2011～2020年华北平原气溶胶光学厚度时空分布特征及潜在源分析

随着经济高速增长和城市化进程不断加快,华北平原区域性空气污染问题愈演愈烈。针对该区域开展长时序气溶胶光学厚度时空分布特征和潜在源分析研究,对华北平原大气污染治理具有重要意义。基于长时序MODIS/Terra C6.1 MOD04_L2气溶胶光学厚度产品,分析华北平原气溶胶光学厚度的时空分布特征,并利用后向轨迹聚类分析讨论华北平原7个重点城市气团输送的季节变化,并以污染较为严重的河北石家庄为例进行潜在源分析和浓度权重分析,探究影响其大气质量的污染物潜在源区。结果表明:2011～2020年华北平原气溶胶光学厚度月均值呈显著的周期性变化,以年为周期,每个周期内峰值一般出现在6月至8月; 气溶胶光学厚度月际年内呈单峰分布,峰值出现在6月(0.75),最小值出现在12月(0.37); 气溶胶光学厚度季均值从大到小依次为夏季(0.67)、春季(0.59)、冬季(0.49)、秋季(0.46); 10年间气溶胶光学厚度呈下降趋势,整体下降幅度达36.84%,其中2011年最高(0.72),2018年最低(0.45); 华北平原7个重点城市春、夏、秋、冬四季主要受短距离气团输送影响较大,长距离气团输送影响较小; 2014～2020年河北石家庄的空气质量优良天数占比相对较小,空气质量状况差,影响其空气质量的污染物多为本地生成,同时也受周边省市近距离输送的影响。     

Investigation on standard entropy change of metal hydrides and work function of metals

We focused on the work function of metals as an index of ion binding property between metals and hydrogen and analyzed the relation between the standard entropy change of metal hydrides and the work function of metals (alloys). The standard entropy change of saline hydrides and metallic hydrides roughly increased with the work function. It was indicated that hydrogen storage alloys consist of metal elements A and B whose work functions are small and large, respectively. The standard entropy changes of alloy-based metal hydrides with different composition ratio ΔS⁰ linearly increased with the work functions of the alloys W_c. W_c also linearly increased with the bulk modulus B_c. Then, it was found that ΔS⁰ was proportional to the standard heat of formation ΔH⁰ because dW_c/dB_c, dΔS⁰/dW_c and dΔH⁰/dB_c are constant.     

Fuzzy approximation-based adaptive control of nonstrict feedback stochastic nonlinear systems with time-varying state constraints

This article develops an approximation-based fuzzy control scheme for nonstrict feedback stochastic nonlinear systems (NFSNS) with time-varying state constraints. The difficulty in constructing controller is how to conquer the algebraic loop problem caused by nonstrict feedback structure, as well as prevent the state constraints from violating. To dispose the time-varying state constraints, time-varying barrier Lyapunov function is incorporated into the backstepping design framework. The lumped uncertainties of NFSNS are approximated by the fuzzy logic systems. By virtue of fuzzy basis function, the algebraic loop problem is effectively handled. Theoretical analysis shows that the predefined state constraints are not violated and all signals of the closed-loop systems are bounded. Finally, simulation results substantiate the validity of the devised method.     

基于声发射和高斯混合模型的灰岩破裂特征识别研究

通过单轴压缩条件下灰岩破裂过程的声发射试验研究,利用高斯混合模型(GMM)对加载过程声发射信号波形特征进行深入分析,探索性识别灰岩破裂失稳过程的裂纹模式及其前兆特征。分析结果表明,灰岩在单轴加载过程中先后主要存在张拉和剪切两种破裂模式。其中,张拉破裂的声发射信号波形特征在AF-RA坐标空间呈现低A_F值、高R_A值分布;剪切破裂的声发射信号波形特征在AF-RA坐标空间呈现低R_A值、高A_F值,且随着应力的增加分布中心向A_F轴靠拢。GMM分析结果揭示了灰岩在整个应力加载过程中以张拉裂纹为主,在加载前中期几乎全为张拉裂纹,临近破坏阶段过渡到剪切破坏为主。剪切裂纹所占比例的最大值出现在(0.8～0.9)σ_c阶段,也是AF-RA坐标轴分布呈现最大A_F值时。研究结果可为预测早期灰岩破裂失稳提供参考,同时为深入研究识别岩石破裂失稳前兆信号特征提供了一种分析方法。     

多约束下距离加权最优滑模末制导律

为解决多约束下制导炮弹的精确制导问题,采用带有相对距离权函数的最优滑模末制导律,将权函数引入到最优制导律中,通过改变制导炮弹的运动轨迹、运动时间,进而增强制导精度。针对单权函数难以同时满足制导精度与导引头视线角、过载等约束的问题,采用不同权函数的分段加权方法解决加权最优末制导引起的制导问题。结合滑模变结构控制理论,设计分段加权最优滑模末制导律,增强制导系统的抗干扰能力。仿真验证结果表明,该末制导律既能解决过载、导引头视线角、落角等多约束情况下的精确制导问题,同时又具有一定的鲁棒性。     

靶面激光光斑尺寸原位测量的研究

提供了一种简便易行的靶面激光光斑尺寸原位测量的方法。从高斯光束的横向光强分布特性出发,建立了激光烧蚀斑半径与辐照激光能量、光斑尺寸、烧蚀阈值间的关系式,模拟分析发现辐照激光光斑尺寸对烧蚀斑半径随辐照能量变化曲线有较大影响。对于脉宽为2 ms,波长为1064 nm的激光,实验测量了不同能量激光辐照下相纸烧蚀斑半径,并用推导出的关系式拟合测量数据,获得了靶面处光斑尺寸和样品烧蚀阈值。同时,也测量了不同位置处的光斑尺寸和样品烧蚀阈值,对高斯光束束腰位置和样品烧蚀阈值的光斑尺寸效应进行了验证。研究结果表明该技术结果可靠,简单高效。该技术可以为高能激光与固体物质相互作用的基础研究和激光加工等应用领域中实现简单方便地测量靶面光斑尺寸提供帮助。     

限制失真的网格参数化方法

针对当前网格参数化效率较低、映射失真较严重的问题，提出一种限制失真的网格参数化方法。首先，预处理原始网格模型。输入原3D网格模型，采用Half-Edge数据结构来重新组织网格并切割网格模型产生相应的切缝；构建Tutte映射把3D网格映射到一个2D凸多边形域，即构建2D网格模型。然后，进行限制失真的网格参数化计算。将Tutte映射后的2D网格模型作为限制失真计算的初始数据，建立相对于原3D模型网格的失真度量函数；求得该度量函数的最小值点，即为映射后的网格坐标集合；将映射后的网格作为限制失真映射的输入网格，设定迭代终止条件，循环迭代直至迭代结束，得到收敛的最优网格坐标；在计算映射失真度时，针对等距映射失真采用Dirichlet能量函数度量，针对共形映射失真采用尽可能等距（MIPS）能量函数度量；在求解映射失真度量函数的最小值点时采用代理函数法结合组合牛顿法的最优解方法。最终，实现了该方法并开发了一个原型系统。在原型系统中，分别设计了限制等距失真和限制共形失真的网格参数化实验，对程序执行时间和失真能量下降情况进行了统计和对比，提供了相应的纹理映射效果展示。实验数据表明，所提出的方法执行效率高、映射失真能量下降快，最优值收敛质量稳定；纹理映射时纹理着色均匀、布局紧致、线条均匀，符合实际应用的标准。     

顺苯磺酸阿曲库铵不抑制患者接受术中血液回收后肌肉及呼吸功能的恢复:单中心前瞻性研究

目的术中血液回收技术(intraoperative blood salvage,IBS)是临床常用的一种血液保护技术,但术后自体血液回输存在肌松药物残留问题。顺苯磺酸阿曲库铵(cis-atracurium besilate,Cisa)是一种新型肌松药物,本研究观察Cisa应用于接受IBS患者的临床安全性。方法前瞻性分析比较2017年3月至6月在北京积水潭医院脊柱科接受全身麻醉下腰椎减压内固定手术的50例腰椎间盘突出患者。患者顺序纳入,前25例进入试验组,后25例进入对照组。全身麻醉后应用Cisa作为肌松药,采用IBS技术于术中采集手术视野自体血并洗涤。术后入恢复室,常规监测4个成串刺激(train-of-four stimulation,TOF)以评估肌肉恢复情况,拔除气管插管后每隔5 min记录TOF值,共观察40 min。试验组患者于拔除气管插管后一次性输入术中收集的自体血,对照组于40 min观察结束后回输自体血。分析并比较两组患者术前及观察结束时的动脉血氧分压(arterial partial pressure of oxygen,PaO_2)和二氧化碳分压(partial pressure of carbon dioxide in artery,PaCO_2),用于评估呼吸功能恢复情况。结果所有患者完成全部观察内容,其中男女比例1∶1,年龄(55. 1±11. 1)岁,体重(72. 7±9. 8) kg,两组基线资料均衡,TOF值随时间推迟呈上升趋势,但两组患者在40 min观察点上TOF增加值无统计学差异[(9. 6±7. 3)%比(9. 5±8. 1)%,P=0. 963]。两组患者在观察结束时均出现一定程度的呼吸功能不全,但组间PaCO_(2-incr)[4. 4(2. 0,8. 0) mm Hg比4. 8 (0,7. 1) mm Hg,P=0. 312)(1 mm Hg=0. 133 kPa)和PaO_(2-decr)[3. 2 (-2. 4,7. 9) mm Hg比7. 2(-1. 6,13. 0) mm Hg,P=0. 133]并无统计学差异。结论全身麻醉下接受IBS的患者使用Cisa作为肌松药物是安全的。     

高斯混合模型结合加权似然的目标跟踪算法

鉴于高斯混合模型对背景变化快时无法精确检测出目标和目标跟踪的适应性差等瑕疵，提出了基于加权似然跟踪器来改进高斯混合模型实现运动目标跟踪算法。主要引入了自适应高斯混合模型来实时检测运动目标，然后空间加权似然来进行视频中的目标定位，引入加权似然期望值来改进高斯混合模型处理视频中的多尺度、多角度变化的目标跟踪不精准问题。通过VOT 2014 dataset对比实验结果表明提出的基于加权似然跟踪（Weighted Likelihood Tracking，WLT）和改进高斯混合模型（Improved Gaussian Mixture Model，IGMM）的目标跟踪算法较传统高斯混合模型跟踪算法在跟踪的精度有较大提高。在应对多尺度、多角度变化的目标跟踪表现出了较大的优势。     

First principles computational studies of spontaneous reduction reaction of Eu(III) in eutectic LiCl‐KCl molten salt

Using first principles calculations, we study fundamental mechanism of spontaneous reduction reaction of Eu³⁺ to Eu²⁺ in eutectic LiCl‐KCl molten salt. We decouple the reaction Gibbs free energy into enthalpy and entropy contributions by using rigorous thermodynamic formalism. Key structural features of the solvation shell are characterized by the radial distribution function and the coordination number. Compared with Eu²⁺, the Eu³⁺ ion has a more rigid framework of the solvation shells, corroborating its stronger electrostatic interaction with neighboring ligands of Cl^? ions and a more favorable state on the aspect of enthalpy. Computations on vibrational frequency, however, pose significant contribution of vibrational entropy to the reaction Gibbs free energy for the reduction. Vibration frequency of Eu²⁺ is smaller than that of Eu³⁺, driving a more positive change of the entropy in the reduction reaction. Furthermore, an Eu²⁺ diffuses more quickly than an Eu³⁺ in the LiCl‐KCl molten salt with switching mechanism of ligand Cl^? ions in the solvation shell. Our results propose that the spontaneity of the reduction reaction is driven by the entropic contribution by overcoming the penalty of the reaction enthalpy.