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电子非广延分布的多离子磁化等离子体鞘层特性

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物理学报 2024年第5期73卷 217-227页

作者：陈龙檀聪琦崔作君段萍安宇豪陈俊宇周丽娜大连海事大学理学院大连116026

等离子体磁化鞘层在半导体加工、材料表面改性、薄膜沉积等方面都发挥着重要作用.在等离子体实验和放电应用中,常存在由两种以上离子组成的多离子等离子体;对于长程相互作用的等离子体系统,非麦克斯韦分布的电子可通过Tsallis的非广延... 详细信息

等离子体磁化鞘层在半导体加工、材料表面改性、薄膜沉积等方面都发挥着重要作用.在等离子体实验和放电应用中,常存在由两种以上离子组成的多离子等离子体;对于长程相互作用的等离子体系统,非麦克斯韦分布的电子可通过Tsallis的非广延分布来描述.本文针对多离子等离子体鞘层建立一维空间坐标三维速度坐标的流体模型,假设鞘层中电子速度服从非广延分布,本底氦离子和不同种类的杂质离子在有一定倾斜角度的磁场中被磁化,通过数值模拟探究了非广延参量、杂质离子及斜磁场对多离子磁鞘中离子的数密度、速度、壁面电势和离子动能等物理量的影响.结果表明,在氦氢或氦氩混合等离子体鞘层中,随着非广延参量增大,离子沿垂直壁方向的速度减小,鞘层中离子、电子数密度均减小,鞘层厚度减小,壁面处离子动能减小;当杂质离子浓度增大时,壁面处离子动能与离子种类无关.随着磁场强度的增大,氦离子数密度和沿垂直壁方向的速度在鞘边出现起伏,且波动幅度随着非广延参量的减小而增大,而重离子则无明显的波动.此外,还分析了杂质离子种类和浓度对鞘层相关特性的影响.

关键词：多离子等离子体非广延分布磁化鞘层玻姆判据

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市政污水中吗啡来源辨析

环境科学 2024年第5期45卷 2748-2756页

作者：邵雪婷赵悦彤蒋冰裴伟李彦莹谭冬芹王德高大连海事大学环境科学与工程学院大连116026

采用分析市政污水方法可以辨别吗啡合法或非法使用情况.由于污水中吗啡来源复杂,区分不同来源的贡献是吗啡使用调查的关键问题.选择典型城市,在2022年10月至2023年3月期间采集61个代表性污水处理厂的262份进水样品,分析了包括吗啡、可... 详细信息

采用分析市政污水方法可以辨别吗啡合法或非法使用情况.由于污水中吗啡来源复杂,区分不同来源的贡献是吗啡使用调查的关键问题.选择典型城市,在2022年10月至2023年3月期间采集61个代表性污水处理厂的262份进水样品,分析了包括吗啡、可待因、蒂巴因、罂粟碱、那可丁和单乙酰吗啡在内的6种生物碱的浓度,同时结合罂粟壳中生物碱的含量,应用比值法和正定矩阵因子分解(PMF)模型对污水中的生物碱进行源解析.污水中共检出5种生物碱,但海洛因的代谢产物单乙酰吗啡未检出.其中,吗啡和可待因的浓度明显高于那可丁、罂粟碱和蒂巴因.通过构建两种比值,即可待因/(吗啡+可待因)和那可丁/(那可丁+可待因),能够很好地定性区别罂粟壳使用来源.PMF的结果表明,污水中吗啡主要来源于医用吗啡(44.9%)、罂粟壳药物(43.7%)和可待因(9.4%).污水中吗啡来源具有显著月份变化趋势.在新冠疫情和甲流暴发期间,含有罂粟壳和可待因药物使用为主要来源,而吗啡镇痛药物使用来源相对稳定.清单分析与PMF源解析的结果具有一致性,表明模型的可靠性,同时也表明该城市吗啡主要是合法来源,不存在滥用情况.

关键词：污水吗啡比值法正定矩阵因子分解(PMF)模型罂粟壳

计入粗糙峰的微纳结构表面水润滑流体动力学仿真

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物理学报 2024年第11期73卷 189-200页

作者：谷靖萱郑庭郭明帅夏冬生张会臣大连海事大学机械工程系大连116026

随着表面精密加工技术与润滑减摩研究的发展,利用表面织构化技术提升其表面减摩效果的研究已引起广泛关注,但少有研究考虑摩擦副表面粗糙形貌对润滑特性带来影响.本研究采用计算流体动力学(CFD)模拟方法,建立了矩形织构模型,并在其表面... 详细信息

随着表面精密加工技术与润滑减摩研究的发展,利用表面织构化技术提升其表面减摩效果的研究已引起广泛关注,但少有研究考虑摩擦副表面粗糙形貌对润滑特性带来影响.本研究采用计算流体动力学(CFD)模拟方法,建立了矩形织构模型,并在其表面计入粗糙峰结构,讨论水润滑条件下不同粗糙峰结构模型润滑特性变化规律.结果表明:调节微纳复合表面结构参数,将改变润滑水膜承载力,进而影响微纳复合结构表面的动压润滑效果.此外,织构内涡流生成导致涡量变化,引起能量耗散并影响摩擦力.对矩形织构模型,适当的深度比(H=0.6)可使其表面动压润滑效应达到最优;而增大织构宽度比(W),动压润滑效应增强.在微织构表面引入高斯随机粗糙峰后,当随机粗糙峰高度变化标准差δ为0.5时,承载力可提升44%,摩擦系数降低30.9%.若引入半正弦粗糙峰,承载力和摩擦系数的变化范围均小于10%,对润滑效果的影响不明显.若同时引入高斯随机粗糙峰和半正弦粗糙峰,承载力可提升42%,摩擦系数下降31.1%,即表面动压润滑效果提升也较为显著.

关键词：微织构粗糙度动压润滑流体动力学

基于事件触发机制的多自主水下航行器协同路径跟踪控制

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自动化学报 2024年第5期50卷 1024-1034页

作者：王浩亮柴亚星王丹刘陆王安青彭周华大连海事大学轮机工程学院大连 116026 大连海事大学船舶电气工程学院大连 116026

针对考虑外部海洋环境扰动和内部模型不确定性的多自主水下航行器(Autonomous underwater vehicle,AUV),研究其在通信资源受限和机载能量受限下的协同路径跟踪控制问题.首先,针对水声通信信道窄造成的通信资源受限问题,设计一种基于事... 详细信息

针对考虑外部海洋环境扰动和内部模型不确定性的多自主水下航行器(Autonomous underwater vehicle,AUV),研究其在通信资源受限和机载能量受限下的协同路径跟踪控制问题.首先,针对水声通信信道窄造成的通信资源受限问题,设计一种基于事件触发机制(Event-triggered mechanism,ETM)的协同通信策略;然后,针对模型不确定性和海洋环境扰动问题,设计一种基于事件触发机制的线性扩张状态观测器(Extended state observer,ESO)来逼近水下航行器的未知动力学,并降低了系统采样次数;最后,针对机载能量受限问题,设计一种基于事件触发机制的动力学控制律,在保证控制精度的前提下,降低了执行机构的动作频次,从而节省了能量消耗.应用级联系统稳定性分析方法,分别验证了闭环系统是输入状态稳定的且系统不存在Zeno行为.仿真结果验证了所提基于事件触发机制的多自主水下航行器协同路径跟踪控制方法的有效性.

关键词：自主水下航行器事件触发机制协同路径跟踪扩张状态观测器

来源：博看期刊评论

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考虑时间窗及恶化效应的批处理生产调度优化

系统工程理论与实践 2024年第6期44卷 2033-2045页

作者：刘清奇杨华龙张燕大连海事大学交通运输工程学院大连116026

针对工序间有时间窗约束及加工时间呈阶段恶化的批处理生产调度问题,结合批处理生产瓶颈工序随加工批量变动而转移的特点,提出一种基于加工批量计算工序批周期时间的方法.通过加工时间阶段恶化效应对同一批量不同批次工序批周期时间的... 详细信息

针对工序间有时间窗约束及加工时间呈阶段恶化的批处理生产调度问题,结合批处理生产瓶颈工序随加工批量变动而转移的特点,提出一种基于加工批量计算工序批周期时间的方法.通过加工时间阶段恶化效应对同一批量不同批次工序批周期时间的干扰分析,确定“拉”式策略下各工序各批次开始/结束时间的约束关系,以最小化批处理生产完工时间为目标,构建了考虑时间窗约束及阶段恶化效应的非线性规划模型,设计了一种逐步递进算法,并利用Matlab编程求解.案例分析结果显示,加工批量的轻微变动可导致瓶颈工序的转移以及完工时间的大幅跳变;加工时间阶段恶化效应会影响加工批量决策及生产线平衡率,不同阶段恶化率下的最优加工批量及最小完工时间可能存在显著差异,忽略恶化效应所得决策结果在实际执行过程中难以达到预期的效果.研究结论可为批处理加工企业生产优化决策提供有益参考.

关键词：批处理生产调度完工时间时间窗约束阶段恶化效应非线性规划模型 “拉”式策略

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供应中断风险下具有质量差异的产品组合定价与采购策略

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系统工程理论与实践 2024年第3期44卷 1068-1082页

作者：王军进张白羽刘家国大连海事大学航运经济与管理学院大连116026

针对高质量的制造商品牌相比低质量的零售商自有品牌更易遭受供应中断的现象,构建一个零售商“订购+销售”的两阶段博弈模型,考虑产品质量、采购成本及供应稳定的三维异质性,探究制造商品牌+自有品牌产品组合的定价与采购策略.研究结果... 详细信息

针对高质量的制造商品牌相比低质量的零售商自有品牌更易遭受供应中断的现象,构建一个零售商“订购+销售”的两阶段博弈模型,考虑产品质量、采购成本及供应稳定的三维异质性,探究制造商品牌+自有品牌产品组合的定价与采购策略.研究结果表明,当制造商品牌无法交付时,若产品质量差异较大,与两种产品均交付的情况相比,零售商通常会降低自有品牌的销售价格,采购更多的自有品牌与更少的制造商品牌从而减轻供应中断风险的负面影响.随着供应不确定性的升高,零售商对自有品牌的订购量进一步增大,可能会出现自有品牌的库存现象;有趣的是,当产品质量差异较小时,零售商会围绕制造商品牌制定销售策略,面对更高的供应中断风险反而会增加制造商品牌的订购,通过提高自有品牌的销售价格,诱导消费者购买更多的制造商品牌.

关键词：质量差异供应中断制造商品牌自有品牌定价与采购

绿色政策规制下的航运企业减排策略转换时机决策研究

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系统工程理论与实践 2024年第4期44卷 1304-1320页

作者：刘家国武杰大连海事大学航运经济与管理学院大连116026

考虑国际海事组织的绿色政策要求,结合航运业绿色发展的现实需求,以减排策略转换引起的船舶航速变化为切入点,运用实物期权理论,构建了两种场景下的竞争博弈模型,探究了航运企业减排策略转换时机决策.研究发现:1)严厉的绿色政策、市场... 详细信息

考虑国际海事组织的绿色政策要求,结合航运业绿色发展的现实需求,以减排策略转换引起的船舶航速变化为切入点,运用实物期权理论,构建了两种场景下的竞争博弈模型,探究了航运企业减排策略转换时机决策.研究发现:1)严厉的绿色政策、市场竞争和托运人对航速偏好并不总是能够激励航运企业提前进行减排策略转换.2)设备补贴总是能激励航运企业提前转换减排策略,而运营补贴仅在一定条件下才能生效,且在一定阈值范围内,设备补贴的效果总是优于运营补贴;缩短政策过渡期会使得航运企业的减排策略转换时机提前,但在特定范围内,过渡期的长短将不会对航运企业减排策略转换时机产生影响.3)当货运总规模大且增长率缓慢时,航运企业会提前进行减排策略转换;不同的设备升级环境会对航运企业的减排策略转换时机产生差异性影响.

关键词：航运企业时机决策减排策略绿色政策

Burkholderia ***3对粪臭素的响应及下游代谢基因

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应用与环境生物学报 2024年第3期30卷 579-585页

作者：李玉洁张佳鑫王彩红马桥大连海事大学环境科学与工程学院大连116026

粪臭素是一种具有强烈粪臭味的氮杂环芳烃污染物,广泛存在于动物肠道、粪便、垃圾填埋场和海洋等环境介质中,较为稳定且难以降解.以Burkholderia ***3为研究对象,系统研究菌株在粪臭素压力下的生理生化响应,并利用RT-qPCR和异源表达技... 详细信息

粪臭素是一种具有强烈粪臭味的氮杂环芳烃污染物,广泛存在于动物肠道、粪便、垃圾填埋场和海洋等环境介质中,较为稳定且难以降解.以Burkholderia ***3为研究对象,系统研究菌株在粪臭素压力下的生理生化响应,并利用RT-qPCR和异源表达技术探究下游降解功能基因.结果显示,粪臭素对Burkholderia ***3最小抑制浓度为1.5mmol/L;粪臭素促进菌膜形成和提高菌株表面疏水性,且呈剂量依赖性.氧化应激实验表明粪臭素提高Burkholderia ***3的超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性,抑制菌株脂质过氧化(丙二醛)以及还原型谷胱甘肽含量.结合前期组学分析推测邻苯二酚1,2-双加氧酶基因(DCN14_04105)可能为下游代谢关键基因,RT-qPCR实验表明该基因在粪臭素压力下上调3.70倍.将该基因在大肠杆菌中表达并获得纯酶,结果表明该酶最适pH为8.5,最适温度为30℃,Zn^(2+)、Co^(2+)、Cd^(2+)、Se4+、Sn^(2+)、Ca^(2+)对其具有抑制作用,Km值为25.98μmol/L,kcat值为10.70 s-1.本研究表明粪臭素影响了Burkholderia ***3菌株的生理生化性能,菌株代谢粪臭素中心代谢途径为邻苯二酚1,2-双加氧酶途径.该结果可为粪臭素的高效降解提供新的微生物资源,也为粪臭素的功能研究提供参考.(图7表1参30)

关键词：粪臭素伯克霍尔德菌功能响应生物降解邻苯二酚1 2-双加氧酶

激光对宽能域碳离子在双组份等离子体中阻止本领的影响

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强激光与粒子束 2024年第3期36卷 100-105页

作者：伊合王桂秋王时萱高鑫刘大军大连海事大学理学院辽宁大连116026 大连海事大学环境科学与工程学院辽宁大连116026

在线性化伏拉索夫-泊松模型基础上研究了激光辐照下碳离子在双组份等离子体中的阻止本领,重点讨论了不同激光振幅、激光频率、激光角度、等离子体密度和等离子体电子温度对阻止本领的影响。研究结果表明,在全域范围内,激光对阻止本领的... 详细信息

在线性化伏拉索夫-泊松模型基础上研究了激光辐照下碳离子在双组份等离子体中的阻止本领,重点讨论了不同激光振幅、激光频率、激光角度、等离子体密度和等离子体电子温度对阻止本领的影响。研究结果表明,在全域范围内,激光对阻止本领的影响都非常明显。在低能区域(入射速度为等离子体电子热速度的0~0.1倍),碳离子的阻止本领主要来自于等离子体中离子的贡献,特别是在入射速度约为等离子体离子热速度时,阻止本领出现了第一个峰值;在中高能区域(入射速度大于0.1倍的等离子体电子热速度),碳离子的能量损失主要来自于等离子体中电子的贡献,特别是在入射速度约为等离子体电子热速度的1.5倍时,阻止本领出现了第二个峰值。碳离子在等离子体中阻止本领的这种双峰结构体现了不同能量区域等离子体中离子和电子对阻止本领的贡献。另一方面,激光强度或激光频率的增加削弱了阻止本领,阻止本领会随着等离子体密度的增加或电子温度的降低而增强,特别是由于离子引起的低能峰与电子引起的高能峰相比阻止本领的增强更明显。

关键词：离子双组份等离子体阻止本领激光