多层隔热下工作面进风巷围岩传热特性

深部矿井热害问题日益凸显,严重威胁作业人员生命健康,进一步影响矿井生产效益。本文通过围岩钻孔实验方法,研究了门克庆煤矿2102工作面、3100工作面、3106工作面及3107工作面进风巷围岩温度随径向深度变化规律;基于ANSYS软件,对膨胀玻化微珠水泥隔热材料与空气夹层协同隔热效果进行研究。研究结果表明:围岩温度与径向深度之间的关系符合ExpAssoc模型,相关系数R2为0.99106;膨胀玻化微珠水泥隔热材料与空气夹层厚度均为3 cm、6 cm、9 cm、12 cm、15 cm、18 cm时,材料-空气协同隔热顺序与空气-材料协同隔热顺序相比,原巷道壁面温度更高,调热圈半径更小,隔热效果更好;材料-空气协同隔热时,空气夹层厚度在12 cm内对隔热效果影响更大,材料层厚度在6~18 cm内对隔热效果影响更大;对流换热系数与隔热层厚度呈反比,空气夹层厚度在12 cm内其变化幅度大,而受材料层厚度影响较小。本文研究结果可为矿井多层隔热降温提供参考。

卧床患者主被动训练智能康复踏车及其应用进展

据统计,2022年我国60岁及以上老人已占全国人口的19.8%^([1]),已经进入深度老龄化社会,失能、半失能老年人数量近5千万,其中很大一部分因跌倒和患有脑血管疾病、恶性肿瘤、器官衰竭、骨折及老年痴呆等疾病^([2—3])无法下床活动。长期卧床会导致心脏与骨骼肌萎缩、骨骼强度下降、血管功能紊乱等废用现象以及压疮、泌尿系统感染、坠积性肺炎等并发症的产生^([4—5]),运动康复训练是防治这些并发症的重要手段。为解决传统运动康复劳动强度大、治疗效率低,以及我国康复治疗师严重不足等问题,近年来康复机器人在临床应用得越来越广泛。

连采面压风口和抽风口风流调控下除尘效果分析

为降低连采面粉尘浓度,对加入抽、压风口垂直下偏角对降尘效果的影响规律进行了研究。以红柳林煤矿25211工作面为例,将压风筒直径d_(1)、压风口水平偏转角α_(1)、压风口垂直下偏角β_(1)、抽风筒直径d_(2)、抽风口水平偏转角α_(2)和抽风口垂直下偏角β_(2)等6个参数作为风流调控参数,通过数值模拟获取了不同风流调控参数调控后的粉尘浓度数据。基于响应曲面法和粒子群优化算法,以司机位置处和呼吸带高度粉尘浓度为优化目标,获得了连采面最佳风流参数。研究结果表明:加入抽、压风筒垂直下偏角,改变压抽比和压风筒距尘源的位置,粉尘浓度均降低;工作面与连采机之间的作业空间内,巷道下部粉尘浓度高于上部粉尘浓度;在距迎头40m巷道范围内,粉尘浓度呈现出先逐渐增加后逐渐减小的变化趋势;各参数对司机位置处和呼吸带高度的粉尘浓度影响程度分别为α_(1)>β_(1)>d_(1)>d_(2)>α_(2)>β_(2)、d_(2)>α_(1)>d_(1)>β_(1)>β_(2)>α_(2);通过上述分析获得的连采面最佳风流参数为d_(1)=0.9m、d_(2)=1.1m、α_(1)=0°、β_(1)=1°、α_(2)=10°、β_(2)=8°。经调控后司机位置处粉尘浓度由297.09mg/m^(3)降低到134.98mg/m^(3),降低了54.57%;呼吸带高度粉尘浓度由217.35mg/m^(3)降低到86.50mg/m^(3),降低了60.20%,有效降低了巷道内粉尘浓度,实现了连采面粉尘的高效防控。

半导体制冷技术在熔融沉积快速成型工艺中的应用及开发

对半导体制冷技术和快速成型技术做了简要的说明和分析;对熔融沉积型快速成型工艺精度的影响因素进行了归纳和分析;展示了其应用案例,展望了其发展前景。

纵向通风下公路隧道双火源火灾烟气扩散研究

采用试验与数值模拟研究隧道双火源火灾临界风速变化,重点研究双火源功率和火源间距对临界风速的影响。结果表明:随着火源间距增加,临界风速逐渐降低,当两火源间距达到极限距离时,临界风速不再变化;当进风口侧火源功率确定时,在极限间距内出风口侧火源功率增大时,临界风速增大,说明出风口侧的火源对进风口侧的烟气回流有促进作用;在极限间距内,临界风速随火源间距增加呈二次方递减到一个稳定值;两火源总功率越大,临界风速随着间距增加降低的幅度越明显。并得到了临界风速的预测公式。

基于载波相位差分的多频多GNSS测速精度评估

基于载波相位历元间差分测速方法,建立了全球卫星导航系统(global navigation satellite system,GNSS)单点测速的数学模型,分析了其误差源,并结合实测数据对多GNSS系统各频点及其无电离层组合、不同系统组合的测速精度进行了对比分析。实验结果表明:不同系统不同频点的测速精度有所差异,BDS(BeiDou navigation satellite system)的B1I、B1C、B3I、B2a频点和Galileo(Galileo positioning system)的E1、E5a、E6、E5b、E5频点的测速精度相当,水平方向优于1.5 mm/s,高程方向优于3 mm/s;BDS的B2I和GPS的L1、L2、L5频点的测速精度相当,水平方向在1.5~2 mm/s,高程方向在3~4mm/s;GLONASS(globalnavigationsatellitesystem)的G1、G2频点测速精度最差,水平方向在3~4 mm/s,高程方向在5~5.5 mm/s;双频无电离层组合由于放大了观测值噪声,其测速精度低于单频。此外,多GNSS组合增加了可见卫星数,降低了PDOP(position dilution of precision)值,能够显著提高测速精度。相对于单GPS系统,GPS/BDS/GLONASS/Galileo组合测速精度在水平方向提高40%,高程方向提高46%;在截止高度角40°时,水平方向速度优于1 cm/s、高程方向优于2 cm/s下的测速可用率由48%提高到98%。

利用不同时间同步体制钟差评估北斗三号星载原子钟性能

全球卫星导航系统(global navigation satellite system,GNSS)星载原子钟性能的优劣直接影响GNSS观测信号质量、测距精度、钟差预报与卫星自主导航能力,从而间接影响整个导航系统的服务性能。结合北斗三号系统独特的星间链路(inter-satellite link,ISL)和星地时间双向比对(two-way time transfer,TWTT)体制以及常用的精密轨道与钟差确定(orbit determination and time synchronization,ODTS)体制所估计的精密钟差数据,分析评估了北斗三号在轨原子钟服务性能。结果表明,3种钟差确定体制评估的频率准确度和漂移率结果基本一致,所有卫星频率准确度在(-4~2)×10^(-11)范围以内,氢钟频率准确度优于铷钟,ISL钟差评估的频率漂移率精度略优于ODTS。在评估原子钟稳定度方面,3种钟差确定体制各有优势,短期稳定度方面,ODTS钟差评估优于ISL钟差,基于ODTS评估的3000 s稳定度可达3×10^(-14),且氢钟的短期稳定性优于铷钟;中长期稳定度方面,当平滑时间大于1×10^(4)s时,采用ISL体制的钟差评价中长期稳定度更接近于北斗三号星载原子钟的实际情况;对于7 d以上的长期稳定度评估,基于TWTT的广播钟差评估结果接近于ISL,可用于快速评估。

卧姿下肢康复训练运动生物力学特性

现有的卧姿康复机器人功能单一、使用率低。该文设计了仰卧踏车、仰卧抬腿、侧卧抬腿等典型卧姿训练动作测量实验,并基于OpenSim建立了卧姿肌肉骨骼模型,计算分析关节角度、肌肉激活度及其耦合关系,研究了卧姿康复训练时髋、膝、踝关节及其主要驱动肌群的变化规律,探讨卧床患者运动训练的康复机制,为相关康复机器人的运动功能设计提供了理论依据。结果表明:仰卧踏车具有更高的膝关节与踝关节活动度,但整体肌肉激活度表现较另2种动作偏低;其关节运动幅度越大,肌肉激活度越高。仰卧抬腿与侧卧抬腿分别对髋关节屈曲与外展活动度以及相关肌群有明显激活;抬腿速度越快,肌肉激活度越高,但相对于地面的水平位移量越大;抬腿角度变大时,肌肉激活度均值整体降低,相对于地面的水平位移量变大。该研究发现仰卧抬腿、侧卧抬腿、仰卧踏车运动对人体关节与肌肉的作用各有侧重,在临床上采用侧卧、仰卧等多种动作组合训练可以提高康复效果,康复机器人最好能提供更多的矢状面和冠状面康复训练功能。

数字时代文物虚拟展示实践研究——以三星堆文物为例

虚拟展陈不仅是对传统文物展陈的补充和发展,更是对虚拟现实技术本身的创新应用,也将进一步推动博物馆的数字化升级。据此,对数字文物、虚拟展陈等内容进行持续深入的创新研究,无疑具有重要意义。本次实践以三星堆文物为研究对象,完成三维点云虚拟展示实践研究,旨在拓展文物保护与虚拟展陈的多样性,强化虚拟展示的传播和教育功能,为数字文物研究提供一定的理论和应用参考价值。本文认为数字文物的虚拟展示应符合数字时代的发展需求,艺术与科技的创新融合将会为我国文物保护与数字传播,以及文化价值创新提供丰富的应用场景和实践空间。