滤波辨识(10):多变量Box-Jenkins系统的滤波辅助模型递阶广义增广参数辨识

针对多变量Box-Jenkins模型,即多变量输出误差自回归滑动平均(M-OEARMA)系统,利用滤波辨识理念和辅助模型辨识思想,研究和提出了滤波辅助模型递阶广义增广随机梯度辨识方法、滤波辅助模型递阶多新息广义增广随机梯度辨识方法、滤波辅助模型递阶广义增广递推梯度辨识方法、滤波辅助模型递阶多新息广义增广递推梯度辨识方法、滤波辅助模型递阶广义增广最小二乘辨识方法、滤波辅助模型递阶多新息广义增广最小二乘辨识方法。这些滤波辅助模型递阶广义增广辨识方法可以推广到其他有色噪声干扰下的线性和非线性多变量随机系统中。

滤波辨识(11):多变量CARARMA系统的滤波递阶广义增广迭代参数辨识

针对多变量受控自回归自回归滑动平均(M-CARARMA)系统,利用滤波辨识理念和递阶辨识原理,研究和提出了滤波递阶广义增广梯度迭代辨识方法、滤波递阶多新息广义增广梯度迭代辨识方法、滤波递阶递推广义增广最小二乘迭代辨识方法、滤波递阶多新息广义增广最小二乘迭代辨识方法等。这些滤波递阶广义增广迭代辨识方法可以推广到其它有色噪声干扰下的线性和非线性多变量随机系统中。

奥连特盆地隐蔽油藏高效滚动勘探开发方法技术及应用——以厄瓜多尔14和17区块为例

厄瓜多尔14和17区块位于奥连特盆地前渊带,主要含油层系为Napo组的M1,U和T段。现已开发油田进入高含水阶段,资源接替面临挑战。通过基于趋势面驱动的叠后地震数据连片一致性处理、时-频衰减高精度合成记录标定和解释及各向异性变速成图,精细刻画了低幅度构造,发现了一批低幅度构造油藏。采用分频迭代去噪拾取薄层弱反射系数,以其重构的叠后宽频有效信号为约束,采用相控波形非线性反演,定量预测了埋深3 000 m的2~5 m厚潮汐水道砂岩,发现了多个M1超薄层岩性油藏。依据区域水动力条件、低幅度构造油藏油-水界面趋势及油藏能量特征,发现了LU水动力油藏并滚动扩边。通过观察大量岩心薄片,发现海绿石在石英砂岩储层中呈胶结物和颗粒两种赋存状态,建立了海绿石双组构测井解释体积模型,评价并识别了UT低电阻率油藏。基于热带雨林地表和隐蔽油藏特点,按照“整体部署、分批实施、跟踪评价、及时调整”的策略,实现滚动勘探、评价和快速建产,探井和评价井成功率大于90%。

滤波辨识(12):多变量OEARMA系统的滤波辅助模型递阶广义增广迭代参数辨识

针对多变量输出误差自回归滑动平均(M-OEARMA)系统,即多变量Box-Jenkins系统,利用滤波辨识理念和辅助模型辨识思想,研究和提出了滤波辅助模型递阶广义增广梯度迭代辨识方法、滤波辅助模型递阶多新息广义增广梯度迭代辨识方法、滤波辅助模型递阶递推广义增广最小二乘迭代辨识方法、滤波辅助模型递阶多新息广义增广最小二乘迭代辨识方法等。这些滤波辅助模型递阶广义增广迭代辨识方法可以推广到其它有色噪声干扰下的线性和非线性多变量随机系统中。

基于频域和时域法的电池包随机振动疲劳计算对比研究

针对频域法和时域法在随机振动疲劳计算中的适用性问题,以某型号电池包为研究对象,综合研究了2种方法的计算精度和计算效率.首先,建立电池包有限元模型,并通过模态试验进行验证;其次,以国标GB 38031―2020加速度功率谱密度(PSD)载荷谱作为频域载荷输入,并利用傅里叶逆变换技术将其转换为加速度时域载荷;最后,分别基于频域法和时域法计算电池包的振动加速度、应力和疲劳寿命,并进行了计算精度、效率的对比分析和精度的试验验证.结果表明,在电池包总振级和应力均方根值(RMS)方面,频域法和时域法计算结果相近,相对误差小于16%;在加速度和应力峰值方面,频域法“3σ”计算结果与时域法差距较大,若采用“4σ”或“5σ”原则,计算结果与时域法相近,相对误差小于15%;在振动疲劳方面,频域法计算寿命约为时域法的3~6倍,主要原因包括Dirlik模型和应力响应PSD谱差异,其中Dirlik模型造成的差距小于1.5倍;在计算效率方面,频域法比时域法高约134倍.试验数据表明,时域法计算精度更高,适用于结构危险位置振动疲劳的精确计算,而频域法计算效率更高,适用于结构危险位置的快速预测.

尿液中蛋白结合毒素水平与上尿路结石的相关性研究

目的·探讨尿液中蛋白结合毒素(protein-bound uremic toxin,PBUT)水平与上尿路结石形成的关系。方法·以海南省儋州市海头镇社区18~80岁居民为研究对象。记录研究对象基本信息和近3 d饮食情况,收集空腹血清和24 h尿液标本,所有对象接受肾脏和输尿管B超检查。将B超检查发现有上尿路结石或有明确上尿路结石病史的对象作为结石组,其他作为非结石组。检测血、尿中结石形成相关的生化指标,通过高效液相色谱检测血、尿中的PBUT(硫酸吲哚酚、3-吲哚乙酸和硫酸对甲酚),以及尿草酸和尿枸橼酸水平。通过多因素Logistic回归分析上尿路结石形成的相关因素。采用Spearman相关性检验分析尿PBUT与尿尿酸、草酸和枸橼酸的相关性。结果·经筛选,共纳入117例研究对象,其中结石组54例,非结石组63例。2组的性别、年龄、血清指标,以及高血压、糖尿病、高尿酸血症/痛风等合并症比例方面差异均无统计学意义。结石组的24 h尿液pH值、钙、尿酸和氯均显著高于非结石组(均P<0.05),而硫酸吲哚酚显著低于非结石组(P<0.05)。多因素Logistic回归分析结果显示,除尿钙外,尿硫酸吲哚酚水平(OR=0.929,95%CI 0.875~0.986,P=0.016)也是上尿路结石形成的独立相关因素。Spearman相关性分析结果显示,24 h尿液中3-吲哚乙酸(r=0.420,P=0.000)和硫酸对甲酚(r=0.307,P=0.001)水平均与草酸呈正相关,硫酸对甲酚水平与尿酸呈正相关(r=0.297,P=0.002),硫酸吲哚酚水平与枸橼酸呈正相关(r=0.289,P=0.002)。结论·在该研究人群中,尿硫酸吲哚酚水平降低可能是上尿路结石形成的独立危险因素,且尿液中PBUT水平与尿酸、草酸、枸橼酸的水平相关。

锆基非晶合金电解质等离子体抛光工艺及废液处理

电解质等离子体抛光技术在非晶合金结构件的应用仍处于探索阶段,而且会产生含较高浓度的重金属和氟离子废液。为了提高锆基非晶合金结构件的表面质量以满足其使役性能,研究抛光时间、工作电压、硫酸铵浓度、初始温度、工件入水深度、阳极挂具材料等电解质等离子体抛光工艺参数对锆基非晶合金表面粗糙度、晶化情况的影响,并利用正交试验进行参数组合优化,对比不同参数对于表面粗糙度的影响显著程度。最后针对抛光后废液污染的问题,探究并配套合适的废液处理方案。结果表明:影响抛光后材料表面质量因素的显著程度为抛光时间>工作电压>初始温度>硫酸铵浓度,最优抛光工艺参数组合为抛光时间8 min,工作电压220 V,初始温度88℃,硫酸铵浓度为5%,此时表面粗糙度为0.103μm。经化学混凝沉淀法和离子交换树脂法组合工艺处理后,出水废液中的重金属和氟离子浓度均能达国家电镀污染物排放标准。研究成果可为电解质等离子体抛光在锆基非晶合金的实际生产提供工艺指导,有助于推广锆基非晶合金结构件的产业化应用,促进锆基非晶合金的大规模工业生产。

肾脏病理3D动画制作及其在临床肾脏病教学中的应用

目的探索肾脏病理3D动画在内科肾脏病教学中的应用效果。方法根据教学大纲要求制作常见肾脏病理类型的3D动画视频。选择2022年5月—2023年8月在肾脏科实习的本科生临床医学专业和口腔医学专业五年制、八年制学生以及在肾脏科规范化培训的住院医师为研究对象。将学生随机分到常规教学组和3D动画组(1∶1),授课后采用书面理论考核比较两种教学方法的教学效果,并用调查问卷收集师生对3D动画视频质量及教学过程的满意度。结果研究共纳入86名实习学生和规培医师。与传统讲解肾脏病理内容时长相比,3D动画视频讲解所需时间明显缩短[(11.2±1.2)min vs.(21.7±1.3)min,P<0.001]。学生经3D动画视频讲解后的考核成绩为(89.0±7.2)分,高于常规教学组的考核成绩(69.5±6.9)分(P<0.001)。师生对该教学方法的总满意度分别为99.1%、98.6%,师生对3D动画视频质量各方面评分均在9.5分以上。结论该研究成功制作了肾脏病理系列的3D动画。在肾脏病学教学中应用肾脏病理3D动画的教学效果明显优于常规课件讲解,这有助于教学大纲内容的实施,有利于培养学生自主学习的兴趣和能力,提高教学效率。

基于波束形成的海上智能天线算法

远距离海上雷达探测由于海上环境的复杂性容易受到杂波干扰,常用的最小均方算法通过在干扰噪声中形成主波束并引导至目标信号,有效解决了杂波干扰问题。通过对自适应智能天线波束形成技术的海上应用进行研究,给出了常用的天线阵列结构模型和信号模型,研究了智能天线中的自适应波束成型算法,目前在这一领域的解决方案中最小均方算法最为常见,但其存在收敛速度差、通用性低等问题。本文将优化遗传算法引入,对传统遗传算法中初始种群规划和交叉操作进行了优化和改进。仿真实验表明,与最小均方算法、传统遗传算法相比,优化遗传算法对杂波的抑制效果提高了28%,收敛速度提升了3倍,具有良好发展前景。

“卓越工程师教育培养计划”创新实验班设立10年的成效与思考——以成都理工大学地球科学学院资源勘查工程专业为例

资源勘查工程专业是成都理工大学历史最悠久的工科专业之一,也是国家级特色专业、中国工程教育专业认证专业、国家级一流本科专业。自2011年获批教育部“卓越工程师教育培养计划”专业以来,设立创新实验班,并进行了10年的教育教学探索、改革和创新,取得了一定的成效,同时也存在一些不足。从思政引领、制度创新、师资建设、机制改革等方面对“卓越工程师教育培养计划”创新实验班的实施措施进行了梳理和总结,也对创新实验班建设10年来所取得的成效进行了归纳,并提出了思考与建议,以期为新形势下我国地学人才培养的发展探索新思路,对推动地学创新人才培养模式改革具有借鉴作用。

南美奥连特盆地白垩系Napo组Main-M1亚段沉积体系重建及油气勘探意义

厄瓜多尔奥连特盆地是南美安第斯前陆盆地群中最重要的含油气盆地之一,上白垩统Napo组Main-M1亚段是目前勘探开发的主力层位之一,其沉积环境一直存在争议,沉积体系及演化过程尚不明确。本研究基于岩心、测录井等资料,针对Main-M1亚段沉积时期的主要沉积微相类型、沉积体系及演化过程进行了研究。结果表明:研究区位于水动力条件复杂的海陆过渡环境,在东部发育潮汐三角洲,向西部逐渐过渡为浅海陆棚环境;研究区内主要识别出水下分流河道、水下分流河道间、潮汐水道、潮汐沙坝、潮汐沙坪、潮汐水道间等8类沉积微相。根据岩电特征,进一步将Main-M1亚段划分为3个小层。通过分析3个小层的岩性组合演变特征,确定在Main-M1亚段沉积时间内,Auca古隆起逐渐形成,同时挠曲作用导致相对海平面升高,3个小层在垂向上呈水体逐渐变深、潮汐三角洲前缘不断向陆地退缩的形式;基于对Main-M1亚段沉积时期潮汐三角洲—浅海陆棚沉积体系的重建,研究区东部的水下分流河道及前缘沙坝也被认为具有一定的岩性油气藏勘探潜力。

南美奥连特盆地坎潘阶碳酸盐岩建隆的识别及科迪勒拉运动早期抬升对Main-M1储集层沉积的控制作用

厄瓜多尔奥连特盆地Main-M1砂岩储集层是该盆地近年来重要的构造-岩性圈闭勘探目的层系,寻找砂体和岩性尖灭带是Main-M1砂岩勘探的关键。该盆地为晚白垩世弧后热沉降盆地和新生代前陆盆地的叠合盆地,在构造上分为西部逆冲褶皱带、中部前渊带和东部斜坡带,在前渊带发育一系列近N-S走向长轴背斜。综合观察和分析发现,在研究区内长轴背斜上生长了1个碳酸盐岩建隆,地震上具有明显的边界反射形成丘状外观和较连续的弱振幅内部反射,测井上具有厚层、近箱型低GR响应特征。该建隆表明在其沉积的坎潘阶时期,长轴背斜已经开始抬升,将背斜顶部推升至古水面附近,形成建隆局部生长的条件。压实回剥方法恢复古地貌证实,长轴背斜在坎潘阶早期开始发育,构造抬升幅度为7~10 m。由于构造抬升和建隆发育始于Main-M1沉积前,抬升古地貌可影响砂岩沉积。根据背斜上数十口已钻井Main-M1砂体厚度统计,发现背斜顶部砂岩储集层整体较发育,但古建隆顶部砂层厚度减薄或者缺失,在背斜的南部延伸段,构造顶部砂岩缺失,仅在东部侧翼富集。提出了近N-S向背斜古地貌影响Main-M1砂体沉积,使砂岩于富集于构造下倾方向的控砂模式。该模式可形成上倾尖灭型构造-岩性圈闭,从而提供了通过古地貌恢复在奥连特盆地前渊带寻找新圈闭的勘探思路。

铱衬底上金刚石外延形核与生长:第一性原理计算

异质外延为金刚石晶圆合成提供了一个有效的实现路径,而Ir衬底上金刚石形核生长技术经过20多年的发展已经有能力制备最大直径为3.5英寸的晶体,开启了金刚石作为终极半导体在电子信息产业应用的大门。然而,表面形核、偏压技术窗口、金刚石外延生长等一系列发生在异质衬底上的问题都需要从生长热力学的角度给予解释。本研究针对化学气相沉积气氛中金刚石如何实现外延形核与生长这一关键问题,利用第一性原理计算从原子尺度对金刚石形核生长过程展开了系列探究。研究结果如下:C原子在Ir衬底表面位点吸附比在体相位点吸附更稳定,表明无偏压条件下金刚石形核只能在衬底表面发生;离子轰击作用下非晶氢化碳层中sp3杂化C原子个数随着离子动能的增加呈现先增大后减小的变化规律,证实了金刚石高密度形核存在一定的离子动能与偏压大小窗口;金刚石沿着Ir衬底外延生长时界面结合能最低(约为–0.58 eV/C),意味着界面结合能是决定外延形核生长的主要热力学因素。本研究阐明了偏压辅助离子轰击促进金刚石单晶外延生长的热力学机制,对于指导金刚石及其他碳基半导体生长具有重要意义。

多元化种植模式下秸秆还田配合水氮管理对水稻产量形成与氮素吸收利用的影响

研究多元化种植模式下,不同前茬秸秆还田与水氮管理对水稻产量形成、干物质积累分配及氮素吸收利用的影响。2018—2019年以杂交稻F优498为材料,采用三因素裂裂区设计,主区设置油菜-水稻(Py)、小麦-水稻(Px)、青菜-水稻(Pq)3种种植模式秸秆还田,裂区设置常规淹水灌溉(W_(0))和干湿交替灌溉(W_(1))2种水分管理方式,裂裂区设置不施氮处理(N_(0))、常规施氮处理(N_(1))、精量减氮处理(N_(2))3个施氮水平,分析测定了拔节期、齐穗期和成熟期不同处理下秸秆还田的腐解率、氮素释放率、水稻各器官的干物质积累分配、植株氮素吸收利用以及籽粒产量。结果表明,Py的平均产量分别较Px、Pq增加2.55%、13.99%,主要原因是其有效穗数和千粒重较高;Py可促进各营养器官干物质和氮素积累,有利于干物质分配、提高茎鞘氮素贡献率和氮肥利用率,Py各时期的平均干物质积累总量、氮素积累总量分别比Px和Pq增加5.25%、7.48%和14.60%、17.30%,Py的氮肥偏生产力较Pq显著增加24.90%,但Py的秸秆腐解率和氮素释放率较低。3种模式下W1处理的水稻产量分别比W0处理增加5.10%(Py)、1.76%(Px)和4.80%(Pq),W1处理可促进秸秆腐解和氮素释放,促进干物质积累和氮素吸收转运,有利于Py和Px模式下的干物质分配,进而提高氮肥利用率。同一秸秆还田和水分管理下,N2处理可促进秸秆腐解和氮素释放,有利于干物质分配和氮素转运,提高了齐穗期、成熟期茎鞘和叶片氮素积累量,进而提高氮肥利用率,N2处理的产量、干物质积累量较N1处理略有下降,但二者差异不显著。综合考虑分析,油-稻种植模式下,油菜秸秆还田配合干湿交替灌溉与精量减氮(120 kg hm^(-2))有利于干物质积累分配、氮素吸收转运,进而提高氮肥农学利用率、氮肥偏生产力,并可节约20%氮肥投入,实现水稻稳产高效生产。

东昆仑东段原特提斯洋的俯冲时限:来自瓦勒尕花岗质岩石锆石U-Pb年代学及地球化学的约束

为探讨东昆仑东段早泥盆世原特提斯洋构造演化,本文对沟里地区瓦勒尕花岗质岩石进行了岩石学、锆石U-Pb年代学、地球化学等方面的研究。研究区花岗质岩石主要为二长花岗岩和花岗闪长岩,二长花岗岩锆石U-Pb年龄为414.2±2.3 Ma,花岗闪长岩的锆石U-Pb年龄为416.9±5.3 Ma。二长花岗岩和花岗闪长岩具富硅、富碱、富铝和弱过铝质特征,二者相对富集轻稀土元素,亏损重稀土元素,普遍具弱负铕异常,成因类型为I型花岗岩。研究认为,瓦勒尕二长花岗岩和花岗闪长岩为下地壳基性岩石部分熔融的产物,综合区域地质背景认为二者形成于原特提斯洋俯冲消减阶段,东昆仑地区原特提斯洋在414 Ma时尚未完全关闭。

荔枝转录因子LcMYB8的克隆与表达分析

为探究LcMYB8转录因子在荔枝成花调控中的作用,以妃子笑荔枝为试验材料,克隆LcMYB8转录因子的序列全长,并对其进行生物信息学分析。通过实时荧光定量PCR技术,分析LcMYB8转录因子在不同器官、年周期以及低温处理中的时空表达模式。结果显示,LcMYB8转录因子全长1749 bp,其中开放阅读框915 bp,共编码304个氨基酸。时空表达模式表明,LcMYB8转录因子可能在荔枝成花和果实发育期起着关键作用。研究结果旨在为荔枝优质新品种培育提供理论指导。

针对深度学习中不规则内存访问的高吞吐内存管理单元

人工智能应用的多样化与复杂化导致了算法模型的不规则内存访问,即集中突发的访问请求与稀疏的访问地址,从而给智能应用在内存资源严格受限的移动端设备的部署带来了挑战。这种不规则的内存访问导致了现有架构中内存管理单元(MMU)的地址转换面临低吞吐和长延迟的问题,使其成为系统访存通路的瓶颈。针对上述问题,本文提出了一种新的高吞吐MMU架构方案(HTMMU),通过多流并行,加强冗余请求的过滤,合理地分配有限的片上存储资源等手段,从而能高吞吐、低延迟地处理不规则访问的地址转换,提升系统访存效率。实验结果表明,在处理人工智能算法内突发的稀疏访存时,相较于当前主流MMU设计方案,HTMMU平均获得了2.43倍的性能提升,而平均访问延迟降低为原先的34.1%,同时将额外面积开销控制在3.0%以内。

基于LCD和稀疏表示的滚动轴承故障诊断

针对局部特征尺度分解(LCD)重构信号存在虚假成分、正交匹配追踪(OMP)算法迭代终止条件较难确定,以及相似原子难以区分的问题,将LCD和改进OMP算法相结合用于滚动轴承特征提取,用LCD对故障信号进行降噪与分解处理。根据相关峭度值,选择分解后的分量进行重构,利用改进OMP算法进行稀疏表示和特征提取,取得较好的效果。使用仿真信号和试验信号对比分析验证了该方法的有效性。

PCD刀具激光加工技术及其装备研究进展

聚晶金刚石(PCD)刀具在硬脆材料的高精高效加工方面具有显著优势,但常规的PCD刀具制造技术存在加工效率低、局限性大等问题,激光加工是一种实现PCD刀具高效高质加工的有效技术。本文总结了PCD材料激光加工去除机理,归纳了激光加工中波长、脉宽等工艺参数对PCD材料加工质量的影响规律,重点概述了激光加工技术在PCD刀具切削刃、表面纹理、烧蚀成型等方面的应用现状,介绍了国内激光加工装备的研发进展与现状。

冷却润滑对金属玻璃钻削特征及可加工性的影响研究

金属玻璃钻削高温极易导致光发射、大毛刺和孔烧蚀等严重问题。研究锆基金属玻璃在干切削、冰冻切削和切削油条件下的钻削过程、钻削特征及孔质量,通过对比三种冷却润滑条件下的轴向力动态变化过程、钻削能、刀具磨损以及孔口毛刺,提出适用于金属玻璃钻削加工的工艺方法。研究结果表明:刀具磨损积累与热软化是影响金属玻璃钻孔过程及轴向力动态变化的主要因素;干切削会使孔材料处于过冷液态,导致孔无法成形。金属玻璃入口孔毛刺主要为冠状和无规则扭曲形毛刺;出口孔毛刺主要为冠状毛刺。冰冻切削仅适用于低速钻削金属玻璃;切削油条件下高速钻削金属玻璃可获得最佳孔口质量和最长刀具寿命。