基于RobotStudio的视觉分拣打磨工作站仿真设计

为解决中小型零件混流自动化生产等问题,提出基于RobotStudio的工业机器人视觉分拣打磨工作站的仿真设计方案。根据零件的生产工艺流程,利用UG软件创建视觉分拣打磨工作站的整体布局;通过分析工作站各个模块功能,设计了各模块的结构;利用RobotStudio软件构建了工作站仿真模型。以视觉引导Smart组件和输送链跟踪仿真为例,阐述了ABB工业机器人通过视觉引导获取工件空间位姿的四元数和欧拉角的转换方法,并介绍了视觉拍照、机器人与工业相机通信等动态仿真的设置过程,以及输送链跟踪动态效果的设置方法。为实现工作站全过程仿真,设计了整体工作站逻辑,编制了仿真工作站离线程序,并将仿真工作站同步到实验平台调试验证。该设计可为智能制造生产线的设计、制造及应用提供参考。

深部煤系储层缝间干扰多裂缝同步扩展规律试验研究

为研究深部煤系储层缝间干扰多裂缝同步扩展规律,采用自行研制的TCHFSM-I型大尺寸真三轴压裂渗流模拟装置,开展不同压裂孔间距、不同注液速率对多裂缝同步扩展规律的影响试验。通过观察和分析压裂过程中裂缝扩展形态、注液压力演化规律,以及声发射动态响应特征和注液流量演化特征,结果表明:压裂孔间距较小时,左右两侧裂缝扩展长度大于中部裂缝,随着压裂孔间距增大,左中右3条裂缝均衡扩展;增大注液速率可以使起裂压力增高,多裂缝长度增加,有效提高储层改造体积;增大压裂孔间距和注液速率,可以使左中右3个压裂孔的注液流量占比更均衡。

航空用高品质7050铝合金大规格扁锭熔铸技术研究

7050铝合金具有密度低、强度高、热加工性能优异等优点,在航空航天结构件上应用广泛。但在7050铝合金大规格铸锭半连续铸造过程中,存在热裂、成形困难、严重显微疏松和氧化夹杂等问题。本研究开发了大规格扁锭半连续铸造过程中合金熔体冶金质量控制技术,系统考察了精炼工艺、晶粒细化技术对大规格扁锭品质的影响规律,确定了大规格扁锭铸造工艺。结果表明,优化工艺制度能严控熔体内氢和夹杂物含量,采用Al-Ti-C晶粒细化工艺制度将晶粒度控制在1~1.5级,高质量的熔体质量缓解了合金凝固收缩应变,极高比例地解决了扁锭开裂问题。最终,形成了一套适用于大规格7050合金扁锭的熔铸工艺制度。

高应力沿空留巷协同让压机理研究

针对高应力沿空留巷围岩控制难题,基于峰值应变分别为2%、4%、6%的改性混凝土,提出了深井高应力下“顶板卸压-巷旁改性混凝土让压承载”协同作用的留巷围岩控制技术。运用理论分析与数值模拟相结合的方法,研究切顶卸压后使用不同型号改性混凝土做巷旁支护体时留巷围岩应力分布规律与顶板变形特征。研究结果表明:(1)顶板卸压后,改性混凝土峰值应变越大,支护体内部裂隙数量越少,对顶板变形的适应能力越强,然而峰值应变较大的改性混凝土弹性模量较低,在留巷后期提供的支撑力较小,支护体内部垂直应力随改性混凝土峰值应变的增加呈现出先增大后减小的趋势。(2)使用峰值应变为4%的混凝土做巷旁支护体时,支护体可以适应顶板变形并提供较高的支撑力,从而优化留巷围岩应力环境。

基于时频特征的反监听技术研究与应用

本研究旨在探讨一种基于时频特征设计的反监听技术,重点研究如何通过动态修改时序和频率增强特定频率范围内的人类语音干扰。本文针对现有的语音干扰技术展开研究,并与标准噪声注入方法进行了比较。研究方法包括理论分析和实验验证,通过对实际原型进行测试和验证,评估了基于时频特征提取的干扰信号在干扰语音识别系统方面的有效性。实验结果显示,当信噪比低于0dB时,所提出方法的文本识别错误率超过了60%;而当信噪比为0dB时,本文算法的文本识别错误率平均比当前干扰算法高出20%以上。此外,当干扰系统与录音设备保持相同距离时,本文算法在录音设备上产生的信噪比比当前算法低近2dB,这说明了所提出算法的高能量利用效率。因此,本研究成果对于提高通信安全和保护隐私具有重要意义,特别是在需要高度保密的通信环境中。

粗穗披碱草1H^(t)S染色体特异荧光原位杂交标记开发

小麦-粗穗披碱草1H^(t)S.1BL罗伯逊易位系高抗小麦条锈病和叶锈病,是小麦遗传改良的优异基因源。我们前期利用中国春ph1b基因突变体对该易位系进行诱导,获得了一批诱导后代材料,为了从中准确鉴定小麦-粗穗披碱草1H^(t)S小片段易位系,需要建立能够覆盖粗穗披碱草1H^(t)S染色体的荧光原位杂交(FISH)标记。本研究利用21个小麦及其近缘种探针、61个基于中国春基因组序列新开发的小麦1BS染色体探针以及40个根据简单三碱基重复序列新开发的探针对小麦-粗穗披碱草1H^(t)S.1BL易位系进行非变性FISH分析。结果显示,B74、B76和B77等36个探针(33个为新开发的)在1H^(t)S染色体上具有杂交信号,并且杂交信号可分为仅在染色体末端、仅在着丝粒处、同时在着丝粒处和近着丝粒处、覆盖1H^(t)S约3/4染色体臂、覆盖绝大部分1H^(t)S共五种类型。因此,部分探针单独使用或多个探针联合使用,其信号能覆盖1H^(t)S染色体,能够满足小麦-粗穗披碱草1H^(t)S小片段易位系鉴定,这可为小麦背景中粗穗披碱草染色质追踪提供新的检测手段。

烧结法制备Al-Ti-B中间合金粉体

采用TiO_(2)粉、CaO、Al粉和B_(2)O_(3)为原料,经混匀、压片、烧结后,制备出了Al-Ti-B中间合金粉末。利用XRD、SEM-EDS、XPS等表征手段,对烧结产物的物相组成、微观形貌和原子价态进行分析。结果表明,在钙铝比1.6、钛硼比5、1485℃烧结20 min的条件下,烧结产物的主要物相为Al_(3)Ti、TiB_(2)、Al、CaAl_(4)O_(7)和CaAl_(2)O_(4);烧结产物中Al_(3)Ti呈块状,TiB_(2)呈小颗粒状,两者均匀分布在铝基体中;TiO_(2)在反应中存在逐级还原的现象。烧结法可以制备出Al-Ti-B中间合金粉体。

超临界CO_(2)作用下煤岩组合体力学特性损伤及裂隙演化规律

将CO_(2)注入到深部不可采煤层是实现CO_(2)地质封存的有效途径之一,但CO_(2)在高压、高温作用下会处于超临界状态,为了探究超临界CO_(2)作用对煤系储层结构的影响,基于自主研发的超临界CO_(2)浸泡实验系统,结合声发射测试系统及RFPA3D数值模拟,研究了3种煤层厚度和3种顶底板岩性的“岩-煤-岩”(RCR)组合试件在超临界CO_(2)作用下的力学损伤特性及其裂隙扩展演化规律。研究结果表明:(1)超临界CO_(2)作用后,随煤厚增加RCR组合体抗压强度劣化幅度逐渐增大,弹性模量劣化幅度逐渐降低,而当岩煤强度比不同时,抗压强度和弹性模量劣化幅度基本一致,未呈现较大差异;(2)超临界CO_(2)作用会促进煤体塑性破坏,加剧RCR组合体由拉伸劈裂破坏向剪切塑性破坏转变的趋势,RCR组合体塑性破坏程度与煤厚和岩煤强度比均成正相关关系;(3)超临界CO_(2)浸泡作用促使RCR组合体更早进入弹性变形阶段,且经历更为短暂的弹性变形后发生失稳破坏,煤厚越大影响越大,而岩煤强度比影响较小;(4) RCR组合体失稳态势与煤厚成正比、与岩煤强度比成反比,破坏时动力显现强度与煤厚成反比,与岩煤强度比成正比;(5) RCR组合体总能量、耗散能、弹性能、盈余能随煤体厚度增加而逐渐降低,随岩煤强度比的增大而逐渐增大,超临界CO_(2)作用会使RCR组合体试件弹性能占比降低,耗散能占比升高,盈余能占比降低。综合上述研究成果可知,煤层越厚的地层越容易发生失稳,顶底板岩层强度越高的地层越不容易发生失稳,地层失稳破坏时动力显现强度与煤厚成反比、与岩煤强度比成正比。故在满足CO_(2)注入封存量前提的一定区域地层内,应选择顶底板岩层强度较高、煤层厚度较薄的区域地层封存CO_(2)安全性更高。该研究成果可为CO_(2)注入到深部不可采煤层进行地质封存的安全性提供一定的理论借鉴。

基于DEA模型的全国文物系统博物馆科研效率评价初步研究

学术研究对于博物馆各项业务的发展具有重要作用,科研效率评价是研判学术研究水平的有效指标之一。通过运用BCC-DEA模型和Malmquist-DEA模型,深入探讨2016-2020年间我国25个省市区文物系统博物馆科研效率的发展情况。研究发现,2016-2020年间我国文物系统博物馆科研效率总体呈现波动上升趋势,制约文物系统博物馆科研效率的关键是专业技术人才能力、科研设施和科研管理水平,通过完善文物系统博物馆科研设备、优化科研资源配置、提高科研人才素养,能够有效推动文物系统博物馆的学术研究从要素驱动、规模驱动向创新驱动的转变。

基于协同钝化策略制备高性能柔性钙钛矿太阳能电池

柔性钙钛矿太阳能电池由于可弯曲、重量轻、高功质比等特点,受到广泛关注.提升柔性钙钛矿太阳能电池转换效率最有效的策略是钝化钙钛矿薄膜内部的晶界缺陷以及钝化钙钛矿薄膜与电荷传输层的界面缺陷.本文设计制备了以柔性聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene glycol terephthalate,PET)为基材的柔性反式钙钛矿太阳能电池,采用了辛基氯化胺(octadecylamine hydrochloride,OACl)添加剂及表面钝化的协同钝化策略,提高了钙钛矿薄膜的结晶质量,改善了钙钛矿薄膜内部及界面处的缺陷,并最终得到了光电转换效率为20.80%的柔性反式钙钛矿太阳能电池.本文为制备高效柔性钙钛矿太阳能电池提供了一种有效策略.

小麦miRNA靶基因的体外实验验证

miRNA是一类内源非编码单链小RNA,广泛存在于动植物中,主要通过切割靶基因或者抑制靶基因表达参与细胞分化、生长和发育等多种生物学调控。目前缺少一种快速简便验证miRNA靶基因的方法。本研究基于前期筛选到的小麦特有的miRNA——Tae-miR9666a,合成其前体及前体突变体,并连接到表达载体上,构建含有GFP(绿色荧光蛋白)标记的靶基因过表达载体,共转化烟草,通过观察GFP的荧光亮度判断靶基因的切割情况,以此来验证miRNA与靶基因的相互作用。结果发现,共转miRNA前体的烟草叶片的荧光亮度较低,表明靶基因被miRNA切割,其后的GFP无法正常表达;共转miRNA前体突变体的烟草叶片的荧光亮度与单转靶基因的相当,表明miRNA前体突变体未切割靶基因,导致GFP正常表达。本实验有效证明了miRNA的靶基因切割情况,也表明利用烟草验证miRNA与靶基因相互作用是可行的。

能力素养下提高大学生毕业设计教学质量的措施

本文以太原理工大学采矿工程专业为例,探究了有效提高大学生毕业设计教学质量的主要途径,促进大学生技能和能力的提升、个人素养的塑造、实践与创新能力的培养,保证大学生毕业设计教学环节的良性循环,推动“双一流”的建设。

“三全育人”“五育并举”背景下新时代高校劳动教育的实践——以天津大学为例

加强新时代劳动教育,是中国特色高等教育的显著特点,是培养德智体美劳全面发展的时代新人的必然要求。天津大学站在为党育人、为国育才的高度,不断深化“三全育人”“五育并举”人才培养综合改革,探索新时代高校劳动教育新范式,为劳动教育更好融入高校人才培养体系,进一步落实立德树人根本任务提供经验参考。

猪塞内卡病毒A、猪水疱病毒和口蹄疫病毒三重荧光定量PCR检测方法的建立与应用

为建立一种鉴别猪塞内卡病毒A(SVA)、猪水疱病毒(SVDV)、口蹄疫病毒(FMDV)的方法,针对3种病毒的基因保守区域设计引物和探针,建立了可同时检测上述3种病毒的Taq Man三重荧光定量PCR方法。该方法仅能特异性扩增SVA和FMDV病毒基因以及SVDV阳性质粒,与猪繁殖与呼吸综合征病毒、经典猪瘟病毒、猪流行性腹泻病毒、猪圆环病毒2型、伪狂犬病病毒的阳性样品cDNA或DNA无交叉反应,对3种病毒核酸的最低检出限均为10 copies/μL,组内和组间变异系数均小于4%。应用该方法对2019-2022年采集的吉林省部分地区267份病料和本实验室留存的30份猪血清样品进行检测,未检出SVA、FMDV以及SVDV。建立的三重荧光PCR方法有利于对3种病毒进行有效的流行病学调查,可给快速准确鉴别致猪水疱症状病毒性疾病提供诊断方法。

穗分化末期-灌浆初期干旱胁迫对优质食味粳稻根系形态和叶片光合特性的影响

【目的】研究穗分化末期至灌浆初期土壤干旱对优质食味粳稻根系形态生理与叶片光合特性的影响,为水稻抗旱栽培提供理论参考。【方法】以南粳9108和丰粳1606为供试材料,分别在穗分化末期至籽粒灌浆初期20 d(BAH)、穗分化末期10 d(BH)与灌浆初期10 d(AH)设置轻度干旱(LD,ψsoil=−20±5 kPa)、重度干旱(SD,ψsoil=−40±5 kPa)及常规水分(CK)处理。【结果】1)在处理结束当天、处理结束后10 d、穗后30 d与成熟期,根长、根表面积、根体积、根尖数、根干质量与根系活力均表现为SD<LD<CK,根冠比呈相反趋势。在处理结束时,BAH时段SD、LD均与CK差异显著,除根冠比外,BH、AH时段SD与CK差异显著,LD与CK无显著差异。处理结束后10 d、穗后30 d与成熟期,BAH时期SD与CK差异显著,除根尖数外LD与CK差异不显著,BH时期SD根系部分指标与CK差异显著,AH时期水分处理间无显著差异。2)在处理结束时、处理结束后10 d、穗后30 d与成熟期,剑叶净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO_(2)浓度(Ci)、最大光化学效率(Fv/Fm)、光化学猝灭系数(qp)均表现为SD<LD<CK,非光化学猝灭系数(NPQ)呈相反趋势。在处理结束时,BAH时段SD、LD各指标均与CK差异显著,除Ci外SD、LD间差异也显著,BH、AH时段SD各指标均与CK差异显著,LD与CK差异不显著。在处理结束后10 d、穗后30 d与成熟期,BAH时段SD与CK差异显著,LD与CK差异多不显著,BH时段SD的Pn、Tr、Fv/Fm较CK差异显著,而AH时段各指标在水分处理间差异多数不显著。3)三处理时段下各胁迫处理间产量均表现为SD<LD<CK,BAH、BH时段不同水分处理间差异显著,AH时段LD、CK间无显著差异,但二者均与SD差异显著。【结论】BAH时期轻度干旱、重度干旱均会抑制根系生长与叶片光合能力,显著降低产量,其中轻度干旱影响较小。BH时期土壤重度干旱时,根、叶形态生理指标在处理结束后难以恢复至对照水平,AH时期轻度干旱、重度干旱处理各指标在处理结束后能较快恢复。可见,在穗分化末期至灌浆初期,水稻根系和叶片生长对穗分化末期干旱胁迫更为敏感。

不同加载速率无烟煤蠕变特性及能量演化规律

动压影响下蠕变煤体的力学特性对复采区遗留煤柱的稳定性及其控制具有重要的工程意义。通过开展不同加载速率条件下无烟煤的分级加载蠕变和加卸载试验,对无烟煤蠕变过程的应变特征、弹性模量及蠕变速率演化特征进行研究,并基于无烟煤的线型储能规律表征了蠕变过程的能量耗散规律,进一步阐释了无烟煤蠕变“硬化-损伤”机制。结果表明:加载速率小于0.04 mm/s时,无烟煤试件的轴向应变表现出明显的瞬时特性,但径向应变表现出明显的滞后性和蠕变性;随着加载速率的增加,试样在加载阶段的轴向硬化及径向扩容现象显著增强,蠕变速率衰减特征越显著。试样的实际屈服应力与加载速率满足线性下降关系,其储能系数、蠕变极限弹性能随加载速率增加均呈现先增加后趋于稳定的趋势;各应力水平的能量耗散率演化呈现“降低—稳定—增加”的趋势,分别对应试件的压密、弹性和屈服破坏阶段。从能量耗散角度分析无烟煤试样的“硬化-损伤”机制:硬化及损伤效应作用于蠕变全过程,试样在弹性阶段硬化及损伤作用效果相当导致试样的能量耗散率稳定,试样进入屈服破坏阶段后损伤效应占主导地位导致能量耗散率快速增加;试样硬化及损伤效应均随加载速率的增大逐渐显著,加载速率小于0.04 mm/s时,试样硬化效应强于损伤效应导致试样极限弹性能快速增加;加载速率增大导致的屈服应力降低会加速试样的损伤演化,当加载速率大于0.04 mm/s后,试样的损伤效应显著增强,硬化及损伤相互制约导致试样极限弹性能趋于稳定。

基于多模型集成算法的光纤陀螺温度补偿及实现

为降低光纤陀螺因温度效应产生的零偏漂移,以基于最小二乘法的多项式补偿模型和经遗传算法优化后的BP神经网络模型(GA-BP)为基学习器,通过集成学习算法建立了光纤陀螺的温度补偿模型,并对补偿后的光纤陀螺进行在线温度补偿实验。实验结果表明,该模型在-40~+60℃温变环境下将光纤陀螺的全过程零偏漂移降低了85%以上,且补偿后的启动段零偏输出均值更接近零位。

外泌体介导细胞损伤的研究进展

外泌体作为一种胞外小囊泡,由不同细胞主动分泌。有证据表明外泌体能够参与并介导靶细胞的许多生理过程。外泌体中包含多种类型的microRNA(miRNA)、DNA和蛋白质,有助于细胞间信息的传递,能调节受体细胞相关基因的表达,还能影响靶细胞的功能。细胞损伤作为疾病发生的病理基础,其调节过程中有外泌体的参与,外泌体不仅能作用于细胞间信号通路,还能通过外泌体miRNA作用于靶向蛋白等对细胞损伤修复起到调节作用。对外泌体在细胞损伤中作用的研究进展进行总结,并对其在动物疾病中的应用进行了展望。

坚硬顶板控制放顶方式及合理悬顶长度的研究

基于坚硬顶板长壁工作面初次跨落步距大、周期断裂悬顶长,对采场安全危害严重的特点,系统研究工作面顶板初次断裂的3种控制放顶方式和周期断裂的合理悬顶长度。通过建立两端固支岩梁力学模型,分析并比较采用循环浅孔拉槽、中部拉槽和端部拉槽等3种爆破控制放顶方式缩短坚硬顶板工作面初次断裂步距的拉槽深度与爆破工程量。结果表明,就爆破工程量而言,端部拉槽最小,中部拉槽次之,循环浅孔拉槽最大。通过顶板周期断裂悬臂岩梁力学模型的建立及其分析,基于工作面支架的设计工作阻力,推导顶板周期断裂的合理悬顶长度与工作面支架设计支护阻力,以及上覆岩层荷载和工作面控顶距之间的关系式。研究结果在晋城七岭煤矿15102工作面成功应用,可以为相应条件下坚硬顶板控制放顶提供理论依据与应用指导。

含瓦斯煤低温吸附过程能量变化规律研究

为了得出煤吸附甲烷过程中能量变化规律,通过高低温智能吸附实验箱分别进行温度为30、15、0、-15、-30、-45℃,初始吸附压力为1、1.5、2、2.5、3 MPa的煤吸附甲烷实验。结果表明:加大注气压力和降低吸附温度是影响煤在吸附甲烷过程温度变化量增大的2个重要因素;一定质量煤样吸附甲烷前后表面自由能会降低,热量会升高,且其差值因甲烷压力的升高而逐步增大;升压或降温在煤吸附甲烷过程中都使得煤温度变化量增大,实质上是煤表面自由能甲烷分子势能转化为热量值来维持整体能量平衡的现象。