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高校基层学院文化建设的实践探索——以北京航空航天大学物理学院为例

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教育教学论坛 2020年第2期 185-186页

作者：王雷华李广超刁旭北京航空航天大学物理学院

基层学院文化是大学文化建设的基础支撑,也是高校立德树人的重要载体。北京航空航天大学物理学院着眼于红色基因传承,顶层设计实施文化建设方案,深入挖掘学科历史中蕴含的育人精神,构建了学院精神、学科历史、文化标识、文化活动等多种... 详细信息

基层学院文化是大学文化建设的基础支撑,也是高校立德树人的重要载体。北京航空航天大学物理学院着眼于红色基因传承,顶层设计实施文化建设方案,深入挖掘学科历史中蕴含的育人精神,构建了学院精神、学科历史、文化标识、文化活动等多种文化载体,引领师生强化价值引领,凝聚学院发展的强大动力。总结凝练学院文化建设的经验,对高校基层学院的文化建设具有一定的借鉴和示范意义。

关键词：文化建设高校价值引领

基于轻量残差复合增强收敛神经网络的粒子场计算层析成像伪影噪声抑制

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物理学报 2024年第10期73卷 162-174页

作者：施岳欧攀郑明邰含旭王玉红段若楠吴坚北京航空航天大学物理学院北京100191 北京航空航天大学仪器与光电工程学院北京100191

由于流场中的微粒分布状态能够充分表征场的特性,因此通过稀疏采样实现快速和高质量的粒子场成像始终是实验流体力学等领域高度期盼的.近年来,随着深度学习应用于粒子计算层析成像,如何提高神经网络的处理效率和质量,以消除稀疏采样所... 详细信息

由于流场中的微粒分布状态能够充分表征场的特性,因此通过稀疏采样实现快速和高质量的粒子场成像始终是实验流体力学等领域高度期盼的.近年来,随着深度学习应用于粒子计算层析成像,如何提高神经网络的处理效率和质量,以消除稀疏采样所致的粒子层析图像伪影噪声仍然是一个挑战性课题.为解决这一问题,本文提出了一种新的抑制粒子场层析成像伪影噪声和提高网络效率的神经网络方法.该方法在设计上包含了轻量化双残差下采样图像压缩和特征识别提取、快速特征收敛的上采样图像恢复,以及基于经典计算层析成像算法的优化信噪比网络输入样本集构建.对整个成像系统的模拟分析和实验测试表明,相比于经典的U-net和Resnet50网络方法,本文提出的方法不仅在输出/输入的粒子图像信噪比、重建像的残余伪影噪声(即鬼粒子占比)和有效粒子损失比方面获得了极大的改进,而且也显著提高了网络的训练效率.这对发展基于稀疏采样的快速和高质量粒子场计算层析成像提供了一个新的有效方法.

关键词：粒子场成像计算层析成像深度学习噪声抑制

Al_(2)O_(3)掺杂无色聚酰亚胺/Ag柔性薄膜的辐射致冷性能

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硅酸盐学报 2024年第7期52卷 2175-2186页

作者：梁冬冬任杰刘欢杨映新 Atsha Ambar 孙莹王聪北京航空航天大学能源与动力工程学院北京100191 北京航空航天大学集成电路科学与工程学院北京100191 北京航空航天大学物理学院北京100191

辐射致冷柔性薄膜作为冷却电子器件的候选材料受到广泛关注。然而材料和制备工艺的限制,很难同时具备优异的辐射致冷性能和热稳定性。通过溶胶凝胶法制备了Al_(2)O_(3)掺杂无色聚酰亚胺(CPI)薄膜,不仅利用Al_(2)O_(3)声子–增强共振增... 详细信息

辐射致冷柔性薄膜作为冷却电子器件的候选材料受到广泛关注。然而材料和制备工艺的限制,很难同时具备优异的辐射致冷性能和热稳定性。通过溶胶凝胶法制备了Al_(2)O_(3)掺杂无色聚酰亚胺(CPI)薄膜,不仅利用Al_(2)O_(3)声子–增强共振增强了红外辐射,而且超细Al_(2)O_(3)纳米粒子与分子链的相互作用提高了热稳定性。结果表明:Al_(2)O_(3)掺杂CPI/Ag复合膜随着Al_(2)O_(3)含量增加,中红外发射率逐渐增加而太阳光谱反射率逐渐减小,其中5%(质量分数)Al_(2)O_(3)掺杂CPI/Ag复合膜具有高的太阳光谱(0.4~2.5μm)反射率(91.12%)和中红外(5~20μm)发射率(92.15%)。在阳光直射下,其最大冷却温度比环境温度低7.7℃,可降低铝制器件表面温度最大11.1℃。此外,该复合膜表现出优异的热稳定性(玻璃化转化温度约为328℃和热分解温度约为554℃)。该研究结果为电子器件和航天器附件的高效辐射致冷提供了有效的策略。

关键词：柔性薄膜辐射致冷热稳定性电子器件

一种具备谱学功能的扫描隧道显微镜实验装置设计与教学应用

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实验技术与管理 2024年第6期41卷 151-156页

作者：张靖伟龚梓鑫崔丹丹冯海凤郝维昌杜轶北京航空航天大学物理学院北京100191

该文研制了一种具备谱学功能的扫描隧道显微镜实验教学装置。装置采用紧凑的对称式结构设计和高刚性材料,具有漂移小、噪声低的优点,结合减震隔音设计,能够在课堂环境下稳定实现对多种材料表面的原子分辨成像。隧道电流的一阶微分谱直... 详细信息

该文研制了一种具备谱学功能的扫描隧道显微镜实验教学装置。装置采用紧凑的对称式结构设计和高刚性材料,具有漂移小、噪声低的优点,结合减震隔音设计,能够在课堂环境下稳定实现对多种材料表面的原子分辨成像。隧道电流的一阶微分谱直接反映了样品表面的电子态密度信息,可以帮助学生理解隧道电流信号。该装置集成了锁相放大功能,可以实现隧道电流-偏压谱及其一阶微分谱的测量,拓展了扫描探针显微实验的教学内容和教学深度。

关键词：扫描隧道显微镜扫描隧道谱近代物理实验

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基于预设性能的飞机全电刹车系统滑模控制

北京航空航天大学学报 2024年第1期50卷 260-267页

作者：谢明军段京奇马文冉贾玉红北京航空航天大学北京100191 北京航空航天大学航空科学与工程学院北京100191

针对飞机全电防滑刹车系统具有较强的非线性特征,以及机电作动器(EMA)中存在的干扰不利于系统稳定性,提出一种有限时间预设性能反演滑模控制方法。在合理简化的基础上,建立含滑移率子系统和EMA子系统的飞机全电防滑刹车系统的数学模型,... 详细信息

针对飞机全电防滑刹车系统具有较强的非线性特征,以及机电作动器(EMA)中存在的干扰不利于系统稳定性,提出一种有限时间预设性能反演滑模控制方法。在合理简化的基础上,建立含滑移率子系统和EMA子系统的飞机全电防滑刹车系统的数学模型,并引入有限时间预设性能函数;利用预设性能反演控制方法设计滑移率控制器,获得参考刹车压力控制率,保证滑移率跟踪误差在有限时间内收敛到预设范围内;为跟踪参考刹车压力,利用非奇异终端滑模控制方法设计EMA控制器,针对EMA中存在的干扰,设计扩张状态观测器估计,并在控制器中进行补偿,提高控制器的鲁棒性和控制精度;通过干跑道和冰跑道2种情况下的数值仿真验证所提方法控制效果。

关键词：防滑刹车系统有限时间预设性能扩张状态观测器机电作动器滑移率

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基于图对比学习的稳健交通流量预测

北京航空航天大学学报 2024年第1期50卷 122-133页

作者：刘伟贾素玲北京航空航天大学经济管理学院北京100191

作为智能交通系统的核心技术,稳健的交通流量预测是一个长期存在但具有挑战的任务。不论是工业界还是学术界,现有模型需要大量训练数据、易受数据噪声影响而表现不稳健,是限制该领域发展与实际应用落地的重要因素。而在学术界,图对比学... 详细信息

作为智能交通系统的核心技术,稳健的交通流量预测是一个长期存在但具有挑战的任务。不论是工业界还是学术界,现有模型需要大量训练数据、易受数据噪声影响而表现不稳健,是限制该领域发展与实际应用落地的重要因素。而在学术界,图对比学习可以通过数据增强与对比损失来降低数据需求量,同时提升模型抵抗数据噪声的能力。提出一种交通流量图对比学习(TFGCL)框架,用于稳健的交通流量预测。TFGCL框架有3个创新点:针对交通流量图(TFG)数据的独特时空特性,TFGCL框架从时间和空间2个角度出发,提出3种TFG数据增强方法。针对TFG数据中语义相似的假负样本,提出一个过滤策略使TFGCL框架能够免受其干扰,从而学习到高质量的表征。TFGCL框架通过联合交通流量预测任务和图对比学习任务进行同时训练。在3个真实交通数据集上与8个基线模型进行对比实验,结果表明:TFGCL框架的预测性能更为稳健,较最优基线模型最高提升6.24%,TFGCL框架的稳健性尤其体现在数据缺失较为明显的数据集和长时交通流量预测任务中。

关键词：交通流量预测交通流量图数据噪声图对比学习预测稳健性

双城系统的聚集外部性、拥堵外部性和最优收费

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交通运输系统工程与信息 2024年第1期24卷 46-54页

作者：苗婷婷黄海军北京航空航天大学经济管理学院北京100191

聚集外部性有利于提高双城系统的经济发展,但同时也会产生城际通勤拥堵外部性,为缓解城际通勤交通拥堵,可以利用最优收费调节交通供需关系。本文研究了城际通勤最优收费水平随交通拥堵外部性和聚集外部性的变化规律,建立双城系统的空间... 详细信息

聚集外部性有利于提高双城系统的经济发展,但同时也会产生城际通勤拥堵外部性,为缓解城际通勤交通拥堵,可以利用最优收费调节交通供需关系。本文研究了城际通勤最优收费水平随交通拥堵外部性和聚集外部性的变化规律,建立双城系统的空间均衡模型和社会最优模型,分析居民的职住分布,得到城际通勤最优收费水平。结果表明,因为聚集外部性的存在,城际通勤最优收费水平可能大大低于交通拥堵外部性成本;当聚集外部性固定时,城际通勤最优收费水平随交通拥堵外部性的增大而增大;当交通拥堵外部性固定时,随着聚集外部性的增大,城际通勤最优收费水平先增大后减少;当聚集外部性和交通拥堵外部性同时变化时,随着聚集外部性的增大,交通拥堵外部性的减少,城际通勤最优收费小于零,此时,城际通勤时可以得到补贴。

关键词：交通运输经济最优收费社会最优双城系统交通拥堵外部性聚集外部性

原位合成方法制备超灵敏和高特异性的微型氢气传感器

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物理学报 2024年第2期73卷 112-119页

作者：葛一璇于婷婷梁文杰中国科学院物理研究所纳米物理与器件实验室北京100190 南京航空航天大学物理学院南京211106

氢气传感器是化工生产中重要的安全监控设备.低成本低功耗高灵敏的微型氢气(H_(2))气体传感器有重要的实用价值.本研究工作基于微热板原位合成的方法获得一种金掺杂二氧化锡(SnO_(2))纳米结构超灵敏高特异性的微纳传感器.研究表明,该微... 详细信息

氢气传感器是化工生产中重要的安全监控设备.低成本低功耗高灵敏的微型氢气(H_(2))气体传感器有重要的实用价值.本研究工作基于微热板原位合成的方法获得一种金掺杂二氧化锡(SnO_(2))纳米结构超灵敏高特异性的微纳传感器.研究表明,该微纳传感器对浓度为50 ppm(1 ppm=10^(-6))的H_(2)灵敏度高达100,对重要干扰气体乙醇在同浓度的条件下灵敏度仅为H_(2)的1/22,具有明显的抑制效果.对同浓度的一氧化碳、甲烷不产生响应.X射线光电子能谱表征表明,材料的缺陷氧比例是传感器超灵敏的主要原因.同时原位制备的方法可以灵活且可扩展用于制备具有各种空心球纳米结构金属氧化物的高性能小型化气体传感器,以获得优越的灵敏度和可调选择性.

关键词：原位生长超灵敏气体传感器

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基于计算机视觉的工业金属表面缺陷检测综述

自动化学报 2024年第7期50卷 1261-1283页

作者：伍麟郝鸿宇宋友北京航空航天大学软件学院北京100191

针对平面及三维结构金属材料的工业表面缺陷检测,概述了视觉检测技术的基本原理和研究现状,并总结出视觉自动检测系统的关键技术包括光学成像技术、图像预处理技术与缺陷检测器.首先介绍了如何根据检测对象的光学特性选择合适的二维、... 详细信息

针对平面及三维结构金属材料的工业表面缺陷检测,概述了视觉检测技术的基本原理和研究现状,并总结出视觉自动检测系统的关键技术包括光学成像技术、图像预处理技术与缺陷检测器.首先介绍了如何根据检测对象的光学特性选择合适的二维、三维光学成像技术;其次介绍了图像降噪、特征提取、图像分割和拼接等预处理技术的重要作用;然后根据缺陷检测器的实现原理将其分为模板匹配、图像分类、图像语义分割、目标检测和图像异常检测五类,并对其中的经典算法进行了归纳分析.最后,探讨了工业场景下金属表面缺陷检测技术实施中的关键问题,并对该技术的发展趋势进行了展望.

关键词：表面缺陷检测计算机视觉金属表面缺陷自动化检测