基于AIGC协同工业设计流程的气道廓清辅具设计研究与实践

目的设计领域引入蓬勃发展的AIGC技术以期提高效率,在此基础上结合大数据技术和双钻模型,以提高AIGC应用于复杂产品工业设计的质量。方法提出了一种AIGC协同的“1+2”钻工业设计流程模型,通过三次发散、三次收敛来提高AIGC协同工业设计的流程效率与方案质量。首先,在ChatGPT和Python大数据爬取辅助下发散需求问题,在Python高频词分析、竞品分析、专家评审下收敛设计目标;其次,运用Midjourney的Stop参数模糊生图进行创意发散,通过对项目人员问卷调查收敛设计方向;最后,联合使用DALL·E、StableDiffusion和Midjourney发散设计细节,通过焦点小组收敛以确定最终方案并建模渲染。结果实现全面、专业、准确的长期卧床老人气道廓清的需求分析,且辅具设计方案的在用户友好程度、造型美观度、技术可行性和功能可用性方面获得了设计与工程双方专业人员的认可。结论AIGC、大数据与传统工业设计方法相结合的“1+2”钻设计流程,能够通过人工控制AIGC的参考内容、处理AIGC的生成内容,以及阶段性专家评估有效地提升AIGC协同的工业设计方案质量,为规范化的AIGC协同工业设计流程提供思路。

鄂尔多斯盆地东南部三叠系长7油层组深水沉积特征及演化规律

以沉积学理论为指导,利用野外露头、钻井岩心、测井等资料,对鄂尔多斯盆地东南部三叠系长7油层组深水沉积特征包括相标志、沉积微相类型等进行了研究,并揭示了其沉积演化规律。研究结果表明:(1)鄂尔多斯盆地东南部三叠系长7油层组深水沉积的相标志包括:岩石中常见水平层理、鲍马序列、槽模沟模、滑动与滑塌构造、撕裂屑、泥包砾等沉积构造,含有深水双壳类和鱼类动物化石,粒度概率曲线中悬浮总体含量大且分选差,测井曲线上可见锯齿状、齿化箱形-钟形-指形、泥岩基线等特征。(2)研究区长7物源主要来自东北和南部2个方向,发育深湖—半深湖、湖底扇、浅湖沉积,湖底扇包括浊流和砂质碎屑流2种重力流类型,可进一步划分为重力流主水道、溢流沉积、重力流分支水道、分支水道间、朵叶体等微相。湖底扇主水道主要为砂质碎屑流沉积,分支水道和朵叶体主要为浊流沉积。(3)研究区长7沉积期,中南部主体发育深湖—半深湖、湖底扇沉积,东北部发育浅湖沉积;其中,东北方向发育4个湖底扇体,南部发育2个湖底扇体,半深湖/浅湖界线呈北西向延伸于延安—甘泉一带。长7^(3)亚段沉积期,深湖—半深湖范围最大,仅局部发育湖底扇;长7^(2)、长7^(1)亚段沉积期,湖底扇逐步增多,深湖—半深湖范围有所缩小,整体呈深湖—半深湖与湖底扇交互沉积态势。

超深井溢漏监测装备、压井技术进展及思考

随着勘探开发走向超深层,工程作业面临的井控风险日益突出,钻井过程中溢漏风险、压井难度增大,如何及时发现溢漏和提高压井的成功率是急需解决的现场问题。文章调研了超深井钻井溢漏监测装备、压井技术的研究进展,阐述了大排量出口流量精确监测技术、起下钻自动灌浆及溢漏监测技术、环空液面连续监测技术、循环罐体积数字化监测技术等溢漏监测井控装备的研发现状,以及压井理论、压井工艺技术在超深井的研究进展情况。分析了人工智能钻井溢漏预警系统、井下溢漏早期精确监测技术、自动及智能化压井技术等领域的未来发展趋势。总结了井下—地面的钻井全过程溢漏监测装备、基于多源数据融合的溢漏预警软件和复杂井况压井模拟系统技术发展情况,提升了溢漏监测的及时性和准确性,提高了复杂井况压井成功率,为超深井井控安全提供技术保障。

钻进参数自适应调控数字孪生系统架构

智能化钻井背景下,传统的司钻调控钻进参数的钻井模式已经无法满足钻进参数自适应调控的需求,而数字孪生技术具有实时同步、真实映射和高保真度的特性,因而构建钻进参数自适应调控数字孪生系统,与智能钻井设备、智能终端相结合,可实现钻机自主送钻和自主定向。为此,在介绍钻进参数自适应调控技术架构及其工艺流程的基础上,设计了基于数字孪生技术的钻进参数自适应调控系统架构,包括物理钻井平台、虚拟钻井平台、钻井孪生数据、服务应用层和通信连接层5个要素;并从数字孪生系统的构建、演化及更新等3个方面阐述了钻进参数自适应调控数字孪生系统的运行机制,分析了关键理论技术需求。研究表明,钻进参数自适应调控数字孪生系统能够实现钻进参数自适应调控技术和智能钻机、智能设备的深度融合,推动数字孪生技术在钻井工程中的应用,对于实现智能化钻井有重要作用。

嗜热毛壳菌端粒酶的表达纯化及酶学特性分析

为进一步探究端粒酶的酶学特性,以嗜热毛壳菌(Chaetomium thermophilum, Thermo)端粒酶为研究对象,通过生物化学、生物信息学等方法得到4种不同长度的Thermo端粒酶蛋白,分别与体外转录得到的Thermo端粒酶RNA进行组装。通过端粒酶体外延伸试验检测组装体的反转录活性,进一步分析影响其反转录活性的各种因素。结果表明,4种不同长度的Thermo端粒酶蛋白重组质粒经大肠杆菌表达系统诱导表达后均可得到相应的Thermo端粒酶蛋白,且纯度均在90%以上;体外孵育试验表明,在10 mmol/L HEPES-KOH(pH 8.0)、1 mmol/L MgCl2、100 mmol/L NaCl、3 mmol/L KCl、体积分数25%Glycerol、10units/μL Rnasin的条件下,端粒酶蛋白与RNA的摩尔浓度比达到1∶1及以上时,两者能有效复合;端粒酶体外延伸试验发现,结构完整的Thermo端粒酶组装体具有很强的反转录活性,可使18nt-DNA引物反复延伸。TEN结构域不完整并未减弱Thermo端粒酶组装体的反转录活性,说明其在反转录过程中未发挥显著作用。T-PK区或TWJ区缺失的组装体均不能使18nt-DNA引物发生延伸,表明RNA结构的完整性是端粒酶发挥反转录功能的必要条件。

页岩气丛式水平井上部井段防碰关键参数设计

采用丛式井平台模式是大力开发页岩气重要手段之一,但由于丛式平台井的井距较小,当前井与邻井的交碰风险大,井眼轨道的防碰设计困难。常规的轨道设计方法是,先设计轨道再防碰扫描,直到满足防碰指标。需要进行大量的试算,耗费人力。提出了利用井眼轨迹误差分析理论,计算出满足防碰要求的轨道关键参数,从而提高丛式井井眼轨道设计效率。采用ISCWSA误差模型,分析了轨道关键参数的影响因素。结果表明,丛式井井眼轨道上部平行井眼防碰临界深度与井口间距密切相关,随井口间距增加,临界深度增加。造斜点的位置必须小于防碰临界深度,适当提前造斜有利于井眼防碰。造斜点位置的提前量与造斜率有关,增加造斜点提前量可降低造斜点造斜率要求。同时,建立了平行井眼防碰临界深度、造斜点临界造斜率、造斜点提前量以及稳斜段临界井斜角计算模型,为快速设计出满足防碰要求的井眼轨迹提供了理论手段。

多UUV集群协同作业技术研究现状及发展趋势分析

与单体UUV相比,多UUV集群具有低成本、高容错、高效率和可重构等优点,将会是未来海洋作业任务的趋势。针对多UUV集群协同作业技术梳理了国内外的研究成果,重点对编队控制、任务规划、协调路径规划和目标搜索等领域的协同作业技术进行分析介绍,最后对多UUV集群协同作业的现状进行总结和展望,为今后的UUV集群协同作业技术的发展提供参考和思路。

高含硫气井钻完井技术新进展与发展展望

我国高含硫天然气资源丰富,但普遍具有高温高压和高含腐蚀性气体的特点,在开采过程中容易发生气侵、井涌、管材腐蚀等安全隐患,其安全高效钻完井对保障我国高含硫天然气稳产、增产目标具有重要意义。为此,开展了高含硫天然气气井钻井过程的流体相态特征及井筒压力分析,从井筒压力控制的角度,总结分析了近年来国内外高含硫气井在钻井工艺、钻井液技术以及井筒完整性等方面取得的关键技术突破和新进展,并展望了万米特深井钻完井技术的发展趋势。研究结果表明:①气体溶解度对井筒流动压力影响较大,高含硫气井钻井过程中必须考虑酸性气体溶解特性对井筒多相流动的影响;②精细控压钻井及控压固井技术能精确控制井筒压力在安全密度窗口内,防止钻井过程酸性气体侵入井筒,实现了固井过程压稳不漏;③适用于H2S地层的钻井液技术不但可以稳定井壁、保护储层,还能提高钻井速度;④从井下管柱结构优化设计开始,研究完整性风险定量评价方法和低成本防腐技术,可以实现全生命周期井筒完整性,降低高含硫气井钻完井安全生产风险。结论认为,高含硫气井钻完井技术新进展的系统梳理不仅对推动高含硫天然气藏的安全高效开发具有重要的现实意义,同时也为高含硫气藏深井超深井安全高效钻完井技术发展提供了研究思路和攻关方向。

多类型信息组织结构及存储实现的应用

该文介绍了能够对多类型数据进行层次化组织,进而提高数据检索、处理效率,以及数据持久化的多类型信息组织结构及存储的实现。该应用采用主链和子链的多级链式结构,实现对不同数据类型的灵活组织和高效管理;通过抽象父类和各个子类的继承关系,统一管理子类,既保证系统可扩展性又保证扩展符合系统规范。相关研究旨在为数据管理提供更强大的支持。

Extracellular vesicles from human urine-derived stem cells prevent osteoporosis by transferring CTHRC1 and OPG

Osteoporosis is a debilitating bone disease affecting millions of people. Here, we used human urine-derived stem cells(USCs),which were noninvasively harvested from unlimited and easily available urine, as a "factory" to obtain extracellular vesicles(USCEVs) and demonstrated that the systemic injection of USC-EVs effectively alleviates bone loss and maintains bone strength in osteoporotic mice by enhancing osteoblastic bone formation and suppressing osteoclastic bone resorption. More importantly, the anti-osteoporotic properties of USC-EVs are not notably disrupted by the age, gender, or health condition(with or without osteoporosis) of the USC donor. Mechanistic studies determined that collagen triple-helix repeat containing 1(CTHRC1) and osteoprotegerin(OPG) proteins are enriched in USC-EVs and required for USC-EV-induced pro-osteogenic and anti-osteoclastic effects. Our results suggest that autologous USC-EVs represent a promising novel therapeutic agent for osteoporosis by promoting osteogenesis and inhibiting osteoclastogenesis by transferring CTHRC1 and OPG.

Mechanism and prevention method of drill string uplift during shut-in after overflow in an ultra-deep well

Drill string will sustain large uplift force during the shut-in period after gas overflow in an ultra-deep well, and in serious case, it will run out of the wellhead. A calculation model of uplift force was established to analyze dynamic change characteristics of the uplift force of drill string during the shut-in period, and then a management procedure for the uplift risk during the shut-in period after gas overflow in the ultra-deep well was formed. Cross section method and pressure area method were used to analyze the force on drill string after shut-in of well, it was found that the source of uplift force was the "fictitious force" caused by the hydrostatic pressure in the well. When the fictitious force is in the opposite direction to the gravity, it is the uplift force. By adopting the theory of annular multiphase flow, considering the effects of wellbore afterflow and gas slippage, the dynamic change of the pressure and fluid in the wellbore and the uplift force of drill string during the shut-in period were analyzed. The magnitude and direction of uplift force are related to the length of drill string in the wellbore and shut-in time, and there is the risk of uplift of drill string when the length of drill string in the wellbore is smaller than the critical drill string length or the shut in time exceeds the critical shut in time. A set of treatment method and process to prevent the uplift of drill string is advanced during the shut-in period after overflow in the ultra-deep well, which makes the risk management of the drill string uplift in the ultra-deep well more rigorous and scientific.

可变形天然裂缝动态宽度流-固耦合计算模型

针对当前的天然裂缝宽度预测模型没有考虑裂缝在缝内流动净压力作用下变形的问题,开展了可变形天然裂缝动态宽度流-固耦合计算模型研究。首先,根据天然裂缝的变形控制方程和缝内流动净压力方程建立流-固耦合漏失动力学模型,得到漏失速率和漏失前端侵入速度的控制方程;然后,运用自适应搜索法求取天然裂缝等效平均宽度,结合体积等效原则求得天然裂缝初始宽度,联合初始宽度和漏失速率的几何控制方程建立天然裂缝形态系数的求解方法;最后,基于漏失前端侵入速度的几何控制方程进行天然裂缝形态约束求解得到法向刚度,进而得到天然裂缝动态宽度流-固耦合计算模型。建立的可变形天然裂缝动态宽度流-固耦合计算模型,经验证其计算结果与现场测量数据吻合较好,仅需钻井液性能、井漏现场测量的漏失速率序列及漏失体积序列,就能进行天然裂缝动态宽度预测,便于现场应用。

半导体制冷服设计方法研究进展

为提高半导体制冷服的制冷效率和穿着热舒适度,梳理了近年来国内外相关研究成果,将半导体制冷服的制冷系统分为冷源模块(包括制冷部分和热端散热部分)和冷端传热模块进行讨论。针对冷源模块,提高冷源制冷效率的方法有改善电源输入和提高热端散热性能。热端散热方式有强制风冷、液冷和热管散热,可通过改变不同散热方式下的各种参数来提高热端散热性能。针对冷端传热模块,传热方式有液冷传热、风冷传热和接触传热,可根据不同工况选择合适的传热方式。与传热部分的结构、介质相关的各项参数是影响传热效率和穿着者热舒适度的重要因素。热舒适度实验是评价和优化制冷服的重要方式,实验时需考虑装置、环境、人体等各项因素,建立人体-制冷服-环境的热舒适度模型是一种高效的分析和处理方法。综合各方面研究总结出影响半导体制冷服制冷效率和穿着热舒适度的因素,可为半导体制冷服各部分选型、设计优化和实验评估提供思路。最后提出:轻量便携、智能可控、高舒适性、适用于多场景的半导体制冷服以及利用半导体双制特性研发的空调服将成为未来的研究方向。

跌倒防护机器人的用户接受度模型

跌倒防护机器人解决了老年群体由于跌倒造成伤亡的社会问题,为探究老年用户对其接受度问题,以基础技术接受模型为基础,将感知易用性、感知有用性、使用态度、行为意向、技术信任度、社会规范、个人创新意识、面子文化、舒适度9个变量纳入分析,提出12项假设,构建了跌倒防护机器人的接受度模型。通过李克特5点量表测量变量,并结合结构方程模型进行数学分析,探究变量间的相互作用关系。结果表明:9个变量之间的作用具有显著性,12项假设全部成立,跌倒防护机器人接受度模型具有较好的拟合性。可见,研究结果可以为进一步探讨跌倒防护机器人的设计、开发、推广和普及提供有效参考。

Metformin accelerates bone fracture healing by promoting type H vessel formation through inhibition of YAP1/TAZ expression

Due to increasing morbidity worldwide,fractures are becoming an emerging public health concern.This study aimed to investigate the effect of metformin on the healing of osteoporotic as well as normal fractures.Type H vessels have recently been identified as a bone-specific vascular subtype that supports osteogenesis.Here,we show that metformin accelerated fracture healing in both osteoporotic and normal mice.Moreover,metformin promoted angiogenesis in vitro under hypoxia as well as type H vessel formation throughout fracture healing.Mechanistically,metformin increased the expression of HIF-1α,an important positive regulator of type H vessel formation,by inhibiting the expression of YAP1/TAZ in calluses and hypoxia-cultured human microvascular endothelial cells(HMECs).The results of HIF-1αor YAP1/TAZ interference in hypoxia-cultured HMECs using si RNA further suggested that the enhancement of HIF-1αand its target genes by metformin is primarily through YAP1/TAZ inhibition.Finally,overexpression of YAP1/TAZ partially counteracted the effect of metformin in promoting type H vessel-induced angiogenesis-osteogenesis coupling during fracture repair.In summary,our findings suggest that metformin has the potential to be a therapeutic agent for fractures by promoting type H vessel formation through YAP1/TAZ inhibition.

Axial length shortening in myopic children with Stickler syndrome after repeated low-level red-light therapy

AIM:To report the myopia-controlling effect of repeated low-level red-light(RLRL)therapy in patients with Stickler syndrome(STL),an inherited collagenic disease typically presenting with early onset myopia.METHODS:Three STL children,aged 3,7,and 11y,received RLRL therapy throughout the follow-up period of 17,3,and 6mo,respectively after exclusion of fundus anomalies.Data on best-corrected visual acuity(BCVA),intraocular pressure,cycloplegic subjective refraction,ocular biometrics,scanning laser ophthalmoscope,optical coherence tomography,genetic testing,systemic disease history,and family history were recorded.RESULTS:At the initiation of the RLRL therapy,the spherical equivalent(SE)of 6 eyes from 3 patients ranged from-3.75 to-20.38 D,axial length(AL)were from 23.88 to 30.68 mm,and BCVA were from 0.4 to 1.0(decimal notation).Myopia progression of all six eyes slowed down after RLRL therapy.AL in five out of the six eyes shortened-0.07 to-0.63 mm.No side effects were observed.CONCLUSION:Three cases of STL whose progression of myopic shift and AL elongation are successfully reduced and even reversed after RLRL therapy.

水平井大规模压裂固井水泥石性能设计方法

水平井大规模压裂对固井水泥石性能提出了更高的要求,不仅要求水泥石有一定的抗压强度,还需要具备一定变形能力。目前普遍采用的标准已不能满足水平井大规模压裂对水泥环密封性的要求。基于压裂工况条件下水泥环受力分析模型,综合考虑水泥环拉伸破坏和界面剥离破坏两种失效形式,提出了一种能满足大规模压裂密封要求的固井水泥石性能设计方法,建立了包含弹性模量、泊松比以及抗拉强度(或屈服强度)的固井水泥石性能指标控制图版,量化了水泥石的杨氏模量、泊松比、抗拉强度(或屈服强度)之间的关系。根据该指标控制图版进行水泥石性能设计,可以有效减少水泥环破坏的风险。建立了玛湖油田大规模压裂水平井固井指标控制图版,并根据该控制图版优选了弹韧性水泥浆体系,该体系现场应用10余口井,顺利完成了井口压力增量90 MPa的储层压裂改造,效果良好,达到了预期产量。

基于机器视觉的插件式元器件插装后自动检测系统在PCBA过程中的应用

本文提出了一种基于视觉检测的自动化系统,旨在快速、准确地检测和分类插件式电子元器件插装后的错、漏、反、多、歪斜等缺陷。该系统利用高分辨率图像采集设备和先进的图像处理算法,实时检测和定位PCB板上的插件式电子元器件,并通过分析图像中的特征和模式,自动识别与分类缺陷,对不同缺陷开展针对性处理,大大提高了生产效率和产品质量。

无电解电容变频驱动系统设计与实现

在无电解电容变频驱动系统中,采用薄膜电容取代传统的电解电容,可以有效提高系统的可靠性。本文设计了一种基于逆变器等效转矩控制的单相无电解电容高功率因数驱动系统,通过计算逆变器等效输入输出转矩,并采用IR转矩调节器,以实现对网侧功率因数的控制。实验结果表明:所设计的驱动系统输入功率因数高达0.980,输入电流谐波满足IEC61000-3-2谐波标准。

致密油藏水平井前置增能体积压裂高效开发技术研究及应用——以延长油田FL121平2井为例

延长油田南部油区下组合多为致密油藏,孔隙度不大于15%,渗透率不大于0.5×10^(-3)μm^(2),主要以水平井开发为主。为了进一步补充地层能量,延缓产量递减,提高单井采收率,通过岩心实验模拟了裂缝对岩心的动态渗吸影响,采用水平井前置增能体积压裂工艺,促进了蓄能增能和油水渗吸置换作用,实现了水平井单井产量是常规井产量的5~6倍,是优化前水平井产量的1~2倍。FL121平2井应用该工艺压裂改造后,试油期间,最高产油量达93.5 t/d,稳产约9.0 t/d,取得了比较理想的开发效果。