DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 摘 要 本研究从实验室保存的15株枯草芽孢杆菌中选育出适合鹰嘴豆(Cicer arietinum)发酵生产纳豆激酶(Nattokinase，NK)的优良菌株，并开展了菌株固体发酵产NK的工艺参数优化研究；NK酶活检测采用血纤维蛋白平板透明圈法。结果发现，培养基含水量、pH值、发酵温度及发酵时间均对鹰嘴豆发酵产生纳豆激酶有较大影响，培养基中添加适量的无机盐和表面活性剂有利于纳豆激酶的产生。在优化条件下（培养基含水量64%，PH7.0，31℃，培养36h），鹰嘴豆固态发酵产纳豆激酶的单位酶活可达到6731FU/g，获得了较高的单位酶活。 关键词 :鹰嘴豆，固态发酵，纳豆激酶，菌株，优化 Copyright © 2017 by authors 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 鹰嘴豆(Chickpea，Cicer arietinum)耐干旱、耐贫瘠又丰产，是目前世界上栽培面积较广的食用豆类作物之一，产量世界第三，在我国新疆、甘肃、宁夏等地已有2500多年的种植历史；鹰嘴豆不但具有很高的食用价值，而且还具有独特的药用价值；如鹰嘴豆对糖尿病、心脑血管疾病和胃病等疾病的预防和辅助治疗具有明显的效果，是维吾尔族药典传统用药 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] 。 目前我国的鹰嘴豆精深加工水平还比较低，只是简单的磨粉或烘焙。近年来人们对鹰嘴豆蛋白肽的清除自由基、抗氧化、降血压等生理功能进行了研究 [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] ，而有关鹰嘴豆发酵方面的研究则还比较少。如热夏提·达吾来提、傅樱花等对鹰嘴豆酸奶的发酵条件、商品性能等进行了研究 [ 7 ] [ 8 ] ；王淑兰、孔令明等对鹰嘴豆蛋白饮料的工艺参数等进行了研究 [ 9 ] [ 10 ] ；这些研究对以鹰嘴豆为原料研发发酵饮料的工艺参数、产品性能等方面进行了探索，没有涉及纳豆激酶指标。另一方面，大量研究表明NK作为一种潜在的溶栓制剂，可以微生物发酵生产 [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] ，口服有效，受到中外学者和广大群众的普遍认可。卫拯友、魏雪团、肖萍等对鹰嘴豆固体发酵 [ 16 ] [ 17 ] 、液体发酵 [ 18 ] 制备纳豆激酶(Nattokinase，NK)的产酶条件、酶学性质等方面进行了探索，但所获得的NK单位酶活特别是固体发酵时还比较低，还有必要开展进一步的实验研究。为使鹰嘴豆发酵物料中NK的单位酶活得到进一步提高，本文在前人工作基础上，对发酵鹰嘴豆产NK的菌株和发酵参数开展了研究，并取得了较好的实验结果，现将我们的研究结果报道如下。
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user: 2. 材料与方法 2.1. 材料 2.1.1. 菌株 本研究选用菌株为实验室分离保存的16株枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilus)菌株。 2.1.2. 培养基 1) LB培养基：NaCl 1.0 g、蛋白胨1.0 g、酵母粉0.5 g、琼脂1.5 g、蒸馏水100 mL，pH值自然，121℃高压蒸汽灭菌25 min。 2) 发酵培养基：选取市售不同品种的鹰嘴豆，去杂，称重，浸泡过夜，滤去水分，根据各实验的具体要求进行处理，121℃高压蒸汽灭菌25 min。 2.1.3. 试剂 纤维蛋白原(Fibrinogen)，凝血酶(Thrombin，690BP/支)，尿激酶(Urokinase)，购自中国药品生物制品检定所；琼脂糖、NaCl、蛋白胨，酵母粉；其它试剂均为国产分析纯。 2.2. 方法 2.2.1. 种子液制备 将菌株活化、转接至斜面培养基，37℃培养24 h。用接种环取1环接入LB培养基中，37℃、150 rpm/min培养过夜。 2.2.2. 菌株筛选及其发酵 菌种筛选时选用市场上常见的3个鹰嘴豆品种(大粒白色、大粒褐色和小粒白色品种)制作鹰嘴豆培养基，以较全面地考察菌株对鹰嘴豆培养基的适应能力和稳定性等；发酵实验每个三角瓶中装培养基质量为50克；液体种子接种量为4%，培养48 h，其他参数根据实验要求进行单因子或多因子设定(如不同菌株、不同培养时间、温度、pH值、培养基含水量的多因子实验，以及无机盐和表面活性剂多因子实验等，具体参数详见各实验组)。 2.2.3. 干燥 将发酵好的物料取出，盛放在培养皿中，40℃干燥箱干燥，干燥后粉碎备用。 2.2.4. 纳豆激酶酶(NK)活测定 1) 纳豆激酶的浸提 取NK发酵干粉0.5 g，加入到10 mL离心管中，用5 mL 0.9%NaCl溶解、混匀后放入4℃冰箱浸提4 h以上。浸提结束后5500 rpm/min离心10 min，移取上清液至干净离心管中4℃临时保存，备用。 2) 血纤维平板的制备 取1支纤维蛋白原(88 mg)，加入24.4 ml 0.01M PBS (pH7.4)溶液溶解；凝血酶用灭过菌的0.9% NaCl溶液溶解至100 BP/ml终浓度；1%琼脂糖用0.01M PBS (pH7.4)配置；首先取7.5 ml 1%琼脂糖于无菌小瓶中，50℃保温10 min后，加225 μl 100 BP/ml凝血酶，混匀保温10 min；取纤维蛋白原溶液7.5 ml，缓慢加入琼脂糖(含凝血酶)溶液中并不停摇动；将混匀的溶液倒入灭菌平板中，冷却备用。 3) 标准曲线的绘制 首先绘制标准曲线，取尿激酶标准品用无菌生理盐水稀释成20，40，60，80和100 FU/ml。分别取10 μL点样于融化琼脂糖平板，于37℃保温18 h后，测定血纤维蛋白平板上溶解圈的直径，取两次试验的平均直径计算溶解圈面积。以酶活力(FU/ml)为横坐标，溶解圈面积为纵坐标，得到尿激酶标准曲线，标准曲线的回归方程为y = 1.935x + 53.505，相关系数R 2 = 0.9908。 4) 酶活测定 取离心后的上清液1 ml于1.5 ml离心管中，再次离心后取10 uL点样于打好孔的新配制血纤维平板上，置于37℃倒置培养18 h。测定透明圈的大小，计算透明圈面积，从绘制的标准曲线中求得相应的酶活性。
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user: 4. 讨论和结论 自1987年日本学者须见洋行从200余种食物中发现纳豆具有溶栓作用并从中分离纯化到具有强烈溶栓功能的NK(纳豆激酶)以来，近年来科技工作者对纳豆激酶的性质、溶栓机理、吸收方式、以及基因改造、发酵技术等方面进行了大量研究，证明了纳豆激酶是一种有益微生物生命活动过程中产生的丝氨酸蛋白酶；可以口服使用，在人体内半衰期时间达8小时以上，对血管栓斑中的纤维蛋白有选择性溶解效果，能温和持续地提高血液的纤溶活性，不易引起出血，安全系数高，可以发酵生产，非常适合用于溶栓保健制剂的研发。 目前，利用鹰嘴豆发酵产NK的研究还比较少；其中2009年卫拯友等用纳豆枯草杆菌(Bacillus subtilus Natto)固体发酵鹰嘴豆获得915 FU/g的NK单位酶活；Xuetuan Wei等(2011)用解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)固体发酵方法鹰嘴豆获得356.25 FU/g的NK酶活单位；2014年肖萍等以鹰嘴豆培养基和枯草芽孢杆菌(B. subtilus)为基础，对液体发酵产纳豆激酶的实验条件进行了优化研究，获得3210 FU/g的NK单位酶活 [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ] 。本研究对鹰嘴豆固体发酵产NK的高产菌株和部分发酵参数进行了初步的实验研究；结果表明，我实验室选育的枯草芽孢杆菌(B. subtilis L −1 )是适合鹰嘴豆固体发酵产纳豆激酶的优良菌种；使用B. subtilis L −1 菌株，在优化培养基(鹰嘴豆添加适量的无机盐0.06% MgSO 4 、0.04% CaCl 2 、0.2% K 2 HPO 4 、0.1% KH 2 PO 4 和表面活性剂0.1% Tween80)和优化培养条件下(温度31℃，培养基含水量65%，培养基pH 6.0~7.0，发酵时间36h)，鹰嘴豆发酵物料中的NK单位酶活可以达到6731 FU/g，远高于文献报道的以鹰嘴豆为原料发酵的NK单位酶活 [ 18 ] [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ] 。本项目研究为以鹰嘴豆为原料生产高活力NK提供了科学依据，为鹰嘴豆的精深加工和转化增殖提供了一种新途径。
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user: 摘 要 为了适应社会对高校计算机专业毕业生的自主创新能力的要求，对高校目前的教学模式进行了研究，并针对现有的弊端提出了一种基于深度学习的高校计算机课程教学模式，该模式通过各种课前、课中和课后的教学方法的配合使高校的深度教学有了明确的可操作的手段，并通过实践教学证明该教学模式有良好的效果。 关键词 :深度学习，教学模式，计算机课程 Copyright © 2017 by authors 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 随着互联网的发展，互联网+已成为目前的朝阳行业，该行业的快速发展要求从业人员具有很强的学习能力和创新能力，因此高校中如何培养适应计算机行业需求的具有自主创新能力的人才是值得研究的课题。深度学习是由美国人Ference Marton和Roger Saljo 1976年提出的概念。何玲、黎加厚认为深度学习是学习者在理解的基础上能够批判性地学习新的知识和思想，并将其融入已有的认知结构中，能够在众多的思想间进行联系，并将已有知识迁移到新的情境中作为决策和解决问题的一种学习方式 [ 1 ] 。将深入学习的方法引入高校计算机专业的教学有助于学生的学习和创新能力的培养，因此探讨基于深度学习的高校计算机课程的教学模式对于教师高效地教与学生有效地学都具有实际意义。
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user: 2. 高校教学模式的现状和局限性 目前国内高校的教学模式主要为： 1) 传统教学模式。教师通过在课堂上讲授知识内容，再布置课后作业，最后进行测验的方式来完成整个教学活动。传统教学模式的局限性为： a) 教学学时少，教学内容多。教学采用“满堂灌”的“填鸭式”教学方法。学生只做录音机，缺乏学习自主性，只对知识点做机械的记忆。 b) 学生的学习积极性低。学生自主学习的要求低。学生出勤率低，挂科率高。 c) 课堂上教师唱“独角戏”，下课老师抬脚就走，教师与学生缺乏交流。 2) 传统加网络的教学模式。这种教学模式以传统教学模式为主，网络教学模式为辅。目前不少高校采用这种教学模式。教师采用传统的课堂教学模式授课，但是利用网络平台建设了课程网站，除了把课程的教学大纲、教学PPT、作业题等内容挂在网上外，还在网站中设置了问答区，学生可以用发帖的形式向教师求教。课程网站上有时也会放置课堂教学的全程录像，学生可随时重看。 传统加网络的教学模式比传统教学模式增加了网络交流互动的方式，更便于学生课后复习和答疑解惑，但学生的学习效果取决于学生主动网络学习的自觉性，而且很多网站的互动答疑区并不能保证教师实时在线或及时回答问题，此种情况下的网络辅助教学可能就成为了学生下载讲义和查看老师布置的作业的工具 [ 2 ] 。 3) 翻转课堂教学模式。这是一种新型的教学模式。少数学校的部分课程开始尝试翻转课堂教学，在网站上放置课程的知识点微课供学生预习，课堂上讲授和讨论并存，课后做作业。 翻转课堂教学模式对教师和学生的要求都很高，教师需要制作高质量的视频微课，设计课堂讨论的问题，并能引导学生由浅入深的讨论，学生在课前必须预习，在课堂需跟上教师的思路，积极配合。此种教学模式在拍摄微课时需要一定的硬件条件，不适合经费紧张的高校，另外教师需要对课程知识的掌握更深透，还需要掌握良好的控制课堂讨论的方法，仅适合较优秀的教师采用，因此此种教学模式很难全面铺开。
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user: 3. 基于深度学习的教学方法 为了引导学生深度学习，教师们积极探索，出现了以下几种教学方法： 1) 翻转课堂 翻转课堂是近年来提出的一种教学方法。要求学生课前观看教师事先录制的微课来预习知识点，教师在课堂上致力于更深入的知识点的挖掘，如知识点的深层含义，知识点的应用，与其他知识点的融会贯通等 [ 3 ] 。它将课堂内的宝贵时间用于帮助学生对知识点进行深度学习，从而获得更深层次的理解。这恰恰解决了高校普遍存在的课程学时数少，学习内容多的问题。翻转课堂模式为了让学习更加灵活、主动，让学生的参与度更强。 2) 启发式教学 启发式教学模式是指教师在教学过程中根据教学任务和学习的客观规律，从学生的实际出发，采用多种方式，以启发学生的思维为核心，调动学生的学习主动性和积极性，促使他们生动活泼地学习。 3) 协作学习 协作学习(Collaborative Learning，CL)是指学生以小组形式参与、为达到共同的学习目标、在一定的激励机制下最大化个人和群体的成果，而协作互助的一切相关行为。它以建构主义学习理论和人本主义学习理论作为基础，由群体共同完成对所学知识的意义建构 [ 4 ] 。 4) 实验和实践教学 对于计算机专业课程，安排实践课程将有利于学生理解书本知识，同时在实践中总结经验学习新知识。 由以上分析可以看出，传统的高校教学模式的弊端导致学生的学习效果不尽如人意，即使加上了网络教学平台的辅助，能自觉上网浏览、主动思考问题和提出问题的学生数量有限。翻转课堂门槛较高，无法全面铺开。为了适应现今社会对人才的要求，高校必须改革教学模式，重新探索一条适合实际情况和现状的便于实施的人才培养教学模式。
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user: 4. 基于深度学习的高校计算机课程教学模式 计算机专业是目前社会上人才需求很大的一个专业，由于计算机的专业知识和技能更新很快，因此在学校课堂所学习的知识可能在走向社会后几年就会淘汰，所以学生在学校的学习不仅仅是学会老师所讲述的知识，还应该学会如何自主学习，这样才能适应该专业的特点。 由于每个学校的软硬件条件不一样，学生的层次和接收能力、自学能力不一样，各校教师的水平也有高低，因此要做好高校计算机课程教学工作，用一种固定的单一的方法很难发挥其最大作用 [ 5 ] ，本文所提出的基于深度学习的高校计算机教学模式是根据计算机专业课程的特点而设计的一种组合模块式深度学习教学模式，由课前、课中、课后三个子模块叠加组成，该教学模式是一种教学框架，具体的实现手法和细节可以根据学校的软硬件条件，教师的水平，学生的接受能力等实际情况进行任意组合、替换、添加，以期达到在固有条件下的最大效果。基于深度学习的高校计算机课程教学模式如图1所示。 从图1可以看出，课前主要进行的是简单学习，根据学校的条件和课程的特点，教师可以自由选择让学生观看微课或者完整的教学录像甚至直接预习纸质书籍内容对基本概念原理进行学习。要求学生课前学习的内容应以容易理解的基本概念和背景知识以及简单易理解的原理为主。 图1. 基于深度学习的高校计算机课程教学模式 课中和课后的深度学习是建立在课前任务完成的基础上展开的。该部分是教师引导学生深度学习的核心，在课堂上教师的教学方式和教学内容决定了学生进入深度学习状态的效果，教师可以在原来基本原理和概念的基础上继续讲解原理的应用和扩展的内容，也可以直接设计一组环环相扣的问题，启发和引导学生思考。也可以将学生分组，进行组内讨论，使每个学生都有机会发表意见。在课时内也可以安排实验或实践内容，巩固和加深学生对理论知识的了解。课后学生的努力程度对于深度学习的效果有着举足轻重的作用，因此教师要充分利用各种手段让学生继续深化课堂学习的内容。可以布置纸质作业或者网络上的自测题，通过QQ、微信、网络教学平台的交流区与学生进行答疑互动。知识的深度学习仅通过一轮的学习并不能保证达到预期效果，所以深度学习的过程是一个多次迭代的过程。对于计算机课程教师若在课后布置编程大作业或让学生直接完成实际的系统，将有助于学生学会学以致用以及具有查找资料自学的能力。 基于深度学习的高校计算机课程教学模式中课前的工作是完成深度学习的基础，课堂教学内容的设计是关键，对教师提出了更高的要求，而课后学生完成任务的好坏则决定了学生深度学习的程度和效果。因此这三个环节相辅相成，每个环节的教学细节都很重要，为每位教师留下了巨大发挥的空间。
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user: 5. 基于深度学习的高校教学模式实践 为了测试上述基于深度学习的高校计算机课程教学模式的效果，笔者在任教的本科生的《计算机网络》课和研究生的《高级计算机网络》课上按照该模式进行了教学方式和教学内容的改革和设计以及实施。 1) 课前 为《计算机网络》课和《高级计算机网络》课录制了讲授知识点的微课，并设计了对应的选择测试题，以便学生检验预习的效果。 2) 课中 为两门课程都设计了从浅至深的若干个问题，对较简单的问题直接提问，较深入的问题采用启发式教学法引导学生讨论。 在《高级计算机网络》课中划分了协作小组，每个小组分配一个讨论专题，要求小组成员课后协作学习后，课堂上回答教师和其他非该小组成员的提问。为《计算机网络》课设计了实验，以便学生通过实验加深对原理的理解。 3) 课后 布置相应的作业题或章节学习报告，建立微信群和QQ群，既方便学生间的讨论，也方便学生和教师的互动。 4) 检验效果 设置课堂测验、单元测验、期中考试和期末考试来检验学生的学习效果。 高校与中学的教学完全不同，学生学习主要依靠自觉，若完全放任学生，即使采用最先进的教学方法，教学效果也可能打折，因此教师需增加一些约束和鼓励的方法辅助教学。 为了帮助学生克服惰性，提高学生的积极性，笔者采取了一些辅助的奖惩措施。比如： 1) 利用网络平台，考勤课前学生是否按要求观看微课，记录完成的测试题的正确情况，未完成预习的同学平时成绩减分。 2) 记录课堂上主动回答问题和正确回答问题的同学，为其平时成绩加分。 3) 检查实验课的效果，记录完成作业的先后顺序为先完成的50%的同学酌情加分。 4) 把出勤率、作业、单元测验、答疑情况、上课回答问题的参与度和正确率都计入平时成绩，增加平时成绩在总成绩的占比至50%，期末的考试成绩占比减至50%。 两门课程采用以上的基于深度学习的教学模式经过两轮教学实践，期末考试平均考试成绩连续两年比未采用此法的2014年的考试成绩提高了10分以上，成绩的标准差也减小了，说明学生成绩的两极分化现象有一定的缓解。 本科生的《计算机网络》课程安排在大三下学期，大四上学期学生就进入实习单位进行实习，为了了解用人单位对学生的满意程度，请用人单位填写问卷调查表，统计了各项满意度的百分比，其中学习能力是指单位根据需要对学生进行培训对学生的接受能力，工作能力是指学生经过培训后的实际工作情况，其反馈情况如下表1所示。 综上所述，深度学习的教学模式对学生的学习能力和工作能力的提升有着明显的作用，若将此模式进行推广，相信对学生自主创新能力的提升具有实际推动作用。
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user: 6. 结论 深度学习是目前高校所倡导的一种学习方式，它将对学生的自主学习能力和创新能力的培养起到重要的促进作用，因此本文提出的基于深度学习的高校计算机课程教学模式将教学模式具体化，通过各种课前、课中和课后的教学方法的配合使高校的计算机专业深度教学有了明确的可操作的手段，将有利于促进高校创新人才的培养，对高校为国家培养更多更好的有用人才具有深远的意义。 Table 1 Employer satisfaction questionnair 2013年和2014年平均满意度 (未采用) 2015年满意度 (采用新法) 2016年满意度 (采用新法) 工作态度 81% 90% 92% 学习能力 65% 78% 81% 工作能力 74% 82% 85% 表1. 用人单位满意度调查表
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user: 摘 要 分别用工程算法和有限元软件MSC.Patran2008/Nastran2008，分析了受压缩载荷作用下某国产复合材料层压板四边简支约束下的失稳情况，并展开了四边简支情况下的复合材料层压板压缩稳定性试验。试验表明在加载的初始阶段试件发生的局部屈曲，层压板后屈曲承载能力较大；研究了层压板的破坏模式。工程理论计算、有限元分析、试验结果进行对比，发现三种方式得到层压板的一阶屈曲载荷接近，说明了数值模型的合理及有限元计算可以为复合材料结构的研究提供一定的参考。 关键词 :复合材料层压板，压缩稳定性，试验，有限元分析 Copyright © 2017 by authors 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 纤维增强复合材料具有很好的可设计性、耐腐蚀性、比强度高、比刚度高、疲劳特性好及易修补等突出的优点，因此复合材料成为当今航空器有效减重、改善航空器性能的一种必不可少的材料 [ 1 ] 。对于直升机来说，由于飞行速度相对低、气动载荷小，其机体结构采用复合材料更具有得天独厚的条件。复合材料层压板结构大量应用于直升机中，而压缩载荷是飞机结构中受载的常见形式，失效模式为屈曲失稳 [ 2 ] ，受压层压板的特性包括：板的初始屈曲、后屈曲及压损。也就是说复合材料层压板结构在受压缩载荷时结构会进入非线性弯曲变形阶段，继而出现屈曲和相继的后屈曲变形，因此，其后屈曲承载能力空间仍然很大 [ 3 ] 。利用复合材料层压板的后屈曲强度特性在设计中提高结构的承载能力，需要进行极限强度分析和试验验证。 目前国内外在复合材料设计时，一般都规定主承力结构在设计载荷下不允许发生总体和局部失稳，次承力结构在设计载荷下不允许发生总体失稳，在使用载荷下不允许发生局部失稳 [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] 。这一设计准则显然偏于保守，未能完全开发出复合材料结构的后屈曲承载能力，而往往复合材料的后屈曲承载空间非常大，因此国外的工业部门、企业、研究所等研究机构开展了相关的研究工作 [ 7 ] ，试图提高复合材料结构屈曲的设计许用值 [ 8 ] 。理论研究中主要依据经验公式，在计算时通常对模型进行大量简化，与用理论计算相比，有限元计算可以更精确的模拟边界条件和实际结构，因而得出的结果更具有应用价值。 本文针对5224/U3160和5224/CF3052混合铺层复合材料层压板在受轴向压缩载荷时，进行工程计算、有限元仿真及展开试验，分析了复合材料层压板的破坏模式、失稳模态、破坏载荷等。
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user: 2. 层压板理论模型 如图1所示，试件为正方形平板，大小400 mm ´ 400 mm，四边简支，试件由5224/CF3052 (45˚方向)和24/U3160 (0˚方向)混合铺成。 复合材料层压板铺层方式为：45˚/0˚/0˚/45˚/0˚/0˚/45˚。 单层5224/CF3052厚度0.285 mm，单层5224/U3160厚度为0.166 mm。其单层板在室温条件下的性能数据如表1所示。
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user: 3. 四边简支层压板理论计算 计算时将复合材料层压板按薄板理论简化分析，按理论经验公式 [ 9 ] 计算 图1. 层压板网格划分模型 Table 1 Mechanical properties of a domestic pre-preg laminat 序号 项目 5224/CF3052 5224/U3160 1 经向压缩强度，MPa 410 700 2 经向压缩模量，GPa 60 110 3 纬向压缩强度，MPa 400 180 4 纬向压缩模量，GPa 60 9.5 5 面内剪切强度，MPa 80 80 6 面内剪切模量，GPa 5.0 5.0 表1. 某国产预浸料层压板力学性能 (1) 式中： ——单位长度上的轴压屈曲载荷。 ——沿板的x方向的屈曲半波数。 ——板的长度和宽度。 ——板的弯曲刚度系数。 如图2所示。 刚度系数可根据前文所给出的铺层信息和材料力学性能计算得到，本文中的刚度系数通过ACSComp软件计算得到： ， ， ， 将上述数据带入公式(1)得到： (2) 当1.79 m 2 + 1/m 2 + 4.74取得最小值时，(2)最小，对公式(2)求导， 得到m = 0.87时最小，因此取半波数m = 1，代入(2) 得到N xcr = 4.797 N/mm。 所以，一阶屈曲载荷N = N xcr × 400 = 1918 N，涉及到高阶屈曲载荷计算比较繁琐这里不再进行计算。
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user: 4. 四边简支层压板有限元计算分析 根据实际尺寸用Ptran 2008有限元软件进行建模，为简化模型采用2D壳单元模型。用quad4单元对模型划分网格，quad4单元共用6个自由度分别为Ux、Uy、Uz、Rx、Ry、Rz，四边简支取Ux = Uz = 0，Rx = Rz = 0，非受载边收载边Uy = Uz = 0，Ry = Rz = 0. 在模型的一端施加均布1000 N的压向载荷。用buckling模块计算前五阶的屈曲模态。计算结果如下表所示。根据屈曲载荷等于加载载荷与特征值的乘积，因此可以得到前五阶的屈曲载荷值(见表2)，图3~图5给出了有限元计算前3阶失稳模态图，图6 Table 2 The instability load of four-side simply supported laminated plat 阶次 特征值 临界载荷/N 1 1.798 1798 2 3.686 3686 3 5.633 5633 4 6.911 6911 5 7.180 7180 表2. 四边简支层压板失稳载荷 图2. 四边简支层压板受压缩屈曲示意图 图3. 一阶失稳模态 图4. 二阶失稳模态 图5. 三阶失稳模态 图6. XZ屈曲模态变化 给出了XZ平面观察模态变化趋势。 从表中数据可以看出，一阶失稳载荷为1798 N，与理论计算结果相比差6.2%，非常接近，从而证明了建模的合理性，也说明该材料层压板轴压载荷下初始屈曲距离其整体屈曲仍然有较大的空间，也为复合材料层压板的研究提供一定的参考。
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user: 5. 轴向稳定性压缩试验与结果分析 本试验(图7)在YGD-50电子压力试验机上进行，试验之前在试验件表面粘贴应变片(见图8)，然后将试验件与夹具(图9)装配，夹具用来模拟简支边界条件。将装配好的组件放在压力机平台上进行试验，加载速度1 mm/min，直至试验件发生整体失稳破坏，同时用DH3817F进行应变采集。共进行3件进行试验。 图7. 试验照片 图8. 应变片粘贴示意图
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user: 6. 试验过程与结果 正式开始后，逐级进行施加载荷，并记录各级载荷下的应变值。 试验过程可表现为三个阶段：初始屈曲→整体屈曲→破坏。在进行第一件试验时初始屈曲阶段听不到任何声音，目视检查试验件没有损伤，当加载过了8000 N以后，目测可发现板材出现较大的变形，中间区域向一侧凹进去明显，并且随着载荷增加可听见纤维断裂声，当载荷继续增加试验件发出较大响声，变形也增大，当载荷增加大18 KN左右时，试验件发生整体屈曲，当载荷继续增大至27 KN，突然出现巨大响声，试验件发生破坏，不能继续承载，可观察到试验件破坏形式是纤维断裂，发生分层。图10是试验件发生破坏后的照片，从中可以看到层压板的破坏模式，中部压溃，纤维断裂、分层。图11是测点6/(6)、7/(7)、8/(8)的载荷-应变曲线。 从表3中可以看到试验件的整体破坏载荷与初始屈曲载荷相比很大，说明其后屈曲承载能力有很大空间与理论分析相符，由图11中载荷应变曲线可知，在载荷约为2000 N时，试件的正反面发生分离， 图9. 应变片粘贴示意图 图10. 试验件破坏照片 图11. 试验件1#部分测点载荷应变-曲线 Table 3 Test piece loa 试验件编号 整体屈曲载荷 (KN) 破坏载荷/KN 位移/mm 1 18.28 27.02 3.72 2 18.1 29.4 3.21 3 16.3 26.2 3.69 平均值 17.56 27.54 3.54 表3. 试验件载荷 即试件发生初始屈曲，随着载荷增大逐步向二阶、三阶、四阶屈曲模态过渡并发生最终破坏。 由表3中试验数据可知结构即使发生整体失稳仍具有一定的承载能力，大约是整体屈曲载荷的1.6倍。
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user: 7. 结论 1) 利用Patran 2008有限元软件建立合理的结构模型就可以对复合材料结构的失稳模态做出初步预测，提供了一种研究复合材料结构方法。 2) 复合材料层压板结构在受压缩载荷的情况下，载荷很小时就发生了局部屈曲，理论计算、有限元计算和试验结果证明了这一点。 3) 在复合材料层压板整体失稳后还有一定的承载能力，该国产复合材料层压板的后屈曲承载能力约是整体屈曲载荷的1.6倍。 4) 复合材料再受压缩载荷失稳形式主要表现为局部屈曲、整体失稳，破坏形式为纤维断裂、板材分层。
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user: 摘 要 优化了La掺杂Bi 2 WO 6 光催化剂的水热制备工艺。考察了掺杂量、反应液初始pH值、水热时间、焙烧温度及焙烧时间等条件因素对La掺杂Bi 2 WO 6 在模拟太阳光下光催化降解4-氯酚(4-CP)性能的影响。结果表明：La掺杂量为1.5 wt%，反应液初始pH值为7，160℃水热12 h，经500℃焙烧2 h，制备的La掺杂Bi 2 WO 6 的光催化性能最佳，在模拟太阳光照射下对4-CP光催化去除率达51%，明显高于Bi 2 WO 6 的光催化活性(38.4%)。 关键词 :Bi 2 WO 6 ，La掺杂，4-氯酚，光催化 Copyright © 2017 by authors 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 环境污染和能源短缺是制约人类社会发展的重要现实问题。近年来，利用半导体光催化氧化技术降解水及空气中有机污染物倍受关注 [ 1 ] 。然而，纳米TiO 2 带隙较宽，仅能被波长小于387 nm的紫外光激发，且光生电子-空穴的复合率较高，严重限制了其广泛应用 [ 2 ] [ 3 ] 。 Bi 2 WO 6 作为一种Aurivillius型氧化物，禁带宽度2.7 eV，比TiO 2 3.2 eV的禁带宽度更窄，是一种比TiO 2 可见光响应能力强的新型光催化材料 [ 4 ] [ 5 ] 。然而，Bi 2 WO 6 光催化剂的导带低电势(E CB )导致光生电子与电子受体的反应无效，增加了光生载流子复合，从而降低了光催化活性 [ 6 ] 。 将掺杂元素引入催化剂晶格形成表面缺陷，形成新的杂质能级调控禁带宽度，能够抑制光生载流子复合 [ 7 ] [ 8 ] 。镧系离子4f轨道易与各种路易斯碱(例如醇、醛、胺等)结合，广泛用于半导体光催化材料的掺杂改性剂 [ 9 ] 。Xu等 [ 10 ] 研究Gd、Eu、Sm或La掺杂的Bi 2 WO 6 在可见光下光催化降解RhB性能，La掺杂Bi 2 WO 6 样品暗吸附能力最好、光催化性能较高。 本文采用水热法制备了La掺杂Bi 2 WO 6 光催化剂，考察了掺杂量、反应液初始pH值、水热时间、焙烧温度及时间等条件因素对La掺杂Bi 2 WO 6 在模拟太阳光照射下光催化降解4-CP性能的影响，建立了水热法制备La掺杂Bi 2 WO 6 光催化剂的优化工艺。本文La掺杂量明显低于报道的La 3+ 掺杂Bi 2 WO 6 光催化剂的最佳La 3+ 掺杂量摩尔比为5% [ 11 ] ，水热时间明显低于Xu [ 10 ] 等报道La掺杂Bi 2 WO 6 的水热时间16 h。
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user: 2. 实验部分 2.1. 仪器和试剂 Bi(NO 3 ) 3 ·5H 2 O(天津市致远化学试剂有限公司)；Na 2 WO 4 ·2H 2 O(天津市科密欧试剂有限公司)；La 2 O 3 (天津市光复精细化工研究所)；四氯酚(天津市光复精细化工研究所)；浓硝酸(哈尔滨化工化学试剂厂)。 氙灯(500 W上海蓝晟电子有限公司)；UV-2550紫外/可见分光光度计(日本岛津公司)。 2.2. La掺杂Bi 2 WO 6 光催化剂的制备 将Bi(NO 3 ) 3 ·5H 2 O和Na 2 WO 4 ·2H 2 O分别按摩尔比2:1的比例称取，再称取一定量的La 2 O 3 ，将4.85 g Bi(NO 3 ) 3 ·5H 2 O和La 2 O 3 溶于3.5 mL 4 M稀硝酸，1.65 g Na 2 WO 4 ·2H 2 O溶解在5 mL 2M NaOH溶液中，将Na 2 WO 4 溶液逐滴加入Bi(NO 3 ) 3 和La 2 O 3 的混合溶液中，用2 M NaOH溶液调节混合物的pH值，持续搅拌1 h后将混合物移入50 mL水热反应釜中，在160℃水热一定时间，常温下冷却。然后，将制得的淡黄色沉淀用蒸馏水洗涤3次，于110℃下在真空干燥24 h，在一定温度下焙烧得到La掺杂Bi 2 WO 6 样品。
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user: 3. 实验部分 3.1. 掺杂量对La掺杂Bi 2 WO 6 光催化活性的影响 La/Bi 2 WO 6 质量比为1 wt%、1.25 wt%、1.5 wt%、1.75 wt%、2.5 wt%、3 wt%，反应液初始pH值为7，水热12 h，再经450℃焙烧2 h制备的La掺杂Bi 2 WO 6 的光催化活性如图1所示。未掺杂的Bi 2 WO 6 光活性为38.4%，随着掺杂量增加样品光催化性能逐步升高，掺杂量为1.5 wt%的样品光活性最高，达45.8%；继续增加掺杂量，导致样品光活性降低。适量La掺杂拓宽了Bi 2 WO 6 的可见光吸收范围，增加了比表面积，抑制了光生电子-空穴的复合，并增加了传输速率，从而提高了样品的光催化活性 [ 12 ] [ 13 ] 。本文最佳La掺杂量1.5 wt%明显低于报道的La 3+ 掺杂Bi 2 WO 6 光催化剂的最佳La 3+ 掺杂量摩尔比为5% [ 11 ] 。 3.2. 反应液初始pH值对La掺杂Bi 2 WO 6 光催化活性的影响 反应液初始pH值对La掺杂Bi 2 WO 6 光催化活性的影响如图2所示。当反应液初始pH值为7时，制备1.5 wt% La掺杂Bi 2 WO 6 样品的光催化活性最高，达45.8%；升高或降低反应液初始pH值，制备样品的光催化活性均降低。反应液初始pH值控制溶液中各种离子的存在状态，并影响La掺杂Bi 2 WO 6 的形貌，进而影响光催化性能。强酸条件下，Na 2 WO 4 迅速水解，生成大量沉淀物H 2 WO 4 ，最终生成Bi多W少的物质或可能含有少量杂质晶相Bi 2 O 3 ，导致样品纯度降低 [ 14 ] [ 15 ] 。当反应液初始pH = 7时，合成的La掺杂Bi 2 WO 6 样品结晶度最好，光催化性能最好 [ 16 ] 。pH值增加到碱性条件时，OH − 的浓度增大，Bi 3+ 大量水解，Bi 2 WO 6 的成核率减小，晶核的生长速率反而提高，Bi 2 WO 6 晶核逐渐长大形成了片状结构，合成样品的平均粒径较大，导致比表面积变小，降低了光催化反应的接触面积，不利于光生电子空穴的分离，导致样品光催化活性降低 [ 17 ] 。 3.3. 水热时间对La掺杂Bi 2 WO 6 光催化活性的影响 不同水热时间制备的1.5 wt% La掺杂的Bi 2 WO 6 光催化活性如图3所示。在实验范围内，随着水热时间延长，1.5 wt% La掺杂的Bi 2 WO 6 的结晶程度逐步增大，样品光催化活性升高；当水热时间为12 h时，样品光催化活性达45.8%；继续延长水热时间，样品的光催化活性降低。究其原因，过分延长水热反应时间会导致样品晶粒尺寸增大，比表面积减小，光催化反应活性点位减少，而且晶粒尺寸增大导致光生载流子的复合几率增大，样品的光催化活性降低 [ 18 ] [ 19 ] 。本文确定的优化水热时间12 h，低于Xu [ 10 ] 等报道La掺杂Bi 2 WO 6 的水热时间16 h。 3.4. 焙烧温度对La掺杂Bi 2 WO 6 光催化活性的影响 经不同温度焙烧2 h制得的1.5 wt% La掺杂的Bi 2 WO 6 的光催化活性如图4所示。随着焙烧温度从400℃升至500℃，制备样品的光催化活性升高，经500℃焙烧样品的光催化活性最高，达51%。升高焙烧温度，样品晶化度提高，表面缺陷减少，光催化活性升高。焙烧温度继续升高导致样品光催化活性反而下降，这是由于焙烧温度过高，样品颗粒过大，比表面积降低所致。 3.5. 焙烧时间对La掺杂Bi 2 WO 6 光催化活性的影响 经500℃焙烧不同时间制备的1.5 wt% La掺杂的Bi 2 WO 6 的光催化活性如图5所示。结果表明，经500℃焙烧2 h制备的样品催化活性最佳，延长或缩短焙烧时间均导致样品光催化活性降低。焙烧时间过 图1. 掺杂量对La掺杂Bi 2 WO 6 光催化活性的影响 图2. 反应液初始pH值对La掺杂Bi 2 WO 6 光催化活性的影响 图3. 水热时间对La掺杂Bi 2 WO 6 光催化活性的影响 图4. 焙烧温度对La掺杂Bi 2 WO 6 光催化活性的影响 图5. 焙烧时间对La掺杂Bi 2 WO 6 光催化活性的影响 短，样品表面缺陷过多，晶化度较低，样品光催化活性较低；焙烧时间过长，晶粒过大，比表面降低，量子化效率变低，也会导致样品的光催化活性降低。
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user: 4. 结论 La掺杂明显提高了Bi 2 WO 6 的光催化活性。经实验研究，确定水热法制备La掺杂Bi 2 WO 6 的优化工艺条件如下：La掺杂量为1.5 wt%，反应液初始pH值为7，160℃下水热时间为12 h，焙烧温度为500℃，焙烧时间2 h，在此条件下制备的La掺杂Bi 2 WO 6 在模拟太阳光照射下光催化降解4-CP的去除率达到51%，远高于相同条件下制备的Bi 2 WO 6 的光催化活性(38.4%)。与文献报道相比，La掺杂量明显降低，水热时间显著缩短，该工艺具备降耗节能的特点。
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user: 摘 要 本文，研究了货物配装问题。建立了基于时间优先级的货物配装整数规划模型，利用动态规划给出了求解算法，使配装方案得以优化。最后，通过数值算例验证了算法的有效性。 关键词 :货物配装，时间优先级，整数规划模型，算法 Copyright © 2017 by authors 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 近年来，物流配送中的货物配装问题成为物流研究领域的热门课题，国内外很多学者进行了相关的研究( [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] )。其中在研究中涉及引入斯皮尔曼(Spearman)等级相关系数，对不同的无量纲化方法进行比较，从中选择出最适合的配送车辆方案( [ 4 ] )，但在模型中给出的约束条件和评价指标过少，难以解决实际问题。在配送过程中利用变约束问题选择送货的最佳路径( [ 5 ] )，但由于算法过于复杂，论文中缺乏对具体项目必要的可行性分析。运用数据库原理和SQL语言完成了物流配货系统的设计( [ 6 ] )。对零担物流调度优化领域当中的货物装箱、路线规划和司机排班三类典型问题展开研究，分别将其建模为不同形式的图着色问题进行表示和求解( [ 7 ] )，该方法能够对不同规模的货物装箱实现高效计算，并获得近似最优解。通过给出配装优先级函数来解决配装优先级问题( [ 8 ] )。本文，基于货物的时间优先级和实际问题的需要，给出了配装问题的一种动态规划新算法；也给出了算法的数值算例，算例验证了算法的有效性。
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user: 2. 配装模型建立 现有一辆运货车，额定载重 ，容积 。对 种货物进行配装，第 种货物的单位质量 ，单位体积 ，单位价值系数 ，客户对货物的需求量 ，第 种货物的实际装载件数 ( )。各种货物的时间优先级不完全相同，所有货物共有 种配装优先级为 ， ( ，表示第 种货物的配装优先级为 ； ，表示第 种货物的配装优先级不为 )。确定装载货物的种类和数量，在不超过车辆额定载重和容积的前提下，使货车满足货物优先级且装载货物的总价值最大。 目标函数为满足优先级的条件下货车装载货物的总价值达到最大： 同时装载货物的总质量不能超过货车的额定载重，装载货物的总体积不能超过货车的总容积: ， ；装载货物的件数不超过客户对该货物的需求量： ；货物只有一种优先级 ；装载货物的件数是整件 ( 为自然数)； ，当 时，表示第 种货物的优先级为 ；当 时，表示第 种货物的优先级不为 ；货物配装优先级 。因此，基于优先级的货物配装模型：
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user: 3. 算法设计 基于动态规划思想，将 种货物按照优先级进行分类，先在每个优先级里求出最优装载量，之后通过动态规划的方法求出整体最优解。 基于以上建立的模型，给出下面的求解算法。 Step 1. 第 阶段的决策对象是位于时间优先级 的货物，该阶段的指标函数记为 。 表示第 阶段的可用的剩余载重量。其中 ， 。 表示第 阶段的可用的剩余体积。其中 ， 。 表示第 级货物种类数， 。 表示第1级到第 级货物种类数， ，其中 ， 。 Step 2. 判断：从第一级到第 级所有货物是否达到货车额定载重和额定体积 (1) (2) 当(1)、(2)同时满足，则该阶段考虑完毕。此时，目标函数为该优先级货物的总价值加前面优先级中货物的总价值，得到递推公式： 当(1)、(2)不同时满足时，货物种类数应满足的条件 在第 阶段对该优先级中的货物按照单位价值从大到小逐次检验，满足条件(1)、(2)的逐次累加并取最大值，得到以下递推公式： Step 3. 重复Step 2，直至配装完最后一件货物或货车已达到额定载重或额定体积。 Step 4. 输出各个货物的实际配装数，结束。
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user: 4. 数值算例 某物流中心现有一批货物需要配送，货物共十种，分别采用矩形木箱包装，货物相关信息见表1。运输车辆为一辆，额定载重九吨，容积为二十立方米。根据货物要求运达的时间不同，将货物分为了三种配装优先级 。求在满足配装优先级的条件下选择配装货物的品种和数量，使单车的配送价值最大。 求解思路：根据货物的所属优先级不同，3个配装优先级依次计算，再利用动态规划法求解出问题最优解。即在价值系数 的情况下，先计算 级，再逐级向下计算。 具体求解过程： Step 1. 初始状态： 在配装优先级1，优先级价值系数为 ，有1、2两种货物 对 和 进行决策，判断(1)、(2)式： (3) (4) 因为(3)、(4)满足(1)、(2)，所以决策值 ，该优先级考虑完毕。此时： Table 1 Distribution of goods informatio 配装优先级 货物序号 重量/t 体积/m 3 价值系数 需求量 1 1 2 5 1 2 1 1 6 2 3 8 1 2 5 4 3 7 3 6 5 6 4 10 2 6 2 3 6 3 7 4 2 7 4 8 1 5 8 1 9 1 3 5 8 10 2 4 2 2 表1. 配送货物信息 Step 2. 优先级 有3、4、5、6四种货物 对 、 、 、 进行决策判断： (5) (6) 由(5)、(6)知，不满足(1)、(2)。按照货物的单位价值大小依次对货物5、6、4、3进行计算： 其中 即 Step 3. 同理， Step 4. 同理可求出优先级3中的货物7、8、9、10的实际配装数： Table 2 Actual deliver 配装优先级 货物序号 重量/t 体积/m 3 价值系数 配装件数 1 1 2 5 1 2 1 1 6 2 3 8 1 2 0 4 3 7 3 0 5 6 4 10 1 6 2 3 6 1 7 4 2 7 0 8 1 5 8 1 9 1 3 5 0 10 2 4 2 0 表2. 实际配送货物 额定载重完全被占用，配装结束。 最优配装方案为： ，目标函数最大价值 。 实际配送货物情况，如表2所示。
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user: 摘 要 基于亚热带水库水体富营养化研究进程，本论文在动态建模过程中引入分布时滞来刻画水域生态系统中的时间延迟现象，构建了一类总磷限制下的藻类种群生长动态模型，对所建生态模型进行了一定的理论分析，建立了该生态模型边界平衡点渐近稳定的判断准则，明确了该生态模型具有这些特定动力学性态的一些关键参数阈值条件，这些研究工作为进一步预测吴家园水库营养盐动态演化趋势和揭示水域优势藻类种群生长动态规律提供了一定的理论基础。 关键词 :生态模型，平衡点，稳定性，时滞，总磷 Copyright © 2017 by authors 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 最近几十年里，我国众多水库正处于富营养化过程中，水库富营养化问题已对人类生存环境及饮用水安全构成了严重威胁，并制约了社会、经济及环境的可持续发展。随着现代经济的高速发展和人口数量剧增导致了水库水体中的营养盐不断增加，超过了水库本身的自净能力，造成水库藻类大量繁殖，引起藻类水华频繁爆发，形成藻类水华现象。因此，随着世界经济的快速发展，水体富营养化引起的藻类水华问题已成为一个日趋严重的全球性问题之一 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] 。 藻类水华形成过程是在一定的营养、气候、水文条件和生态环境下藻类种群过度繁殖和聚集的过程，是水体生态环境因子如TN、TP、温度、光照、pH、流速、风力、溶解氧等综合动态过程 [ 4 ] 。在最近几十年里，国内外学者分析和明确了影响藻类动态生长的关键因子，例如光照、温度、营养盐、pH值和流速等。论文 [ 5 ] 选择光照强度、温度和营养物作为限制因素研究了藻类生长规律，建立了镜泊湖藻类生长动态新模型，探析了此类因子与藻类种群动态生长的定量关系。论文 [ 6 ] 研究了光照强度、温度和营养盐对滇池铜绿微囊藻生长的影响规律，研究结果表明滇池中磷是限制藻类动态生长的主要因子，控制滇池富营养化应以控制磷为主。论文 [ 7 ] 主要研究了温度、光照强度和硝酸盐对藻类种群生长的影响规律，研究发现拟柱孢藻对温度、光照强度和氮源均有较宽的生态位，有利于在较大空间尺度上进行扩散。论文 [ 8 ] 研究了温度和光照对单细胞绿藻1102的影响特性，结果显示温度和光照对单细胞绿藻生长具有交互作用。论文 [ 9 ] 研究了温度、光照和磷酸盐脉冲输入对藻类种群生长的交互影响机制，证实了温度、光照和脉冲对藻类种群生长存在交互影响机制。论文 [ 10 ] 揭示了营养盐磷含量及不同温度对铜绿微囊藻生长的动态影响机制，研究结果较好地说明洋河水库铜绿微囊藻种群从早春到晚秋持续发生的原因。论文 [ 11 ] 研究了光照和磷的交互作用对两种淡水藻类生长的影响，研究结果显示光照和磷的交互作用对铜绿微囊藻的生长影响明显。论文 [ 12 ] 研究了光照和温度对藻类生长的影响规律，研究结果从藻类种群繁殖能力角度探索了光照强度和光照周期及其温度对藻类生长的影响特性及规律。论文 [ 13 ] 研究了光和营养盐如何影响浮游植物的大面积生长繁殖，研究结果揭示了藻类种群生长比率的大小严重依赖于光和营养盐的供给情况。论文 [ 14 ] 研究了氮，磷，铁和硅等因素对5种海洋底栖硅藻生长动态的影响情况，研究揭示了氮，磷，铁和硅等因素对硅藻生长比率的影响特性，5种硅藻可以再2~6天内到达最大生长比率。论文 [ 15 ] 主要研究了光照和营养盐在不同情况下对亚热带水域浮游植物生长动态的影响机制，结果显示不同程度的光照强度和不同比率的营养盐对浮游植物的生长动态演化有着不同程度的影响特性，且它们之间存在一定的协同交互影响机制。Lv等人 [ 16 ] 研究了氮磷、温度等因素对亚热带浅水湖泊浮游植物空间组成和生物量的影响规律，结果揭示温度和总氮是影响浮游植物生长的关键因素。综上所述，藻类种群生长动态过程是多种因素动态协同交互作用过程，影响其过程的主要因素是：1) 水体中丰富的N、P营养物质，BOD及其他微量元素；2) 适宜的温度和光照；3) 适宜的水文地理条件如缓慢的水流等。
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user: 2. 动态建模 吴家园水库位于温州苍南县藻溪镇吴家园村，是苍南县第二大饮用水水库，每年平均为60万人民群众提供清洁水源3300万方，但是 2014 年 9 月 9 日 爆发大规模藻类水华，一眼望去是绿油油的一片，被迫停止供水。此外吴家园水库在2012年10月和2014年8月也发生过不同程度的藻类水华现象。显而易见，温州地区饮用水水库富营养化问题还是比较严峻得，严重制约了当地经济的发展与周边城镇人口饮水安全。因此，水体富营养化和藻类水华预警预测及控制已成为当前迫切解决的问题之一。 众所周知，底泥磷的释放在维持藻类种群长期生长及其藻类水华爆发过程中具有举足轻重的作用。一般来说，当总磷浓度高于一个临界值 时，底泥将吸收磷；当总磷浓度低于这个临界值 时，底泥将释放磷。为了数学刻画这类动态机制，可以用数学函数 来表示底泥的释放与吸收机制，其中 都是常数， ， ，且 表示吴家园水库常年监测到的藻类种群最大生物量。同时，函数 具有一个重要特征：如果 ，则有 具有正的递减性，如果 ，则有 具有负的递减性。这个性质导致 具有一个特性就是当一类藻类种群数量达到一定范围内，这类藻类种群将持续增加并最终成为主导藻类种群。 同时，时滞动力系统能够更好地描述水体富营养化过程中的延迟现象，特别是水体富营养化过程中的生态系统内部结构、驱动因素和交互过程中的时间延迟性。根据水域生态学所知，藻类种群吸收营养盐并转化为自身生长的营养物质需要一定时间段，进而会有一定的时间延迟现象。为了在动态建模过程中显示时间延迟的影响作用，在动态建模过程中将引入时滞效应，因此所建总磷限制下的藻类种群生长动态模型如下： (1) 其中 分别代表在时间 刻总磷的浓度(mg/L)和藻类种群的生物量(ug/L)， 代表稀释率， 代表外界输入水库的磷的浓度， 代表磷的沉积速率， 代表藻类种群来自其它营养源的平均增长率， 代表藻类种群对磷的吸收率， 表示半饱和常数， 表示磷营养转化为藻类种群生长能量的转化率， 代表吴家园水库水域营养提供的藻类种群最大环境容纳量， 代表吴家园水库资源的最大环境容纳量， 代表藻类种群平均死亡率。同时 表示区间 上的有界函数， 可以用来表示在时间 之间的藻类种群生长动态扩散率。现在假设时滞效应发生在种群动态交互作用过程中，也就是说藻类种群不可能直接吸收总磷营养盐后，就可以转化为维持自身生长的能量，而是需要一段时间 。此外，模型(1)的初始条件满足： ， 其中 。 在生态建模过程中，我们引入了分布时滞项来刻画水域生态系统过程中的一类时间延迟现象，并假设藻类种群生长严重依赖营养盐-总磷的限制，进而研究如何通过控制总磷的浓度来预防与控制藻类种群快速繁殖。
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user: 3. 理论分析 为了合理地推导出总磷营养盐与藻类种群生长动态的互动作用机制，将对所建动态模型(1)进行相关稳定性分析。藻类水华控制的实质问题就是尽可能地保持水库水域藻类种群的浓度偏低，尽可能等于零更好，但是这是不可能实现。然而借助生态数学模型可以理论上获得一些参数限制条件，保证藻类种群是灭绝的，也就是生态模型(1)的藻类种群不存在的边界平衡点是稳定的。如果生态模型(1)的所有解在边界平衡点处是趋于稳定，那么藻类种群即将面临灭绝。若藻类种群最终走向灭绝，则 ，得到： 1)：若 ，则生态模型(1)存在一个边界平衡点 ，其中 . 2)：若 ，则生态模型(1)存在两个平衡点 和 ，其中 和 . 在 范围内，下面将推导出这些边界平衡点稳定的关键阈值条件，这些理论条件是进一步推导出藻类种群走向灭绝的关键判断准则。 定理2.1. 平衡点 是一个局部渐近稳定的当且仅当 和 。 证明：为了研究平衡点 的稳定性，构建一类Lyapunov-Krasovskii函数，表示如下： 沿着生态模型(1)的轨迹对 求导得到 因此，可得 如果 ，则 ， 其中 ， . 如果 ，则 ， 其中 ， 因此，当满足条件 和 时，平衡点 是渐近稳定的。 基于上述相似的分析过程，可以得到下面两个定理，因为证明过程，所以不再给出证明过程。 定理3.2 平衡点 是局部渐近稳定的当且仅当 和 。 ， 和 . 定理3.3. 平衡点 是局部渐近稳定的当且仅当 和 。 ， . 基础上述理论分析，能够得到维持边界平衡点稳定的一些关键参数的阈值表达式，而这些表达式能为下一步数值模拟提供一定的理论基础。
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user: 4. 结论 基于亚热带水库水域富营养化情况与吴家园水库水质监测情况，在动态建模过程中引入分布时滞项，建立了一类总磷限制下的藻类种群生长动态模型，对所建生态模型进行了一定的理论分析，研究了该生态模型边界平衡点的渐近稳定性，明确了该生态模型具有这些特定动力学性态的阈值条件，这些研究工作为进一步预测吴家园水库营养盐动态演化趋势和揭示水域优势藻类种群生长动态规律提供了一定的理论基础。
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user: 摘 要 翻转课堂是一种基于计算机和互联网等技术的新型教学模式。本文研究基于翻转课堂理念的《微积分》课程作业的设计问题，以作业层次、作业形式和作业评价为切入点给出新的作业设计方案。 关键词 :翻转课堂，微积分，作业设计 Copyright © 2017 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/