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基于飞秒激光微纳加工技术的晶体纳米光栅的研究

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基于飞秒激光微纳加工技术的晶体纳米光栅的研究

作者：郭开顺山东师范大学

学位级别：硕士

在过去的几十年中,从表面改性到三维打印再到纳米结构加工,飞秒激光微纳加工技术在精度、效率和创新性等方面为固体加工领域带来了一场前所未有的革命性变革。飞秒激光超短脉冲宽度意味着能量可以在极短时间内传递给材料,从而减少热影... 详细信息

在过去的几十年中,从表面改性到三维打印再到纳米结构加工,飞秒激光微纳加工技术在精度、效率和创新性等方面为固体加工领域带来了一场前所未有的革命性变革。飞秒激光超短脉冲宽度意味着能量可以在极短时间内传递给材料,从而减少热影响区域,降低加工过程中的材料变形和损伤风险,这使得飞秒激光微纳加工技术成为处理各种复杂材料的理想选择。飞秒激光诱导周期性表面结构(LIPSS)是利用飞秒激光单步扫描产生的亚微米量级的周期性波纹结构。该结构具有偏振依赖性、腐蚀选择性、可擦除重写等独特性质,且加工效率高、材料适用性广,在过去十年中得到了广泛关注,已成为调控材料表面光学,机械和化学等特性的有效手段。然而,飞秒激光与材料相互作用诱导周期性表面结构的机理尚未明确,需要通过实验和仿真模拟等手段进一步研究,寻找更加精确的理论模型来解释这一现象,为其在更广泛领域的应用奠定基础。本论文中,我们利用飞秒激光微纳加工技术在Nd:LGGG晶体表面产生了多种类型的微纳结构,并对微纳结构的形成机理制和演变过程进行深入研究。实验研究结果表明,飞秒激光诱导的周期性表面纳米光栅结构的形成仅限于相对较窄的参数窗口,并且随着参数的改变,这种结构进一步演变成由激光烧蚀的微槽和底部纳米光栅构成的复合结构。实验研究和数值模拟证明了表面等离子体激元的激发在纳米光栅结构的形成中起到了关键作用。此外,微纳结构演变和纳米光栅周期对加工参数的依赖性主要归因于激光诱导纳米光栅和微米沟槽的反馈机制。我们基于凹槽底部纳米光栅结构提出了一种新的方法来制备具有正交双周期的二维表面。与传统的由一维纳米光栅构成的表面结构相比,这种二维双周期表面结构在较长波段范围内(紫外-近红外)都具有偏振敏感的增强抗反射性。

关键词：飞秒激光微纳加工纳米光栅光学晶体增强抗反射

纤维增强水泥基材料与不同基体间界面剪切强度及其吸水性能

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硅酸盐学报 2024年

作者：薛善彬荆蜂杰王丹张鹏高小建青岛理工大学土木工程学院青岛理工大学山东蓝色经济区工程建设与安全协同创新中心哈尔滨工业大学土木工程学院

纤维增强水泥基材料具有优异的韧性和抗渗性，在劣化混凝土结构修复和破碎岩体加固工程中有着广阔的应用前景。本工作研究了聚乙烯醇(PVA)或玄武岩纤维增强水泥基材料与普通水泥砂浆、混凝土、砂岩、花岗岩间界面剪切强度的影响因素，... 详细信息

纤维增强水泥基材料具有优异的韧性和抗渗性，在劣化混凝土结构修复和破碎岩体加固工程中有着广阔的应用前景。本工作研究了聚乙烯醇(PVA)或玄武岩纤维增强水泥基材料与普通水泥砂浆、混凝土、砂岩、花岗岩间界面剪切强度的影响因素，包括纤维增强水泥基材料配合比、基体初始饱和度、基体表面切槽形式变化等。此外，通过称重法研究了与不同含水饱和度、不同类型基体粘结的纤维增强水泥基材料的毛细吸水性能。结果表明：PVA或玄武岩纤维增强水泥基材料与砂浆基体间的界面剪切强度均随基体饱和度的降低而升高；粉煤灰掺量的增加能够提高PVA纤维增强水泥基材料与砂浆间的界面剪切强度，但会降低玄武岩纤维增强水泥基材料与砂浆间的界面剪切强度。基体表面切槽数量的增加对于PVA或玄武岩纤维增强水泥基材料与基体间的界面剪切强度有提升作用，且对于PVA纤维增强水泥基材料更为显著。PVA纤维增强水泥基材料与混凝土、砂浆间的界面剪切强度高于同饱和度的砂岩与花岗岩。与干燥基体粘结的纤维增强水泥基材料的毛细吸水性系数总体略低于预湿基体；粉煤灰掺量的增加使纤维增强水泥基材料的毛细吸水系数显著提高；当粉煤灰掺量较低时，PVA纤维增强水泥基材料毛细吸水系数显著高于玄武岩纤维增强水泥基材料。

关键词：纤维增强水泥基材料界面剪切强度饱和度表面切槽毛细吸水性能

UHPC与混凝土基体间界面剪切强度的影响因素

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复合材料学报 2024年

作者：薛善彬荆蜂杰王丹张鹏高小建青岛理工大学山东蓝色经济区工程建设与安全协同创新中心哈尔滨工业大学土木工程学院青岛理工大学土木工程学院

超高性能混凝土（Ultra-high performance concrete， UHPC）具备优异的力学与抗渗性能，在混凝土结构补强加固工程中有着广阔的应用前景，如何提高UHPC与既有基体间的粘结性能成为土木工程领域普遍关心的重要课题。本文利用标准养护条... 详细信息

超高性能混凝土（Ultra-high performance concrete， UHPC）具备优异的力学与抗渗性能，在混凝土结构补强加固工程中有着广阔的应用前景，如何提高UHPC与既有基体间的粘结性能成为土木工程领域普遍关心的重要课题。本文利用标准养护条件制备的试件开展试验研究，首先研究了UHPC水胶比与混凝土基体初始含水饱和度对二者间界面剪切强度的影响规律。此外，选取特定配合比的UHPC，研究了其与不同饱和度混凝土间界面剪切强度随龄期的演化规律。向UHPC中掺入预湿轻骨料以实现内养护，考虑UHPC中轻骨料取代率、混凝土基体含水饱和度的影响，研究了不同龄期养护后轻骨料UHPC与混凝土基体间界面剪切强度的演化规律。利用扫描电镜技术观测了UHPC与混凝土间界面的微结构。结果表明：（1）对于未掺轻骨料的UHPC：不论水胶比如何变化，其与饱水基体间的界面剪切强度最高，而与干燥基体间的界面剪切强度最低；其与干燥基体间的界面剪切强度随水胶比的升高而降低，与预湿基体间的界面剪切强度随水胶比的升高而先增长后降低。（2）水胶比为0.154的UHPC与不同饱和度基体间28d时的界面剪切强度均较7d时显著增长；90d时，其仅与50%饱和度基体间的界面剪切强度进一步显著增长。（3）低轻骨料取代率能够提高UHPC与干燥基体间7d时的界面剪切强度，而高轻骨料取代率能够显著提高UHPC与干燥基体间28d和90d时的界面剪切强度；28d和90d时，轻骨料UHPC与50%饱和度基体间的界面剪切强度显著高于干燥基体；7d时，不同轻骨料取代率的UHPC与饱水基体间便可形成一定的界面剪切强度，且该强度在28d和90d时均进一步增长。

关键词： UHPC 基体饱和度轻骨料界面剪切强度养护龄期

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重大突发公共卫生事件防控策略计算实验分析

系统工程理论与实践 2024年第6期44卷 1950-1964页

作者：刘明开吉曹杰南京理工大学经济管理学院南京210094 徐州工程学院管理工程学院徐州221018

本文借鉴外来物种入侵管理思想,构建一类重大突发公共卫生事件防控策略计算实验分析模型.该模型综合考虑了病毒传播扩散过程中的多重异质性,不仅为重大突发公共卫生事件的当前和未来演变构建演化情景,分析不同非医疗干预措施对事件发展... 详细信息

本文借鉴外来物种入侵管理思想,构建一类重大突发公共卫生事件防控策略计算实验分析模型.该模型综合考虑了病毒传播扩散过程中的多重异质性,不仅为重大突发公共卫生事件的当前和未来演变构建演化情景,分析不同非医疗干预措施对事件发展的影响,提供升级防控措施的最优时空节点和最小化总感染人数的策略,而且通过病毒检测约束设计,将常见的几种疫情防控策略进行了有机统一刻画.计算实验结果表明,在重大突发公共卫生事件应急响应初期,采取动态清零策略具有其独特的价值,在感染者人数、重症率、危重症率等方面都显著优于其它策略;研究同时发现病毒检测效率、接触系数等均存在明显的边际递减效应,而强软社交距离政策联合使用效果更优.

关键词：重大突发公共卫生事件防控策略计算实验入侵物种管理资源配置

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浅谈反季节种鹅养殖

中国畜牧业 2024年第13期 65-66页

作者：李娜韩开顺李金涛山东省平原县畜牧业发展中心山东省平原县德原街道办事处

反季节种鹅养殖是一种提高种鹅养殖效益的一种方法,因为在正常情况下种鹅一年只有一个产蛋周期,反季节养殖就是利用现代的养殖技术进行舍内小环境的改变,刺激种鹅在休产期进行生产的一种生产方式,可以明显改变产蛋时间和增加产蛋数量,... 详细信息

反季节种鹅养殖是一种提高种鹅养殖效益的一种方法,因为在正常情况下种鹅一年只有一个产蛋周期,反季节养殖就是利用现代的养殖技术进行舍内小环境的改变,刺激种鹅在休产期进行生产的一种生产方式,可以明显改变产蛋时间和增加产蛋数量,这样有利于养殖效益的提高,同时也能有效填补种鹅养殖的空白期。随着人们对鹅的消费量越来越大,反季节养殖已经被广大养殖朋友所认可,但是在养殖过程中还存在着许多的问题,笔者在此同各位业内人士进行探讨,希望对本行有所帮助。

关键词：产蛋时间反季节种鹅产蛋周期休产期产蛋数养殖效益空白期

肺腺癌昼夜节律基因相关预后风险模型的构建与验证

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中国胸心血管外科临床杂志 2024年

作者：崔严奇赵虎张亚伟倪琳连铎煌杨鲸蓉叶仕新许蜂蜂张锦灿曾志勇福建医科大学福总临床医学院联勤保障部队第九〇〇医院(原南京军区福州总医院)普外科联勤保障部队第九〇〇医院(原南京军区福州总医院)心胸外科

目的探索昼夜节律基因与肺腺癌（lung adenocarcinoma,LUAD）的发生发展、预后及肿瘤微环境（tumor microenvironment,TME）之间的关系。方法采用癌症基因组图谱数据，评估昼夜节律基因集在LUAD中的表达、拷贝数变异和体细胞突变频率... 详细信息

目的探索昼夜节律基因与肺腺癌（lung adenocarcinoma,LUAD）的发生发展、预后及肿瘤微环境（tumor microenvironment,TME）之间的关系。方法采用癌症基因组图谱数据，评估昼夜节律基因集在LUAD中的表达、拷贝数变异和体细胞突变频率。采用GO、KEGG和GSEA富集分析探索生物钟基因影响LUAD进展的潜在机制。通过Cox分析、LASSO回归、支持向量机递归特征消除和随机森林筛选特征昼夜节律基因并建立预后模型，并在此基础上构建列线图预测患者1、3、5年生存率。绘制Kaplan-Meier生存曲线、受试者工作特征（receiver operating characteristic,ROC）曲线和时间依赖性ROC曲线评价模型的预测能力，GEO外部数据集进一步验证了预测模型的预后价值。此外，我们还评估了预后模型与免疫细胞和免疫检查点基因的关联。最后，利用单细胞RNA测序（single cell RNA sequencing,scRNA-seq）分析探讨预后相关的特征昼夜节律基因与TME中不同免疫细胞群体之间的分子特征。结果昼夜节律差异表达基因主要富集于cGMP-PKG信号通路、脂质与动脉粥样硬化和JAK-STAT信号通路等相关生物学过程。筛选出7个昼夜节律基因：LGR4、CDK1、KLF10、ARNTL2、RORA、NPAS2、PTGDS。根据中位风险评分（RiskScore），将样本分为高风险组和低风险组。与低风险组患者相比，高风险组患者表现出更不利的预后结局。免疫学特征分析显示，低风险组和高风险组之间的多种免疫细胞存在浸润差异。大多数免疫检查点基因在高风险组中的表达水平较高，并且RiskScore与CD276、TNFSF4、PDCD1LG2、CD274和TNFRSF9的表达呈正相关，与CD40LG和TNFSF15的表达呈负相关。通过scRNA-seq分析，RORA和KLF10主要表达于自然杀伤细胞。结论基于7个特征昼夜节律基因的预后模型在预测LUAD的生存方面具有一定的预测价值。昼夜节律基因的表达失调可能通过影响TME来调控LUAD的发生、进展以及预后，这为之后从昼夜节律紊乱影响免疫细胞机制的角度寻找治疗LUAD的潜在策略提供了可能的方向。

关键词：昼夜节律肺腺癌机器学习免疫微环境单细胞分析列线图

考虑公平偏好和绿色创新的绿色供应链策略研究

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中国管理科学 2024年

作者：公彦德开吉王哲南京审计大学商学院南京理工大学经济管理学院

以制造商和销售商组成的绿色产品供应链，提出了制造商推动绿色创新且制造商公平偏好（MM）、销售商推动绿色创新且制造商公平偏好（RM）、制造商推动绿色创新且销售商公平偏好（MR）、销售商推动绿色创新且销售商公平偏好（RR）四类绿... 详细信息

以制造商和销售商组成的绿色产品供应链，提出了制造商推动绿色创新且制造商公平偏好（MM）、销售商推动绿色创新且制造商公平偏好（RM）、制造商推动绿色创新且销售商公平偏好（MR）、销售商推动绿色创新且销售商公平偏好（RR）四类绿色供应链模型。运用博弈论方法进行求解，研究发现：（1）MM和RM两类绿色供应链模型中的绿色创新努力、产品需求量、制造商利润、销售商利润、系统总利润、制造商效用和销售商效用均与制造商公平偏好程度负相关。（2）MR策略中将销售商公平偏好程度控制在合理范围内，有助于提升销售商的利润，RR策略中销售商绿色创新努力、产品需求量、系统总利润与销售商公平偏好无关。（3）根据四种策略企业利润来看，RR策略始终为销售商和供应链系统的最佳选择策略。但对于制造商来说，销售商公平偏好程度较小时，RR策略为制造商最优策略；销售商公平偏好程度较大时，RM策略为制造商最优策略。

关键词：公平偏好绿色创新绿色供应链

基于RBFNN-ISSA的特大跨径悬索桥有限元模型修正

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振动与冲击 2024年第7期43卷 155-167页

作者：王祺顺何维吴欣郭伟奇雷顺成湖南省交通科学研究院有限公司交通建设工程湖南省重点实验室长沙410015 长沙理工大学土木工程学院桥梁工程安全控制省部共建教育部重点实验室长沙410015 湖南大学土木工程学院风工程与桥梁工程湖南省重点实验室长沙410082

针对大跨径悬索桥一类复杂结构的有限元模型修正问题,提出了一种基于径向基神经网络(radial basis function neural network,RBFNN)子结构代理模型与改进麻雀搜索算法(improved sparrow search algorithm,ISSA)的有限元模型修正方法。首... 详细信息

针对大跨径悬索桥一类复杂结构的有限元模型修正问题,提出了一种基于径向基神经网络(radial basis function neural network,RBFNN)子结构代理模型与改进麻雀搜索算法(improved sparrow search algorithm,ISSA)的有限元模型修正方法。首先,基于桥梁图纸数据采用通用有限元软件建立一座大跨悬索桥的初始有限元模型,并根据拉丁超立方抽样原则生成子结构材料参数-结构响应的训练样本,通过RBF神经网络和子结构模拟方法对初始有限元模型进行解构重组和样本学习,拟合关于材料参数-结构响应的代理模型。其次,建立考虑主梁挠度和模态频率误差最小的有限元模型参数修正数学优化模型,采用Tent混沌映射及黄金正弦策略改进标准麻雀搜索算法,引入柯西分布函数和贪心保留策略对每一代麻雀种群进行扰动,以用于求解联合静、动力特征的有限元模型修正数学优化问题。最后,以杭瑞高速洞庭湖大桥为工程背景,进行了悬索桥荷载试验,利用实测桥梁响应数据验证了该方法的可行性。研究结果表明:基于RBF神经网络与子结构法的模型修正方法,可以建立拟合精度较高的悬索桥结构代理模型;基于子结构RBF神经网络与改进麻雀搜索算法修正后的有限元模型相较于整体RBF神经网络、支持向量机和Kriging模型,大幅提升了对于实际结构的模拟精度,与实测数据相比,修正前后有限元模型在两级静力加载工况下13个有效测点挠度的平均相对误差降低了25%以上,前8阶模态频率的平均相对误差由-6.83%降至-2.38%,MAC值结果表明修正后模型能够准确地反映出大桥的实际振动状态,有效改善了初始有限元模型计算失真的情况;此外,基于混合策略改进后的麻雀搜索算法对于有限元模型修正参数的寻优具有更佳的收敛效率和稳定性。

关键词：桥梁工程有限元模型修正改进麻雀搜索算法(ISSA) 悬索桥径向基神经网络(RBFNN) 柯西变异策略

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口令猜测研究进展

密码学报（中英文） 2024年第1期11卷 67-100页

作者：邹云开汪定南开大学网络空间安全学院天津300350 天津市网络与数据安全技术重点实验室天津300350 数据与智能系统安全教育部重点实验室天津300350

口令是人类可记忆的短密钥,在身份认证、加密、签名等领域有广泛的应用.口令虽然被指出存在一系列安全性和可用性问题,但因其使用简单、成本低廉、容易更改,在可预见的未来仍无可替代.口令猜测是口令面临的最严重的安全威胁,是口令安全... 详细信息

口令是人类可记忆的短密钥,在身份认证、加密、签名等领域有广泛的应用.口令虽然被指出存在一系列安全性和可用性问题,但因其使用简单、成本低廉、容易更改,在可预见的未来仍无可替代.口令猜测是口令面临的最严重的安全威胁,是口令安全性研究的核心方向之一,引起了学术界的持续关注.本文首先采用数据驱动的研究方法,挖掘可被猜测攻击者利用的用户脆弱口令行为,分析用户口令构造规律,包括流行特性、语言依赖性、长度分布、口令重用、结构和语义特征等方面.接着,总结了近30年来学术界提出的28种主要口令猜测算法,并根据技术原理的不同对其进行分类.随后,回顾了目前广泛使用的口令猜测算法评估指标,探究了不同实验设置对评估算法攻破率和计算效率的影响,并根据实验结果讨论了不同猜测算法的技术特点和适用场景.最后,总结口令猜测领域的研究进展,并展望口令猜测算法的应用领域和未来的研究方向.

关键词：密钥安全口令口令强度口令猜测机器学习