尺度因子正则化BN算法

针对进一步提升深度神经网络训练的收敛速度问题,借鉴批规范化(Batch Normalization,BN)算法的特点,提出尺度因子正则化BN算法。通过对BN层中的可学习尺度因子γ施加L2正则化,使得γ得到衰减,进而参数的梯度上界降低,优化空间更加平滑。基于VGG16 Net与AlexNet,在cifar10、cifar100及裂缝图像数据集上进行该算法与BN算法的图像分类对比实验,结果表明该算法不仅提高了网络训练的收敛速度,而且在相同训练次数下提高了准确率。

国际关系史课程教学中实施课程思政的方法探析

在大学历史教学中,教师在教学课程中的价值引领在很大程度上影响大学生的历史观和价值观。国际关系史课程是历史学专业开设的一门重要专业基础课,蕴涵丰富的课程思政元素,具有强大的育人功能。在教学过程中,教师可以通过比较鉴别、榜样示范、专题嵌入等方法,将课程教学目标与思政目标有机结合,培养学生的集体主义精神、爱国主义精神和创新精神,自觉践行社会主义核心价值观。

空间站舱内微量有害气体状态评价和流转分析

文章聚焦于中国空间站长期在轨运行中微量有害气体的整体状态和控制情况,阐述了微量有害气体随舱内物质循环向冷凝水回收净化以及CO_(2)去除和还原等环节流转的规律。通过在轨状态分析、地面比对评估试验结果和流转特性分析,说明中国空间站各净化系统对舱内微量污染物成分进行了有效控制,舱内空气中微量有害气体浓度保持在较低水平。研究旨在为后续微量有害气体净化环节的运行和监测提供指导。

提升杂环芳纶复合性能的研究进展

杂环芳纶是指主链中含有芳杂环(通常为苯并咪唑)的一类对位芳纶,其具有轻质、高强高模、高耐热、耐溶剂等优异性能。相比典型的芳纶Ⅱ纤维,杂环芳纶具有更加优异的力学性能,目前在我国的航空航天和防弹防护等领域得到了实际的应用。然而,与其他有机纤维类似,杂环芳纶由于表面惰性,其与树脂的复合性能相对较低,限制了其在先进复合材料领域的应用。本文从杂环芳纶表面改性和结构设计两方面出发,总结近年来提高杂环芳纶复合性能的设计思路、技术手段和研究成果,展望其在先进复合材料应用领域的发展趋势,为有机纤维的界面设计及改善界面粘接性提供帮助和参考。

基于随机本构模型的HTPB推进剂装药结构完整性评估

针对HTPB推进剂力学性能的分散性问题,引入用对数正态概率密度函数描述的随机参数,构建随机本构模型,开展了基于随机本构模型的发动机药柱在点火增压工况下的结构完整性分析。结果表明:通过随机本构模型预测的5组应力应变曲线与试验的5组应力应变曲线重合度较高,试验曲线全部落在95%的概率区间之内,随机本构模型可以较好地反映推进剂材料的分散性;药柱的力学响应与随机参数有关,最大Von Mises应力、最大Von Mises应变、最大位移、最大损伤指数及安全系数均与随机参数呈近似线性关系;基于试验曲线拟合的本构模型和基于概率区间预测的随机本构模型获得的药柱力学响应误差不超过1%,基于概率区间预测的随机本构模型可以准确预测点火增压载荷下的药柱力学响应。

基于分子链演化的NEPE推进剂基体超弹本构模型

为了揭示硝酸酯增塑聚醚(NEPE)推进剂基体内高分子链结构演化与超弹性力学行为间的构效关系,采用多尺度方法,对复杂变形状态下NEPE推进剂基体内的高分子链演化过程及其表征模型进行了研究。首先,在基体黏合剂、固化剂和增塑剂等组分微观模型的基础上,通过对基体体系的分子动力学模拟,发展了描述复杂变形状态下交联链和自由链构形演化的动力学模型。随后,基于统计力学理论对系统自由能中交联链和自由链演化的贡献进行了定量表征,并建立了考虑高分子链交联、缠结效应的超弹本构模型。最后,结合NEPE推进剂基体胶片准静态拉伸实验数据对本构模型进行了验证。结果表明,相较于经典Arruda-Boyce超弹本构模型,基于物理机制的本构模型中本构参数具有真实的物理意义,可以通过物化实验进行参数标定,能较好地预测复杂变形状态下的基体超弹性行为,从而为推进剂基体力学性能的调控和组分优化提供模型支持。

NEPE推进剂固化降温过程残余应力应变分析

为研究硝酸酯增塑聚醚(NEPE)推进剂药柱固化与降温过程中残余应力/应变的形成机制,基于ABAQUS有限元软件对推进剂在固化与降温过程中的温度场、固化度场和应力/应变场进行数值分析。结果表明,NEPE推进剂药柱在50℃高温固化过程中,药柱内部存在温度梯度与固化速率梯度,药柱截面中心位置温度与固化速率较高,但在固化完成时内部固化度趋于一致,药柱内部的温差不会影响药柱最终的残余应力和残余应变;NEPE推进剂药柱在固化与降温2个阶段中,总残余应力/应变基本符合应力/应变叠加原理,药柱的残余应力/应变主要由固化收缩应力/应变与降温过程产生热应力/应变构成,总残余应力在这两阶段占比分别约为20%与80%,总残余应变占比分别约为30%与70%;本方法获得的残余应力/应变与传统采用温度折算方法计算结果分布趋势基本一致,但计算结果整体偏小。

基于光纤和柔性传感器的固体火箭发动机结构监测技术研究

结构监测对于固体火箭发动机的结构可靠性有着重要意义。发动机界面的温度、应变和应力以及内孔表面的应变均是结构监测的重要参数。利用惰性推进剂圆管发动机,通过在衬层/推进剂和绝热层/衬层两个界面布设FBG光纤传感器和内腔粘贴柔性应变传感器实现发动机药柱结构监测,并通过温度循环载荷试验获得界面温度、轴向应变、环向应变和主应力以及内孔环向应变等数据,验证了结构监测技术的有效性和适用性。试验结果表明,两个界面的温度和轴向应变较为一致;绝热层/衬层界面的环向应变一致性明显优于衬层/推进剂界面,其原因在于传感器在前者中更易定位;基于直角应变花方式测得的界面主应力幅值约为0.007 4 MPa;2个柔性应变传感器测得的内孔环向应变较为一致,幅值分别为13.4%和13.8%,可用于大应变监测。研究结果可为发动机结构监测系统研制和导弹系统的可靠性提供技术参考。

考虑NEPE推进剂力学性能拉压不对称性的装药结构完整性分析

为研究NEPE推进剂拉压不对称性对其装药结构完整性的影响,构建了考虑拉压不对称性的推进剂含损伤非线性本构模型,提出一种考虑拉压不对称性的装药结构完整性评估方法,并对轴向和横向联合过载作用下NEPE推进剂药柱进行了结构完整性分析。结果表明:在轴向和横向联合过载作用下,NEPE推进剂药柱处于拉压共存状态,且药柱的拉伸和压缩区域与推进剂本构模型无关;推进剂的拉压不对称性对其力学响应有一定的影响,考虑拉压不对称性的最大等效应变为1.54,介于分别由拉伸本构计算得到的应变0.193和压缩本构计算得到的应变0.100之间。考虑拉压不对称性的安全系数为5.68,大于未考虑时的安全系数1.73和4.98,传统的结构完整性评估方法较为保守。

改进YOLOv5的小目标多类别农田害虫检测算法研究

针对农田害虫图像中感兴趣目标特征不明显、小目标居多导致的目标检测精度较低的问题,提出一种基于YOLOv5改进的小目标多类别农田害虫目标检测算法。首先,在主干网络最后两个C3卷积块特征融合部分引入Swin Transformer窗口注意力网络结构,增强小目标的语义信息和全局感知能力;其次,在颈部网络的C3卷积块后添加通道注意力机制和空间注意力机制的可学习自适应权重,使网络能够关注到图像中关于小目标的特征信息;最后,由于YOLOv5自身的交并比函数存在收敛速度较慢且精确率较低的问题,引入SIOU函数作为新的边界框回归损失函数,提高检测的收敛速度和精确度。将所提出的算法在包含28类农田害虫公开数据集上进行试验,结果表明,改进后的算法在农田害虫图像数据集上的准确率、召回率和平均准确率分别达到85.9%、76.4%、79.4%,相比于YOLOv5分别提升2.5%、11.3%、4.7%。

METTL14介导ACSL4的m6A甲基化在髓核细胞铁死亡和细胞衰老中的作用

目的探究METTL14介导ACSL4的m6A甲基化在髓核细胞铁死亡和细胞衰老中的作用。方法采用市售人髓核细胞,利用叔丁基氢过氧化物复制细胞模型,分别复制METTL14过表达和敲除的稳转细胞株。通过分光光度法检测细胞内亚铁离子、MDA、GSH、GPX4水平,流式细胞术检测ROS和细胞线粒体膜电位,采用β-半乳糖苷酶染色评估细胞衰老情况。同时进行了甲基化RNA免疫共沉淀结合实时荧光定量聚合酶链反应(MeRIP-qRT-PCR)和RNA稳定性实验,探究METTL14对ACSL4表达的调控作用。结果METTL14过表达在髓核细胞中导致显著的铁过载(P<0.05)、ROS相对表达量升高(P<0.05)、MDA水平增加(P<0.05),以及GSH与GPX4水平下降(P<0.05),同时降低线粒体膜电位(P<0.05),从而促进了细胞衰老。通过MeRIP-qRT-PCR和RNA稳定性实验发现METTL14调控ACSL4的表达,并影响其mRNA的稳定性。挽救实验进一步证实METTL14通过调控ACSL4促进髓核细胞衰老的机制。结论METTL14通过介导ACSL4的m6A甲基化过程促进髓核细胞的铁死亡和衰老,为深入理解髓核细胞相关疾病的发病机制提供新的视角和治疗靶点。

GPR30对大鼠椎间盘退行性病变的作用及其机制研究

目的探讨G蛋白偶联受体30(GPR30)通过Nrf2/ARE信号通路抑制白细胞介素1β(IL-1β)诱导的大鼠椎间盘髓核细胞的凋亡、炎症反应和氧化应激。方法使用IL-1β处理大鼠椎间盘髓核细胞复制体外椎间盘退变模型,将椎间盘髓核细胞分为空白对照(Control)组、IL-1β组、IL-1β+过表达GPR30阴性对照质粒(oe-NC)组、IL-1β+过表达GPR30质粒(oe-GPR30)组、IL-1β+oe-GPR30+干扰Nrf2表达阴性对照质粒(si-NC)组、IL-1β+oe-GPR30+干扰Nrf2表达质粒(si-Nrf2)组,IL-1β的处理浓度为10 ng/mL。实时荧光定量聚合酶链反应检测GPR30 mRNA表达;Western boltting检测GPR30、抗重组与合成蛋白(Nrf2)和抗醌NADH脱氢酶(NQO1)和抗血红素加氧酶1(HO-1)蛋白表达;流式细胞术检测细胞凋亡情况;酶联免疫吸附试验检测肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和IL-6水平;使用ELISA法检测活性氧(ROS)、分光光度法检测超氧化物歧化酶(SOD)水平,比色法检测丙二醛(MDA)水平。结果IL-1β组髓核细胞GRP30 mRNA、蛋白相对表达量较Control组降低(P<0.05),IL-1β+oe-GPR30组较IL-1β+oe-NC组升高(P<0.05)。IL-1β组髓核细胞核中Nrf2蛋白相对表达量较Control组升高(P<0.05),IL-1β+oe-GPR30组较IL-1β+oe-NC组升高(P<0.05)。IL-1β组Nrf2、HO-1及NQO1蛋白相对表达量较Control组降低(P<0.05),IL-1β+oe-GPR30组较IL-1β+oe-NC组升高(P<0.05)。IL-1β组髓核细胞Nrf2蛋白相对表达量较Control组降低(P<0.05),IL-1β+oe-GPR30组较IL-1β+oe-NC组升高(P<0.05),IL-1β+oe-GPR30+si-Nrf2组较IL-1β+oe-GPR30+si-NC组降低(P<0.05)。IL-1β组髓核细胞凋亡率较Control组升高(P<0.05),IL-1β+oe-GPR30组较IL-1β+oe-NC组降低(P<0.05),IL-1β+oeGPR30+si-Nrf2组较IL-1β+oe-GPR30+si-NC组升高(P<0.05)。IL-1β组TNF-α、IL-6水平较Control组升高(P<0.05),IL-1β+oe-GPR30组较IL-1β+oe-NC组降低(P<0.05),IL-1β+oe-GPR30+si-Nrf2组较IL-1β+oe-GPR30+si-NC组升高(P<0.05)。IL-1β组ROS、MDA水平较Control组升高(P<0.05),SOD水平较Control组降低(P<0.05),IL-1β+oe-GPR30组ROS、MDA水平较IL-1β+oe-NC组降低,SOD水平较IL-1β+oe-NC组升高(P<0.05),IL-1β+oe-GPR30+si-Nrf2组ROS、MDA水平较IL-1β+oe-GPR30+si-NC组升高,SOD水平较IL-1β+oe-GPR30+si-NC组降低(P<0.05)。结论上调GPR30表达激活Nrf2/ARE信号通路,能抑制IL-1β诱导的髓核细胞凋亡、炎症和氧化应激反应。

多时态BIT遥感图像建筑物的变化检测

针对来自相同地理空间的不同时刻遥感图像之间的季节性和光度变化(色差)等因素所引起的干扰,提出了多时态-BIT遥感图像变化检测方法.该方法引入了过去多个不同时刻的遥感图像,融合当前遥感图像与过去时态遥感图像两两变化检测的结果,该方法有助于排除季节性和光度变化引起的误报,提高了变化检测的准确性;并且利用过去多个不同时刻的遥感图像,进一步消除非目标建筑变化的影响,其变化点像素差值引入作为损失函数正则化项,从而进一步提高变化检测的鲁棒性和可靠性.本文以三时态(3个不同时刻的遥感图像)为例,使用了遥感图像建筑物变化数据集进行了实验.实验结果表明,多时态-BIT方法相对于仅考虑两个时态的变化检测方法,在遥感图像建筑物变化检测任务中表现出更好的效果.

基于ST-UNet和目标特征的混凝土裂缝检测

混凝土裂缝对结构承载能力、耐久性和防水性有负面影响,因此早期裂缝检测具有重要意义.大数据和深度学习的快速发展,为裂缝智能检测提供了有效的方法.针对裂缝检测过程中图像正负样本不平衡,裂缝区域色彩深沉和低亮度的特点,提出一种基于ST-UNet(Swin Transformer U-Net)和目标特征的裂缝检测方法.该算法在网络中引入CBAM注意力机制,使网络更加关注图像中对裂缝检测起决定作用的像素区域,增强裂缝图像的特征表达能力;使用Focal+Dice混合损失函数代替单一交叉熵损失函数,处理样本图像正负样本分布不均的问题;设计APSD正则化项优化损失函数,针对裂缝区域色彩深沉、低亮度的问题,降低检测的漏检率与误检率.裂缝检测结果表明:IoU指标提升22%,Dice指数提升17%,该算法是有效可行的.

铁路建设项目绩效评价指标体系研究

为助推铁路建设项目绩效评价工作的持续开展,及时总结建设项目的得失,进一步改善项目管理,全面提升项目质量和资金使用效率,在参考和借鉴现有理论研究成果以及国内外实践经验的基础上,根据铁路建设项目的个性化特点,设计和开发其绩效评价指标体系。在此基础上,根据改进的层次分析法、加权平均法以及比较调整法,确定每一级指标的权重和分值,进而形成每个项目的评分值。分别以在建项目和完工项目为例,验证指标体系在实际应用中的合理性。研究结果表明:铁路建设项目的绩效主要体现在设计施工、竣工验收和运营维护3个阶段,相应地绩效评价应反映这3个阶段的主要特征;铁路建设项目绩效评价体系由3级指标组成,1级指标包括项目相关性、项目效率、项目效果、项目可持续性以及项目影响力,在此基础上再层层分解,形成2级指标和3级指标。1级指标具有建设项目普适性特征,2级指标和3级指标具有铁路建设项目个性化特征。通过2个具体项目案例的验证,说明评价指标体系适用于在建项目和完工项目的绩效评价,对提高铁路建设项目的实施效果与影响力具有积极的促进作用,因而具有潜在的推广应用价值。

20世纪70—90年代美国环境管制的路径转向及其深层背景分析

20世纪70—90年代,美国的环境管制路径逐步由命令-控制型演变成市场调节型,即将经济刺激和市场调节手段引入环境治理之中。命令-控制型环境管制以20世纪70年代通过的大量环境管制法案和新成立的环境管制机构为典型代表,对医治环境污染取得了一定成效,但亦因自身的严重弊端而亟需变革。大量原始官方文献显示市场调节型环境管制的酝酿萌生与对命令-控制型环境管制的反思桴鼓相应,经历了漫长复杂的生长培育机制,期间里根的新保守主义改革提供了强有力的刺激,最终因自身的诸多优势而成为美国环境管制的主要手段。美国环境管制路径的转向源于当时美国社会的特定情势,作为美国社会治理转向的有机组成部分,是对里根执政的核心理念的强力因应。

清胰汤辅治重症急性胰腺炎伴肠功能衰竭临床观察

目的:观察清胰汤辅治重症急性胰腺炎伴肠功能衰竭的效果。方法:90例按随机数字表法分为对照组和治疗组各45例。两组均用常规对症治疗和丙氨酰谷氨酰胺注射液,治疗组加用清胰汤治疗。结果:总有效率治疗组高于对照组(P<0.05)。治疗组体温恢复正常时间、首次排便时间、腹胀缓解时间、腹痛缓解时间、肠道功能恢复时间短于对照组(P<0.05)。治疗期间两组均未发生明显药物不良反应。治疗1周后两组中医症状积分、血清血淀粉酶(AMS)、脂肪酶(LPS)、二胺氧化酶(DAO)、D-乳酸、白细胞介素1β(IL-1β)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、单核细胞趋化因子蛋白-1(MCP-1)、血浆内毒素(ET)及尿乳果糖/甘露醇(L/M)水平均低于治疗前,且治疗组低于对照组(P<0.05)。治疗1周后两组胰腺血容量(BV)、血流量(BF)均高于治疗前,且治疗组高于对照组(P<0.05)。结论:清胰汤辅治重症急性胰腺炎伴肠功能衰竭可提高疗效,且安全性良好。

微阴极电弧推力器导电薄膜状态实验研究

为填补微阴极电弧推力器(Micro Cathode Arc Thruster,μCAT)导电薄膜状态有效评估手段的缺失,深入研究导电薄膜退化规律,本文基于四探针电阻率测试理论和尺寸效应拟合模型,建立了μCAT推力器导电薄膜状态表征方法,运用该方法探究了不同放电次数下样机薄膜参数的变化规律。研究表明随着放电次数的增加,薄膜电阻率上升,薄膜特征厚度减小,受二者变化的影响,薄膜电阻呈现指数上升趋势,其中厚度变化的影响大于电阻率的影响。对于金属Ti薄膜,块状电阻区和尺寸效应区的分界线在2μm左右,厚度大于5μm时推力器会由于短路失效,厚度处于0.012~2μm时为推力器的稳定放电区,这一区域处于尺寸效应区且电阻持续上升,当厚度小于0.012μm时薄膜电阻超过1000Ω并急剧上升直至推力器断路失效。导电薄膜状态评估方法是将实验测量数据和理论模型相结合计算得到导电薄膜的状态参数,通过实验验证了其有效性,可以为未来通过导电薄膜状态表征来评估μCAT寿命提供技术支持。