力之间的关系提供了有效参考。

关键词：盐渍土基质吸力水盐相变液态含水率温度效应

C_(6)H自由基B^(2)Π-X^(2)Π的O_(0)^(0)带光谱的Λ型双重分裂和寿命展宽

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Chinese Journal of Chemical Physics 2024年第1期37卷 19-23,I0117页

作者：肖增军顾洁琼李振振储旺友张强陈旸赵东锋中国科学技术大学化学物理系合肥微尺度物质科学国家研究中心合肥230026

本文利用狭缝超声射流等离子体结合高灵敏腔衰荡光谱在18990 cm^(-1)附近研究了C6H碳链自由基B^(2)Π-X^(2)Π电子跃迀000带谱带的高分辨光谱.通过采用一套自研的窄线宽纳秒脉冲激光光源,首次在实验上观测到了该电子跃迁谱带的A型转动... 详细信息

本文利用狭缝超声射流等离子体结合高灵敏腔衰荡光谱在18990 cm^(-1)附近研究了C6H碳链自由基B^(2)Π-X^(2)Π电子跃迀000带谱带的高分辨光谱.通过采用一套自研的窄线宽纳秒脉冲激光光源,首次在实验上观测到了该电子跃迁谱带的A型转动线分裂,获得了B^(2)Π态精确的A型双重分裂光谱常数p’=-1.16(9)×10^(-3)cm^(-1)和q’=-1.22(7)×10^(-4)cm^(-1),并更精确地确定了考虑A型分裂后修正的B、D、γ等光谱常数.基于谱线线形展宽,获得了B^(2)Π的能级寿命~100±20 ps,并分析了其可能的来源机理.

关键词：碳链自由基腔衰荡光谱 A型双重分裂寿命展宽

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降温过程中NaCl盐渍土相变的电化学特征

岩土工程学报 2024年

作者：肖泽岸李康良段杰云王启航郭茂亮太原理工大学土木工程学院

氯盐渍土是我国西北寒旱区一种典型的盐渍土类型，其电化学特征是深入理解盐渍土腐蚀病害机理的关键。为探究盐渍土孔隙溶液相变与其电化学特征之间的联系，本文以NaCl盐渍粉质黏土为研究对象，测试了不同含盐量和温度条件下NaCl盐渍土... 详细信息

氯盐渍土是我国西北寒旱区一种典型的盐渍土类型，其电化学特征是深入理解盐渍土腐蚀病害机理的关键。为探究盐渍土孔隙溶液相变与其电化学特征之间的联系，本文以NaCl盐渍粉质黏土为研究对象，测试了不同含盐量和温度条件下NaCl盐渍土的电化学阻抗谱。研究表明：NaCl盐渍土阻抗随着测试频率的增加而逐步降低，并在高频率时逐步达到稳定。NaCl盐渍土的阻抗模的对数值在冻结前随温度的降低线性增加，而在冻结后，冰晶和盐结晶的生成导致土体阻抗模值发生显著增加。NaCl盐渍土在冻结前表现为一段容抗弧，而在冻结后，由相变导致的土体水盐迁移使得土体在出现阻抗弧后又存在一段扩散阻抗。根据土体在冻结前后的导电路径，本文建立了土体在冻结前后的等效电路模型，并在此基础上分析了土体孔隙溶液相变与对应电路元件之间的联系。此研究对深入理解盐渍土电化学特征及孔隙溶液相变规律具有重要意义。

关键词：氯盐渍土冻结过程电化学阻抗谱相变等效电路模型