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关键词： 电磁场理论   课程思政   教育体系   人才培养   多维度考核  

摘要： 电磁场理论是现代物理学与工程学的核心支柱。将电磁场理论与课程思政相结合,是教育创新及培养新时代社会主义建设者和接班人的必然要求。构建的电磁场思政课程理论框架强调价值引领和过程化考核,以培养学生科学素养与家国情怀。在具体实施中,引入本科生导师制为学生提供个性化学习指导和科研机会,鼓励学生团队合作,培养实践能力和创新意识,不仅重视学生专业知识学习,还注重学生科学精神、社会责任感和爱国情怀培养,并使用多维度考核评价体系全面评估学生学习效果。为确保教学质量,定期组织教师培训提升教育教学和科研水平,鼓励教师融入最新科研成果,提供资源支持助力导师履行职责。电磁场课程思政的实践提高学生学习兴趣和科研能力,塑造时代精神,未来可进一步探索完善教学体系,实现立德树人目标,为国家培养更多时代人才。

关键词： 磷化硼   光电导效应   电磁场调制   原子堆叠  

摘要： 基于五跳紧束缚模型和线性响应理论Kubo公式研究了在电场、磁场作用下AB堆叠B-B和B-P两种构型双层磷化硼的能带结构和光电导率。研究结果表明:外加垂直电场可以将B-B构型双层磷化硼从半导体转变为金属,且在可见光范围内有效调节带间跃迁光电导率的峰值位置及大小;磁场主要影响带内跃迁光电导率,随着磁场能量的增加,带内跃迁光电导率增大,且B-B构型对磁场的响应比B-P构型更显著。上述结果为研究双层磷化硼光电器件的应用提供了一定的理论指导。

关键词： 电磁屏蔽   石墨烯   仿真模拟   趋肤深度   磁控溅射  

摘要： 石墨烯薄膜因其独特的层状结构、高电导率及良好的柔韧性,在电磁屏蔽领域被广泛研究。然而,石墨烯薄膜存在趋肤深度大的问题,导致其难以兼顾超薄厚度和高屏蔽效能。针对以上问题,基于传输线理论对石墨烯薄膜进行表面修饰和多层阻抗失配界面设计,建立金属-石墨烯多层异质结构模型并开展电磁仿真模拟研究,探索了金属类型、厚度、周期数等结构参数对电磁屏蔽性能的影响规律;依据仿真模型,采用磁控溅射方式构筑了Ag-石墨烯-Ag三明治结构复合薄膜(A-G-A CF)并研究了其电磁屏蔽性能及屏蔽机制。结果表明:石墨烯薄膜表面镀Ag后,电导率提高了近两个数量级,使趋肤深度大幅度减小,4~18 GHz频率范围的屏蔽效能由24 dB提高至44 dB。同时,三明治结构的构筑也增强了电磁波的损耗,使屏蔽效能进一步提高至51 dB。随着金属镀层厚度增加,A-G-A CF的屏蔽效能逐渐提高,金属镀层厚度约580 nm的A-G-A CF的屏蔽效能高达65 dB,可以屏蔽超99.9999%的电磁波能量。

关键词： 葛根素   电磁场   成骨细胞   碱性磷酸酶   钙化结节   矿化成熟  

摘要： 目的探讨葛根素(Pue)联合低频脉冲电磁场(LFPEMFs)对大鼠成骨细胞矿化成熟的影响。方法将体外培养的大鼠乳鼠颅骨成骨细胞分为4组:对照(Ctrl)组、Pue组、脉冲电磁场(PEMFs)组、Pue联合脉冲电磁场(Pue+PEMFs)组。Pue联合PEMFs处理2 d后提取总RNA,qRT-PCR检测碱性磷酸酶(ALP)、Runt相关基因2(RUNX2)、成骨相关转录因子(OSX)和骨形态发生蛋白2(BMP2)表达水平;Western blotting检测Ⅰ型胶原蛋白(COLⅠ)、OSX、RUNX2、骨保护素(OPG)和BMP2的表达。Pue联合PEMFs处理3 d,6 d后检测ALP活性;14 d后茜素红染色。结果Pue联合PEMFs处理2 d后,与Ctrl组相比较,Pue+PEMFs组ALP、RUNX2、OSX和BMP 2基因表达显著提高(P<0.01),COLⅠ、OSX、RUNX2、OPG和BMP2蛋白表达显著增加(P<0.01);Pue联合PEMFs处理3、6 d后,与Ctrl组相比,Pue+PEMFs组的成骨细胞ALP活性显著增加(P<0.01),成骨细胞矿化能力显著提升。结论基于本研究结果,Pue联合LFPEMFs能够促进成骨细胞矿化成熟。

关键词： 计算流体力学   磁流体力学   全耦合   数值模拟   高超声速飞行器  

摘要： 针对磁流体力学两种经典方法,低磁雷诺数近似方法和全磁流体力学方法均无法适用于高超声速飞行器流场电磁耦合问题数值模拟及分析的问题,以流场N-S方程求解和电磁场双曲Maxwell方程求解为基础,将相关数值方法深度整合起来,建立了适用于高超声速飞行器流场电磁场耦合分析的全耦合数值模拟方法。对3个经典的磁流体力学算例,Brio-Wu激波管、Orszag-Tang vortex和Strong blast进行了分析,数值模拟结果与文献吻合良好。对典型高超声速飞行器外加偶极子磁场下不同磁雷诺数的流场电磁场耦合问题进行了分析,数值模拟结果表明:在小磁雷诺数Re_(m)=0.125 9时,是否考虑感生磁场对导电流体作用对激波脱体距离和壁面压强分布的影响可以忽略。在中等磁雷诺数Re_(m)=1.889 2时,忽略感生磁场作用会导致过高估计激波脱体距离33.3%,过高估计壁面压强峰值17.5%。文章的数值模拟方法适用于高超声速飞行器典型飞行工况,为高超声速飞行器流场电磁耦合问题分析提供了一种有效方法。

关键词： 运动分解方法   特殊曲线运动   具体应用  

摘要： 文章通过带电粒子在电磁场中做圆滚线运动和角速度不变的变速转动这两种特殊曲线运动实例,说明运动分解对解决特殊曲线运动问题的重要性.同时,论述如何妙用不同分解方法解决不同运动问题.

关键词： 极低频电磁场   缺血性脑卒中   社会功能   氧化应激   疗效  

摘要： 目的探讨极低频电磁场联合西药治疗缺血性脑卒中(IS)的疗效及对患者氧化应激、社会功能的影响。方法选取2020年1月至2023年1月海南医学院第二附属医院收治的IS患者120例。将患者根据入院顺序,采用双盲法随机分为观察组、对照组两组,各60例。对照组行常规治疗及假刺激,观察组在对照组基础上进行极低频电磁场治疗。比较两组临床疗效、认知功能[采用中国卒中量表(CSS)、简易精神状态量表(MMSE)和蒙特利尔认知评估量表(MoCA)评估]、氧化应激指标[氧化低密度脂蛋白(ox-LDL)、8-异前列腺素F2α(8-iso-PGF2α)、超氧化物歧化酶(SOD)]水平、社会功能[采用社会功能缺陷筛选量表(SDSS)、大体功能评定量表(GAF)和改良Barthel指数(MBI)评估]和不良反应。结果观察组疗效高于对照组,差异有统计学意义(χ^(2)=4.615,P<0.05)。治疗后,两组CSS评分较治疗前降低,MMSE、MoCA评分升高(P<0.05),观察组治疗后CSS评分较对照组降低,MMSE、MoCA评分升高(t=5.307、3.605、4.221,P<0.05)。治疗后,两组血清ox-LDL、8-iso-PGF2α水平较治疗前降低,SOD水平升高(P<0.05),且治疗后观察组ox-LDL、8-iso-PGF2α水平较对照组低,差异有统计学意义(t=2.551、3.031,P<0.05)。治疗后,两组SDSS评分较治疗前降低,GAF、MBI评分升高(P<0.05),观察组SDSS评分低于对照组,GAF、MBI评分高于对照组,差异有统计学意义(t=8.694、4.208、4.243,P<0.05)。两组患者不良反应比较,差异无统计学意义(χ^(2)=1.713,P>0.05)。结论极低频电磁场治疗IS患者,疗效显著,可有效降低氧化应激损伤,提高其社会功能。

关键词： 人工智能(AI)   电磁场   建模优化  

摘要： 快速发展的人工智能(AI)技术,在图像、语言、决策和诊断等领域取得了重要进展,为复杂问题的有效解决提供了一种新方法。随着电工装备智能化程度的不断增加,强弱电耦合特性使得电磁场问题呈现的多尺度、多物理场耦合和非线性问题逐渐突出,对其进行高精度数值计算建模和优化计算的难度逐渐增加。因此,该文在AI背景下,结合课题组近期研究成果,介绍深度学习对数据驱动建模、物理驱动的偏微分方程(PDE)求解、知识嵌入建模等典型交叉问题的求解方法,特别是数据和知识联合驱动的复杂电磁场综合问题智能建模现状,阐述电磁综合性能精确建模分析与优化所面临的关键问题与可能的解决方案,并给出了未来发展趋势和面临的挑战。

关键词： 电磁场   骨细胞   电流密度   涡流热   数值模拟  

摘要： 临床上，外加电磁场（electromagnetic field，EMF）通过诱导生成骨内电信号及涡流热效应作用于骨细胞从而防治骨质疏松，但其机制仍不明确。应用COMSOL软件建立包含骨细胞且具有二级孔隙结构（哈弗氏管、骨陷窝-骨小管系统）的骨单位三维有限元模型，研究EMF参数（频率、强度）交互作用对骨细胞内电信号生成及及涡流热效应的影响规律。结果表明，骨细胞内的电信号强度、温升具有显著的参数依赖特性，且在合适参数范围（10～50 Hz、2.5～5 mT）内，细胞内电流密度较高（其中，细胞突的电流密度平均值约为细胞体的7.1倍）；频率为10～50Hz的EMF对骨细胞产生的温升效应随EMF强度增加而增高。因此，合理调控EMF参数可改善骨细胞的热电学微环境，研究结果为使用EMF防治骨骨质疏松提供理论指导。