检索结果-内蒙古大学图书馆

环境科学 2025年第4期46卷 2352-2362页

作者：刘芃凯饶良懿北京林业大学水土保持学院北京100083 水土保持国家林业和草原局重点实验室北京100083

认识海河流域植被覆盖变化时空分异规律及影响因素可为其生态保护与建设提供参考.基于2000~2020年归一化植被指数(NDVI)、自然因子和社会经济因子数据集,采用最大值合成法、Theil-Sen Median趋势分析和Mann-Kendall显著性检验、Hurst指... 详细信息

认识海河流域植被覆盖变化时空分异规律及影响因素可为其生态保护与建设提供参考.基于2000~2020年归一化植被指数(NDVI)、自然因子和社会经济因子数据集,采用最大值合成法、Theil-Sen Median趋势分析和Mann-Kendall显著性检验、Hurst指数及地理探测器等方法分析了2000~2020年海河流域NDVI时空变化特征并探讨了NDVI时空分异影响因素.结果表明:①2000~2020年海河流域NDVI呈波动上升趋势,增长速率为0.0032 a^(−1),高植被覆盖和中高植被覆盖占总面积的81.79%,植被覆盖总体处于较高水平.NDVI空间分布具有明显分异规律,表现为西部高、环渤海湾地带和城市区域较低.植被未来呈现改善趋势的面积占49.68%.②土地利用类型和土壤类型q值分别为0.254和0.222,是影响NDVI空间变化规律的主导因子.降水和气温为次要因子,q值分别为0.164和0.147.交互作用上,土地利用类型∩土壤类型的q值最高,为0.442,其次是土地利用类型∩年降水量,q值为0.428,均表现出双因子增强和非线性增强两种关系.植被变化是多因素综合作用的结果,需因地制宜制定不同规划和管理策略,研究结果可为海河流域生态环境建设及可持续发展提供理论依据.

关键词：海河流域归一化植被指数(NDVI) 地理探测器影响因子空间分布格局

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考虑材料配比、结构尺寸和加载速率的混凝土抗拉强度实用分析模型

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应用基础与工程科学学报 2025年第2期33卷 559-571页

作者：李冬高堃金浏杜修力北京工业大学城市减灾与防灾防护教育部重点实验室

针对材料的非均质性、尺寸效应以及率敏感性等导致的混凝土宏观力学性能预测难这一问题，建立了同时考虑材料配比、结构尺寸和加载速率影响的混凝土强度实用分析模型.以抗拉强度为主要研究对象，首先，推导建立了混凝土名义动态抗拉强... 详细信息

针对材料的非均质性、尺寸效应以及率敏感性等导致的混凝土宏观力学性能预测难这一问题，建立了同时考虑材料配比、结构尺寸和加载速率影响的混凝土强度实用分析模型.以抗拉强度为主要研究对象，首先，推导建立了混凝土名义动态抗拉强度的基本表达式；其次，基于细观尺度数值模拟方法及尺寸效应数值试验，分析确定了经典Type-2尺寸效应模型中参数B和D0的取值方法；进而，基于数值试验结果，从骨料粒径效应、结构尺寸效应和荷载应变率效应3方面分别验证了模型的有效性；最终，基于混凝土动态抗拉强度相关试验数据，进一步验证了模型预测结果的合理性.研究结果表明：（1）材料参数B随界面强度的提高而单调降低，材料参数D0随界面强度的提高先增大后减小；（2）界面强度较高时混凝土的劈拉强度随骨料最大粒径增大而提高，界面强度较低时混凝土的劈拉强度随骨料最大粒径增大而降低；（3）混凝土的劈拉强度随荷载应变率增大而逐渐提高，且受到惯性效应影响，结构尺寸越大，提高幅度越大；（4）荷载应变率较低时混凝土的劈拉强度随结构尺寸增大而降低，荷载应变率较高时混凝土劈拉的强度随结构尺寸增大而提高.

关键词：混凝土抗拉强度非均匀性尺寸效应应变率效应细观力学断裂模型多尺度分析

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基于载锰沸石分子筛的臭氧催化分解特性

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工程科学学报 2025年第1期47卷 170-178页

作者：陈浩玥郭卓男刘应书杨雄裴有康李子宜北京科技大学能源与环境工程学院北京100083 香港中文大学(深圳)理工学院深圳518172 明尼苏达大学机械工程系明尼阿波利斯55455

臭氧作为重点防控的室内气态污染物广泛存在于人类生产、生活中,亟待开发高效的臭氧分解转化器从源头进行净化,催化剂是其核心关键.本文基于金属离子改性沸石分子筛进行臭氧催化性能研究,基于不同沸石拓扑结构、阳离子种类、改性手段及... 详细信息

臭氧作为重点防控的室内气态污染物广泛存在于人类生产、生活中,亟待开发高效的臭氧分解转化器从源头进行净化,催化剂是其核心关键.本文基于金属离子改性沸石分子筛进行臭氧催化性能研究,基于不同沸石拓扑结构、阳离子种类、改性手段及干燥方法,优选得到了采用等体积浸渍法和微波干燥法组合制备的载锰USY沸石Mn-USY-DT/WB,相较商用臭氧分解催化剂具有可逆再生的优势.通过系列表征,提出了可能的长效稳定催化臭氧的机制:单位时间内臭氧分子在沸石上的吸附与催化分解的相互协调,决定了沸石对臭氧的稳态催化分解,呈现宏观所得的脱除效率随时间变化曲线.通过XPS表征分析优选沸石升温可逆再生的潜在原因,再生后Mn-USY-DT/WB的平均化合态(Average oxidation state,AOS)由2.95降至2.81,经过加热处理后部分吸附在活性位点的中间氧物种脱附,氧空位释放,因此催化活性恢复.将优选沸石涂敷制得整体式蜂窝沸石催化剂,在实际应用条件(170℃、50000 h-1空速)下可维持99%臭氧分解效率1000 h以上.本工作为长效低阻臭氧分解催化剂的开发提供了新思路.

关键词：臭氧催化剂沸石分子筛整体式蜂窝催化剂再生

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混凝土抗拉强度动力增大因子的修正解析模型

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工程力学 2025年第2期42卷 41-53页

作者：李冬高堃金浏杜修力北京工业大学城市减灾与防灾防护教育部重点实验室北京100124

混凝土强度的率敏感性,是混凝土力学研究领域中的重要科学问题之一。现有混凝土动力增大因子的预测方法,仍主要以基于数据的拟合模型为主,拟合参数通常无实际物理意义,因而无法与有关混凝土率敏感性的机理解释建立数理联系。该文以混凝... 详细信息

混凝土强度的率敏感性,是混凝土力学研究领域中的重要科学问题之一。现有混凝土动力增大因子的预测方法,仍主要以基于数据的拟合模型为主,拟合参数通常无实际物理意义,因而无法与有关混凝土率敏感性的机理解释建立数理联系。该文以混凝土抗拉强度为研究对象,基于自洽有限应力模型和牛顿运动定律的基本概念,推导建立了能够体现混凝土应变率效应机理的动力增大因子数理方程;分别基于FIB规范模型和J准则模型提出了混凝土抗拉强度动力增大因子的半解析-半经验分析方法;通过基于细观数值试验的案例分析和基于文献中试验数据的对比,验证了该文修正解析模型能够有效反映混凝土抗拉强度动力增大因子的真实物理规律。

关键词：混凝土动态强度抗拉强度动力增大因子应变率效应

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介质微球超分辨光学成像:原理、技术与应用

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北京工业大学学报 2025年第1期51卷 100-120页

作者：李红梅闫胤洲蒋毅坚北京工业大学机械与能源工程学院北京100124 北京工业大学物理与光电工程学院北京100124

光学显微技术在生物学、医学、材料学、精密测量学等领域扮演着至关重要的角色,为微纳尺度的探索提供了强大的工具。然而,传统光学显微系统受到衍射极限的制约,最大分辨率极限约为光波长的一半(λ/2)。近年来,突破衍射极限、实现更高成... 详细信息

光学显微技术在生物学、医学、材料学、精密测量学等领域扮演着至关重要的角色,为微纳尺度的探索提供了强大的工具。然而,传统光学显微系统受到衍射极限的制约,最大分辨率极限约为光波长的一半(λ/2)。近年来,突破衍射极限、实现更高成像分辨率成为显微成像领域的研究热点。介质微球透镜通过调控光场,能够将入射光束聚焦于微球底部的极窄区域形成光子纳米射流,打破了阿贝(Abbe)衍射极限,使出射光束半峰全宽小于λ/2。与其他超分辨成像技术相比,微球超分辨成像具有简单直接、无须荧光染料标记、实时成像、可与现有显微系统相兼容等优势,为学术研究和实际应用开辟了新的机遇。该综述首先介绍了介质微球超分辨光学成像原理;随后,详细分析了影响微球超分辨光学成像能力的关键因素,包括微球光学性质、适用环境以及可控性等;最后,探讨了微球超分辨光学成像技术在生物医学、半导体器件、纳米材料科学领域中的应用。此外,还展望了微球超分辨光学成像技术未来发展面临的主要挑战。

关键词：介质微球透镜超分辨成像光学纳米成像远场纳米显微镜光子纳米射流非荧光纳米显微镜

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面向YOLO神经网络的数据流架构优化研究

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计算机学报 2025年第1期48卷 82-99页

作者：穆宇栋李文明范志华吴萌吴海彬安学军叶笑春范东睿处理器芯片全国重点实验室(中国科学院计算技术研究所) 北京100190 中国科学院大学计算机科学与技术学院北京100049

YOLO目标检测算法具有速度快、精度高、结构简单、性能稳定等优点,因此在多种对实时性要求较高的场景中得到广泛应用。传统的控制流架构在执行YOLO神经网络时面临计算部件利用率低、功耗高、能效较低等挑战。相较而言,数据流架构的执行... 详细信息

YOLO目标检测算法具有速度快、精度高、结构简单、性能稳定等优点,因此在多种对实时性要求较高的场景中得到广泛应用。传统的控制流架构在执行YOLO神经网络时面临计算部件利用率低、功耗高、能效较低等挑战。相较而言,数据流架构的执行模式与神经网络算法匹配度高,更能充分挖掘其中的数据并行性。然而,在数据流架构上部署YOLO神经网络时面临三个问题:(1)数据流架构的数据流图映射并不能结合YOLO神经网络中卷积层卷积核较小的特点,造成卷积运算数据复用率过低的问题,并进一步降低计算部件利用率;(2)数据流架构在算子调度时无法利用算子间结构高度耦合的特点,导致大量数据重复读取;(3)数据流架构上的数据存取与执行高度耦合、串序执行,导致数据存取延迟过高。为解决这些问题,本文设计了面向YOLO神经网络的数据流加速器DFU-Y。首先,结合卷积嵌套循环的执行模式,本文分析了小卷积核卷积运算的数据复用特征,并提出了更有利于执行单元内部数据复用的数据流图映射算法,从而整体提升卷积运行效率;然后,为充分利用结构耦合的算子间的数据复用,DFU-Y提出数据流图层次上的算子融合调度机制以减少数据存取次数、提升神经网络运行效率;最后,DFU-Y通过双缓存解耦合数据存取与执行,从而并行执行数据存取与运算,掩盖了程序间的数据传输延迟,提高了计算部件利用率。实验表明,相较数据流架构(DFU)和GPU(NVIDIA Xavier NX),DFU-Y分别获得2.527倍、1.334倍的性能提升和2.658倍、3.464倍的能效提升;同时,相较YOLO专用加速器(Arria-YOLO),DFU-Y在保持较好通用性的同时,达到了其性能的72.97%、能效的87.41%。

关键词： YOLO算法数据流架构数据流图优化卷积神经网络神经网络加速

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光学微腔荧光和拉曼光谱增强技术研究进展

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发光学报 2025年第1期46卷 23-45页

作者：姚瑶闫胤洲蒋毅坚北京工业大学物理与光电工程学院北京100124

光学微腔通过在介观尺度上增强光与物质相互作用,可作为通用功能结构用于增强荧光辐射与拉曼散射过程,在痕量物质检测、光电发光器件等领域具有独特的优势。随着微纳加工技术的不断进步,光学微腔的设计朝着更高品质因子和更小模式体积... 详细信息

光学微腔通过在介观尺度上增强光与物质相互作用,可作为通用功能结构用于增强荧光辐射与拉曼散射过程,在痕量物质检测、光电发光器件等领域具有独特的优势。随着微纳加工技术的不断进步,光学微腔的设计朝着更高品质因子和更小模式体积方向发展,光与物质相互作用效率持续提升,展现出了更多独特的光辐射及光散射增强特性。然而,相比于金属表面等离激元近场调控,光学微腔在增强荧光及拉曼痕量检测方面仍面临挑战。为了克服这一难题,人们提出了光学微腔-金属/二维半导体复合结构,为不同场景下的高性能荧光增强和拉曼痕量检测提供了全新的解决方案,展现出光学微腔在光辐射和光散射增强领域巨大的应用潜力。本文总结了近20年来光学微腔荧光和拉曼光谱增强技术的研究进展,详细介绍了光学微腔的种类及其光学特性,深入探讨了光学微腔及其复合结构荧光和拉曼增强机制与前沿研究成果。最后,对未来光学微腔荧光和拉曼光谱增强技术的发展和应用前景进行了总结与展望。

关键词：光学微腔荧光光谱拉曼光谱表面增强荧光光谱表面增强拉曼光谱

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基于DNA存储的食品防伪溯源:技术、挑战与展望

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食品科学 2025年第4期46卷 306-314页

作者：宋亚峰邢冉冉梁晓珂龚娜甄子璇张九凯陈颖中国检验检疫科学研究院北京100176 天津科技大学食品科学与工程学院天津300450

食品防伪和溯源是保障食品安全的重要方式。针对不断升级的假冒伪劣手段,多种鉴别技术逐步发展,这些技术在食品质量与安全领域发挥着至关重要的作用。近年来,依靠DNA分子的自身优势,开发出了更先进、更精确的识别和追踪技术,为建立高效... 详细信息

食品防伪和溯源是保障食品安全的重要方式。针对不断升级的假冒伪劣手段,多种鉴别技术逐步发展,这些技术在食品质量与安全领域发挥着至关重要的作用。近年来,依靠DNA分子的自身优势,开发出了更先进、更精确的识别和追踪技术,为建立高效防伪与精准溯源的食品安全监管体系提供了新思路。本文概述DNA存储技术和DNA溯源码的发展进程,阐述DNA溯源码在食品防伪溯源方面的应用现状及最新研究进展,探讨跨学科合作在推动DNA溯源技术发展中的必要性,以及在实施过程中可能遇到的可持续性和安全性问题。最后,对DNA溯源技术的未来发展趋势进行展望,并针对当前面临的挑战提出相应的解决方案和改进策略,旨在为食品真实性鉴别和产地追溯提供更为科学、高效的手段。

关键词：食品真伪鉴别食品溯源 DNA存储 DNA溯源码

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医用可降解Zn-Fe系锌合金的研究进展及展望

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工程科学学报 2025年第4期47卷 717-726页

作者：石章智赵善鹏高克玮薛喆姚生莲陈颖芝张晋王鲁宁北京科技大学材料科学与工程学院北京100083 辽宁材料实验室材料智能技术研究所沈阳110004 首都医科大学附属北京潞河医院骨中心北京101149 首都医科大学附属北京积水潭医院运动医学科北京100035

因为生物相容性好、降解速率合适、抗菌性强等优点,锌成为继镁和铁之后很有发展前景的医用可降解金属.纯锌的强度低,加入营养元素Fe有强化效果.本文从微观组织、力学性能、降解行为与生物相容性四个方面综述了Zn‒Fe系锌合金的研究进展.... 详细信息

因为生物相容性好、降解速率合适、抗菌性强等优点,锌成为继镁和铁之后很有发展前景的医用可降解金属.纯锌的强度低,加入营养元素Fe有强化效果.本文从微观组织、力学性能、降解行为与生物相容性四个方面综述了Zn‒Fe系锌合金的研究进展.该类锌合金中的主要第二相是底心单斜结构的FeZn_(13)相,它形成Ⅰ型{110}<‒1,1,‒2.81>孪晶,在合金熔体凝固过程中以孪晶面{110}为择优生长界面.FeZn_(13)的硬度为208 HV,约为纯锌的4倍,压缩断裂应变为0.5%.少量Fe的加入便可以形成体积分数较高的FeZn_(13)相,Fe质量分数为2.6%时,FeZn_(13)相的体积分数达到50%.在Zn‒Fe合金中添加Mg、Si、Mn和RE(稀土元素)可以提高强度,其中Mn的加入形成(Fe,Mn)Zn_(13)/MnZn_(13)核/壳结构第二相.FeZn_(13)的电位比Zn高317 mV,促进Zn相降解,降解产物主要为Zn(OH)_(2)、ZnO、Zn_(3)(PO_(4))_(2)、ZnCl_(2)、ZnCO_(3)和Ca_(3)(PO_(4))_(2).Zn‒Fe合金对多种细胞的存活率大于85%,溶血率小于5%,展现出较好的生物相容性.未来,Zn‒Fe系锌合金的发展要解决FeZn_(13)相粗大导致的强化效果和降解均匀性较低的关键问题,并在大动物体内开展该种材料制成的植入器械的长期研究以推进临床应用.

关键词：锌合金微观组织力学性能降解行为生物相容性

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阳离子对C-S-H凝胶孔内氯离子扩散影响的分子模拟

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建筑材料学报 2025年第1期28卷 1-8页

作者：李冬桑文龙吴洁琼金浏北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室北京100124

基于分子动力学方法,探究了4种阳离子(K^(+)、Na^(+)、Ca^(2+)、Mg^(2+))对氯离子在水化硅酸钙(C‑S‑H)凝胶孔中扩散行为的影响机理.结果表明:C‑S‑H对氯离子的吸附量与其对阳离子的吸附能力相关;Ca^(2+)和Mg^(2+)可以促进氯离子的吸附,使... 详细信息

基于分子动力学方法,探究了4种阳离子(K^(+)、Na^(+)、Ca^(2+)、Mg^(2+))对氯离子在水化硅酸钙(C‑S‑H)凝胶孔中扩散行为的影响机理.结果表明:C‑S‑H对氯离子的吸附量与其对阳离子的吸附能力相关;Ca^(2+)和Mg^(2+)可以促进氯离子的吸附,使C‑S‑H中的表面钙容易脱附进入溶液,延长氯离子和孔隙水的空间相关性,导致氯离子周围形成多层水合壳,降低其扩散能力;在被C‑S‑H层吸引的阳离子以及水分子的共同作用下,4种溶液中C‑S‑H凝胶孔中的氯离子扩散系数大小依次为KCl>NaCl>CaCl_(2)>MgCl_(2).

关键词：分子动力学水化硅酸钙氯离子扩散阳离子吸附能力

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