DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 1. 引言 阿尔茨海默症(Alzheimer’s disease， AD)是一种老年神经系统退行性疾病，是老年痴呆中最常见的类型，约占60~70% [ 1 ] [ 2 ]，主要表现为认知功能下降、日常生活能力减退和行为精神症状，AD正影响着全球5000多万人的健康和生命。目前中国60岁以上的AD患者约有860万，到2020年将有1000万以上 [ 1 ] [ 2 ]。全球2/3人不了解也未关注这一疾病，中低收入国家的患者及时就诊率不足1/10。在其他疾病得益于医疗技术进步而死亡率减缓的大背景下，AD却成为近十年来死亡率一直上升的唯一一种重大疾病 [ 1 ]。 AD患者的精神行为症状(Behavioural and Psychological Symptoms of Dementia， BPSD)的发生率可高达70%~100% [ 2 ]。所谓精神行为症状，是指常发生在老年痴呆患者身上的情绪、思维、感觉或行为紊乱异常的一组症状群 [ 3 ]，主要包括幻觉、妄想、淡漠、意志减退、抑郁、焦虑、睡眠障碍、异常运动等。BPSD往往是复杂的病理生理、社会文化、神经生化、环境特征等因素相互作用的结果 [ 4 ]。不同的BPSD可能由同一因素导致，而同一BPSD也可能存在不同的诱发因素。 BPSD不仅是痴呆的危险因素也是痴呆严重程度的标志 [ 5 ]，它影响患者的日常生活，增加照料负担，不利于照料者的身心健康 [ 6 ]，也是促使患者就诊的重要原因之一。由于很多患者家属对BPSD了解甚少，所以相当一部分BPSD突出的患者首先就诊于精神科，当中相当一部分患者被误诊为精神疾病，能正确就医的AD患者不到20% [ 5 ] [ 6 ]。 目前，AD的认知障碍是不可逆的 [ 5 ]，而BPSD (如抑郁症、淡漠)是可以治疗的。了解患者AD病情与BPSD发生情况的关系，有的放矢地改善患者的BPSD有着重要的临床意义和社会意义。
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user: 2. 对象与方法 2.1. 对象 选取2017年1月至2018年1月在广东“三九”脑科医院神经内科门诊就诊的AD患者162例。 2.1.1. 纳入标准 1) 符合美国精神病学会(AA)修订的《精神障碍诊断与统计手册》第5版(Diagnostic & Statistical Manual Disorders 5th edition， DSM-V)痴呆诊断标准 [ 7 ]；2) 符合美国国立神经疾病及交流障碍与卒中研究所——阿尔茨海默病及相关疾病学会(NINCDS-ADRRA)制定的AD的诊断标准 [ 8 ]；3) 发病年龄≥55岁。 2.1.2. 排除标准 1) 其他神经系统疾病所致的痴呆，如颅内占位性病变、脑外伤、颅内感染等；2) 代谢性疾病如甲状旁腺功能亢进症或甲状腺功能减退症、肝豆状核变性、肾上腺皮质亢进、慢性肝功能不全、尿毒症等；3) 药物滥用、营养障碍及艾滋、梅毒等所致的痴呆；4) 精神分裂症、抑郁症及及其他精神病性疾病所致的痴呆；5) 谵妄患者；6) 正处于严重的心脏、肺、肝、肾和其他器官重大疾病急性期的患者；7) 本研究经广东三九脑科医院道德伦理委员会审核批准，患者及其家属知情同意并签署知情同意书。 2.1.3. 患者严重程度的分组方法 由专业人员使用简明精神状态量表(MMSE)、蒙特利尔认知评估北京版(MOCA)、严重损害量表(SIB)、阿尔茨海默症评定量表(ADAS)和神经精神量表(NPI-Q)等评估工具调查照料者后作出综合性判断，结合北京市科委十五的“老年痴呆临床量表规范化研究”，把痴呆患者分成轻度、中度、重度、极重度等4个程度；采用一般个人情况调查表调查患者的性别、年龄、受教育水平、婚烟状况以及照料者的人口学特征。 2.2. 工具与评估指标 2.2.1. 简明精神状态量表(Mini-Mental State Examination， MMSE) 又称简易精神状态检查表。由Folstein等 [ 9 ] (1975)编制，张明圆 [ 10 ] (2003)修订为中文版，是世界上最权威的认知筛查量表。共5个条目，内容包括时间与地点定向、语言(复述、命名、理解指令)、心算、即刻与短时听觉词语记忆、视结构模仿，主要对定向、记忆、语言、计算和注意等功能进行简单评定，测试耗时5~10分钟。经大量临床研究证实，该量表操作简单，信效度、特异性及灵敏度均较高。量表总分为30分，分界值为文盲组≤17分、小学组≤20分、中学组或以上≤24分，得分位于分界值以下则存在认知功能障碍。在本研究中，该量表的Cronbach’a系数为0.801。 2.2.2. 蒙特利尔认知评估北京版(Beijing Version of Montreal Cognitive Assessment， MOCA) 由纳斯尔丁等 [ 11 ] (2004)编制，温洪波 [ 12 ] (2008)修订为中国北京版。共7个项目，涉及注意与集中、记忆、语言、视空间执行能力、抽象思维、计算和定向力等多个认知领域，测试耗时10分钟。量表满分30，正常值为≥26分。18~26分为轻度认知功能障碍(MCI)，10~17分为中度认知功能障碍，<10分为重度认知功能障碍。如果受试者受教育年限≤12年(高中水平)，可将得分加1，但总分不能超过30。如果患者是文盲或文化水平过低，可以选择基础量表(basic test)。本研究中，该量表的Cronbach’a系数为0.814。 2.2.3. 中文版严重损害量表(Chinese Version of Severe Impairment Battery， SIB) 由Saxton [ 13 ] 等(1990)编制，许豪贤 [ 14 ] (2008)修订为中文版。共8个项目，内容包括社会交际、忆力、定向力、言语、注意力、应用能力、视空间能力、结构能力、对名字的定向力等9个方面。满分为100分，评分越低则痴呆程度越重。总分≤70为严重痴呆，总分71~82为重度痴呆，总分≥83时，结合(ADAS)得分作进一步的筛查。在本研究中，该量表的Cronbach’a系数为0.798。 2.2.4. 阿尔茨海默症评定量表(Alzheimer’s Disease Assessment Scale-Cognitive Subscale， ADAS-Cog) 由Rosen和Mohs [ 15 ] (1983)编制，李霞 [ 16 ] 修订为中文版。共5个项目，能全面、有效地评定AD患者的行为和精神症状，既可协助早期诊断，又可评价疾病的进展。该量表共12个条目，包括语词回忆、命名、执行指令、结构性练习、意向性练习、定向力、词语辨认、回忆测验指令、口头语言表达能力、找词能力、语言理解能力和注意力。满分为75，22分为临界分。当ADAS得分大于22分时为中度痴呆，小于22分就看MMSE与MOCA量表。在本研究中，该量表的Cronbach’a系数为0.855。 2.2.5. 简明神经精神量表(The Neuropsychiatric Inventory Questionnaire， NPI-Q) 由Kaufer和Cumming [ 17 ] (1994)编制，伍力等 [ 18 ] (2010)修订为中文版，用于评估患者近1个月的精神行为症状的发生情况。共12个条目，分别为妄想、幻觉、激动/攻击性、抑郁症、焦虑、情绪高涨/欣快、冷淡/淡漠、脱抑制、易怒、异常动作/行为、睡眠/夜间行为异常、食欲和进食障碍。每个子项目有4项分数，包括症状出现频率、严重程度、总分和照料者的心理压力。每个症状频度(0~4分)与严重程度(0~3分)的乘积为本条目的得分(0~12分)，12个条目得分之和为NPI总分(0~144分)。出现精神行为症状定义为任意的条目得分>0。得分越高，说明患者的精神行为症状越严重。在本研究中，该量表的Cronbach’a系数为0.728。 2.3. 统计学方法 使用Excel软件将资料进行平行双录入，利用spss20.0统计软件对有效数据进行统计分析，主要的统计方法有描述性统计、方差检验及回归分析。
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user: 4. 讨论 本研究发现，95.1%的AD患者出现BPSD，与既往研究结果一致 [ 2 ] [ 20 ] [ 21 ]。提示AD患者BPSD的患病率很高。 AD患者的BPSD患病率最高的是焦虑，随后四位是淡漠、激越、抑郁症和睡眠障碍，最低的是欣快与进食障碍，多数BPSD之间存在着显著的相关，与既往研究 [ 19 ] [ 21 ] [ 22 ] 结果一致。提示AD患者的各项BPSD在发生机制上存在一定的联系。关于上述5项最常见的BPSD的患病率排序，本研究的结果与既往研究 [ 19 ] [ 21 ] [ 22 ] 结果不一致，可能是评估工具、样本量及样本构成，以及研究对象的地方经济和生活条件等方面情况不同所致。 本研究发现NPI总分及妄想、激动/攻击性、心境恶劣、情绪高涨、淡漠、易怒、异常运动行为等7项因子得分与MOCA、MMSE总分之间显著负相关，与越弘铁 [ 22 ]、曹秋云 [ 23 ] 的研究结果一致。同时，痴呆程度越严重，BPSD的患病率就越高，而且出现的BPSD种类也就越多，与贾树红 [ 24 ]、Thompson [ 25 ] 的研究结果一致。提示认知功能越差，BPSD就越严重。关于痴呆程度与BPSD患病率的关系，目前还没有定论。国外一些研究发现，轻度痴呆患者的BPSD患病率较低，随着痴呆的加重，BPSD的患病率会增加，中度痴呆达到高峰，重度与严重痴呆时可能因为脑功能严重受损，精神行为的发生率反而会下降 [ 26 ] [ 27 ]。杨志勇 [ 20 ] 等则认为有些BPSD (如淡漠)在痴呆的早期即可出现，并且可持续至痴呆的中晚期；有的BPSD在痴呆的早期明显，随着疾病的进展由于脑功能严重受损而逐渐变得不明显；有的行为精神症状则在痴呆的晚期比较明显，如幻觉、妄想和异常运动行为等。 本研究发现激越攻击性与脱抑制、易怒、异常动作行为、睡眠/夜间行为异常、食欲和进食障碍之间存在不同程度的显著相关，与既往研究 [ 24 ] [ 25 ] 结果有相似之处，提示AD患者的BPSD可能存在着不同的症状群。张美燕 [ 28 ] 等将AD患者的BPSD分为3个症状群，分别为精神病性症状群，包括妄想、幻觉、易激惹、淡漠、食欲和或进食障碍；额叶释放症状群，包括激越、脱抑制、异常运动行为、睡眠夜间行为障碍；情感症状群，包括抑部郁、焦虑和欣快。而陈素虹 [ 29 ] 等将激越、易激惹和脱抑制被归类为“精神运动行为”；抑郁、焦虑和欣快被归类为“情绪障碍”；妄想、幻觉和淡漠被归类为“精神症状”；夜间行为和异常运动行为被归类为“夜间异常行为”；“食欲和进食障碍”被提取成为一个独立因子。尽管分类方法不完全相同，但是各症状群或综合征的内涵提示某些行为精神症状之间可能存在某些共同的病理生理机制，因此在治疗患者的行为精神症状时，应该针对症状群或综合征而不仅仅是单个的行为精神症状，提高治疗效率。 本研究发现，NPL总分及11项因子(情绪高涨/欣快除外)的得分与照料者苦恼得分显著正相关，与Huang等 [ 30 ] 的研究结果一致，但与Cheng [ 31 ] 的研究结果不一致。本研究的结果提示AD患者的BPSD越严重，照料者的负担和苦恼也就越严重 综上所述，本文在某些问题的与既往研究不完全一致，而既往研究在这些问题上结果也不尽相同，出现这种情况，可能是各项研究的取样方法和样本构成(尤其是患者的经济状态、社会地位、病前的人格特征和地区亚文化)不同所致。提示心理社会因素在BPSD的发生机制、表现方式和影响范围等方面起着不可忽视的作用。今后，我们需要开展多中心大样本的流行病学研究和跨文化研究来探讨这一问题。
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user: 5. 本文设计上的局限性 5.1. 问卷调查的不足 本文采用对第三者(照顾者)进行问卷调查的方式，做不到100%的精准，量表问卷都有信效度的限制，照顾者也难免会看错看漏，但是这种方法是目前较为可行的。未来在医学伦理允许的情况下，如果我们能给患者安装上示踪仪或者监控器之类的，就能对患者进行24小时不间断的全方位跟踪和记录，从而提高我们的研究效率和精准度。 5.2. 区域性取样的横向研究的不足 我们选取一个特定的时段“2017年1月至2018年1月”在广东“三九”脑科医院神经内科门诊就诊的AD患者162例。只是以一个区域性的患者群体(这个群体也包括了从轻度到极重度的各种严重程度的AD患者，具有一定的代表性)为例来说明AD患者的精神症状与认知功能的现状及两者之间的关系，以期引起社会各界的充分关注和深入研究(这两项工作恰恰是我们目前比较忽略的)。可以说本研究是一个探索性的工作，而不是终极结果。但是可以想象，整个AD患者的群体的精神症状与认知功能与本组对象相比，不会更好，很有可能更严重。因为本研究选取的都是有相当经济能力、家属或患者对AD有一定的认识、能正确就医的“幸运”患者、“明智”患者。但是正如本文前言所说的，能正确就医的AD患者不到20% [ 5 ] [ 6 ]。很多患者无钱就医，另有很多患者错误就医的，因为不能就医、错误就医只能耽误病情，病情(包括精神症状与认知功能)的恶化明显快于门诊患者。这一部分患者的调查工作很重要，但是也比门诊患者困难得多，不是某一个医疗机构就可以完成的，因为他们异常分散地分布于全国各地的各个大大小小的角落里，因为传统观念的影响，人们总把这些患者当作家庭的“耻辱”如深藏不露，所以需要首先对全社会进行充分的健康教育，再采用大样本多中心的流调工作才能完成，本文只是抛砖引玉，引起大家对这一空白领域的关注(目前“知网”上能查到的相关文献只有7篇，都是区域性的小样本)。
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user: 摘 要 研究了风载作用下非线性能量阱(NES)减振和超磁致伸缩材料(GMM)能量采集一体化机理，该系统拥有良好的振动抑制效果和风载作用下的能量采集性能。利用Hamilton原理建立了位移驱动下的数学模型，并用Runge-Kutta算法进行了数值仿真，考察该系统的振动抑制效果，分析了超磁致(GMM)结构的能量采集效应。最后，进行了质量和风载相关参数的对比分析。研究结果表明，风载作用下的超磁致伸缩能量采集与非线性振动控制一体化系统具有良好的减振和能量采集效果。 关键词 :单自由度系统，非线性振动控制，非线性能量阱(NES)，风载能量采集，超磁致伸缩材料(GMM) Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 介绍 振动广泛存在于各种各样的工程条件中，尤其在航空领域，振动问题一直是备受关注的研究课题。整星隔振技术，基于“改善力学环境”这一思想而出现。整星振动控制主要分为被动、主动以及主被动一体化三种形式，而在现实环境中，由于主被动一体化的整星振动控制受到外用电源的限制而不能实现。因此，对于振动能量的采集及应用就显得尤为重要。 非线性能量阱(NES)是一种利用非线性能量吸收为基础的非线性吸振器，由一个质量弹簧阻尼器组成，使得刚度本质上是非线性的，振动能量通过阻尼耗散，从而实现减振效果 [ 1 ]。 近年来，非线性能量阱(NES)受到广泛的关注。研究指出，NES具有吸振频带宽、吸振效率高，可以传递能量的特点，且这种传递是不可逆的 [ 2 ]。除此之外，由于NES的高效减振性能，许多人对其复杂的动力学特性进行了研究。Wierschem等人 [ 3 ] 对不同质量下的NES能量传递效率进行了研究，发现在合适范围内，NES质量越小，主系统能量传递效率越高。在此基础上，Gendelman等人对简谐激励下的NES系统进行了振动抑制的分析，运用平均–多尺度方法，给出了耦合振动中能量传递的证据 [ 4 ]。 此外，为了体现能量采集在振动抑制过程中的重要性，近几年，越来越多的能量采集方法被人们提出 [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]。其中，基于电磁、压电等的多种振动能量采集装置被开发并应用，Chen等人设计了一种电磁能量收集器 [ 9 ]。这种采集器，不需要外界电能的供给，是一种新型的能源再利用和解决污染的方案，但相对的，这种方法可能引起更多的振荡，这对于工程的引用相当不利。如今，随着磁致伸缩材料的出现，得到了广泛的研究 [ 10 ] [ 11 ]，相比于压电材料而言，该能量采集材料密度更高，响应速度更快。Fang和Zhang等人 [ 12 ] [ 13 ] 首次将超磁致伸缩材料(GMM)与NES相结合实现振动抑制以及能量采集，相比于磁致伸缩材料而言，超磁致伸缩材料具有更高的磁致伸缩系数，更适用于对振动能量的采集。Xu等 [ 14 ] 通过引入非线性输出频率响应扩展了相似模型，更好地将此研究应用于工程领域。 本文为寻求更好更有效的振动抑制及能量采集效率，提出一种新型单自由度结构系统，在方形钝体内部嵌入NES和GMM，使其在风载的作用下，实现振动的控制以及对振动能量的采集效果，将采集的能量转化并加以利用。通过对整个系统进行动力学分析，建立动力学方程，进行数值模拟，得到结果表明该系统具有更好的减振性能。之后，根据能量守恒定律，分析对比系统能量转换效率，通过改变系统参数，对比时域影响，进一步研究该系统减振性能及能量采集效果，为非线性振动控制的分析提供了新的思路。
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user: 2. 动态模型 如图1所示，质量为m 1 的方形钝体内部嵌入平行放置的NES和GMM系统，其整体由线性刚度为k 1 的线性弹簧和阻尼为c 1 的粘性阻尼器相连于底座。其中NES系统由阻尼c 1 和具有立方刚度的弹簧k 2 通过m 2 与GMM系统相连，实现振动过程的传递。GMM系统通过部分线圈和电阻R组成简单的循环电路。位移x 1 和x 2 分别代表在外部激励u和风载U作用下m 1 和m 2 的运动。该模型将NES与GMM平行放置，能量采集及振动控制效果更加显著，对其展开进行进一步的研究，有望应用于工程等领域。 图1. 风载下的减振与能量采集一体化系统 图2. 超磁致伸缩能量采集器横截面 [ 13 ] 利用牛顿第二定律，建立动力学方程如下： m 1 x ¨ 1 + c 1 ( x ˙ 1 − u ˙ ) − c 2 ( x ˙ 2 − x ˙ 1 ) + k 1 ( x 1 − u ) − k 2 ( x 2 − x 1 ) 3 + F NES + F U ( x ˙ 1 ) = 0 m 2 x ¨ 2 + c 2 ( x ˙ 2 − x ˙ 1 ) + k 2 ( x 2 − x 1 ) 3 − F NES = 0 (1) 其中， F NES 是施加在NES上的力； F U ( x ˙ 1 ) 表示风载作用在方形钝体m 1 上的等效力，可假定如下所示 [ 15 ]： F U ( x ˙ 1 ) = 1 2 ρ a D U 2 ∑ n = 1 ， 2 ， ⋯ a n ( x ˙ 1 − u ˙ U ) n (2) 式中， ρ a 是气体密度；D是方形钝体的直径； a n 是通过实验测量确定的经验系数 [ 15 ] [ 16 ]。 如图2所示，结合GMM的实际应用，从应力状态推导得到以下方程： F NES = F GMM − F 0 = ( σ − σ 0 ) π d GMM 2 4 (3) 其中， F GMM 是GMM对方形钝体施加的力； F 0 是为了防止损坏GMM而施加的预加力； σ 0 是预应力； σ 和 d GMM 分别是GMM伸缩杆的应力和直径。 考虑到GMM的本构关系，磁致伸缩系数 λ 、总磁化强度M和应力 σ 间的关系如 [ 13 ] 所述： { ε = σ E m + λ = σ E m + 3 2 λ s M 2 M s 2 = x 1 − x 2 + Δ 0 l GMM M = H 0 M s 3 a − α ˜ M s ( 1 − e σ 2 ( α ˜ M s − 3 a ) 2 E m ς ( 3 a − c ˜ M s α ˜ ) ) (4) 其中， λ s 和 M s 分别是饱和磁致伸缩系数和饱和磁化强度； ε 是应变； E m 是杨氏模量； Δ 0 表示预应力引起的位移； l GMM 是GMM的长度；参数 a ˜ = a + 9 l s s 0 2 m 0 M s 2 ， α 是磁场域相互作用的量； μ 0 是磁导率； H 0 是磁偏量；a是磁致磁化因子； ς 是单位体积能量维度系数； c ˜ 表示比例系数。 在超磁致能量采集器中，磁感应强度B的表达式 [ 17 ] [ 18 ]： B = d t σ + μ σ H (5) 其中， d t 表示电磁机械效应的参数； μ σ 表示恒定应力下的磁导率。依据法拉第电磁感应定律，得到电压 U ( t ) 和功率 P ( t ) 的表达式如下： U ( t ) = N c d ϕ d t = N c A c d B d t = N c A c ( d t d σ d t + μ σ d M d σ d σ d t ) P ( t ) = U 2 ( t ) R (6) 其中， N c 代表磁感应线圈的匝数； ϕ 表示磁通量； A c 是磁感应线圈的横截面积。 综上，动力学方程最终确定为： m 1 x ¨ 1 + c 1 ( x ˙ 1 − u ˙ ) − c 2 ( x ˙ 2 − x ˙ 1 ) + k 1 ( x 1 − u ) − k 2 ( x 2 − x 1 ) 3 + ( σ − σ 0 ) π d GMM 2 4     + 1 2 ρ a D U 2 ∑ n = 1 ， 2 ， ⋯ a n ( x ˙ 1 − u ˙ U ) n = 0 m 2 x ¨ 2 + c 2 ( x ˙ 2 − x ˙ 1 ) + k 2 ( x 2 − x 1 ) 3 − ( σ − σ 0 ) π d GMM 2 4 = 0 σ E m + 3 λ s H 0 2 2 ( 3 a − α ˜ M s ) 2 ( 1 − e σ 2 ( α ˜ M s − 3 a ) 2 E m ς ( 3 a − c ˜ M s α ˜ ) ) 2 = x 1 − x 2 + Δ 0 l GMM (7)
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user: 3. 模拟分析 通过借鉴前人的计算方法，运用Runge-Kutta法模拟动力学方程，将二阶微分代数方程(DAEs)转化为一阶微分方程(DAEs)，然后运用MATLAB软件进行求解，得到该模型的振动响应和系统能量的变化。最后，通过改变相关参数，进行对比分析。数值模拟中使用的参数见表1。 Table 1 System parameter 参数 数值 参数 数值 m 1 (kg) 60 m 2 (kg) 7 c 1 (Ns/m) 10 c 2 (Ns/m) 1000 k 1 (N/m) 2.13146 × 10 6 k 2 (N/m 3 ) 500 R (Ω) 1 d GMM (m) 0.0127 ζ (Pa) 8 × 10 3 d c (m) 0.0162 σ 0 (Pa) 6.9 × 10 6 d t (m) 1.79 × 10 −8 μ 0 (N/A 2 ) 4π × 10 -7 D (m) 0.25 H 0 (A/m) 1.592 × 10 4 l GMM (m) 0.115 M s (A/m) 7.65 × 10 5 U (m/s) 1 a (A/m) 7012 ρ a (kg/m 3 ) 1.2 E m (N/m 2 ) 3 × 10 10 c ˜ 0.18 λ s 1.003 × 10 −3 N c 600 α ˜ −0.01 a 1 2.3 表1. 系统参数 振动抑制效果的好坏，一直是振动控制环节的核心部分，其主要体现在振幅的衰减上。图3描述了在没有NES-GMM系统控制的情况下和有NES-GMM系统控制的情况下，其振幅的变化情况，观察可见，在没有NES-GMM系统时，该振动过程几乎没有衰减，而在加入NES-GMM系统后，系统振幅迅速衰减，且效果显著。通过放大观察发现，系统在12秒时，振幅几乎达到最小值，往后基本保持不变。可见，NES-GMM系统对于振动的抑制效果是极好的。 图3. 系统在不同情况下的振幅响应 在此基础上，为探究该结构的能量采集效果，并分析系统各部分之间的能量转化效率，对其进行进一步研究。其各部分能量表示如下： T PS ( t ) = 1 2 [ ∫ V t ρ ( u ˙ t 2 + v ˙ t 2 ) d V + ∫ V b ρ ( u ˙ b 2 + v ˙ b 2 ) d V + ∫ V c ρ c ( u ˙ c 2 + v ˙ c 2 ) d V ] T NES = 1 2 m u ˙ m 2 V NES = 1 4 k ( u m − v ) 4 W NES = ∫ 0 t c ( u ˙ m − v ˙ ) 2 d τ W h = ∫ 0 t U 2 ( t ) R d τ W m = 1 2 B ( t ) H ( t ) A GMM l GMM W s = 1 2 σ ( t ) A GMM ( | u m − v | + Δ 0 ) (8) 其中，T代表动能，V代表势能，其下标PS和NES用以区分主系统和NES系统。 W NES 、 W h 、 W m 以及 W s 分别表示NES阻尼器耗散的能量，GMM中获得的能量，GMM的磁能和应变能。综上，依据能量守恒定律，输入的总能量以及NES-GMM系统消耗和获取的能量所占比例可以表示为： W in = T PS + T NES + V NES + W NES + W h + W m + W s (9) 如图4所示，NES-GMM系统能量的耗散和采集速度很快，在短时间内，耗散比便稳定在40%，采集比达到60%，能量采集率很高。主系统输出的能量随时间不断流入NES-GMM系统，被NES系统耗散或被GMM系统收集，通过不断的循环，从图5中可见，在25 s左右，系统能量达到最小值，与此同时，NES-GMM系统的能量也随主系统能量变化而不断变化。 图4. NES-GMM系统的耗散能和采集能的百分比 图5. 主系统、NES-GMM系统的能量变化 通过进一步分析，在NES系统中，如图6所示，动能大小不断往复变化，绝对值逐渐趋近于0，即主系统最终停止振动，由放大部分可见，其耗散能量始终为正，这表明NES耗散能量一直在增加，只是速度逐渐减慢，直到最后能量耗散停止。 图6. NES系统阻尼能、动能和势能的变化 相比于NES系统，由于GMM系统的振动频率大，超磁致伸缩杆的膨胀速度快，因而磁能的变化相对较快。在图7中，明显看到应变能逐步趋近于0。放大发现，GMM收集的能量始终在增加，这也表明，GMM系统有着良好的能量采集效果。 此外，为得到更深入的研究结果，对风载和NES参数进行研究，在其他参数固定不变的情况下，对NES质量m 2 和风载速度U进行调整，对比情况分别如图8、图9所示。 图7. GMM系统中磁能、采集能和应变能的变化 图8. 振幅衰减效果比较：不同NES质量 图9. 振幅衰减效果比较：不同风载速度 可见，在改变NES质量的情况下，振幅的衰减速率明显不同，随着质量的在合理范围内的逐渐变大，振幅的衰减速度越来越快，且稳定时更接近于0，这表明NES的质量与振动的抑制效果是密切相关的，且NES质量越大，振动抑制效果越好。而风载的改变并没有影响系统稳定时的振幅大小，只影响了振幅的衰减速度，当风载逐渐增大时，系统振幅的衰减速度也随之变快，但相对于质量的改变来说，影响相对较小。
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user: 4. 结论 本文提出了在方形钝体内部嵌入平行放置的NES和GMM，形成一种新型的单自由度结构。运动方程由牛顿第二定律和假设模态法导出。通过数值模拟分析得到了该系统在风载作用下的振动效果以及能量的获取和耗散情况。在此基础上，还通过改变相关参数进行了对比分析。最终，得到以下几条结论： 1) 本文的构想在振动控制和能量采集领域是具有一定意义的，在理论上该结构的设计是完全可行的。 2) 该系统振动抑制和能量采集效果显著，振幅迅速衰减，在12秒左右趋近于零，大部分能量被GMM系统收集，采集比达到60%，仅有40%被NES系统耗散。 3) 通过改变NES的相关参数，可以提高振动控制的效果。NES质量和风载大小的增加有助于系统振幅的衰减。
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user: 摘 要 本文主要研究一个受干摩擦作用的振动系统的周期解的近似求解。此系统的周期解近似地表示Fourier级数，并通过Galerkin法把微分方程转换成非线性代数方程组，利用Broyden法来对此非线性代数方程组求解。最后数值积分的结果用来验证该方法的有效性。 关键词 :干摩擦，Fourier级数，Galerkin法，Broyden法 Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 众所周知，干摩擦广泛地存在于各类机械系统中，比如刹车系统、离合器、轮胎运动和弓弦乐器等 [ 1 ]。干摩擦力在这些系统中可以发挥有利的作用，但也可以引起系统一些异常的振动，颤振等等。因此研究干摩擦系统的动力学行为具有理论和实际意义。 关于干摩擦动力学系统的研究方法主要有：近似解析法 [ 2 ]，数值求解和实验等等。近似解析法主要有平均法、谐波平衡法和增量谐波平衡法。Zimmermann等 [ 3 ] 利用平均法研究受干摩擦力作用的两自由度振动驱动系统。Duan等 [ 4 ] 先把干摩擦力用一个光滑的函数表示，然后利用谐波平衡法对一类扭转系统进行动力学分析。Pierre等 [ 5 ] 利用增量谐波平衡法来研究一个干摩擦阻尼振子的动力学响应。以上的方法在处理干摩擦动力学系统时都存在局限性，比如系统在运动过程中存在粘–滑状态转换时，上述方法就不适用了，而且粘–滑状态转换是干摩擦振动系统的重要现象，关于该类周期解的求解也是至关重要的。Wang等 [ 6 ] [ 7 ] 提出一个修正的增量谐波平衡法，其本质就是通过Galerkin过程把微分方程转化为非线性的代数方程组，并用Boryden法代替Newton法，并把此方法运用到非光滑的传动系统中。因此本文就是利用这种观点，我们不考虑增量过程，把解设为Fourier级数，通过Galerkin过程，微分方程变为非线性的代数方程组，最后利用Broyden法对代数方程进行求解。该类方法适用范围更广，可以用于求解弱非线性系统的周期解；也可以用于求解强非线性系统的周期解，比如系统中存在粘–滑状态转换的情况。
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user: 2. 模型的建立 本文中所考虑的干摩擦振动系统如图1所示，一个质量为m的物体，通过一个刚度系数k，粘性系数c的弹簧与一个固定端连接，而且该物体与地面之间存在干摩擦力，摩擦系数为 μ ，一个正弦激励u作用在该物体上，设 u = F sin ω t ，F是激励振幅， ω 是激励频率。 图1. 干摩擦振动系统的示意图 根据牛顿第二定律得到： m x ¨ + c x ˙ + k x = F sin ω t + f (1) 其中f是干摩擦力，形式如下： f = − μ m g sign ( x ˙ ) (2) 化简得到： m x ¨ + c x ˙ + k x + μ m g sign ( x ˙ ) = F sin ω t (3) 为了减少系统的参数，引进如下参数： ω 0 = k m ， ξ = c ω 0 2 k ， τ = ω t ， Ω = ω ω 0 ， α = F k ， β = μ m g k 则方程(3)变为： Ω 2 x ¨ + 2 Ω ξ x ˙ + x + β sign ( x ˙ ) = α sin τ (4)
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user: 3. Galerkin法 对于强非线性的动力学系统，Galerkin法可以作为对系统的周期解求解的一种近似方法。 设该系统的周期解的Fourier级数为： x = a 0 + ∑ n = 1 N ( a n cos ( n τ ) + b n sin ( n τ ) ) = V ( τ ) A (5) 其中 V ( τ ) = [ 1 ， cos τ ， ⋯ ， cos N τ ， sin τ ， ⋯ ， sin N τ ] ， A = [ a 0 ， a 1 ， ⋯ ， a N ， b 1 ， ⋯ ， b N ] T ；N是Fourier级数的阶数， A 为解的Fourier级数的系数所组成的向量， [   ] T 表示向量的转置。 x ˙ = ( V ( τ ) A ) ′ = V ( τ ) C A (6) x ¨ = ( V ( τ ) C A ) ′ = V ( τ ) D A (7) 其中 C = [ 0 0 1 × N 0 1 × N 0 N × 1 0 N × N − S N × N 0 N × 1 S N × N 0 N × N ] ， D = [ 0 0 1 × N 0 1 × N 0 N × 1 − W N × N 0 N × N 0 N × 1 0 N × N − W N × N ] ， S N × N = [ 1 0 ⋱ 0 N ] ， W N × N = [ 1 0 ⋱ 0 N 2 ] 。 把(6)和(7)代入方程(4)得到： r = Ω 2 V ( τ ) D A + 2 Ω ξ V ( τ ) C A + V ( τ ) A + β sign ( V ( τ ) C A ) − α sin τ = 0 (8) 由Galerkin过程得到系统的残差方程： R = ∫ 0 2 π ( Ω 2 V ( τ ) D A + 2 Ω ξ V ( τ ) C A + V ( τ ) A + β sign ( V ( τ ) C A ) − α sin τ ) V ( τ ) T d τ = 0 (9) 对于一般的Galerkin法来说，求解残差方程一般利用解析的方法，进而得到Fourier级数的系数。但是对于非线性方程组(9)来说，由于符号sign函数的存在，方程(9)中的 a 0 ， a 1 ， ⋯ ， a N ， b 1 ， ⋯ ， b N 并不能解析求出，而且方程(9)对于系数 a 0 ， a 1 ， ⋯ ， a N ， b 1 ， ⋯ ， b N 的导数也不能显示表示，尤其系统中存在stick运动的情形，数值求解中的Newton法也就不再适用于此方程的求解。因此可以利用Broyden法来对方程(9)进行数值求解，迭代过程中系统的Jacobian矩阵可以数值给出。其迭代过程如下： 第一步：给出近似的初值 A 0 和Jacobian矩阵 Β 0 ，并由此初值开始，对系统进行迭代，直到求出满足精度的解； 第二步：假设方程已经进行了第i次迭代，得到方程的解为 A i ，把 A i 代入(5)中，并把(5)在一个周 期内进行离散化，即把 [ 0 ， 2 π ] 等分为H个小区间，则 τ j = j Δ τ ， j = 1 ， 2 ， ⋯ ， H ，其中 Δ τ = 2 π H ， H ≥ 2 N + 1 ， 则对应的向量为： x ¯ = [ x ( τ 1 ) ， x ( τ 2 ) ， ⋯ ， x ( τ H ) ] T = Γ A i (10) 其中 Γ = [ 1 cos τ 1 ⋯ cos N τ 1 sin τ 1 ⋯ sin N τ 1 ⋮ ⋮ ⋱ ⋮ ⋮ ⋱ ⋮ 1 cos τ H ⋯ cos N τ H sin τ H ⋯ sin N τ H ] ，把(10)代入(8)得到： r ¯ = [ r ( τ 1 ) ， r ( τ 2 ) ， ⋯ ， r ( τ H ) ] T = Γ r F ， r F = [ r 0 i ， 2 r 1 i ， ⋯ ， 2 r N i ， 2 q 1 i ， ⋯ ， 2 q N i ] T 。 第三步：对于r利用离散的Fourier变换得到： r F = Γ − 1 r ¯ ，其中 Γ − 1 = 1 H ( 1 ⋯ 1 2 cos τ 1 ⋯ 2 cos ( τ H ) ⋮ ⋱ ⋮ 2 cos ( N τ 1 ) ⋯ 2 cos ( N τ H ) 2 sin τ 1 ⋯ 2 sin ( τ H ) ⋮ ⋱ ⋮ 2 sin ( N τ 1 ) ⋯ 2 sin ( N τ H ) ) ， 则： R i = 1 2 π ∫ 0 2 π r T T d t = [ r 0 i ， r 1 i ， ⋯ ， r N i ， q 1 i ， ⋯ ， q N i ] T (11) 第四步： Δ A i = − B i − 1 R i ，则： A i + 1 = A i + Δ A i (12) 若 ‖ Δ A i ‖ < δ 成立，则迭代结束，这里的 ‖ Δ A i ‖ 是当前增量的模， δ 为容许误差。 若不满足，则下一次迭代的近似Jacobian矩阵为： B i + 1 = B i + ( R i + 1 − R i − B i Δ A i ) Δ A i T Δ A i T Δ A i (13) 一直重复上面的过程，直至收敛。
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user: 4. 数值验证 本文中考虑的系统具有强非线性和非光滑的特性，为了保证系统解的精确性，这里Fourier级数的阶数取为40。并且利用数值积分的方法来验证该方法的有效性。 当 Ω = 1 ， ξ = 0.1 ， β = 1 ， α = 1.6 时，系统的稳态速度与时间的关系如图2所示，Galerkin表示本文的方法，*表示数值积分的方法。可以看到，系统在运动过程中不存在粘–滑状态转换，仅有滑动状态，两种方法的计算结果可以有比较好的吻合。 当 Ω = 1 ， ξ = 0.1 ， β = 1 ， α = 1.4 时，系统的稳态速度与时间的关系如图3所示。可以看到：系统在这组参数下，其运动过程中存在粘–滑状态的转换，两种方法计算的结果也有很好的吻合。 图2. 系统的稳态速度与时间的关系 图3. 系统的稳态速度与时间的关系
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user: 5. 结论 本文主要研究了Galerkin法在一类干摩擦振动系统中的应用。其主要思想是：把系统的周期解设为Fourier级数，Galerkin过程把系统的微分方程转化为非线性的代数方程组，然后利用Broyden法求解非线性代数方程组，并利用数值积分的结果验证该方法的有效性。但是Boryden法有其自身的局限性，就是该方法强烈地依赖于给定的初始值和初始的Jacobain矩阵。因此寻找更有效的算法来求解此类代数方程组是将来更进一步的研究内容。
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user: 摘 要 利用社群关系是提升Web服务发现和服务推荐性能的重要手段，也是目前的研究热点之一。本文对Web服务应用环境下社群关系的研究现状进行了系统的分析。阐述了社群关系的内涵，将现有方法进行了分类，通过分析其中典型方法的原理和应用情况，总结了每类方法的特点，指出了未来研究趋势及其需要解决的问题。 关键词 :社群关系，Web服务，服务发现，服务推荐，分析 Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 Web服务无需借助额外的第三方软件或硬件，就可以通过标准接口和通信协议实现不同节点之间的交互。作为服务计算领域的一项重要创新，大量的Web服务被开发出来并发布到Internet上。近年来，随着Mashup等技术的兴起，Web服务的种类和数量急剧增加，以服务为中心的Internet正在形成。满足用户各种需求的Web服务越来越多，网络上的服务信息严重超载，但与此形成鲜明对比的是，大多数已发布的Web服务还没有被使用过 [ 1 ]。如何从这些海量的服务中选择出满足用户个性化需求的服务成为亟待解决的问题。服务发现和服务推荐技术被认为是解决服务资源过载问题的有效途径。它们作为提供个性化信息服务的重要手段，通过建立用户与服务的二元关系，分析用户需求、用户偏好和行为特征，发现满足用户需求的候选服务或推荐用户感兴趣的潜在服务，从而满足用户个性化需求。目前，在传统方法遇到技术瓶颈的情况下，大量关于Web服务发现和服务推荐的研究正将研究重点聚焦到社群关系的利用上。本文阐述并分析了Web服务应用环境下社群关系的内涵，概括了关于社群关系的研究现状，对典型的方法进行分析，旨在帮助学习研究人员进一步了解社群关系对服务发现和服务推荐的影响，为后续研究工作的开展做好铺垫。
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user: 2. 社群关系 通常来说，在Web服务应用领域，社群关系(Social Relationships)包括多个具体内容，如聚类关系、隶属关系、合作关系、竞争关系、推荐关系、信任关系等。其中，聚类关系、推荐关系和信任关系是讨论最多的三种社群关系形式。 聚类关系(Clustering Relationship)是针对用户与用户或者服务与服务而言的。聚类的依据是用户或者服务之间共同的特征或某个标准。同一聚类集合中的不同个体之间的相邻或类似程度可以依据该特征或标准进行衡量。显然，用户之间和服务之间的聚类标准是不一样的，因此，聚类关系又可以分为用户的聚类关系和服务的聚类关系。 推荐关系(Recommending Relationship)是针对用户与服务而言的。若当前用户将某个Web服务推荐给另一个用户时，他与这个Web服务之间就建立起了推荐关系，当前用户就是推荐者，这个Web服务就成了被推荐的对象。一般而言，用户推荐一个Web服务的主要依据就是调用该服务后的用户体验。 信任关系(Trust Relationship)则是针对用户与用户而言的。信任关系的建立可以是直接也可以是间接的。直接的信任关系通常源自于用户之间推荐行为的发生，若当前用户将某个Web服务推荐给另一个用户并被其调用，那么这两个用户之间就建立起了直接信任关系。间接信任关系来自于信任的传播，两个没有直接信任关系的用户可以通过他们与其他用户的直接关系建立起间接信任关系。 文献 [ 2 ] 就提出了一个基于社群关系的网络模型，如图1所示。该模型在用户层上描述了用户的聚类关系和信任关系，在服务层上描述了服务的聚类关系，在这两层之间描述了推荐关系。 图1. 基于社群关系的网络模型 从服务发现与服务推荐的角度来看，讨论社群关系的目的就是通过利用多种类型的社群关系聚类相似用户或服务，建立信任用户集合，以此来缩小候选用户或者候选服务的讨论范围，从而提高服务发现、服务推荐的精度和效率。
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user: 4. 总结 通过挖掘Web服务与用户之间的社群关系来提升Web服务发现和服务推荐的性能是目前的研究热点之一。本文首先分析了社群关系的内涵，然后将相关研究分为基于行为逻辑关系的方法、基于单一关系建模的方法和基于多元关系协同的方法三个类别，详细介绍其中的典型方法，分析了各类方法的特点和不足。通过对比可以看出，充分挖掘社群关系的内涵要素能给Web服务发现和服务推荐的结果性能带来更好的提升，因此基于多元关系协同的方法有着更好的应用前景，但如何更好地提高此类方法的效率是后续研究工作中需要重点解决的问题之一。
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user: 摘 要 本课题研究基于文本信息分析人物性格，聚焦于静态文本来获取小说、剧本等文学作品中的人物性格，使用《平凡的世界》这一小说著作作为样本分析训练模型，结合心理学中的大五人格算法，主要采用神经网络与传统机器学习相结合的方式，通过对比doc2Vec和word2Vec + CNN两个模型的模型效果发现在预测未知人物性格时前者有着更好的表现，因此，该模型将智能分析文本这一想法变为可能，并且可通过大五人格量表将预测得分映射出人物的性格词汇，使得未来机器能够“读懂”语义，对用户画像、智能机器以及心理学的发展具有重要意义。 关键词 :大五人格，自然语言处理，机器学习，性格预测 Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 4. 总结 针对本课题而言，基于文本信息分析人物性格，通过对比doc2Vec和word2Vec + CNN发现，前者在预测未知人物性格时有着更好的表现，该课题使用《平凡的世界》作为分析样本，采用神经网络与传统机器学习相结合的方式来训练模型，以此我们可以看出，该模型可以用来智能化地分析静态文本来获取小说、剧本等文学作品中的人物性格，通过大五人格量表，我们可以通过预测得分来映射出人物的性格词汇，从而使得智能阅读理解成为可能。 同时，本课题也存在一些不足，在文档向量与人物性格得分训练的环节，考虑到任务目标，本课题只使用了线性回归，同时可以考虑使用深度神经网络等模型进行参考。此外，在设置人物性格得分时，是靠人为去分析文本设定的，显得不够智能。 本课题在未来可拓展到动态文本的分析当中，分析微博博文、百度搜索词条等来获取实际用户的性格评分，来进行用户画像和推荐，或者应用于心理学分析访谈对话的内容来获取受访者的心理状态来辅助心理咨询师进行心理评判等，都具有重要意义。
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user: 摘 要 目的：极端干旱区绿洲葡萄地土壤做了施肥方式改革试验，减少化肥使用量提高或保证绿洲土壤生产力的可能性对比研究。方法：通过葡萄树不同生长期生理特性实行化肥滴施、喷施方式试图减少埋施时与水流失。所得数据作对比研究。结果：检验0~50 cm所取20个样品中，土粒直径大于1 mm的占9%，最少1%，相差8%，平均5%；0.25~1 mm之间颗粒占80%，最小41%，相差40%，平均62%；0.072~0.25 mm之间的占54%，最少15%；小于0.075 mm的只占5%，最少可占1%，相差4%，平均3%。实验数据显示，葡萄滴肥、喷肥条件下，试验区鲜葡萄单粒均重2.32 g，与对比区低0.06 g；每100粒均重246.70 g，与对比区相比高14.72 g。葡萄干检测中：单粒均重0.46 g，与对比区相比高0.05 g；每100粒均重43.24 g，与对比区相比高1.12 g。此外，送化验数据显示：大量元素P、K分别多28 mg、314.8 mg；中量元素Ca、Mg分别多18.77 mg、5.6 mg；微量元素Fe、Na分别多2.3 mg、13.85 mg。结论：通过改变施肥方式少用1/10化肥也可实现单产量增2.66%，这相当于一亩地多收26.66 kg葡萄干。市场价格计算多收入399元。改变施肥方式无论是对环保，还是节约资源，提高经济收入，发展精准农业都有着很广的研究潜力：1) 利用化肥滴施和喷施方式不仅能提高农作物产量，而且可以大量减少化肥使用，提高化肥使用率和环保效力；2) 试验区土壤结构和物理性质不够理想的沙壤土也通过化肥滴施和喷施同样与当地单产量高的葡萄地还要多，试验区仅仅是这个吐鲁番地区大果园里的一个棵树，但是，研究干旱区绿洲土壤施肥管理和农业生产方面值得一赞，进一步研究，扩大经验；3) 滴施和喷施是干旱区绿洲土壤作业中，可实施的最佳手段，他不仅省事而且更有经济效益。 关键词 :连木沁镇，试验区，滴施，喷施 Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 施肥是在干旱、半干旱地区影响作物生长和限制作物产量的重要非生物因素之一 [ 1 ]。我们国家是世界上最大的化肥生产、进口大国，凭着世界7%的耕地，养活着世界22%的人口，目前化肥对作物生产量的贡献已经超过了40% [ 2 ]。新疆是个干旱、植被稀疏、绿洲农田生态系统脆弱的地方，如果农田管理不善，可能造成土壤生态系统不佳、有机质缺乏，农田环境恶化，研究施肥方式对干旱区绿洲农田土壤环境的影响具有重要意义 [ 3 ]。长期有机、无机肥配合施用可显著增加绿洲农田土壤生产力，维持和提高土壤质量，但从持续农业发展及保护生态环境等方面考虑，应适当降低施肥量 [ 4 ]。我国化肥需求量占世界35%，同时使用有机肥量从1949年的100%降到35%，反而氮肥仅占28%，磷肥和其它肥料占72% [ 5 ]。葡萄标准化生产过程中对肥料和农药的使用进行了严格的控制，特别禁止使用高毒、高残留的农药和其它化学制剂 [ 6 ]。滴灌施肥技术是水肥一体化供应的完美结合，它可以根据作物生长的节律把水肥迅速地输送到作物的根部，由于它节水、节肥、省工、增产及经济效益显著 [ 7 ]。随着人民生活水平的不断提高，人们的健康意识和环境意识也不断增强，安全、绿色已逐渐成为人们选择食品的首要原则。 干旱地区绿洲土壤质地、施肥研究是干旱地区绿洲土壤持续农业、提高化肥使用率、创建青山绿水的美好花园基础，也是有很高的研究潜力。试验区所在地连木沁镇是有着葡萄之乡称号，在我区葡萄生产营销中有重要地位和研究价值。因为独特的自然环境和气候条件为当地发展葡萄业提供了有利的气候条件。近些年来，人们日益增长的物质需求和对安全绿色食品的渴望，对葡萄生产、加工和质量带来了种种挑战。连木沁镇试验区葡萄地是以灌溉沙壤土为主，土壤颗粒偏大，黏粒较少，土层深，保肥、保水能力弱，适合于跟葡萄树一样须根植物生长。在施肥量不增的前提下能否实现单产量保持不变，反而省肥、省钱是本次研究重点。
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user: 2. 试验区概况 2.1. 连木沁镇 鄯善县连木沁镇 [ 8 ] 建立于1994年，主要以种植葡萄为主导产业，是吐鲁番地区最大葡萄生产区之一。地处鄯善县西部，距县城21.8 km，东连戈壁与辟展乡毗邻，西与吐峪沟乡苏贝希村相接，南靠火焰山，北越兰新铁路与天山相望，312国道和连霍高速公路横穿本镇，总面积2400平方公里，海拔均350米，总人口33，520人，耕地面积可达37，052亩，其中葡萄种植面积33，300亩，占总耕地面积的89.9%。葡萄干年产量可达2万吨左右，是当地农民主要农产品，是经济收入来源。 2.2. 试验点 土壤质地和养分结构淡薄，绿洲灌溉土面积较大，同时还有沙土、黏土、白土等好几类。因土壤一天之内的温差大，风速强，空气湿度如表1所示，土壤养分除了作物吸收利用、跟浇水渗透土壤深层外，还受到以上物理因素的影响时刻受到水肥流失。缺乏管理、不重视化肥使用是另一个土壤受侵害的因素了。 Table 1 Soil changes within one day in spring in the test area. The test data are measured in the test area within one week in late Februar 位置信息 土壤 土壤表面空气 维度N 经度E 深度cm 温度℃ 湿度% 光强度 w/m 2 温度℃ 湿度% 光强度 w/m 2 风速 m/s 检查 时间 42˚53' 89˚55' 0~3 3.61 43.98 139.86 7.50 36.90 281.20 0.10 8:00 42˚53' 89˚55' 0~3 17.32 24.06 352.47 17.75 22.13 828.63 0.40 14:00 42˚53' 89˚55' 0~3 7.22 29.57 0.00 11.85 25.25 0.00 0.00 20:00 表1. 试验区土壤春季一日之内变化。试验数据是试验区2月下旬一周之内测量均值 试验区位于鄯善县连木沁镇西南部，经纬度是N42˚53'，E89˚55'，分别由30 m长四条平行渠子组成，种植面积大约为700 m 2 左右(约1.1亩)。早1990年开始种植葡萄，历经29年，年葡萄干产量可达600~800 kg。
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user: 3. 研究方法 3.1. 试验区基本情况 试验区一共有98颗葡萄树，南北方向种植，共有四条渠，每条长达30米，其中：东一渠26棵、东二渠24棵、东三渠24棵、东四渠24棵。葡萄树棵间距0.5米，渠行距6.5米。每条渠均有23棵葡萄树，传统灌溉量800 m 3 左右 [ 9 ]，一年均5~7次灌溉，每年产出700 kg葡萄干。灌溉水主要来自于北部天山上的冰雪融化所汇集成的山水为主。 试验区葡萄地2月下旬一周时间(葡萄树出土期)均一日之内土壤物理属性变化如图所示，最高温度可达21.89℃，最低温度3.61℃，相差达18.28℃，温差相当明显；土壤湿度也随温度一天之内变化很大，相差可达26.57%，温度最低时(凌晨8:00)土壤湿度达到顶点；每平方米太阳光强度可达423.34 W，高低差别可达283.48 w/m 2 ；土壤表面风速几乎不到0.1 m/s，但中午达到0.40 m/s的高峰；土壤表面空气湿度中午时分最低，早上08:00到达峰期52.80%，平均31.26%，与空气气温升降一致。 试验区一日之内土壤物理属性随空气温度变化而变化，各变化项目之间存在着明显的关联性，显示干旱区气候、土壤基本特征。 3.2. 采样 试验区通过不同21个采样点，土层(0~25 cm，25~50 cm)中采取土样。同时为了更好地了解改变施肥及养分被吸与收获之间的情况，检测了地面空气温度、湿度、风速、光强度，还有生产作物取样送自治区农科院做检查。土壤采样大约二月份，刚刚冻土松软时，果实采样9月上旬葡萄熟了后采摘，晾干时取样与对比区准备田地、化验检测比较。 3.3. 处理 试验区采好的土壤样品通过不同土壤层、地形取下来并捡掉石头、木草根之类的杂物，装在专用塑料袋，然后铺在白纸上通风良好、太阳不直射的地方晾干，最后用0.5~0.08毫米筛子过筛处理。果实采样一般葡萄采摘期和晾干后(专用生产葡萄干的房子)，选取葡萄颗粒大小比例为1:1:1的标准装袋送检P、Fe、Mg、Ca、Zn、Na、K和含糖量等8项内容通过pinAAzle 900F火焰原子吸收分光光度计化验。