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基于弹性绳结构的电磁耦合全向振动能量回收装置研究

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基于弹性绳结构的电磁耦合全向振动能量回收装置研究

作者：黄宝锐重庆大学

学位级别：硕士

移动电子设备已经进入我们生活的方方面面,用于监测人体健康、医疗、环境保护、监测建筑设施。低功耗技术的快速进步,为无线传感器节点（WSN）的发展奠定了基础。如果无线传感器节点缺少能量来源,它将没有办法完成预定的监测任务,失去... 详细信息

移动电子设备已经进入我们生活的方方面面,用于监测人体健康、医疗、环境保护、监测建筑设施。低功耗技术的快速进步,为无线传感器节点（WSN）的发展奠定了基础。如果无线传感器节点缺少能量来源,它将没有办法完成预定的监测任务,失去使用价值。现在传感器节点主要使用化学电池,然而使用化学电池供电存在很多的弊端。首先,即使电池没有处于工作状态,其也有电流泄漏损耗;其次,恶劣的天气可能会导致电池被破坏,内部化学物质泄漏,引起许多环境问题;第三,电池的能量是有限的,当电能耗尽时,无线传感器节点将无法完成任务。因此,为了使无线传感器节点能够不间断地工作,需要为其提供一个连续的电源。本文根据法拉第电磁感应定律,设计了一种基于弹性绳结构的电磁耦合全向振动能量回收装置,并从理论和实验对该装置进行了分析与研究,主要工作如下:⑴介绍了振动能量回收技术在无线传感器节点中的应用。阐述了振动能量回收技术在国内外的发展与研究现状。⑵通过对非线性能量回收的分析,设计了一种基于弹性绳结构的电磁耦合全向振动能量回收结构。重点介绍了该能量回收结构的动力学特性和机电转换特性,并对推导的数学模型进行数值仿真分析。⑶设计了针对电磁耦合振动能量回收的能量管理电路。包括针对该装置结构的能量采集电路、整流电路、放大电路和储存电路,并对各部分进行了验证。⑷针对基于弹性绳结构的电磁耦合全向振动能量回收装置进行了性能测试实验,验证其能量回收电压和能量回收功率。分析了不同激励频率、不同激励幅值、不同激励方向以及线圈间连接方式对能量回收性能的影响。

关键词：电磁式振动能量回收非线性能量管理宽频带响应全方向

健全国家公园治理体系,高质量推动世界最大的国家公园体系建设

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中国科学院院刊 2024年第2期39卷 219-229页

作者：黄宝荣中国科学院科技战略咨询研究院北京100190

健全国家公园治理体系,是中国高质量建设世界最大国家公园体系的必然要求。文章基于多年国家公园、国家公园体制试点区和候选区调研,剖析了当前中国国家公园治理面临的主要挑战和问题;在中国国家治理体系和治理能力现代化的总体逻辑下,... 详细信息

健全国家公园治理体系,是中国高质量建设世界最大国家公园体系的必然要求。文章基于多年国家公园、国家公园体制试点区和候选区调研,剖析了当前中国国家公园治理面临的主要挑战和问题;在中国国家治理体系和治理能力现代化的总体逻辑下,借鉴国际上区域性、流域性公共物品和国家公园善治经验,提出建立统筹决策机制、管理执行机制、科学决策与咨询机制、社会参与机制“四位一体”的中国国家公园治理体系理论框架。在此基础上,提出了深化中国国家公园治理体系改革的5项建议:(1)建立统筹决策机制,破解国家公园建设面临的统筹协调难题;(2)深化管理体制改革,建立职责明确、依法行政国家公园政府治理体系;(3)健全多方全过程参与国家公园治理的制度体系,促进共建共治共享;(4)健全科学决策与咨询机制,促进科学决策、民主决策、依法决策;(5)拓宽国家公园空间治理范围,建立和谐共赢的园地关系。

关键词：国家公园治理体系理论框架深化改革

以教育家精神为引领加快建强支撑教育强国的高素质高校教师队伍

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中国高等教育 2024年第17期 46-51页

作者：黄宝印对外经济贸易大学党委

习近平总书记提出中国特有的教育家精神,为新时代教师队伍建设提供了根本遵循。《中共中央国务院关于弘扬教育家精神加强新时代高素质专业化教师队伍建设的意见》对新时代教师队伍建设提出一系列新思路、新举措、新要求。全方位营造教... 详细信息

习近平总书记提出中国特有的教育家精神,为新时代教师队伍建设提供了根本遵循。《中共中央国务院关于弘扬教育家精神加强新时代高素质专业化教师队伍建设的意见》对新时代教师队伍建设提出一系列新思路、新举措、新要求。全方位营造教育家成长的良好环境,切实以教育家精神引领教师队伍高质量发展,才能为教育强国建设更好发挥高等教育龙头作用,也是办好人民满意教育的必由之路。整体推动高校立德树人工作迈上更高台阶,需要以教育家精神引领教师思想政治素质建设、涵育高尚师德师风。推进高水平科技自立自强,提升国家创新体系整体效能,尤为需要加大高校教师队伍人才建设力度。教育家精神的核心要义立足教育又超越教育,建设中国特色、世界一流的中国大学,高校必须要立足自身丰富的历史传统和教育实践,让教育家精神见人见物见事,可亲可感可学。

关键词：教育家精神高校教师队伍建设价值意蕴实践路径

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中国新疆地区考古陶片的古地球磁场强度研究

北京大学学报（自然科学版） 2024年第3期60卷 503-512页

作者：李能韬周庭红黄宝春造山带与地壳演化教育部重点实验室北京大学地球与空间科学学院北京100871 Department of Earth and Environmental Sciences University of RochesterRochesterNY 14627

使用改进的Thellier-Thellier双加热方法,对来自新疆昌吉、喀什以及塔什库尔干等地的考古陶片样品进行系统的古地球磁场强度实验和岩石磁学实验。结果显示,部分样品携带稳定的原生剩磁,从中获得约1000BC至约1200AD之间的地球磁场强度数... 详细信息

使用改进的Thellier-Thellier双加热方法,对来自新疆昌吉、喀什以及塔什库尔干等地的考古陶片样品进行系统的古地球磁场强度实验和岩石磁学实验。结果显示,部分样品携带稳定的原生剩磁,从中获得约1000BC至约1200AD之间的地球磁场强度数据。经过各项检验和校正后,得到约5×10^(22)~11×10^(22) Am^(2)的虚轴向偶极矩(VADM)数据,与同时期中国其他地区的VADM数据大致处于同一区间,但是变化幅度较大,与全球地磁场模型SHAWQ2k存在不一致之处。将所得数据与约800AD的中东地区古地球磁场强度峰值以及约200AD的东亚地区古地球磁场强度峰值进行比较,拟合结果表明,中国新疆地区可能在约540AD时存在一个古地球磁场强度高峰,达峰时间介于东亚地区与中东地区之间。这一结果与非偶极子场的西向漂移特征相符,进一步说明该古地球磁场强度高峰可能与地球外核结构的演化相关。

关键词：古地球磁场强度岩石磁学新疆地区考古陶片

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长区间隧道冻结法施工冷却水二次降温系统设计

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隧道建设（中英文） 2024年第1期44卷 109-115页

作者：周可发黄宝龙北京中煤矿山工程有限公司北京100013 矿山深井建设技术国家工程研究中心北京100013

为解决冻结法施工采用常规冷却水降温方式时冷却水温度高的难题,设计一种长区间隧道冻结法施工冷却水二次降温系统。该系统主要由冷却水二次降温冷冻机、中温清水泵、高温清水泵组成,利用中温清水泵将一次冷却水送入冷却水二次降温冷冻... 详细信息

为解决冻结法施工采用常规冷却水降温方式时冷却水温度高的难题,设计一种长区间隧道冻结法施工冷却水二次降温系统。该系统主要由冷却水二次降温冷冻机、中温清水泵、高温清水泵组成,利用中温清水泵将一次冷却水送入冷却水二次降温冷冻机蒸发器后变成二次冷却水,在冷却水二次冷却过程中,高压液态制冷剂受到再冷却。由于高压液态制冷剂的再冷却,在制冷过程中,制冷剂熵值与单位质量制冷量均得到增加,而压缩功不变。工程实际应用结果表明,与常规冷却水降温方式相比,该系统具有以下降温效果:1)盐水降温速率较快,可有效缩短冻结壁交圈时间;2)盐水温度低,冻结帷幕强度高;3)不仅可获得更低的盐水温度进而能更早地达到设计冻结制冷效果,而且制出同等冷量的综合能耗更少。

关键词：长区间隧道冻结法冷却水二次降温系统冷冻机

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南海北部IODP U1500B孔早-中中新世沉积物元素地球化学特征与源区古气候浅析

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北京大学学报（自然科学版） 2024年第5期60卷 865-873页

作者：耿力黄宝琦路颖晗造山带与地壳演化教育部重点实验室北京大学地球与空间科学学院北京100871 北京天然气水合物国际研究中心北京100871

通过南海北部IODP U1500B钻孔岩芯中1262.6~1288.3 m沉积物的元素地球化学分析,还原中新世早-中期(20~14 Ma)中国西南地区的气候与环境演化历史。沉积物中稀土元素分析结果显示其物源区主要为中国西南的云贵高原,主量元素比值、CIA、PIA... 详细信息

通过南海北部IODP U1500B钻孔岩芯中1262.6~1288.3 m沉积物的元素地球化学分析,还原中新世早-中期(20~14 Ma)中国西南地区的气候与环境演化历史。沉积物中稀土元素分析结果显示其物源区主要为中国西南的云贵高原,主量元素比值、CIA、PIA、C值、Sr/Cu以及主成分分析结果共同指示早-中中新世沉积物源区化学风化强烈、气候温暖湿润的特征。中国西南地区距今17 Ma以来的气候基本上与全球一致,但17 Ma之前与全球寒冷干燥的状况并不相同。这可能与晚渐新世-早中新世青藏地区的强烈隆起有关:高原隆升导致南亚季风大大加强,使中国西南地区在早中新世(20~17 Ma)更加温暖湿润(尽管这段时间南亚季风在全球变冷的影响下有略为减弱的趋势);17~14 Ma,南亚季风的增强持续影响中国西南地区,此时全球气候也处于中中新世气候适宜期(MCO),两者气候变化趋势一致。

关键词：南海北部 IODP U1500B孔古气候南亚季风

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超色散光学超分辨透镜的逆向设计算法研究

超色散光学超分辨透镜的逆向设计算法研究

作者：黄宝泽重庆理工大学

学位级别：硕士

在光学成像系统中,色差通常会降低系统成像质量,然而色差也可以被合理利用来实现波长调控光学变焦,从而使变焦系统脱离机械移动,仅改变入射波长就可实现快速连续、可重复变焦。源于光学超表面可以灵活调控光波的振幅、相位和偏振,且其... 详细信息

在光学成像系统中,色差通常会降低系统成像质量,然而色差也可以被合理利用来实现波长调控光学变焦,从而使变焦系统脱离机械移动,仅改变入射波长就可实现快速连续、可重复变焦。源于光学超表面可以灵活调控光波的振幅、相位和偏振,且其体积小、重量轻、易于集成,因此,基于超表面的色差,通过色散调控进一步提升透镜的轴向变焦能力,从而实现超色散超透镜,为解决当前变焦系统面临的轻量化、集成化和快速变焦等关键问题提供了新的技术途径。然而,超色散超透镜与消色差超透镜一样,存在衍射受限的问题。同时,由于超色散超透镜受限于单元结构集合有限的色散补偿范围,难以实现大口径尺寸。针对这些问题,基于目前人工智能算法的快速发展和计算能力的不断提高,本文通过设计不同的逆向设计算法进行优化和实现,主要的研究内容和成果如下:（1）针对超色散超透镜难以实现超分辨的问题,提出一种逆向设计算法--分层粒子群优化（HPSO）算法,实现了多波长超分辨波长调控变焦超透镜的设计。作为理论验证,设计了一种工作在68～80μm波长范围内的多波长超分辨波长调控变焦超透镜,其半径大小为97.5λ（λ=74μm）,数值孔径为0.29。仿真结果表明,其轴向变焦能力约为相同口径常规衍射超透镜的1.52倍,在73～78μm波长范围内的横向分辨率小于衍射极限。虽然在部分区域范围内突破了衍射极限,但仍然没能实现宽带超分辨。（2）针对超色散超透镜难以实现宽带超分辨的问题,通过分析上面（1）多波长超分辨波长调控变焦超透镜的优化情况,尤其是优化后的振幅分布,提出一种逆向设计算法--分层直接二进制搜索（HDBS）算法,实现了宽带超分辨波长调控变焦超透镜的设计。作为理论验证,延续多波长超分辨变焦超透镜的色散参数设置,设计了一种工作在68～80μm波长范围内的宽带超分辨波长调控变焦超透镜,其半径大小为97.5λ（λ=74μm）,数值孔径为0.29。仿真结果表明,其轴向变焦能力约为相同口径常规衍射超透镜的1.65倍,在68～80μm波长范围内的横向分辨率均小于衍射极限。（3）针对超色散超透镜受限于单元结构集合有限的色散补偿范围,难以增大口径的问题,在使用多区域色散调控的基础上,提出一种逆向设计算法--区域边界相位不连续优化算法,实现了大口径波长调控变焦超透镜的设计。作为理论验证,设计了一种工作在8～12μm波长范围内的大口径变焦超透镜。仿真结果表明,其半径大小为187λ（λ=10μm）,数值孔径为0.54,在5波长下（8,9,10,11和12μm）,轴向变焦能力约为相同口径常规衍射超透镜的1.82倍,同时通过使用HDBS算法,实现了多波长超分辨。

关键词：超色散超透镜波长调控光学变焦逆向设计算法超分辨大口径

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《中国文化读本》文化项目研究与分析

《中国文化读本》文化项目研究与分析

作者：黄宝顺河北大学

学位级别：硕士

国际中文教育文化教材是文化教学与交流的重要载体与媒介,其中文化项目的选取和编排是影响学生感知中国文化的重要因素。本文选取《中国文化读本》为研究对象,以框架理论、跨文化交际理论、多模态话语理论作为理论基础,采用定性与定量... 详细信息

国际中文教育文化教材是文化教学与交流的重要载体与媒介,其中文化项目的选取和编排是影响学生感知中国文化的重要因素。本文选取《中国文化读本》为研究对象,以框架理论、跨文化交际理论、多模态话语理论作为理论基础,采用定性与定量相结合的研究方法,从“主题与内容”“话语”两个层面对教材中的文化项目进行分析研究,并从教材编写者与汉语习得者双视角出发,考察教材中文化项目选编的相关情况。在文化项目主题与内容方面,笔者参照2022年《国际中文教育用中国文化和国情教学参考框架》(以下简称《参考框架》)的文化项目结构表,对教材中文化项目主题进行统计分析,并从价值观与跨文化两个维度对文化项目的内容进行取向分析。在文化项目话语方面,从文字与插图两个方面对教材中文化项目的话语方式及编排特点进行探析。最后,结合汉语习得者关于文化项目态度与认知情况的问卷调查结果,就国际中文教育文化教材在文化项目选编方面提供一些编写建议。研究发现教材在文化项目主题与内容方面,古今文化比重失衡,存在厚古薄今的现象;文化项目呈现方式较为单一,部分文化项目展示分散、脉络不清;偏重于展现人类共同价值和中国人宏观层面的价值观,缺乏对中国人独特价值观的诠释,且部分内容艰深难懂。在文化项目话语方面,部分文本话语难度大、夸耀色彩浓重;部分插图存在功能性弱、与文本内容的相关性度低、自身晦涩难懂的问题。基于以上研究,本研究对文化教材的编写提出如下建议:文化项目主题与内容方面,要平衡古今文化比重,把握文化内容历时性与共时性的统一;多维度把握价值取向,展示真实、立体的国家和国民形象;增强文化项目编写的跨文化意识;丰富教材文化项目呈现方式,合理布局文化项目。文化项目话语方面,要提高语言表达的准确性,使文本难度与学生水平相适应;精简插图,合理规划图文布局。

关键词：《中国文化读本》文化项目教材编写

CNT/PVA@碳布膜的光电联合驱动界面蒸发性能研究

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化工学报 2024年第3期75卷 1028-1039页

作者：张昕锐陈雪梅南京理工大学能源与动力工程学院江苏南京210094

利用电能辅助的太阳能驱动界面蒸发技术是提高淡水产量的一个有效途径,但是如何绿色高效地获取淡水仍是一个挑战。利用带有孔洞的亚克力板作为支撑装置,在碳布上喷涂碳纳米管(CNT)和无水乙醇的混合溶液作为光热电热膜(CNT/PVA@碳布),与... 详细信息

利用电能辅助的太阳能驱动界面蒸发技术是提高淡水产量的一个有效途径,但是如何绿色高效地获取淡水仍是一个挑战。利用带有孔洞的亚克力板作为支撑装置,在碳布上喷涂碳纳米管(CNT)和无水乙醇的混合溶液作为光热电热膜(CNT/PVA@碳布),与隔热装置和供水通道组成一个高效的界面蒸发系统。蒸发性能测试结果表明,该蒸发系统在1个标准太阳光照射下净蒸发速率达到1.5 kg·m^(-2)·h^(-1),而在与2 A电流的联合作用下,净蒸发速率高达5.08 kg·m^(-2)·h^(-1),比仅在1个标准太阳光照射下和仅提供2 A电流的蒸发速率之和高出0.6 kg·m^(-2)·h^(-1)。此外,这种蒸发系统构造简单易于规模化,为绿色高效地提高淡水产量提供了一个新的思路。

关键词：光电联合光热-电热膜界面蒸发蒸发速率绿色高效

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