教学遗憾及其应对策略

教学遗憾是指教师在遵守教学规律的前提下,竭尽所能地开展教学活动后仍发现现实教学与理想教学之间存在差距而引发的一种后悔感,以及渴望进一步优化教学的迫切感。它不等于且不包含教学失误。教学失误是教学科学层面上的一个事实性存在,表明教师的教学存在问题,而教学遗憾则是教师教学艺术层面上的一种心理状态,表明教师在追求卓越教学。教学遗憾若为教师所意识与所重视,便能助力教师的深度发展,促成美好的教学生活,达致教学的卓越境界。其生成的前提是理想教学的无限性,生成的基础是教学过程的开放性,生成的关键是教师发展的蝶化性。教学遗憾虽具有重要价值,但教师不能故意制造遗憾,也不能有意回避遗憾。为更好地发挥教学遗憾的价值,教师应转变教学观念,理性地认识遗憾;释放教学想象,敏锐地发现遗憾;注重教学反思,深入地分析遗憾;善于教学探索,坚守学生立场、把守学习立场、恪守学科立场,持续地转化遗憾。

基于故障数据的商用车发动机及底盘系统可靠性评估

发动机及底盘系统可靠性是影响商用车性能的关键因素,准确、全面地评估其可靠性对指导商用车可靠性的改进提升具有重要意义。基于故障大数据,对某商用车制造企业旗下四款商用车发动机及底盘系统可靠性进行评估。收集2021年度四款商用车所有故障数据进行初步统计和分析,随机抽样形成分析样本。根据U检验测试样本与总体数据分布差异性,拟合发动机及底盘系统故障间隔时间概率密度分布函数并推断该分布规律满足威布尔分布。结合传统中位秩法与核密度估计法相互验证计算系统分布参数,采用K-S(Kolmogorov-Smirnov)假设检验验证故障间隔时间样本数据服从威布尔分布。计算可靠度、故障率以及平均故障间隔时间等可靠性评价指标,得出车辆行驶500天后,四款商用车的可靠度分别为0.002、0.003、0.007、3×10^(-9);故障率分别为0.021、0.016、0.015、0.063;平均故障间隔时间分别为146.088天、129.492天、149.755天、70.897天。结合发动机及底盘系统可靠性评估结果与故障内容提出优化方案,为商用车系统可靠性提升工作提供参考。

考虑多失效形式的电子制动助力器主密封圈多目标优化设计

针对电子制动助力器制动主缸主密封圈容易发生泄漏、啃噬和磨损等失效问题,进行主密封圈参数的多目标优化设计。通过台架试验分析密封圈主要失效形式,并结合用户制动工况数据进行典型工况下的仿真分析,从而确定优化目标。以主密封圈左下处角度、顶点距离、橡胶硬度和摩擦因数为变量进行正交试验设计,并利用Abaqus软件建立力学模型,得到挤入量、最大接触应力和磨损量的拟合方程。最后以密封性、抵抗啃噬和磨损为优化目标,采用多目标遗传算法,结合用户制动工况数据对密封圈材料参数、摩擦因数以及关键尺寸等进行了优化设计。仿真计算表明:优化设计后主密封圈在保证密封性的前提下,抵抗啃噬和磨损性能得到了一定改善。

定量微生物风险评估中的微生物溯源方法研究进展

由于粪便及其相关的病原微生物污染导致的公共卫生事件不断发生,病原微生物对人体健康的潜在风险日益受到关注。地表水体的病原微生物污染使人们意识到其带来的环境风险,因此明确水环境中病原微生物含量对于控制水媒传染病具有重要意义。微生物定量风险评估(quantitative microbial risk assessment,QMRA)作为目前较为前沿的风险评估建模方法可用于评估暴露于粪便污染地表水及相关病原微生物的健康风险。在水源病原微生物风险评估方面,特别是地表水体病原微生物领域存在数据不足,不确定性较大等缺陷,进展相对落后。微生物溯源(microbial source tracking,MST)标记基因可追溯点源或非点源的粪便污染。与依赖常规粪便指示微生物(FIB)相比,将MST标志物与QMRA结合应用可以量化MST标记基因与病原微生物之间的关系,确定地表水水体中MST标记基因水平对暴露人群的风险基准。通过量化MST标记基因与病原微生物衰变程度可进一步确定水体中MST标记基因的水平,病原微生物的命运和运输建模纳入QMRA模型参数和敏感度分析,有助于分析不同暴露途径的角色塑造。本综述对目前MST-QMRA结合的研究进行了回顾,总结目前研究现状并提出研究展望,为地表水、饮用水病原微生物的基准与标准制定及采取可行的健康干预决策提供有力支撑。

超早期小骨窗微创术治疗高血压脑出血疗效及对核因子-κB p65通路的影响

目的:分析超早期小骨窗微创术治疗高血压脑出血的疗效及对核因子-κB p65(NF-κB p65)通路的影响。方法:选取高血压脑出血86例,根据手术时间不同分为观察组(46例,发病6 h内进行小骨窗微创颅内血肿清除术)和对照组(40例,发病6~24 h内进行小骨窗微创颅内血肿清除术)。比较两组临床疗效、围手术期指标、脑血流灌注指标、脑组织创伤应激指标、NF-κB p65通路相关因子以及并发症发生情况。结果:与对照组比较,观察组总有效率更高(P<0.05)。与对照组比较,观察组术中出血量更高,但意识恢复时间、下床时间、住院时间更短(均P<0.05)。与术前比较,术后7 d两组大脑中动脉舒张压末期血流速度(EDV)、收缩期峰值流速(PSV)水平以及血清脑源性神经营养因子(BDNF)水平升高,且观察组更高;两组大脑中动脉阻力指数(RI)、患侧颈总动脉外周阻力(R)降低,血清血清神经肽Y(NPY)、星形胶质源性蛋白(S100β)、白细胞介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、NF-κB p65水平降低,且观察组更低(均P<0.05)。观察组并发症总发生率低于对照组(P<0.05)。结论:相对于发病6~24 h进行手术,发病6 h内的超早期小骨窗微创术疗效更好,不但可以改善患者围手术期指标,降低创伤应激,改善脑血流灌注,还可以调控NF-κB p65通路,安全性更高。

基于图神经网络的物联网入侵检测研究

针对物联网入侵检测中网络设备的异构性以及设备间的复杂关联性,本文基于图神经网络(Graph Neural Network,GNN)提出一种GraphSAGE-GAT模型,可以有效捕捉物联网设备之间的关联关系,并还原物联网设备之间的通信拓扑,从而达到提升物联网异常检测准确率的目的。首先,基于物联网设备间的网络流数据构建了设备关联关系图,然后利用GraphSAGE(Graph Sample and Aggregate)算法对相邻设备节点进行采样,从而可利用相互关联设备节点信息增强设备节点的嵌入信息表示;再利用图注意力网络(Graph Attention Network,GAT)为提取到的关联设备节点之间的关系自动化地学习到相关性权重,并通过多层聚合函数将关联设备节点的表示进一步融合,得到设备关联图节点的嵌入表示向量,从而进一步增强各设备节点的表示能力。最后,根据融合后的图节点嵌入表示向量实现对设备网络节点样本的良性和攻击分类。基于数据集NF-ToN-IoT-v2和NF-BoN-IoT-v2进行了实验验证,结果表明,本文所提出的模型GraphSAGEGAT在物联网入侵检测上的准确率分别高达97.25%和98.62%,均优于现有最新的基线检测模型,可进一步保障网络数据的通信安全。

基于FEMFAT LAB-ADAMS的路谱获取

虚拟样机技术的发展使得车辆多体动力学仿真和虚拟疲劳耐久计算成为工程研究的必要手段,而获得可靠有效的路谱则是两种研究手段的前提。运用Femfat LAB-Adams搭建了路谱求解联合仿真平台,根据实车传感器安装位置在多体动力学模型上建立相对应的测点响应通道,以试车场采集的发动机连接点、减震器安装点等处的实测载荷谱为依据,基于虚拟迭代理论计算得到路谱。分别从时域特征、频域特征和损伤计算三方面对监测信号和实测信号进行对比,验证路谱求解的可靠性。结果表明,求解得到的路谱具有较高的可靠性,可以用于车辆多体动力学仿真和虚拟疲劳耐久计算。

基于用户大数据的电驱动系统可靠性工况特征研究

对基于用户运行数据的电驱动系统可靠性工况特征的研究,是电驱动系统可靠性载荷谱的编制与评价验证的前提和基础。本文以不同地域与车型的实际用户运行数据为基础,对用户数据预处理并关联电驱动系统典型部件失效主导载荷构造工况特征参数;采用主成分分析法对多维度特征参数降维,运用聚类算法将电驱动系统运行片段整体划分为5种典型工况;对各工况运行时间、行驶里程和损伤贡献与损伤强度分布进行分析,并进一步将5大类典型工况细化为13种工况。研究成果为用户使用条件下电驱动系统可靠性试验工况的选取、全寿命周期可靠性目标的确定和载荷谱的编制提供了参考和依据。

某重型变速箱端盖强度有限元分析及试验研究

目前结构优化步骤一般是先有限元建模,后优化分析。为提高分析精度,进而确保结构优化结果的合理性,需要对有限元模型进行验证。针对我国某重载变速箱箱体左端盖进行有限元分析。根据有限元分析结果选取测点并实测载荷。用端盖实测载荷谱对有限元模型进行验证。经数据分析后发现,齿轮啮合产生的动态载荷是静态载荷的1. 1～2. 3倍左右,但是前期有限元分析却没有考虑动载的影响,这会导致端盖在服役过程中发生早期失效。最后结合间接获得的动载系数修正载荷的边界条件,使得修改后的有限元模型精度提高。为后期的优化设计提供了精确的模型。

轻型商用车全寿命周期目标里程与运行工况研究

确定用户使用条件下车辆耐久行驶里程及对应运行工况,是开展整车可靠性设计与评价验证的前提与基础。本文以真实用户问卷调查为基础,采用分布拟合与优度检验等统计分析方法,建立了用户使用条件下轻型商用车年行驶里程、期望使用年限、目标行驶里程、行驶车速和载质量情况等工况分布模型,并用采集的典型用户GPS运行数据对分布模型进行验证;最后综合问卷和测试数据确定了95%用户使用度水平下车辆全寿命周期耐久行驶目标里程及其对应工况的里程比例。本文的研究成果对于设定符合中国道路特征和用户使用条件的轻型商用车耐久性与可靠性目标、制定整车目标载荷谱和试验场可靠性规范提供了参考和依据。

LVDS远距离通信电缆参数模型研究

在航空航天领域,工程特殊性要求数据传输具备极高的可靠性。为实现测量数据的高速远距离可靠传输,该文针对通用的两种双绞线缆,分别采用BT0、KPN和KM3 3种不同线缆参数模型进行建模,利用最小二乘法完成相应的参数估计,分析3种模型在频率高达几百兆赫兹的范围内信号的衰减特性和模型精度。实验结果表明,所采用的3种模型表征的衰减特性与矢量网络分析仪的实测结果具有较好的一致性。其中,KM3模型具有更好的精度,可为进一步分析LVDS信号实现高速远距离传输提供依据。

关联用户的汽车试验场耐久性评价路况循环确定方法研究

针对当前关联用户的试验场整车耐久性试验路况循环次数难以确定的问题,提出了基于遗传算法的多目标优化方法。以采集的用户道路载荷数据为基础,外推得到整车全寿命周期不同部位损伤目标,结合试验场各个特征路况的基础损伤矩阵,建立了"试验场-用户"损伤等效关联模型,利用传统最小二乘法和遗传算法对损伤等效模型求解,并针对遗传算法的多组非劣解提出优选准则。通过试验场损伤与用户目标损伤比,分析了两者对模拟实际用户使用情况的有效性。结果表明基于遗传算法可以更为合理地确定各路况的循环次数,更好地复现不同部位的损伤水平,而最小二乘法得到的试验场路况循环损伤总体偏小,仅能在少数部位复现用户损伤。研究成果为更合理地制定试验场耐久性评价规范、有效评价整车可靠性与耐久性提供参考和依据。

四立柱可靠性试验载荷谱标准化方法研究

基于四立柱的台架试验是整车开发过程中可靠性评价的重要方式,当前以试验场整车载荷采集-路谱迭代的试验方式需要对每一个车型均进行实车载荷测量,存在试验周期长且产品可靠性不足时改进成本高等问题。以同一试验场可靠性规范下不同车型载荷相似性基础,开展整车四立柱台架试验载荷谱的标准化研究。分析四种车型整车四立柱台架试验载荷特征,确定各路况下不同车型同一车轮在时域、频域及损伤域的相似性,左右轮载荷时域相关及频域相干、前后轮载荷间时延特征;以同一车轮的功率谱密度分布拟合,选取覆盖一定百分位水平的功率谱作为目标重构单侧车轮时域载荷信号;综合相关和相干特征构造对侧车轮时域载荷历程;基于前后车轮时延特征,构造后轮载荷历程,最终形成整车四立柱台架试验标准化载荷谱。通过对比标准化载荷谱和实测道路谱的时域、频域、雨流、损伤,分析标准化载荷谱的合理性,以某SUV实际台架试验进行实际验证。结果表明,构造的标准化载荷谱有效复现试验场载荷下的失效情况,可为整车可靠性的快速验证提供有效手段。

基于变体积约束的阻尼材料微结构拓扑优化研究

阻尼复合结构的抑振性能取决于材料布局和阻尼材料特性.该文提出了一种变体积约束的阻尼材料微结构拓扑优化方法,旨在以最小的材料用量获得具有期望性能的阻尼材料微结构.基于均匀化方法,建立阻尼材料三维微结构有限元模型,得到阻尼材料的等效弹性矩阵.逆用Hashin-Shtrikman界限理论,估计对应于期望等效模量的阻尼材料体积分数限,并构建阻尼材料体积约束限的移动准则.将获得阻尼材料微结构期望性能的优化问题转化为体积约束下最大化等效模量的优化问题,建立阻尼材料微结构的拓扑优化模型.利用优化准则法更新设计变量,实现最小材料用量下的阻尼材料微结构最优拓扑设计.通过典型数值算例验证了该方法的可行性和有效性,并讨论了初始微构型、网格依赖性和弹性模量等对阻尼材料微结构的影响.

基于数据驱动与多变量状态估计的汽动引风机故障预警

汽动引风机是新建电厂的重要设备之一,对其采用数据驱动的故障预警时,存在监测参数多、设备故障试验代价高、运行数据少的问题。为此,本文采用多变量状态估计(MSET)方法对汽动引风机相关测点进行状态监测,构造合理的记忆矩阵,使用奇异值分解法计算广义逆矩阵,从而提高计算效率;并以江苏某电厂为研究对象,提取现场包含喘振故障的数据,采用本文方案对实时数据进行状态预警。结果表明,该方案能够合理反映设备的运行状态,对喘振故障能够提前约5 h预警。

姜黄素对H_(2)O_(2)诱导软骨细胞自噬的调控

背景:姜黄素对骨关节炎具有良好的治疗作用,但具体机制还不清楚;研究表明自噬的激活可降低骨关节炎的严重程度。目的:探讨姜黄素对H_(2)O_(2)诱导软骨细胞自噬的调控作用。方法:体外培养C57小鼠关节软骨细胞,分为对照组、模型组以及姜黄素不同剂量组(10,20,40,80μmol/L)。模型组给予H_(2)O_(2)(1 mmol/L)处理,模拟骨关节炎体内氧化应激状态;姜黄素组中不同浓度姜黄素与软骨细胞培养48 h后,加入H_(2)O_(2),24 h后收集细胞进行检测。CCK-8法检测各组细胞活力;酶联免疫吸附法检测炎症因子白细胞介素6和肿瘤坏死因子α水平;TUNEL染色检测凋亡状况;流式细胞法检测各组细胞凋亡率;Western-blot法检测凋亡相关蛋白(活化半胱天冬酶3、Bax/Bcl-2)、细胞自噬相关蛋白(Beclin-1、LC3-Ⅱ/Ⅰ蛋白)及自噬相关信号通路蛋白(蛋白激酶B、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白)的表达情况;实时荧光定量PCR检测软骨基质降解相关基因(基质金属蛋白酶13、血小板结合蛋白基序的解聚蛋白样金属蛋白酶5、Ⅱ型胶原蛋白α1、软骨蛋白聚糖)的表达水平。结果与结论:①与模型组相比,姜黄素干预后软骨细胞的活力明显升高(P<0.05);炎症因子表达明显下降(P<0.05),凋亡率明显下降(P<0.05),凋亡相关标志物活化半胱天冬酶3以及Bax/Bcl-2比值显著下降(P<0.05),自噬相关标志物LC3-Ⅱ/Ⅰ和Beclin-1表达水平显著升高(P<0.05),蛋白激酶B、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白的表达水平显著降低(P<0.05);②实时荧光定量PCR显示,基质金属蛋白酶13和血小板结合蛋白基序的解聚蛋白样金属蛋白酶5 mRNA表达降低,Ⅱ型胶原蛋白α1和软骨蛋白聚糖mRNA表达升高(P<0.05);③提示姜黄素通过促进自噬降低H_(2)O_(2)诱导的软骨细胞凋亡,这种作用可能与蛋白激酶B/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白信号通路有关。

基于载荷谱传动箱箱体动载系数分布研究

针对某特种车辆综合传动箱体强度过剩,质量过重的现状,需要对箱体进行进一步优化。而在优化过程中,传统方法基于转速转矩的经验公式计算一个较大的动载系数,减少了后续优化空间。基于载荷谱对平稳传动过程中的动载系数进行研究,首先对该箱体进行台架试验,测得危险部位的载荷谱,其次针对这些载荷谱进行处理获得一段平稳时间历程中的动载系数。运用极大似然法和拟合优度AD值对这些动载系数进行分布识别以及检验,最终获得99百分位的动载系数,并将其与经验公式计算动载系数进行对比,结果表明在平稳传动条件下,经验公式计算动载系数偏大,结构设计偏于保守,而99百分位动载系数较为合理,有助于轻量化设计的充分实现。

早期胃癌患者内镜黏膜下剥离术治疗的有效性及对患者并发症发生的影响

目的探讨早期胃癌患者内镜黏膜下剥离术治疗的有效性及对患者并发症发生的影响。方法选取早期胃癌患者68例,随机分为研究组和对照组各34例,对照组给予传统开腹手术治疗,研究组给予内镜黏膜下剥离术治疗。观察分析两组治疗疗效、生活质量评分、各项临床指标变化情况以及并发症发生率。结果与对照组比,研究组术后生活质量评分明显较高(P<0.05);与对照组比,研究组治疗疗效相对较高(P<0.05);与对照组比,研究组住院时间、手术时间以及下床活动时间均明显较短(P<0.05),且术中出血量相对较少(P<0.05);与对照组比,研究组穿孔、出血、吻合口瘘以及肠梗阻等多种并发症发生率均明显较低(P<0.05)。结论早期胃癌患者应用内镜黏膜下剥离术治疗可有效增强治疗疗效,并使手术时间以及住院时间进一步缩减,并减少手术期间的出血量,从而降低多种并发症发生的可能性,促进患者病情以及生活质量改善,可推广使用。

多轴随机振动下制动器防尘罩失效分析与优化

针对某型商用车制动器防尘罩提前失效的问题,采用基于实测载荷谱的数值仿真与试验验证相结合的方法,准确识别了失效原因,并提出寿命提升的优化改进方案。首先,分析防尘罩失效部位断口的微观形貌,确定失效机理;其次,结合防尘罩结构的模态分析与基于实测道路载荷谱的随机振动应力响应分析,识别结构失效原因;然后,考虑随机载荷多轴耦合特性,通过分析失效主导载荷,制定单轴高加速试验载荷谱,通过加速试验验证仿真分析结果的准确性;最后,通过形状优化给出防尘罩的寿命提升方案,并采用数值仿真进行了验证。结果表明:基于实测载荷谱的数值仿真与主导载荷下的高加速试验对防尘罩结构的失效分析吻合度良好,并与耐久试验结果一致,形状优化后的防尘罩寿命提升显著。该方法可为实际工况下多轴随机振动载荷作用的结构失效分析与优化提供参考依据。

基于用户大数据的电子助力制动器可靠性工况特征研究

本文中以不同地域和车型的实际用户运行数据为基础,通过提取制动工况片段对制动时间、制动距离和制动强度分布进行分析;根据台架试验数据,建立制动强度与工况载荷之间的关系,实现用户运行数据向工况载荷的转换,并分析用户载荷下典型部件的损伤和损伤贡献,进一步将用户工况与标准工况在频次和损伤方面进行对比,结果表明现有的可靠性试验规范难以有效复现用户实际制动水平。因此建议及早制定更加合理的电子助力制动系统可靠性评价规范。