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液晶智能超表面辅助的室内可见光通信系统优化设计

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工程科学学报 2025年第2期47卷 307-314页

作者：余礼苏吕欣欣钟润张鸣莉王正海王玉皞南昌大学信息工程学院南昌330031 南昌大学先进信号处理与智能通信江西省重点实验室南昌330031

可见光通信(VLC)作为6G的候选技术,具备广阔的免许可频谱、更高的安全级别、避免射频干扰等诸多优势,这些特点使得VLC成为射频通信的有效补充方案.本文设计并优化了一种基于功率域非正交多址(PD-NOMA)技术的室内VLC下行链路通信系统,该... 详细信息

可见光通信(VLC)作为6G的候选技术,具备广阔的免许可频谱、更高的安全级别、避免射频干扰等诸多优势,这些特点使得VLC成为射频通信的有效补充方案.本文设计并优化了一种基于功率域非正交多址(PD-NOMA)技术的室内VLC下行链路通信系统,该系统中包括一块位于信道中间的同时透射和反射智能超表面(STAR-RIS)和一个基于液晶智能超表面(LC-RIS)的接收器.为了评估所设计的系统性能,本文提出了一个和速率最大化问题,并考虑了实际情况下发射机和接收机之间的视距(LoS)路径存在非用户遮挡因素.由于所提出优化问题的非凸性,首先使用二次变换将目标函数转化为一个分式规划(FP)问题,其次采用分步优化算法和凸优化(CVX)工具来获得可行解.此外,本文分析了发光二极管(LED)的数量、入射光波长以及液晶折射率对室内可见光通信系统和速率的影响.数值仿真结果表明,在能量分裂(ES)操作协议下,STAR-RIS和LC-RIS联合辅助的室内VLC系统的和速率明显高于仅有反射智能超表面(RIS)和无LC-RIS的VLC系统.LED灯数量、入射光波长以及液晶(LC)折射率均会在一定程度上对系统性能产生影响.这些研究结果为室内可见光通信系统的设计和优化提供了重要参考.

关键词：可见光通信同时透射和反射智能超表面液晶智能超表面功率域非正交多址分式规划

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Au-Pt合金凝固-固态相变微观组织演化相场法模拟

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金属学报 2025年第1期61卷 109-116页

作者：余东马威龙王亚莉王锦程西北工业大学凝固技术国家重点实验室西安理工大学材料科学与工程学院

凝固/固态相变过程中的微观组织演化对材料的组织控制及性能优化具有重要意义，如何实现凝固-固态相变微观组织演化的全流程一体化数值模拟是当前材料微观组织模拟领域的前沿课题。本工作以Au-Pt合金为例，基于多相场模型和微观组织信... 详细信息

凝固/固态相变过程中的微观组织演化对材料的组织控制及性能优化具有重要意义，如何实现凝固-固态相变微观组织演化的全流程一体化数值模拟是当前材料微观组织模拟领域的前沿课题。本工作以Au-Pt合金为例，基于多相场模型和微观组织信息传递算法，研究了不同初始成分条件下凝固和固态相变过程微观组织的演化规律。实现了凝固-固态相变微观组织演化全流程一体化预测，揭示了凝固过程中微观偏析和晶界对后续脱溶析出和调幅分解过程的影响机制。

关键词：凝固固态相变微观组织演化相场法一体化数值模拟

基于双观测器的拼接弧线电机改进积分滑模控制策略

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中国光学(中英文) 2025年第1期18卷 105-113页

作者：曹兆锦宋晓莉范壬秋张超中国科学院南京天文光学技术研究所中国科学院天文光学技术重点实验室中国科学院大学

拼接弧线电机凭借其高转矩比和低速稳定运行等优点，为大口径天文望远镜观测提供了高性能驱动技术支持。电机运行过程中存在的如参数畸变、谐波等其他内外部干扰，都对提高电机性能提出了挑战。因此，本文提出一种基于新型趋近律的积分... 详细信息

拼接弧线电机凭借其高转矩比和低速稳定运行等优点，为大口径天文望远镜观测提供了高性能驱动技术支持。电机运行过程中存在的如参数畸变、谐波等其他内外部干扰，都对提高电机性能提出了挑战。因此，本文提出一种基于新型趋近律的积分滑模控制器，同时结合扩张状态观测器与负载观测器的混合控制策略，旨在优化传统滑模控制并增强系统的抗干扰能力。传统趋近律参数较为繁杂且不能很好地抑制抖振，新型的趋近律简化了参数，有效克服了系统抖振。其次，采用扩张状态观测器对反馈转速进行估计，然后结合q轴电流信息和估计出的转速数据作为负载转矩观测器输入，进一步提高了负载观测性能，并将负载观测值转换为电流进行前馈补偿，用以提高电机的抗干扰性能。仿真和实验结果表明：所提出的双观测器方法能够有效观测电机的转速和负载值，显著增强了电机的抗负载扰动能力；同时，采用新型滑模速度控制器降低了电机转速超调量，并在一定程度上抑制了滑模抖振，为弧线电机在大口径天文望远镜的高精度观测应用提供了理论和实验支持。

关键词：大型天文望远镜拼接弧线永磁同步电机双观测器改进滑模控制

高中化学实验的项目式教学——烷烃取代反应的实验探究

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化学教育(中英文) 2025年第5期 30-36页

作者：张晓莉中山市华侨中学

以烷烃取代反应为实验探究项目，通过“查阅文献资料分析教材取代反应的不足”“设计并实践烷烃取代反应创新实验方案”“汇报交流实验成果，拓展创新实验探究活动”等3个项目学习任务，促进学生对烷烃取代反应的理解，形成解决化学实... 详细信息

以烷烃取代反应为实验探究项目，通过“查阅文献资料分析教材取代反应的不足”“设计并实践烷烃取代反应创新实验方案”“汇报交流实验成果，拓展创新实验探究活动”等3个项目学习任务，促进学生对烷烃取代反应的理解，形成解决化学实验问题的特定思路和方法，在解决真实问题中提升学生的化学学科核心素养。

关键词：项目式教学烷烃取代反应创新设计

裸花紫珠提取物体外抗乙型肝炎病毒作用及机制探究

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天然产物研究与开发 2025年

作者：苏小玉陈岩侯林山东中医药大学海洋中药研究院山东中医药大学青岛中医药科学院

本研究以裸花紫珠（Callicarpae Nudiflorae Folium，CNF）的水提取物（CNF water extract，WCNF）和醇提取物（CNF ethanol extract，ECNF）作用于HepG2.2.15细胞，体外评价CNF提取物对HBV的抑制作用，同时结合网络药理学探究CNF抗HBV的潜在作用机制。体外实验采用CCK-8法测定CNF提取物对细胞的毒性；酶联免疫吸附（enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA）法检测乙型肝炎病毒e抗原（hepatitis B e antigen，HBeAg）和乙型肝炎病毒表面抗原（hepatitis B surface antigen，HBsAg）分泌量，实时荧光定量PCR（real-time fluorescence quantitative PCR，RT-PCR）法测定乙型肝炎病毒（hepatitis B virus，HBV）DNA及关键靶点基因表达量。通过文献调研、TCMSP数据库检索CNF化学成分、Gene Cards数据库检索HBV相关靶点开展网络药理学研究；运用String数据库构建蛋白互作网络，DAVID数据库进行GO功能及KEGG通路富集分析，Cytoscape软件构建成分-靶点-通路网络可视化并进行拓扑学分析，AutoDock Vina软件进行CNF抗HBV关键成分与核心靶点的分子对接分析，并通过RT-PCR实验对关键靶点进行实验验证。体外实验结果表明CNF水醇提取物均可抑制HbeAg和HBsAg的分泌量，抑制HBV DNA的复制水平，并且水提物的抑制作用明显地强于醇提物。网络药理学结果显示，熊果酸、槲皮素、木犀草素、咖啡酸等化合物为CNF抗HBV的关键活性成分，肿瘤蛋白53（tumor protein 53，TP53）、白介素-6（interleukin-6，IL-6）、肿瘤坏死因子（tumor necrosis factor，TNF）、热休克蛋白90Alpha家族A类成员1（heat shock protein 90 alpha family class A member 1，HSP90AA1）为核心靶点，涉及磷脂酰肌醇-3-激酶/蛋白激酶B（phosphatidylinositol 3-kinase /protein kinase B，PI3K/AKT）、丝裂原蛋白活化激酶（mitogen activated protein kinase，MAPK）等信号通路。此外，实验结果显示CNF提取物可抑制HBV关键基因IL-6、TNF及HSP90AA1表达并提高TP53基因的mRNA表达水平。以上研究揭示了CNF通过多成分、多靶点、多途径发挥抗HBV的作用。后续将以本研究为基础，进一步对其药效物质基础及作用机制进行深入探讨，为CNF抗HBV的临床应用及新药开发提供坚实的理论依据。

关键词：裸花紫珠抗乙型肝炎病毒 HepG2.2.15 网络药理学

Fe7（CoNiMn）80B13共晶高熵合金的深过冷非平衡凝固行为及微观组织演变

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金属学报 2025年第1期61卷 143-153页

作者：王叶青付珂赵永柱苏礼季陈正中国矿业大学材料与物理学院

Fe7（CoNiMn）80B13共晶高熵合金在非平衡凝固过程中存在复杂的相变及微观组织演变行为。为了揭示其非平衡凝固特征及组织演变机理，本工作采用熔融玻璃包覆法对Fe7（CoNiMn）80B13共晶高熵合金进行了深过冷凝固，研究了该共晶高熵合金... 详细信息

Fe7（CoNiMn）80B13共晶高熵合金在非平衡凝固过程中存在复杂的相变及微观组织演变行为。为了揭示其非平衡凝固特征及组织演变机理，本工作采用熔融玻璃包覆法对Fe7（CoNiMn）80B13共晶高熵合金进行了深过冷凝固，研究了该共晶高熵合金的深过冷凝固行为及微观组织演变特征。结果表明，Fe7（CoNiMn）80B13共晶高熵合金在深过冷凝固过程中的凝固路径及凝固组织可以分为5类。在小过冷度下（ΔT<57 K），冷却曲线只有一次再辉现象，对应的凝固组织为初生富B相+α-（Fe,Co,Ni,Mn）包晶相+共晶组织。在中等过冷度下（ΔT=57～111 K），冷却曲线上出现2次再辉现象，对应的凝固组织可以分为2种：第一种为初生M23B6枝晶+次生α-（Fe,Co,Ni,Mn）晕圈+规则共晶；第二种为初生α-（Fe,Co,Ni,Mn）枝晶+规则共晶。在大过冷度下（ΔT=139～198 K），冷却曲线再次表现出单再辉现象，对应的凝固组织也可以分为2种：第一种为富B相+M23B6+α-（Fe,Co,Ni,Mn）,3相各自存在；第二种为M23B6+α-（Fe,Co,Ni,Mn）的反常共晶。随着过冷度的增加，初生相的种类发生了2次转变：富B相→M23B6相→α-（Fe,Co,Ni,Mn）相。另外，小过冷度下获得的规则共晶中共晶2相的取向关系与大过冷度下获得的反常共晶中共晶2相的取向关系一致。

关键词：共晶高熵合金深过冷凝固非平衡凝固行为微观组织凝固路径

基于GPU并行的一种快速常规态近场动力学算法

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计算力学学报 2025年

作者：杨杨苏梓鑫深圳北理莫斯科大学南方科技大学

本文利用 GPU 并行的 CUDA 编程技术，对近场动力学的并行求解方法展开了研究，计了一个成本低、性能高的近场动力学模拟框架PD-General。该分析框架能够以高效的计算速率，准确地模拟常规态近场动力学问题。相比串行程序和 OpenMP 并... 详细信息

本文利用 GPU 并行的 CUDA 编程技术，对近场动力学的并行求解方法展开了研究，计了一个成本低、性能高的近场动力学模拟框架PD-General。该分析框架能够以高效的计算速率，准确地模拟常规态近场动力学问题。相比串行程序和 OpenMP 并行程序，PD-General 分别取得了最大 800 倍和最大 100 倍的加速比。在常规百万级别的粒子模拟中，执行 4000 步迭代，单精度下可以在 5分钟内完成计算，双精度下可以在 20 分钟内完成模拟。在最大规模的探索上，程序实现了在单精度下，基于常规态近场动力学解决 1000 步规模为 69，856，200 迭代的二维单轴拉伸问题的计算，仅需两分钟。

关键词：常规态近场动力学 GPU并行 CUDA编程技术,加速比,单轴拉伸问题

基于STIRPAT和CNN-LSTM组合模型的福建省碳达峰预测

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环境科学 2025年第1期46卷 10-18页

作者：连艳琼苏墩煌施生旭福建农林大学公共管理与法学院福州350002

碳达峰对中国实现“双碳”目标、推动经济社会绿色转型具有重要意义.基于改进的STIRPAT模型分析影响福建省碳排放的主要因素,设置3种情景方案,利用CNN-LSTM神经网络混合模型对福建省2022~2035年碳排放量进行预测.结果表明:①人口、人均... 详细信息

碳达峰对中国实现“双碳”目标、推动经济社会绿色转型具有重要意义.基于改进的STIRPAT模型分析影响福建省碳排放的主要因素,设置3种情景方案,利用CNN-LSTM神经网络混合模型对福建省2022~2035年碳排放量进行预测.结果表明:①人口、人均GDP和产业结构对福建省碳排放有正向驱动作用,能源强度、能源结构和对外贸易度则起负向驱动作用;②基准情景下于2033年实现碳达峰,达峰值为361.1079 Mt,低碳情景和优化情景可以提早1 a达峰且达峰值均有不同程度下降,分别为333.0284 Mt和301.7483 Mt;③对比优化情景和低碳情景,调整产业和能源结构能够控制福建省碳峰值降低10.37%,加快推动能源和产业结构优化转型是解绑碳排放与经济发展之间束缚的关键所在.最后,结合福建省当前政策规划和发展现状,从能源减排、产业结构和制度体系等角度提出低碳发展建议.

关键词：碳排放碳达峰 STIRPAT模型 CNN-LSTM模型政策

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基于空心T型耗能连接件的RC框架-装配式填充墙滞回性能分析

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工程力学 2025年

作者：施明莉陈林付佳敏湖南科技大学土木工程学院结构抗风与振动控制湖南省重点实验室

地震作用下，填充墙和框架作为整体共同抵抗地震作用，合适的墙-框连接方式可以减轻二者的相互作用，从而提高结构整体抗震性能。该文设计了一种新型装配式耗能填充墙，通过独特的空心T形金属耗能连接件将墙板与框架进行柔性连接，并在... 详细信息

地震作用下，填充墙和框架作为整体共同抵抗地震作用，合适的墙-框连接方式可以减轻二者的相互作用，从而提高结构整体抗震性能。该文设计了一种新型装配式耗能填充墙，通过独特的空心T形金属耗能连接件将墙板与框架进行柔性连接，并在缝隙中添加聚氨酯泡沫等柔性材料。通过改变耗能连接件厚度、装配式墙板数量、墙板材料强度和聚氨酯泡沫密度等关键参数，分析这些参数对钢筋混凝土(RC)框架耗能填充墙的损伤特征、骨架曲线及耗能能力的影响。结果表明：新型耗能填充墙在地震作用下具有较强的耗能能力，空心T型金属耗能连接件和聚氨酯泡沫等柔性填充材料能够有效的提高结构整体耗能性，为提高构的抗震性能提供了新的思路和方法。

关键词：新型耗能填充墙空心T型金属耗能连接件装配式建筑抗震性能数值模拟