Multi-layer phenomena in petawatt laser-driven acceleration of heavy ions

Laser-accelerated high-flux-intensity heavy-ion beams are important for new types of accelerators.A particle-in-cell program(Smilei) is employed to simulate the entire process of Station of Extreme Light(SEL) 100 PW laser-accelerated heavy particles using different nanoscale short targets with a thickness of 100 nm Cr, Fe, Ag, Ta, Au, Pb, Th and U, as well as 200 nm thick Al and Ca. An obvious stratification is observed in the simulation. The layering phenomenon is a hybrid acceleration mechanism reflecting target normal sheath acceleration and radiation pressure acceleration, and this phenomenon is understood from the simulated energy spectrum,ionization and spatial electric field distribution. According to the stratification, it is suggested that high-quality heavy-ion beams could be expected for fusion reactions to synthesize superheavy nuclei. Two plasma clusters in the stratification are observed simultaneously, which suggest new techniques for plasma experiments as well as thinner metal targets in the precision machining process.

Improved H_∞ control for networked control systems with network-induced delay and packet dropout

The H_∞ performance analysis and controller design for linear networked control systems(NCSs) are presented.The NCSs are considered a linear continuous system with time-varying interval input delay by assuming that the sensor is time-driven and the logic Zero-order-holder(ZOH) and controller are event-driven.Based on this model,the delay interval is divided into two equal subintervals for H_∞ performance analysis.An improved H_∞ stabilization condition is obtained in linear matrix inequalities(LMIs) framework by adequately considering the information about the bounds of the input delay to construct novel Lyapunov–Krasovskii functionals(LKFs).For the purpose of reducing the conservatism of the proposed results,the bounds of the LKFs differential cross terms are properly estimated without introducing any slack matrix variables.Moreover,the H_∞ controller is reasonably designed to guarantee the robust asymptotic stability for the linear NCSs with an H_∞ performance level γ.Numerical simulation examples are included to validate the reduced conservatism and effectiveness of our proposed method.

Stochastic stability of networked control systems with network-induced delay and data dropout

This paper deals with the stochastic stability of networked control systems with the presence of network- induced delay and transmitted data dropout. Based on the Lyapunov approach, sufficient conditions for the mean-square stability of the networked control system are derived subject that the sequence of transmission interval is driven by an identically independently distributed sequence and by a finite state Markov chain, respectively. Stabilization controllers are constructed in terms of linear matrix inequalities correspondingly. An example is provided to illustrate our results.

Packet-loss-dependent stabilization of NCSs with network-induced delay and packet dropout

This paper is concerned with controller design of net- worked control systems （NCSs） with both network-induced delay and arbitrary packet dropout. By using a packet-loss-dependent Lyapunov function, sufficient conditions for state/output feedback stabilization and corresponding control laws are derived via a switched system approach. Different from the existing results, the proposed stabilizing controllers design is dependent on the packet loss occurring in the last two transmission intervals due to the network-induced delay. The cone complementary lineara- tion （CCL） methodology is used to solve the non-convex feasibility problem by formulating it into an optimization problem subject to linear matrix inequality （LMI） constraints. Numerical examples and simulations are worked out to demonstrate the effectiveness and validity of the proposed techniques.

Elucidating Ion Transport Phenomena in Sulfide/Polymer Composite Electrolytes for Practical Solid-State Batteries

Despite the enormous interest in inorganic/polymer composite solid-state electrolytes(CSEs)for solid-state batteries(SSBs),the underlying ion transport phenomena in CSEs have not yet been elucidated.Here,we address this issue by formulating a mechanistic understanding of bi-percolating ion channels formation and ion conduction across inorganic-polymer electrolyte interfaces in CSEs.A model CSE is composed of argyrodite-type Li_6PS_5Cl(LPSCl)and gel polymer electrolyte(GPE,including Li~+-glyme complex as an ion-conducting medium).The percolation threshold of the LPSCl phase in the CSE strongly depends on the elasticity of the GPE phase.Additionally,manipulating the solvation/desolvation behavior of the Li~+-glyme complex in the GPE facilitates ion conduction across the LPSCl-GPE interface.The resulting scalable CSE(area=8×6(cm×cm),thickness~40μm)can be assembled with a high-mass-loading LiNi_(0.7)Co_(0.15)Mn_(0.15)O_(2)cathode(areal-mass-loading=39 mg cm~(-2))and a graphite anode(negative(N)/positive(P)capacity ratio=1.1)in order to fabricate an SSB full cell with bi-cell configuration.Under this constrained cell condition,the SSB full cell exhibits high volumetric energy density(480 Wh L_(cell)~(-1))and stable cyclability at 25℃,far exceeding the values reported by previous CSE-based SSBs.

单气泡气液传质系数测量实验系统开发

传递过程原理是化学工程与工艺专业的核心课程之一,其中质量传递相关知识是该课程的重点和难点,而理论和实践相结合的方法是提升课堂教学效果的可行途径。设计并开发了一套基于方腔流的单气泡气液传质系数测量实验系统。将质量传递的基础理论知识和计算机图像识别技术充分结合,探索气液传质过程的影响因素。实验结果表明,增大循环体积流量和提高温度均有利于气液传质。该实验可作为传递过程原理课程理论学习的有益补充,培养学生对化工过程典型现象的科学思考和分析能力。

不同终板愈合形态对椎间盘生物力学影响的有限元研究

目的探讨软骨终板的不同愈合形态对终板本身以及椎间盘的生物力学影响。方法选取河北医科大学第三医院一名健康成年男性志愿者,计算机断层扫描受试者的T12~L2椎体,经三维重建后构建实体三维椎体模型。构建正常软骨终板、曲度增加终板、不规则愈合终板和创伤性Schmorl结节终板4种不同软骨终板模型。在进行模型有效性验证后,施加500 N垂直载荷于T12椎体上表面,获取各模型的软骨终板和椎间盘的应力分布。结果曲度增加模型髓核的应力略有增加,不规则愈合模型与创伤性Schmorl结节模型均有明显降低,分别降低38.1%和27.5%。曲度增加模型纤维环的应力略有降低,不规则愈合模型与创伤性Schmorl结节模型均有明显增加,分别增加9.8%和6.3%,且纤维环的应力集中区域较为一致,位于纤维环-髓核交界区域以及纤维环的外围。结论软骨终板的形态改变会导致椎间盘应力的重新分布,为软骨终板形态改变导致椎间盘退变提供生物力学依据。

当代中国民族叙事的演变及重塑

中华人民共和国成立后,在面对和应对复杂且影响突出的民族事象的过程中,一套完整的民族叙事逐渐建立起来,并定格于当代中国历史之中。新中国成立后的相当长时间里,民族叙事围绕少数民族进行;中华民族伟大复兴被确立为国家发展目标后,中华民族在民族叙事中的地位日渐突出,一个以中华民族为中心的叙事在多种因素推动下逐步构建起来。如此,一种具有70多年演进历史的民族叙事,既是关于民族事象的阐释体系,也是今天了解和把握民族认知和对应方式的重要对象。今天,在国家发展的形势和任务发生根本变化之际,根据形势的变化思考民族叙事的重塑问题,结合对民族叙事历史经验的反思,塑造一个将中华民族与国内各个民族相结合的复合型叙事,从而对当代中国的民族事象进行全面的阐释,形成一个完整的认知体系就势在必行。

纳米材料中的界面现象

在课程教学中融入科学前沿实例不仅可以阐明所学基本原理的实际意义,还可以为基本原理的灵活应用提供范例,启发学生独立思考能力。界面化学是物理化学课程中的重要学习内容,但由于在常规尺度的多相体系中界面现象并不显著,学生对该部分知识常有忽视。近年来纳米材料已成为国内外研究的热点。纳米材料由于其高界面分子比例而表现出更为显著的界面现象。将界面化学的基本原理应用于纳米材料的研究中,已取得了一系列令人瞩目的成果。本文首先对附加压力、接触角等相关界面现象的基本原理进行梳理,然后分别介绍根据这些基本原理所发展出的分子马达、光控微流控器件、液体门控技术以及超疏水表面四项科技突破。

医药院校物理化学课程思政元素的挖掘

物理化学是医药院校药学专业的重要专业基础课程,蕴含丰富的思政元素。为深入贯彻“以德育人”的教育理念,高校应充分借助课堂教学平台,深入挖掘物理化学课程中所蕴含的思政元素。文章对物理化学“表面现象”章节的思政元素进行探讨,阐述思政元素与相关内容融合的切入点。在教学过程中融入思政元素,既培养学生的学习兴趣,又提升了学生的思想道德修养。

大语言模型时代的开源知识生产:机遇、挑战与未来

随着大语言模型的崛起,开源知识生产领域迎来了新的变革。大语言模型对开源知识生产的积极影响及其潜在挑战并存。一方面,大语言模型通过适应开源社区的坎宁安定律、提供全天候的新人知识培训支持,以及通过领域化构建策略来修正知识生产的系统性偏差,显著提升了开源知识的生成与传播效率;另一方面,大语言模型带来的幻觉现象、版权风险、数字剥削问题以及“死亡互联网”趋势的加剧,对开源知识的核查、合法性、价值观以及生态环境构成了严重威胁。基于此,未来应强化人类认知体验在引导大语言模型技术发展中的核心作用,并通过实践不断探索解决方案,以期实现大语言模型知识生产与开源知识生产的和谐共生及共同进步。

基于混合粒子群算法的波浪能发电集群优化方法

对波浪能发电集群的优化控制有助于波浪能的有效利用,为此文章提出了基于混合粒子群算法的波浪能发电集群优化方法。以直驱式发电装置为研究对象,探讨其构成发电集群短期尺度下稳定状态的数学模型,由简至繁依次考虑波浪动态压力、装置间辐射影响和遮挡效应,以便更准确地模拟一定密集度的波浪能发电装置部署下的实际效果。以集群功率最大化为优化目标,根据装置运动和海域能量约束,提出混合粒子群算法求解集群的最优参数,在传统算法基础上设定自适应惯性权重并加入交叉和变异操作,以应对复杂集群方程解空间的多峰性问题。算例结果验证了所述集群优化方法的有效性,求解质量良好;同时表明波浪能发电集群规模越大,装置之间的辐射影响越复杂,遮挡效应越明显。

社交媒体时代青年“偶像文化”透视与教育引导

文章首先明确“偶像文化”相关概念内涵,从理论上解析网络青年亚文化、“偶像文化”。其次,对“偶像文化”进行深层透析,从现实呈现上说明“偶像文化”“是何”的问题。再次,运用多学科综合分析,从教育学、心理学、社会学、新闻传播学等学科探讨“粉丝”群体的行为表现与心理机制,说明“何以”的问题。从次,探究“偶像文化”的影响,说明“有何”影响的问题。最后,针对粉丝行为的“失范”,提出有效的应对措施,回答“如何”应对“偶像文化”影响的问题,切实回应引导“偶像文化”有序发展及青年价值观培塑的时代要求和现实诉求。

现象学视域下扩大文化消费的策略

基于现象学视域,运用现象学方法,探索扩大文化消费的策略,可以提出:第一,注重观察文化消费现象,着重把握现象现出的消费意向;本质直观现象现出的文化心理;从现象中汲取文化创意的灵感。第二,理性创造文化消费现象,用文化产品把文化消费的“意”现出象来;用文化产品把社会文化的“意”现出象来;用文化产品把各种故事的“意”现出象来;用文化产品把不觉不明的“意”现出象来。第三,进阶演化文化消费现象,善用文化传播新媒体,推动文化消费现象“出圈”;延长现象的滞留时间,增加文化消费现象边际效益;引导负现象正向转化,增加文化消费现象社会效益。

基于两步法的沙漏型浮体砰击压强分析

为探究沙漏型FPSO的砰击压强特性,采用两步法对浮体在典型波浪环境下砰击次数和砰击压强展开研究。基于波浪势流理论计算沙漏型FPSO在典型波浪环境的运动响应,利用多项式拟合浮体典型剖面在入水前后时刻的垂向速度时间历程曲线;基于计算流体力学理论数值模拟浮体二维剖面入水砰击压强。模拟结果表明,具有优异水动力性能的沙漏型浮体,距离水线面越近的横剖面平均入水砰击次数和有效砰击速度越大;最大砰击压强区域在沙漏型FPSO上浮体舷侧的两端;底部形状越平或曲率半径越来越大,二维剖面的砰击压强峰值越大。

碲镉汞红外探测器前置放大电路低温稳定性研究

在航天工程应用过程中,发现室温下HgCdTe红外探测器前置放大电路输出正常,但是当温度降低至-55℃时,输出有振荡现象,对探测器施加红外辐照后振荡现象加剧。文章首次对该现象进行系统研究,提出了HgCdTe红外探测器电路在低温下光照后的等效电路模型,从相位裕度与增益裕度角度分析前置放大电路在低温下产生振荡的机理,并在此基础上,提出了抑制低温光照后前置放大电路振荡的解决方法,实验结果验证了该方法的有效性。

半环形外固定支架治疗C型桡骨远端骨折的稳定性有限元分析

目的:探讨半环形外固定支架治疗C型桡骨远端骨折的稳定性。方法:选取1名健康成年男性志愿者,分别采用CT和MRI扫描腕关节。基于CT和MRI扫描数据,建立正常腕关节的三维有限元模型,并对模型有效性进行验证。基于正常腕关节的三维有限元模型,建立C1、C2、C3型桡骨远端骨折有限元模型,制作并装配半环形外固定支架。分别在装配半环形外固定支架的C1、C2、C3型桡骨远端骨折有限元模型上施加轴向、旋前及掌屈载荷,记录不同载荷下3种桡骨远端骨折有限元模型桡腕关节面的轴向最大相对位移及骨折块的最大应力和最大位移。结果:(1)正常腕关节有限元模型构建和验证结果。本研究建立的正常腕关节有限元模型涉及1 094 717个单元,387 763个节点。在尺骨近端施加完全约束后,对模型施加100 N的轴向载荷,桡腕关节面最大应力为10.7 MPa;桡骨远端关节面主要应力分布于桡舟关节面和桡月关节面,且桡舟关节面所承受的应力较大;该结果与文献中尸体实验结果一致,提示正常腕关节有限元模型构建成功。(2)3种桡骨远端骨折有限元模型桡腕关节面的轴向最大相对位移。在轴向载荷下,C1、C2、C3型桡骨远端骨折有限元模型桡腕关节面的轴向最大相对位移依次为0.27 mm、0.14 mm、0.64 mm;在旋前载荷下,C1、C2、C3型桡骨远端骨折有限元模型桡腕关节面的轴向最大相对位移依次为0.21 mm、0.29 mm、0.36 mm;在掌屈载荷下,C1、C2、C3型桡骨远端骨折有限元模型桡腕关节面的轴向最大相对位移依次为0.11 mm、0.08 mm、0.24 mm。(3)3种桡骨远端骨折有限元模型骨折块的最大应力。在轴向载荷下,C1、C2、C3型桡骨远端骨折有限元模型骨折块的最大应力依次为5.58 MPa、20.93 MPa、40.91 MPa;在旋前载荷下,C1、C2、C3型桡骨远端骨折有限元模型骨折块的最大应力依次为1.45 MPa、11.31 MPa、11.89 MPa;在掌屈载荷下,C1、C2、C3型桡骨远端骨折有限元模型骨折块的最大应力依次为0.78 MPa、19.94 MPa、4.66 MPa。(4)3种桡骨远端骨折有限元模型骨折块的最大位移。在轴向载荷下,C1、C2、C3型桡骨远端骨折有限元模型骨折块的最大位移依次为0.63 mm、1.4 mm、1.5 mm;在旋前载荷下,C1、C2、C3型桡骨远端骨折有限元模型骨折块的最大位移依次为0.10 mm、0.16 mm、0.16 mm;在掌屈载荷下,C1、C2、C3型桡骨远端骨折有限元模型骨折块的最大位移依次为1.24 mm、1.15 mm、1.05 mm。结论:半环形外固定支架治疗C型桡骨远端骨折具有较好的稳定性。

宽级配珊瑚土落雨制模分层现象与控制方法

珊瑚土场地液化是港口工程和滨海设施及岛礁典型的地震灾害现象之一,而珊瑚土具有级配宽、细粒含量高和易破碎等特点。落雨法作为研究饱和模型场地与单元试验液化的重要制模手段,针对落雨法在制备珊瑚土地基模型时出现的分层问题,利用自主研制的大型落雨装置及高速摄像和PFC3D离散元模拟,分析细粒含量、流量大小、落距和出砂口移动速度等因素对分层现象的影响,揭示分层现象的产生机理,并建立相应控制方法。研究结果表明:相对于落距和出砂口移动速度,细粒含量和流量是影响颗粒分层的主要因素。随着细粒含量的增加,分层现象逐渐减弱;随着流量的增大,分层现象逐渐明显;当落距和出砂口移动速度达到一定范围时,分层现象不会再随之增大而出现明显变化。高速摄像分析表明,粗细颗粒在出砂口移动时会出现粗细颗粒的分离,二者之间有着明显的分离界限,其结果表明,分层现象是在重力、空气拖曳力以及出砂口侧向移动的综合作用下产生的。利用PFC3D离散元模拟落雨法制模的过程,模拟结果与试验结构及高速摄像分析结果高度契合,证明PFC3D数值模拟方法的可行性。结合流量、落距和出砂口移动速度等影响因素,提出一种可有效控制落雨法分层现象的方法,为制备大型宽级配珊瑚土模型提供指导依据。

亨廷顿舞蹈病一家系5代病例报告并文献复习

目的加深对亨廷顿舞蹈病(HD)遗传方式和临床特征的认识。方法对1个5代家系中的13例病人进行调查,对每一代病人的临床特点进行回顾性分析,并对其中2代病人的基因进行分析。结果该家系患病男性明显多于女性,发病年龄随世代递减。主要临床症状为不自主运动、剪刀步态、智力低下和性格异常。结论该家系的遗传传递有助于加深对HD遗传方式和临床特征的认识。

低雷诺数翼型多目标优化设计研究

为消除低雷诺数下对称翼型小迎角范围内的气动力非线性现象,基于高斯过程回归模型及NSGA‑Ⅱ多目标遗传算法并耦合RANS的数值方法建立了低雷诺数翼型优化设计程序,以多个状态下小迎角范围内的平均巡航因子为目标函数开展翼型优化设计。结果表明:优化翼型具有明显的几何凸起,有效改变了分离泡的位置和类型,进而显著改善翼型气动特性,Re=4×104时小迎角范围内的升力系数非线性现象基本消失。进一步分析发现优化翼型的凸起增强了壁面的对流影响和来流抵抗逆压梯度的能力,进而改善了翼型的气动特性。