基于有限元分析的液压缸密封圈磨损分析

液压缸密封圈磨损原因较多,难以通过肉眼直观观察,很难找到直接原因,提出基于有限元的液压缸密封圈磨损量分析方法。基于液压缸密封圈几何模型、材料模型和物理模型,分析了橡胶密封圈在应力和应变上的非线性,通过定义应变密度函数,构建了液压缸密封圈的有限元模型。根据液压缸活塞的密封结构,分析了液压缸活塞的运动特点,利用Archard模型描述密封圈的外观特征变化,通过计算密封圈接触面上任意一点的磨损深度,分析液压缸密封圈的磨损量。试验结果表明,所研究方法可以对液压缸密封圈的裂纹深度与裂纹扩展角度进行有效分析,两项指标的试验分析与实测结果基本一致,裂纹深度的试验分析误差最大值仅为0.002 mm。方法有助于提高液压缸设计的密封可靠性。

Mg-6Gd-1Er-6Zn-0.5Zr合金轧板显微组织、力学性能与导热性能

结构−功能一体化镁合金在国防军工、交通运输、电子通信等领域具有广阔的应用前景,开发力学性能和导热性能协同提升的镁合金板材是实现结构功能一体化镁合金应用的关键。本文以固溶态Mg-6Gd-1Er-6Zn-0.5Zr(质量分数,%,简称GEZ616K)合金为研究对象,研究了轧制温度和变形量对轧制态GEZ616K合金微观组织及力学性能和导热性能的影响规律。结果表明:随着轧制变形温度的上升,变形量80%的板材组织经历了从低温混晶→均匀细小再结晶→高温粗大晶粒的变化过程,并伴随基面织构减弱、大角度晶界比例增加以及合金中位错密度降低;当轧制温度一定时,随着变形量的增加,合金中孪晶数量降低,再结晶比例增加,合金力学性能和导热性能同步提升。当轧制温度为425℃时,经80%轧制变形的GEZ616K合金展现出优良的力学性能和导热性能,其抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为280 MPa、227 MPa和11.4%,热扩散系数为72.9 mm^(2)/s,热导率为135.3 W/(m·K)。

基于樽海鞘群极限学习机的进/发一体化性能寻优控制模型研究

为充分发挥航空推进系统的性能,提高性能寻优控制的实时性,将樽海鞘群算法(SSA)与极限学习机(ELM)相结合,基于进/发一体化部件级模型建立数据集,提出一种基于SSA-ELM的数据驱动模型。将该建模方法与广义回归神经网络(GRNN)、BP神经网络(BPNN)和极限学习机(ELM)比较,结果表明,相比于BPNN,ELM,GRNN,SSA-ELM用于预测可以使安装推力的均方根误差(RMSE)分别降低7.41%,17.01%,72.57%,安装油耗的RMSE分别降低4.32%,19.41%,66.77%,具有更高的预测精度。将基于SSA-ELM的数据驱动模型作为机载模型应用到性能寻优控制,结果表明,该机载模型能够维持理想的寻优效果。针对最大安装推力模式开展实时性分析,该机载模型相比于进/发一体化部件级模型,平均计算时间由184.05 ms缩短至1.357 ms,实时性得到显著改善,大大提高了寻优效率。

右美托咪定用于ICU机械通气患者的快速卫生技术评估

目的 快速评估右美托咪定用于重症监护室(ICU)机械通气患者的有效性、安全性和经济性,为临床和决策者提供参考。方法 计算机检索PubMed、Embase、Cochrane Library、CNKI、WanFang Data数据库和国内外卫生技术评估(HTA)机构官方网站,纳入右美托咪定对比安慰剂或其他传统镇静药用于ICU机械通气患者的HTA报告、系统评价/Meta分析及药物经济学研究,检索时限均为从建库至2023年6月14日。由2名研究者独立筛选文献、提取资料和评价纳入研究的质量后,采用定性合成的方法汇总纳入研究的结果。结果 共纳入13篇文献,包含10篇系统评价/Meta分析,3篇经济学研究。有效性方面,与安慰剂或其他传统镇静药相比,右美托咪定用于ICU机械通气患者的镇静,患者机械通气时间更短、ICU住院时间更短。安全性方面,右美托咪定可减少谵妄发生率,但可能会增加心动过缓的发生率。经济性分析结果显示,右美托咪定组药物治疗费用更高,但可以降低总的ICU花费。结论 右美托咪定用于ICU机械通气患者镇静具有良好的有效性和安全性,同时具有良好的经济性,但纳入的经济学研究以国外研究为主,国内经济性方面有待进一步论证。

水下激光填丝直接能量沉积法制备贫双相不锈钢2101的组织和织构演变

贫双相不锈钢2101(LDX 2101)是一种可以替代304奥氏体不锈钢的低镍不锈钢材料,以良好的经济性、力学性能和耐腐蚀性而被广泛研究,在核电工程中具有广泛的应用前景。针对核电工程水下维修技术背景,利用光学显微镜和电子背散射衍射等方法,研究了水下环境激光填丝直接能量沉积工艺制备的贫双相不锈钢2101的微观组织和织构演变。结果表明,水下环境对熔池的快速冷却作用抑制了铁素体向奥氏体的转变进程。由于铁素体的表面能最低,大多数铁素体是沿着密排堆积的(111)α和(110)α平面沉积的,沉积结构呈现典型的立方结构和高斯结构。尽管奥氏体的织构不如穿过沉积层的铁素体的织构强,但结果表明,奥氏体相相对于铁素体相形成了更紧密的Kurdjumov-Sachs取向关系。激光填丝直接能量沉积工艺的循环再加热效应不仅改变了贫双相不锈钢2101的组织和织构,还影响了晶粒尺寸和特殊晶界的比例。提高沉积结构中∑3晶界的含量和分布均匀性,有利于增强沉积层的耐蚀性。

《材料物理化学》课程师生共同体建设路径探索与实践

《材料物理化学》是材料相关专业课程体系中重要课程,抽象理论推导、理解与运用是其学习过程的重点和难点,该课程基本理论是理解与运用材料相关专业课程的基础。本文提出通过构建有知识力的、有行动力的、有理想力的师生共同体,培养教师创新思维、提高工程实践能力、强化课程教育能力,进而提高学生对《材料物理化学》课程的理论理解和应用能力。

藻源性有机质对高原深水湖泊沉积物矿化作用的激发效应

湖泊营养水平提升,浮游植物快速增殖,大量藻类碎屑沉降到沉积物表面。藻屑作为新生不稳定有机质,对湖泊沉积物有机质(SOM)产生激发效应,影响湖泊沉积物碳循环过程。本文以深水湖泊抚仙湖南湖心沉积物为研究对象,采用优势种水华束丝藻(Aphanizomenon flos-aquae),进行不同浓度藻屑添加(×1倍组、×5倍组和×10倍组)的培养实验。应用碳同位素在线监测仪,探究藻屑添加对于SOM矿化作用的激发效应并预测可能产生的环境效应。结果表明:(1)添加的藻屑对上覆水和间隙水发光性溶解性有机质(CDOM)组成和性质产生影响,前期CDOM中类蛋白组分含量显著增加,但后期CDOM腐殖化程度升高。同时,藻屑的添加使二氧化碳(CO_(2))释放量增大,蛋白酶活性和转化酶活性增强;(2)3个不同浓度的藻屑添加组均检测到不同程度激发效应,其中×1倍组和×5倍组对SOM矿化过程前期体现为正激发效应,最大值分别达到(12.18±0.65)和(26.60±9.14)μg/(mL ws),后期两个组别都转为负激发效应;×10倍组则在整个实验过程中均表现为负激发效应;(3)藻屑的添加使得间隙水易于富集亚铁离子(Fe^(2+))和硫离子(S^(2-));且沉积物反硝化作用受到抑制,易于富集硝酸根(NO_(3)^(-));同时沉积物碱性磷酸酶活性升高,促进活性磷释放,藻屑的添加增大了抚仙湖沉积物产生黑色物质和水体富营养化的风险。因此系统研究新生有机质输入对抚仙湖SOM的生物地球化学过程的影响将为保护抚仙湖提供理论依据。

家庭赋权干预对永久性肠造口患者照顾者的影响

目的探讨家庭赋权干预应用于永久性肠造口患者主要照顾者的效果。方法选择永久性肠造口患者及主要照顾者97对作为研究对象,按照患者住院时间分为对照组48对和观察组49对。对照组患者给予常规护理,观察组在对照组基础上实施家庭赋权干预方案。比较两组照顾者干预前后照顾准备程度、照顾负担及心理一致感评分。结果干预后,观察组照顾者照顾准备度评分及心理一致感评分显著高于对照组,照顾负担评分显著低于对照组(均P<0.05)。结论家庭赋权干预有利于提高永久性肠造口患者主要照顾者的准备度及心理一致感,对缓解照顾者照顾负担具有积极意义。

基于神经网络时延预测的航空发动机内模控制器设计

针对航空发动机分布式控制系统中时延不确定问题,提出了一种基于神经网络时延预测的航空发动机内模多变量控制设计方法。首先分析了分布式控制架构下网络时延产生的原因及影响因素。然后设计了内模控制器,包括基于神经网络的时延预测模块、内模主控制器模块、执行机构小闭环控制模块以及与发动机起动过程开环控制计划相结合的切换控制模块。在理想和扰动条件下,从理论上分析了基于预测时延的内模控制系统的稳定性能,并对所提控制策略下允许的最大时延进行了说明。最后进行了全数字仿真和硬件在环仿真试验。结果表明,所设计的神经网络时延预测模块具备高精度预测能力,内模控制器的稳态误差不超过0.5%,具有良好的抗干扰能力、并满足实时性要求,具有一定的工程应用价值。

钇掺杂调控铌酸银反铁电性与第一性原理研究

基于铌酸银(AgNbO_(3))陶瓷材料存在的铁电与反铁电相界,可通过离子掺杂的手段对其进行调控。本文通过水热法制备了A位Y掺杂的Ag_(1-3x)Y_(x)NbO_(3)(AN-xY,x=0~0.05)反铁电陶瓷,对微结构、介电,以及阻抗性能进行测试,并基于密度泛函理论的第一性原理计算,探究了AN-xY禁带宽度变化的机理。结果表明,随着Y^(3+)掺杂量的增加,AN-xY陶瓷的M_(1)-M_(2)相向低温移动,反铁电稳定性增加,阻抗值减小。Y^(3+)掺杂所产生的施主能级使电子更容易从价带激发至导带,禁带宽度由1.959 eV减小至1.746 eV。A位Y^(3+)的掺杂可以对AgNbO_(3)的电性能进行目的性调控,对当前AgNbO_(3)基无铅反铁电陶瓷的研究与微观机理分析具有重要的参考价值。

基于CEEMDAN的综合能源系统负荷预测研究

针对综合能源系统多元负荷数据随机性强、单一算法难以得到精确预测结果的问题,提出一种基于自适应噪声的完全集成经验模态分解(CEEMDAN)-样本熵,以及BP神经网络(BPNN)与Transformer模型组合的短期综合能源多元负荷预测方法。首先利用自适应噪声的完全集成经验模态分解-样本熵,将多元负荷时间序列分解为多个复杂度差异明显的负荷子序列;然后分别使用BP神经网络和Transformer模型对复杂度低的子序列和复杂度高的子序列进行预测;最后将各子序列的预测结果叠加得到最终的预测值。通过对亚利桑那州立大学坦佩校区多元负荷数据进行建模预测,并与EEMD-GRU-MLR(EGM)等预测方法进行对比。结果表明,本文所提出的方法能有效提高负荷预测精度。

Progress in Light-weight High Entropy Alloys

High entropy alloys(HEAs)possess good mechanical properties and a wide range of industrial applications.In this paper,phase formation prediction theory,microstructure,properties and preparation methods of light-weight HEAs(LWHEAs)were reviewed.The problems and challenges faced by LWHEAs development were analyzed.The results showed that many aspects are still weak and require investigation for future advanced alloys,such as clarification of the role of entropy in phase formation and properties of HEAs,improved definition and different generations division of HEAs,close-packed hexagonal(HCP)phase structure prediction and corresponding alloy design and fabrication.Finally,some suggestions were presented in this paper including in-depth research on formation mechanism of multi-component alloy phase and strengthening of large-scale HEA preparation methods via technology compounding and 3D printing technology.Also,there is a need for more research on the in-situ preparation of HEA coatings and films,as well as developing LWHEAs with superior strength and elevated temperature resistance or ultra-low temperature resistance to meet the requirements of future engineering applications.

湖北省十堰市表层土壤富硒潜力研究

基于湖北省十堰市调查区(竹山县、竹溪县和丹江库区周边)土地质量地球化学调查和多目标区域地球化学调查获取的表层土壤硒含量数据,结合区域地质条件和生态环境地质调查资料,分析土壤硒分布特征及来源,评价十堰市富硒土壤资源潜力。结果表明,十堰市调查区土壤硒含量为0.08~45.41 mg/kg,平均值为0.71 mg/kg,富硒土壤总体呈NW-SE向带状和片状分布在两竹地区;土壤中的硒主要来源于成土母岩,其中震旦系和寒武系地层中的黑色岩系是最主要的物质基础,其次是志留系大贵坪组和白垩系寺沟组地层;土壤硒含量整体呈现出大致以震旦系—寒武系地层为中心,向西南和东北逐步递减的趋势。经综合评价,十堰市富硒土壤资源潜力较大,富硒土壤总面积为9347.12 km^(2)(含极富硒土壤面积438.05 km^(2)),占十堰市国土面积的39.47%,主要分布在两郧地区沿汉江带、两竹交界区、南三县南部等3个区域。研究成果对十堰市土壤资源的合理规划利用、富硒产业的科学发展具有重要指导意义。

基于5G网络开展医防融合教育的医学教育模式新探索

目的探索基于5G网络技术和胜任力为导向的医学改革背景下的医防融合教育的新型混合教学模式。方法基于5G网络开展一系列医防融合的教育课程,通过多点多终端的形式支持学生的实时流媒体和实时在线互动。学习要点、测验、问卷调查和课上互动均基于微信平台。此外,通过每一堂课课后进行形成性评估,反馈-反思-指导和最后一堂课总结性评估,形成了一个综合评估系统,以帮助学生提升他们的核心竞争力。结果,现已开展有《常见慢性病流行现状及医-防整合的挑战和机遇》与《公共卫生与预防医学研究发展的方向与趋势》,5G网络提供了经验丰富的数据速率,满足了课程中下行链路和上行链路吞吐量的带宽需求。5G网络支持的形成性评估和反馈循环可以在平台上使用,更加快速准确地预测医学生的学习习惯和得分,有助于提高教育教学质量。结论通过5G网络技术实现医防融合教育是一种教学模式的新探索。它不仅可以提升医学生学习的主动性和积极性,还可以培养并提高医学生的核心胜任力。

钛酸铜钙陶瓷的电子结构与铕掺杂优化

为研究钛酸铜钙的电子结构及变化对介电性能的影响规律,采用第一性原理密度泛函理论计算钛酸铜钙陶瓷的电子结构与光学介电函数,通过溶胶-凝胶法制备稀土铕掺杂改性的钛酸铜钙陶瓷。系统研究掺杂不同量铕对陶瓷晶体结构、微观形貌特征以及介电性能的影响。结果表明钛酸铜钙中Cu-O和Ti-O之间存在强烈的共价键,形成CuO_(4)正方形结构和TiO 6八面体结构。CuO_(4)正方形结构决定钛酸铜钙的价带,TiO 6八面体结构决定其导带。钛酸铜钙的静态介电常数为5.30,并在光子能量为2.45 eV处达到最大峰值。钛酸铜钙的能量损失峰在10 eV附近,与等离子体振荡有关。X射线衍射分析表明所有样品均为体心立方结构,扫描电镜分析表明铕的掺杂能够抑制陶瓷晶粒长大,并使晶粒均匀化。室温频谱表明掺杂后样品介电常数有所降低,但仍为巨介电陶瓷,同时介电损耗在104~105 Hz处达到最小值0.0014;介电温谱表明铕掺杂能够提高陶瓷的温度稳定性并降低损耗,在75~200℃下的损耗均低于0.05。结合第一性原理计算与实验数据发现,铕掺杂使得价带顶的峰值更加扩展,带隙增大,陶瓷的绝缘性增强,介电损耗变小,介电性能优化。

献礼人民卫生出版社建社65周年:医学类电子期刊应用5G技术推动医学教育发展的办刊新模式思考

5G时代的临近将为医学教育和出版行业带来巨大的变化,而结合医学教育探讨5G办刊模式的相关文献目前国内外未见报道。本文通过分析5G高速率、低延时、大容量等应用优势,以推动一流本科教育、继续医学教育、公众健康教育发展为目标,提出医学类电子期刊应用5G技术办刊新模式,为电子期刊顺应5G时代变革提供参考。

平原地区SWMM模型空间尺度确定原则研究——以郑州市为例

城市化进程的加快导致城市内涝问题日渐严重,研究城市防洪排涝问题时,SWMM模型的应用越来越多。在SWMM模型的构建中,确定模型的空间尺度是一个重要环节,目前对于SWMM模型子汇水区的划分还没有明确。以郑州市为例,基于SWMM模型,构建了0.09、0.16、0.25、0.36、0.64、1.00 km^26种空间尺度的暴雨洪水模型,以不同重现期暴雨及实测暴雨为降水输入对洪水和积水点情况进行了模拟分析,确定了当子汇水区平均面积是0.25 km^2即子汇水区数量为2200个时的划分方式最符合郑州市实际情况。并以此为例进一步探讨SWMM模型应用于平原地区的空间尺度确定原则,给平原地区的城市暴雨洪水研究以强力的支撑。

蓝藻碎屑堆积对湖泊沉积物矿化特征的影响

蓝藻水华暴发形成的大量有机碎屑,沉降到沉积物表面,影响沉积物有机质矿化,进而影响碳氮磷循环.本实验选择于桥水库湖心区作为沉积物采样点,通过设置不同密度藻屑添加组(×1倍组和×20倍组)及空白对照组,研究藻屑堆积对沉积物矿化特征的影响及其环境效应,为蓝藻水华影响下的饮用水环境修复和科学管理提供一定的理论依据.结果表明:(1)藻屑添加降低了上覆水pH值,改变了沉积物生物酶活性.藻屑添加密度越大,上覆水pH值越低、波动越大,反映了培养过程异养微生物活性的变化.×1倍组的转化酶活性较高;×20倍组蛋白酶活性和碱性磷酸酶活性较高.(2)藻屑添加对沉积物的矿化途径和沉积物产物的释放速率产生了显著影响.藻屑添加密度越大,有机质矿化速率越大.其中,×1倍组主要增强好氧矿化,释放CO2;×20倍组主要增强厌氧产甲烷矿化,释放CH4.(3)不同密度的藻屑添加组,其氮磷扩散、释放通量存在明显差别.×1倍组以沉积物吸附为主,其上覆水NH4^+和PO4^3-平均释放速率与对照组差异较小;×20倍组的NH4^+在第0~10天以沉积物吸附为主,之后和PO4^3-均以向上覆水中释放为主,其NH4^+和PO4^3-平均释放速率(分别为0.223)和0.075 mg/(L·d))明显大于其他实验组.因此,大量蓝藻堆积明显促进沉积物的碳氮磷矿化,释放大量CO2、CH4和氮磷营养盐至上覆水中,对湖泊水环境造成污染,为蓝藻的生长繁殖作贡献.

秋季连续打捞蓝藻对水 气界面温室气体通量的影响

在巢湖西北半湖近岸带设置大型围隔研究秋季连续打捞蓝藻对湖泊温室气体通量的影响,应用YL-1000型大型仿生式水面蓝藻清除设备进行原位打捞蓝藻,通过便携式温室气体分析仪静态箱法对大型围隔内水气界面CH 4、CO 2通量特征及其影响因素进行观测.结果表明:对比未打捞区,蓝藻连续打捞下打捞区水体中叶绿素a(Chl.a)、悬浮物(SS)浓度不断下降,两者削减率分别为72%、85%,Chl.a、SS浓度分别下降到29.6±2.5μg/L、12.5±1.2 mg/L,打捞对围隔内颗粒态物质去除效果十分明显;打捞过程中水体溶解性有机物(DOM)中微生物代谢类腐殖质(C1)、类蛋白(C3)显著下降趋势,打捞区C1、C3组分(0.18±0.02、0.06±0.01 RU)强度明显低于未打捞区(0.26±0.05、0.12±0.03 RU),打捞能有效控制藻源性溶解性有机质释放.同时,打捞区水气界面CH 4通量呈显著下降趋势,未打捞区CH 4通量平均值(17.473±1.514 nmol/(m 2·s))为打捞区(7.004±4.163 nmol/(m 2·s))近2倍,CH 4通量与Chl.a、C1、C3组分均呈显著正相关,水体中藻源性溶解态有机质对CH 4通量具有促进作用;打捞区CO 2释放通量呈显著上升趋势,打捞区CO 2吸收通量(-0.200±0.069μmol/(m 2·s))明显低于未打捞区(-0.344±0.017μmol/(m 2·s)),CO 2通量与Chl.a、温度均呈显著负相关.秋季打捞对CH 4、CO 2综合日平均通量减排量值为0.275±0.076 mol/(m 2·d)(以CO 2当量计).研究结果揭示了巢湖秋季连续打捞蓝藻过程对水气界面温室气体具有显著减排作用,且能在一定程度上减缓蓝藻水华与湖泊富营养化、气候变暖之间的恶性循环,为湖泊碳循环和蓝藻水华灾害防控提供科学数据支撑和理论参考.

持续性高藻输入河道温室气体时空排放特征及其影响因素

淡水水生生态系统是大气中温室气体气体重要的“源”,对于城市的动脉——城市河流(尤其是持续性高藻输入河道)温室气体的研究比较匮乏.太湖梅梁湖的高藻水排入地梁溪河是典型的高藻输入河道,月均藻密度为3.6×10^(7) cells/L,夏季日均藻密度为1.2×10^(8) cells/L.本文以梁溪河为研究对象,采用静态箱法测定了梁溪河河道CH_(4)、CO_(2)通量,分析其特征及影响因素.结果表明:1)空间尺度上,各断面CH_(4)气体通量平均值为4.63μmol/(m^(2)·s),CO_(2)气体通量平均值为98.87μmol/(m^(2)·s).CH_(4)在各断面均呈释放态,CO_(2)除在梅梁湖泵站处呈吸收态外,在其余各点位同样呈释放态;2)对鸿桥点位进行温室气体通量的日尺度观测发现,CH_(4)通量日变化峰值出现在傍晚,CO_(2)通量日变化峰值出现在正午前后,昼夜变化不明显;3)影响梁溪河CH_(4)通量变化的主要因素为河道流速、水体溶解氧浓度和固体悬浮物浓度,影响梁溪河CO_(2)通量变化的主要因素为河道流速、水体溶解氧浓度、氧化还原电位和pH值,另外河道的水动力条件和蓝藻堆积密度成为影响温室气体排放的关键因子.梁溪河作为典型的高藻输入河道,其温室气体排放量显著高于世界河流平均气体排放量(CO_(2)释放平均值为7.65μmol/(m^(2)·s),CH_(4)释放平均值为0.1μmol/(m^(2)·s)).因此,持续性高藻输入河道温室气体排放机制的研究对准确评估全球河流碳排放具有重要理论支撑作用.