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针织全成形柔性电容式传感器设计及性能研究

针织全成形柔性电容式传感器设计及性能研究

作者：赵博宇江南大学

学位级别：硕士

随着通讯技术、网络和数据库技术迅猛发展,逐渐步入信息化与数字化时代,可穿戴设备已经扩展到科技、医疗、生活等领域。现有研究技术中开发的可穿戴智能设备大多属于外部入侵式,往往存在与身体接触生硬、监测范围局限等缺点,因此开发出... 详细信息

随着通讯技术、网络和数据库技术迅猛发展,逐渐步入信息化与数字化时代,可穿戴设备已经扩展到科技、医疗、生活等领域。现有研究技术中开发的可穿戴智能设备大多属于外部入侵式,往往存在与身体接触生硬、监测范围局限等缺点,因此开发出更加贴合人体、穿着舒适的柔性智能传感纺织品成为可穿戴技术发展的关键目标之一。针织基柔性传感器是将针织技术与导电材料、电子信息技术相融合获得的产品。相比于其他编织方式,针织物独特的线圈串套结构能够使面料具有更好的弹性与延伸性,还能使织物在拉伸过程中最大程度地保留纱线原本的特质。针织技术还能通过结构变化获得更为复杂的三维结构,以更灵活的编织手段获得所需产品,满足可穿戴设备对舒适性、延伸性、透气性、可穿戴性和可洗性等各方面要求。针织基柔性智能纺织品的深入研究对人类生活质量、医疗保健水平、军事作战能力等方面的提升都具有重要意义。电容式传感器由两块电极以及中间的介电层组成,目前学者研究的织物结构柔性电容式传感器通常是利用涂覆、贴附等技术组合而成的。横编全成形技术具有优越的成形性,通过多变的组织结构直接将导电纱线织入织物中,利用局部编织技术还可以获得异形结构织物,在制备可穿戴柔性传感器方面具有得天独厚的优势。MXene材料的亲水特性使其能够与天然纤维素纤维之间建立界面联系,制备出导电性能良好的纱线,且对纱线强力影响较小。因此,经MXene材料处理后的天然纤维纱线能够结合横编全成形技术制备成吸湿性好、接触体感舒适的可穿戴柔性传感器。本课题首先制备了一种基于MXene材料的柔性导电棉纱,通过形貌观察、结构分析和性能测试,验证其物理性能与导电性能;利用SDS-ONE APEX3设计系统探索平行板结构、十字交叉结构与阵列结构电容式传感器的成形原理与工艺设计;利用岛精四针床全成形电脑横编机器制备了以针织横编间隔织物为基材的针织全成形间隔结构电容式传感器,实现了传感器电极与介电层的一体成形。随后对针织全成形柔性电容式传感器的物理性能展开研究,建立了横编间隔织物压缩力学模型,分析了其单次压缩行为、重复压缩循环行为等机械性能,研究了针织全成形间隔织物不同厚度下的透气、透湿性能;分析了针织全成形柔性电容式传感器的传感性能,包括灵敏度、响应时间、迟滞性、重现性等,讨论了压缩距离与压缩频率对传感性能输出的影响。将针织全成形柔性电容式传感器应用于手指压力、久坐监测、物体称重等信号监测场景中;通过针织全成形工艺结构变化制备得到异形结构智能鞋垫,对人体站立、抬脚姿势进行足部压力分布测试与步频测试,达到无感监测人体信号的效果。实验结果表明,棉纱作为基体材料,与TiC材料间能够形成氢键、静电吸附等界面相互作用,处理20 min后得到的纱线具有良好的导电效果;利用制备的导电纱线进行全成形电容式应变传感器编织时,发现织物的间隔距离与间隔丝集圈密度有关,相邻两个集圈之间的线圈数量越多,织物的间隔距离越大。横编间隔织物作为柔性电容式传感器,其压缩过程主要经过了毛羽压伏-弹性形变-流变-致密化四个阶段。在70%应变范围内,随着织物厚度的增加,间隔织物所能承受的应力范围逐渐缩小。经过一定压缩次数后的间隔织物具有良好且稳定的压缩效果,同时因其特殊的织物结构展现出了优越的透气性与吸湿性,能够满足可穿戴产品所需要的舒适性。在对传感器进行单次压缩下电学实验中,初始间隔距离越大的传感器,可监测的压力范围越小;与此同时,初始间隔距离越大的传感器对压力感应越灵敏,灵敏度最高达到0.111 k Pa;传感器的滞后性小于8%,响应时间小于150 ms,且具有较好的可重复性、稳定性与耐久性。制备的柔性电容式压力传感器可以应用于人体手部动作监测、坐姿实时监测、简单称重等场景;此外利用针织全成形工艺实现的智能鞋垫能够及时反馈足部三个部位的压力大小与分布。利用针织全成形柔性传感器采集和监控人体信号,既可以突破当前智能传感器组装繁复、可穿戴性不好的问题,还能进一步通过遥感技术等实现远程操作、人机交互,在大健康领域具有重要的应用价值。

关键词：针织全成形横编间隔织物电容式传感器压力监测

烟台华圣国际学校汉语课堂语言环境创设调查研究

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烟台华圣国际学校汉语课堂语言环境创设调查研究

作者：赵博宇北京外国语大学

学位级别：硕士

语言学习离不开语言环境,语言环境作为影响语言学习的重要外部条件,能为学习者提供丰富多样的语言输入,提高学生的交际能力,对语言学习具有重要意义。目前汉语教学主要依靠课堂教学进行,课堂同样也是外籍子女在华接受汉语学习的主阵地,... 详细信息

语言学习离不开语言环境,语言环境作为影响语言学习的重要外部条件,能为学习者提供丰富多样的语言输入,提高学生的交际能力,对语言学习具有重要意义。目前汉语教学主要依靠课堂教学进行,课堂同样也是外籍子女在华接受汉语学习的主阵地,因此课堂的语言环境无疑会对来华留学生汉语学习的语言输入起至关重要的作用。只有深入了解课堂语言环境对学生汉语学习的作用与影响,创设良好的课堂语言环境,为学生提供贴近真实的交际情景和高质量的汉语输入,才能真正利用国际学校目的语环境下的汉语教学优势,提高汉语课堂学习的效果和质量。本文从理论与实践结合的角度,在汲取国内外对语境的基本研究、语境在国际中文教育中的研究以及国际中文教育中课堂语言环境的研究成果基础上,分析了课堂语言环境和汉语学习的联系,继而讨论了在华国际学校汉语课堂语言环境创设的研究意义。在明确了国际学校汉语教学方面存在的诸如目的语环境利用不足,班级内学生汉语水平差异大,学生汉语学习需求得不到满足等问题后,对烟台华圣国际学校汉语课堂教学以及课堂语言环境创设展开研究。研究方法采用了问卷调查、访谈、课堂观察等方式,从课时长度、课时量、教材使用、班内学生人数等方面描述目前学校汉语课程的基本设置,通过问卷调查统计目前学校外籍学生汉语学习的需求和学习情况,并根据教师访谈结果分析目前烟台华圣国际学校汉语教师的教学强度和主要困难。根据烟台华圣国际学校汉语教学基本情况的调查结果深入调查学校汉语课堂语言环境创设的现存方式和面临问题,并对创设课堂语言环境的情况进行描述和讨论。最终在华圣国际学校汉语课堂教学现状的基础上,根据创设课堂语言环境的原则与意义,提出符合学校教学现状的汉语课堂语言环境创设方案。新的创设方案在完善现有创设方式的同时,也引入了新的策略和思路,最后针对华圣国际学校汉语教师和学校两个角度给出利于后续汉语课堂语言环境创设的几点建议。

关键词：国际学校汉语教学课堂语境

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聚集辐照下甲烷水蒸气重整制氢特性研究

聚集辐照下甲烷水蒸气重整制氢特性研究

作者：赵博宇华北理工大学

学位级别：硕士

氢气由于燃烧热值高、原料丰富、环境友好,被誉为“21世纪绿色清洁能源”。甲烷水蒸气重整制氢产量高、对环境无污染是目前最广泛的制氢方式。由于以化石燃料供热进行甲烷水蒸气重整制氢不利于可持续发展。因此研究提出采用太阳能驱动... 详细信息

氢气由于燃烧热值高、原料丰富、环境友好,被誉为“21世纪绿色清洁能源”。甲烷水蒸气重整制氢产量高、对环境无污染是目前最广泛的制氢方式。由于以化石燃料供热进行甲烷水蒸气重整制氢不利于可持续发展。因此研究提出采用太阳能驱动甲烷水蒸气重整制氢技术实现了高效环保制取氢气的途径。为研究太阳能驱动甲烷水蒸气重整过程中不同工况参数对反应的影响规律。采用热力学分析软件(HSC)对甲烷水蒸气重整制氢过程进行热力学可行性分析。基于可行性分析结果,采用FLUENT模拟的方法建立聚集辐照下甲烷水蒸气重整数学模型,研究不同工况参数对聚集辐照下甲烷水蒸气重整制氢的影响规律。基于影响规律,采用响应面法对该重整反应进行方差分析与参数优化并得出结果。甲烷水蒸气重整反应过程中,反应物组分的量随反应温度、水碳比的增加而降低,随压力增加而增加。产物的量随反应温度、水碳比的增加增加,随压力的增加而降低。甲烷转化率与氢气产率随水碳比、气体入口温度、太阳能辐照度、孔隙率增加而增大,随气体入口速度、反应器内压力增加而减小。在辐照度、孔隙率、反应器内压力三个因素中孔隙率对于重整反应影响最为显著,当它们分别为0.85、592k W/m、1.01 atm时,甲烷转化率为77.66%,氢气产率为54.23%;在水碳比、气体入口温度、气体入口速度三个因素中水碳比对重整反应影响最为显著,当它们分别为1.9、498 K、0.06 m/s时,甲烷转化率为72.31%,氢气产率为51.30%。图40幅;表13个;参78篇。

关键词：聚集辐照甲烷水蒸气重整优化

苜蓿质子泵活性调控蛋白MtPPI1在菌根共生过程中功能的研究

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苜蓿质子泵活性调控蛋白MtPPI1在菌根共生过程中功能的研究

作者：赵博宇上海师范大学

学位级别：硕士

陆生植物与丛枝菌根真菌之间的共生是自然界最普遍的一种共生关系,对自然界的碳循环。植物通过菌根共生获取磷、氮等营养的重要途径,同时植物也会提供丛枝菌根真菌生长发育所必需的碳元素。丛枝结构是植物-丛枝菌根真菌进行活跃的营养... 详细信息

陆生植物与丛枝菌根真菌之间的共生是自然界最普遍的一种共生关系,对自然界的碳循环。植物通过菌根共生获取磷、氮等营养的重要途径,同时植物也会提供丛枝菌根真菌生长发育所必需的碳元素。丛枝结构是植物-丛枝菌根真菌进行活跃的营养交换的主要场所。丛枝结构是由丛枝菌根真菌的菌丝在内层皮层细胞进行高度的二叉分枝形成的树状结构。在丛枝结构中,菌丝分枝是由植物细胞膜来源的丛枝周膜包被,在丛枝周膜上定位着一些菌根共生特异的离子转运蛋白以及质子泵参与双向营养交换。其中,H-ATPase在维持膜两侧电势差,调控菌根共生营养交换的过程中发挥了极其重要的作用。但在菌根共生过程中,H-ATPase的活性是如何被调控尚不清楚。因此,深入解析H-ATPase工作的分子机制,将有助于增加对菌根共生中营养交换的理解。本研究通过对实验室已有的基因芯片数据分析发现,蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)的质子泵调控蛋白MtPPI1(proton pump interactor isoform 1)的基因表达特异受菌根共生诱导。通过构建RNAi干扰载体,我们发现降低蒺藜苜蓿中MtPPI1的表达量不影响植株的正常生长,但是显著降低菌根侵染率。进一步分析发现丛枝结构的发育在MtPPI1 RNAi植株中受到严重影响。通过q RT-PCR分析发现,MtPPI1-RNAi植株中共生相关标记基因的表达显著低于野生型,包括参与营养交换的基因Mt PT4、Mt Fat M和Mt RAM2,表明MtPPI1在菌根共生中发挥重要作用。我们进一步通过Co-IP-MS分析了菌根共生中MtPPI1的互作蛋白,发现与MtPPI1互作的蛋白中包括H-ATPase,暗示MtPPI1在菌根共生中通过Mt HA1发挥作用。烟草叶片亚细胞定位结果表明MtPPI1和Mt HA1共同定位在细胞膜上,进一步暗示MtPPI1可能通过调控H-ATPase进而影响菌根共生过程中的营养吸收。因此,本研究揭示了MtPPI1在菌根共生中的作用,以及其可能通过调控植物H-ATPase的活性在菌根共生过程中发挥作用,为进一步理解丛枝结构中质膜梯度平衡和营养交换奠定了基础。

关键词：菌根真菌 arbuscule PPI1 磷转运 H+质子泵

风险事件中主流媒体内容生产对公众风险感知影响机制探究

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风险事件中主流媒体内容生产对公众风险感知影响机制探究

作者：赵博宇华中科技大学

学位级别：硕士

2020年,新冠肺炎疫情的爆发让风险信息传播重新走入大众视野,与之前非典、甲流H1NI型流感相比,此次风险事件传播的最大特点是信息对互联网的高度依赖。众多新媒体让风险事件传播坐上了“火箭”,海量风险信息在短时间内冲击着公众,影响... 详细信息

2020年,新冠肺炎疫情的爆发让风险信息传播重新走入大众视野,与之前非典、甲流H1NI型流感相比,此次风险事件传播的最大特点是信息对互联网的高度依赖。众多新媒体让风险事件传播坐上了“火箭”,海量风险信息在短时间内冲击着公众,影响着公众的风险感知。在这个过程中,媒介表现是如何显著影响公众风险感知的?对其进行研究,发现信息生产降低风险感知程度的方式方法,对从媒体层面加强风险治理效果具有重要意义。由此,本文以新冠肺炎疫情为研究背景,以主流媒体的风险事件传播为研究对象,以人民日报微博客户端生产的信息内容为研究文本,从信息的媒介丰富度、内容类别、内容情绪三个维度研究媒介信息对公众风险感知的影响。研究结果发现,在风险事件中,主流媒体生产的信息类型满足公众基本需求的程度越高,内容情感值越丰富,越能降低公众风险感知。以及先进榜样类内容与其他类型内容相比,能够表现出显著降低公众风险感知的效果。总之,在“后真相”时代下,为了营造风清气正的网络舆论环境,在许多涉及社会热点的危机事件报道中,只有主流媒体等媒体机构以真实、详实、务实的声音引导受众理性的表达观点,才能更好的避免舆论两极分化、舆论场撕裂等现象发生。由此,本研究对于主流媒体机构等媒体机构应当采取何种有效的信息生产方式来降低大众的风险感知程度、安抚大众的受害心理、消除大众的恐慌情绪提供了有益的借鉴。相信随着技术的进步,日后的研究能够更加精准的细分复杂情绪类型信息给公众风险感知带来的影响,有助于更加准确的判断风险感知的影响因素,为媒体更好发挥在风险处置中的功能作用提出更具针对性的对策建议。

关键词：主流媒体风险感知信息生产风险治理

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产业转移、产业集聚对全要素生产率的影响

学术交流 2021年第8期 111-121页

作者：赵博宇南京航空航天大学经济管理学院南京210010 丽水学院商学院浙江丽水323000

分析产业转移、产业集聚和全要素生产率之间的关系,从全国层面上看,产业转移显著促进全要素生产率的提升,尤其是技术密集型产业转移的作用更为显著;产业转移通过专业化集聚促进全要素生产率提升,多样化集聚却起到阻滞作用。从东中西部... 详细信息

分析产业转移、产业集聚和全要素生产率之间的关系,从全国层面上看,产业转移显著促进全要素生产率的提升,尤其是技术密集型产业转移的作用更为显著;产业转移通过专业化集聚促进全要素生产率提升,多样化集聚却起到阻滞作用。从东中西部分地区层面上看,东部地区劳动密集型产业转出对优化资源要素配置和提升全要素生产率起到积极作用;中部地区承接产业转移对全要素生产率推动作用明显,但产业转移的多样化集聚则有可能阻碍全要素的生产率提升;西部地区的促进作用并不显著。产业转移、产业集聚对全要素生产率的影响存在区域和产业性质方面的差异。

关键词：产业转移产业集聚全要素生产率

区际产业转移的承接机制分析——基于动力系统视角

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学术交流 2020年第11期 125-133页

作者：赵博宇南京航空航天大学经济管理学院南京220000 丽水学院商学院浙江丽水323000

我国作为国际产业转移的承接地,从其他发达国家和地区承接了大量制造业,形成东中西部地区以及区际产业梯度差异。在今后相当长的一段时间内,区际产业转移仍将是我国产业转移活动的重要部分。区际产业转移承接机制既有动力特征,又有自身... 详细信息

我国作为国际产业转移的承接地,从其他发达国家和地区承接了大量制造业,形成东中西部地区以及区际产业梯度差异。在今后相当长的一段时间内,区际产业转移仍将是我国产业转移活动的重要部分。区际产业转移承接机制既有动力特征,又有自身特点,其动力系统指区际产业转移各影响因素之间相互联系、相互作用的完整系统。区际产业转移承接机制的动力系统包括区际产业转移驱动力机制、传动力机制和动力反馈与强化机制:驱动力机制包括市场配置资源驱动、政府政策驱动和社会网络驱动;传动力机制包括产业集聚和产业价值链攀升;强化和反馈机制包括区际产业结构升级、优化产业布局和区域创新系统构建。对于区际产业转移动力系统进行解构分析各环节之间的相互联系和作用方式,以期为区域产业发展战略的制定提供理论参考。

关键词：区际产业转移驱动力传动力强化反馈力

基于数字化设计与制造的机械CAD/CAM应用课程教学体系构建研究

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造纸装备及材料 2022年第11期51卷 254-256页

作者：李宇赵博宇张帅柳州铁道职业技术学院智能制造学院广西柳州545616

机械CAD/CAM应用课程是当前高职院校中机械自动化专业的必修科目,是培养学生应用CAD/CAM能力的重要途径之一。学生通过对机械CAD/CAM应用课程的学习不仅可以有效地提升自身职业技能水平,还可以在一定程度上为后续的就业奠定坚实的基础... 详细信息

机械CAD/CAM应用课程是当前高职院校中机械自动化专业的必修科目,是培养学生应用CAD/CAM能力的重要途径之一。学生通过对机械CAD/CAM应用课程的学习不仅可以有效地提升自身职业技能水平,还可以在一定程度上为后续的就业奠定坚实的基础。基于此,文章将对数字化设计与制造的机械CAD/CAM应用课程教学体系构建进行分析。首先对数字化设计与制造的机械CAD/CAM应用课程进行阐述,其次对其教学体系构建进行分析,以供参考。

关键词：数字化设计课程教学体系三维CAD建模机械CAD/CAM应用

机器学习在汇率预测中的组合研究 ——基于FA、GARCH和SVM的比较分析

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机器学习在汇率预测中的组合研究 ——...

作者：赵博宇浙江大学

学位级别：硕士

随着中国经济双循环新发展格局的构建、人民币国际化进程和汇率市场化改革不断深入推进,对人民币汇率的走向和波动趋势做出有效的预测对于国家、企业和个人都具有重要的现实意义。同时近年来,以数字金融为代表的新金融业态正重塑传统金... 详细信息

随着中国经济双循环新发展格局的构建、人民币国际化进程和汇率市场化改革不断深入推进,对人民币汇率的走向和波动趋势做出有效的预测对于国家、企业和个人都具有重要的现实意义。同时近年来,以数字金融为代表的新金融业态正重塑传统金融体系的服务方式和运行机制,成为未来金融发展的重要趋势之一。基于上述背景,本文将结合金融时间序列模型和机器学习相关模型,参考汇率决定利率理论中的汇率影响因素,来探索对人民币汇率尤其是人民币兑美元汇率的有效预测方法。本文采用FA、GARCH、SVM三种模型的不同有机组合来预测汇率,寻找最优的汇率预测组合模型。因子分析（FA）主要用于对输入变量进行降维处理,在尽可能充分反映外汇市场信息的同时,也消除变量间的多重共线性;广义自回归条件异方差模型（GARCH模型）的加入使得模型可以将汇率的波动趋势纳入考虑;最后在支持向量机模型（SVM模型）的框架下进行人民币兑美元汇率的预测和效果评价,在SVM的优化设定上,通过网格遍历法对SVM的参数进行优化,同时以模型的预测效果作为衡量基准来选取最优的核函数。在以组合模型的预测精度和预测误差作为衡量模型优劣的主要评价标准的体系下,本文通过对FA、GARCH和SVM三种模型不同组合间的性能进行比较分析,实证发现FAGARCH-SVM的组合模型在人民币兑美元汇率的预测精度和误差方面均优于SVM、FA-SVM和GARCH-SVM等模型,表现出良好的可行性和优越性,可以为外汇市场参与者提供一定的指导和参考作用,同时也说明不同学科研究方法之间的交叉互鉴具有更广阔的应用前景,未来以数字金融、数字经济为代表的新金融和新经济将会有更大的发展。

关键词：因子分析 GARCH模型支持向量机汇率预测