DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 1. 引言 我们已经进入互联网时代。2016年作为移动互联网、电子商务、现代制造业三大变革力量汇聚的元年，互联网+将助推中国制造业的发展 [ 1 ] 。冷镦机产业是中国制造业的重要组成部分，是以镦为主专门用来批量生产螺母螺栓等紧固件的专用设备。当前，俄国、德国、瑞士、美国、日本等国的企业生产的冷镦机处于世界领先水平，其销售已遍布全球各地。随着中国经济的快速崛起，冷镦机产业的发展也势在必行。目前，我国冷镦成形装备生产企业主要集中在浙江、江苏、河北等地，与我国金属紧固件行业地域分布特点基本保持一致。传统冷镦机销售市场主要以三种销售模式为主：厂家直销模式、代理营销模式、网络销售模式。虽然目前已有网络营销，但网络营销模式单一，结构简单，因此，在线上积极扩展电商渠道，发展统一的，多层次，多结构的电商平台，让消费者得到更多的实惠，实现线下与线下销售的互补变得越来越紧迫。2016年3月份，中商产业研究院发布的《2016~2021年冷镦机+互联网市场运营模式研究报告》探讨了国内传统冷镦机企业在新形势下面临的新机遇与挑战，带来互联网思维融合冷镦机产业的新思考 [ 2 ] 。
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user: 2. 冷镦机电子商务平台设计框架 电子商务平台即是一个为企业或个人提供网上交易洽谈的平台，主要包括九个基本类别：B2B，C2C，B2M，M2C(BMC)，B2A(B2G)，C2A(C2G)，SNS-EC，ABC [ 3 ] 。机床设备是制造业进行生产加工的主体，可以为许多重工业、联系国家命脉的企业提供技术和设备支持，所以机床产量随着我国经济的飞速发展与日俱增。多工位冷镦机作为工作母机，可以制造大小不等的内外六角螺丝、法兰面螺丝、空心和实心的异性零件，产品主要应用于航空航天、铁路、船舶、汽车、风电及其他行业的复杂零件。随着现代工业的发展以及制造行业竞争的日益激烈，冷镦技术以其经济高效的工艺特点，成为金属塑性体积成形技术中不可缺少的重要加工手段之一。因此，把冷镦机产业和互联网技术更紧密的结合受到越来越多的重视。本文建立一个包含五个模块的综合化的冷镦机电子商务平台，如图1所示。 2.1. 原材料获取模块 原材料获取属于冷镦机产业的必要条件，直接关系到一台冷镦机性能的优劣以及其加工产品的质量的优劣。因此原材料的获取在冷镦机行业占有十分重要的地位。原材料的获取不仅仅指的是冷镦机产品所需的原材料，还包括了制造冷镦机的原材料获取，因此，本电子商务平台在原材料获取阶段建设两个栏目“产品原材料”和“冷镦机配件”。 适用于冷镦机加工产品的材料种类繁多，其品种、规格、技术条件都纳入一定的技术标准中。纳入国家标准的叫“国标”；纳入冶金部标准的以“YB”表示。还有按钢厂企业标准或者按钢厂与使用单位签订的技术协议供应。冷镦机生产中最常用的材料有黑色金属和有色金属两大类。因此，在建设冷镦机电子商务平台时，必须包含“黑色金属”和“有色金属”两个栏目，以方便企业和个人消费者直接查找到所需原材料。 图1. 冷镦机电子商务平台设计框架 从制造冷镦机对原材料使用的要求来看：原材料要符合相关使用标准、球化退火处理、原材料的硬度降低、冷拔料的表面质量要求、冷拔料半径要求以及冷拔料需进行冷顶锻试验等。从冷镦机的工作结构分析，冷镦机主要是由铸铁和钢材等传统结构材料制造。目前，国产铸铁和钢材在产品质量、品种开发、起定批量、供货周期以及价格诸方面都有不同，且钢铁产品形式多样。在众多铸铁和钢材众选取符合冷镦机需求的原材料耗时又耗力。因此，在设计原材料获取模块时，本文设计的电子商务平台建设有“常用配件”栏目，方便企业快速而又准确的查找到自己需要的配件；同时，也要建设有“最新配件”栏目，方便企业了解冷镦机行业前沿科技。 2.2. 生产制造模块 我国冷镦机市场饱和度低发展空间大，显而易见我国冷镦机市场起步较晚，冷镦机行业集中度较高，部分冷镦机经销商开始以代理为主转向大力推广自主品牌的冷镦机产品，行业分布、渠道分销与成熟的自动化产品都有明显差异。整个中国的多工位冷镦机柜市场产品应用水平偏低，市场远未饱和。2009~2014年中国自动冷镦机行业发展研究报告显示，全球自动冷镦机行业市场规模在持续增长 [ 4 ] ，如图2所示。目前，国内有很多厂商在制作该装备，如宁波思进机械股份有限公司等。 机床零件制造工艺包括铸造工艺、锻造工艺、机械加工工艺、热处理工艺和涂装工艺，原材料通过铸造、切削和冲压等加工工艺生产制造床身、滑台和曲轴等冷镦机零件过程产生工艺能耗。机床装配是将机床各个运动机构中各种功能的组件装配成机床整机的过程。因此，为了更好的加快冷镦机市场的发展，方便冷镦机企业之间信息的了解沟通，在建设冷镦机生产制造模块时，以区域划分为主，建立“区域”栏目。为了促进冷镦机创新科技的发展，建立“企业新科技”栏目。 2.3. 冷镦机销售模块 多组数据看，从质量和技术上衡量，往往很多人都会选择国外的冷镦机，国外的冷镦机在质量和技术上都优生一筹。然而国外的冷镦机价格昂贵。如今在我们国内，也有一些冷镦机械厂生产的冷镦机质量好，而且产品的系列非常的齐全。目前，国家高度关注振兴装备制造业工作，“十三五”规划已将振兴装备制造业作为推进工业结构优化升级的主要内容，冷镦机则成为振兴装备制造业的重点之一。 图2. 全球自动冷镦机行业市场规模 冷镦机销售不仅仅指的是销售产品，还是销售自己的理念，销售自己的服务。随着我国市场经济的快速发展，近些年小额信贷公司也在央行全面放开贷款规模限制的政策号召下，如雨后春笋般在全国涌现。为了响应国家帮助中小企业的发展的号召，本文所建设的电子商务平台销售模块建设有“小额信贷”栏目。具体实施：注册、申请、审核、通过。一旦申请通过，企业或者个人可以在资金短缺的情况下先购买设备，投入生产，等到资金流回转或者规定日期内偿还即可。不仅可以帮助中小企业壮大发展自己，也促进冷镦机销量，进而促进冷镦机行业的发展。但是，需要强调的是上网企业必须出示企业运营资格证等相关证件。 由于冷镦机的特点是体积较大、机重较重、镦锻力也较大。因此，“运输”是冷镦机销售必不可少的栏目。 2.4. 产品销售模块 我国冷镦产品的开发生产已取得了初步成果，了解和掌握国内外冷镦产品的生产技术水平，提升冷镦产品品质很有必要。紧固件企业与钢铁企业联合将可以生产出市场要求性能的优质冷镦产品。据报道，我国汽车业、机械加工及制造业、建筑业等得到快速发展，这些行业对紧固件、标准件的需求越来越大。因而对冷镦产品，原材料的需求也越来越大。从整个制造业的发展来看，紧固件被称为“工业之米”，国民经济的螺丝钉。因此，冷镦机产品的销售非常重要。为了促进冷墩产品大规模销售，建设有“小额信贷”和“运输”栏目。 2.5. 售后服务模块 在市场经济条件下，迫使企业间采取激烈的人才、质量、价格等方面的竞争，售后服务的竞争必然是企业采取有效竞争策略的重要手段。全面售后服务策略能够收到部分服务所收不到的意想效果，最大限度地发挥产品的功效和促进销售。因此，是企业产品服务策略的发展方向。在售后服务模块中建立如下售后服务流程： a) 建立客户意见表(或投诉登记表)之类表格。 b) 售后服务人员接到信息后即通过电话、交流平台或到客户所在地进行面对面的交流沟通，详细了解投诉或抱怨的内容，如问题产品名称规格，生产日期，生产批号，何时使用，问题表现状况，在使用此品牌前曾使用何种品牌等。 c) 分析这些问题信息，并向客户说明及解释工作，规定与客户沟通协商。 d) 将处理情况向领导汇报，服务人员提出自己的处理意见，申请领导批准后，要及时答复客户。 e) 客户确认处理方案后，签下处理协议。 f) 将协议反馈回企业有关部门进行实施，如需补偿产品的，通知仓管出货，如需送小礼物的，通知市场管理人员发出等。 g) 跟踪处理结果的落实，直到客户答复满意为止。
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user: 3. 总结与展望 3.1. 总结 本文综合考虑了原材料、生产制造、冷镦机销售、产品销售、售后服务等方面的情况，建立了冷镦机电子商务平台。在该平台中，不仅仅建设了有助于企业或者个人相互了解，增强创新的“企业新科技”栏目，而且结合了现代小额信贷公司的优点，建设了“小额信贷”栏目，不仅符合国家促进中小企业发展的政策，也促进了冷镦机产业的进一步发展。 3.2. 展望 据调查，截止到2015年12月，国内在网活跃移动智能设备数量达到8.99亿，且最近两年以来虚拟现实(VR)技术的发展也越来越成熟。在不久的将来，冷镦机电商平台将会实现综合性移动电商平台，且可以利用虚拟现实(VR)技术实现人机接口技术，方便顾客和消费者有直观的感受。
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user: 摘 要 本文主要介绍了《微波技术与天线》课程教学中的“场仿真图演示教学法”，从该方法的形成、实践过程和应用效果三个方面介绍了近几年课程教学团队在教学中的做法和经验，对从事微波技术与天线方面教学的教育工作者来说，具有一定启发和借鉴意义。 关键词 :微波技术与天线，场仿真，教学法
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user: 1. 引言 《微波技术与天线》课程是我院开设历史悠久、面向大多数专业本科生所开设的一门专业基础课。它主要以微波波段的电磁波为研究对象来分析描述各种微波传输线、微波元件中的电磁波传输规律以及在空间的分布形态，场方程繁杂，场结构复杂，电磁波在空间的分布又看不见、摸不着，需要学习者具备深厚的基础知识和较强的三维空间想象力，在以往的教学中，凡涉及到场的一些重难点知识，尽管教员想尽各种办法费尽口舌的讲解，但对学生来说还是很难想象和理解，效果不好，成为教员难教、学员难学的内容 [ 1 ] - [ 3 ] 。针对教学中存在的这些困惑，本课程教学团队成员，以申报军队优质课程、陕西省精品课程、大学和学院重点建设课程为契机，大力加强该课程全面建设，尤其是利用专业软件对教学中涉及场分布的内容进行模拟仿真处理，将理论教学与软件场仿真图辅助演示有机结合，并引入到该课程教学实践中，通过近几年的应用来看，取得了较好的教学效果。
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user: 2. “场仿真图演示教学法”的形成 在本课程的教学过程中，有大量的涉及空间三维展示和动态展示的场结构分布，以往的教学中，大都是采用教材中二维的平面图或是简单的三维图来进行演示，不能展示动态形式，要么不够形象直观，要么说明问题不够透彻，部分图形或曲线是各种教科书之间相互借鉴和转印还出现了不准、失真甚至错误，给教员上课和学员学习带来了极大的不便。为此打算将现代较为先进的专业仿真软件引入到课堂教学中，增强内容的直观性和可理解性，提高教学效果，结合电磁场理论、微波技术和天线知识的不同特点，不仅进行图片、动画、视频的制作、收集和分类，还利用多种专业的仿真软件进行场仿真图动、静态展示、电磁波传播动画演示、天线方向图二、三维展示等。从2010年开始，课程教学团队成员对《微波技术与天线》课程逐步进行了“场仿真图演示教学法”的探索与应用，经过近几年的不断完善和积累，形成了与课程内容相适应、与教学手段相配套的辅助教学资源体系，并逐步形成了“场仿真图演示教学法”。
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user: 3. “场仿真图演示教学法”的实践 《微波技术与天线》课程涵盖电磁场理论、微波技术、微波网络、微波元件、天线基础等内容。主要以多种媒质中电磁波的传播规律、各种微波传输线上的电磁波分布、元件内部的电磁场分布和天线的辐射场分布作为研究重点，理论性强、概念抽象，被普遍认为是“难教”、“难学”的课程 [ 4 ] 。如何在有限的学时内，突破“两难”，是摆在课程教学团队面前一个亟待解决的问题，为此教学团队人员从以下几个方面进行了探索和改革。 3.1. 首先要选择好与“场仿真图演示教学法”实现良好融合的教学内容 对教学内容进行甄别筛选，遴选出哪些内容适合或能够用仿真软件或专业软件来进行仿真演示，对某些内容中涉及复杂的数学推导或描述的问题，只讲清分析思路，强调要掌握的结果或结论即可，剔除过于复杂、容易让人感到枯燥无味的解析推导过程，然后借助于一些专业的小软件或专业仿真软件对结果或结论进行仿真演示和验证。 例如在讲述电磁波的波动和极化时，可以用制作的三维动画来形象展示电磁波在自由空间的传播过程，以及线极化、左右旋圆极化波在空间的传播和形成过程，让人感到形象直观，便于理解和掌握。 另外像波传播的量子特性、波的入射和反射、长线理论中波的三种传输状态、长线的阻抗匹配、阻抗圆图、矩形波导中传输模式的场分布、魔T元件传播特性的场演示、各种天线辐射场的E、H面方向图及三维方向图等，共筛选出30多个可以用仿真软件来展示的知识点。 3.2. 其次要选择好能够实现“场仿真图演示教学法”的软件 随着计算机软硬件技术的快速发展，近几年推出了大量的公共软件和专业软件，版本更新也日新月异，另外还出现了大量的、方便使用的专业领域小软件，如何从林林总总的大小软件中选择适合教学内容的软件，不仅需要教学者了解、熟知和会用这些软件，同时还要对不断出现或更新后的软件有很强的自学能力，对软件的安装环境和硬件要求也要有所了解，从而才能保证其在课程教学中的正常和良好使用。 目前在电磁场与微波技术领域，专业仿真软件主要有Ansoft公司的HFSS、Ensemble、Symphony、Clementine软件，AWR公司的MW Office软件，Agilent公司的ADS、Momentum、GENESYS软件，CST公司的MW Studio软件，Sonnet公司的EM软件，OPTOTEK公司的MMICAD软件，公共软件有Mathworks公司的MATLAB软件，WOLFRAM公司的Mathematica，Mathsoft公司的Mathcad软件，PROTEL公司的Protel软件，Autodesk公司的AutoCAD软件等 [ 5 ] ；专业领域小软件有“微波技术计算器”、“Smith圆图”、“微带线计算”、“二端口网络参数计算”等20多个，但在本课程的教学中我们主要采用HFSS、FEKO、MATLAB、Mathcad、AutoCAD等几个仿真软件和那些常用的小软件。 3.3. 最后要使“场仿真图演示教学法”与其它教学方法有机结合以实现良好的教学效果 任何一种好的教学方法都不是万能的，它需要根据受教育对象、教学内容、教学条件等情况选取最合适的教学方法。“场仿真图演示教学法”也不例外，在实际的教学过程中，我们既要充分利用先进的多媒体教学手段，同时也不能完全抛弃“黑板加粉笔”的传统教学手段；同时还要根据教学内容适时引入形象化教学方法、引导式教学方法、启发式教学方法、研究式教学方法等，并将“场仿真图演示教学法”与这些方法有机的结合起来，让各种教学方法和手段实现优势互补，发挥各自所长，用形象生动和趣味性的画面，提高学生的学习兴趣，用互动和学生参与软件的操作，来活跃课堂气氛，用启发、提问和点评来调动学生的学习情绪、使学生的思维聚焦在教师的讲课思路上。通过采用图片、动画、视频、小软件等内容丰富、图文并茂、静动结合的多媒体手段，结合多种教学方法的运用，使课堂气氛变得轻松、有趣、快乐，教学效果也得到了提高。
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user: 4. “场仿真图演示教学法”的应用情况和效果 近5年来，我们将“场仿真图演示教学法”应用于我院2009、2010、2011级本科生三个专业9个教学班的《微波技术与天线》课程教学中，通过课后辅导、批改作业、课程结业考试以及与学员交流的过程中，明显感觉到，反映课程难学的情况大大减少，与教师讨论学习中问题的人数大大增加，大多数学员都能独立完成作业，且正确率比较高，课程考试的通过率逐年提高，通过试卷分析，大多数学员对本课程的基础知识和重难点的掌握都比较好，达到了课程标准提出的“打牢专业基础”的学习目标。 目前，已建设了与该教学方法、课程教学较为配套的课程内容体系和课程资源库，其中包括电子教案、PPT、视频、动画、场仿真图、图片、参考资料、软件等课程资源，数据量达到了近35 GB。教员可以针对不同的教学内容有选择地应用于教学中，增强了教学效果，提高了教学质量。
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user: 5. 结束语 本文主要叙述了“场仿真图演示教学法”的形成、实践过程和应用效果，通过将先进的专业仿真软件应用于“微波技术与天线”课程的教学中，解决了以前场分布难以形象直观展示、难教难学的问题，对从事该领域教学的相关人员具有一定的借鉴和指导意义。
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user: 项目来源 空军工程大学防空反导学院2014年度教学模式改革项目[ 2014 ]143号通知。
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user: 摘 要 本文针对“X”型布局六旋翼飞行器的姿态控制问题，创建其简化数学模型，并结合PID与动态逆控制方法设计出一个姿态控制器。为了提高系统的鲁棒性，增加一个自适应矢量以补偿逆模型误差。仿真实验表明该控制器能达到快速响应并稳定跟踪指令的目的。 关键词 :六旋翼飞行器，动态逆，PID，姿态控制
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user: 1. 引言 由于六旋翼飞行器机动灵活、自主飞行的特点，在很多体力型及危险场合可以代替人来完成工作，因而得到了快速的发展。与四旋翼相比，它在遇到较强外力干扰时能表现出更好的稳定性和跟踪性，并且具有容错功能，单个甚至一对旋翼出现故障不能提供升力时，飞行器仍然能够实现安全降落 [ 1 ] 。因此，六旋翼飞行器将更加适用于在复杂、恶劣的环境下工作。如今，它的应用已涉足军用(军事侦察、边境巡逻、搜救、军事打击等)和民用(交通监测、商业航拍、突发事件现场图像采集、电力架线、快递投送、农药喷洒等)领域 [ 2 ] 。 六旋翼飞行器问世相对较晚，国内外针对它的研究多集中在建模与控制系统上。文 [ 1 ] 、 [ 3 ] 、 [ 4 ] 创建了“+”型布局六旋翼飞行器的数学模型，其中，文 [ 1 ] 采用PI和LQ方法控制六旋翼飞行器的姿态，PID和动态逆方法控制高度，PD方法控制水平位置，并通过仿真测试和分析了位置控制系统性能；文 [ 4 ] 使用PID控制姿态和位置，验证了控制器的可行性，但实验结果中目标值与实际值曲线只是近似重合。文 [ 5 ] 针对“X”型六旋翼飞行器进行研究，采用二阶滑模扰动观测器提供连续补偿，仿真验证提出的控制方法具有快速的收敛性和较强的鲁棒性。文 [ 6 ] 对四旋翼无人机控制算法进行调查研究，包括智能PID、LQR、H-infinite、滑模控制、反馈线性化、自适应控制、反演方法，分析了这些方法的优缺点，指出多种控制算法结合是未来的趋势，飞行控制算法应用的难点在于合理处理动态性能、稳态特性和控制器复杂性之间的关系。 本文以“X”型布局六旋翼飞行器为研究对象，在分析其所受力和力矩作用后，运用牛顿运动定律创建了它的简化数学模型。为了抵消系统的非线性，针对它的姿态控制设计了动态逆控制器，并增加自适应矢量以补偿模型逆误差，另外，采用PID控制器调节高度，建立了完整的姿态控制器。最后通过仿真实验证明控制器的效果。
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user: 2. 六旋翼飞行器动态方程 为了简化六旋翼飞行器模型，作出如下假设： 1) 飞行器为一刚体，并且忽略旋翼的挥舞运动； 2) 飞行器关于机体系x、y、z轴对称； 3) 电机轴平行且垂直于飞行器上平面。 图1为“X”型布局六旋翼飞行器及其地面坐标系 和机体坐标系 ， 分别为飞行器的滚转角、俯仰角和偏航角。坐标系 和 间坐标旋转遵循Z-Y-X欧拉角顺序，通过矩阵 实现坐标变换及 实现角速度变换，有 (1) 式中的 、 分别代表cos、sin，以下类同 (2) 六旋翼飞行器飞行时受到重力 ，旋翼升力 ，空气阻力 的作用，如图2示；另外，还受到力矩的作用，包括气动力矩 、陀螺力矩 和阻力力矩 ，总力和力矩分别为 (3) 图1. 六旋翼飞行器坐标系统 图2. 六旋翼飞行器受力图 (4) 其中， 为推力因子 [ 7 ] ； 为单个旋翼转速； 、 分别为六旋翼飞行器在机体坐标系下的线速度和角速度； 和 分别为相应的阻力和阻力矩因子； 为电机、旋翼组件的转动惯量；而气动力矩分为滚转力矩、俯仰力矩和偏航力矩， (5) 分别引起六旋翼飞行器的滚转、俯仰和偏航运动，其中L为旋翼中心到机体中心的距离， 为旋翼反扭矩系数 [ 7 ] 。 牛顿–欧拉方程 [ 5 ] 在机体坐标系 下可表示为： (6) 由于近似认为飞行器关于机体系x、y、z轴对称，六旋翼关于质心的惯性张量I可简化为关于主轴的转动惯量 ，代入式(6)整理得： (7) (8) 经坐标变换，得到六旋翼飞行器的位置和姿态运动方程 (9) (10) 这样，式(7)、(8)、(9)、(10)就构成了六旋翼飞行器的非线性动态方程。
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user: 3. 动态逆控制器设计 六旋翼飞行器的控制系统设计一般采取内、外环控制策略，内环控制姿态，外环控制位置。而位置控制的实质是维持高度值在期望的范围内，通过姿态的变化得到飞行器平移、侧滑及转向等运动。所以在六旋翼控制器的设计中，姿态控制是核心。下面建立六旋翼飞行器内、外两个回路动态逆控制器以响应姿态请求。 给定这样一种非线性系统 [ 8 ] (11) 其中， 为状态量， 为控制量， 为输出量，全局状态 可用于反馈控制，并且系统控制量与输出量维度一致。 为了响应输入 ，定义跟踪误差为 (12) 对输出求导 (13) 式中， ， 且可逆。 定义动态逆控制器 (14) 这里， 为逆动态模型的控制量，将式(14)代入式(13)得到误差动态系统 (15) 这时，可以很容易的选取 使系统稳定。 3.1. 外回路动态逆控制器 外回路响应姿态请求，定义姿态指令 与当前姿态角 的差值为 ，选取逆动态模型的控制量 (16) 根据六旋翼飞行器的姿态运动方程(10)得到动态逆控制器 (17) 式中， 为控制器外环各通道带宽； 为反馈线性化部分，这里并未出现。外回路动态逆控制器框图如图3示。 3.2. 内回路动态逆控制器 内回路控制飞行器的姿态角速率， 为内回路动态逆控制器的输出，式(8)可表示为 (18) 式中， 内回路控制器的输入请求为外回路控制器输出，即 。定义内回路的跟踪误差为 ，选取逆动态模型控制量 (19) 式中， 分别为PD控制器的比例、微分增益。 内回路动态逆控制器可描述为 (20) 该控制器框图如图4所示。 3.3. 自适应矢量 注意到上述动态逆控制器并未考虑外部扰动，对于角速率动态方程可描述为 (21) 其中， 描述参数不确定性或外部扰动引起的模型误差。 为了消除这个误差，考虑在逆动态控制矢量中增加自适应信号，可表示为 (22) 式中， 为PD控制器的输出； 为自适应信号。 继而有 (23) 图3. 六旋翼飞行器外回路动态逆控制器 图4. 六旋翼飞行器内回路动态逆控制器 这样就得到了带有不确定参数项 的误差动态系统。 作用于误差动态系统，会造成控制器对误差的收敛性。因此，可以构建基于误差 的自适应模型，以期消除 带来的影响 [ 9 ] 。这里，选取 ，其中， 为正定对角矩阵，并且认为 变化缓慢， 。 结合上述内容，创建图5所示动态逆控制器。 采用PID控制器调节飞行器的高度，这样完整的六旋翼姿态控制器可用图6描述。
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user: 4. 仿真 为了验证上述动态逆控制效果，选取如表1所示六旋翼飞行器模型，并创建图7所示GUI仿真动画以更加直观的方式观察姿态响应。 在仿真开始后的0.5s、1s、1.5s分别给定滚转、俯仰及偏航角速率指令P c = 1 deg/s，Q c = −1 deg/s，R c = 1 deg/s，结果如图8所示。P c = 30 deg/s，Q c = −30 deg/s，R c = 30 deg/s时的曲线如图9所示。图中，内回路动态逆控制器对1deg/s角速度指令的响应时间为0.1 s左右，无稳态误差，而随着期望姿态角速率增大，响应时间增大，并且偏航通道对滚转、俯仰通道的影响也逐渐明显，但很快能恢复并跟踪目标，没有出现稳态误差。 图10为姿态控制器对姿态角和高度指令的响应曲线，在开始仿真后的0.5 s、1 s、2 s分别给定姿态角指令 ， 及高度指令 ，控制器对这些指令能够快速响应并且稳定跟踪，表现出很好的性能。 图5. 六旋翼飞行器动态逆控制器框图 图6. 六旋翼飞行器姿态控制器框图 Table 1 Hexacoopter model parameter 参数 m L I xx I yy I zz I r c T c q Kg mm kg∙m 2 kg∙m 2 kg∙m 2 kg∙m 2 N/(rad/s) 2 N/(rad/s) 2 数值 6.08 500 0.2972 0.2921 0.5823 0.0000784 表1. 六旋翼飞行器模型参数 图7. 六旋翼飞行器动画模型 图8. P c = Q c = R c = 1 deg/s时的姿态角速率响应 图9. P c = Q c = R c = 30 deg/s时的姿态角速率响应 图10. 姿态角及高度响应曲线
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user: 5. 结论 本文对“X”型布局六旋翼飞行器飞行中所受力和力矩进行分析，根据牛顿运动定律创建了它的简化非线性动态方程，并结合PID与动态逆方法设计了姿态控制器，并仿真验证控制效果。仿真结果表明控制器能够快速响应并且稳定跟踪指令，表现出很好的性能。
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user: 摘 要 Comsol Multiphysics是一款为许多领域科研工作者和工程师提供仿真服务的多功能实用模拟软件。许多腐蚀研究者使用Comsol Multiphysics软件对腐蚀防护措施下金属表面的物理、化学变化进行数值计算，从微观尺度上还原腐蚀内部机制，以便于从宏观尺度上对防护措施的性能进行评价。本文介绍了Comsol Multiphysics软件近些年在腐蚀防护方法中的应用研究现状，综述了其在阴极保护、电镀保护及其它类型保护中的使用情况，阐述了其在腐蚀防护研究中起到的关键性作用，并对其在未来腐蚀研究中的应用前景提出了展望。 关键词 :Comsol Multiphysics，腐蚀防护，应用
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user: 1. 引言 Comsol Multiphysics是瑞典Comsol公司为许多领域的科研工作者和工程师提供的一款多功能多物理场模拟软件。它凭借高效的数学计算能力和出众的多场双向直接耦合分析能力来实现高精确度的数值仿真。其内嵌的CAD建模工具可以使用户自由地在软件中建立需要的二维和三维模型，丰富的后处理功能可轻松导出计算结果，为任意多物理场的数值仿真提供帮助。其强大的网格划分能力支持各种网格的生成和移动，很大程度上提高了对于复杂边界的数值计算效率。Comsol软件可以直接使用基本几何形状(如矩形、块、圆和球体)创立几何模型，然后通过布尔操作形成复杂的实体形状；也可以通过工作平面先创立二维的几何轮廓，然后使用拉伸等功能生成三维实体；也可以通过CAD软件先创建几何模型，然后导入到 Comsol软件中去。 Comsol Multiphysics是以有限元分析法为基础，利用求解偏微分方程(单场)或偏微分方程组(多场)的方法来仿真实际物理现象的分析工具，即采用数学方法来求解物理现象，享有“第一款真正的任意多物理场直接耦合分析软件”的美誉。目前Comsol Multiphysics软件已经在电磁学、声学、光学、热传导、微波工程、光子学、流体动力学、量子力学、生物科学、化学反应、弥散、燃料电池、地球科学、微系统、多孔介质等领域得到了十分广泛的应用 [ 1 ] - [ 3 ] 。Comsol Multiphysics以其完善的理论基础、整合的算法、功能性、实用性和灵活性等特点，在解决实际问题和理论计算中发挥了显著的优势，在全球领先的数值仿真领域里获得了高度的评价。 近些年，腐蚀学家开始利用Comsol Multiphysics软件模拟金属腐蚀防护措施下的微观现象，为腐蚀防护机理分析提供良好的依据，同时也提高了腐蚀防护研究的工作效率。目前，许多的腐蚀研究者使用ComsolMultiphysics软件对金属的腐蚀防护机理进行理论评价、模拟和计算，使其成为研究金属腐蚀防护的重要手段。通过得到的计算结果，可还原出金属表面腐蚀的微观过程，为腐蚀防护措施的性能评价提供了充足的条件。本文将重点评述Comsol Multiphysics软件在腐蚀防护中的应用。
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user: 2. Comsol Multiphysics软件在阴极保护中的应用 近年来阴极保护(CP)技术发展迅速 [ 4 ] - [ 8 ] ，已成为金属腐蚀防护中应用最为广泛的电化学方法之一。阴极保护技术就是通过向被保护的钢质管道通以足够的保护电流，使管道表面发生阴极极化，进而达到阻止管道腐蚀的目的。根据提供电流方式的不同，阴极保护可分为牺牲阳极阴极保护和外加(强制)电流阴极保护。 赵金艳 [ 9 ] 利用Comsol Multiphysic软件对外加辅助阳极前后放电空间内的等离子体性能进行模拟，结果表明，辅助阳极的存在的确能够影响放电空间内的电场，从而使等离子体分布产生差异；等离子体的分布不仅与放电空间内的磁场分布有关，还与其电场分布有关。对辅助阳极的性能进行分析，研究发现辅助阳极能够提高放电空间内的等离子体离化率，且辅助阳极部分参量如：相对于溅射靶的位置、辅助阳极相对于溅射靶的中心的位置、辅助阳极电压和辅助阳极尺寸对其性能的影响并不是线性关系，而是存在着一个中间的最优值。 张明 [ 10 ] 根据腐蚀动力学原理，利用Comsol Multiphysic软件对电厂海水冷却系统泵体进行数值仿真计算，以拉普拉斯方程作为电化学腐蚀控制方程，以阴阳极表面的电位和电流状态作为电极电位边界条件。通过设置辅助阳极距离、阳极长度、阳极数量以及阳极横向距离为参数扫描项来探讨其对阴极保护电位分布的影响。结果表明，欲达到合理阴极保护作用，阳极位置、阳极长度、阳极横向距离应处于一定范围内，过小易导致过保护，过大则易导致欠保护。而阳极数量增加很大程度上可以提高电位分布，但是会造成施工压力增大。采用经典偏微分方程模块下的Laplace equation进行优化计算，最终确定最佳保护参数。 R. Montoya [ 11 ] 等通过设置电解质不规则域和合适的边界条件，采用有限元法近似模拟阴极保护系统中的电位分布。数值计算结果表明，电解质不规则域的大小影响电化学势的分布，且不规则域越大阴极保护效果就会越差。低电导率的电解质不规则域越靠近阴极，保护效果也会随之降低。仿真结果进一步表明，对于合理的阴极保护，电势往往在应用标准以外的一个窄频带产生差异；在理想加固钢筋混凝土结构(RCS)中孔隙度对于阴极保护效果也有一定的影响。一般情况下，阴极保护系统的设计需要考虑电导率小于0.777S/m的电解质不规则域，模拟得到的理论结果与实验结果吻合较好。 李格妮 [ 12 ] 采用牺牲阳极阴极保护法对换能器的腐蚀进行防护，将分程隔板作为阳极，通过Comsol Multiphysics软件模拟计算管板表面电位分布。结果表明，在靠近隔板牺牲阳极处电位较低，随着与阳极距离的增大，电位值也随之增大。在靠近阳极处由于电位过负会发生过保护，而在距离阳极较远处管板表面的电位不在保护范围内会发生欠保护。 王东 [ 13 ] 以牙哈装车南站储罐底板阴极保护系统为研究对象，建立储罐底板阴极保护的电位分布数学模型，基于Comsol Multiphysics软件，模拟计算不同参数条件下储罐底板的电位分布。结果表明，随着深井阳极埋地深度以及距储罐的距离增加，储罐底板电位正向偏移，且阳极距储罐底板的距离对电位变化产生的影响更为明显；随着深井阳极的长度增加，储罐底板电位正向偏移，且电位分布均匀性变化不明显；随着深井阳极输出电流以及阳极井数量的增加，储罐底板电位均负向偏移。 李成杰 [ 14 ] 依据腐蚀动力学理论，利用Comsol Multiphysics软件对AISI1020钢在不同温度下的极化曲线进行研究，从而获得其自腐蚀电位及极化特征。结果表明，自腐蚀电位随着温度的降低而正移；极化曲线的阳极部分随着温度的降低而降低，说明低温下的腐蚀电流密度较低。通过建立海管阴极保护物理模型，对海管穿越深海温跃层环境下的阴极保护系统进行优化设计，研究不同牺牲阳极位置和数量对海管阴极保护电位分布的影响规律，计算结果表明，距离阳极越近，则海管受到阳极的极化越强烈，电流密度越大，钙质沉积层的形成越迅速，相应的阴极表观面电阻率就越大。安放单个阳极时，阳极位于跃层区(76.1 cm)的阴极保护效果最好，并且在阴极保护初期的60 h内，海管上保护电位最正处达到了−0.8 V；安放两个阳极时，阳极分别位于跃层区和深层区时的阴极保护效果最好；安放三个阳极时，保护60 h后海管的保护电位已经负于两个阳极保护120 h后的保护电位值。图1和图2分别为阴极保护60 h、120 h时不同 图1. 阴极保护60 h后的电位分布数值计算结果；(a) 阳极表层区(0 cm)，(b) 阳极跃层区(76.1 cm)，(c) 阳极深层区(203 cm) 温跃层位置的电位分布数值计算结果。 邱枫等 [ 15 ] 基于Comsol Multiphysics对贮罐底板外侧阴极保护体系中的电位分布进行仿真计算，评价了土壤电阻率、涂层、阳极极化量和阳极数量及分布等因素对电位分布的影响。通过计算结果得到，土壤电阻率低，极化值随距离变化的衰减较小，即保护电位分布较均匀，但所需的保护电流密度大。绝缘性能越高的涂层极化值衰减越小，电位分布越均匀，且所需的保护电流密度小。提高底板靠近阳极处 图2. 阴极保护120 h后的电位分布数值计算结果；(a) 阳极表层区(0 cm)，(b) 阳极跃层区(76.1 cm)，(c) 阳极深层区(203 cm) 的极化值，反而加大整个底板上极化值和电流密度分布的不均匀性，有可能造成靠近阳极的部位过保护以及总保护电流大大上升。增加阳极的数量可以改善电位分布的均匀性，但同时会造成工程量加大。评价结果表明，土壤电阻率和涂层的质量对电位分布的影响比较大。 方卫林等 [ 16 ] 利用Comsol Multiphysics建立三维几何模型对阴极保护电位分布及阳极干扰进行模拟计算，分析结果发现：不存在阳极干扰时，站场附近线路受到良好的阴极保护；存在阳极干扰时，站场附近线路由于受到阳极干扰而发生电位负移，但未发生过保护的情况。区域阴极保护系统对站外系统的阳极干扰未引起站外管线的极化电位过负的现象。 由此可见，近些年Comsol Multiphysics软件在阴极保护措施中发挥了可观的应用价值，通过以电解质电位的拉普拉斯方程作为腐蚀控制方程，以阴阳极表面的电位、电流状态作为电极边界条件，探究了阳极、电解质相关参量变化对阴极保护性能产生的影响，从而对阴极保护的分析、评价提供了一定的理论指导。
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user: 3. Comsol Multiphysics软件在电镀保护中的应用 电镀就是利用电解原理把基片放入电解液中，使其表面生成金属膜或合金的过程，从而起到防止金属氧化的目的。电镀时，镀层金属或其他不溶性材料做阳极，待镀的工件做阴极，镀层金属的阳离子在待镀工件表面被还原形成镀层。电镀技术对于活性金属腐蚀防护具有十分重要的应用。 S. K. Bagaria1和C. Periasamy [ 17 ] 以Ni和Ni-Fe合金为研究对象，利用Comsol Multiphysics软件进行模拟计算，仿真结果验证了电铸Ni的磁性是电镀电流密度的一个重要的功能参数，随着电镀电流密度的增大，合金的相对磁导率单调递增；根据得到的B-H曲线可以看出，电镀电流密度与饱和磁场强度成正比，与矫顽力成反比。实验仿真数据还表明电流密度能提高Ni的柔软性能。 Nadezhda Strusevich等 [ 18 ] 提出利用超声传感器在电镀槽中产生声流来提高电镀性能，通过在Comsol Multiphysics软件中设置声速大小，经过数值计算得到流速大小，进而模拟出声场在电镀槽中的传播情况。模拟结果得到声流可以加快槽口附近铜离子的传输速率，从而通过扩散的形式来填充微型槽，对电镀性能产生了一定的积极效应。 Wolfgang E.G.Hansal等 [ 19 ] 利用脉冲反向电镀技术对金属Ni的电镀性能进行深入探讨，考虑静态机械平面应力模式，借助Comsol Multiphysics软件可视化电势和电流场线的分布情况，从而设置相关参数并数值计算出脉冲电镀过程中镀镍的纵横比可达到1:6.4，同时还得到其他的参数值包括共振频率、热膨胀系数、应力梯度等。模拟结果表明，脉冲电镀过程可提高镀镍的纵横比以及电镀的工作效率，但是镀镍的纵横比又受光刻过程所限制，因此实验中要注意光刻过程的控制。 Linxian Ji等 [ 20 ] 通过使用旋转电极来深入研究铜的电镀过程，利用Comsol Multiphysics软件建立二维动态模型来描述流体动力学在工作电极表面对铜离子浓度和电流分布产生的影响。模拟结果得到阴极附近离子浓度梯度和不同旋转速度下扩散层厚度的变化，与理论结果吻合较好；控制旋转速度能减小液体流动对电流分布带来的影响。数值模拟方法的引用对准确分析预测铜的电镀过程提供了较大的支持。 王颖 [ 21 ] 通过建立流场的数学模型以及二次电镀的数学模型，根据电喷镀加工工艺参数设置边界条件，利用Comsol Multiphysics软件对电喷镀加工过程进行模拟，对三种阳极喷嘴分别为底端对称方角形(A型)、底端圆弧形(B型)、底端方角不对称形(C型)建立二维模型，对流场、电场以及沉积层的生长过程进行模拟，得到不同结构加工区域流场、电场分布及不同时刻沉积层生长的轮廓曲线。结果表明：B 型喷嘴加工区域流场、电场分布的均匀性以及沉积层轮廓光滑度均优于A型和C型。 魏红军 [ 22 ] 基于Comsol Multiphysics平台，建立了考虑加速剂和抑制剂作用的硅通孔电镀铜仿真模型，以深宽比为1：8(孔径20 ，孔深160 )的硅通孔为研究对象，结合电镀实验，得到了基于硫酸铜工艺的加速剂和抑制剂的量浓度最优配比为1:6，验证了该配方的准确性。 王尧 [ 23 ] 对三种不同的镀锡层挂金表面受力情况、合金内应力以及挂金表面金相组织变化进行了定性分析，建立了不同的钢套镀锡层挂金表面接触面形式下的界面结合强度理论计算模型，利用Comsol Multiphysics对其结合界面进行有限元应力场仿真模拟，分析不同生产工艺条件下界面应力分布情况，通过试验测试、采集数据、对比分析修正以及对所构建的模型进行总结和评价。研究发现：界面应力理论值与试验值之间的相对误差均小于10%。不同的挂金表面，表面粗糙度一定的条件下，接触面的增大导致界面应力值增大，有效提高了界面致密性和结合性能。 苗斌 [ 24 ] 以电沉积镍铸层为研究对象，运用Comsol Multiphysics建立了电沉积物理场数学模型，将磁场、流体流场、电场耦合并进行数值仿真计算，得到电沉积过程中流体流场分布、镀液中电场分布以及不同时间段铸层厚度变化特征。结果表明：磁场在两极头之间区域较强，在磁场作用下镀液粒子间的相互作用力增加，使得镀液粘度随之增加；与无磁场作用相比，施加磁场作用后镀液中会出现对流，因此电流密度相应提高，铸层厚度也较无磁场环境下增加，且厚度分布也更趋于均匀；施加磁场后铸层晶粒的形核速度和生长速度增大，镍晶晶粒得到细化，铸层表面质量提高，并且随着磁场磁感应强度的提高晶粒会进一步细化，实验结果与数值仿真结果相一致。图3为无磁场和0.2 T磁场作用下镀液中电场分布的数值模拟情况。 图3. 镀液中电场分布特征 张锦秋等 [ 25 ] 用Comsol Multiphysics软件在三维模式下建立电镀体系的几何模型，研究无氰电镀银表面阴极电流密度分布的影响因素。通过选择阵列电极电势和阳极材料，借助低频电磁场中的电流模块进行建模。模拟结果显示：随着阵列电极直径的增大，阴极电流密度变小。正多边形排布的阵列电极的电流密度分布最为均匀。以其他形式排布时，越靠近几何中心的电极的电流密度越大。在几何形状相同的排布情况下，排布越紧密，电极的电流密度越大。 综上所述，利用Comsol Multiphysics软件可视化电势、电流场线的优点，建立流场、电场分布模型，从而综合分析了影响电镀性能的指标包括：镀件磁性、镀件纵横比、镀液离子传输率、离子浓度等，对于提升电镀保护性能具有一定的借鉴意义。
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user: 4. Comsol Multiphysics软件在其他类型保护中的应用 Comsol Multiphysics软件对其他腐蚀防护方法也有着极其广泛的应用，包括除去环境中的腐蚀物质、化学镀、防腐层、施加电磁应力、无机涂料等。通过基于有限元法对各种腐蚀防护模型进行预测、分析、计算，从而得到所建模型的解并且还原到实际问题当中，十分方便有效。 刘艳芝 [ 26 ] 采用电化学方法去除混凝土中氯化物来减轻埋地钢筋的腐蚀，使用 Comsol Multiphysics软件进行了二维和三维的有限元模拟，分析了电化学技术参数以及相关混凝土技术参数对电化学脱盐过程和混凝土孔隙溶液中离子运动的影响。模拟结果表明，随着水灰比、钢筋表面积与混凝土截面积之比、阳极边数的增加，混凝土内Cl-的迁移量增加，脱盐效率也随之增加。混凝土孔隙溶液中的Cl-离阳极越远，阳极对其影响也就越小。然后通过数值方法得出各影响因素与脱盐效率的拟合方程。最后考虑各因素间的耦合效应和时间因素的影响，回归出脱盐效率总方程。 薛生杰 [ 27 ] 采用化学镀铜技术金属化AlN陶瓷基板表面，利用有限元仿真模拟软件Comsol Multiphysics模拟封装后的温度分布，并与常用的Al基板进行对比研究；同时用数值仿真模拟的手段分别研究了ITO、石墨烯及ITO+石墨烯作为透明导电层和p-Pad电极掩埋深度对GaN芯片热电特性的影响。模拟结果表明：两种基板的软件仿真结果与实验结果的误差均在1%以内，两种模型的准确度均较高，而AlN陶瓷镀铜基板的综合电热性能要优于常用的六角铝基板；100 nm-ITO和20 nm-ITO + 3-layer Gr做透明导电层时，GaN-LED 芯片的最高模拟温度相比于240 nm-ITO相差较小，且电流密度分布也较均匀；p-Pad电极掩埋深度为0.51 时，GaN-LED的热电性能最好。 赵丹铮 [ 28 ] 以单层钢板、覆有完好有机玻璃板的钢板、覆有破损有机玻璃板的钢板为研究对象，运用有限元仿真软件Comsol Multiphysics研究添加防腐层后钢板中超声波传播特性的改变。仿真与实验结果表明，防腐层的覆盖对超声波在钢板中的传播有一定的影响。当超声波在双层介质中传播时遇到介质间的交界面会发生折射、反射、波型转换等现象，会消耗更多的声能，使超声波的波速减小、幅值变小、能量变小。当防腐层存在破损，即防腐层覆盖面积减小时，超声波的波速比覆有完好防腐层的钢板中的超声波波速大、幅值大，但比单层钢板中的超声波传播速度小、幅值小。 Philippe Dauphin-Ducharme等 [ 29 ] 基于Comsol Multiphysics软件，应用一维扩散近似理论进行数值模拟来探究镁合金腐蚀中中间产物二茂铁甲醇(FcMeOH)的再生率对腐蚀的影响，并且提出采用碳微电极(C-ME)进行探测从而避免因还原产物氢气与电极作用带来的困扰。模拟结果表明，FcMeOH/FcMeOH+ 的标准电位比大多数镁合金阴极腐蚀电位高，1.5 V左右的过电位将导致FcMeOH的减少，从而阻碍扩散的进行。FcMeOH的再生率并不依赖于金属本身的活动性或相关的极化反应，而与腐蚀产物膜的厚度、孔隙率等参数有关。 Ji Li和Gary J. Cheng [ 30 ] 应用强脉冲电磁效应在金属表面施加抗压应力来缓解金属表面腐蚀疲劳，利用多物理场数值计算的方法模拟腐蚀孔周围金属内表面受到的压缩残余应力的情况。模拟结果验证了电磁锤击的可行性，同时得到残余应力的分布与不同腐蚀孔的深度和工件厚度存在一定的关系：随着孔深度的增加，压缩残余应力随之变大，但孔内各处应力分布呈现出不均匀现象；工件厚度与应力并不满足线性关系，而是存在一个最优值，实验测得工件厚度为5 mm时应力达到最小值。充电电压、线圈节距以及线圈与工件间的距离等过程参量对残余应力也会产生一定的影响。 Katakam等 [ 31 ] 通过使用连续波二极管抽运镱激光器在AISI 4130钢基片上合成出一种铁基非晶涂料(Fe 48 Cr 15 Mo 14 Y 2 C 15 B)，并应用Comsol Multiphysics软件的三维热模型来近似预测激光加工过程中特定位置和深度下涂料的温度变化和冷却速度。研究结果表明，随着深度的增加，冷却速度和温度都呈现出下降趋势。热模型中预测的冷却速度要比维持非晶相所需的临界冷却速度高得多，且复合涂料出现结晶相和非晶相两种状态，非晶相的形成主要归因于Y 2 O 3 的作用。 目前科研工作者基于Comsol Multiphysics软件对腐蚀保护方法投入了大量的人力、物力，从不同角度、不同层面展开了广泛调研。诸如除去环境中的腐蚀物质、化学镀、防腐层、施加电磁应力、无机涂料等保护措施具有先进、可行的特点，在实际工程中得到了广泛的应用，也为新型腐蚀防护措施的研究指引了方向。
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user: 5. 结论与展望 Comsol Multiphysics软件在腐蚀防护领域中的应用前景十分可观，其内部丰富的接口服务可以帮助研究者模拟腐蚀防护过程中发生在表面及其附近的电极、电解质、腐蚀产物等的微观变化，为腐蚀内部机理分析提供较大的支持，也为复杂工况下腐蚀防护现象的监测开辟了新的道路。相信不久的将来，使用Comsol Multiphysics软件对腐蚀防护进行预测、分析、计算将成为必然趋势，同时也会大大提高研究效率、节约资金成本和腐蚀工作者的研究时间。
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user: 摘 要 本文研究表面活性剂Tx-100介质中诱惑红对水溶性碲化镉量子点(CdTe QDs)荧光猝灭效应。建立Tx-100增敏CdTe QDs荧光猝灭法测定诱惑红(Allura red)新方法。结果表明：Tx-100介质中，Allura red对CdTe QDs荧光猝灭值增大，Allura red浓度在0.6~60.0 µg/mL范围内与CdTe QDs荧光猝灭值呈良好线性关系，其线性回归方程为ΔF=12.86c + 77.36 (c:µg/mL)，线性相关系数为0.9939，检出限为0.35µg/mL(检出限定义为LOD = 3 σ/k，其中，σ是标准偏差，k是标准曲线的斜率)。本文初步探讨了增敏机制和在不同介质中的荧光量子产率。该法测定实际样品中Allura red，结果令人满意。 关键词 :诱惑红，碲化镉量子点，Tx-100，增敏，荧光猝灭
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user: 1. 引言 诱惑红(Allura red)是一种食用色素 [ 1 ] ，它是由4-氨基-5-甲氧基-2-甲基苯磺酸经重氮化后与6-羟基-2-萘磺酸钠偶合而成的合成染料(图1)，化学名称为6-羟基-5-(2-甲氧基-4-磺酸-5-甲苯基)偶氮萘-2-磺酸二钠盐 [ 2 ] 。国际染料索引称为食用红色17(Food Red 17)，美国、日本等国又称为食用红色40(Red 40)，溶于水、甘油与丙二醇，微溶于乙醇，不溶于油脂，可以添加到饮料，果酒，火腿、灌肠、果冻、油炸、膨化食品等中增加其色彩吸引力。诱惑红是一种含有偶氮官能团和芳环结构的合成染料，具有潜在的基因毒性 [ 3 ] ，可引起过敏反应 [ 4 ] 和儿童多动症 [ 5 ] 。它在丹麦、比利时、法国、德国、瑞士、瑞典、奥地利、挪威等国家是禁止使用的 [ 6 ] 。 目前，测定Allura red方法为分光光度法 [ 7 ] ，电化学传感器法 [ 8 ] ，毛细管电泳法 [ 9 ] ，微分脉冲极谱法 [ 10 ] ，超高效液相色谱–质谱联用法 [ 11 ] ，高效液相色谱法 [ 12 ] 。但这些方法操作复杂，为此要寻找简单高效的方法至关重要。 在荧光法中荧光探针技术起到重要作用。荧光探针种类主要包括金属离子、染料、金属–络合物、纳米材料等 [ 13 ] 。纳米荧光探针主要包括无机发光量子点、荧光聚合物纳米微球和复合荧光二氧化硅纳米粒子等。无机发光量子点荧光探针具有激发光谱宽、发射光谱窄、荧光强度大、稳定性好等优点，按其材料组成可分为元素半导体量子点(如Se量子点)、异质结量子点(如ZnO量子点)和化合物半导体量子点(ZnSe、CdSe、ZnS、CdS、CdTe量子点) [ 14 ] - [ 16 ] 。已有报道利用CdTe量子点荧光探针测定甲磺酸培氟沙星、山奈酚和栀子甙等 [ 17 ] - [ 19 ] 。 合适的介质可以提高光谱分析灵敏度。本课题组研究表明：分子有序组合体(表面活性剂、离子液体、β-环糊精)对紫外吸收光谱法和荧光法具有增敏作用，并已用于金属离子、药物、染料等方面，同时对增敏机理进行了初步探讨 [ 20 ] - [ 22 ] 。已报道利用钇纳米光谱探针荧光増敏法分析橙皮苷 [ 13 ] ，利用Tx-100增敏CdTe QDs荧光探针法测定Allura red的文献未见报道。 本文建立Tx-100增敏CdTe QDs荧光法测定Allura red新方法。该方法操作简单，快速方便且具有较高的灵敏度，在用于测定糖、果冻和膨化食品等食品中添加剂Allura red测定，结果令人满意。 图1. Allura red的结构示意图
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user: 2. 实验部分 2.1. 仪器与试剂 数显恒温水浴锅，电动搅拌器(国华电器有限公司)；荧光分光光度计(日本日立公司，F-4500)，紫外–可见分光光度计(SHIMADZU， UV-2550)；DZF-6020真空干燥箱(精宏实验设备有限公司，上海)，TG16-WS台式高速离心机。 所有试剂均为分析纯，除非另外说明。实验中使用到的试剂有硼氢化钠(国药集团化学试剂有限公司)、碲粉(国药集团化学试剂有限公司)、四水硝酸镉(国药集团化学试剂有限公司)、硫代乙醇酸(国药集团化学试剂有限公司)、氢氧化钠(国药集团化学试剂有限公司)、曲拉通X-100(国药集团化学试剂有限公司)、乙醇、丙酮、Allura red储备液(0.1g/L)。 2.2. 实验方法 参照文献 [ 23 ] 合成如下水溶性碲化镉量子点的合成如下，准确称取0.0686 g碲粉和0.0864 g硼氢化钠于离心管中，加入2 mL蒸馏水置于室温(19℃)反应7小时至黑色碲粉完全消失得到紫色透明的NaHTe水溶液。在氮气保护下，于50 mL浓度为0.02 mol/L硝酸镉水溶液中加入0.2 mL硫代乙醇酸，反应10分钟后用1 mol/L的氢氧化钠溶液调pH为10，继续通氮气除氧30分钟后，加入已合成好的NaHTe前驱体溶液，使n(Cd 2+ ):n(Te):n(TGA) = 1:0.5:2.4，在100℃下继续加热搅拌回流3小时，得到具有显著荧光的水溶性碲化镉量子点溶液。 向碲化镉量子点溶液中加入丙酮，量子点和丙酮的比例为1:3，量子点会在丙酮中沉淀出来，用离心机在7000 rpm条件下离心10 min，让后再用真空干燥箱烘干然后避光保存。纯化过程不影响量子点的稳定性和光学特性。 2.3. 荧光试验 测定Allura red，在一个10.0毫升的标准离心管中加入优化好的碲化镉量子点溶液、Tx-100溶液、1毫升的醋酸–醋酸钠缓冲溶液(pH值为6.5)和Allura red标准溶液。然后用蒸馏水稀释至刻度线，轻轻摇晃充分混合，静置10分钟。在最佳实验条件下，于λex = 330 nm，在300~650 nm波长范围内分别测定空白溶液(F QDs-Tx-100 体系)与待测溶液(F QDs-Tx-100-Allura red 体系)荧光强度(F)，并计算荧光猝灭值ΔF(ΔF = F QDs-Tx-100 − F QDs-Tx-100-Allura red )。其中，F-4500荧光分光光度计仪器条件如下，扫描模式：发射，数据模式：荧光强度，入射狭缝宽度：5.0 nm，出射狭缝宽度：5.0 nm，扫描速度：1200 nm/min。 2.4. 样品制备 本实验样品都来源于超市中并进行以下的预处理： 1) 糖 先把糖碾碎然后准确称取10.0658 g的糖于100 mL烧杯中，加入40 mL去离子水，在加热板上加热至糖溶解。移取10.0 mL糖浆液于100 mL容量瓶中定容。 2) 果冻 将样品粉碎混合均匀，水浴加热70℃~80℃使样品融化至液态。准确称取10.2006 g加入100 mL烧杯中，再加入20 mL去离子水在加热板上加热至果冻溶解抽滤。移取10.0 mL果冻溶液于100 mL容量瓶中定容。 3) 膨化食品 准确称取1.3433 g膨化食品加热充分浸泡后离心。取上层清液，反复提取色素至试样无色为止，含有色素溶液为试样溶液。移取10.0 mL膨化食品溶液于100 mL容量瓶中定容。 2.5. 荧光量子产率测定 在本试验中，通过测量待测物质和参比物质稀溶液在同一激发波长下的积分荧光强度和对该波长激发光的吸光度，按下式计算待测物质荧光量子产率： 式中，Y u 和Y s 分别表示待测物质和参比物质荧光量子产率， 和 分别表示待测物质和参比物质的积分荧光强度，A u 和A s 分别表示待测物质和参比物质对该波长激发光的吸光度。实验中，要求参比物质与待测物质光谱性质相似，溶液吸光度不大于0.05，且本实验以硫酸喹啉在发射波长330 nm的荧光量子产率0.55为标准 [ 24 ] 。 2.6. 机理实验 本实验根据判断猝灭类型进行探讨实验的机理。猝灭类型可分为动态猝灭和静态猝灭。猝灭类型的判定可以根据Stern-Volmer动态猝灭常数随温度的变化规律进行判断 [ 25 ] 。对于动态猝灭，猝灭常数随温度增大而增大，相反则是静态猝灭。通过Stern-Volmer方程进行判断实验猝灭机理，方程如： 式中，F 0 和F分别为不存在和存在猝灭剂情况下的荧光强度，[C]是猝灭剂浓度，K SV 是Stern-Volmer动态猝灭常数，表示猝灭剂猝灭效率。在本实验，利用荧光分光光度计仪器测定10℃、20℃和30℃温度下不同猝灭剂浓度荧光强度，拟合Stern-Volmer方程线性，判断荧光猝灭类型。
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user: 4. 结论 本实验与其他方法相比，该方法操作简单、成本较低且有较好的检测限和线性范围。本文中介质 图9. 不同体系不同温度下的Stern-Volmer曲线 Table 4 Stern-Volmer equation parameters at different temperature 类型 T/℃ (K SV × 10 2 )/(mL/ng) Stern-Volmer线性方程 R 猝灭类型 Tx-100-CdTe QDs 10 1.7 F 0 /F = 1.7 × 10 2 c + 0.9514 0.9961 静态猝灭 20 1.3 F 0 /F = 1.3 × 10 2 c + 0.0.9714 0.9952 30 0.9 F 0 /F = 0.9 × 10 2 c + 0.9814 0.9980 表4. 不同温度下Stern-Volmer方程的参数 Table 5 Fluorescent quantum yiel 介质 荧光量子产率(%) 无 33.88 Tx-100 72.24 表5. 荧光量子产率 Tx-100的增敏作用促使Allura red对CdTe QDs的荧光猝灭值增大。基于这一点，本文建立了一种新的荧光猝灭法测定Allura red。
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user: 摘 要 本文旨在弄清对日资企业学习我国外商投资所有权政策起重要作用的关系网络。案例研究表明，关系网络的确对于学习外商投资所有权等政策起着重要作用，然而对于不同企业这种网络的组成不尽相同。在本文的三个案例中，有两个企业通过多种重要关系学习外商投资所有权政策，另一个企业在其网络中只有少数几个重要关系。尽管如此，在这三个企业的网络中都存在各自的关键也就是最重要的关系，例如日本/中国总部、政府和法律顾问。 关键词 :关系网络，外商投资所有权，跨国公司