一种高频宽带横向叠堆型换能器的研制

针对声纳系统对换能器提出的高频宽带要求,研制了高频宽带横向叠堆型换能器。该换能器通过降低品质因数和多模耦合等方式,有效地拓展了换能器的工作带宽。利用有限元分析软件对单层1-3-2型复合材料及横向叠堆型复合材料进行仿真,得到单层1-3-2型复合材料的谐振频率和带宽的变化规律,并根据仿真结果优化横向叠堆型复合材料的尺寸,使得该横向叠堆型复合材料的工作频率处于高频范围。通过特殊的制备工艺法,制作了横向叠堆型换能器。经测试,该换能器的发送电压响应最大可达158 dB,-3 dB带宽达到70 kHz,谐振频率处的-3 dB波束开角为11°。该横向叠堆型换能器实现了高频宽带的目标。

家长如何帮助青少年缓解心理健康问题

青少年心理健康素养是青少年认识、处理心理健康问题的重要条件。长期以来,家长较多注重青少年的智力培养与开发,对青少年的心理健康问题缺乏关注,导致青少年心理健康问题越来越普遍。因此,家长应该多关注青少年的心理状态,帮助其缓解心理健康问题。

枸橼酸钠对维持性血液透析患者chemerin2介导的炎症反应和血管内皮细胞损伤的影响

目的探讨枸橼酸钠对维持性血液透析(MHD)患者视黄酸受体反应蛋白2(chemerin2)介导的炎症反应和血管内皮细胞损伤的影响。方法选取2021年5月至2023年5月在该院进行MHD的98例患者作为研究对象。按照随机数字表法将98例患者分为对照组与观察组,每组49例。对照组采用低分子肝素全身抗凝,观察组采用枸橼酸钠体外局部抗凝。比较两组研究前后血清C-反应蛋白(CRP)、白细胞介素(IL)-6、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、内皮素-1(ET-1)、一氧化氮(NO)、chemerin2、趋化因子样受体1(CMKLR1)、G-蛋白偶联受体1(GPR1)、趋化因子C-C基元受体样蛋白2(CCRL2)水平。采用Pearson相关分析chemerin2水平与炎症因子及血管内皮损伤指标水平的相关性及炎症因子及血管损伤指标水平与CMKLR1、GPR1、CCRL2水平的相关性。结果研究前两组各指标比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。研究后两组CRP、IL-6、TNF-α、ET-1、chemerin2水平均高于研究前,NO水平均低于研究后,差异均有统计学意义(P<0.05)。研究后观察组CRP、TNF-α、IL-6、ET-1均低于对照组,NO水平高于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。Pearson相关分析结果显示,对照组研究前后chemerin2水平与CRP、IL-6、TNF-α、ET-1水平均呈正相关(P<0.05),与NO水平呈负相关(P<0.05)。观察组研究前chemerin2水平与CRP、IL-6、TNF-α、ET-1水平呈正相关(P<0.05),与NO水平呈负相关(P<0.05),研究后chemerin2水平与CRP、IL-6、TNF-α、ET-1及NO水平均无相关性(P>0.05)。研究后对照组CMKLR1、GPR1、CCRL2水平均高于研究前,差异均有统计学意义(P<0.05)。研究后观察组GPR1、CCRL2水平均高于研究前,CMKLR1水平低于研究前,差异均有统计学意义(P<0.05)。研究后观察组CMKLR1水平低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。Pearson相关分析结果显示,对照组CMKLR1、GPR1、CCRL2水平研究前后与CRP、IL-6、TNF-α、ET-1水平均呈正相关(P<0.05),与NO水平均呈负相关(P<0.05)。观察组研究前CMKLR1、GPR1、CCRL2水平与CRP、IL-6、TNF-α、ET-1水平均呈正相关(P<0.05),与NO水平呈负相关(P<0.05)。观察组研究后CMKLR1水平与CRP、IL-6、ET-1水平均呈正相关(P<0.05),与TNF-α、NO水平呈负相关(P<0.05),GPR1、CCRL2水平与CRP、IL-6、TNF-α、ET-1水平均呈正相关(P<0.05),与NO水平呈负相关(P<0.05)。结论枸橼酸钠可以降低血液透析所造成的MHD患者的体内炎症反应及血管内皮损伤,其机制可能是枸橼酸钠降低CMKLR1的表达而抑制chemerin2/CMKLR1轴效应而发挥作用。

250 kHz收发一体化水声换能器

针对水声领域对兼有高效发射和高灵敏度接收、收发工作频带重合、结构一体化高频水声换能器的应用需求,该文研制了一种高灵敏度收发一体水声换能器。该换能器由发射单元和接收单元两部分嵌套组成,发射单元采用1-3复合材料,接收单元采用单金属板压电陶瓷阵列结构。首先,通过有限元模拟确定发射和接收单元频率使其满足收发一体条件;其次接收单元采取改变压电陶瓷结构提升了机电耦合系数,从而提升接收灵敏度;最后制备了换能器样机并进行测试。结果表明,发射单元共振频率和接收单元反共振频均在250 kHz附近,接收灵敏度最高可达-173:5 dB,满足收发一体条件和高灵敏性能。

一种宽带高灵敏水声换能器的有限元分析

针对声呐系统中微型目标探测与水下定位等应用,设计了一种宽带高灵敏度水声换能器。采用双金属板压电陶瓷柱阵列材料作为换能器敏感元件,以空气代替聚合物,并在压电陶瓷柱阵列上下表面粘接金属板,改善了材料的有效机电耦合系数,提高了换能器灵敏度;通过不同厚度敏感元件嵌套式叠加,拓展了换能器工作带宽。理论分析了双金属板压电陶瓷柱阵列材料的谐振频率;利用有限元仿真确定了敏感元件的尺寸参数与材料选择,并对由该结构敏感元件组成的换能器进行了水中仿真测试。结果表明,换能器工作带宽达到约80 kHz,最大发送电压响应为188.6 dB,-3 dB带宽约为74 kHz,最大接收灵敏度为-173.9 dB。与同尺寸的纯压电陶瓷相比,该换能器的接收灵敏度和带宽都得到有效改善。

外周血t-PAIC、PIC结合超声弹性成像技术在下肢DVT评估中的应用价值

目的:探讨外周血组织型纤溶酶原激活物/纤溶酶原激活物抑制剂-1复合物(t-PAIC)、纤溶酶-α_(2)纤溶酶抑制物复合物(PIC)结合超声弹性成像技术在下肢深静脉血栓(DVT)评估中的应用价值。方法:选取206名疑似下肢DVT患者为研究对象,将临床确诊为下肢DVT的患者纳入DVT组(n=41),非下肢DVT患者纳入非DVT组(n=165);DVT组患者再根据分期分为急性期组(n=14)、亚急性期组(n=16)和慢性期组(n=11)。比较DVT组和非DVT组、DVT组中不同分期患者外周血指标(t-PAIC及PIC水平)、超声弹性成像参数(超声弹性成像评分及应变值)、Caprini血栓风险评分水平差异;采用Pearson相关性分析其与下肢DVT分期的相关性;ROC曲线评估其对下肢DVT的诊断价值。结果:DVT组患者t-PAIC及PIC水平、超声弹性成像评分及应变值、Caprini血栓风险评分均高于非DVT组(P<0.05)。DVT组中不同分期患者外周血t-PAIC及PIC水平、超声弹性成像评分及应变值、Caprini血栓风险评分比较,差异均有统计学意义(P<0.05),且急性期<亚急性期<慢性期。相关性分析显示,t-PAIC及PIC水平、超声弹性成像评分及应变值、Caprini血栓风险评分与下肢DVT分期均呈正相关关系(r=0.654、0.812、0.514、0.711、0.681,P<0.05)。ROC曲线分析显示,外周血t-PAIC及PIC水平、超声弹性成像评分及应变值、Caprini血栓风险评分及联合检测下肢DVT的曲线下面积(AUC)分别为0.754,0.765,0.759,0.730,0.752和0.894,联合检测诊断价值更高(P<0.05)。结论:外周血t-PAIC、PIC水平联合超声弹性成像技术对下肢DVT有较好的诊断价值,且有利于疾病分期。

耐高温环氧胶粘剂在航空发动机组件粘接中的应用

J-27H耐高温环氧胶粘剂具有耐高温性好、剪切强度高的特点,可用于航空发动机高温部件石墨制品、陶瓷制品等与金属材料的粘接。为了提高J-27H耐高温环氧胶粘剂应用效果,在某航空发动机产品使用J-27H进行零件粘接,工艺流程复杂,在实际施工过程中如果操作不当,会导致粘接组件脱落现象。为了更好地应用J-27H耐高温环氧胶粘剂,保证零件粘接质量,通过对粘接前清洗、胶粘剂配制、胶粘剂固化、粘接后机加工序进行全流程优化设计,确认了最佳工艺方案,保证了产品的粘接质量。

激光熔覆WC/17-4PH复合涂层组织及性能研究

采用LaserlineLDF-3000-60型激光器在45钢表面,利用激光熔覆技术,制备不同质量分数的17-4PH+碳化钨(WC)复合涂层。借助光学显微镜、显微硬度计、摩擦磨损测试方法对熔覆层的显微组织、硬度及耐磨性检测及分析。结果表明,熔覆层的平均硬度和磨损量均随WC质量分数的增加呈现梯度增加的趋势。当WC质量分数为25%时,涂层与基材冶金结合良好,组织均匀、致密,无热裂纹及气孔等缺陷,熔覆层平均硬度为497.6 HV,相较于基体提高了153.0%;当WC质量分数为30%时,陶瓷相进一步增多,使得熔覆层出现从涂层表层至基体的贯穿裂纹,涂层硬度相较于基体提高了160.7%,磨损量为基体的26.2%。

迷宫型过孔密封圈在回中作动器中的研究及应用

回中作动器在活塞运动时,活塞头上的密封圈需反复通过筒体上的回中小孔,采用传统的橡胶O形密封圈或聚四氟乙烯组合密封圈无法满足活塞组件往复运动过程中对密封件的磨损,会出现密封损伤、内漏量偏大的情况。采用聚醚醚酮材料加工过孔(回中)密封圈,由于聚醚醚酮材料拥有优良的物理机械性能、兼具韧性和刚性,耐疲劳性、自润滑性优良,适用于耐磨耗的场合;同时,密封圈结构采用迷宫型切口,可有效防止油液泄漏。研究结果表明:新型迷宫型过孔密封圈经产品密封性能验证及工程化应用,密封效果良好,内漏量小,满足产品使用需求。

介孔固体碱催化酯交换法合成碳酸二甲酯

将KI、K2CO3和KOH负载在介孔活性炭上制备了介孔固体碱,并将其应用于碳酸丙烯酯和甲醇酯交换合成碳酸二甲酯的反应。研究了碱强度、催化剂用量、反应温度以及甲醇与碳酸丙烯酯摩尔比的影响,同时对催化剂的再生行为进行了研究。

氧化钙室温催化碳酸丙烯酯和甲醇的酯交换合成碳酸二甲酯

在室温条件下用氧化钙催化碳酸丙烯酯 (PC)和甲醇的酯交换反应 ,高收率、高选择性地合成了碳酸二甲酯 (DMC) .在假设羟丙基甲基碳酸酯 (HPMC)是反应中间产物的基础上 ,计算了甲醇、PC和HPMC的电荷分布 ,并推论出可能的副反应PC的聚合 .通过考察反应温度对DMC选择性和收率的影响 ,证明了关于中间体HPMC和副反应PC聚合的假设 .考察了加料顺序、反应温度对DMC生成速率的影响 。

双框架磁悬浮控制力矩陀螺动框架效应补偿方法

双框架磁悬浮控制力矩陀螺(Double gimbal magnetically suspended control moment gyroscope,DGMSCMG)是由磁悬浮高速转子系统与内框架、外框架速率伺服系统构成的航天器新型姿控执行机构。由于非线性及三个子系统间的强耦合,框架转动时磁悬浮转子位移急剧增大影响稳定性,同时框架系统的响应速度显著下降,称之为动框架效应。该效应严重影响了DGMSCMG的功能,必须加以抑制。建立DGMSCMG的动力学模型,分析三个子系统间的动力学耦合机理,提出一种基于复合控制的补偿方法,引入针对陀螺项的反馈和针对框架角速率给定的前馈消除磁悬浮转子附加位移,提高框架系统响应速度,并对补偿后系统做全局稳定性分析。仿真和试验结果表明,该方法能在保证系统稳定性的前提下有效抑制动框架效应,满足DGMSCMG的功能要求。

水性体系中炭黑分散的影响因素

考察了炭黑表面性质、分散剂疏水基团结构对炭黑与分散剂锚接强度的影响 ,以及电解质的加入对分散后炭黑粒子间的电斥力和炭黑分散稳定性的影响。研究表明 ,疏水端平面结构好、亲水端可解离的阴离子聚合物分散剂抗电解质能力很强 ,以其为分散剂分散原生粒径较小的酸性炭黑 ,可以得到稳定性优良的分散液。

磁悬浮控制力矩陀螺磁轴承的变工作点线性化自适应控制方法

为提高磁悬浮控制力矩陀螺框架高速时的磁悬浮转子系统稳定性,研究磁轴承的电磁力—线圈电流/转子位移非线性的线性化及其控制方法。分析框架转动时的磁轴承工作点变化规律,提出磁轴承力—电流/位移特性基于框架转速的变工作点大范围线性化方法,根据线性化得到的线性变参数模型设计增益调节与前馈控制相结合的控制律,按照框架转速的大小对磁轴承位移刚度的变化进行自适应补偿,在磁悬浮转子稳定前提下使框架转速由6.25(°)/s提高到9.5(°)/s。该方法能有效补偿框架运动时的磁轴承力非线性,大幅提高框架转速较高时的磁悬浮转子系统稳定性。

磁悬浮控制力矩陀螺的动框架效应及其角速率前馈控制方法研究

在磁悬浮控制力矩陀螺中,局限于磁悬浮轴承系统的动态响应速度,框架的转动将使转子轴的角位移和轴心跳动量显著增大(动框架效应),甚至碰撞保护轴承,严重影响磁悬浮系统的稳定性。本文建立框架转动时的磁悬浮转子相对运动模型,分析了框架转动对磁悬浮转子的单方向作用,在Simulink仿真的基础上提出一种抑制动框架效应的角速率前馈控制方法。实验结果表明,磁悬浮轴承采用角速率前馈控制后,转子跳动量被抑制到原来的18%,大大提高了控制力矩陀螺磁悬浮系统的稳定性,同时还改善了控制力矩陀螺的力矩输出特性。

陶瓷/石墨复合材料的制备及高温氧化性能

通过热压法制备了陶瓷/石墨复合材料。采用热分析仪考察了复合材料在1400℃～1600℃温度范围内的抗氧化行为;利用扫描电镜分析样品在1400℃和1600℃恒温氧化后的表面形貌。结果表明;陶瓷/石墨复合材料在1400℃氧化时有优良的自愈合抗氧化性能。在1600℃氧化时,对于粘度较高的样品来说,氧化新形成的玻璃膜可以弥补挥发形成的表面孔道,仍能形成均匀的、连续的玻璃膜覆盖在基体表面,从而有效地抑制氧气的进入。

自适应卡尔曼滤波在无刷直流电机系统辨识中的应用

为了有效抑制量测噪声特性变化对系统辨识精度的影响以获得准确的无刷直流电机模型,提出了一种采用自适应卡尔曼滤波算法的无刷直流电机系统辨识方法。通过计算新息理论方差的极大似然最优估计,并将其引入卡尔曼滤波算法中修正滤波增益来抑制量测噪声特性变化对辨识结果的影响,使该滤波算法实现对模型参数的准确估计,提高辨识精度。实验结果表明,在量测噪声特性变化的情况下,该算法能够准确跟踪实际量测噪声特性的变化,参数估计平滑,相对于目前系统辨识广泛采用的带有遗忘因子的递推最小二乘算法,输出误差的均方根值减小了73.5%。该算法简单易行,计算量小,辨识结果可以很好地描述系统行为,便于在工程实践中应用。

磁悬浮高速转子基于位移刚度力超前前馈补偿的高精度自动平衡方法

磁悬浮转子高速旋转时产生与转速同频的不平衡振动,向外界传递振动力,干扰外部动力学环境。为消除同频不平衡振动力(即自动平衡),可采用消除同频电流与补偿位移刚度力相结合的轴承力消除方法,但磁轴承功放环节的低通特性使位移刚度力补偿存在误差,并降低系统稳定性,且上述影响随转速升高而显著增大。为增强自动平衡效果,提出一种基于位移刚度力超前前馈补偿的高精度自动平衡方法,在消除同频电流的同时,采用不平衡量—电流前馈以补偿同频位移刚度力,并引入功放的简化逆模型对前馈量进行超前校正,消除功放低通特性的影响。对该方法进行仿真和试验验证,仿真结果同频轴承力减小到无超前校正时的20%,试验结果同频振动加速度减小到无超前校正时的28%,验证了该方法的有效性。

车内空气质量控制标准及半挥发性有机物研究探讨

近年来,随着车辆保有量的不断上升,汽车污染带来的空气污染和健康影响不断加深,人群对车内空气质量控制的需求不断提高,车内空气质量问题也越来越多受到人群的关注,本文针对车内空气质量控制,梳理并阐述目前国内外车内空气质量控制标准以及我国车内饰污染物质量控制标准,总结并分析车内空气中半挥发性有机物样本采集方法及重点关注物质.结果表明:①目前中国、日本、韩国以及俄罗斯等国家车内空气质量控制标准中挥发性有机物是重点关注指标且其限值具有差异,除日本外,其他国家暂未将半挥发性有机物纳入控制标准.②我国车内饰质量控制标准指标中有机物指标占所有指标的66.90%,其中半挥发性有机物指标占有机物指标的30.94%,且多为增塑剂、阻燃剂类等对人体健康具有危害的物质.③车内空气半挥发性有机物研究涉及气态、颗粒态以及粉尘样本,超过66.67%的样本采用主动采样法进行收集.研究中关注的重点物质包括溴化阻燃剂、磷系阻燃剂、邻苯二甲酸酯、全氟化合物等阻燃剂和增塑剂类物质,其研究次数占所有物质研究次数的88.14%.针对车内空气质量管理提出两点建议:①在现有车内空气质量管理标准与技术指南的基础上,我国需要扩大质量控制指标范围,适当加入阻燃剂、增塑剂等半挥发性有机物控制指标;②完善车内空气质量样品采集技术指南,针对半挥发性有机物制定采样规范.

高速大惯量磁悬浮转子系统章动交叉控制的保相角裕度设计

研究了章动交叉反馈校正的参数设计方法。针对大惯量高速磁悬浮转子支承系统,采用双频Bode图进行章动稳定性分析。在此基础上,提出一种基于双频Nyquist曲线的交叉参数保相角裕度设计方法。在给定相位超前角的情况下,通过矢量合成确定章动交叉的比例系数和高通滤波器截止频率,实现了章动交叉反馈的鲁棒稳定设计。设计的交叉控制器使研制的磁悬浮控制力矩陀螺转子临界稳定转速由10 500 r/min提高到20 400 r/min。试验结果表明,保相角裕度方法为交叉反馈校正提供了有效的参数设计手段。