基于数字孪生的纺机钣金车间可视化监控系统研究与应用

针对纺机钣金车间生产过程实时监控差、准确性不足及可视化程度低等问题,提出一种基于数字孪生的纺机钣金车间可视化监控系统构建方法。首先,基于纺机钣金车间的生产要素构建其孪生几何模型,并对孪生几何模型进行轻量化处理以满足实时响应要求;然后,基于赋时Petri网设计其行为逻辑模型,并通过碰撞检测算法实现在孪生车间中的触发响应。在此基础上,结合OPC UA的信息建模、事件驱动等方法实现多种工艺路线的产品加工、在制品流转等过程的忠实映射。最后,以某纺机钣金车间为应用案例,设计开发了原型系统,验证了所提方法的可行性和有效性。

增强探测信息可观测性的主动防御滑模协同突防制导律

针对敌方来袭拦截弹制导策略未知的主动防御协同突防场景,考虑目标弹-防御弹单向和双向协同配合模式,采用滑模控制方法提出了兼顾拦截弹探测信息可观测性和防御弹反拦截精度的协同突防制导律。构建了融合空间探测构型需求和拦截成功必要条件的滑模面,分别应用双幂次趋近律和带状态反馈的指数型趋近律,推导了目标弹-防御弹的单/双向协同制导律。相较于单向协同,双向协同通过引入加速度代价函数,应用最优化方法优化了协同突防制导律,目标弹通过协作机动帮助防御弹降低打击来袭拦截弹的过载需求。仿真结果表明,协同滑模突防制导律可确保目标弹和防御弹达到期望的空间探测构型,并能够精准地打击来袭拦截弹。

既有建筑结构安全监测关键技术研究及应用

近几年,既有建筑结构安全事故频发,造成了恶劣的社会影响和严重的经济损失。对既有建筑结构的安全状态监控研究成为迫切的需求。真实、及时、准确的监测数据有利于对既有建筑的损伤破坏、性能退化等健康状况作出准确的评估,为建筑结构的安全使用、维护加固或拆除提供科学依据。首先对既有建筑结构安全事故发生的原因及倒塌前的征兆进行了分析,进而总结得到建筑结构倒塌前病害表征;其次,根据病害类别分别匹配相应的监测方法,并分析其实施的可行性;最后,提出一套“人防+技防”的组合技术方案,并列举工程案例予以验证,该技术方案的应用能够达到经济适用、及时预警和减少既有建筑安全事故的发生的目的。

基于概率统计方法的中国农作物生产风险评估

利用概率统计方法,基于主要农作物历年单产数据,通过估算中国不同区域不同农作物相对气象产量的概率密度曲线和分布函数,获得了各区域主要作物不同增减产区间的概率和风险水平。结果表明:东北、华北和西北地区粮食相对气象产量波动较大;华北地区水稻,华南地区小麦,东北、华北和华南地区玉米,东北、华北、华中、西北地区马铃薯,东北地区油料作物相对气象产量波动幅度较大。水稻遭受气象灾害后相对气象产量波动较小,平均为3.1%,抗风险能力较强,而小麦和油料作物的相对气象产量波动较大,分别为5.9%和6.1%。东北地区粮食减产区间在5%~10%和超过10%的概率最大,其次为西北地区在这两个减产区间出现的概率,华东地区的粮食生产比较稳定,风险较低,防灾减灾能力较强。华北地区的水稻在减产5%~10%和超过10%的概率较大,东北地区的水稻在减产5%~10%和超过10%的概率最小;七个区域小麦减产超过10%的概率均较大,尤其是华北和华南地区,概率均超过了4%,华中地区的小麦在减产5%~10%和超过10%的概率最小;东北和华南地区的玉米减产超过10%的概率较大;东北、华北、华中和西北地区的马铃薯严重减产的概率较大,华东和华南地区马铃薯严重减产的概率相对较小;东北地区的油料减产超过10%的概率较大,而华南地区油料严重减产的概率较小,风险较低。

高职轮机工程技术专业课程思政探索与实践——以“船舶主推进动力装置”课程为例

阐述了高职航海类专业课程思政建设的必要性,分析了高职轮机工程技术专业课程思政建设存在的主要问题。以“船舶主推进动力装置”课程为例,从提升团队教师课程思政认知和课程思政教学能力,明确课程思政目标、提炼课程思政元素,深刻挖掘课程中蕴含的思政资源,优化课程考核、体现思政特色,多模式融合教学法助力课程思政建设五个方面探讨了课程思政建设的实践路径。

基于人性化理念的智慧医院建设实践

随着健康中国战略的推进与数字治理时代的到来,智慧医院建设备受关注。济南市中心医院以人性化理念为切入点,分析了从患者、医护角度出发的人性化建设需求,结合医院实际,进行了人性化理念在智慧医院建设及运行方面的实践探索,取得一定成效。本文介绍了该院的具体实践与成效,总结了可供借鉴与参考的经验与启示。

桥梁缆索热镀钢丝的应力腐蚀性能研究

作为大跨度桥梁的主要承载材料,桥梁缆索用热镀钢丝应具有良好的力学性能和抗应力腐蚀性能。钢丝强度不断提升,应力腐蚀敏感性也不断增加。热镀钢丝的抗应力腐蚀性能已成为影响高强度钢丝应用的关键参数之一。采用FIP试验和电化学方法,研究了强度等级和表面质量对热镀钢丝应力腐蚀敏感性的影响,并分析了应力腐蚀断口形貌。结果表明,1860 MPa级和2060 MPa级桥梁缆索用热镀钢丝的应力腐蚀断裂时间相当,但2060 MPa级钢丝的应力腐蚀时间更加离散;钢丝表面越粗糙,应力腐蚀敏感性越强;2060 MPa级钢丝表面采用800目砂纸打磨后,应力腐蚀断裂时间明显缩短。应力腐蚀断口形貌分为裂纹源区、裂纹扩展区和瞬断区,裂纹主要起源于表面。在现有成分体系和生产工艺条件下,2060 MPa级桥梁缆索用热镀钢丝应力腐蚀性能尚能满足应用要求,但更高强度钢丝的应力腐蚀性能有待于深入研究。

超高效液相色谱-串联质谱法同时测定草莓中 咯菌腈和异菌脲残留量

为了建立一种同时检测草莓中咯菌腈和异菌脲残留量的分析方法,本研究采用乙腈提取草莓样品中的咯菌腈和异菌脲,GCB、PSA净化,超高效液相色谱-串联质谱检测,外标法定量。结果表明,咯菌腈和异菌脲的质量浓度与峰面积间在0.01~1 mg/L范围内呈良好线性关系,咯菌腈在0.01~3.0 mg/kg添加水平下,平均回收率为83%~105%,相对标准偏差为2.0%~12.1%;异菌脲在0.01~10 mg/kg添加水平下,平均回收率为93%~101%,相对标准偏差为4.9%~9.4%,咯菌腈和异菌脲的最低检出浓度均为0.01 mg/kg。该方法简单、灵敏度高、重现性好,适用于草莓样品中同时测定咯菌腈和异菌脲的残留量。

基于Unity3D的纺机制造车间数字孪生系统开发与实现

针对纺机制造车间在生产过程中实时信息掌握困难、生产流程监控的可视化程度低等问题,提出了一种纺机车间数字孪生系统的构建方法。在数字孪生技术的背景下,结合企业实际需求,阐述了数字孪生模型搭建、模型的轻量化以及基于企业ERP数据的实时交互等关键技术。最后以某纺织机械制造企业的钣金车间为例进行系统的开发与应用落地,实现了车间的虚实孪生映射,同时也验证了该方法的可行性。

石羊河流域水分利用效率及其对饱和水汽压差的响应

水分利用效率(WUE)是叶片通过光合作用调节水分生理过程的指标,是联系生态系统碳循环与水循环关系的关键,反映了植被生态系统对立地环境快速调整和资源的变化适应策略。基于卫星遥感和地面观测数据,利用光能利用率模型和蒸散发经验估算模型,模拟石羊河流域2000—2019年植被总初级生产力(GPP)和蒸散发(ET)数据,估算2000—2019年不同植被类型的WUE空间分布特征,研究GPP/ET/WUE与饱和水汽压差(VPD)的相关性,探讨干旱区不同类型植被对水分利用及胁迫的适应策略。结果表明:(1)2000—2019年石羊河流域植被WUE、GPP和ET的平均值分别为0.80 gC m^(-2)mm^(-1)、256.52 gC/m2和302.52 mm,其三者的空间分布特征表现为“南高北低”,即由流域源头至下游逐渐减少的空间分布。(2)近20年内,流域内WUE、GPP和ET的变化率的平均值分别为0.017 gC m^(-2)mm^(-1)a^(-1),6.99 gC m-2a^(-1)和3.80 mm/a,流域总体呈现波动上升的趋势,但城区和民勤耕地-荒漠交接区呈不同程度的减少趋势。(3)流域内不同类型植被的WUE平均值关系为:森林>农作物>草地>灌丛>荒漠植被>湿地植被,WUE增加速度的平均值关系为:农作物>森林>草地>灌丛>荒漠植被>湿地植被,与GPP基本一致,其中ET在灌丛、荒漠植被、湿地植被地区呈现降低趋势。(4)研究区内GPP/ET/WUE与VPD相关性的空间分布特征与石羊河径流方向具有高度一致性,WUE与VPD相关性分布特征受土地利用以及径流方向影响显著。WUE与VPD呈正相关的区域主要分布在河西走廊绿洲东部和荒漠区东部,呈负相关区域主要分布在祁连山高海拔地区、河西走廊绿洲中部和荒漠区西部。因此,正确揭示内陆河植被GPP/ET/WUE的空间分异以及变化趋势及其对驱动因素VPD的响应,是了解流域尺度中干旱区植被对全球干旱加剧的适应性策略前提,进而为生态保护提供决策服务。

基于不同气象站资料的甘肃省汛期降水及极端降水分析

对甘肃省范围内的区域气象站和国家级气象站2011-2020年的汛期降水和极端降水等资料进行了质量控制,筛选出1253个区域气象站和75个国家气象站开展了降水特征分析。结果表明,甘肃省区域站和国家站降水的平均数量非常接近,无显著性差异,全省区域站汛期平均降水为382.9 mm,国家级站为379.7 mm;区域站各月降水平均在31.7~87.1 mm;国家站各月为30.4~86.4 mm。但两类站点降水的极端值存在显著差异,汛期总降水量区域站最大可达917.5 mm,本站最大为710.7 mm;单月降水量区域站最大为776 mm,本站为541 mm;暴雨日数区域站最大为46 d·(10a)^(-1),本站为17 d·(10a)^(-1);两类站点降水极大值发生的空间位置比较接近,但区域站的数值显著高于国家站。两种站点降水的空间趋势非常一致,其汛期降水相关系数达0.95,月极端降水相关系数为0.92;而区域气象站比国家站有更多小斑块的高值和低值中心;两类降水空间差异在甘肃省的东部和南部比较明显。总体上,区域气象站更精细地描绘了甘肃省的降水特征,在地形复杂区域监测到更多的极端降水事件,降水极值相比国家站明显偏大,这些地方的暴雨洪涝灾害防御应以区域气象站数据为依据,增强灾害风险的防范能力。

遥感卫星支持对海精确打击仿真分析方法研究

目前世界上主流的反舰导弹通常采用现在点射击的攻击方式,方式的导弹因攻击距离比较远,通常是超视距射击,所以需要依赖其它平台传送或引导目标信息。遥感卫星具有观测范围广、通信距离远等特点,是远海观测的主要手段,所以利用遥感卫星信息作为反舰导弹攻击目标的引导信息是一种行之有效的解决方案。依据反舰导弹对遥感卫星的应用需求,设计了遥感卫星信息支持下的应用模式,并对遥感卫星应用于反舰导弹捕获目标的可行性进行了仿真分析。

铁路通信信号隐蔽工程可视化管理平台的研究与应用

针对铁路通信信号隐蔽工程管理缺乏完整性、规范性和实用性等问题,结合隐蔽工程具有内容多、范围广、项目不可见等特点,融合三维GIS和WebGL技术,采用渐进式构建和渲染思想,设计了轻量级、跨平台的铁路通信信号隐蔽工程可视化管理平台。通过创建包含光/电缆、接地、标桩、接续点、电缆井、过轨管等16类要素的三维光/电缆径路图,实现了光/电缆设施设备的三维可视化、智能检索、辅助决策、径路导航、动态档案库等关键功能。目前该平台已在银兰高铁部分线路应用实施,运用效果良好,满足现场实际应用需求,大幅提升了隐蔽工程管理效率和应急处置效率,对保证列车运营安全具有重要意义。

颈段食管癌的研究进展

颈段食管癌是指从食管入口至胸骨切迹的一段食管病变,周围毗邻重要器官,特别与血管、甲状腺、气管关系密切。对于局部晚期不可切除的颈段食管癌,目前治疗的首选方案是根治性放化疗,然而其远期治疗效果不能令人满意。对于局部晚期可切除的颈段食管癌,单纯手术治疗的远期生存与根治性放化疗相比无明显差异,且单纯手术治疗患者的生活质量并不优于根治性放化疗。随着新辅助治疗联合手术治疗模式的出现,颈段食管癌的远期生存明显改善。目前随着微创手术技术的进步、放疗模式的改进、免疫治疗时代的到来,明显提高了患者生存质量和远期生存率。本文主要对颈段食管癌的最新治疗进展做一综述。

复合萃取剂加盐萃取精馏分离高纯均三甲苯工艺研究

均三甲苯是重要的芳烃类化工原料。文章测定了邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、DBP(70%)+环丁砜(30%)、DBP(68%)+环丁砜(28%)+醋酸钠(4.5%)4种萃取剂存在的条件下,均三甲苯和邻甲乙苯的相对挥发度,得出加盐的复合溶剂具有较好的分离效果,并通过萃取精馏实验结果验证了测定相对挥发度的准确性。系统讨论了以DBP(68%)+环丁砜(28%)+醋酸钠(4.5%)为萃取剂时萃取精馏分离均三甲苯和邻甲乙苯的工艺参数,得出醋酸钠在DBP和环丁砜中的质量百分数为4.7%,溶剂质量比为9~10,理论板数为65,回流比控制在3左右,溶剂进料温度控制在68~78℃的最佳工艺条件;在相同操作条件下,与单一DBP溶剂相比,加盐复合溶剂可降低再沸器能耗19.63%,同时显著降低了固定投资。

无人机群通信网络中博弈论综述

作为无人机群的“神经中枢”,通信网络为机群协同提供了必要的保障。为充分发挥无人机群通信效能,研究了博弈论在无人机群通信网络资源分配中的应用。首先,分析了无人机群通信网络的特征与挑战;然后,给出了基于博弈论的分布式优化方法,并介绍了匹配博弈和演化博弈等5种常用博弈模型的研究现状;最后,讨论了无人机群通信网络中博弈理论研究的发展方向。

自适应作战场景的反导系统火力分配策略

针对复杂多变战场环境下的反导系统火力分配问题,提出了一种自适应作战场景的火力分配方法。首先,建立了基于层次分析法的来袭导弹目标威胁度评估模型;然后,建立了5种拦截准则下的火力分配模型,构造了拦截准则自主选取函数,设计了3种典型的火力分配优化算法,给出了自适应场景的优化算法选取规则;最后,通过不同战场态势下的火力分配仿真,验证了该方法的自适应场景能力及火力分配高效性,可为最大化复杂场景下反导系统的拦截收益提供重要参考。

山东省冬小麦田杂草群落调查及其变化原因分析

【目的】过去10年,山东省冬小麦田杂草种类、数量和发生区域均发生了明显变化,明确山东省冬小麦田杂草群落演替规律,分析其演替原因,为制定小麦田杂草精准防控策略提供理论依据。【方法】在山东省冬小麦种植区域调查300个调查地,每个调查地选择3块区域,每块区域采用倒置“W”型9点取样法,从2009—2019年10年间分3次调查山东省冬小麦田杂草群落分布,明确山东省冬小麦田7大区域杂草群落组成,分析杂草群落变化规律。【结果】山东省冬小麦田杂草群落结构及其变化有如下特点:(1)播娘蒿、荠菜一直是山东省冬小麦田的优势杂草,3次调查中播娘蒿优势度始终排在第1位,相对优势度分别为20.68%、22.49%、22.24%,荠菜也始终排在前3位,相对优势度分别为15.49%、15.77%和14.51%。(2)优势杂草种类越来越多,2009—2010年度调查时,相对优势度≥10.00%的只有播娘蒿、荠菜两种,后两次调查时,则分别为3种(增加了雀麦)和5种(增加了雀麦、节节麦和猪殃殃)。(3)禾本科杂草分布区域和危害程度逐年加大。2009—2010年度恶性禾本科杂草雀麦和节节麦主要分布在西北平原区、北部滨海区、中部山区;2013—2014年度扩散蔓延至南部山区、胶潍河谷平原区;2018—2019年度时已遍及全省。且危害程度逐渐加大,3次调查中雀麦相对优势度分别为7.66%、16.39%、17.94%;节节麦分别为3.08%、7.61%、11.38%;多花黑麦草、大穗看麦娘和野燕麦虽然总优势度不高,但也在逐渐增大。(4)婆婆纳、猪殃殃等阔叶杂草分布越来越广。3次调查中猪殃殃优势度分别为8.29%、8.94%、10.00%,逐年上升,分布区域也逐渐扩大,在山东省各个区域均大面积分布,尤其在西南平洼区、南部山区和中部山区分布最多,在西北平原区分布面积也很广;婆婆纳优势度分别为1.08%、1.18%、2.05%,主要分布在西南平洼区和南部山区,在其他区域也已有分布。(5)山东省7大小麦种植区域杂草群落变化最大的是胶东丘陵区,物种多样性呈现不断上升趋势,2009—2010年度时,反映物种多样性的香农指数仅高于北部滨海区,列第6位;2013—2014年度,超过西北平原区和胶潍河谷平原区,列第4位;2018—2019年度,仅次于南部山区,列第2位。【结论】耕作制度的变化、恶性杂草的传播入侵以及单一除草剂大面积连续应用明显推动了山东省冬小麦田杂草群落的变化。因此,在山东省冬小麦田杂草防控中,应推广化学除草剂与农艺措施相结合、根据田间草相精准选择除草剂以及不同机理除草剂轮换使用等杂草综合防控策略。

磁控溅射CoCrFeNi高熵合金薄膜的硬度和电阻率研究

目的研究溅射功率对CoCrFeNi高熵合金薄膜硬度和电阻率的影响,期望获得同时具有高硬度和高电阻率的高熵合金薄膜,为其在电阻薄膜领域的应用提供实验基础。方法在不同溅射功率条件下(40、60、80、100 W),利用CoCr合金靶、Ni片和Fe片拼接成合金靶,采用磁控溅射法在硅基底表面沉积CoCrFeNi高熵合金薄膜。利用XRD分析薄膜相结构,通过SEM分析薄膜成分和形貌,利用显微硬度计测量薄膜硬度,采用双电测四点探针法测定薄膜电阻率。结果不同溅射功率下制备的CoCrFeNi薄膜均与基底结合良好,呈柱状生长模式,且合适的溅射功率有助于获得等摩尔比高熵合金薄膜。随着溅射功率由40 W升高至100 W,薄膜结晶性得到改善,形成简单的FCC相,(111)择优生长更加强烈,柱状生长愈加明显,晶粒尺寸增大,硬度和电阻率降低。结论溅射功率对CoCrFeNi薄膜组织和性能具有重要影响。当溅射功率为40 W时,CoCrFeNi薄膜同时具有最高硬度和最大电阻率,其值分别为940.5HV和336.5μΩ?cm。

节节麦在山东省冬小麦田的扩散蔓延及对甲基二磺隆抗性测定

【背景】节节麦(Aegilops tauschii)是小麦的野生近缘植物,是世界公认的十大恶性杂草之一,可安全有效防除节节麦的除草剂品种很少,目前只有ALS抑制剂类除草剂甲基二磺隆作为苗后茎叶处理剂能够应用,该药剂在小麦田应用多年,部分区域发现效果下降,这可能与抗性有关。【目的】明确山东省冬小麦田节节麦扩散蔓延规律以及对甲基二磺隆的抗性水平和抗性机理,为制定山东省冬小麦田节节麦精准区域防控策略提供理论依据。【方法】分别于2009—2010、2013—2014、2018—2019年3次田间调查节节麦在山东省冬小麦田的分布,分析其扩散蔓延规律,室内采用整株生物测定法测定62个节节麦种群对甲基二磺隆的抗性水平,对中等抗性种群进行靶标基因序列检测。【结果】节节麦在山东省冬小麦田10年间呈现快速增长趋势,分布区域逐渐扩大,相对优势度逐渐增大。2009—2010年度,节节麦主要分布在山东西北平原区、中部山区和北部滨海区,平均相对优势度为3.18,在所有杂草中位列第8位;2013—2014年度,节节麦已在山东西北平原区等5个区域广泛分布,平均相对优势度达到7.33,位列第5位;2018—2019年度,节节麦在山东省全境大面积发生,平均相对优势度为11.38,位列第4位。62个节节麦种群中有20个种群对甲基二磺隆产生一定程度的抗性,这些抗性种群分布在节节麦发生早且用药时间长的西北平原区、西南平洼区和中部山区,其他区域未见抗性种群。其中低抗、中抗种群分别为16个(相对抗性指数在5.00—10.00)、4个(相对抗性指数在10.00—15.00),分别占种群总数的25.81%和6.45%,最高相对抗性指数达到12.63,无高抗种群。对4个中抗种群进行靶标位点突变测定,未检测到位点突变。【结论】节节麦已在山东省7大种植区域大面积分布,且分布区域和相对优势度逐年提高。未有对甲基二磺隆高抗的节节麦种群产生,但已有32.26%种群产生低等或中等程度的抗性,未检测到靶标位点突变,可能是代谢酶引起的非靶标抗性。生产中应避免过分依赖甲基二磺隆进行节节麦防控,建议推广深翻、土壤封闭和苗后茎叶处理相结合的节节麦综合防控策略,延缓节节麦抗性发展。