摘要：天然河道底部的障碍物形成了复杂的水流环境,洄游鱼类对复杂水流环境的响应行为对于鱼能否上行或下行通过障碍物并完成生活史至关重要。本研究在封闭水槽中采用递增流速法测试了鳙(Aristichthys nobilis)幼鱼在不同障碍物型式下的临界游泳速度,结果表明:鳙幼鱼在自由来流、圆柱和半圆柱下的临界游泳能力无显著性差异(P>0.05),而方柱下鳙幼鱼的临界游泳能力显著降低(P<0.05);鳙幼鱼受障碍物下游复杂流场影响表现出3个特征游泳姿态,依此划分出3个位置区间;为了分析方柱下游泳能力下降的原因,统计了不同流速下鳙幼鱼在3个位置区间所占的时间百分比,并提取了相应的游泳动力学指标,包括摆尾频率、摆尾幅度、鱼头侧向最大加速度、鱼身侧向最大加速度、身体波动速度、身体波长和鱼头最大转角速度;鳙幼鱼在近柱区(障碍物下游6~26 cm;A区)停留时间最长,时间百分比高达63.1%;其次是中区(障碍物下游26~46 cm;B区)为29.1%;远柱区(障碍物下游46~66 cm;C区)最低,为7.8%;不同水流速度下,鳙幼鱼在方柱下游3个位置区间的时间百分比分布也有明显差异,在流速为5.24 BL·s^(-1)(BL为体长)时,鳙幼鱼在A区停留时间高达30.3%;通过比较鳙幼鱼在方柱下游3个位置区间的游泳动力学指标发现:当流速为5.24 BL·s^(-1)时,鳙幼鱼在A区的摆尾频率和身体波动速度显著低于B区和C区(P<0.05);摆尾幅度、鱼头侧向最大加速度、鱼身侧向最大加速度和鱼头最大转角速度显著高于B区和C区(P<0.05)。本研究从游泳策略和游泳动力学的角度,发现方柱和流速的特殊组合在柱后形成复杂流态,增加游泳能量消耗,导致了鳙幼鱼的游泳能力下降。本研究可为洄游鱼类上下行通过障碍物时底部障碍物的设计提供参考。

摘要：为减轻分布式泵群停电产生的负水锤对供水系统的危害,提出了一种单向塔和空气阀联合防护的方案,明确了单向塔的防护效果,给出了主管集中段设置空气阀的基本公式,并以坦桑尼亚城市供水工程为研究对象,通过数值模拟的方法,验证了其合理性。研究结果表明:单向塔和空气阀的联合防护相较于单一的单向塔防护,效果更好,可以大幅减少工程造价;单向塔直径和连接管直径均需结合实际工程进行参数优选。

摘要：设计了基于发卡状三螺旋结构的DNA分子开关荧光传感器,利用适配体特异性识别,实现了对2种目标抗生素的同时灵敏测定。其分子开关结构由一个特异性适配体识别序列和一个双标记的信号探针序(STP)列组成发卡状三螺旋结构。识别四环素的STP两端用芘分子修饰,识别氯霉素的信号探针两端分别用硫化镉量子点(CdS QDs)和金纳米粒子(AuNPs)修饰,适配体序列插入环状(Loop)区域形成三链结构。目标抗生素存在时,识别探针与之结合,释放出信号探针,致使两端发光物质靠近,荧光信号发生显著变化。传感器的荧光发光强度与四环素和氯霉素浓度呈良好的线性关系,线性范围为1×10^(-3)~10μmol/L,检出限为0.3 nmol/L。该方法用于测定鸡蛋中的四环素和氯霉素,结果满意。

摘要：随着锂离子电池在动力和规模化储能等新能源领域应用的不断拓展,具有特殊功能且满足特定使用需求隔膜的设计准则、制备/改性方法及表征技术亟需系统深入研究。针对锂离子电池高性能和高安全性的要求,研究人员已通过结构设计和表面化学改性等策略优化了隔膜的本征特性,并通过系列表征技术探讨了隔膜的功能化改性对锂离子电池电化学性能的影响。基于以上背景,本文从离子传输、枝晶形核与生长、及安全性能三个方面详细探讨了隔膜对电池性能影响的关键因素及其改性方法,并系统总结了隔膜结构、物化特性、力学性能、热学性能以及电化学性能的表征技术,以期为功能隔膜的合理设计,从而优化锂离子电池性能提供理论和实践指导。同时,本文对隔膜未来的进一步研究和发展提出了展望。

摘要：针对水质多参数监测仪器的低功耗、微型化、集成化和智能化,研制了一种基于顺序注射分析技术(SIA)和连续光谱检测方法融合的微型测定原位水质多参数检测仪,系统设计的核心在于消解池结构设计且消解池作为检测池,以及微控技术顺序注射平台的原理设计和多参数联合消解测定流程设计。对融合SIA和连续光谱水质多参数原位分析的新方法进行实验研究。设计了基于国标水质检测标准的多参数顺序注射分析检测流程,基于分光光度检测方法,在使用连续光谱扫描测量的条件下,融合顺序注射分析技术对亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、总氮、总磷的含量进行检测。测定消解前,对硝酸盐氮、亚硝酸盐氮进行直接光谱测量,测定消解后对总氮进行光谱检测,显色反应后,对总磷进行光谱检测。在本系统下,以亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、总磷和总氮原位水质参数为测定对象,基于连续光谱分析,最小二乘法建立回归模型并绘制各参数的浓度-吸光度标准工作曲线,其拟合优度(即决定系数)≥0.9899。配制已知亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、总氮、总磷含量的混合溶液,按照上述的多参数检测流程,利用本系统绘制出的标准工作曲线测量4个参数,实验结果表明,实验参数重复性(相对标准偏差)RSD≤3.86%,系统可稳定、高效的分析不同水样中的亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、总氮、总磷含量。基于SIA-连续光谱融合测定原位水质多参数检测方法研究,对于提升在线水质监测仪器的技术性能具有重要作用,微型多参数水质监测仪的研制具有良好的参数扩展前景,适用于多种水质在线监测平台。

摘要：芯片的冷却问题已经成为限制电子设备发展的技术瓶颈之一。本文通过数值模拟,对某人脸识别电子芯片在有限空间内的散热问题展开优化研究。研究芯片温升与轴流风扇流量、进风面积、芯片工作功率的关系,并通过多目标优化得到更加符合当前目标需求的芯片及风扇的工作参数。研究结果表明,轴流风扇流量从0增加到9CFM范围内,芯片温升下降约56%;风扇进风面积从0.031 m^(2)增大到0.196 m^(2),芯片温升上升13%;随着芯片功率增加,芯片稳定工作的温升呈线性提升。通过多目标优化设计,得到的芯片及风扇的工作参数为P=5.87 W,Q=1.056 CFM,A=0.041 m^(2)。

摘要：为满足新颖成像模式对卫星姿态快速机动或对规划姿态的高精度跟踪控制需求,本文针对金字塔构型控制力矩陀螺(Control moment gyroscopes,CMG)群与反作用飞轮为联合执行机构的挠性敏捷卫星,提出一种融合以Legendre伪谱法实现卫星姿态及CMG群框架角速度最优规划的前馈控制、以非线性模型预测控制(Nonlinear model predictive control,NMPC)实现最优轨迹反馈跟踪的复合控制方法.在前馈控制律设计中,充分考虑了CMG群的力矩输出能力、奇异性及振动抑制性能等约束,规划获得了最优的CMG群框架角速度、卫星的姿态角及角速度.在反馈控制律设计中,以飞轮输出力矩能力、姿态机动快速性及能量为约束,设计了具有滚动优化思想的跟踪算法,补偿由于初始状态及转动惯量偏差等带来的控制误差.研究结果表明,在转动惯量存在偏差情况下,本文的控制方法仍是有效的,且表现出较强的鲁棒性.

摘要：在全球气候变暖、城市群快速发展导致景观格局破坏与生态系统服务功能受损的背景下,研究城市群生态系统服务功能与景观格局的关系具有重要的意义。基于以上背景与前人研究,选取在中国经济社会发展中最具代表性的城市群京津冀城市群,通过遥感解译、ArcGIS 10.6制图分析及SPSS软件相关性分析等,从土地利用的角度研究其生态空间固碳服务功能及其与景观格局的关系特征,并提出相关探讨。结果表明:1)京津冀生态空间中耕地、林地、草地均为碳汇用地,2000—2018年期间用地面积排序为:耕地>林地>草地,用地面积减少量排序为:林地>耕地>草地。耕地为研究区东南半部的主导类型,林地作为区域西北半部的主导类型,草地分布呈与林地相间状态。2018年北京市内西北部大面积的林地转化为耕地。2)2000—2018年期间生态空间三种用地的年固碳量排序为:耕地>林地>草地,用地年固碳量增长量排序为耕地>林地>草地。从平均单位固碳量来说,四个时间点均表现为:林地>耕地>草地。单位固碳量区域分布差异明显且随时间变化量大。3)不同生态空间用地的固碳量与不同景观指数的相关性结果不同。耕地年总固碳量与其各景观指数没有明显相关性;林地年总固碳量与最大斑块指数(LPI)、景观形状指数形状指数(LSI)、景观百分比(PLAND)有0.01级别的显著正相关性;草地年总固碳量与斑块密度(PD)、景观百分比(PLAND)有0.05级别的显著正相关性,与景观形状指数(LSI)有0.01级别的显著正相关性;生态空间总固碳量与LSI有0.01级别的显著正相关性。最后,根据研究结果提出了相关原因讨论,同时基于固碳服务功能与景观格局的关系特征,从土地利用角度提出了京津冀生态空间土地利用优化策略,最后,根据研究结果提出了相关原因讨论,同时基于固碳服务功能与景观格局的关系特征,从土地利用角度提出了京津冀生态空间土地利用优化策略,对全球变暖之下城市群生态环境可持续发展提供了方法指导和借鉴。

摘要：文本摘要是自然语言处理领域中一项典型的文本到文本生成任务,旨在提取和概括一篇或多篇输入文档的关键信息,生成简洁、流畅又准确的摘要文本.自动文本摘要技术涉及自然语言理解和自然语言生成技术,并能应用于多种实际场景,包括文档索引、标题生成和内容创建,因此受到学术界和工业界的长期关注.近年来,基于神经网络的深度文本摘要模型得到广泛研究.结合先进的预训练技术,现有的深度文本摘要模型已经具备流畅的语言表达能力,能够生成较为通顺的摘要.然而,模型生成的摘要仍然存在表达不准确的问题,与原文存在信息偏差或包含原文以外的信息.该问题被称为“幻觉”问题,仍是一个巨大的挑战.针对这个问题,该文从因果的角度分析了基于预训练模型的深度文本摘要方法存在的偏差来源,并设计了去偏方法.因果理论为理解和建模复杂系统提供了一个强大的框架.在文本摘要系统中,因果推理可以帮助识别文档、摘要和语言先验之间的因果关系.理解这些变量之间的因果关系,有助于设计出针对系统中潜在偏差来源的去偏方法.具体来说,该文首先探究了文本摘要任务的因果结构,定义和分析了摘要任务的因果图.分析表明,摘要会受到预训练过程中习得的语言先验的影响.其中,语言先验包含的噪声会导致生成的摘要有偏.由于先前的摘要模型没有考虑或规避语言先验中潜在噪声的影响,导致模型生成的摘要中容易出现原文没有的信息.为此,该文根据因果理论提出了面向文本摘要的反事实纠偏方法.受到人类行为的启发,该文根据是否和原文交互,显式地区分语言先验中的有用知识和噪声,然后建模噪声对摘要的影响并从总体影响中去除.在XSUM和CNN/DailyMail数据集上的实验表明,该模型在Rouge-1、Rouge-2和Rouge-L指标上分别比基线方法BART提高0.75%、0.54%和0.46%以及1.29%、2.08%和1.20%,并且在人工评价中具备良好的流畅性和忠实性.本文提出的方法是一个通用的框架,适用于不同的深度文本摘要模型.通过利用因果理论,它对文本摘要领域以及其他文本生成任务有一定的启发,增加了该领域方法的可解释性.

摘要：场畸变开关是脉冲功率系统的关键器件,其低时延和低抖动性能参数是输出高幅值、快前沿脉冲的重要保障。在Marx发生器前级所用的场畸变开关,其要求时延和抖动尽可能小,才能保证Marx发生器装置输出特性具有快前沿、低抖动的稳定性。单孔触发电极的场畸变开关由于初始有效电子产生和扩散较慢导致时延较长,多孔触发电极结构的提出在一定程度上可以降低时延,但是抖动会增大,对于多孔触发电极场畸变开关如何同时保证低时延和低抖动需要进一步研究。因此,该文通过对传统单孔触发电极结构进行优化改进,提出了改变孔径大小和孔的个数的优化组合设计用于实现低时延,同时还显著地改善了抖动。实验结果表明:5 mm十六孔触发电极结构的场畸变开关在工作系数为71.1%~85.3%时,即工作电压在20~24 kV时,时延在45.2~41.1 ns之间,抖动在6.87~5.87 ns之间,相较于传统的单孔触发电极结构,其时延和抖动分别下降了14.8%和16.1%,性能提升明显。该文所设计的场畸变开关满足工程应用需求,为研究多孔型场畸变开关的性能提供了新思路。