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关键词： 对偶四元数   轨迹规划   逆运动学   指数积   冗余机器人  

摘要： 对偶四元数作为一种超复数，在描述刚体运动中具有重要的物理意义。首先，通过分析对偶四元数与刚体运动、螺旋运动之间的关系，结合指数积（PoE）公式，得到基于对偶四元数的末端位姿变换算子。其次，根据牛顿-拉夫森法，将对偶四元数应用于求解冗余机器人逆运动学数值解。最后，根据对偶四元数的线性插值特点，提出了一种基于螺旋线性插值（ScLERP）的轨迹规划方法。以两种冗余机器人为例，验证了所提出的轨迹规划方法能够实现笛卡尔空间平滑运动和速度可控。且在求解运动学数值解时，使用对偶四元数比齐次矩阵具有更好的稳定性和更快的解算速度。

关键词： 魔芋葡甘聚糖   乳清蛋白   维生素C   W   /O/W   型多重乳液   稳定性   缓释性能  

摘要： 研究魔芋葡甘聚糖（Konjac glucomannan，KGM）与乳清蛋白（Whey protein，WP）复配对维生素C多重乳液稳定性和缓释性能的影响，为维生素C多重乳液的应用提供参考。以KGM和WP混合溶液制备负载维生素C的W1/O/W2型多重乳液，考察不同质量分数的KGM和WP对多重乳液离心乳析率、离心沉淀率、负载率、粒径、Zeta电位、流变特性、维生素C保留率和释放率的影响。结果表明，KGM质量分数为0.10%，WP质量分数为10.00%时，多重乳液的稳定性和缓释性能最好。此时，乳滴分布均匀，粒径为64.38 μm，Zeta电位为-46.50 mV；维生素C的负载率达到93.24%；且在4 ℃、25 ℃和50 ℃下贮藏20 d均未出现明显分层；经模拟消化后乳液中维生素C的释放率为85.64%。上述结果证实了KGM与WP复配具有稳定维生素C W1/O/W2型多重乳液的潜在能力。

关键词： Mn掺杂   植酸界面聚合   电催化析氢   纳米线阵列   电化学稳定性  

摘要： 具有良好稳定性的电催化剂对于大规模电解水制氢具有非常重要的现实意义。本文通过植酸和吡咯在Mn掺杂CoP（Mn-CoP）纳米阵列表面原位聚合，进一步热处理获得了薄碳层均匀包裹的C@Mn-CoP电催化剂。实验表明，该催化剂在碱性和含尿素的碱性电解液中均表现出了良好的电化学稳定性。在1 M KOH+0.5 M Urea电解液中，于10 mA/cm2的电流密度下可稳定工作200 h以上；在1 M KOH中经过2000圈的CV循环后，其析氢性能在100 mA/cm2处的电位增量仅为4 mV；在多电流阶跃测试中，每个电流密度下的电位保持恒定，证明表面聚合植酸在提高电催化剂稳定性方面极具应用潜力。

关键词： 伏牛山   华山松   早材   晚材   升温   气候响应   稳定性  

摘要： 气候变化将影响全球森林生态系统的动态，其中早材和晚材的形成直接受季节性气候因子的影响。为厘清全球暖干化背景下华山松（Pinus armandiiFranch．）径向生长对气候响应的稳定性，以河南伏牛山高海拔地区华山松的早材、晚材和全轮的年轮宽度为研究对象。建立了华山松早材、晚材和全轮的标准年表，利用标准年表与各气候因子做相关分析和滑动相关分析。结果表明：1）早材与全轮年表的相关性更好，可能包含更多相似气候信息，并且早材对气候的敏感性比晚材更显著；2）不同的季节温度、降水量变化影响早材、晚材年轮的形成与生长。该区域华山松径向生长主要受到前一年生长季（6—8月）水热组合的影响。早材径向生长还与当年2月温度有关，晚材还受当年生长季后期（8、9月）水热组合的影响；3）建立了华山松早材、晚材和全轮生长模型，确定了前一年8月温度是早材和全轮的主要限制因子，而当年9月降水是晚材生长的主要限制因子，生长模型结果与相关分析结果较为一致；4）早材、晚材和全轮均对前一年生长季（6—8月）温度的负响应和相对湿度的正响应呈减弱趋势，即出现了气候“分异现象”。此外，早材对2月温度的正响应增强，晚材对9—10月降水的负响应增强。因此，随着全球暖干化趋势增强，尤其是夏季的暖干化更有利于伏牛山高海拔华山松径向生长，这一研究结果也可以为伏牛山地区的森林管理和经济发展提供了科学依据。

关键词： 液态金属脱合金   多孔纳米线   氧化镓   锂离子电池   负极  

摘要： Ga2O3具有较高的理论容量和独特的自愈能力，被认为是下一代锂离子电池的潜在负极材料。为了开发新的制备方法和深入理解Ga2O3的电化学反应机理，采用一种全新的液-液脱合金策略构建多孔α-Ga2O3纳米线网络。得益于精心设计的多孔结构，材料展现出优秀的循环稳定性，在1000 mA g–1的电流密度下经过200次循环后展现603.9 mAh g–1的可逆容量。组装成Ga2O3//LiFePO4全电池后，在0.5C下循环100圈后可获得125.2 mAh g–1的容量保持。通过非原位拉曼、XRD、TEM测试和密度泛函理论（DFT）计算进一步揭示了多孔Ga2O3负极的锂化/去锂化反应机理，建立了材料的电化学行为与循环过程中α-Ga2O3向β-Ga2O3的相变行为之间的联系。

关键词： 离子凝胶   纤维   柔性传感器   稳定性  

摘要： 近年来,柔性可拉伸、可穿戴电子设备取得了显著进展,在健康监测、人体运动、人机交互、电子皮肤等领域展现出广泛应用前景.离子凝胶材料的兴起与发展,为开发高性能柔性传感器提供了新契机.其中,相较于传统的薄膜或块状凝胶,一维离子凝胶纤维凭借其柔性、透气性、舒适性及轻质特性,成为可穿戴电子产品的理想选择.本文对近年来离子凝胶纤维的制备及其传感性能研究进展进行了总结.首先,介绍了离子凝胶的特性,包括机械性能、离子导电性和热稳定性,并讨论了影响其性能的参数和改善策略.然后,阐述了离子凝胶纤维的制备方法.接着,分析和讨论了利用离子凝胶纤维作为柔性传感器的传感机理以及传感性能.最后,结合该领域近年来的研究成果,进一步讨论了离子凝胶纤维发展面临的挑战和未来的发展机遇.

关键词： 遗传算法   单纯形法   全局优化算法   激电测深   反演  

摘要： 针对遗传算法易陷入局部最优等缺陷，本文将单纯形法与遗传算法相结合，设计了一种全局优化算法。利用单纯形法对遗传算法的个体进行单纯形搜索，避免算法陷入局部最优，使得算法能够全局收敛。并采用全局优化算法对一维地电模型和实际电阻率测深曲线进行反演，求解精度高，验证了算法的有效性和可靠性。

关键词： 高海拔   空泡   解析近似解   参数敏感性分析  

摘要： 目前已有少量研究成果表明了高海拔地区部分环境因素会对空化产生明显影响，但无人系统地研究和揭示高海拔环境影响空化的因素和机制，也缺乏系统分析这些影响因素的手段。空化从微观上可描述为空泡生长、溃灭的过程，因此研究高海拔环境下的空化需要先揭示各环境因素对空泡演化的影响机理。首先，通过同伦分析法首次得出了含表面张力、不可凝结气体和泡间作用力项的修正Rayleigh-Plesset方程的解析近似解。接着，针对单空泡，通过与现有文献中特定条件下Rayleigh-Plesset方程解析解以及实验数据分别进行结果对比，验证了本近似解的适用性。其次，针对多空泡，将本近似解与多空泡数值计算结果进行了对比验证。最后，基于本近似解，系统性地分析了海拔高度增加时各环境参数的变化及其后续对空泡演化进程的影响，并定义了可以体现海拔影响的参数敏感性系数，使用该系数评估了高海拔下各环境参数对空泡的影响程度。结果表明：所求解析近似解在可适用于单空泡和多空泡；通过本近似解可以系统地分析各环境参数对溃灭时间等空泡特性的影响趋势及其影响程度；对空泡溃灭影响最大的环境参数为环境气压，其与溃灭时间和最小半径的敏感性系数分别为10.8%、5.7%；其他环境参数对空泡溃灭时间影响程度从大到小依次为泡数量、泡间距、溃灭初始半径、温度、饱和蒸气压、液体密度、表面张力；考虑上述所有环境参数的影响，当海拔高度由0 km增加到4 km时，空泡溃灭时间增加14%，最小半径增加53%。

关键词： 乳腺癌   癌症复发恐惧   机器学习   LightGBM  

摘要： 目的：采用轻量级梯度提升机（LightGBM）、极端梯度提升（XGBoost）、决策树（DT）、随机森林（RF）4种机器学习模型与多元线性模型（MLR）分析初诊乳腺癌患者癌症复发恐惧的影响因素。方法：采用一般资料调查表、恐惧疾病进展简化量表、社会支持评定量表及医学应对问卷对339例乳腺癌患者进行调查。采用单因素及相关性分析筛选危险因素，基于XGBoost、LightGBM、DT、RF算法及MLR分别建立预测模型，使用平均绝对误差（MAE）、均方根误差（RMSE）及决定系数（R2）等指标比较预测性能。结果：基于4种机器学习与MLR预测模型显示患者职业、工作状态、家庭人均月收入、社会支持水平及医学应对方式的面对和回避是初诊乳腺癌患者癌症复发恐惧的主要影响因素。结论：基于机器学习算法尤其是LightGBM建立的风险预测模型具有较好的效能，医务人员可以根据预测模型结果制定相应的干预措施，以降低患者癌症复发恐惧水平，从而提高患者生活质量。