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关键词： 复杂等离子体   尘埃等离子体   电负性容性耦合   放电模式  

摘要： 在空间微重力环境下以及在可忽略重力影响的纳米尺度颗粒存在的情况下,尘埃颗粒不仅分布在鞘层附近,还可能分布在等离子体体区.此时,复杂等离子体中电子、离子和尘埃颗粒之间的相互作用变得更加复杂,不能忽略等离子体本身放电模式和状态变化.尤其值得注意的是,尘埃颗粒会吸附大量电子,导致复杂等离子体呈现出类似于强电负性气体的放电特性.本文首先梳理了近年来容性耦合电负性等离子体研究的主要研究进展,包括放电模式的转变、非对称问题以及等离子体不稳定性等,并着重介绍了调控等离子体放电的方法,为研究复杂等离子体提供了依据.另外,本文还详细介绍了可以考虑等离子体和尘埃颗粒之间相互作用的研究复杂等离子体数值模拟方法.最后,介绍了近期一些初步研究成果,包括尘埃颗粒尺寸变化对放电模式的影响、不同腔室结构尘埃颗粒空间分布的变化以及实验和模拟中都观察到的凹槽结构上方尘埃颗粒呈锥形分布等.

关键词： 石墨烯泡沫   热声效应   数值计算   声学性能  

摘要： 传统解析方法在预测石墨烯泡沫热声效果时存在若干不足，特别是涉及到考虑多孔结构及热量积聚的影响时。为此，构建了具有代表性的周期性基本单元模型，以精确描述石墨烯泡沫微观结构的影响。随后，利用有限元方法建立了石墨烯泡沫在自由场中的传热模型。在此基础上，建立了综合考虑热量积聚和泡沫内损耗的热-声耦合三维模型，并通过实验验证其准确性。研究发现，热量积聚会导致输出声压级在输入功率增加时增速趋缓甚至下降，尤其对高频声波的影响更为显著。此外，声压级与输入功率之间的非线性关系主要来源于静态温度变化对空气恒压热容和密度的影响。进一步探讨了宏观及微观尺寸对热声效果的影响，结果表明，泡沫边长的增加会引起显著的声衍射效应，且泡沫单元尺寸越大，输出声压级越高。以上研究揭示了石墨烯泡沫的微观结构、传热特性和声学行为之间复杂的相互影响机制，为促进石墨烯泡沫在热声设备中的应用与优化提供了重要的理论和实验依据。

关键词： 尘埃等离子体   摄动方法   非线性波  

摘要： 摄动方法常用于研究非线性系统中的波动现象.在使用摄动方法研究非线性波动现象时,通常假设系统满足小振幅和长波近似条件.然而,关于小振幅和长波近似成立的条件尚未得到完全解决.本文以尘埃等离子体系统为研究对象,旨在总结并给出摄动方法在该系统中的应用原理,并通过数值模拟确定其适用范围.对于脉冲型非线性波,当波的振幅足够小且波长足够长时, Korteweg-de Vries (KdV)型方程能够有效描述这种类型的波动现象.在尘埃等离子体系统中,如果存在背景波,当振幅足够小且包络波波长足够长时,非线性薛定谔方程(NLSE)能够准确描述这种非线性波.所谓“小振幅”是指由扰动引起的物理量变化远小于该物理量在平衡状态下的值;而“长波近似”则是指波长远大于系统的特征长度(对于尘埃等离子体系统,这一特征长度就是德拜长度).本文的方法和结论不仅适用于尘埃等离子体系统,还可推广至其他非线性系统,从而为摄动方法在不同领域的应用提供指导和参考.

关键词： 化学反应路径筛选   氮等离子体   非平衡态等离子体   粒子数密度   飞行器再入过程  

摘要： 飞行器再入大气层过程中会面临复杂的热环境，使飞行器周围空气出现振动激发、离解、电离、复合等反应，产生显著的热力学和化学非平衡效应。尽管国内外学者对此过程中的化学非平衡动力学行为开展了大量研究，并发展出了一系列的化学反应动力学模型，但采用不同模型得到的计算结果存在明显差异。本文首先选取大气中含量最高且在烧蚀试验中常用的气体氮气作为研究对象，基于遗传算法与动态规划方法，以相对偏差10%为标准，对氮等离子体的关键化学反应路径进行了筛选，得到了包括电子、离子、基态原子和分子，以及激发态中性粒子在内的共10种粒子、23个化学反应的简化化学反应动力学模型。在此基础上，假定系统处于局域化学平衡状态，给出了不同平动和振动非平衡度下的粒子数密度计算结果，并与文献中给出的数据进行了对比分析。研究结果初步验证了本文所建立的化学反应动力学筛选方法和非平衡态氮等离子体粒子数密度计算结果的可靠性，为进一步深入开展超高声速飞行器再入过程中真实气体条件下空气等离子体非平衡输运机制和飞行器典型部件材料烧蚀特性的地面模拟试验提供了理论指导。

关键词： 电力物联网   边缘计算   深度学习   神经网络   资源分配  

摘要： 针对电力物联网移动边缘计算中的资源分配不均、计算延迟长和能耗过大等问题，基于强化学习和卷积神经网络提出了一种动态资源分配策略，通过实时决策优化任务卸载，显著提升了计算能力和能效；结合资源的可用性、任务特性及网络状态等因素，制定资源动态分配机制，并将资源分配问题转化为动态优化问题；采用深度强化学习方法提出了一种自适应卸载算法，以求解资源分配的动态优化问题。仿真结果显示，提出的算法在任务完成率、资源利用率和系统适应性方面有较大提升。在高波动网络环境下，任务完成率提高了15%，资源利用率提升了10%。

关键词： 六味地黄汤   拆方   黑色素瘤   自杀基因疗法   旁观者效应  

摘要： 目的 观察六味地黄汤及拆方对小鼠黑色素瘤B16细胞胸苷激酶（herpes simplex virus-thymidine kinase，HSV-tk）/更昔洛韦（ganciclovir，GCV）自杀基因疗法旁观者效应的作用机制及配伍规律。方法 实验动物分对照组、GCV组、GCV+六味组、GCV+三补组、GCV+三泻组。采用小鼠双侧腋下分别移植B16-tk细胞和B16细胞、腹腔注射GCV的方法，建立小鼠黑色素瘤B16细胞HSV-tk/GCV自杀基因移植瘤模型。对照组腹腔注射生理盐水。各组给予相应药物灌胃给药14天，观察六味地黄汤及拆方对B16肿瘤的旁观者效应。ELISA法检测B16肿瘤和脾脏的IL-2浓度；观察B16肿瘤和脾脏的淋巴细胞分布情况。结果 与对照组比较，各组B16-tk肿瘤生长均显著抑制。与GCV组比较，GCV+六味组和GCV+三补组B16肿瘤的生长明显抑制、肿瘤系数显著减少（P＜0.01），IL-2浓度明显升高（P＜0.01）、淋巴细胞浸润明显，其中，GCV+六味组CD8+T细胞浸润明显，GCV+三补组CD4+T细胞浸润明显；脾脏的IL-2浓度明显降低（P＜0.01）、CD8+T细胞增多。而GCV+三泻组的B16肿瘤生长加速，肿瘤系数增加，肿瘤IL-2明显降低（P＜0.01），肿瘤组织充血和出血明显，未见淋巴细胞浸润；脾脏IL-2明显升高（P＜0.01）、未见CD8+T细胞。结论 六味地黄汤可以明显增效小鼠黑色素瘤B16细胞HSV-tk/GCV自杀基因疗法旁观者效应，其机制可能与改善肿瘤和脾脏的IL-2浓度以及淋巴细胞数量有关，增效的主要物质在三补成分，而三泻成分拮抗旁观者效应。

关键词： 尘埃等离子体   晶格波   色散关系   偏振  

摘要： 尘埃等离子体作为复杂体系具有众多复杂的物理过程,为研究非线性和非平衡态物理提供了媒介.其宏观可视并且与微观过程物理同构,为研究统计力学、固体物理、量子物理提供了宏观参照.本研究通过理论和数值模拟研究了在二维复杂等离子体晶格中晶格波(声子)的传递特征.理论计算了对称和反对称纵向模态、横向模态的色散关系.通过数值模拟分析了全同颗粒以及存外部颗粒是晶格波的时域演化、空间传播特征,获得了不同偏振条件下晶格波的色散关系,并与理论形成初步的对照.本文的研究结果为二维复杂等离子体晶格中的波动行为提供了理论基础和数值支持,而且也为未来空间站在轨实验提供了科学基础.

关键词： 密度泛函理论   聚丙烯   外电场   沿面放电   陷阱特性  

摘要： 聚丙烯是一种性能优异的绝缘材料，在高压电缆绝缘领域受到广泛关注，但其老化后绝缘性能会大幅下降，加之实际运行环境恶劣，沿面放电现象时常发生。为从微观层面探讨材料老化后产生的极性基团对聚丙烯沿面放电特性的影响，本文基于密度泛函理论对电场下不同聚丙烯分子链的几何结构、轨道能级、态密度、陷阱深度、激发态等微观参数进行分析。结果表明，引入极性基团后会造成分子链卷曲程度增大、偶极矩上升，易在材料表面形成极化电荷；电场作用下分子陷阱深度不断加深，含极性基团的分子陷阱深度更小，利于电子脱陷增加放电次数；极性基团区域的亲电活性使陷阱捕获的电子相对活泼，在沿面放电过程中，该区域积聚的电子由于活性较强会促进电子崩的发展；分子含极性基团后激发能显著降低，极性基团区域成为电子激励与反激励的主要场所，在反激励过程中电子与空穴复合发射光子，形成发光中心，加速材料老化，并在材料表面气隙形成空间光电离，增加沿面放电概率。

关键词： 尘埃等离子体   颗粒输运   费曼棘轮   整流   颗粒分离  

摘要： 尘埃等离子体与费曼棘轮属于两个不同的学科.尘埃等离子体中的带电颗粒可形成强耦合弱阻尼的子系统,通过系统内在的不稳定性或在外场调控作用下呈现出剪切流与涡流等输运现象.费曼棘轮凭借其自身的不对称性能够将非平衡环境中的随机扰动整流成粒子的定向输运,通过调节实验条件还能对粒子输运进行各种调控,但以往费曼棘轮中粒子输运研究仅局限在过阻尼弱耦合的情形.通过将尘埃等离子体与费曼棘轮这两个学科进行交叉融合,设计出尘埃等离子体棘轮装置,一方面为尘埃等离子体中带电颗粒的有效调控提供了一种新思路,另一方面,将费曼棘轮的研究拓展到强耦合弱阻尼的范畴.本文从这两个学科当前研究方向出发,针对近几年尘埃等离子体棘轮中颗粒输运实验现象与整流物理机制及其在颗粒分离方面的应用进行介绍.

关键词： 电动汽车   车网互动   参与意愿   灵活性  

摘要： 随着新能源在电网中比例不断提高以及电动汽车渗透率不断提高，风光波动性和电动汽车充电负荷的不确定性，给电力系统灵活性运行带来了挑战。考虑到在满足用户出行需求的前提下，电动汽车在一天中的大部分时间都处于停车状态，且随着车网互动技术的发展，电动汽车具有一定的储能特性。对此，提出考虑电动汽车用户参与意愿不确定性的充放电策略对电力系统调度的影响并分析其灵活性。首先，针对现有电动汽车充放电调度未考虑用户参与意愿的问题，提出了基于Logistic函数的乐观、悲观参与意愿的电动汽车有序充放电策略，来反映用户参与有序充放电调度的意愿不确定性；然后，对比分析了电动汽车在不同充放电方式下对电力系统多时间尺度调度的影响，其中日内调度在日前调度的基础上进行，以电力系统调度的综合成本最少为目标函数；最后，仿真结果表明，在计及了电动汽车的储能特性下，本文所提考虑用户参与意愿的电动汽车充放电策略不仅能有效削峰填谷，而且能以更少的成本促进电力系统灵活性运行。