SAMI2模型理论研究顶部电离层分季夜间中纬电离峰的形成机制

近年来多种观测表明夜间中纬电离层存在电离密度峰值,但是夜间中纬电离峰(Mid-latitudinal Ionization Peak,MIP)结构的形成机制尚不完善.利用Swarm-A卫星观测数据,本文首先统计了地磁平静期分季夜间中低纬电离层电离密度的空间分布,结果表明夜间MIP结构在低太阳活动强度和午夜后最显著,主要出现在磁纬±40°附近.然后,本文首次使用SAMI2模型成功重现了低太阳活动强度春分日地磁平静期夜间MIP结构,模拟结果表明MIP结构在午夜后和顶部电离层-等离子体层最显著.通过重构SAMI2模型中电离层电离密度连续性方程的计算揭示了各种物理过程对于450 km高度顶部电离层夜间MIP结构的贡献.日落前后东太平洋扇区率先形成南半球MIP结构,中纬电离层较长时间的光电离、东向磁偏角导致的赤道向中性风和较弱的PRE电场均有利于其形成.深夜MIP结构的形成机制主要是西向纬向电场导致的向内E×B漂移,通过快速降低低纬电离层电离密度形成MIP结构.模拟结果还表明中性风对于夜间MIP结构的贡献取决于其等效垂直风的地方时-纬度分布.

近冰面航行潜体受力及操纵仿真研究

冰层可以为潜体提供良好的隐蔽性,为潜体作战效能发挥提供极大帮助。研究潜体在冰层下航行时的受力及操纵方法,可以为潜体更好地履行使命任务提供有力支撑。以美国SUBOFF潜艇模型为研究对象,采用STAR-CCM+流体计算软件,对不同航速下的潜体近冰面运动进行数值计算分析,计算潜体受力及力矩。将潜体所受力及力矩与潜体空间六自由度方程结合,模拟潜体近冰面航行运动趋势,给出操纵方法。研究表明,近冰面航行会影响潜体航行深度及姿态保持,及时采用降速、首尾舵操舵、纵倾平衡水舱调水等操纵措施可有效控制潜体航行深度及姿态,避免触冰情况发生。

基于人体运动意图理解的机器人仿真教学研究

传统机器人课程侧重于理论知识而忽略了实际的工程应用,学生通常缺乏足够的实践经验,只是在理论层面了解机器人的原理,没有机会真正动手操控和编程实际的机器人系统。在本文的机器人仿真教学研究中,引入肌电信号作为控制源,利用MATLAB软件中的Robotics工具箱进行仿真可视化案例设计。学生能够在仿真环境中直观地感受肌电信号与机械臂控制之间的关联,加深对理论知识的理解,培养了动手实践和问题解决能力。

基于视觉人体姿态识别的人机交互机器人课程教学研究

为了解决机器人学教材和课程内容更新滞后、人工智能等前沿领域知识匮乏、缺乏学科交叉知识等问题,本文提出了一种基于视觉人体姿态识别的人机交互教学方法,旨在帮助学生深入接触机器人学领域的前沿知识,拓宽跨学科背景,深刻理解运动控制原理。在激发学生学习兴趣的同时,协助学生更加有效地掌握机器人学领域的知识。

颅内压监测联合亚低温治疗在重型颅脑损伤患者的应用研究

目的 研究颅内压监测联合亚低温治疗在重型颅脑损伤患者的应用价值。方法 选取收治的70例重型颅脑损伤患者作为研究对象,观察组39例行颅内压监测联合亚低温治疗,观察患者亚低温期间治疗情况,对照组31例以行常规治疗。比较两组治疗前后血清神经体液指标[去甲肾上腺素(NE)、促肾上腺皮质激素(ACTH)、皮质醇(Cor)]水平,神经功能评分[格拉斯哥昏迷评分(GCS)、美国国立卫生研究院卒中量表(NIHSS)]、格拉斯哥预后量表(GOS)评分及并发症。结果 观察组亚低温治疗持续时间为3~7(5.21±1.15)d;亚低温期间患者的入院时、治疗1周、出院时的颅内压分别为(20.39±2.41)mmHg、(15.43±3.41)mmHg、(10.76±2.53)mmHg,患者颅内压治疗1周时低于入院时,出院时低于入院时、治疗1周时(P<0.05);治疗1周后,观察组NE、ACTH、Cor水平低于对照组(P<0.05);观察组GCS评分高于对照组,NIHSS评分低于对照组(P<0.05);两组死亡率均为0,观察组总有效率高于对照组(P<0.05);观察组并发症发生率低于对照组(P<0.05)。结论 颅内压监测联合亚低温治疗在重型颅脑损伤患者可有效改善血清神经体液指标水平、神经功能缺损和障碍评分,降低颅内压,改善患者预后,减少并发症的发生。

基于改进NGO算法的煤体应力反演

大直径钻孔卸压是防治煤矿冲击地压的有效手段之一,研究钻进过程煤体应力的变化情况对防止冲击地压有重要意义。目前关于钻进参数与煤体应力的关系模型研究较少且精度有限,对此提出一种基于北方苍鹰优化算法(northern goshawk optimization,NGO)与支持向量回归(support vector regression,SVR)的PSO-NGO-SVR煤体应力反演模型。首先,该模型在NGO种群初始化阶段引入Tent混沌映射,并将粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)的优势融入到北方苍鹰算法中,使改进后的北方苍鹰算法拥有更好的性能;接着,使用改进后的北方苍鹰算法对支持向量回归中的超参数迭代寻优;最后,以迭代后的最优超参数建立模型。结果表明:改进后北方苍鹰算法的敛速度和收敛精度有较大提升,PSO-NGO-SVR煤体应力反演模型拥有较高精度。

依托工程实训平台的先进制造技术教学模式探讨

工业4.0时代对高等教育提出了诸多挑战,高等教育的学习模式从传统学习向混合式学习转变。本文结合高校工程实训的教学特点及培养目标,以促进创新创业能力培养为目标,依托工程训练中心实训平台,采用线上线下混合式教学模式,将创新方法 (TRIZ)理论融入先进制造技术课程体系,并对典型的企业案例进行分析,教学环节突出创新思维方法,激发学生创新能力和学习兴趣。使实践教学更具有时代性和应用性,培养掌握新技术、具有创新思维的制造业技术技能人才,从而提高工程实训的教学质量和现实意义。

《矿山机械设计理论及应用》课程案例式教学改革探索

结合新时代专业学位研究生教育教学质量的新要求,以“矿山机械设计理论及应用”课程为例,进行案例式教学改革研究。在对“矿山机械设计理论及应用”课程教学现状分析基础上,总结课程教学存在问题,课程案例式教学思路,从案例设计、教学改革方法等方面进行教学改革探索。“矿山机械设计理论及应用”课程案例式教学改革能够培养学生自主学习的能力,注重理论与实际结合,提高研究生的科研素养与创新能力,对机械专业人才教育与培养具有重要意义。

军校国际海上避碰规则类课程双语教学的实践与思考

随着我国海军使命任务的不懈拓展,培养通晓国际海上避碰规则、具备国际交流沟通能力的军事人才迫在眉睫。文章以军校国际海上避碰规则类课程教学为例,通过对教学目标、课程规划、教学模式等现状的分析研究,探讨了军队院校该类课程的双语教学建设应把握和注意的问题,并结合海军院校的使命任务特点,总结了国际海上避碰规则类课程的双语教学建议。

基于几何特征约束的煤矸DE-XRT精准识别方法

双能X射线透射识别煤矸仍存在厚度、硬化、余辉和扇形效应等缺陷,面向5~150 mm宽厚度煤矸分选参数波动大、识别率低。为此,提出一种基于几何特征约束的煤矸双能X射线透射多维度识别方法。该方法通过目标图像最小外接圆直径和区域面积两个几何特征区分煤矸厚度,约束X射线透射响应特征的空间分布,进而从多个维度特征削弱缺陷影响。以少量低密度煤和高密度矸石,获取X射线透射响应特征、位置特征和几何特征,结合Relief-F特征选择建立强特征组合。检验多种分类器的识别性能,选取中等高斯SVM作为多维度方法的分类模型。以强特征组合作为输入,自动创建最终决策模型并分类未知煤矸像素点,通过像素变换图像处理方法获取分选参数p值。结果显示,p值与煤矸密度呈强线性相关,利用密度可选取p值调控分选。而p值与煤矸厚度呈现弱线性相关,宽厚度范围内p值离散程度小、可分性好,赋予分选参数较大调整空间。批量试验验证结果显示,多维度法预排矸分选参数p值为33.01%,以此分选参数对不同密度、不同煤种煤矸识别,整体识别率达99.57%。对5~150 mm厚度范围原煤预排矸整体识别率达99.37%。相比较H-L法、RL法,多维度法识别率更高,面向不同厚度煤矸计算得到的p值精度高、一致性更好。印证了几何特征约束下多维度识别方法的有效性及分选参数调控优势,为现有双能X射线煤矸分选装置识别算法提供了设计参考。

150例次腹膜透析相关腹膜炎病原菌耐药性及预后分析

目的分析腹膜透析相关腹膜炎(PDAP)病原菌及耐药性,为抗菌药物的合理使用提供临床依据。方法收集2015年7月1日—2021年12月30日苏州大学附属第一医院腹透中心PDAP患者的人口统计学资料,对病原菌、耐药性及预后进行回顾性分析。结果共92例患者发生PDAP150例次。腹透液培养阳性率为61.33%,其中革兰阳性(G^(+))菌65例次(70.65%),以葡萄球菌属和链球菌属为主。革兰阴性(G^(-))菌16例次(17.39%),以大肠埃希菌和阴沟肠杆菌为主。多重感染11例次(11.96%),其中合并真菌感染5例次。G^(+)菌相关PDAP由2016年14例次降至2021年的8例次。G^(+)菌对甲氧西林的敏感性为35.00%,对利奈唑胺、替考拉宁和利福平敏感率均为100.00%,万古霉素敏感率为98.59%。G^(-)菌对头孢他啶、头孢唑肟、阿米卡星的敏感性为86.36%、88.89%、100.00%。2019—2021年万古霉素对葡萄球菌属的最低抑制浓度(MIC)值有上升趋势。PDAP的总体治愈率为81.33%,G^(+)菌的治愈率高于多重感染(89.23%vs.36.36%,P<0.01)。多重感染尤其是合并真菌感染PDAP的预后较差。结论该院腹透中心PDAP发生率近年来有下降趋势,G^(+)菌仍然是导致PDAP的主要病原菌,对甲氧西林耐药性高,应选用万古霉素经验性治疗;G^(-)菌可选择头孢他啶、阿米卡星作为经验性药物治疗。万古霉素对葡萄球菌属MIC值存在漂移现象,需监测万古霉素的MIC值及其变化趋势。

教研联动推进新工科研究生单片机教学改革的探索与实践

探讨基于理论教学和科研案例联动理念的研究生核心课程全过程教学改革实践,提出从课程链顶层设计到具体教学内容规划的革新思路,将思政元素、学科知识导向和学生能力培养相互融合,调动学生的主观能动性,提升学生的实践能力,让学生高效融入核心课程学习,为推进其他核心课程的教学改革提供了参考。

受激拉曼散射光谱中泵浦光偏振效应的研究

与常规的自发拉曼散射相比,受激拉曼散射(SRS)经常使用两束光场(泵浦光和Stokes光),这为偏振操控SRS过程提供了一个额外的自由度。为此,开展了泵浦光分别为圆偏振和线偏振的SRS对比研究。首先,基于非线性耦合波方程,从理论上分别推导了泵浦光为圆偏振和线偏振时(Stokes光始终保持线偏振) SRS信号强度表达式。随后,以具有球对称的甲烷分子为例,实验测量了上述两种偏振光泵浦下甲烷分子υ1和υ3振动模在2800~3100 cm-1的SRS光谱。实验结果与理论分析一致表明:SRS的信号强度不仅与泵浦光的偏振态有关,还与待测分子振动模式的对称性紧密相关。本研究结果为SRS的偏振应用提供了有益启示。

两种气体作用下非饱和江边吹填砂三轴试验研究

为了研究非饱合土体中充入空气或CO_(2)气体所导致的土样不同物理力学性质,以长江边的吹填细砂为对象,通过改变细砂的含水率,往土样通入空气和CO_(2),采用固结不排水三轴试验分析了两种不同气体作用下细砂的应力-应变曲线及抗剪强度指标。研究结果表明:两种气体在低围压下使得细砂的应力-应变曲线表现为应变软化型,高围压下曲线为硬化型。围压作用下充CO_(2)细砂具有低孔隙率和高密实度特征,导致充CO_(2)细砂的抗剪强度大于充空气的细砂。在高围压下,细砂颗粒联系更加紧密,更多依靠颗粒骨架传递应力,使得两种气体作用下细砂抗剪强度的差别变小。细砂含水率从4%增至12%时,充CO_(2)细砂的黏聚力是充空气细砂黏聚力的2.62~4.37倍,据此可在工程建设中对有机质含量高的非饱合细砂充入CO_(2)气体,以起到加固土体的效果。

新工科背景下科研成果融入课程教学探究

随着科技的发展高校学科领域的知识更新速度快,高校课程教学的内容通常滞后于当前科技的发展,培养出的学生毕业后常常面临“学不够用”的困境。文章论述分析了将科研成果引入课程教学的必要性及实践过程中存在的问题,并提出了科研成果融入课程教学的具体措施,旨在丰富新工科背景下课程教学的内涵,促进学生培养质量上升到新的高度。

四履带式巡检机器人行走机构的分析及仿真

针对巡检机器人工作环境较为复杂,对一种四履带双摇臂式巡检机器人行走机构进行研究。从运动学角度,通过建立机器人在攀爬台阶以及跨越沟壑两种越障过程中的参数坐标系,分析其质心变化,来描述机器人行走机构的越障能力。通过Solidworks进行三维建模;并通过Matlab建立三维随机路面模型;然后导入Adams中,完成机器人行走机构攀爬台阶及跨越沟壑的仿真实验。对仿真结果进行分析,机器人行走机构能够攀爬200mm高的台阶以及跨越500mm宽的沟壑,并能够得到机器人翻越台阶及跨越沟壑时驱动轮的速度及加速度。通过虚拟仿真和样机调试,可以得到机器人在障碍物路面具有较好的适应性和越障能力,为危险特殊路况环境中的巡检工作带来很大的实际应用价值和推广空间。

基于课程链的新工科单片机课程改革研究

新工科提出的主要原因是我国传统工程教育培养出的工程人才与当前社会经济发展新需求不相适应,迫切需要通过工程教育转型升级来培养新型工程人才,为我国从工程教育大国向工程教育强国转变提供支撑。为此,该文提出基于课程链的新工科单片机原理及应用课程改革。通过统筹课程链前端和后端的课程体系,设计出更符合社会企业要求的培养方案。研究结果表明,明确创新课程教学内容与教学手段,增加多维度的实践训练;加强校企合作,促进创新协同培养模式的形成,推动课程教学的创新改革与发展,以适应新工科教育的发展思路与总体目标。

普通院校优秀本科生科研创新能力培养模式的探索与总结

优秀本科生科研创新能力培养越来越受到社会各界的重视。本文结合导师和学生的自身经验和实施效果,论述了本科生科研创新能力培养中面临的困难,并从科研创新型优秀本科生选拔、科研创新选题标准和指导方法三个方面,探讨了普通院校优秀本科生科研创新能力的培养模式,提出了“因材施教、成果导向、注重灵活性和时效性”的指导原则。

某冻胀敏感性粉质黏土冻结过程物理力学特性试验

针对寒区建设工程在土体冻结作用下的地基与基础稳定性问题,采用冻胀敏感性粉质黏土开展了土体冻结过程中的物理力学特性试验研究,获得了起始冻胀含水率、冻胀力、高温冻土抗剪强度等参数及其变化规律。主要结论如下:当土体含水率小于起始冻胀含水率时产生冻缩现象,由土骨架遇冷收缩和孔隙水相变膨胀共同作用所致;不同含水率条件下,土样冻结竖向位移经时变化曲线分为“冻缩”“冻缩-回弹”“冻缩-冻胀”3种类型;冻胀力经时变化曲线受温度场发展的影响分为快速增长和稳定增长2个阶段;冻胀力随冻结温度的降低而增大,利用分凝势理论进行分析,土体主动区温度梯度增大是冻胀力增大的原因;与常温土样相比,-3℃条件下的某冻结粉质黏土的黏聚力由7.34 kPa增加到29.56 kPa,内摩擦角由6.40°增加到9.18°,但其剪应力变化曲线并没有表现出低温冻土常见的脆性破坏,而是呈现应变硬化特征。

现代农业产业化联合体合联机制与扶持政策研究

现代农业产业化联合体是推进农业现代化和高质量发展重要生力军,联合体的打造需要建立紧密的联结机制。现阶段现代农业产业化联合体自身面临一定的经营困境,其带动与辐射作用尚未得到充分开发。为此,需要从政策层面给予引导和扶持,尤其是结合我国农业发展的历史背景与现实背景,完善农业产业化联合体的相关支持政策,能够为其提供充足的外源动力,这些动力也会转化为联合体“联合发展”的内生动力。