基于离散元法的面粉颗粒接触参数标定试验

为设计和优化面粉输送设备,应用离散元法对面粉进行准确地工程建模和分析,需要对其接触参数进行必要的标定。该研究依据颗粒缩放理论,用“Hertz-Mindlin with Johnson-Kendall-Roberts”接触模型表征面粉颗粒间黏性的影响,提出了一种基于静/动态休止角的接触参数标定方法。运用正交试验方法,对接触参数的敏感性和方差分析,表明面粉颗粒间的滚动摩擦系数、面粉颗粒与不锈钢表面间的静摩擦系数、表面能对静态休止角的影响极显著(P<0.01),并且多组接触参数都可以模拟出与试验相同的静态休止角。进一步研究表明,面粉颗粒与不锈钢表面间的静摩擦系数的合理取值范围为0.2~0.4。通过2种填充率、4种转速下基于动态休止角的参数标定,将其中与试验最为吻合的一组参数作为标定结果,其值如下:面粉颗粒之间恢复系数为0.6、面粉颗粒之间静摩擦系数为0.2、面粉颗粒之间滚动摩擦系数为0.1、面粉颗粒与不锈钢容器表面之间恢复系数为0.6、面粉颗粒与不锈钢容器表面之间静摩擦系数为0.6、面粉颗粒与不锈钢容器表面之间滚动摩擦系数为0.5、表面能为0.12 J/m^(2)。使用该组参数对矩形容器中物料自由坍塌试验进行仿真,其结果与试验结果相符,验证了该标定方法的有效性。该研究提出的标定方法简单、易执行,对粉料输送设备的设计及优化具有一定的工程应用价值。

复杂多相流体的介观模拟:耗散粒子动力学方法及应用

在悬浮液、乳液和泡沫等复杂多相流体中,离散分布着大量的纳米至微米尺度的颗粒、液滴和气泡等,在流动作用下这些离散相物质呈现出复杂的个体或群体运动行为,进而显著影响这些复杂多相流体的宏观流变和流动行为.针对这类流体,开展介观尺度数值模拟成为一种有效且相对经济的研究手段.其中,耗散粒子动力学(dissipative particle dynamics,DPD)方法是一种具有代表性的介观尺度数值模拟方法,由于其粒子方法的特质,DPD方法适合用于上述复杂多相流体内部结构的数值建模和数值模拟研究.本文对近年来DPD方法在颗粒悬浮液、乳液和气泡等复杂多相流体模拟方面研究进展进行了系统的介绍,深入探讨了DPD方法在复杂多相流体介观模拟方面的针对性改进以及当前存在的不足,并对DPD方法的研究和应用进行了总结和展望.

基于改进正交锁相环的永磁同步电机无位置传感器控制

针对传统正交锁相环(QPLL)应用于永磁同步电机无位置传感器控制中存在的反转失效与加、减速工况下出现显著的转子位置直流偏移误差问题,该文提出一种改进的正交锁相环(IQPLL)。其通过重构鉴相器环节,使得鉴相器的输出与永磁同步电机的转向不再相关,从而解决传统QPLL在电机反转时估算转子位置出现180°偏差的问题。此外,在新型鉴相器结构下,设计前馈环路以补偿加、减速工况下的位置直流偏移误差。并建立了IQPLL的小信号模型,根据系统的频率响应特性给出了IQPLL的参数设计方法。实验结果表明,相对于传统的QPLL,所提出的IQPLL可实现永磁同步电机无位置传感器控制正、反转稳定运行,并有效抑制了加、减速工况下的转子位置直流偏移误差。

基于DPSIR模型的秦岭北麓陕西城市群水安全评估及驱动因子识别

水安全评估是水资源开发利用与区域发展的基础。为了加强秦岭北麓陕西城市群可持续建设,助力秦岭“中央水塔”绿色发展,基于DPSIR模型构建秦岭北麓陕西城市群水安全评估体系,结合主客观综合赋权法与模糊综合评价法对区域2011~2021年水安全进行评估分级,并利用灰色关联度法分析其水安全的驱动因子。结果表明:秦岭北麓陕西城市群2011~2021年水安全状态变化具有一致性,波动中稳步提升。西安市水安全等级相较宝鸡市、渭南市上升趋势显著,于2021年转为无警状态;宝鸡市一直保持低警状态,而渭南市长期处于中警状态。陕西城市群的水安全状态及发展趋势与人均GDP、年降水量、人均用水量等10个驱动因子密切相关,其中经济因子是水安全等级呈现一致性的根本保证,社会和生态因子则是造成水安全差异性的主要原因。

消痞汤对脾胃虚弱证慢性萎缩性胃炎患者的临床疗效

目的考察消痞汤对脾胃虚弱证慢性萎缩性胃炎患者的临床疗效。方法97例患者随机分为对照组(48例)和观察组(49例),2组均采用常规治疗,同时对照组给予枸橼酸莫沙必利片和胰酶肠溶片,观察组给予消痞汤,疗程4周。检测临床疗效、脑肠肽指标(CGRP、5-HT、SP、NPY)、Hp转阴率、胃液成分(游离酸、胃蛋白酶、亚硝酸盐、总酸)、胃肠激素(GAS、MLT、SS)、胃黏膜病理评分、不良反应发生率变化。结果观察组总有效率高于对照组(P<0.05)。治疗后,2组脑肠肽指标、NPY、SS、游离酸、胃蛋白酶、总酸升高(P<0.05),MLT、亚硝酸盐、黏膜炎症和黏膜萎缩评分降低(P<0.05),以观察组更明显(P<0.05)。2组Hp转阴率、不良反应发生率比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论消痞汤可安全有效地缓解胃黏膜炎症和萎缩,改善胃液成分和胃肠激素,其机制可能与调节脑-肠轴有关。

盐酸度洛西汀联合标准镇痛对腰椎融合术病人疼痛控制效果和改善预后生活质量的临床分析

目的探讨盐酸度洛西汀联合标准镇痛对腰椎融合术病人疼痛控制及生活质量的改善效果。方法前瞻性选择2019年5月~2020年12月在我院行腰椎融合术治疗的病人106例,按随机数字表法分为观察组(54例)与对照组(52例)。对照组术后给予标准镇痛,观察组给予标准镇痛联合盐酸度洛西汀镇痛。比较两组术后疼痛程度、镇痛药物使用情况(术后镇痛泵首次按压时间、术后48小时镇痛泵有效按压次数)、心理情绪、生活质量改善情况及不良反应发生情况。结果观察组术后1天、术后3天和术后7天静息时视觉模拟评分法(VAS)分别为(4.19±0.78)分、(2.84±0.61)分和(1.73±0.42)分,对照组分别为(5.24±0.80)分、(3.51±0.57)分和(2.49±0.56)分,两组比较差异有统计学意义(P<0.05)。观察组术后镇痛泵首次按压时间为(12.33±2.34)小时,术后48小时镇痛泵有效按压次数为(3.78±0.92)次,对照组分别为(7.61±0.85)小时,(10.44±3.27)次,两组比较,差异有统计学意义(P<0.05)。观察组术后7天、14天心理情绪焦虑自评量表(SAS)分别为(52.44±6.71)分、(37.85±6.49)分,抑郁自评量表(SDS)评分分别为(51.16±5.43)分、(35.64±5.36)分,对照组分别为(57.39±6.43)分、(42.66±5.25)分,(55.37±5.25)分、(40.18±5.22)分,两组比较,差异有统计学意义(P<0.05);观察组术后4周生活质量量表(SF-36)评分为(83.44±6.72)分,对照组为(78.63±5.11)分,两组比较,差异有统计学意义(P<0.05)。观察组术后不良反应发生率(7.41%)比对照组(21.15%)低,两组比较,差异有统计学意义(P<0.05)。结论腰椎融合术病人术后应用标准镇痛联合盐酸度洛西汀镇痛能有效提升镇痛效果,减少阿片类药物使用,改善负面情绪及生活质量,降低术后不良反应发生率。

考虑风光消纳与电动汽车灵活性的调度策略

针对新能源随机性较大而出现一些极端情况时,现有分时电价下弃风、弃光与火电机组调节能力不足而导致切负荷成本较大的问题仍较为突出的现象,提出了一种考虑风光消纳与电动汽车灵活性的调度策略。首先,制定综合考虑风电、光伏、火电机组调节能力与基础负荷的分时电价,新增凹谷与尖峰电价时段,并引入价格弹性系数定量描述电动汽车对新增时段的响应;其次,基于电价信息建立电动汽车充放电模型,确定电动汽车充放电调度的电量信息;再次,统筹考虑电网、电动汽车聚合商以及电动汽车用户的三方利益,构建以负荷波动最小,弃风、弃光与用户充电成本最小和最大化聚合商收益为目标的电动汽车充放电优化调度模型;最后,通过算例验证所提模型的可行性与有效性。

基于数据挖掘探讨《医方类聚·咳嗽门》用药规律

目的 探讨《医方类聚·咳嗽门》中治疗咳嗽病用药规律,为临床提供参考和借鉴。方法 纳入《医方类聚·咳嗽门》所载咳嗽病治疗处方,对方中使用药物的用药频次、性味归经、功效等进行频数统计,对高频药物进行药物类别、关联规则及聚类分析。结果 共纳入方剂1 332首,包括中药378味,药味多在12味以下,高频药物包括甘草、半夏、人参、杏仁、陈皮、茯苓、生姜、五味子等,药性以温性为主,药味以辛、苦、甘味为主,主要归肺经、脾经,功效类别以化痰止咳平喘药及补虚药为主;关联规则共得出2联组合18项,3联组合34项,4联组合3项,多为健脾祛湿、宣肺化痰药物组合,同时得出核心药物组为二陈汤加减,聚类分析得出6个药物组群,具有清肺润肺、理气健脾、燥湿化痰及温阳功效特点。结论 明代以前医家对咳嗽病的处方用药相对精简,以温化为主,润燥合宜,肺脾同治,重视理气化痰。

纵扭超声辅助铣削SiCp/Al复合材料表面质量研究

高体积分数SiCp/Al复合材料具有高比强度、高比模数和良好的耐磨性等优异性能。然而,它们的高硬度和脆性会导致精密制造过程中应力分布更为复杂,这会使材料中产生过大的力和过多的热,从而影响加工精度和工件耐久极限寿命。目的通过分析切削过程中颗粒的去除机理和表面缺陷类型,利用纵扭超声辅助铣削(longitudinal-torsional ultrasonic assisted milling,LTUAM)技术,改善高体积分数SiCp/Al复合材料的加工表面质量。方法利用ABAQUS和PYTHON软件,建立考虑颗粒断裂过程的两相随机分布颗粒SiCp/Al复合材料模型,并采用Johnson-Cook模型和Brittle Cracking模型对SiCp/Al复合材料纵扭超声辅助铣削过程进行有限元模拟仿真。针对不同加工参数,进行SiCp/Al复合材料纵扭超声辅助铣削和常规铣削(conventional milling,CM)试验,评估有限元仿真模拟与试验结果的一致性。结果模拟结果表明,损伤和裂纹主要产生在SiC颗粒(SiCp)中上部的切削线上,凹坑缺陷主要产生在颗粒下部的切削线上。试验结果显示,表面缺陷的类型主要包括颗粒的损伤和拔出、颗粒的损伤和断裂形成凹坑、未损伤的颗粒形成凸起、破损颗粒与刀具在已加工表面上挤压摩擦形成犁沟、铝基体涂覆、表面微裂纹和表面空穴等,并且当加工速度120 m/min,超声振幅3μm时,最大裂纹深度最小,表面缺陷最小,表面质量最好。结论对比有限元仿真结果与试验结果发现,二者的表面质量变化趋势基本具有一致性。纵扭超声辅助铣削技术的应用对提高SiCp/Al复合材料的表面质量有较好效果。

新工科背景下提升大学生国家通用语言文字应用能力对策研究

随着科技的发展和全球化的推进,语言文字作为交流和信息传递的基础工具,其重要性日益凸显。国家通用语言文字即普通话和规范汉字,是中华民族智慧的结晶,是凝聚民族精神的重要力量。而新工科大学生在国家通用语言文字的推广使用方面现状不尽如人意,存在语言使用不规范、交流能力有限和文化理解不足等诸多亟待解决的问题。在详细分析原因后,高校可采取相应措施,如在全校范围内开设普通话、书法、大学语文等课程,形成系统的教学体系,并从普通话和汉字两方面优化实训环节,同时强化大学生对自己家乡的反哺回馈意识,多措并举提升新工科背景下大学生国家通用语言文字的应用能力。这不仅有助于新工科大学生对学科知识的理解和表达,更对其未来职业发展和国际交流有很大帮助。

一种新型准Z源三电平高增益DC/DC变换器

在此提出一种准Z源三电平高增益DC/DC变换器,该变换器集成了准Z源网络和三电平结构。准Z源网络具有升压和无源箝位的功能,三电平结构能够降低开关管的电压应力。其整体结构对称新颖,设计合理,在保证效率的基础上,实现了变换器的高电压增益和低电压应力功能,延长了有源器件的使用寿命,在光伏发电中具有较大的应用潜力。在此对变换器的工作模态、器件电压电流应力、参数设计和效率进行详细阐述。最后,在实验室制作了100 W实验样机,通过实验验证了所提拓扑结构的可行性。

存储系统性能测试技术研究

针对国产计算机硬盘I/O性能测试存在主要使用开源测试工具、缺少统一的基准测试工具问题,设计了一套专门适用于国产计算机上的硬盘I/O性能测试系统。与开源测试工具相比,该系统测试对象更明确,其图形界面简化了用户操作,能直观展示测试结果。该系统测试结果与开源测试工具Vdbench无异,证明了其可为评估国产计算机硬盘I/O性能提供可靠性依据,同时,在国产计算机上对其进行了应用测试,证明了其实用性。

鄂尔多斯盆地北部重磁场及其基底断裂特征研究

为了明确鄂尔多斯盆地北部基底断裂特征,在分析其重磁场特征基础上,采用小波多尺度分解和功率谱分析的方法获取了基底重磁异常场,并对其基底断裂构造进行了综合识别和解释。研究发现盆地北部布格重力异常场呈东高西低、航磁场呈近东西、正负相间排列的特征;盆内发育28条基底断裂,整体上以NE向和EW向基底断裂为主,NW和SN向基底断裂错断或斜交分布的构造格架;EW—NE向基底断裂形成于~1.95 Ga阴山地块与鄂尔多斯地块的陆陆碰撞事件,其中新召北—泊尔江海子南(F4+F10)基底断裂带在中元古代之前是一条不同构造单元的分界线;SN—NW向基底断裂是上述陆陆碰撞过程中形成的撕裂构造,中元古代在近EW向拉张应力场下选择性激活。盆地北部基底断裂体系形成是不同陆块相互作用的产物,并在后期选择性活化,为研究华北克拉通化和再造过程提供了构造变形的证据。

我国交通运输业碳达峰时间预测

碳达峰战略背景下,交通运输业作为高碳排放行业面临一系列挑战。本文分析我国交通运输客货运碳排放现状。基于统计数据与相关研究成果,推算含私人小汽车的交通运输业碳排放量,并计算各交通方式的碳排放因子。借鉴部分发达国家经验,预测2019—2040年我国客货运周转量发展趋势。以2040年为目标年,设计未来交通结构和碳排放因子情景,研究我国交通运输业碳达峰时间和达峰值。结果表明:2020年,含私人小汽车的交通运输业碳排放量为11.1亿t。2040年,我国旅客运输需求规模在8.2万亿~8.7万亿人公里,货物运输需求规模在27.3万亿~28.7万亿吨公里。最后,验证了单纯依赖交通结构改善难以实现2040年前碳达峰,还须结合交通清洁技术升级。情景分析表明,采取“公转铁”“公转水”等交通结构转型,公路运输清洁化等政策措施,交通运输业有望于2031—2034年实现碳达峰。

基于LabVIEW的迈克耳孙干涉仪虚拟仿真平台

本文基于LabVIEW软件开发了一个迈克耳孙干涉实验的虚拟仿真平台,可以对真实的迈克耳孙干涉实验进行模拟仿真,并允许用户进行参数调整以实时可视化仿真结果.同时,为验证虚拟仿真实验平台的准确性,分别在真实的迈克耳孙干涉仪和虚拟仿真平台上完成测量光波波长实验,对二者实验结果进行对比分析.此外,还可采用该平台模拟探究光波波长、光波强度、空气薄膜厚度等因素与干涉条纹分布和光强分布的关系.在迈克耳孙干涉实验教学中,可以直接用该平台进行教学演示,并展示出不同条件下条纹分布的情况和光强分布的特点.该平台实现了实验与理论相结合,帮助学生学习基本光学仪器的使用方法,掌握光学实验操作规程,进而达到了提升教学效果的目标.

益经汤对环磷酰胺所致卵巢早衰小鼠的治疗作用研究

目的 探究中药复方益经汤对环磷酰胺(CTX)所致卵巢早衰(POF)小鼠的治疗作用。方法 腹腔注射CTX建立POF小鼠模型,随机分为模型组、阳性对照组、益经汤低、高剂量组和空白组,每组6只,灌胃给药30 d。检测小鼠动情周期、体质量,卵巢、子宫指数和组织形态变化;ELISA检测血清中雌二醇(E_2)、促卵泡刺激素(FSH)、促黄体生成素(LH)、抗缪勒氏管激素(AMH)、孕酮(PROG)的浓度;免疫组织化学法(IHC)检测卵巢PI3K、AKT、FOXO3A蛋白表达水平。结果 益经汤干预模型小鼠后,动情周期趋向正常,高剂量组体质量、卵巢指数、子宫指数皆显著升高(P<0.05);卵巢体积增大,初级和次级卵泡数量增多,细胞纤维化改善;子宫内膜增厚,恢复子宫腺上皮细胞排列;阳性对照组和益经汤高剂量组血清E_2、AMH、PROG均升高(P<0.05,P<0.01),FSH、LH显著下降(P<0.01)。益经汤组和阳性对照组PI3K、AKT、FOXO3A蛋白表达皆显著降低(P<0.01)。结论 益经汤可有效改善动情周期,恢复卵巢和子宫的功能,可提高血清E_2、AMH、PROG和降低FSH、LH的表达,机制可能与下调PI3K、AKT和FOXO3A蛋白表达有关。

交混因子对CHF关系式开发及安全裕量影响研究

采用最小偏离泡核沸腾比(MDNBR)点法开发了与子通道分析程序FLICA-ⅢF匹配的临界热流密度(CHF)关系式,利用Owen准则确定了其DNBR限值并进行统计评估。在掌握了一套完整的CHF关系式开发方法后,对比分析了不同交混因子其对应关系式的预测效果、DNBR限值以及实际最大功率。结果表明:基于实验获得的精确交混因子开发的CHF关系式具有更高的精确度与经济性。因此考虑格架交混效应的精细化子通道的工作是有价值和意义的。

不同叶高水平的透平叶片气动特性分析

为了能够通过CFD手段优化透平叶片气动性能,本文使用雷诺平均方法针对工程上应用的66、44以及22 mm共3种典型叶高水平的透平模型进行了数值模拟,并将计算结果同实验测量结果进行了对比。同时,使用大涡模拟数值方法对22 mm叶高的模型进行非定常计算,得到了与实验结果吻合更好的等熵效率、质量流量等流场宏观参数,在三维流场上透平叶片的叶根与叶顶处的流动更为复杂。研究结果表明:雷诺平均方法可以对66和44 mm叶高的透平模型进行较准确的评估,对于22 mm叶高的透平,只有大涡模拟方法才能够清晰地捕捉到端壁区域紊乱的流动细节。叶片端部区域损失较大,雷诺平均方法处理得到的短叶片端壁区域丢失了流动的脉动细节,导致无法进行准确计算其端壁区域的流动。

n型Bi_(2-x)Sb_(x)Te_(3-y)Se_(y)基化合物的缺陷结构调控与电热输运性能

Bi_(2)Te_(3)基化合物是目前室温附近性能最好的热电材料,但其存在着大量复杂的缺陷结构,缺陷工程是调控材料热电性能的核心手段,因此理解和有效地调控缺陷形态和浓度是获得高性能Bi_(2)Te_(3)基热电材料的关键.本文系统地研究了四元n型Bi_(2-x)Sb_(x)Te_(3-y)Se_(y)基化合物的缺陷演化过程及其对热电输运性能的影响规律.Sb和Se的固溶引入的带电伴生结构缺陷使得材料的载流子浓度发生了巨大变化,在Bi_(2-x)Sb_(x)Te_(2.994)Cl_(0.006)样品中,Sb的固溶降低了反位缺陷Sb_(Te)_(2)形成能,诱导产生了反位缺陷Sb_(Te)_(2),使得少数载流子空穴浓度从2.09×10^(16)cm^(-3)增加至3.99×10^(17)cm^(-3),严重劣化了电性能.在Bi_(1.8)Sb_(0.2)Te_(2.994-y)Se_(y)Cl_(0.006)样品中,Se的固溶使得Se(Te)_(2)+SbBi的缺陷形成能更低,抑制了反位缺陷Sb_(Te)_(2)的产生,Bi_(1.8)Sb_(0.2)Te_(2.694)Se_(0.30)Cl_(0.006)样品的少数载流子空穴浓度降至1.49×10^(16)cm^(-3),消除了其对材料热电性能的劣化效果,显著地提升了材料的功率因子,室温下达到4.49 mW/(m·K^(2)).结合Sb和Se固溶增强合金化散射降低材料的热导率,Bi_(1.8)Sb_(0.2)Te_(2.844)Se_(0.15)Cl_(0.006)样品在室温下获得最大ZT值为0.98.该研究为调控具有复杂成分的Bi_(2)Te_(3)基材料的点缺陷、载流子浓度和热电性能提供了重要的指导.

5.0T与1.5T MR波谱定量肝脏质子密度脂肪分数的一致性

目的观察5.0T与1.5T MR波谱(MRS)定量肝脏质子密度脂肪分数(PDFF)的一致性。方法分别以5.0T及1.5TMR仪对脂质含量各为0、5%、10%、15%、20%、25%及30%的脂质乳液模型采集^(1)H-MRS,以jMRUI软件分析获得PDFF。前瞻性对11例脂肪肝患者及12名健康成人肝脏感兴趣容积(VOI)采集^(1)H-MRS,分别以jMRUI软件及相应工作站进行分析并获得PDFF。观察各方法所测脂质乳液模型及肝脏PDFF的一致性。结果针对脂质含量0、5%、10%、15%、20%、25%及30%的脂质乳液模型,以jMRUI软件基于5.0T与1.5T^(1)H-MRS所测PDFF均一致性良好并呈正相关。针对全部人体肝脏VOI,以jMRUI软件及工作站针对5.0T与1.5T^(1)H-MRS所测的PDFF亦均一致性良好且均呈正相关。结论5.0T与1.5T^(1)H-MRS用于定量肝脏PDFF一致性良好且呈正相关;临床以工作站测量肝脏PDFF有利于简化工作流程。