一、膜及其应用的现状与展望(论文文献综述)
吕梦雨[1](2021)在《基于类脑的脉冲神经网络研究及其应用》文中研究指明近年来,随着人工智能的不断发展,深度神经网络的模型越来越复杂,对计算和存储的要求也越来越高,这一发展现状对资源有限的硬件平台是一个巨大的挑战。而受神经形态计算启发的脉冲神经网络(Spiking Neural Network,SNN)通过模拟生物神经元的动态放电特性,采用基于事件驱动的处理模式可以使其以更低的功耗实现更高的计算效率。然而,由于目前SNN没有高效的学习算法和网络结构,造成在实际应用中性能表现差的问题。另外,不合理的脉冲编码方法也会影响到SNN学习的效果。针对以上两个问题,本文主要研究了SNN网络的脉冲编码方法和类脑的无监督学习算法。首先,针对SNN的编码方法进行了研究。由于常用频率编码方法带来的随机性会使单个脉冲携带信息的精确度不高,因此本文主要针对时间编码方法进行研究和改进。又因为首脉冲时间编码方法产生的脉冲过于稀疏,所以本文将其结合图像像素的差异性设计了一种新的时间编码方法——差异延迟编码。先通过首脉冲时间编码方法将图像中的每个像素点都转换为一个个精确的脉冲时间,然后再利用欧氏距离求得中心像素点与其8邻域内其它像素点的差异性,并将其作为延迟时间整合到8邻域内其它像素点的首脉冲时间上,最后将整合后的时间一一映射到中心像素的脉冲序列上。差异延迟编码方法将图像的像素信息转换为时间精确的脉冲序列,从而可以提高网络的稳定性。其次,在学习算法上根据视觉通路中神经元感受野的学习原理和连接结构,构建了一个基于脉冲时间依赖可塑性(Spike-Timing Dependent Plasticity,STDP)学习规则的SNN网络。由于STDP属于局部无监督学习算法,单独使用时学习效果不好,所以本文通过引入侧抑制机制使学习层中的神经元之间形成竞争关系。本文使用两种方法构建该侧抑制结构,一种是基于WTA算法的抑制强度不变的结构,一种是基于SOM算法的抑制强度随距离改变的结构。通过这种侧抑制结构使学习层中的突触权值可以有向地根据三脉冲STDP算法进行修正。最后利用MNIST数据集对构建的SNN网络进行了实验验证,实验结果表明STDP结合侧抑制结构可以改善网络的学习效果,提高网络的分类性能。
张宇昊[2](2021)在《基于电介质材料的微纳结构米氏共振及其应用研究》文中进行了进一步梳理基于金属材料的纳米结构,由于其特有的表面等离激元共振特性(Surface Plasmon Resonance,SPR),可以实现电磁波振幅、相位、偏振等特性的调控,成为近些年来一个重要的研究方向。但由于金、银等金属材料有不可忽略的热损耗,且制备工艺与成熟的CMOS工艺不兼容,限制了它在微纳光子学中的应用,迄今为止只有很少一部分基于局域表面等离激元的超构材料,能够在实际应用中被实现。近期的研究发现,高折射率电介质纳米颗粒也能产生很强的光学共振,并且同时包括电类型和磁类型的共振,而金属纳米颗粒只能产生电类型的共振。同时,与金属材料相比,电介质材料的损耗非常小几乎可以忽略。基于电介质材料的微纳器件可以解决金属结构存在的问题,从而为高性能、小型化和高集成度光子器件的实现提供新的道路。本文利用高介电常数的电介质结构替代目前广泛应用的金属结构来产生谐振,研究基于电介质材料的不同微纳结构中所产生的米氏光学响应及其相应的滤波和传感性能,主要的研究工作如下:1.对基于电介质材料微纳结构产生的共振类型及其相应的共振原理进行了探究,详细介绍了在基于电介质材料的微纳结构设计中,常常用来改善谐振的特性参数的方法:连续域中的束缚态理论和法诺共振理论。根据这两个理论,总结了设计、优化能够实现预期共振特性的基于电介质材料的微纳结构的构造方法。2.建立了电介质材料六边形微纳结构的理论模型,使用时域有限差分(FDTD)方法数值计算分析了其产生的共振类型和特性,通过调控六边形长轴长度、旋转角度、周期比例等几何参数,实现了连续域中的束缚态(BIC)从8μm到12μm的长波红外波段连续可调,同时研究了入射平面光的角度对共振特性的影响。3.针对电介质材料六边形微纳结构的共振特性,即BIC从8μm到12μm的长波红外波段连续可调,数值计算了其在窄带反射式滤波器上的应用,在长波红外范围下实现了平均90%的反射率和均值200的Q值;本文提出的反射式滤波器的平均品质因数为300,移相时间仅需1.7ps,而插入损耗仅为0.4dB。同时,仿真分析了实验中可能出现的六边形圆角的问题对共振可能产生的影响。4.建立了“吉祥结”(十字与圆环)结构的电介质材料微纳结构的理论模型,使用FDTD方法数值计算分析了其产生的共振类型和特性,并数值计算了其在折射率传感器上的应用。本文提出的光学折射率传感器可以实现986nm/RIU的高探测灵敏度,平均品质因数(FoM)值为29,同时可以达到200的平均Q值,且移相时间仅1.8 ps。同时,该结构对入射光的偏振方向和入射角度均不敏感,可以实现器件在复杂环境中的应用。并且数值仿真模拟了质量分数为20%的葡萄糖溶液在不同温度下的折射率的变化,探测灵敏度可达到1000nm/RIU。5.实验制备了“吉祥结”结构阵列,利用真空磁控溅射镀膜系统和等离子体增强化学气相沉积(Plasma Enhanced Chemical Vapour Deposition,PECVD)系统进行材料的薄膜沉积;利用电子束曝光技术(Electron Beam Lithography,EBL)和传统的紫外光刻系统实现制备中“吉祥结”结构的图形化;利用感应耦合等离子体刻蚀(Indutively Coupled Plasmon,ICP)系统和深硅刻蚀等离子刻蚀系统完成了材料Si的相关刻蚀工艺;利用了SEM设备对结构进行结构参数表征,并且进行了初步的光谱测试。
常章玉[3](2021)在《高温矿井冷壁降温系统降温机理及关键参数研究》文中指出为了解决高地温矿井普遍面临的热害问题,提出了冷壁降温技术,其工作原理是通过在巷道壁面贴附含有冷媒介质的吸热板,利用吸热板与巷道岩壁和通风风流进行热交换,将吸收的热量转移到流动的冷媒介质中,减少高温围岩传递到巷道的热量,从而降低井下温度。与其他矿井降温系统不同,冷壁降温系统的降温原理包括吸热降温、对流降温、隔热降温和辐射降温四个方面。本文主要做了以下几方面的研究:提出了冷壁降温系统工作模型。其核心部分由冷媒系统、制冷系统、输运系统和冷壁系统四部分组成,可根据实际条件利用地下恒温层自然冷却或利用人工制冷系统制备冷媒介质。采用实验和数值研究方法,对吸热板的吸热特性参数进行了研究。通过建立小尺度冷壁降温系统实验平台,研究了吸热板水流温升、吸热板吸热效率、水流量(0.024kg/s~0.064kg/s)、电发热膜热流密度以及进口水温(19℃~29℃)之间的实验关系。还采用Fluent软件计算了吸热板水流温升与水流量(0.0018kg/s~0.0353kg/s)、进口水温(2℃~22℃)、巷道壁面温度以及管间距之间的函数关系。建立了冷壁降温系统的吸热控制方程,利用分段迭代法和分离变量法得出其解析解,计算出围岩的散热密度和系统的平均吸热密度。利用归一法修正了巷道内环境平均辐射温度的算法,采用蒙特卡罗法进行辐射角系数的计算,与理论解的对比表明当能束射线的数量达到五百万条时,蒙特卡罗法的最大计算误差仅为0.13%。论文最后通过一个工程实例,提出了冷壁降温系统的设计流程,得到了热害巷道冷壁降温系统水流量等关键设计参数。计算结果表明,安装系统后矿工在巷道内进行中度活动时,冷壁降温系统的加入能够让矿工的不满意率从92%降低为27%。该论文有图80幅,表20个,参考文献132篇。
徐赛萍[4](2021)在《地表温度空间降尺度方法及其应用研究》文中研究指明地表温度(land surface temperature,LST)是地表能量通量的一个重要物理参数。地表温度数据是众多环境研究的基础数据。然而,现有地表温度产品的空间分辨率较低,导致热混合效应,限制了地表温度数据的应用。以往的研究表明,地表温度空间降尺度是解决这一问题的一种行之有效的方法。因此,开展地表温度空间降尺度研究具有重要的理论意义和应用价值。论文针对现有的地表温度空间降尺度方法并未同时考虑地表温度及其影响因子(比如土地覆盖类型、土壤湿度和地形等)之间的非线性和空间非平稳性特征而导致降尺度结果存在较大的不确定性这一问题,探讨基于多因子地理加权机器学习(multi-factor geographically weighted machine learning,MFGWML)算法的地表温度空间降尺度方法。论文以北京市为研究区,对MFGWML模型方法及其对高分影像的适用性和应用进行研究,主要研究内容和结论如下:(1)提出了一种客观的模型最优特征组合选取方法。该方法通过分析特征与地表温度的相关性以及特征间的相关性,对多维特征变量进行初步筛选,并结合各个基模型提供的变量重要性结果来确定各个基模型的最优特征组合。研究结果表明,该特征选择方法可以有效减少输入模型的变量个数,从而降低了模型复杂度,减少了模型的运行时间及内存消耗,同时避免了模型过拟合。(2)构建了一种基于多因子地理加权机器学习算法的地表温度空间降尺度模型。以Landsat 8影像和Sentinel-2A影像作为试验数据,以获取具有较高空间分辨率(10 m)的地表温度数据。研究结果表明:在六种降尺度精度验证方案中,与常用的经典单因子算法即热图像锐化算法(the thermal image sharpening,Ts HARP)相比,MFGWML模型的RMSE值降低约55.452%~58.949%;与经典双因子模型即高分辨率城区热锐化算法(the high-resolution urban thermal sharpener,HUTS)相比,MFGWML模型的RMSE值降低约43.782%~50.389%。论文所提出的多因子地理加权机器学习模型(MFGWML)结合了多元回归模型、机器学习模型和地理加权模型的优点,能够更准确地识别地表温度的局部空间异质性,生成更高精度、更可靠和更稳健的地表温度空间降尺度结果。(3)开展了MFGWML模型对高分影像的适用性研究。以国产高分卫星影像(包括GF-1 WFV2影像、GF-6 PMS影像和GF-2 PMS影像)作为测试数据,评估了MFGWML地表温度空间降尺度模型对高分影像的适用性。研究结果表明:在GF-1 WFV2影像的地表温度空间降尺度实验中,与多因子地理加权回归模型(multi-factor geographically weighted regression,MFGWR)模型和Ts HARP模型结果相比,MFGWML模型的RMSE值分别降低了12.889%和74.211%。在GF-6 PMS影像的地表温度空间降尺度实验中,与MFGWR模型和Ts HARP模型结果相比,MFGWML模型的RMSE值分别降低了46.571%和66.123%。在GF-2 PMS影像的地表温度空间降尺度实验中,与MFGWR模型和Ts HARP模型结果相比,MFGWML模型的RMSE值分别降低了3.768%和26.386%。此外,GF-1 WFV2影像、GF-6 PMS影像和GF-2 PMS影像的MFGWML模型降尺度结果均具有较高的精度,其RMSE值分别为0.980 K、0.561 K和0.664 K,表明MFGWML模型对高分影像具有较好的适用性。(4)开展了空间降尺度地表温度数据的应用研究。首先,提出一种集成随机森林和支持向量机算法的面向对象分类方法,实现了基于Sentinel-2A影像的土地利用高精度分类;其次,在基于Sentinel-2A影像的地表温度空间降尺度结果(即10 m LST数据)的支持下,结合遥感生态指数定量分析了不同土地利用类型对北京市城市生态环境质量的影响。研究结果表明,城市生态环境质量与植被占比呈明显的正相关关系,而与不透水面占比呈明显的负相关关系。因此,提高植被覆盖度或减少不透水面有助于改善城市生态环境质量。此外,论文对比分析了空间降尺度前后地表温度数据在城市生态环境质量和城市热岛效应评价中的影响,研究结果表明基于空间降尺度10 m LST的RSEI影像和地表热场信息比基于重采样的10 m LST的RSEI影像和地表热场信息更为精细,说明空间降尺度地表温度具有明显的优势。
彭程里[5](2021)在《基于编解码网络的图像语义分割方法及其应用研究》文中研究指明近年来,得益于深度学习强大的特征提取及模型适应能力,其在许多计算机视觉任务上都取得了重大的突破。作为计算机视觉领域的一个重要分支,图像的语义分割一直备受关注并吸引了大量的研究。当前图像语义分割的研究热点主要集中在如何提升语义分割算法的精度、速度及应用范围。但当前的研究存在特征利用效率低、算法计算量大、与实际应用结合不紧密等问题,导致图像语义分割领域仍存在许多挑战。针对现有深度语义分割网络在精度、速度以及应用范围上表现出的不足,本文提出一系列基于编解码网络的深度学习模型,具体如下:首先,针对主流高精度语义分割网络的分割性能瓶颈,结合编解码网络与基于金字塔结构的网络以提升网络的空间分割精度。同时,为提升金字塔结构对高维特征图的利用效率,提出带步长金字塔池化结构SSPP,其可将高维特征图的利用效率由2.24%提升至56.25%;为提升解码器融合高低维特征图的效率,提出互导引注意力解码器MGAD,其可利用注意力机制显着降低高低维特征图间的信息鸿沟,为高低维特征图的精准融合提供基础。实验结果表明所提网络结构与优化模块均能提升网络分割精度,进而突破网络分割性能的瓶颈。其次,针对当前语义分割算法难以同时兼顾分割精度与速度的问题,本文以编解码网络为基础,提出自导引注意力解码器SGAD。SGAD是MGAD在轻量化网络中的一种改进,其首先交换MGAD中注意力分支的优化对象以解决轻量网络中各维度特征图信息捕获能力不足问题,在此基础上,使用池化融合模块PFM降低轻量网络中高低维特征图的信息鸿沟,这可显着提升轻量网络中高低维特征图的优化融合效率。实验结果表明所提SGAD可被高效地嵌入轻量网络,并能在实时分割的前提下保证高分割精度。然后,针对航空图像存在大量小尺度物体且分辨率较高的问题,将SGAD引入航空图像语义分割领域,并对SGAD与整体网络做出相应改进。其一,考虑到航空图像并无过多复杂细节和边界信息,将SGAD中的空间注意力分支和池化层移除以提升网络速度;其二,针对编解码网络在优化低维特征图过程中引入过多高维特征图信息的问题,提出分层编解码网络LEDN,其可显着提升低维特征图的优化效率,进而增强网络捕获小尺度语义信息的能力。实验结果表明LEDN对航空图像尤其是图像中的小尺度目标具有更精确的分割结果,且分割速度优于当前主流方法,其为解决航空图像语义分割任务中的小尺度问题提供了新的思路。最后,将编解码网络用于小麦秸秆横截面显微参数的测量,并解决此应用中的两个问题。一方面,针对小麦秸秆显微图像中厚壁组织染色不充分造成的误分割问题,将编解码网络与多分支网络结合,利用编解码网络实现基本的分割功能,同时利用额外分支来优化厚壁组织的分割结果;另一方面,针对常规图像裁剪方法在此应用上存在的类间不平衡问题,提出扇环形图像裁剪方法,其生成的训练图像均包含有所有类别,可降低类间不平衡问题对网络训练的影响。实验结果表明所提分割网络和图像裁剪方法均能提升小麦秸秆横截面显微图像的分割精度,为高通量的小麦秸秆表型研究提供了重要的技术支撑。
杨朵[6](2021)在《燃料电池空气供给系统控制与故障诊断策略研究》文中进行了进一步梳理氢能作为21世纪能源变革的重点之一,具有清洁性、热值高、安全可控的优点。质子交换膜燃料电池是氢能应用的重要形式,作为新能源汽车的动力源之一,得到了政府的大力扶持和推广。在车载环境中,复杂的道路环境和频繁的加减速对燃料电池系统的动力性和安全性提出了高要求。燃料电池系统的动态性能主要由空气供给系统决定,空气进气参数控制不当会导致输出性能降低,损害电堆寿命。因此,研究燃料电池空气供给系统的管控问题,对保障燃料电池稳定运行、提升动态性能具有重要意义。本论文对燃料电池系统的外部动态特性进行建模,并提出了基于简化模型的空气供给系统控制方法和故障诊断策略,主要工作及创新点如下:1)针对多参数、多变量的燃料电池系统动态特性建模问题,分析了不同参数、环境条件对燃料电池输出性能的影响,构建了燃料电池电堆电化学模型和空气供给子系统模型,有效反映了动态工况下系统中空气在各个位置的压力、流量和组分变化以及电堆电输出性能变化;进而,针对燃料电池系统模型非线性、结构复杂、难以应用的问题,借助参数拟合和非线性系统控制等方法,建立面向控制的燃料电池系统模型。2)针对燃料电池空气供给存在的时滞性和供氧不足问题,采用过氧比为控制指标,提出了基于模糊预测控制的空气流量控制策略。首先,提出了基于T-S模糊理论的系统模型简化方法,将复杂的非线性模型通过动态小信号方法线性化,以获取过氧比与控制变量的线性模型。其次,提出了基于T-S线性模型的广义预测控制器对过氧比进行实时控制。此外,为了提升系统的输出性能和效率,提出了基于净输出功率最优原则的过氧比控制指标。最后,在全工作范围的阶跃电流工况下验证了该方法能够有效降低空气供给的超调量和提升系统的动态响应速度。3)针对燃料电池空气压力和流量控制相互耦合的问题,首先,将非线性系统模型通过输入输出反馈线性化进行解耦,得到过氧比和阴极压力与控制变量之间的直接对应关系;此外,针对电堆阴极压力的观测问题,提出了一种扩张状态观测器对阴极压力进行实时估计。进而,基于反馈线性化后的模型,提出了一种滑模预测控制进行压力和流量的联合控制。利用系统的相对阶数设计滑模面和对应的预测模型。通过仿真实验证明所提的滑模预测控制算法能够实现稳定的压力和流量协调控制,具有精度高、响应快、鲁棒性强的优点。4)针对燃料电池空气系统的流量故障诊断问题,将故障信号作为系统附加状态,构建系统的增广模型。首先,利用不同工作点的动态小信号模型进行融合形成系统全工作范围的线性变参数模型,并基于此模型设计对应的增广状态观测器。进一步,在观测器设计中考虑系统干扰和噪声的影响,利用李雅普诺夫稳定性定理设计观测器增益以最小化这些系统不确定性对故障诊断造成的影响。此外,基于增广状态观测器估计到的流量故障值设计过氧比估计器,提出了相应的过氧比容错控制器。最后,通过动态工况验证了不同故障类型下故障诊断方法的有效性,从而保障了系统的安全性,维持稳定、高效的动态输出性能。5)针对燃料电池动力系统的安全高效管控问题,设计了面向车用燃料电池系统的管控策略,为燃料电池系统的工程化应用提供了解决思路。管控策略能够有效实现系统的启停控制、供气控制、尾排、水热管理和故障诊断等功能。控制策略集成到硬件系统中,通过在环仿真平台验证了控制策略的有效性和可靠性。
谢东宏[7](2020)在《壳聚糖基防雾抗菌包装膜及其应用性能研究》文中研究说明传统塑料包装来源于不可再生的石油资源,不易降解,因含有增塑剂而受到消费者的质疑。用于生鲜食品的包装会因环境的变化以及果蔬新陈代谢产生的水汽而起雾结露,不仅影响感官,还会加速细菌的生长繁殖而使食品腐烂。相反,多糖是在自然界中大量存在的天然高分子,是可再生的资源。壳聚糖(CS)是自然界中唯一的天然碱性多糖,具有亲水性、安全、无毒、生物可降解性等特性,其特殊结构和功能使之作为抗菌包装膜材料而备受关注。然而,CS包装膜存在成本高、力学性能差、抗菌性能差、抑菌谱窄等缺点,限制了其在食品保鲜方面的应用。因此,针对生鲜食品保鲜开发兼具良好力学性能、防雾性能和抗菌性能的低成本包装膜具有重要的现实意义。本论文以壳聚糖为基材,选用淀粉(ST)、羧甲基淀粉(CMS)和纳米氧化锌作为添加剂,无需使用增塑剂,采用溶液共混流延成膜的方法,制备了一系列兼具良好力学性能、防雾性能和抗菌性能的多功能壳聚糖基复合膜。采用X-射线电子能谱仪、X-射线衍射和扫描电子显微镜等手段对其结构和微观形貌等进行表征,研究了壳聚糖基复合膜各组分之间的相互作用机理,探讨了ST、CMS和纳米氧化锌添加量对壳聚糖基复合膜结构和性能的影响;利用流变仪研究了成膜溶液的流变性能及其分子网络结构对成膜的影响;对壳聚糖基复合膜的力学性能、吸水性、防雾和抗菌等应用性能进行了系统研究,并将其应用于草莓的常温保鲜,旨在为新型壳聚糖基防雾抗菌包装膜的研究开发提供新思路和方法。主要结论如下:(1)基于ST的羟基和CS的羟基和质子化氨基的氢键作用制备了ST/CS复合膜,研究了ST添加量对ST/CS复合膜结构和性能的影响。结果表明:ST与CS之间的相互作用形成了超分子网络结构,从而提升了ST/CS复合膜的性能。随着ST含量的增加,ST/CS复合膜的水蒸气透过率降低,吸水性能下降,溶解度减小,表明ST的加入提高了复合膜的阻水性。当ST添加量为50%时,复合膜的拉伸强度提高了39.25%,断裂伸长率下降了7.1%,因此,ST的加入显着提升ST/CS复合膜的力学性能。(2)以CMS作为功能添加剂,制备了CMS/CS复合膜,研究了CMS添加量对CMS/CS复合膜结构和性能,以及成膜溶液的流变行为的影响。结果表明:CMS/CS复合膜的形成是基于CMS的羧基与CS的羟基和质子化氨基的静电相互作用和氢键作用构建的超分子网络结构。CMS/CS成膜溶液是牛顿流体,溶液中的损耗模量(G’)大于储能模量(G’),成膜溶液的流变行为主要表现为黏性特征。当CMS的添加量为10%时,成膜溶液的黏度最大,溶液体系中具有稳定的超分子网络结构。随着CMS添加量的增加,CMS/CS复合膜的水蒸气透过率和吸水性先减小后增大,拉伸强度先增大后减小。当CMS添加量为10%时,复合膜的拉伸强度提升了119.55%,断裂伸长率提高了35.83%,水蒸气透过率下降了12.18%,表明该复合膜具有良好的力学性能和阻水性能。(3)以上述CMS/CS为基体,引入功能添加剂纳米氧化锌,制备了Zn O/CMS/CS复合膜。研究了纳米氧化锌添加量对Zn O/CMS/CS复合膜结构和性能,以及成膜溶液的流变行为的影响,并对其进行了抗菌、防雾和草莓保鲜实验。结果表明:基于锌离子与CS的配位作用以及纳米氧化锌的纳米填充增强作用,Zn O/CMS/CS复合膜形成了致密的交联网络。流变行为研究表明,添加纳米氧化锌使得成膜溶液由牛顿流体转变为非牛顿假塑性流体。随着纳米氧化锌添加量的增加,Zn O/CMS/CS复合膜的水蒸气透过率先减小后增大,拉伸强度先增大后减小,断裂伸长率持续下降。当纳米氧化锌的添加量为2.5%时,2.5Zn O/CMS/CS复合膜的拉伸强度提高了12.61%,水蒸气透过率降低了34.29%,对E.coli和S.aureus均有较好的抑制效果,表明该复合膜具有最佳的应用性能。防雾实验显示,Zn O/CMS/CS复合膜比市售聚乙烯塑料膜的防雾效果更好。此外,2.5Zn O/CMS/CS复合膜包装的草莓常温保鲜效果优于市售聚乙烯塑料膜,且失重率和p H值均比对照组低,因此该复合膜有望用于生鲜食品的保鲜包装。
曾飞[8](2020)在《基于界面协同设计的功能薄膜及其润湿性能调控》文中研究说明随着科技的发展,功能薄膜在近几十年来发展迅速,涌现出许多制备功能薄膜的方法。本文采用界面结构与化学物质协同设计的方法,分别在无机硅酸盐材料、复杂无机氧化物、有机聚合物、金属和有机无机复合材料等具有代表性的材料表面进行尝试。旨在通过结构与化学物质的协同作用,调控材料表面的润湿性能,制备具有良好应用前景的功能薄膜。并尝试从微观角度阐明界面结构设计与化学物质协同作用的机制,为实际应用中功能薄膜的性能调控提供理论依据。(1)硅酸盐材料上功能薄膜设计。选择玻璃片作为调控硅酸盐类材料功能的基材,通过控制在玻璃表面进行热蚀刻的NaOH溶液浓度、温度、时间等因素,得到可调控的表面微观结构,最低接触角约为0°的超亲水界面。再通过化学改性的方法得到超疏水玻璃,其接触角达到了 168.7°。实验结果表明,采用界面协同设计功能薄膜的方法可以调控硅酸盐类材料表面的润湿性能。(2)复杂无机氧化物上功能界面设计。选择含多种无机氧化物的粉煤灰作为调控的基材,通过筛选得到具有粒径小且表面结构粗糙的粉煤灰。再通过化学接枝的方法得到超疏水超亲油的粉体,用于处理含油废水。实验结果表明,改性后的粉煤灰对二甲苯的油水分离效率达到189%,对柴油的油水分离效率达到169%。在复杂无机氧化物上也可以采用界面协同设计方法调控界面性能。(3)有机聚合物薄膜上功能薄膜设计。本实验选择EVA薄膜作为调控的基材,通过负载SiO2的形式构造表面粗糙结构后,接枝氟硅烷,控制材料表面的润湿性能,其接触角最高达到了 172.9°。在有机聚合物薄膜上采用界面协同设计可调控表面的润湿性能。(4)金属材料表面上功能薄膜设计。选择打磨后的紫铜基材作为调控界面,通过酸处理得到表面树枝状结构,并且生成CuO后再与硬脂酸溶液反应,改变硬脂酸溶液的浓度和反应时间来调控紫铜基材的润湿性,得到了接触角最大为167°的疏水表面。在金属基材上酸处理设计微观结构,再与化学物质界面协同作用得到了超疏水的界面。(5)有机无机复合材料表面上功能界面设计。把粉煤灰/聚氨酯复合涂层作为基材,通过改变复合涂层中粉煤灰的用量来控制涂层表面的粗糙度,在涂层表面构筑有机亲水分子,在二者协同作用下调控涂层表面的润湿性,把涂层的接触角从95°下降到75°左右,进而提高涂层的湿防滑性能。对复合材料表面的处理与性能调控,得到了达到应用要求的功能界面。在五类具有代表性基材表面上的实验结果表明,通过界面协同设计与性能调控,均能达到预期的结果。通过对不同性质的基材进行微观界面结构设计和化学物质调控的实践,证明了该界面协同设计的方法对有机、无机、金属和复合材料等表面具有普遍适用性,在不同的工业领域具有广泛的应用前景。图[49]表[7]参[118]
郭彦玲[9](2020)在《宽带高透过率二氧化硅Sol-gel膜的制备及其应用性能研究》文中进行了进一步梳理增透膜在透射光学元件上的运用,提升了光学系统的光学性能,拓展了光学系统的应用领域。目前,在640nm-660nm的窄波段内单层增透膜的峰值透过率已近100%,对于700nm-900nm甚至更宽波段增透膜还有待进一步探索研究。溶胶-凝胶法制备的SiO2 sol-gel膜具有透过率高、结构可调控以及耐磨性好等特点引起了人们的关注。随着应用的深入,对宽波段、高透过率SiO2 sol-gel膜的制备和使用过程中溶胶凝胶材料的稳定性、Sol-gel膜的环境稳定性以及力学特性等应用性能提出了新的要求。本论文围绕以上提出的新要求,对三种传统溶胶-凝胶方法制备SiO2 sol-gel膜的过程及其应用进行了研究,在深入理解各自催化原理的基础上,研究影响SiO2溶胶-凝胶粘度和稳定性的因素和规律;探究控制SiO2 sol-gel膜力学特性、折射率、环境稳定性的可能方法和技术途径,开展宽波段增透膜的研制和性能测试。相关的研究成果如下:(1)采用正交试验法研究影响酸催化方法获得的SiO2溶胶-凝胶粘度和折射率的因素。结果表明:酸催化法制备SiO2溶胶-凝胶的材料组分中,无水乙醇对溶胶-凝胶粘度的影响最大;且粘度大于1.303mPa.s时,溶胶-凝胶适于制膜,即所制薄膜表面平整无瑕疵。采用无水乙醇稀释、辅助超声以及加入盐酸对PH进行调节等方法可以影响碱催化法制备SiO2溶胶-凝胶的粘度,随稀释倍数的增大粘度逐渐减小;随着辅助超声时间增长粘度增大;随着盐酸的加入溶胶-凝胶PH减小粘度增大。碱催化法制备的SiO2溶胶凝胶的粘度达到~1.45mPa.s时才可适用于制备薄膜。(2)探索提高碱催化法制备的SiO2溶胶-凝胶稳定性、延长使用时间的方法以及实现工艺技术的条件。实验结果表明:无水乙醇稀释倍数的增加溶胶-凝胶的稳定期随之加长;加入盐酸改变溶胶-凝胶PH的同时,其稳定性也受到影响,PH=5时,溶胶-凝胶稳定期由48小时延长至700小时,但PH=3时,稳定时间反而降至~125小时。(3)开展了 SiO2 sol-gel薄膜力学特性实验研究,结果显示:SiO2 sol-gel膜表现为张应力,随薄膜厚增加,残余应力增加;但相同厚度薄膜之间的应力差值随着薄膜厚度的增加逐渐减小;对相同厚度的薄膜进行低温退火处理发现,随着退火温度的增加,薄膜应力不断增大。(4)开展SiO2sol-gel薄膜折射率调控方法研究,通过采用酸碱复合催化的方式实现了薄膜折射率在1.1726-1.4136之间的调控;尝试改变对溶胶-凝胶辅助超声时间实现对SiO2 sol-gel薄膜折射率的调节和控制。(5)开展SiO2 sol-gel膜环境稳定性的提升方法和技术途径研究,探究了薄膜的环境稳定性与薄膜表面的粗糙度的对应关系;发现薄膜表面的粗糙度较小相应薄膜的环境稳定性较高。对SiO2 sol-gel膜进行改性实验发现:采用HMDS浸泡结合辅助超声方式可提高SiO2 sol-gel膜的环境稳定性。(6)在K9基底上完成了折射率为1.23、膜厚为105nm的单层宽带SiO2 sol-gel膜的制备,实现了 580nm-1000nm波段内平均透过率为97.82%、700nm-900nm波段内平均透过率为98.05%。
王伟[10](2020)在《高中化学教师学科理解水平评价研究》文中研究表明高中化学教师对化学的理解(即学科理解)是课程与教学领域一个业已存在但容易忽视的研究领域,本轮新课程改革将学科理解作为一个核心问题提出,也是因为其是新课程改革亟待研究的一个领域。高中化学教师的学科理解是一个是基础、典型的教师实践活动,它是教师进行深度教学的前提。本研究结合科学教师的学科知识、科学本质研究成果,从梳理化学学科本质出发,充分利用文本分析法、访谈法、调查法、观察法等多种教育研究方法,对高中化学教师学科理解的概念、特点、研究向度等诸多要素进行了理论研究,构建了高中化学教师学科理解水平5个维度、28个指标的评价标准。并以此为标准,从整体调查、具体内容观察两个层面对高中化学教师学科理解水平进行评价,剖析两种水平的特点,挖掘水平、特点背后的影响因素,对此提出多维度、全方位的高中化学教师学科理解水平提升对策。研究认为,高中化学教师学科理解作为基础的、典型的教师实践活动,其评价标准是多维度、多层次的。高中化学教师学科理解整体水平不高、差异较大,其中青年化学教师的学科理解水平尤为薄弱;高中化学教师在对具体知识学科理解及教学的水平也不高、差异也较大,且关系复杂,受多种因素影响,并以制约因素为主,因此提升高中化学教师学科理解水平具有复杂性。绪论部分主要论述了问题研究的缘起与意义,对教师学科理解概念进行了辨析、界定,通过对已有研究的文献综述,确定研究方法和研究思路。第一章论述了高中化学教师学科理解研究的理论基础。通过对PCK理论和深度教学理论进行梳理,研究认为教师学科理解与PCK理论有着紧密的关联,教师进行全面、系统地学科理解是其进行深度教学的基础。在此基础上,研究确定了教师学科理解的特点、问题以及研究向度。第二章是建构高中化学教师学科理解水平的评价标准。首先分析科学本质与学科本质的关系,提出学科本质的研究展望,并梳理得出感知、解释、应用、评价四个理解的进程。其次结合认识论、价值论、方法论、本体论视角,从化学学科发展史中梳理出理解化学学科本质的5个维度,将之作为学科理解的维度,对这些维度的内涵进行了剖析。最后在此基础上通过对8位专家进行开放式访谈,确定高中化学学科理解水平评价标准的初步指标,并结合CVI效度检验法,向10位专家进行内容效度咨询,得到5个维度、28个指标的高中化学教师学科理解水平评价标准。第三章是对高中化学教师学科理解的整体水平及现状进行评价。研究首先设计调查问卷,根据问卷对1 1 89名高中化学教师进行调查,再分析调查得到的高中化学教师学科理解水平及现状,最后对此提出了宏观层面的提升对策。第四章是以“原电池”为例,制定高中化学教师对具体知识学科理解水平的评价标准。首先,研究对课程标准、高中化学教科书、高考题以及大学教科书中有关“原电池”内容的呈现形式和特点进行分析。其次,在第一部分的基础上,跳出以上几种材料来分析高中化学教师“原电池”内容学科理解的生长点,从而确定每个指标“原电池”学科理解水平评价标准。第五章是对以“原电池”为例,对高中化学教师具体知识层面的学科理解及其教学水平进行评价。研究遴选10位高中化学教师进行研究,经过29课时的录像观察、1154多分钟访谈,整理了 31万余字的访谈资料,最终得出10位教师在28个指标上的“原电池”学科理解水平和学科理解教学水平,分析这两个水平的特点以及联系。进一步通过文本分析法得出其两个水平的影响因素及特点,得到一些有益的信息。第六章提出提升高中化学教师学科理解水平的对策。研究认为需要重新审视教师学科理解与“素养为本”教学的关系,并结合具体案例提出教师“看山是山”、“看山不是山”、“看山还是山”三重认识境界。研究认为,高中化学教师只有补足自身学科理解认识上的短板,及时更新自身的学科理解认识,才有可能在教学中去实施相关内容,进而真正达成发展学生科学素养的“素养课”教学目的。在此基础上,研究从个人领域、外部领域、实践领域、结果领域四个方面提出整合性的提升对策。在这其中,特别地提出了基于学科理解的教师课堂教学评价标准和基于学科理解的教师专业发展评价标准。第七章是本次研究的反思与展望,从理论和实践两个角度再次简要介绍了本次研究的结果,提出了研究可能的创新点,并对未来研究进行了展望。
二、膜及其应用的现状与展望(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、膜及其应用的现状与展望(论文提纲范文)
(1)基于类脑的脉冲神经网络研究及其应用(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
§1.1 课题的研究背景与意义 |
§1.2 脉冲神经网络的研究现状 |
§1.2.1 脉冲编码方法的研究现状 |
§1.2.2 学习算法的研究现状 |
§1.3 本文主要研究内容 |
§1.4 文章结构安排 |
第二章 脉冲神经网络相关理论 |
§2.1 脉冲神经元模型 |
§2.1.1 H-H神经元模型 |
§2.1.2 LIF神经元模型 |
§2.1.3 SRM神经元模型 |
§2.1.4 Izhikevich神经元模型 |
§2.2 脉冲神经网络学习算法 |
§2.2.1 突触可塑性学习机制 |
§2.2.2 远程监督学习算法 |
§2.2.3 SpikeProp学习算法 |
§2.3 脉冲神经网络结构 |
§2.3.1 前馈型网络结构 |
§2.3.2 循环型网络结构 |
§2.4 本章总结 |
第三章 基于图像的脉冲编码方法研究与改进 |
§3.1 基于时间的编码方法 |
§3.1.1 首脉冲时间编码 |
§3.1.2 延迟相位编码 |
§3.2 基于频率的编码规则 |
§3.2.1 频率编码 |
§3.2.2 泊松编码 |
§3.3 本文设计的差异延迟编码方法 |
§3.3.1 差异延迟编码设计 |
§3.3.2 随机样本的编码实验 |
§3.4 本章小结 |
第四章 基于STDP的竞争型脉冲神经网络 |
§4.1 阈值自适应的LIF神经元 |
§4.2 基于三脉冲的STDP学习算法 |
§4.3 侧抑制竞争结构的设计 |
§4.3.1 基于WTA算法的竞争结构 |
§4.3.2 基于SOM算法的竞争结构 |
§4.4 网络总体结构的设计 |
§4.5 本章小结 |
第五章 图像分类实验与分析 |
§5.1 实验环境与数据集 |
§5.2 网络的学习过程 |
§5.3 实验结果与分析 |
§5.4 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
§6.1 总结 |
§6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者在攻读硕士期间的主要研究成果 |
(2)基于电介质材料的微纳结构米氏共振及其应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 论文的研究背景 |
1.2 超构材料的分类 |
1.3 数值仿真计算方法 |
1.3.1 麦克斯韦方程组 |
1.3.2 时域有限差分方法 |
1.3.3 仿真模拟结构的设计和优化 |
1.4 论文的主要内容及章节安排 |
第2章 基于电介质材料的微纳结构共振理论基础 |
2.1 米氏散射理论 |
2.2 连续域中的束缚态 |
2.2.1 通过对称性或可分离性调整激发的BIC模式 |
2.2.2 通过参数调整激发的BIC模式 |
2.2.3 能够激发BIC模式的反转构造方法 |
2.3 Fano共振的基本原理 |
2.3.1 基于金属材料的Fano共振 |
2.3.2 基于电介质材料的Fano共振 |
2.3.3 光学系统中Fano共振的构造方法 |
2.4 本章小结 |
第3章 基于电介质材料的长波红外窄带反射式滤波器研究 |
3.1 引言 |
3.2 基于超构材料的滤波器的研究现状与趋势 |
3.3 基于电介质材料的六边形结构阵列理论模型的建立 |
3.4 不对称六边形阵列结构的准BIC模式的调控 |
3.4.1 结构参数对不对称六边形阵列结构的准BIC模式的影响 |
3.4.2 光学参数对不对称六边形阵列结构的准BIC模式的影响 |
3.5 不对称六边形阵列结构在中红外反射式滤波器中的应用 |
3.5.1 不对称六边形阵列结构在长波红外波段的光谱可调性 |
3.5.2 不对称六边形阵列结构中红外反射式滤波器的插入损耗 |
3.5.3 不对称六边形阵列结构在制备过程中的圆角容忍度 |
3.6 本章小结 |
第4章 基于电介质材料的中波红外光学折射率传感器研究 |
4.1 引言 |
4.2 基于超构材料的光学折射率传感器的研究现状与趋势 |
4.3 基于电介质材料的“吉祥结”结构阵列理论模型的建立 |
4.4 结构的几何参数对Fano共振的影响 |
4.4.1 十字结构的几何参数对Fano共振特性的影响 |
4.4.2 圆环结构几何参数对Fano共振特性的影响 |
4.5 “吉祥结”结构阵列在中红外光学折射率传感器中的应用 |
4.5.1 传感器的RI范围和分辨率 |
4.5.2 传感器的灵敏度(S) |
4.5.3 传感器的品质因数(FoM)和Q值 |
4.5.4 移相时间(dephasing time) |
4.6 本章小结 |
第5章 “吉祥结”微纳结构阵列的制备与测试 |
5.1 微纳结构制造系统及设备简介 |
5.1.1 镀膜系统及设备简介 |
5.1.2 光刻系统及设备简介 |
5.1.3 刻蚀系统及设备简介 |
5.2 “吉祥结”结构阵列的制备 |
5.3 “吉祥结”结构阵列的表征与光谱测试 |
5.4 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 论文的主要工作总结 |
6.2 论文的创新点 |
6.3 工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
(3)高温矿井冷壁降温系统降温机理及关键参数研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 课题背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 问题的提出 |
1.4 研究内容及技术路线 |
2 冷壁降温系统的概念模型及降温原理分析 |
2.1 冷壁降温系统的概念模型 |
2.2 冷壁降温系统的热害控制方案 |
2.3 冷壁降温系统的降温原理 |
2.4 冷壁降温系统的适用矿井 |
2.5 冷壁降温系统的应用前景 |
2.6 本章小结 |
3 吸热板吸热特性参数实验与数值研究 |
3.1 冷壁降温系统实验平台的组成 |
3.2 实验巷道传热过程理论分析 |
3.3 吸热特性参数实验研究 |
3.4 吸热特性参数数值研究 |
3.5 本章小结 |
4 冷壁降温系统的吸热控制方程及其应用 |
4.1 冷壁降温系统设计前准备数据 |
4.2 巷道内传热过程分析 |
4.3 吸热控制方程的建立与求解 |
4.4 分段迭代风温计算方法 |
4.5 吸热控制方程的工程应用 |
4.6 本章小结 |
5 巷道内热环境安全性评价指标参数的优化 |
5.1 热舒适评价指标的算法 |
5.2 环境平均辐射温度的修正算法 |
5.3 蒙特卡罗角系数计算方法 |
5.4 角系数数值解的准确性验证 |
5.5 本章小结 |
6 案例研究 |
6.1 工程概况 |
6.2 冷壁降温系统的设计流程 |
6.3 围岩温度场的时空演化规律分析 |
6.4 巷道内热环境的安全性评估 |
6.5 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 创新点 |
7.2 结论 |
7.3 展望 |
参考文献 |
附录1 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(4)地表温度空间降尺度方法及其应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 地表温度空间降尺度研究现状 |
1.2.2 空间降尺度地表温度的应用研究现状 |
1.2.3 地表温度空间降尺度研究存在问题与不足 |
1.3 研究内容 |
1.4 总体技术路线 |
1.5 论文组织结构 |
1.6 本章小结 |
第2章 研究区与数据 |
2.1 研究区概况 |
2.2 数据源 |
2.2.1 Landsat8 影像 |
2.2.2 Sentinel-2A影像 |
2.2.3 高分影像 |
2.2.4 SRTM影像 |
2.2.5 气象观测数据 |
2.3 数据预处理 |
2.3.1 辐射定标与大气校正 |
2.3.2 正射校正与几何配准 |
2.4 本章小结 |
第3章 基于多因子地理加权机器学习算法的地表温度空间降尺度模型 |
3.1 基于改进型单窗算法的地表温度反演 |
3.2 特征选择 |
3.2.1 候选的解释变量 |
3.2.2 最优特征组合的确定方法 |
3.3 MFGWML地表温度空间降尺度模型 |
3.3.1 基学习器理论基础 |
3.3.2 地理加权回归理论基础 |
3.3.3 地理加权集成学习 |
3.4 经典的地表温度空间降尺度算法 |
3.4.1 TsHARP降尺度算法 |
3.4.2 HUTS降尺度算法 |
3.5 地表温度空间降尺度模型精度验证方法 |
3.6 地表温度空间降尺度的技术路线 |
3.7 MFGWML模型分析 |
3.7.1 基模型的特征选择 |
3.7.2 基模型的相关性 |
3.7.3 MFGWML模型参数分析 |
3.8 降尺度模型精度验证与对比分析 |
3.8.1 MFGWML模型与基模型对比分析 |
3.8.2 MFGWML模型与Ts HARP模型对比分析 |
3.8.3 MFGWML模型与HUTS模型对比分析 |
3.8.4 MFGWML模型的误差来源分析 |
3.9 本章小结 |
第4章 MFGWML地表温度空间降尺度模型对高分影像的适用性研究 |
4.1 MFGWML模型对GF-1 WFV2 影像的适用性研究 |
4.1.1 基于GF-1 WFV2 影像的候选解释变量 |
4.1.2 基模型最优特征组合选择 |
4.1.3 MFGWML模型参数 |
4.1.4 MFGWR降尺度模型 |
4.1.5 不同降尺度模型精度验证与对比分析 |
4.2 MFGWML模型对GF-6 PMS影像的适用性研究 |
4.2.1 基于GF-6 PMS影像的候选解释变量 |
4.2.2 基模型最优特征组合选择 |
4.2.3 MFGWML模型参数 |
4.2.4 MFGWR降尺度模型 |
4.2.5 不同降尺度模型精度验证与对比分析 |
4.3 MFGWML模型对GF-2 PMS影像的适用性研究 |
4.3.1 基于GF-2 PMS影像的候选解释变量 |
4.3.2 基模型最优特征组合选择 |
4.3.3 MFGWML模型参数 |
4.3.4 MFGWR降尺度模型 |
4.3.5 不同降尺度模型精度验证与对比分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 MFGWML模型空间降尺度地表温度数据的应用研究 |
5.1 集成RF和SVM算法的北京市土地利用分类 |
5.1.1 影像分割和对象特征提取 |
5.1.2 基于C5.0 算法的RF与 SVM算法集成 |
5.1.3 影像分类结果与精度对比分析 |
5.2 LST空间降尺度对生态环境质量评价的影响 |
5.2.1 基于遥感的生态指数RSEI |
5.2.2 LST空间降尺度前后的生态环境质量对比分析 |
5.2.3 LST空间降尺度对土地利用与生态环境质量关系的影响 |
5.3 LST空间降尺度对城市热岛效应评价的影响 |
5.4 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 主要研究结论 |
6.2 论文创新点 |
6.3 研究不足与展望 |
6.3.1 不足之处 |
6.3.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
(5)基于编解码网络的图像语义分割方法及其应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 图像语义分割技术的国内外研究现状 |
1.2.1 传统图像分割算法研究现状 |
1.2.2 基于深度学习的语义分割算法研究现状 |
1.3 图像语义分割技术的发展趋势 |
1.4 本文的主要研究内容及章节安排 |
2 深度学习图像语义分割算法的基本原理及关键技术 |
2.1 常用网络结构 |
2.1.1 卷积和空洞卷积 |
2.1.2 池化层 |
2.1.3 激活层 |
2.1.4 批标准化层 |
2.2 网络优化 |
2.2.1 反向传播算法 |
2.2.2 优化器 |
2.3 测试技术 |
2.3.1 多尺度输入 |
2.3.2 图像翻转 |
2.4 本章小结 |
3 结合编解码网络与金字塔结构的高精度分割方法 |
3.1 引言 |
3.2 网络结构 |
3.2.1 高精度编码基准网络 |
3.2.2 带步长金字塔池化结构 |
3.2.3 互导引注意力解码器 |
3.2.4 整体网络架构 |
3.3 实验与分析 |
3.3.1 消融实验 |
3.3.2 先进性对比 |
3.4 本章总结 |
4 基于自导引注意力解码器的实时语义分割方法研究 |
4.1 引言 |
4.2 网络结构 |
4.2.1 高速编码基准网络 |
4.2.2 通道与空间注意力分支 |
4.2.3 池化融合模块 |
4.2.4 自导引注意力解码器 |
4.2.5 整体网络架构 |
4.3 实验与分析 |
4.3.1 数据集和训练细节 |
4.3.2 消融实验 |
4.3.3 先进性对比 |
4.4 本章总结 |
5 基于分层编解码网络的航空图像语义分割方法 |
5.1 引言 |
5.2 网络结构 |
5.2.1 信息编码 |
5.2.2 信息优化 |
5.2.3 信息融合 |
5.2.4 网络结构 |
5.3 实验与分析 |
5.3.1 数据集和训练细节 |
5.3.2 消融实验 |
5.3.3 先进性对比 |
5.4 本章小结 |
6 基于双分支网络的小麦秸秆横截面显微参数测量 |
6.1 引言 |
6.2 网络结构 |
6.2.1 分割分支 |
6.2.2 厚壁恢复分支 |
6.3 数据集构造 |
6.3.1 图像获取 |
6.3.2 图像标注 |
6.3.3 数据集扩充 |
6.4 实验与分析 |
6.4.1 训练细节 |
6.4.2 消融实验 |
6.4.3 先进性对比 |
6.5 本章小结 |
7 总结与展望 |
7.1 全文总结 |
7.2 未来展望 |
参考文献 |
攻博期间发表的科研成果目录 |
致谢 |
(6)燃料电池空气供给系统控制与故障诊断策略研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 质子交换膜燃料电池系统概述 |
1.2.1 发电原理 |
1.2.2 燃料供给系统构成 |
1.3 国内外现状研究 |
1.3.1 燃料电池系统建模现状 |
1.3.2 空气供给系统控制方法现状 |
1.3.3 燃料电池系统故障诊断策略 |
1.4 本论文主要研究工作与章节安排 |
1.4.1 主要研究工作 |
1.4.2 章节安排 |
第2章 质子交换膜燃料电池空气供给系统建模 |
2.1 引言 |
2.2 燃料电池电堆建模 |
2.2.1 电化学模型 |
2.2.2 物质模型 |
2.2.3 热平衡模型 |
2.3 空气供给系统关键部件及模型介绍 |
2.3.1 空气压缩机 |
2.3.2 供给管道 |
2.3.3 中冷器 |
2.3.4 加湿器 |
2.3.5 回流管道和背压阀 |
2.3.6 基于Matlab/Simulink平台的空气供给系统模型实现 |
2.3.7 空气供给系统的状态空间模型 |
2.4 燃料电池非线性模型简化与线性化方法 |
2.4.1 数据拟合 |
2.4.2 动态小信号模型 |
2.4.3 反馈线性化 |
2.5 本章小结 |
第3章 燃料电池空气系统流量控制方法 |
3.1 引言 |
3.2 基于T-S模糊理论的过氧比控制模型 |
3.2.1 T-S模糊理论基础 |
3.2.2 过氧比的局部小信号模型 |
3.2.3 基于T-S理论的燃料电池控制模型 |
3.3 基于净功率最优的控制指标设计 |
3.4 控制方法设计 |
3.4.1 广义预测控制器设计 |
3.4.2 FGPC算法的两种应用结构 |
3.4.3 算法的进一步改进 |
3.5 算法验证和结果分析 |
3.5.1 模型精度分析 |
3.5.2 不同控制算法下的过氧比控制结果 |
3.5.3 系统性能分析 |
3.6 本章小结 |
第4章 燃料电池空气系统压力流量协同控制策略 |
4.1 引言 |
4.2 空气系统压力和流量行为分析及描述 |
4.3 控制指标的数学表达 |
4.4 状态观测器设计 |
4.4.1 基于扩张状态观测器的压力估计 |
4.4.2 仿真结果 |
4.5 压力和流量联合控制方法 |
4.5.1 燃料电池空气模型的反馈线性化 |
4.5.2 基于线性控制器的压力流量协同控制器 |
4.5.3 基于滑模预测控制的压力流量协同控制器 |
4.6 仿真验证与结果分析 |
4.6.1 所提滑模预测控制方法的仿真结果 |
4.6.2 与线性控制器的对比分析 |
4.6.3 输出性能分析 |
4.7 本章小结 |
第5章 基于状态观测器的燃料电池空气系统故障诊断 |
5.1 引言 |
5.2 考虑故障信息的燃料电池空气系统模型 |
5.3 故障观测器设计 |
5.3.1 增广鲁棒状态观测器 |
5.3.2 稳定性证明 |
5.4 仿真结果分析与对比 |
5.4.1 LPV观测器中的关键参数设置 |
5.4.2 故障估计的仿真结果 |
5.4.3 故障估计方法的精度评估和比较 |
5.4.4 空气供给系统的容错控制 |
5.4.5 系统性能分析 |
5.5 本章小结 |
第6章 燃料电池管控系统控制策略设计与实现 |
6.1 引言 |
6.2 燃料电池系统结构 |
6.3 管控方案设计 |
6.3.1 系统整体架构 |
6.3.2 控制软件架构 |
6.3.3 底层软件功能描述 |
6.3.4 应用层软件架构与功能描述 |
6.3.5 空气供给系统管控方案 |
6.4 在环仿真平台搭建 |
6.5 仿真实验与结果分析 |
6.6 本章小结 |
第7章 总结与展望 |
7.1 研究总结 |
7.2 工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 |
(7)壳聚糖基防雾抗菌包装膜及其应用性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
主要符号表 |
第一章 绪论 |
1.1 抗菌包装 |
1.1.1 抗菌包装膜的现状 |
1.1.2 抗菌包装膜概述 |
1.1.3 抗菌包装膜绿色化研究进展 |
1.2 防雾包装 |
1.2.1 防雾包装膜概述 |
1.2.2 防雾方法 |
1.2.3 防雾包装膜研究现状 |
1.3 壳聚糖及其在包装膜中的应用现状 |
1.3.1 壳聚糖概述 |
1.3.2 壳聚糖抗菌性能与抗菌机理 |
1.3.3 壳聚糖基抗菌膜的应用研究进展 |
1.4 功能添加剂 |
1.4.1 羧甲基淀粉 |
1.4.2 纳米氧化锌 |
1.5 本论文研究的背景、意义和内容 |
1.5.1 本论文研究的背景和意义 |
1.5.2 本论文研究的内容 |
第二章 淀粉/壳聚糖复合膜的制备及结构表征 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验原料 |
2.2.2 实验仪器及设备 |
2.2.3 复合膜的制备 |
2.2.4 测试与表征 |
2.3 结果和讨论 |
2.3.1 红外光谱分析 |
2.3.2 形貌结构 |
2.3.3 热稳定性分析 |
2.3.4 力学性能 |
2.3.5 水蒸气透过率 |
2.3.6 吸水溶胀性 |
2.3.7 透明度 |
2.4 本章小结 |
第三章 羧甲基淀粉/壳聚糖复合膜的制备及结构表征 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验原料 |
3.2.2 实验仪器及设备 |
3.2.3 复合膜的制备 |
3.2.4 测试与表征 |
3.3 结果和讨论 |
3.3.1 相互作用机理 |
3.3.2 形貌结构 |
3.3.3 热稳定性分析 |
3.3.4 流变行为研究 |
3.3.5 力学性能 |
3.3.6 水蒸气透过率 |
3.3.7 吸水溶胀性 |
3.3.8 抗菌性能 |
3.4 本章小结 |
第四章 纳米氧化锌/羧甲基淀粉/壳聚糖复合膜的制备及结构表征 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验原料 |
4.2.2 实验仪器及设备 |
4.2.3 复合膜的制备 |
4.2.4 测试与表征 |
4.3 结果和讨论 |
4.3.1 相互作用机理 |
4.3.2 形貌结构 |
4.3.3 热稳定性分析 |
4.3.4 流变行为研究 |
4.3.5 力学性能 |
4.3.6 水蒸气透过率 |
4.3.7 吸水溶胀性 |
4.3.8 抗菌性能 |
4.4 本章小结 |
第五章 壳聚糖基防雾抗菌包装膜的应用研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 实验原料 |
5.2.2 实验仪器及设备 |
5.2.3 防雾实验 |
5.2.4 草莓保鲜实验 |
5.3 结果和讨论 |
5.3.1 防雾性能分析 |
5.3.2 草莓保鲜效果 |
5.3.3 草莓果实失重率变化 |
5.3.4 草莓果肉pH的变化 |
5.3.5 微观形貌分析 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
(8)基于界面协同设计的功能薄膜及其润湿性能调控(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1. 绪论 |
1.1 选题背景 |
1.2 材料表面润湿性的理论发展 |
1.2.1 杨氏方程 |
1.2.2 Wenzel模型 |
1.2.3 Cassie-Baxter模型 |
1.2.4 Wenzel模型与Cassie-Baxter模型的关系 |
1.3 表面改性剂的选择 |
1.4 功能薄膜的发展现状 |
1.5 功能薄膜的制备方法 |
1.5.1 溶胶-凝胶法 |
1.5.2 脉冲激光沉积法 |
1.5.3 分子束外延法 |
1.5.4 化学气相沉积法 |
1.5.5 自组装法 |
1.5.6 溅射法 |
1.6 选题意义及研究方法 |
2. 玻璃表面的润湿性设计及其应用 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验原料与仪器设备 |
2.2.2 材料表面预处理及改性 |
2.2.3 材料性能测试及表征 |
2.2.4 超亲水玻璃的防雾实验 |
2.2.5 超疏水玻璃的耐用性实验 |
2.3 实验结果与讨论 |
2.3.1 玻璃表面的接触角分析 |
2.3.2 材料的SEM分析 |
2.3.3 材料表面的元素分析 |
2.3.4 XRD分析 |
2.3.5 超亲水玻璃的防雾性能分析 |
2.3.6 超疏水玻璃的耐用性分析 |
2.4 本章小结 |
3 粉煤灰超疏水表面改性及其应用 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验原料与仪器设备 |
3.2.2 实验步骤 |
3.2.3 材料性能测试及表征 |
3.3 试验结果与讨论 |
3.3.1 接触角分析 |
3.3.2 材料的热重分析 |
3.3.3 材料的SEM分析 |
3.3.4 XRD分析 |
3.3.5 材料表面的元素分析 |
3.3.6 材料的油水分离性能分析 |
3.4 本章小结 |
4. EVA薄膜基材的超疏水改性 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验原料与仪器设备 |
4.2.2 材料的预处理及超疏水改性 |
4.2.3 材料性能测试及表征 |
4.3 实验结果与讨论 |
4.3.1 SiO_2粒径分析 |
4.3.2 材料表面接触角分析 |
4.3.3 材料的SEM分析 |
4.3.4 材料表面元素分析 |
4.4 本章小结 |
5. 紫铜基材的超疏水改性 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 实验原料与仪器设备 |
5.2.2 材料的预处理及超疏水改性 |
5.2.3 材料性能测试及表征 |
5.3 实验结果与讨论 |
5.3.1 紫铜基材表面的接触角分析 |
5.3.2 材料的SEM分析 |
5.3.3 材料表面的元素分析 |
5.3.4 XRD分析 |
5.4 本章小结 |
6. 粉煤灰/聚氨酯复合防滑涂层 |
6.1 引言 |
6.2 实验部分 |
6.2.1 实验原料与仪器设备 |
6.2.2 实验部分 |
6.2.3 材料性能测试及表征 |
6.3 实验结果与讨论 |
6.3.1 热重分析 |
6.3.2 亲疏水性能分析 |
6.3.3 防滑涂层的性能 |
6.3.4 涂层硬度分析 |
6.3.5 涂层耐水性分析 |
6.4 本章小结 |
7. 结论与展望 |
7.1 总结 |
7.2 不足与展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介及读研期间主要科研成果 |
(9)宽带高透过率二氧化硅Sol-gel膜的制备及其应用性能研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 选题背景 |
1.2 增透膜增透原理 |
1.3 增透膜制备技术 |
1.3.1 物理气相沉积 |
1.3.2 化学气相沉积 |
1.3.3 溶胶-凝胶法 |
1.4 溶胶-凝胶法 |
1.4.1 溶胶-凝胶技术国内外的研究进展 |
1.4.2 SiO_2溶胶-凝胶制备方法 |
1.4.3 溶胶-凝胶制膜方法 |
1.5 SiO_2溶胶-凝胶的物理特性 |
1.5.1 SiO_2溶胶-凝胶的粘度 |
1.5.2 SiO_2溶胶-凝胶的折射率 |
1.6 SiO_2溶胶-凝胶薄膜的应用特性 |
1.6.1 SiO_2溶胶-凝胶薄膜环境稳定性及其改进技术 |
1.6.2 SiO_2溶胶-凝胶薄膜的力学特性 |
1.7 本论文的主要研究内容 |
第二章 酸催化制备SiO_2溶胶-凝胶及其应用性能 |
2.1 Si02溶胶的粘度与折射率 |
2.1.1 引言 |
2.1.2 酸催化SiO_2溶胶-凝胶的制备工艺 |
2.1.3 粘度与折射率的正交实验 |
2.1.4 实验结果及其分析 |
2.2 酸催化SiO_2溶胶-凝胶薄膜的力学特性 |
2.2.1 引言 |
2.2.2 实验内容 |
2.2.3 实验结果及其分析 |
2.3 酸催化SiO_2溶胶-凝胶薄膜环境稳定性的工艺实验 |
2.3.1 引言 |
2.3.2 实验内容 |
2.3.3 实验结果及其分析 |
2.4 本章小结 |
第三章 碱催化制备SiO_2溶胶-凝胶及其应用性能 |
3.1 引言 |
3.2 碱催化SiO_2溶胶-凝胶制备工艺 |
3.2.1 实验材料以及仪器 |
3.2.2 溶胶的制备 |
3.2.3 薄膜的制备 |
3.2.4 测试以及表征方法 |
3.3 影响碱催化SiO_2溶胶粘度与折射率的实验研究 |
3.3.1 碱催化SiO_2溶胶的陈化 |
3.3.2 实验结果及其分析 |
3.4 碱催化SiO_2溶胶-凝胶稳定性的控制方法 |
3.4.1 无水乙醇对溶胶-凝胶稳定性的影响 |
3.4.2 辅助超声对溶胶-凝胶稳定性的作用 |
3.4.3 碱催化SiO_2溶胶-凝胶PH调节对溶胶-凝胶稳定性的影响 |
3.5 碱催化SiO_2 sol-gel薄膜的环境稳定性工艺实验 |
3.5.1 实验内容 |
3.5.2 实验结果及其分析 |
3.6 本章小结 |
第四章 酸碱复合催化的SiO_2溶胶-凝胶及其应用性能 |
4.1 引言 |
4.2 复合催化SiO_2溶胶-凝胶的制备工艺 |
4.2.1 实验材料以及仪器 |
4.2.2 溶胶的制备 |
4.2.3 薄膜的制备 |
4.2.4 测试以及表征方法 |
4.3 复合催化的SiO_2溶胶-凝胶薄膜环境稳定性实验研究 |
4.3.1 实验内容 |
4.3.2 实验结果及其分析 |
4.3.3 宽带高透过率复合催化SiO_2溶胶-凝胶单层增透膜的设计、制备及性能测试 |
4.4 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 论文的创新点 |
5.3 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文 |
致谢 |
(10)高中化学教师学科理解水平评价研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
绪论 |
第一节 问题研究的缘起与意义 |
一、研究缘起 |
二、研究意义 |
第二节 教师学科理解水平的概念界定 |
一、理解 |
二、学科 |
三、学科理解 |
四、学科理解水平 |
五、学科理解水平评价 |
六、相近概念辨析 |
第三节 文献综述 |
一、研究现状框架的确立 |
二、化学等学科的理解研究 |
三、学科本质的理解研究 |
四、课程理解的研究 |
五、化学学科理解及发展演变 |
第四节 研究的内容、思路与方法 |
一、研究的内容 |
二、研究的思路 |
二、研究的方法 |
第一章 教师学科理解理论基础与研究向度 |
第一节 PCK理论 |
一、学科知识概念及特点 |
二、学科知识与PCK |
三、学科知识与教师资格认定 |
四、学科知识与教师发展 |
五、学科知识测评研究 |
六、研究启示 |
第二节 深度教学理论 |
一、深度教学的概念 |
二、深度教学的特征 |
三、深度教学的启示 |
第三节 教师学科理解的特点及问题检视 |
一、教师学科理解的特点分析 |
二、教师学科理解的问题检视 |
第四节 教师学科理解的研究向度 |
一、教师学科本质的特征 |
二、教师学科理解的表征 |
三、教师学科理解的评价 |
四、教师学科理解的价值 |
第二章 化学学科理解的内涵及水平标准构建 |
第一节 学科本质理解—化学学科理解的起点 |
一、理解缘起: 科学本质理解的研究困境 |
二、学理分析: 理解研究转向的可行依据 |
三、研究维度: 学科本质理解的研究展望 |
四、结语 |
第二节 化学学科理解水平的标准构建 |
一、从化学史中探寻学科本质的可行性分析 |
二、高中化学学科理解水平标准构建的原则 |
三、高中教师化学学科理解水平的要素内涵 |
四、化学学科理解水平标准的历史探寻与内容呈现 |
五、化学学科理解内容的其它解读 |
第三节 高中化学学科理解水平标准的效度检视 |
一、学科理解水平标准构建的一轮专家咨询过程 |
二、学科理解水平标准构建的二轮专家咨询过程 |
第三章 高中化学教师学科理解整体水平的现状调查 |
第一节 高中教师化学学科理解水平调查方案设计 |
一、研究目的 |
二、研究对象 |
三、调查工具 |
第二节 高中教师化学学科理解水平调查实施与结果分析 |
一、调查的过程分析 |
二、调查的分析过程 |
三、调查的主要结论 |
四、调查的主要启示 |
第四章 高中化学教师具体知识学科理解的水平划分——以“原电池”为例 |
第一节 高中化学具体知识学科理解水平的起点分析—以“原电池”为例 |
一、高中化学课程标准中的“原电池”内容分析 |
二、高中化学教科书中的“原电池”内容分析 |
三、高考试题中的“原电池”内容分析 |
四、大学化学教科书中的“原电池”内容分析 |
五、研究小结 |
第二节 高中化学具体知识学科理解的水平分析——以“原电池”为例 |
一、化学学科价值维度的“原电池”内容分析及水平划分 |
二、化学学科方法维度的“原电池”内容分析与水平划分 |
三、化学知识结构维度的“原电池”内容分析与水平划分 |
四、化学知识获取维度的“原电池”内容分析与水平划分 |
五、化学知识本质维度的“原电池”内容分析与水平划分 |
六、研究小结 |
第五章 高中化学教师具体知识学科理解水平的测查—一以“原电池”为例 |
第一节 高中化学教师“原电池”学科理解水平研究总体设计 |
一、研究目的 |
二、研究设计 |
三、研究过程 |
第二节 基于学科理解的高中化学教师“原电池”教学水平分析 |
一、研究目的与研究问题 |
二、高中化学教师“原电池”学科理解教学水平的解读与分析 |
三、高中化学教师“原电池”教学表现水平研究的结论 |
第三节 高中化学教师“原电池”学科理解水平分析 |
一、研究目的与研究问题 |
二、高中化学教师“原电池”学科理解水平的分析过程 |
三、高中化学教师“原电池”学科理解水平的研究结论 |
第四节 影响高中化学教师“原电池”学科理解的因素分析 |
一、研究目的与研究问题 |
二、影响高中化学教师“原电池”学科理解的因素解读 |
三、高中化学教师“原电池”学科理解影响因素分析的结论 |
第六章 提升高中化学教师学科理解水平的对策 |
第一节 重新审视教师学科理解与素养为本的教学 |
一、教师要重新审视素养为本的化学知识教学 |
二、教师学科理解要关照学生素养的全面发展 |
三、学科理解须纳入教师成长的专业发展指标 |
第二节 提升高中化学教师学科理解水平的对策 |
一、个人领域的提升对策 |
二、外部领域的提升对策 |
三、实践领域的提升对策 |
四、结果领域的提升对策 |
五、小结 |
第七章 研究结论与反思 |
第一节 研究结论 |
一、理论研究结论 |
(一) 高中化学教师学科理解是基础的、典型的教育实践活动 |
(二) 高中化学教师学科理解水平需要多维、多层的评价标准 |
二、实证研究结论 |
(一) 高中化学教师学科理解整体水平的差异较大 |
(二)青年高中化学教师的学科理解水平普遍较弱 |
(三) 高中化学教师学科理解的具体水平较为薄弱 |
(四) 高中化学教师学科理解水平受多种因素制约 |
(五) 提升高中化学教师学科理解水平具有复杂性 |
第二节 研究反思 |
一、研究可能的创新点 |
二、研究反思与展望 |
参考文献 |
附录 |
附录一 高中化学教师化学学科理解维度的效度评价量表 |
附录二 高中化学教师学科理解水平评价标准建构表 |
附录三 高中化学教师化学学科理解水平现状的问卷调查 |
附录四 高中化学教师“原电池”学科理解水平诊断表 |
附录五 高中化学教师“原电池”内容学科理解水平的访谈提纲 |
附录六 高中化学教师具体知识学科理解水平诊断表 |
攻读学位期间的研究成果 |
致谢 |
四、膜及其应用的现状与展望(论文参考文献)
- [1]基于类脑的脉冲神经网络研究及其应用[D]. 吕梦雨. 桂林电子科技大学, 2021(02)
- [2]基于电介质材料的微纳结构米氏共振及其应用研究[D]. 张宇昊. 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所), 2021(01)
- [3]高温矿井冷壁降温系统降温机理及关键参数研究[D]. 常章玉. 中国矿业大学, 2021
- [4]地表温度空间降尺度方法及其应用研究[D]. 徐赛萍. 中国科学院大学(中国科学院空天信息创新研究院), 2021(01)
- [5]基于编解码网络的图像语义分割方法及其应用研究[D]. 彭程里. 武汉大学, 2021(02)
- [6]燃料电池空气供给系统控制与故障诊断策略研究[D]. 杨朵. 中国科学技术大学, 2021(09)
- [7]壳聚糖基防雾抗菌包装膜及其应用性能研究[D]. 谢东宏. 广西大学, 2020(02)
- [8]基于界面协同设计的功能薄膜及其润湿性能调控[D]. 曾飞. 安徽理工大学, 2020(04)
- [9]宽带高透过率二氧化硅Sol-gel膜的制备及其应用性能研究[D]. 郭彦玲. 苏州大学, 2020(02)
- [10]高中化学教师学科理解水平评价研究[D]. 王伟. 华中师范大学, 2020(01)