纤维材质对UHMWPE水润滑轴承复合材料摩擦学性能的影响

超高分子量聚乙烯(Ultra-high molecular weight polyethylene, UHMWPE)在水润滑轴承领域具有巨大的发展潜力,然而单一的UHMWPE难以满足水润滑轴承的耐磨性需求,尤其是在低速重载工况下.通过纤维改性的方法可以提高其摩擦学性能,但是纤维材质的不同特性对于复合材料摩擦学性能的影响存在差异.通过热压模具分别制备剑麻纤维(Sisal fiber,SF)、碳纤维(Carbon fiber,CF)和聚酯纤维(Polyester fiber,PETF)与UHMWPE混合的定向纤维复合材料,并与纯UHMWPE做对照试验.利用R-tec往复摩擦试验机模拟不同载荷(5和10 N)和不同速度(20、40和60 mm/s)下铜球与不同复合材料的摩擦过程,通过邵氏硬度和极限抗弯强度试验对复合材料力学性能进行表征测试,采用接触角测试复合材料的浸润性,试验结束后用扫描电子显微镜观察表面磨损形貌.结果表明:纤维的力学性能,尤其是硬度和抗弯强度是影响定向纤维复合材料摩擦学性能的关键因素,所添加纤维在复合材料中强有力的支撑作用使摩擦学性能显著提高,纤维的耐磨性和浸润性是次要因素.试验工况下,CF/UHMWPE摩擦系数最低,且在低速重载(载荷10 N,速度20 mm/s)时的摩擦系数与纯UHMWPE相比降低了36.92%;添加耐磨性强的PETF纤维后,复合材料磨损体积与纯UHMWPE相比降低了30.56%.

基于有限元分析的走刀策略对铝合金薄壁筋铣削仿真工艺研究

铝合金薄壁筋具有弹载计算机结构件的典型特征,其结构简单但整体刚性差,在加工过程中极易产生加工变形,影响工件的加工精度。为合理选择走刀策略,使用ABAQUS软件对铝合金薄壁筋铣削过程进行有限元仿真建模,分析了不同走刀策略下铣削过程中的铣削力及工件铣削后的变形情况。同时设计对照试验组进行试切验证,通过三坐标测量仪分别测量了薄壁筋在不同走刀策略下的形变,验证了仿真分析结果的正确性。

辣椒CaSULTR基因家族的鉴定、表达与克隆

【目的】作为植物所需的四大营养元素之一,硫在植物生长发育、抵御生物和非生物胁迫中扮演着关键角色。硫酸盐转运蛋白(Sulfate transporter,SULTR)作为植物对硫酸盐吸收和运输的主要调节者,在这一过程中发挥着不可替代的作用。了解辣椒CaSULTR的基本特性及表达模式,为推进辣椒SULTR的研究提供理论支持。【方法】以辣椒基因组为基础,在全基因组范围内鉴定辣椒CaSULTR基因家族的成员,并对其理化性质、保守基序、基因结构等进行分析。基于已公布的转录组数据及荧光定量PCR技术,分析不同激素胁迫条件下辣椒CaSULTR基因的表达模式,并对差异表达基因进行克隆。【结果】共鉴定到13个辣椒CaSULTR基因,分别命名为CaSULTR1;1~1;3、CaSULTR2;1~2;2、CaSULTR3;1~3;7、CaSULTR4;1。这些基因分布在辣椒的7条染色体上,氨基酸长度为641~947 aa,分子量69.65~104.36 kD,等电点在8.42~9.62,均为疏水性蛋白。CaSULTR被分为4个亚组(Ⅰ~Ⅳ),其中Ⅲ亚组包含最多成员,同一亚组不同成员间的理化性质差异较小且Motif和基因结构相对保守,除CaSULTR2;1和CaSULTR2;2外的成员均具有Motif 5。组织表达分析显示,CaSULTR可能参与叶片、果实、花等器官的发育过程,其中CaSULTR4;1在叶、根、茎中均有表达。激素胁迫下的辣椒表达谱与荧光定量PCR结果显示,CaSULTR1;1和CaSULTR3;4受激素诱导后显著上调表达。【结论】明确了CaSULTR在激素胁迫下的表达模式,推测CaSULTR1;1和CaSULTR3;4可能参与外源激素调节硫代谢的过程。

N-氨甲酰谷氨酸对不同生理阶段湖羊母羊生长性能、血常规指标及血浆抗氧化、免疫指标的影响

本试验旨在研究妊娠期、哺乳期和空怀期饲粮中添加不同水平N-氨甲酰谷氨酸(NCG)对湖羊母羊生长性能、血常规指标及血浆抗氧化、免疫指标的影响,为NCG在湖羊母羊整个生产周期不同生理阶段中的应用提供依据。选择300只9月龄、体重[(33.6±1.2)kg]相近、健康的湖羊初产母羊,随机分为4组,每组5个重复,每个重复15只。采用本交方式配种1个月后,通过B超检测每组选择40只妊娠母羊,每组4个重复,每个重复10只。对照组饲喂基础饲粮,试验组在基础饲粮中分别添加1.0(Ⅰ组)、1.5(Ⅱ组)和2.0 g/d(Ⅲ组)的NCG。试验从母羊配种前开始至羔羊断奶7 d后结束。分别在妊娠前期(公羊配种结束后28 d)、妊娠后期(预产期前15 d)、哺乳期(产后7 d)、空怀期(羔羊断奶后7 d)采集不同生理阶段的母羊血液,测定血常规指标及血浆抗氧化、免疫指标。结果表明:1)在妊娠前期,试验Ⅱ组血液单核细胞数量、平均血红蛋白含量显著高于对照组(P<0.05),试验Ⅰ组血液平均血红蛋白浓度显著高于对照组(P<0.05),试验Ⅰ组血浆总抗氧化能力显著高于对照组(P<0.05)。2)在妊娠后期,试验Ⅲ组血液血小板平均体积显著高于对照组(P<0.05),试验Ⅲ组血浆丙二醛含量极显著低于对照组(P<0.01),试验Ⅲ组血浆白细胞介素-10含量显著高于对照组(P<0.05),试验Ⅰ组血浆肿瘤坏死因子-α含量显著低于对照组(P<0.05)。3)在哺乳期,试验Ⅱ组血浆超氧化物歧化酶活性显著高于对照组(P<0.05),试验Ⅲ组血浆丙二醛含量显著低于对照组(P<0.05),试验Ⅲ组血浆总抗氧化能力显著高于对照组(P<0.05),试验Ⅰ组血浆肿瘤坏死因子-α含量显著低于对照组(P<0.05)。4)在空怀期,试验Ⅰ组血液红细胞体积显著高于对照组(P<0.05),试验Ⅰ组和试验Ⅱ组血液平均血红蛋白含量显著高于对照组(P<0.05),试验Ⅰ组血浆肿瘤坏死因子-α含量极显著低于对照组(P<0.01)。综上所述,饲粮中添加2.0 g/d的NCG能够提高不同生理阶段初产湖羊母羊的免疫功能和抗氧化能力,改善母羊的健康程度。

木材深孔钻床的开发与机电设计

为了解决传统数控系统和机床结构无法直接用于木材深孔加工的问题,研究深孔加工的原理,分析重难点问题,从特殊的工装夹具系统和机床主体结构设计、机床的柔性辅助装夹系统设计、整个机床的电气控制系统和PLC内部的进给插补逻辑算法等进行研究和阐述。使用木材深孔钻床预加工16 mm的孔,测得精度为15.99 mm,完全符合加工要求。木材深孔钻床的设计与研究解决了木材在自动化深孔加工的问题,为该行业提供了解决方案。

网约车合乘均衡匹配与激励策略

针对需求高峰期乘客以红包或调度费等形式激励网约车司机以实现网约车自我调度这一问题,研究了乘客-网约车匹配决策与激励策略选择间的交互关系。基于网约车合乘模式下的均衡匹配状态,以乘客总剩余最大化为目标,考虑匹配、均衡、成本等约束条件,构建了考虑奖励策略的乘客-网约车均衡匹配模型,从乘客视角设计了乘客激励策略、网约车激励策略、乘客和网约车激励策略,并将3种激励策略嵌入到列生成算法对模型进行求解,以实现匹配均衡和价格均衡。以大连市出租车数据为对象进行实证分析,研究结果表明,相比于仅以随机调度费等形式从供给侧激励司机,同时从需求侧和供给侧实施激励策略可以促成更多合乘出行,乘客剩余可提高12.6%;当需求大于供给时,26%的激励在乘客间转移以实现更多的合乘出行;合乘折扣系数也会影响激励流向,同时使用激励策略和合乘折扣策略调节供需可以避免司机恶意竞争和乘客无效激励,在降低乘客出行成本的同时提高司机收益,促成更多合乘出行。

FGH96合金疲劳裂纹扩展过载迟滞行为研究

针对FGH96粉末高温合金,开展了500℃和700℃不同过载比下的疲劳裂纹扩展过载迟滞行为试验,分析了试验温度、过载比等对FGH96合金裂纹扩展过载迟滞行为的影响,对其疲劳裂纹扩展过载迟滞行为进行了预测分析。结果表明:对于FGH96合金,过载比越大,过载迟滞效应越明显,相同过载比时700℃下的过载迟滞效应比500℃更为明显。过载比分别为1.2和1.4时,过载迟滞效应不明显,广义Willenborg模型、改进的广义Willenborg模型以及修正Willenborg模型的预测结果差别不大,与试验结果差别也不大。过载比为1.6时,过载迟滞效应明显,修正Willenborg模型对裂纹扩展曲线的预测结果与试验结果较为吻合,裂纹扩展寿命预测误差小于10%,广义Willenborg模型和改进的广义Willenborg模型对裂纹扩展曲线的预测结果接近,与试验结果差别较大,裂纹扩展寿命预测结果与试验结果差别也较大。

大葱农艺性状与产量的相关性及灰色关联度分析

为探究影响大葱产量的主要因素,分析大葱农艺性状对单株产量的影响及相关性,以豫北地区选育过程中的56份大葱材料为研究对象,采用灰色关联度和相关性分析对其主要农艺性状进行综合评估,从而明确产量形成过程中各农艺性状的关联度及相关性;并通过聚类分析,结合变异系数和遗传多样性等指标,对其进行综合评价。结果表明,单株产量与其他农艺性状间均呈极显著正相关,其中与单株产量最密切的是假茎中径,相关系数为0.8018;其次是叶横径、株高和假茎底径。不同农艺性状与产量的关联度从大到小依次为假茎中径(0.7899)、叶横径(0.7682)、株高(0.7574)、假茎底径(0.7554)、叶片长(0.7413)、假茎长(0.7356)、株幅(0.6903)。2种分析方法均表明,假茎中径是影响豫北地区大葱材料产量的主要因素,其次是叶横径和株高。因此在豫北地区大葱材料选育中,应首先注重假茎中径、叶横径及株高,再考虑其他性状对材料进行综合客观评价。本结果对在豫北地区选择适宜大葱材料进行种植时具有指导作用。

超声引导下上肢神经阻滞中罗哌卡因浓度选择对上臂骨折手术患者上肢血流动力学的影响

目的 观察超声引导下上肢神经阻滞中不同浓度罗哌卡因对上臂骨折手术患者血流动力学的影响。方法 选取2020年4月—2022年10月厦门大学附属第一医院收治的行上臂骨折手术患者90例,采用随机数字表法按照1∶1∶1原则分为A组、B组、C组,每组30例。3组均采取超声引导下经肌间沟入路臂丛神经阻滞,A组给予0.33%罗哌卡因,B组给予0.4%罗哌卡因,C组给予0.5%罗哌卡因。比较3组臂丛神经阻滞起效时间、麻醉效果、血流动力学[心率(HR)、平均动脉压(MAP)]及血清肌酸激酶同工酶(CK-MB)、肌钙蛋白I(cTnI)水平。结果 A组尺神经阻滞起效时间>B组>C组(P<0.05);A组肌皮神经、腋神经、正中神经、桡神经阻滞起效时间>B、C组(P<0.05),但B、C组组间比较差异无统计学意义(P>0.05);3组间优良率比较,差异无统计学意义(P>0.05);A组优率<B、C组,A组良率>B、C组(P<0.05),但B、C组组间比较差异无统计学意义(P>0.05);切皮时、手术时、术毕时,3组HR、MAP均高于神经阻滞前(P<0.05),但组间比较差异无统计学意义(P>0.05);给药后24 h,A组血清cTnI、CK-MB水平<B组<C组(P<0.05)。结论 与0.4%、0.5%罗哌卡因相比,超声引导下上肢神经阻滞中0.33%罗哌卡因能为上肢手术提供满意麻醉效果,维持血流动力学稳定,减轻心肌损伤。

老年患者阿尔兹海默病风险预测模型的建立和验证

目的:建立老年患者阿尔兹海默病(AD)风险预测模型,并对模型进行验证。方法:选择2020年1月至2022年12月在我院神经内科就诊的382例老年患者进行研究。以7∶3比例将患者分为模型组267例与验证组115例。收集患者一般资料、临床认知相关指标、影像学资料及实验室指标。根据有无AD将模型组患者分为2亚组,比较2亚组一般资料、临床认知相关指标、影像学资料及实验室指标,使用LASSO回归筛选变量后行多因素Logistic回归分析,根据多因素分析结果建立列线图模型并进行验证。结果:模型组267例患者中有67例(25.09%)患有AD,LASSO回归筛选出10个潜在的预测因素,分别为年龄、高血压病史、AD家族史、RAVLT、FAQ、海马沟回比、大脑外侧裂比、载脂蛋白A1、载脂蛋白E、C反应蛋白。多因素Logistic回归分析结果显示:年龄、高血压病史、RAVLT、FAQ、海马沟回比、载脂蛋白A1、载脂蛋白E及C反应蛋白为独立性影响因素(P<0.05)。以模型组构建老年人群AD风险预测模型预测值的曲线下面积(AUC)为0.968,95%CI为0.946~0.990。再以验证组数据进行外部验证,由验证组构建模型的AUC为0.957,95%CI为0.932~0.983,与内部验证结果相接近。校准曲线结果显示,预测曲线与标准曲线基本拟合。决策曲线分析结果显示:当该列线图模型预测神经内科老年患者AD概率阈值为0.15~0.88时,患者的净受益率大于0。结论:神经内科老年患者AD患病主要受年龄、高血压病史、RAVLT等因素的影响,本研究建立的列线图模型对预测AD患病风险具有较高的准确度与区分度。

一种电解车间智能红外轨道式巡检机器人的设计

设计了一种用于电解车间检测电解极板短路故障的巡检机器人,并对其机械结构、硬件组成、控制系统及通信方式进行了分析。该机器人主要由机械结构、红外图像处理系统、控制系统和上位机组成。特殊的机械结构设计可保证机器人在单股轨道上平稳运行;红外图像处理系统可精确识别电解槽中的故障点;控制系统采用主控和驱动控制的分层控制模式,有效降低了主控制器的运行负荷;上位机采用主流的Browser/client web架构,具有丰富的可视化功能,支持数据溯源。

强还原土壤灭菌法对春提早黄瓜产量和品质的影响

为了解决豫北乃至我国北方地区黄瓜等设施蔬菜生产连作障碍问题,采用强还原土壤灭菌法(RSD)进行土壤处理,研究其对常年连作春提早黄瓜的影响,以期为连作土壤改良、提高春黄瓜产量及品质提供理论依据。结果表明,与未用RSD处理对照相比,RSD处理能够促进大棚春提早黄瓜植株生长,且能够将第1雌花节位降低9.38%~20.00%,有效提早黄瓜成熟时间;经RSD处理后的大棚春提早黄瓜瓜长、瓜直径、平均单果质量和坐果率均得到提高,平均667 m2产量提高17.65%~32.00%,同时瓜柄长缩短;RSD处理能够使大棚春提早黄瓜维生素C、蛋白质、可溶性糖含量均得到提高。由此可见,RSD处理可以为系统性解决连作障碍问题提供可行的方案。

黄土高原2000—2020年生态网络演变及关键修复区识别

生态修复工程对国家生态保护具有重要促进作用,生态质量评价及构建生态网络是识别生态修复区域的重要途径。本文利用遥感生态指数(RSEI)、最小累积阻力模型、重力模型构建2000、2010、2020年黄土高原生态网络,并分析其演变特征,识别不同时期生态关键修复区。结果表明:①2000—2020年,黄土高原生态质量整体处于中等偏低水平,空间上呈西北差东南优的分布特征。2000—2010年,生态质量改善趋势明显,占总面积的53.55%。②2000—2020年黄土高原生态廊道数量增加,总长度减少。生态廊道主要景观类型为草地、林地、耕地。重要廊道多分布于研究区东南部生态源地附近,数量占比逐年增加;西北部廊道数量少、距离远、重要性低、连通性较差。③黄土高原生态关键修复区中,生态夹点集中分布在西南部和东部,障碍点分散在东部和南部,主要土地利用类型为草地和耕地,面积均呈增加趋势。生态断裂点分布广泛,在黄土高原东部省会城市周边较集聚。本研究可为黄土高原国土空间生态修复工程实施提供科学参考。

基于遥感生态指数和MCR模型的沙漠丘陵区生态网络构建

人类不合理的土地利用模式使沙漠丘陵区生态环境愈加恶化,构建生态网络对改善生态环境质量,维持生态系统稳定具有重要意义。本文以陕西省神木市为研究单元,引入耦合绿度、湿度、干度和热度四个指标的遥感生态指数(RSEI)进行生态环境质量评价,并以评价结果为依据识别生态源地;综合从地形因素、植被因素、人为因素和水资源因素四个方面选取出8个阻力因子,通过空间主成分分析法(SPCA)构建研究区的综合生态阻力面;运用最小累积阻力模型(MCR)和重力模型提取研究区潜在生态廊道与节点,构建起“点线面”相互交融的生态网络框架。结果显示:①2015、2018年神木市生态遥感指数均值分别为0.4733、0.5075,整体生态环境质量处于中等水平,具有略微好转趋势,呈现出“西北差东南优”的空间分布特征。②以研究期间生态环境质量稳定且优良的区域为依据,确定了31个生态源地,面积共316.59 km^(2),占神木市总面积的4.15%,大部分集聚在研究区东南部,中部和西北部的生态源地破碎分散;源地的主要土地类型为草地、耕地及河流。③提取出神木市潜在生态廊道34条,生态节点22个,廊道总长度634.12 km,其中重要廊道20条,占总长度的57.58%,主要分布在研究区东南部,结合区域特征及研究结果提出了“一环四区”的生态网络框架布局。研究结果可为神木市区域生态安全规划与沙漠丘陵区生态网络构建提供科学参考。

基于UG POST的卧式双工位四轴加工中心后处理定制

为了解决卧式四轴加工中心四轴联动插补困难、因为结构问题导致的旋转轴锁死位移变动、回原点旋转碰撞、加工中停止碰撞等问题,通过实践积累和对后处理的研究,基于UG POST软件和沈阳机床厂生产的TH6350卧式加工中心,以TCL语言为开发环境,进行全方位后处理定制,解决了上述问题,详细叙述了此类后处理在构造中的关键问题,公开了核心的算法程序。最后通过实际加工大力神杯验证该后处理的可行性、整体性、稳定性,为双工位卧式加工中心后处理定制方案和加工工艺提供参考。

基于BP神经网络的机电产品清单数据智能补全算法研究

生命周期评价是一种分析机械产品的全生命周期环境影响的有力工具,但是其前期的清单收集工具极其繁琐且耗时,为了简化机电产品生命周期评价的步骤中清单数据收集工作,降低清单数据的数据填充难度,提出了一种基于BP神经网络的清单数据智能填充算法。该算法基于文本相似度和数据相似度算法分别计算该零部件的各项参数与案例库中已知零部件的各项参数信息之间的相似度,并把这些参数的相似度信息作为神经网络输入,经输出层计算出零部件之间整体的相似度,分别求取所有零部件和缺失数据的零部件之间的相似度信息并排序,从而求得零件库中与缺失信息的零部件之间最相似的零部件,用求出的最相似的这个零部件的信息完成缺失数据的零部件信息的智能填充。

船舶艉轴机械密封材料摩擦磨损性能研究

为探究船舶艉轴机械密封用高分子材料在实际工作环境下的摩擦磨损性能,选用浇注型聚氨酯弹性体(CPU)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、玻璃纤维改性聚己二酰丁二胺复合材料(GF/PA46)与玻璃纤维改性聚四氟乙烯复合材料(GF/PTFE)5种材料,在载荷为0.5 MPa,线速度为7 m/s的工况下开展摩擦磨损性能测试。结果表明:重载、高速的工况使得CPU、PET、PBT、GF/PA46材料出现了不同程度的剥落与犁沟,摩擦因数与磨损量较大;GF/PTFE材料仅出现一些相对轻微的撕裂和磨痕,相较于CPU、PET、PBT、GF/PA46材料,GF/PTFE的平均摩擦因数分别下降了66.6%、80.4%、86.1%、87.8%,单位时间磨损量分别下降了91.7%、92.7%、88.6%、97.0%,摩擦磨损性能最优。

炭块表面清理数字孪生机器人及其运动控制

为解决我国电解铝工业中炭块表面清理难的问题,结合数字孪生技术提出一种支持机器人路径规划和运动控制的表面清理机器人控制系统解决方案。该方案基于数字孪生的五维结构系统框架,构建了虚拟空间和物理空间互联互通的数字孪生体。首先整理了炭块清理单元的生产管控框架,明确了五层系统架构的组成,分别阐述了具体各部分架构的构建方法和过程;其次对机器人清理空间进行运动学分析,通过算法优化机器人的运动路径;最后将该控制系统应用于该炭块表面清理系统,验证了所提解决方法的可行性和有效性,该方法的应用为数字孪生技术应用到实际的智能制造系统提供了参考。

水凝胶/热塑性聚氨酯复合材料在水润滑条件下的摩擦学性能

为提高水润滑轴承的承载能力,利用水凝胶在水润滑条件下的水合作用来改善热塑性聚氨酯(TPU)轴承材料的摩擦学性能。利用聚乙烯醇、海藻酸钠、壳聚糖等材料制备水凝胶颗粒,并通过熔融共混法制备水凝胶/TPU复合材料;在0.3和0.5 MPa的载荷下测试复合材料的摩擦磨损性能,利用激光干涉表面轮廓仪和扫描电子显微镜观察其磨损表面形貌,分析其磨损机制。结果表明:水凝胶微粒可以通过水合润滑改善摩擦副的润滑条件,从而降低摩擦因数和磨损量,提高复合材料的摩擦性能;水凝胶质量分数4%时复合材料具有最佳的摩擦磨损性能,其在0.3和0.5 MPa工况下相对于TPU试样的平均摩擦因数减少率分别为52.31%和43.94%。研究结果为开发高性能水润滑轴承材料提供了一种方法。

基于最优特征量选取的开关柜故障判别方法研究

为实现对开关柜运行状态进行快速准确评估,文章提出了基于多类型数据的最优特征量开关柜故障判别方法。基于实时监测的开关柜各类型电气量和非电气参数影响,采取最小冗余最大相关(Minimum Redundancy Maximun Relevance,MRMR)原则对采集的开关柜运行参数进行处理以获取特征样本,并对其进行优化获得最优特征子集;采用马氏距离法对实时监测的运行状态特征量与标准设定样本进行比较,从而判别出开关柜的故障状态。实际测试和算例分析表明,所提出的方法能够有效提高故障识别的精度和效率。