7050铝合金修正本构模型及Zener-Hollomon参数演化

依据等温热压缩结果,研究了均匀化7050铝合金在变形温度为300~450℃、应变速率为0.001~1 s^(-1)及应变量为0.9下的变形行为。提出了一种考虑变形条件与材料参数耦合关系的修正Arrhenius本构模型。结果表明,该修正本构模型的平均绝对百分比误差和均方根误差分别为2.093%和1.983 MPa,说明该修正本构模型的预测精度较高。此外,由修正模型计算得到的拓展值与实验获得的真应力-真应变曲线的变化规律一致,也证明了修正本构模型具有较好的精确度与扩展性。最后,根据修正本构模型计算了7050铝合金在不同变形条件下的变形激活能Q和Zener-Hollomon参数(Z参数),分析了Z参数对变形组织的影响,结果表明,ln Z随变形温度和应变速率的增加而降低,并且随着ln Z的降低,其变形微观组织形态由动态回复逐渐转变为动态再结晶。

Zener-Hollomon参数对AZ61镁合金热变形行为的影响

利用Gleeble-3500热模拟试验机,对均匀化退火处理后的铸态AZ61镁合金进行了等温热压缩变形实验,研究了合金在变形温度为220℃~380℃、应变速率为0.001 s^(-1)~10 s^(-1)条件下的热变形行为和组织演变特征,并基于双曲正弦模型建立了合金的本构模型。研究了Zener-Hollomon参数对热压缩变形组织演变的影响规律,揭示了高Z值、中等Z值和低Z值对应参数条件下的变形合金呈现不同的组织形貌特征,并阐明了随Z参数的逐渐减小,变形组织逐渐由失稳组织、不完全动态再结晶组织转变为粗化的完全动态再结晶组织,确定了合理的热成形工艺参数区间对应的lnZ数值范围为22.17~29.25。

Zener-Hollomon参数对Cr4Mo4Ni4V高合金钢热变形行为的影响

依据热模拟压缩实验结果,研究Cr4Mo4Ni4V高合金钢在变形温度为950~1100℃、应变速率为0.001~1 s^(-1)条件下的热变形行为。基于Zener-Hollomon参数(Z参数)建立Arrhenius本构方程,并表征不同应变条件下材料常数(α,n,Q和lnA)的变化规律,证实所建立的本构模型具有较高的预测精度。此外,利用Z参数建立动态再结晶的临界模型,并结合微观组织在热变形中的演化规律,获得Z参数影响微观组织变形机制和软化行为的基本规律。研究结果表明:在高温低应变速率下,材料的流变应力较低,且呈现出明显的动态再结晶特征;在高ln Z(≥45.11)条件下,绝热剪切带和混晶是主要的微观组织形态;而在38.80≤ln Z≤43.40时,微观组织是以动态再结晶的形式发生软化和细化,且随着Z参数的减小,动态再结晶体积分数相应增加;而较小的ln Z(36.49)会导致再结晶晶粒粗化,不利于热加工。据此,获得的相关结论能够为Cr4Mo4Ni4V高合金钢热加工工艺的制定提供参考。

楔横轧韧性损伤模型中Zener-Hollomon参数的确定

为将温度和应变速率耦合到现存的韧性断裂准则中，文章利用Glecblc3500热模拟机对45钢进行压缩实验，采用最小二乘法计算Zener-Hollomon参数中的变形激活能Q，得到了45钢在温度1050℃～1200℃、应变速率1s^-1-100s^-1下的材料流动应力方程，不仅为韧性损伤模型的建立奠定了基础。而且可为应用韧性断裂准则模拟楔横轧心部缺陷的有限元模拟中的材料模型，提供基础数据。

基于Zener-Hollomon参数的MoLa合金本构研究

采用Geeble1500型热模拟试验机对MoLa合金进行等温恒应变速率压缩实验,研究在温度800~1 150℃、应变速率0.001~10 s^(-1)范围内的流变曲线特点及本构方程。结果表明,MoLa合金的流变应力随温度的升高和应变速率的降低而减小,变形机制主要以动态回复软化为主,在应变速率为0.001 s^(-1)时,1 000~1 150℃变形温度下软化现象最为显著,其流变应力随应变的增加而降低;采用双曲正弦函数建立Mo La合金本构方程,其变形激活能为342.68 k J/mol,经过误差分析得出所建立的本构方程的相关系数和相对误差分别为0.9441和7.13%,能够较好地预测该合金的热变形行为。

Ti-IF钢750-850℃变形的Zener-Hollomon参数方程

通过THERMECMASTOR-Z热模拟机对成分（％）为0．009C、0．047Ti的Ti-IF钢进行750～850℃变形速率1～70s^-1的单道次压缩变形试验。从不同变形温度和速度下所得应力-应变曲线表明，随变形速率和应变的增加，流动应力增大，但在实验温度范围内，变形温度对流动应力的影响不显著。该Ti—IF钢的Zener-Hollomon参数Z与变形速率ε和变形温度T的关系为：Z=εexp（42150／T）。

基于临床基线特征与颈动脉超声参数构建脑卒中高危人群颈动脉易损斑块模型

背景:研究表明,颈动脉斑块的易损性和弹性与斑块内新生血管的存在及形成程度有关。超声作为筛查和评价颈动脉易损斑块的首选检查手段,具有无创、操作便捷、可重复性高和无辐射等的特点。目的:基于临床基线特征与颈动脉超声参数,探讨脑卒中高危人群颈动脉易损斑块的影响因素,基于独立危险因素构建并验证风险列线图(Nomogram)预测模型。方法:回顾性选取2021年11月到2023年11月于抚州市第一人民医院行脑卒中筛查确定为脑卒中高危人群的180例患者作为研究对象,将180例患者按7∶3比例分为建模集(n=126)和验证集(n=54),根据颈动脉超声检查结果将建模集研究对象分为易损斑块组(n=54)和非易损斑块组(n=72)。通过多因素Logistic回归得出独立危险因素,构建Nomogram模型,并使用R语言绘制决策曲线以评估模型的临床效益。采用受试者工作特征曲线和校准曲线检验模型的预测效能,同时分析验证集的病例数据进行外部验证。结果与结论:①多因素Logistic回归结果显示,年龄、脑卒中家族史、颈动脉斑块最大厚度值、颈动脉斑块数量、尿微量白蛋白和尿微量白蛋白/肌酐均与脑卒中高危人群颈动脉易损斑块有关(P<0.05)。②构建的Nomogram模型受试者工作特征曲线下面积为0.917,灵敏度和特异度分别为79.6%和91.7%;决策曲线结果显示,该模型的潜在临床获益可观,可用性较高;校准曲线结果提示,模型具备较好的预测准确性;验证集结果显示,模型的外部预测性能良好。③结果说明,脑卒中高危人群颈动脉易损斑块受年龄、脑卒中家族史、颈动脉斑块最大厚度值等因素影响,基于各独立危险因素构建的风险Nomogram预测模型的预测性能良好,可为临床上治疗此类高危人群提供有力的参考依据。

关键参数对缓圆点波磨区段轮轨力的影响分析

以探究重载线路运行参数对车辆通过缓和曲线低轨侧波磨区轮轨力的影响规律为目的,基于Simpack多体动力学软件搭建了C80车辆-轨道耦合多体动力学模型,利用Matlab生成美国五级轨道随机不平顺,叠加缓圆点前钢轨波磨时域激励作为模型输入,仿真得到在缓圆点处不同波长、波深波磨状态下,缓和曲线长度、曲线半径、超高、行驶速度等关键参数对轮轨力的影响。通过分析一位轮对的轮轨力变化趋势和其最大增长率,发现波磨侧的轮轨力受波磨影响较大;无波磨一侧轮轨横向力受波磨的影响比垂向力大;曲线参数中,各指标最大增长率均随速度的增加而下降;除高轨侧轮轨横向力外,其余指标均随曲线半径的增大而减小;缓和曲线长度和超高的变化,对各指标最大增长率没有明显的降低作用,甚至随着运行参数的增加,指标最大增长率反而增加。

基于机器视觉的兰花几何参数测量方法

为实现兰花几何参数快速测量,以“金凤蝶”兰花为研究对象,搭建图像采集平台并设计了一套兰花花朵几何参数测量算法。采用Canny-Harris算法实现兰花角点检测,采用K-means算法、RGB阈值分割算法实现兰花分割,并采用MER算法及遍历算法实现兰花具体几何参数测量。进行兰花算法识别测量试验,结果表明:单株兰花测量仅需10 s左右,相较人工测量速率提升了近60倍,测量数据可为兰花选育种工作提供判断依据。

肉苁蓉种子离散元仿真参数标定

为寻求肉苁蓉种子离散元模型的物料特性参数,采用物理和仿真试验相结合的方法,以不同物性参数组合下肉苁蓉种子休止角为响应值,采用Plackett-Burman试验对参数进行筛选,获取显著性参数,即肉苁蓉种间静摩擦因数、肉苁蓉种间动摩擦因数、肉苁蓉种子-钢板静摩擦因数、肉苁蓉种子-钢板恢复系数。通过Box-Behnken试验建立休止角与显著性参数回归模型并优化,获取接触参数最优值,即肉苁蓉种间静摩擦因数为0.65、肉苁蓉种间动摩擦因数为0.07、肉苁蓉种子-钢板恢复因数为0.54、肉苁蓉种子-钢板静摩擦因数为0.43。通过仿真与物理试验对比验证,得到二者相对误差为2.05%,表明标定参数可为肉苁蓉种子播种机械仿真提供数据依据。

水稻秸秆营养穴盘热风辅助微波干燥工艺参数优化

为研究水稻秸秆营养穴盘在不同条件下的热风辅助微波干燥最佳工艺,以水稻秸秆营养穴盘的干燥速率和干燥后的形变量为指标,利用响应面研究微波功率、加热温度和热风速度对水稻秸秆营养穴盘热风辅助微波干燥工艺的影响,建立二次多项式的回归模型,并进行干燥工艺优化。结果表明:回归模型拟合性较高,可以较好地描述水稻秸秆营养穴盘的干燥过程;水稻秸秆营养穴盘热风辅助微波干燥的最佳工艺参数,即微波功率为1600 W、加热温度为60℃、热风速度为15 m/s时,干燥速率最快为4.015%/min,形变量最小为1.522 cm。研究结果可为促进水稻秸秆营养穴盘推广与应用提供重要的理论支撑及技术支持。

青少年特发性脊柱侧凸患者步态参数、肌肉参数与影像学的相关性

背景:步态分析作为一种没有辐射的动态评估方法,可以辅助影像学检查对脊柱侧凸患者进行评估,从而减少辐射暴露。目的:分析青少年特发性脊柱侧凸患者步态参数与影像学参数的相关性,并通过OpenSim仿真建模初步探索潜在机制。方法:选取Cobb角10°-45°、年龄10-18岁的青少年特发性脊柱侧弯患者20例为青少年特发性脊柱侧凸组;对照组是同年龄阶段,且相同体质量指数区间的正常儿童,共计纳入40例受试者。比较两组受试者步行时空参数、运动学参数、动力学参数及步态偏差指数的差异,探索病理步态与冠状面平衡的相关性,并对相关机制进行初步研究。结果与结论:(1)步态参数组间比较结果表明,青少年特发性脊柱侧凸组患者左侧支撑相、左侧双支撑相占整个步态周期的百分比增加,同时左侧摆动相占整个步态周期的百分比减少(P <0.05);青少年特发性脊柱侧凸组患者左侧髋关节最大内收角度大于对照组,双侧髋关节最大外展角度明显小于对照组(P <0.05);两组双侧足跟初始着地时踝关节角度相比差异有显著性意义(P <0.05);青少年特发性脊柱侧凸患者蹬离地面时右侧髋关节屈曲肌群峰值功率显著变小(P <0.05);(2)相关性研究结果显示,右侧髋关节最大外展角度与Cobb角呈显著正相关(r=0.552,P=0.012),右侧髋关节屈曲肌群峰值功率和C7侧方偏移呈显著负相关(r=-0.475,P=0.034),左侧足跟着地时踝关节角度与冠状面骨盆倾斜度呈显著正相关(r=0.476,P=0.034);(3)肌肉长度模拟计算结果表明,青少年特发性脊柱侧凸患者臀中肌肌纤维长度变化显著减少(P <0.05),双侧腹内斜肌肌纤维长度变化显著减少(P <0.05);比较两组受试者在足跟着地时的肌纤维长度发现,青少年特发性脊柱侧凸患者足跟初始着地时腓肠肌内外侧头和比目鱼肌的肌纤维长度均变短(P <0.05);(4)结果发现,青少年特发性脊柱侧凸患者躯干的姿势稳定性控制下降,表现为步频变慢、支撑相双支撑相百分比增加及摆动相百分比减少;普遍存在低足跟着地模式,是由双侧跟腱紧张引起的;青少年特发性脊柱侧凸患者存在髋屈曲肌群做功能力下降,可能与关节角速度及主弯方向相关。

超声参数与瘢痕妊娠分型的关联性及诊断价值研究

目的 探讨超声参数与瘢痕妊娠分型的关联性及诊断价值。方法 选取2021年10月~2022年12月河北省衡水市第二人民医院73例CSP患者设为研究组,另选取同期正常妊娠女性73例设为对照组。两组受检者均接受TVS检查,统计研究组与对照组、研究组不同CSP分型患者超声检查参数[瘢痕肌层厚度(CSM)、子宫下段前壁血流阻力指数(RI)、最小矢状肌厚度],分析超声检查参数与CSP分型的关联性,并比较各参数对CSP的单独及联合诊断效能。结果 研究组CSM、RI、最小矢状肌厚度低于对照组(P<0.05)。不同CSP患者CSM、RI、最小矢状肌厚度间存在显著差异(P<0.05);多重比较,Ⅱ型CSP患者CSM、RI、最小矢状肌厚度低于Ⅰ型CSP患者,Ⅲ型CSP患者CSM、RI、最小矢状肌厚度低于Ⅱ型CSP患者(P<0.05)。CSM、RI、最小矢状肌厚度与CSP疾病分型存在显著负相关关系(P<0.05)。CSM、RI及最小矢状肌厚度联合诊断CSP的AUC为0.719%,大于CSM、RI及最小矢状肌厚度单独诊断的0.706、0.660、0.625。结论 CSP经超声检查可见明显异常,不同CSP分型患者各检查参数存在显著差异,两者具有紧密相关性,临床可通过超声检查对疾病进行诊断评估。

基于瘤体及瘤周多参数MRI对乳腺病变良恶性诊断列线图预测模型的构建与评价

目的:建立基于瘤体及瘤周多参数MRI的乳腺病变良恶性鉴别诊断的列线图模型,并验证其预测效能。方法:纳入经病理学检查明确乳腺病变性质的100例患者作为研究对象,所有患者均行核磁共振(MRI)检查和病理检查,根据病理检查结果分为乳腺良性病变组(n=62)和乳腺恶性病变组(n=38)。收集患者临床资料、瘤体各参数、瘤周各参数以及乳腺病变良恶性情况。多因素Logistic回归分析筛选乳腺恶性病变的危险因素并构建列线图预测模型,采用受试者工作特征(ROC)曲线和Hosmer-Lemeshow拟合优度检验验证模型的预测效能及拟合优度;内部验证采用Bootstrap。结果:乳腺恶性病变组病灶直径、平均扩散峰度(MK)、MDp/t、瘤周与瘤体MKp/n高于乳腺良性病变组(均P<0.05);乳腺恶性病变组表观扩散系数(ADC)值、平均扩散率(MD)、非对称磁化转移率(MTRasym)、MKp/t、MDp/n低于乳腺良性病变组(均P<0.05)。多因素分析结果显示,病灶直径、MK、MDp/t、MKp/n升高,ADC值、MD、MTRasym、MKp/t、MDp/n降低是乳腺恶性病变的独立影响因素(均P<0.05)。基于上述独立影响因素构建乳腺恶性病变的列线图预测模型,曲线下面积(AUC)为0.827。Hosmer-Lemeshow拟合优度检验显示P值为0.004。采用Bootstrap法,生成的校准曲线拟合良好。结论:瘤体及瘤周多参数MRI对乳腺病变良恶性鉴别诊断具有重要预测价值,基于乳腺恶性病变的独立影响因素构建的列线图预测效果良好,能直观预测乳腺发生恶性病变的概率。

高地应力软岩隧道仰拱结构受力特性与参数优化

为探索高地应力软岩隧道施工期间仰拱结构受力特性与合理支护参数,以陕西省宝汉高速公路连城山隧道工程为依托,针对仰拱施工病害及其主要影响因子,采用现场试验与数值模拟相结合的方法,探讨了不同影响因素下的仰拱结构变形与力学响应,分析了仰拱结构变形与受力对不同影响因素的敏感性,基于仰拱结构病害特征及数值模拟结果,对仰拱半径(深度)、仰拱厚度等支护参数进行了优化,并进行了工程验证。结果表明:连城山隧道施工期间仰拱二次衬砌最大接触压力达1.034 MPa,混凝土最大应力超过其抗压强度(30 MPa),出现了仰拱回填隆起、开裂等病害,仰拱设计支护参数难以保障结构稳定;地应力水平和基底围岩劣化对仰拱结构变形与受力状态均有显著影响,其中基底软化深度的影响最为突出,地应力水平次之;减小仰拱半径、增大仰拱厚度、增大仰拱钢筋直径、减小仰拱钢筋间距均能显著抑制仰拱变形,而提高混凝土强度等级对控制仰拱变形效果不明显,且经济性较差;优化后的仰拱受力得以明显改善,有效控制了仰拱结构病害,避免了频繁拆换仰拱,保障了隧道结构安全稳定。研究成果可为类似软岩隧道仰拱变形控制及病害防治提供重要借鉴。

面向夹持采收的油菜薹夹段茎秆离散元参数标定与优化

为提高离散元法对指导油菜薹有序采收装备设计与优化的准确性和可靠性,该研究以双行垄作移栽的“农大1号”双低甘蓝型油菜机械化适收期油菜薹夹段茎秆为对象,测定其本征参数、表面接触参数以及破碎力学参数,利用EDEM仿真软件Hertz-Mindlin无滑移模型和Hertz-Mindlin with bonding粘结模型建立夹段茎秆堆积仿真标定模型和破碎仿真标定模型。采用逐步调整仿真参数使仿真试验值与物理试验值逼近的方法,利用夹段茎秆堆积仿真标定模型,以休止角仿真试验值与实际物理试验值的相对误差为目标,完成夹段茎秆表面接触参数的标定与优化;利用破碎仿真标定模型,以轴向压缩和弯曲仿真试验与实际物理试验的最大轴向压缩力和最大弯曲力的相对误差为目标,利用标定后的表面接触参数完成夹段茎秆粘结参数的标定与优化。最后,利用夹段茎秆的径向压缩与剪切、内芯与表皮拉伸的破碎仿真力学试验和有序采收EDEM-Recurdyn耦合仿真试验验证标定后的表面接触参数和粘结参数。结果表明,仿真与实测试验的破碎力学参数相对误差在5%以内,且仿真与实测的“时间-载荷”曲线变化趋势一致,低速、中速和高速档的有序采收仿真试验结果与实际物理试验结果相对误差在7.0%以内。研究结果表明,采用离散元仿真方法研究油菜薹采收过程具有可行性,标定结果可用于指导油菜薹机械化生产。

DCE-MRI定量参数在乳腺癌分期及预后评估中的应用观察

目的观察动态增强磁共振成像(DCE-MRI)定量参数在乳腺癌分期及预后评估中的作用。方法选取2019年1月-2020年1月期间本院收治的女性乳腺癌患者共94例,为乳腺癌组。另选取同期入院诊治的女性良性乳腺变患者共92例,为良性病变组。两组患者分别于术前进行DCE-MRI定量参数检查,比较两组容量转移常数(K_(trans))、回流速率常数(K_(ep))和血管外细胞外间隙容积分数值(V_(e));分析K_(trans)、K_(ep)、V_(e)在乳腺癌不同分期中的差异;比较K_(trans)、K_(ep)、V_(e)在不同预后情况下的差异;绘制ROC曲线分析定量参数与乳腺癌预后的诊断效能。结果乳腺癌患者K_(trans)、K_(ep)值高于乳腺良性增生患者,而V_(e)值低于乳腺良性增生患者(P<0.05);乳腺癌不同分期K_(trans)、K_(ep)、V_(e)存在明显差异(P<0.05),随着病情进展K_(trans)、K_(ep)逐次增加,V_(e)逐次下降;Pearson相关性分析显示,术前乳腺癌分期与K_(trans)、K_(ep)呈正相关,与V_(e)值呈负相关(P<0.05);乳腺癌患者预后不良组K_(trans)、K_(ep)高于预后良好组(P<0.05);ROC曲线分析结果显示K_(trans)、预测乳腺癌预后不良AUC及特异度最高。结论DCE-MRI定量参数K_(trans)、K_(ep)、V_(e)在乳腺癌临床分期密切相关,且可用于乳腺癌预后评估。

蚕豆物性参数测定与离散元仿真参数标定

采用离散元法对蚕豆与收获机具间的相互作用进行数值仿真研究,实现对蚕豆收获机具关键部件相关参数的设计与优化,以提高研究效率、减少研究成本。为此,通过物理试验对蚕豆基本物性参数、接触力学参数和休止角进行测定,参考物理试验测定结果选取仿真试验参数取值范围。以仿真试验休止角为响应值,由Plackette-Burman(PB)试验得到显著影响休止角的试验参数(蚕豆-蚕豆静摩擦因数、蚕豆-钢板静摩擦因数、蚕豆-钢板滚动摩擦因数),并利用最陡爬坡试验在PB试验基础上得到显著参数的取值范围。采用Box-Behnken(BB)试验在休止角与显著参数之间建立二阶回归模型,以休止角物理试验测定值为目标值,对显著参数进行寻优,获得最优参数组合,即蚕豆-蚕豆静摩擦因数0.25、蚕豆-钢板静摩擦因数0.47、蚕豆-钢板滚动摩擦因数0.35。最后,通过T检验得到P>0.05,表明采用最优参数组合得到的休止角仿真值与实测值相差无几,验证了最优参数组合的可靠性。

基于开关瞬态高频振荡特征的寄生参数提取原理与实现方法研究

寄生参数是影响电力电子系统安全运行与效率优化的重要因素。该文提出一种基于开关瞬态高频振荡特征的寄生参数提取方法。与利用开关瞬态中电压、电流变化斜率的现有方法相比,基于振荡特征的参数提取方法对开关瞬态波形幅值测量准确度以及通道采样同步等方面的要求低,因此对信号衰减与延迟等问题具有较高的鲁棒性。该文首先对器件关断激发的漏源极之间的瞬态振荡进行详细数学推导。然后,讨论由寄生电感、寄生电容与器件共同构成的二阶以及四阶电路的振荡行为,归纳出参数提取方法并详细讨论对应的硬件与算法设计。为验证所提方法的通用性与有效性,以电力电子全换流回路中各组成部件为对象进行验证。在铜片、叠层母排、母线支撑电容、汇流铜条以及半导体功率模块等部件进行寄生参数提取,实际效果表明该方法能提取10 nH数量级的微量寄生参数,且参数辨识的一致性高,具有操作简明、提取误差小等优势。

海南岛4—9月短时强降水的天气型和环境参数特征

利用海南岛加密自动站逐小时降水资料、ERA5再分析资料,对海南岛短时强降水日环流配置进行了天气学分型,并进一步探讨了各天气型下海南岛短时强降水的时空分布、环流形势和关键环境参数特征。结果表明:(1)海南岛短时强降水有明显的日变化特征,呈单峰型,主要出现在15:00—19:00。(2)海南岛短时强降水的天气型主要有南海低压槽、华南沿海槽、西南低压槽和冷锋型。(3)南海低压槽、华南沿海槽、西南低压槽和冷锋型短时强降水分别占37%,31%,16%和16%。南海低压槽和华南沿海槽型主要出现在7、8和9月;西南低压槽型除9月外,其余各月份均可能出现;冷锋型绝大多数出现在4、5月。(4)南海低压槽和华南沿海槽型整层湿度条件都较好,不稳定能量较大,垂直风切变较弱。西南低压槽型不稳定能量较大,湿度条件一般,垂直风切变较弱。冷锋型存在明显的上干下湿特征,垂直风切变最大,0~6 km风速差75%分位大于10 m/s,不稳定能量最小。