岩溶典型区崩塌落石被动防护网失效概率模拟

贵州省位于我国西南地区,多山地丘陵,是典型的喀斯特地形地貌区,崩塌、滑坡等地质灾害频发。思南县小屯岩崩塌带上现存危岩体方量大,裂隙、凹岩腔、溶蚀孔洞等发育。为研究岩溶典型区崩塌落石被动防护网失效概率,通过高精度实景建模技术,构建崩塌带三维模型,进行崩塌落石运动过程模拟,根据现场调查、无人机航拍和数值模拟结果,选择合适的位置布设落石被动防护网。基于落石粒径大小识别,选取不同粒径大小的落石,进行落石被动防护网拦截效果模拟,计算落石被动防护网失效概率。结果表明:13种粒径落石突破概率各不相同,(0.25,2.25)m粒径落石拦截效果良好,但落石被动防护网拦截率不能达到百分之百;落石粒径大于2.25 m,被动防护网出现失效现象,故将2.25 m粒径的落石为小屯岩崩塌带下被动防护网的设计上限。根据计算,所有粒径落石经被动防护网拦截后的失效概率低于5%,属可接受范畴。研究成果为小屯岩崩塌带的落石防护措施提供了有力的参考依据,对保护岩溶地区山区人民的生命安全和财产安全具有重要意义。

基于Kriging模型与PSO算法的桁架机器人结构优化设计

桁架机器人搬运能力强、操作方便、定位精度高,在制造业中具有极其重要的作用,但桁架机器人普遍存在运行稳定性差和材料冗余等问题,需要进行仿真结构优化,针对桁架机器人的结构优化设计研究中存在的有限元仿真调用次数多、计算时间长、优化效率低等问题,在分析了桁架机器人夹爪部件的尺寸、负载与应力、形变之间的关系后,提出了一种基于Kriging模型与粒子群算法的结构优化设计方法,可以有效减少有限元仿真的调用次数,节约时间,提高优化设计效率。

基于Kriging算法与PSO算法的桁架机器人横梁模块智能优化设计方法

桁架机器人搬运能力强、操作方便、定位精度高,在制造业中具有极其重要的作用。针对桁架机器人自重大而导致的运行稳定性较差和材料冗余等问题进行结构优化设计研究。目前桁架机器人的结构优化设计研究有限元仿真调用次数多,时间损耗大,优化效率低。针对此问题,在分析了桁架机器人横梁部件尺寸、负载与应力、形变之间的关系后,提出了一种基于Kriging模型与PSO粒子群算法的结构优化设计方法,可以有效减少有限元仿真的调用次数,节约时间,提高优化设计效率。

大型工件部分点云与整体点云的配准方法

部分点云与整体点云的高效、高精度配准是完成大型工件尺寸快速评价工作的基础,但由于部分点云和整体点云全局特征的差异性,使用现有的局部特征描述符进行点对匹配搜索计算量大,点云配准耗时长.为此,针对部分点云与全局点云的几何特征,提出一种基于区域均值特征描述符的部分点云与整体点云配准方法.首先提出一种区域均值特征描述符,能够有效地描述点云中关键点的邻域几何特征;然后通过评价点云区域均值特征描述符的特征度选择数据点作为待配准关键点,搜索与之匹配的描述符,完成部分点云与整体点云的关键点匹配;最后使用奇异值分解法计算点云之间的转换矩阵,基于迭代最近点算法完成部分点云与整体点云的配准.利用斯坦福公共数据库点云集和大型发动机舱段的三维扫描点云数据,对配准算法的配准准确度和配准速度进行实验的结果表明,与现有的几种基于局部特征描述符(PFH,HoPPF,PPFH,FPFH)的点云配准方法相比,所提方法配准准确度平均提高56.75%,配准速度平均提高45.57%,验证了该方法的有效性.

在预防医学专业教学中开设《职业卫生工程》课程的探索

职业卫生工程技术在现代职业卫生服务中具有重要作用。其核心内容是运用工程技术和相关学科的理论及实践,控制职业环境中的职业有害因素。培养复合型人才,融合“职业卫生+工程”是高校预防医学专业教学的重要目标。前期实践中,在预防医学专业本科教学中开设《职业卫生工程》课程,采用医工结合的理论教学和综合性情景模拟实验教学模式,取得了良好的教学效果,对医科大学预防医学专业课程体系完善和《职业卫生工程》课程建设做了初步探索,发现师资培养和学生工科专业基础课程薄弱是课程建设面临的最大问题,培养和引进相应的工科师资是解决问题的最佳途径,不仅可以承担课程教学工作,还可开设相应的基础课程以弥补医学生工科基础薄弱的缺陷。虚拟现实技术的应用可以强化《职业卫生工程》的实验教学模式。

固体火箭发动机对接装配密封圈应力在线预测方法

在固体火箭发动机燃烧室和喷管对接装配过程中,为准确实时预测密封圈应力,以确保发动机的装配质量,提出了一种基于Kriging模型的密封圈对接装配应力预测方法。首先,分析装配工况,利用有限元分析方法计算出多种工况下密封圈的应力-应变;其次,使用生成对抗网络的方法扩大数据样本空间;之后,利用拉丁超立方抽样法选取一定数量的应力-应变数据构建Kriging模型;最后,根据定义的加点准则迭代优化Kriging模型,实现主动学习,由此得到密封圈应力预测的数字孪生模型。装配时,通过六自由度并联平台的力位传感器实时采集的信号数据,作为数字孪生预测模型的输入;通过实时读取模型输出,实现对接过程中的装配质量实时在线预测反馈。

基于RRT^(*)的弹药装填双机器人路径规划

针对当前双机器人路径规划复杂的问题,提出了基于RRT^(*)(rapidly-exploring random trees,RRT^(*))算法的弹药装填双机器人路径规划方法。首先,建立双机器人运动学模型并对其工作空间进行分析,确定了双机器人运动过程中发生干涉的可能性;其次,采用RRT^(*)算法,以主机器人末端执行器的路径为障碍物,对从机器人末端路径进行规划,得到从机器人初始路径后,利用碰撞检测算法对路径节点处机器人实际构型进行碰撞检测,反复迭代直至规划出无碰撞机器人路径。最后进行仿真实验,相对于传统RRT^(*)算法,规划出的路径长度缩短,双机器人可以进行无碰撞运动。结果表明本文所提出的双机器人路径规划算法的有效性。

基于数字孪生的发动机螺栓拧紧研究

航空发动机种类多、形状大小各异,传统的示教编程刚性螺栓拧紧方法因其效率慢、安全性差、编程门槛高等缺点,不再适用于中小批量多类型的发动机螺栓拧紧工作。提出一种基于数字孪生的柔性拧紧发动机螺栓的方法,包括螺栓拧紧方案、螺栓拧紧过程数字孪生仿真、物理空间与数字空间一致性标定等。通过D-H参数法建立机器人运动学模型,进而对机器人进行运动学求解,通过五次多项式插值法对机器人进行轨迹规划。通过数字孪生仿真生成离线程序,利用一致性标定消除坐标偏差。分别利用离线编程与示教编程进行3组实验,结果显示:离线编程与示教编程均能完成航空发动机的螺栓拧紧工作,但基于数字孪生的柔性螺栓拧紧方法可以快速又柔性地拧紧航空发动机的螺栓。

药柱钻削过程中的温度仿真分析

药柱装药钻削成形过程中,以其特殊的粘弹性材料加工的复杂性和环境温度的敏感感知等因素,使在实际加工过程中加工参数的选择变得比较困难。加工参数的选择直接影响钻削温度,温度的高低侧面影响加工效率和安全性,因此研究钻削参数对钻削过程中的温度影响规律对指导生产是十分必要的。以少见的钻削粘弹性材料为例,通过仿真计算和实验验证,研究了主轴转速、进给速度和环境温度对钻削温度的影响规律。结论表明:粘弹性材料钻削与金属钻削具有一定的相似之处,但是切削热和摩擦热的影响关系与材料的韧性有关。研究发现药柱的粘弹性材料在40℃左右时,温度上升明显变缓,这是由于不同材料的温升特性不同。并且根据已知数据得出在环境温度为20℃,转速160r/min,进给速度为1.7mm/s时,最高温度变化相对稳定,且处于较安全温度控制范围。

深圳特区369名噪声作业工人听力损失调查

[目的]通过对深圳特区369名噪声作业工人听力损失情况的调查,了解该地区噪声环境下作业对劳动者听力的影响。[方法]采用横断面调查方法,以深圳市龙岗区部分企业噪声作业工龄1年以上的369名工人作为对象,进行职业卫生学调查。[结果]作业工人听力损失的发生率为76.42%;各工龄段的听力损失发生率的相比较差异无统计学意义(P﹥0.05);累积噪声暴露量与听力损伤发生率的不存在相关性(P﹥0.05)。[结论]深圳特区生产企业特点给噪声性听力损伤的相关研究带来了局限性,应研究更精确、更敏感的指标来评价噪声对听觉系统的影响。

生物聚合物甲基葡萄糖甙钻井液抑制机理

为验证甲基葡萄糖甙对泥页岩的抑制作用,分别进行了甲基葡萄糖甙在黏土上的吸附实验、甲基葡萄糖甙对黏土层间距的影响实验、甲基葡萄糖甙对页岩膜效率影响实验。实验表明:甲基葡萄糖甙对膨润土有很强的亲和力,水溶液(30℃)甲基葡萄糖甙吸附量可达120%,与无机盐复配使用后,其吸附能力进一步增加;用7%NaC l+25%甲基葡萄糖甙处理天然蒙脱石,其晶层间距为1.77 nm,比用水处理的蒙脱石晶层间距(1.92 nm)小,其干样晶层间距比未处理原样(1.54 nm)也小,说明甲基葡萄糖甙盐溶液能减少水分子进入蒙脱石,起到抑制泥岩膨胀作用;用清水饱和岩心,8 d时岩心与水+7%NaC l溶液的渗透压达到最大值,两边高度差为4.3 cm,而用MEG饱和岩心,9 d时岩心与水+7%NaC l溶液渗透压达到最大值,两边高度差为6.7 cm,说明甲基葡萄糖甙可有效改善页岩的膜效率。现场应用,表明甲基葡萄糖甙钻井液有较好的抑制和防塌作用,是油基钻井液较好的替代品。

广东省茂名市高氟区改水降氟效果调查分析

目的评价广东省茂名市改水降氟工作的效果,为进一步改水降氟工作提供依据。方法病区情况调查采用横断面调查方法,水氟测定采用氟离子选择电极法,儿童氟斑牙的诊断采用氟斑牙临床诊断标准进行。结果监测3种不同类型水源的水氟,自来水的水氟均低于饮用水水氟标准(1.0mg/L),手压井水和大口井水都有部分超标,超标率分别为25.80%和45.98%。在茂名市地方性氟中毒(地氟病)病区中,饮用自来水、手压井水和大口井水的人口比例分别为24.16%、58.73%和17.11%。改水后茂南、高州、化州、信宜、电白8～15岁儿童氟斑牙患病率均下降,分别由改水前的33.09%、53.94%、86.32%、97.01%和92.39%下降到28.16%、35.50%、55.70%、27.85%和23.28%。在茂名市23个地氟病病区中,有11个自然村的氟斑牙患病率已降至30%以下,达到非氟中毒病区的标准。结论茂名市改水工作取得成效,但仍存在问题。

小鼠S_(180)肉瘤细胞热损伤的机制研究

目的 通过测定肿瘤细胞内游离钙离子浓度 ([Ca2 + ]i)及细胞膜脂流动性的变化 ,探讨肿瘤细胞热损伤的机制。方法 对体外培养的小鼠S180 肉瘤细胞进行高温 (4 3℃、60min)处理后 ,利用激光粘附式细胞仪测定肿瘤 [Ca2 + ]i的荧光强度及膜脂扩散系数 ,并观察细胞的形态学变化。结果 受热损伤的肿瘤 [Ca2 + ]i荧光强度为 (10 3 80± 14 0 9) ,比对照组的荧光强度 (94 3 4± 13 99)升高 (P <0 0 1) ;膜脂流动性为 (7 40± 6 84)× 10 -5cm2 /s ,比对照组的 (10 5 3± 6 92 )× 10 -5cm2 /s下降 (P <0 0 1) ;经高温处理后细胞形态学改变明显 ,肉瘤细胞变形、膜皱缩、不规整 ,胞质不均 ,有颗粒状物 ,细胞核散乱、有大量空泡 ,与对照组有明显区别。结论 高温使肿瘤细胞形态发生变化 ,改变了细胞膜的结构 ,导致[Ca2 + ]i升高 ,提示 [Ca2 +

基于GIS技术的单体崩塌危险范围评价方法研究

贵州省内多山地,由于喀斯特地貌特点,崩塌、滑坡等地质灾害发生频繁,是我国地质灾害最严重的省份之一。思南县徐家大塝崩塌历史上曾发生过多次崩塌,现存的危岩体规模大,严重威胁着徐家大塝居民的生命财产安全,开展相应的危险性评估具有紧迫性和必要性。本文通过无人机Lidar技术获取徐家大塝崩塌剔除植被的高精度DEM,并通过三维实景建模技术构建三维地形模型,考虑了落石从两个临空面崩落的情况,选取0.3 m、1.5 m和2.5m 3种典型粒径落石进行随机性数值仿真模拟,获得了3种粒径落石的运动轨迹和动力学特征。选取落石的能量、频率、加速度和弹跳高度4种评价因子对徐家大塝崩塌的危险性进行综合评价。利用熵权法计算各评价因子的权重,基于ArcGIS软件采用空间栅格分析技术将徐家大塝崩塌危险范围划分为4个等级:极高危险区、高危险区、中危险区和低危险区。本文所采用的研究思路和技术方法可为其他单体崩塌灾害危险性评价及范围划分提供参考。

不确定时延广义网络控制系统的保性能控制

研究了正则且无脉冲的广义网络控制系统的保性能控制问题.针对传感器是时钟驱动,控制器和执行器是事件驱动,且网络的不确定时延小于一个采样周期的广义网络控制系统,利用李亚普诺夫理论和线性矩阵不等式,推导出系统状态反馈保性能控制律存在的充分条件,并给出了设计方法.最后通过数值仿真,给出了含有不确定性时延的广义网络控制系统的状态反馈保性能控制律,说明了该方法的有效性.

某造纸厂噪声作业工人连续4年听力损伤情况的观察分析

[目的]了解某厂噪声作业工人听力损伤的动态变化。[方法]连续4年对作业环境噪声进行监测,并对120名无内耳疾患的作业人员进行听力监测和听力损伤情况分析。[结果]2001—2004年噪声作业工人累积患病率分别为45.0%、49.2%、55.9%和60.1%,2004年累积患病率高于2001年(P<0.05),其余各年之间患病率相近(P>0.05),听力损伤率随工龄延长而提高(P<0.05)。[结论]噪声作业工人的听力损伤程度与其噪声暴露的年限存在剂量-反应趋势。

一类带有时滞和时滞耦合复杂网络的脉冲同步

研究了耦合项和非线性项含有时滞的复杂网络的脉冲同步问题.根据可控的复杂网络达到同步时耦合项会自动消失,可以得到含有脉冲影响复杂网络的误差动态网络.根据脉冲微分方程的稳定性分析,建立合适的Lyapunov-Krasovskii泛函,得到含有脉冲影响的复杂网络新的脉冲同步准则.最后,复杂网络的微分方程模型和误差系统仿真图说明了脉冲同步准则的有效性和正确性.

氧化应激损伤与HEI-OC1细胞株中Prestin表达的相关性分析

目的观察氧化应激损伤对HEI-OC1细胞Prestin表达的影响,探讨感音性聋的发生机制。方法采用不同浓度(50、100、200μM)双氧水(H_2O_2)染毒培养的HEI-OC1细胞(染毒组),对照组细胞加入无药物培养液,24h后检测各组细胞超氧化物歧化酶(SOD)活力,实时荧光定量PCR检测Prestin mRNA表达水平,免疫荧光法分析Prestin表达水平。结果与对照组相比,氧化应激损伤后染毒组的HEI-OC1细胞SOD活力明显下降,尤以200μM H_2O_2染毒组下降更明显(F=9 926.293,P<0.01);氧化应激损伤的HEI-OC1细胞Prestin mRNA和Prestin蛋白表达水平均明显下降,200μM H_2O_2染毒组下降更明显(F=4 065.046、7 657.217,P<0.01)。结论氧化应激损伤可抑制Prestin的表达,此为感音性聋的重要病理学变化。

基于焊缝碾压预成型的长焊缝激光拼焊系统设计

提出基于焊缝碾压预成型的长焊缝激光拼焊系统,其通过焊前对较厚板材边缘进行碾压使材料向焊缝方向塑性变形来填补焊缝间隙,极大地降低了长焊缝激光拼焊对板材直线度的要求。系统结构简便,成本较低,可有效提高焊接速度和焊接质量。介绍了系统组成结构、工作原理及控制方法。焊接结果表明,对于焊前间隙0.5mm板材的焊接,系统能大大提高焊接速度并保证焊接质量。

江门、阳江、云浮、韶关、肇庆5市高氟区改水效果及儿童氟斑牙患病情况流行病学调查分析

目的 :通过对江门、阳江、云浮、韶关、肇庆 5市高氟区改水降氟前后水氟含量 ,8～ 15岁儿童氟斑牙患病率的调查 ,评价改水降氟的效果并为地方性氟中毒的防治提供依据。方法 :水氟含量采用氟离子选择电极法进行检测 ,儿童氟斑牙诊断采用三型九度法。结果 :恩平、阳春、罗定、新兴、始兴 5个高氟区经改水降氟后 ,水氟含量分别为 0 .18mg/l、0 .37mg/l、0 .6 7mg/l、0 .10 mg/l、0 .73mg/l,均较改水前有明显下降。这 5个地区在改水后儿童氟斑牙患病率分别为 78.80 %、5 8.4 0 %、4 1.82 %、36 .99%和 2 6 .10 % ,较改水前有明显下降。但怀集未改水 ,其患病率为 10 0 .0 %。结论 :5市高氟区经改水降氟后 ,饮用水源水氟含量达标 ,氟斑牙患病率显著下降 ,改水降氟取得了一定的成效 ,但仍存在一些问题。