链接连接联结——中国科技网30年发展回顾与展望

【目的】自1994年4月专线接入国际互联网,中国内地开启了翻天覆地的互联网时代。历经三十年,中国科学院主导建设的学术性、非营利科研网络——中国科技网(CSTNET),在波澜壮阔的中国互联网发展进程中,扮演着重要角色。为此,本文以中国科技网为案例,通过回顾三十年发展历程,管窥蠡测中国互联网发展史。【方法】依托案例分析方法,本文回溯了中国科技网各个历史时期的关键技术与工程实施,探讨了当前和未来网络创新性探索的建设性方向,并展示了基于中国科技网的典型领域应用示范以及国际化互联互通的建设情况。【结果】展望未来,明确了新一代中国科技基础设施的建设规划,包括发展定位、关键技术迭代方向、一体化建设方案以及面向开放科学的探索实践等。希望上述案例分析,能够对更好地了解中国互联网发展史、探索科教网络基础设施建设有所裨益。

工作面矿压大数据动态分析与预测系统

为实现矿井工作面矿压自动分析与预测,以大柳矿为研究对象,使用GUI编程,采用HTML5、Python语言联合编写,运用长短时记忆(LSTM)与ARIMA算法模型,搭建多源数据可视化分析展示平台与预测分析系统。系统程序设计划分为基础信息、监测参量、支架数据、分析预警、报表输出等主模块;通过导入矿压监测数据(支架压力、钻孔应力、巷道变形、顶板离层、锚杆锚索),借助人工智能和大数据技术,可实现监测数据的快速清洗、多参量融合,以及对矿压风险的智能识别与预警。

松软围岩巷道高渗透性无机材料注浆加固技术

为了研究高渗透性无机材料在松软围岩巷道进行注浆加固技术,以新景矿15124工作面回风巷为研究对象,通过地面试验及现场试验,分析了注浆材料性能。结果表明,高渗透性无机材料以超细水泥、微硅粉、粉煤灰与减水计组成,按0.73∶0.14∶0.12∶0.01的比例进行配比使用,材料初凝时间约为3 h、终凝时间约为24 h,其注浆时所形成的网络固结体,最终的抗压强度可达到35 MPa。材料颗粒主要为块状和片状,内部孔隙裂隙较少,致密性高,不易与水大面积反应。巷道内使用该材料注浆加固后,巷道深部裂隙宏观裂隙被封堵、离层填平;巷道表面顶底板累计移近量减小了71.95%,两帮累计移近量减小了74.6%。采用高渗透性无机材料加固后,巷道围岩变形效果得到了明显的控制。

危险化学品建设项目安全设施设计常见问题及审查要点研究

安全设施设计属于化工项目建设过程的一个重要环节,是降低化工项目安全风险的有效手段和实现本质安全的重要过程,同时也是各级应急监管部门现场核查检查的重要依据。科学合理、设计完整的安全设施直接关系到危险化学品建设项目的本质安全。本文对安全设施设计审查过程中存在的一些常见的共性问题进行深入剖析、总结提炼,详细阐述化工项目安全设施设计中应重点关注的地方和可采取的有效措施,旨在提升危险化学品建设项目安全设施的针对性与可操作性,为后续的施工与安全生产奠定基础,为化工项目安全运维与高质量发展提供指导方向。

清热活血汤改善大鼠心肌缺血再灌注损伤的药效成分及作用机制研究

目的探讨清热活血汤改善大鼠心肌缺血再灌注损伤(MIRI)的药效成分及作用机制。方法将42只大鼠随机分为假手术组(生理盐水),模型组(生理盐水),清热活血汤低、中、高剂量组(4.94、9.88、19.79 g/kg),清热活血汤含药血清组(19.79 g/kg),空白血清组(生理盐水),每组6只。各组大鼠灌胃相应药物/生理盐水,每天1次,连续2周。末次给药12 h后,除各血清组外,其余各组大鼠进行MIRI造模(假手术组仅穿线不结扎),并在造模成功后,进行心脏组织病理学形态观察及细胞凋亡水平检测。取清热活血汤含药血清组、空白血清组样本进行超高效液相色谱质谱联用(UPLC-MS)分析,结合相关数据库筛选清热活血汤含药血清中的主要药效成分,结合多元统计学方法分析其差异代谢物及相关代谢通路,并基于氧化应激指标进行实验验证。结果清热活血汤可改善MIRI模型大鼠心脏组织病理损伤,显著降低细胞凋亡率(P<0.05)。清热活血汤含药血清包括黄芩苷、琥珀酸、黄芩素、隐丹参酮、异阿魏酸、原儿茶醛等20种主要药效成分,可上调L-异亮氨酸、左旋精氨酸、柠檬酸、谷胱甘肽、β-D-葡萄糖、左旋肉碱等15种代谢物水平(P<0.05),下调花生四烯酸、3-磷酸-d-甘油磷酸酯、亚油酸、二十二碳六烯酸、磷脂酰胆碱、溶血磷脂酰胆碱等14种代谢物水平(P<0.05),主要涉及能量代谢、炎症损伤、氧化应激和自噬等代谢途径。验证实验结果显示,清热活血汤可显著降低MIRI模型大鼠血清中丙二醛水平,显著升高超氧化物歧化酶(低剂量组除外)及谷胱甘肽过氧化物酶水平(P<0.05)。结论清热活血汤可改善MIRI模型大鼠心脏组织损伤,其药效成分包括黄芩苷、隐丹参酮、异阿魏酸、原儿茶醛等,其作用机制可能与改善心肌能量代谢、下调氧化应激水平、抑制炎症浸润有关。

微切削毛刺形成机理及研究进展综述

概述了微切削毛刺的形态、分类及其生成机理;阐述了微切削毛刺的仿真分析研究进展;在微切削毛刺的试验研究进展方面,分析了切削工艺参数、刀具几何、切削方式和辅助工艺对微切削毛刺的影响;介绍了几种常用复合材料加工毛刺的研究现状;根据毛刺的成形机理和加工方式,综述了去除毛刺的工艺方法与设备,提出了去毛刺装置的性能要求;最后总结了微细毛刺研究方面的不足,并指出了将来研究的方向。

超低温微铣削芳纶纤维复合材料表面质量

在常温与液氮超低温环境下对芳纶纤维增强复合材料进行微铣削对比加工试验,获取不同参数环境下的加工表面质量和铣削力数据。结果表明:超低温铣削加工环境能够对加工材料进行改性,降低强度、韧性等属性,使其易于切削,减少抽丝拉毛缺陷的产生,纤维断屑彻底,有助于获得更加优异的表面形貌。超低温环境充分抑制了烧蚀缺陷的产生,提高了加工表面质量,铣削表面粗糙度可达到2μm以下。与常温环境相比,超低温加工环境具有以下优势:在较高的进给速度下仍能保持良好的铣削表面质量,可以在保证加工质量的同时,一定程度上提高加工效率;铣削力减小明显,刀具表面磨损较小;改善了芳纶纤维复合材料的铣削加工性能,提高了铣削加工表面质量。

CuO/CSAC催化剂的制备及酸性大红GR废水的处理

以椰壳活性炭(CSAC)为载体负载CuO制备了CuO/CSAC催化剂。采用正交实验优化了CuO/CSAC催化剂的制备工艺条件,采用单因素实验和响应面实验优化了CuO/CSAC催化剂处理模拟酸性大红GR废水的工艺参数。结果表明:在CSAC加入量5 g、煅烧时间2.5 h、煅烧温度300℃、0.5 mol/L的硝酸铜溶液用量15 mL的最佳工艺条件下,CuO/CSAC催化剂微孔结构丰富,CuO特征峰明显;CuO/CSAC催化剂处理酸性大红GR废水的最佳工艺参数为pH 5.0,曝气时间4.10 h,催化剂加入量0.57 g,可将100 mL初始COD 962 mg/L、初始色度32700倍的废水分别处理至残余COD 41.5 mg/L,残余色度28.4倍。建立了以残余COD和残余色度为响应值的工艺模型,计算值与实验值的相对误差均在±10%以内。

FRP制孔分层形成机理及抑制工艺方法研究

本文论述了钻削纤维增强复合材料(Fiber reinforced polymer,FRP)过程中产生分层的类型及形成机理;阐述了各种分层的有限元仿真分析和FRP制孔的试验研究进展,论述了超声振动辅助加工、磨料水射流加工、激光加工及水射流辅助激光加工技术对FRP制孔分层缺陷的抑制效果;分析了FRP钻削中刀具类型、工艺参数及辅助工艺对分层缺陷的影响;从特种加工工艺和传统工艺两种方法提出了分层缺陷抑制准则;最后总结了FRP制孔工艺研究存在的不足并展望了未来的发展。

仿真技能拓展的压力容器设计实验教学探索

针对压力容器设计课程实验教学中,实验结论不易理解,缺乏深入研究环节等问题,采用实验与仿真相结合的方法,利用实验和仿真的结果数据交互使用、互相验证的特点,使得实验的结果能更加直观真实地展现,课程内容的吸引力更强。同时,利用仿真软件的开放性和软件内各模块易耦合的特点,将实验数据和实验装置的数字模型导入计算机辅助分析软件,结合现实工况,实现开放、更深入的多领域仿真分析。这种实验设计不仅可以强化本课程的学习效果,还有助于学生数值仿真技能和相关课程的综合理论实践水平的提高。

植物果蔬的褐变及抑制的研究

酚类物质、酶、活性氧是植物果蔬发生酶促褐变的物质条件,控制氧含量、减少底物浓度或降低酶活性都可以抑制酶促褐变。植物果蔬的酚类物质在多酚氧化酶(PPO)和过氧化物酶(POD)等酶的协同催化下发生褐变,降低营养成分,丧失商品价值,造成经济损失。鲜切果蔬行业前景广阔,近年来国内外在鲜切果蔬的护色保鲜方面取得丰硕的研究成果,但是寻找绿色安全的褐变抑制剂是一项复杂的工作,还需要深入科学研究。

脉冲式激光选区熔化成形搭接率的研究

为了探究脉冲式激光选区熔化成形过程中的搭接率与搭接特性,采用了弓形与抛物线形搭接理论模型,并设计了单熔点、单熔道和多层块体的成形实验,获得了不同条件下较优的搭接率。结果表明,单熔点熔宽随曝光时间增大而增大;单熔道实验中,曝光时间为40μs^60μs时,单熔点间较合理的搭接率约为30%;曝光时间为80μs时,搭接率约为50%;曝光时间为100μs^120μs时,搭接率约为60%;多层块体实验中,单熔道间的搭接率为50%时,块体表面形貌较好;通过对块体进行致密度、缺陷、微观组织和拉伸性能分析可知,当功率200W、层厚50μm、曝光时间100μs、点距65μm、线间距77μm时,可得到致密度最高为99.99%的样件。该研究对认识脉冲式激光选区熔化成形过程中的搭接特性和搭接率选取是有帮助的。

选区激光熔化成形和热处理工艺参数对316L钢试块的力学性能和表面质量的影响

采用选区激光熔化技术,以不同的工艺参数,包括激光扫描速率(500～1 250mm/s)、曝光时间(8～60μs)、点间距(10～30μm)、线间距(90～130μm)等,制备了316L不锈钢试块,并对试块分别进行了500和900℃退火和1 000～1 050℃固溶处理。随后检测了试块的力学性能、显微组织和表面质量。结果表明:采用选区激光熔化工艺成形的316L钢试块可能会产生搭接、球化和气孔等表面缺陷,以及熔池内微孔、熔池间未熔合等截面缺陷,采用较高的激光扫描速率、较小的点间距、较短的曝光时间有利于改善试块的表面质量。此外,固溶处理可提高选区激光熔化成形的316L钢试块的力学性能:抗拉强度高达682 MPa,屈服强度约537MPa,断后伸长率约41%。

小煤柱巷道围岩变形的力学机理及演化过程研究

为研究小煤柱巷道围岩变形力学机理与演化过程,以石槽村矿某回风巷为研究对象,采用理论分析、FLAC^(3D)数值模拟以及现场实测等方法,分析小煤柱条件下巷道围岩变形的主要影响因素以及表征特点。研究结果表明:侧压系数为巷道围岩变形的主控因素;侧压系数与巷道顶底板位移量呈正比关系,与两帮位移量呈反比关系;回风巷每次受采动影响时,变形可分为巷道稳定阶段、位移分化阶段以及位移加速变化阶段;围岩变形主要发生在一次采动影响时,此时巷道变形呈现明显的不对称,左右两帮的位移量差异明显,巷道的中心位置明显偏移。研究结果可为小煤柱巷道围岩支护提供技术参考。

选区激光熔化不同层厚316L不锈钢的微观形貌及性能

采用选区激光熔化技术成型50、100和150μm层厚的316L不锈钢粉末,确定不同层厚工艺窗口,并对不同层厚缺陷、微观组织形貌及拉伸性能进行对比。结果表明,三种层厚成型件均可达99.99%致密度,且可通过调整工艺参数避免成型件产生孔洞,抑制球化以及微型气孔的形成。样件组织均为等轴晶及柱状晶,且由于较大的过冷度,50μm层厚样件晶粒细小,因此屈服极限、拉伸强度分别可达550 MPa、645 MPa;150μm层厚由于较多的柱状晶,伸长率可达43%。

激光选区熔化成型TC4免装配部件工艺优化

基于改善激光选区熔化成型免装配部件的表面质量以及间隙配合运动,采用单因素试验和正交试验研究了激光选区熔化过程中的激光功率、扫描速度、扫描线间距对成型件表面粗糙度的影响,以及研究了激光体能量密度对球副配合运动影响。结果表明:当激光功率为200 W、扫描速度为550 mm/s、扫描线间距为0.12 mm时,成型件表面粗糙度Ra达到最小值12μm;当球副空腔比为0.2,体能量密度在60~90 J/mm3时,球副间隙无明显粘粉情况且配合灵活。

芳纶纤维增强复合材料的微铣削与铣磨精加工

芳纶纤维增强复合材料极难加工,且材料本身具有各向异性,因此其在加工后表面质量并不理想,常会出现分层、烧焦、拉毛等缺陷。针对上述问题,本研究对芳纶纤维增强复合材料分别进行了微铣削和铣磨试验,对比分析了两种加工试样的表面粗糙度和微观形貌以及两种工艺的切削机理。结果表明:微铣削加工后表面粗糙度随着进给速度的增加呈现先增后减的趋势;铣磨加工后表面粗糙度随进给速度的增加而增大,且远大于微铣削的表面粗糙度。试验发现,微铣削加工中拉毛现象明显;而铣磨加工表面存在大量白色凝结物,通过在加工过程中引入风冷工艺可有效减少凝结物的生成,从而有效地提高表面质量。

矿山巷道矿压数值模拟推演及监测技术研究

为进一步掌握矿山窄矿柱沿空掘巷成巷技术,提高资源采出率。针对具体的生产地质条件,通过矿压监测、数值模拟等手段分析了窄矿柱巷道掘进、工作面推进和二次采动窄矿柱支承应力分布特征及影响。结果表明:1)巷道掘进期间,巷道前50 m压力较大,尤其是巷道两帮移近较为明显,两帮最大移近量约200 mm;2)巷道掘进阶段、采动影响时期,回风顺槽与上运输顺槽之间留设5 m矿柱,形成较大的应力集中,矿柱内最大垂直应力为21.38 MPa,工作面前后方矿壁内的垂直应力约为30 MPa,应力集中系数约为3,影响范围约为84 m,矿柱最大垂直应力为41 MPa;3)受二次采动影响,矿柱内的应力约为40 MPa,与一次采动相比变化不大,而应力峰值出现在工作面前方的三角区域,最大可达57.4 MPa,表明该区域是工作面回采期间的防治重点。矿压监测与数值模拟结果较为一致,进一步证明了研究结果的可靠性。

新工科背景下机械工程导论课程改革初探

新工科建设提出,培养具有实践经验、前瞻性视角和创新精神的新一代工程技术人才。机械工程导论课作为工程学科的“启蒙课程”,存在教学目标模糊、教学过程单调、考核结果失效的问题。借鉴高校专业导论类课程教学改革经验,提出以产出为导向设计教学内容和考核指标,借助雨课堂平台实现混合式教学的改革方案。

课程思政融入《机械原理》课堂教学的探索

在"课程思政"教育理念驱动下,针对目前专业课程实施思政教育存在的问题,以机械原理课程为例,对课程思政融入专业课程的实现路径与方法进行分析,明确课程思政目标,提取课程思想教育元素,构建丰富思政元素案例库、找出典型案例,将课程思政全方位融入机械原理专业课程教学中,不断增强大学生的思想政治理论水平,为机械学科课程思政教学模式改革与实践提供借鉴。