采用生理响度感知机制的车内噪声声品质预测

现有车内噪声声品质预测的响度计算中没有考虑真实人耳生理解剖结构的传声特性,因此提出了一种基于生理响度感知模型的车内噪声声品质预估方法。首先,采集两款轿车的车内噪声样本,并通过主观评价试验得到车内噪声的主观评价烦恼度。之后,整合中耳集总参数模型与耳蜗传输线模型,构建生理响度模型。然后,以生理响度模型的响度计算值为主要参数,结合尖锐度、粗糙度与车内噪声的主观评价值,通过TabNet模型构建了车辆声品质预测模型。最终,对比分析了所构建声品质模型与基于现有标准响度模型所构建的声品质模型的预测效果。结果表明,采用生理响度模型的声品质预测平均误差百分比仅有4.73%,优于采用Moore响度(6.13%)与Zwicker响度(6.94%)的声品质预测结果。此外,所构建的TabNet声品质预测模型的平均误差百分比也低于基于BP神经网络模型的平均误差百分比(7.60%)。采用生理响度模型的TabNet声品质预测能够提高车内噪声声品质客观评价的准确率。

耳膜激振式压电作动器的设计与测试

为解决传统助听器高频增益受限及中耳植入物需侵入性手术的问题,文中设计、制作和测试了一种直接驱动耳膜的压电作动器。该作动器是一种新型的听觉假肢,融合了完全耳道式助听器的放置方式与中耳植入物的音质。作动器的前端直接激励耳膜,补偿患者的听力损失。针对压电叠堆存在输出位移不足的问题,引入了复合二级位移放大器,并采用多目标遗传算法对其位移放大比进行了优化。为优化作动器的频率特性,建立了作动器-人耳耦合力学模型,通过有限元分析确定了作动器的最佳结构参数。制作出作动器样机,并进行了测试试验,评估其听力补偿性能。结果表明:该作动器具有工作频带宽(0.1~10 kHz)、谐波失真度小(THD≤0.12%)、无需侵入性手术及高频性能优异的优点。因此,该作动器适用于耳膜激振的听损补偿,为感音神经性听力损伤的临床治疗提供一种新的方案。

低纬度海岛太阳能建筑逆向热工设计方法

为了利用太阳能资源实现超低能耗建筑、创建绿色宜居的岛礁人居环境,课题组首次提出极端热湿条件下建筑“全遮阳”设计原则,创立了以太阳能光伏制冷系统与建筑防热设计相耦合的超低能耗建筑“逆向”热工设计方法,形成了适宜于低纬度海岛的超低能耗建筑新模式。实验及工程实践结果表明:全遮阳设计可大幅降低空调负荷和能耗,以南海美济岛示范建筑为例,经“全遮阳”设计后,该建筑的空调负荷可降低30%以上。若遵从逆向热工设计原则,可显著提高海洋建筑外墙、屋面和窗户的传热系数限值,实现全部依靠太阳能即可将建筑环境控制在舒适水平。低纬度海岛的超低能耗建筑新模式可有效减少对建筑设备的依赖,在建筑本体层面营造更舒适的室内热环境。

Study on Effects of Short Circuit Between High and Common Ends of LVDT's Lead Wires on Sum Voltage

The Linear variable differential transformer(LVDT)is widely used in the aircraft field and crucial to the safety of the aircraft.Based on the short-circuit failure mode between the high and common ends of the LVDT′s lead wires,the theoretical formula of short-circuit sum voltage was deduced and verified via tests.Moreover,the effects of the core length and the winding resistance on the short-circuit sum voltage were analyzed and discussed through numerical methods.The present research put forward some references for LVDT′s design.

极端热湿气候区超低能耗建筑关键技术与应用

在南海建设大型人工岛基地是维护我国海洋国土安全的重大战略需求。在国家自然科学基金重大项目“极端热湿气候区超低能耗建筑研究”支持下,项目组在南海岛礁建筑室内外设计参数体系、围护结构热物性参数与构造、热工设计原理与方法、模块化光伏空调系统、超低能耗建筑方案创作和工程示范等方面取得系列创新成果。研究成果引领了南海岛礁超低能耗建筑发展,提升了驻岛边防官兵和岛礁居民的宜居水平,为服务南海领土安全和国防建设作出了重要贡献。

基于人耳生理结构的响度感知预测模型研究

为便于研究人体听觉系统生理结构及生理响应与响度感知之间的关系,构建了一种基于人耳生理结构的响度感知预测模型。首先,通过整合外耳滤波器、中耳等效电路模型及耳蜗传输线模型,构建了基于人耳生理结构的听觉外周传声模块,将外部的声输入转变为耳蜗内基底膜响应;其次,通过兴奋模式、特定响度、响度的计算,构建了模型的后端处理模块,将基底膜响应该物理响应转变为与神经发放相关的响度感知;再次,通过对比中耳压强增益、基底膜特征频率及品质因子,验证模型生理传声特性模拟的可靠性;最后,通过响度增长曲线、等响曲线、响度临界带宽的对比,证明模型在响度感知预测上的可信度。研究结果表明,所构建的响度感知预测模型不仅能够较好地模拟人耳生理结构的传声特性,还能够有效预测响度感知特性。

远洋海岛群可再生能源消纳装置定容研究

远洋海岛所在海域风、光、波浪能等可再生能源资源丰富,周边暗礁、沙洲等无人岛礁密布,浅水礁盘宽阔。若能协调开发岛群资源,实现优势互补,将为远洋海岛发展提供强大助力。着眼远洋海岛未来发展需要,引入区分岛屿功能定位、能量联动、多岛联合发展的创新发展模式,可为远洋海岛发展提供多重物资能量支撑。在资源岛支撑负荷中心岛物资能量需求的模式下,对资源岛利用制淡装置和蓄电池储能装置经济消纳可再生能源进行了容量配置研究,并利用寻优算法得出最优容量配置方案。在总成本最小的情况下可实现充分利用资源岛可再生能源且能较好地满足负荷中心岛物资能量需求。

计及风电不确定性及排放影响的机组组合策略及其效益评估

为应对含风电的电力系统在调度过程中风电的波动性和预测不确定性,提出了备用容量配置与风电预测误差概率评估相协调的应对方案,将备用容量补偿和预测误差补偿成本量化引入机组组合模型,建立风电综合补偿成本模型;将经济、政策、环境等因素计入火电机组排污成本,给出了含风电的电力系统机组组合策略及其效益评估。算例表明,该策略能够用于形成含风电的电力系统机组组合的最佳配置,有效减少风电波动性和不确定性的影响。

寒冷气候类型与建筑热工设计对策

国家标准《民用建筑热工设计规范》(GB 50176-2016)将我国陆地国土划分为五大热工设计分区,其中包含寒冷气候区和严寒气候区,并给出了原则性的设计要求.从建筑节能乃至绿色建筑设计角度来审视,发现既有的热工设计分区过于笼统,单一分区面积太大,分区指标太粗,不利于建筑的被动式太阳能利用和气候适应性设计.本文在回顾建筑气候区划的历史背景基础上,提出了将空气温度的日较差纳入到热工设计分区指标中,以便将现有寒冷气候区和严寒气候区的气候类型做进一步细化,行文中统称为寒冷气候类型,同时给出了每一个寒冷气候类型相应的建筑热工设计对策.本研究可为相关建筑气候区划标准及建筑设计标准规范的修订提供参考.

远洋海岛群新能源消纳与能量打包外送策略

在远洋海岛群开发新模式下,将少人居住但新能源丰富的岛屿开发为资源岛,并利用岛上新能源生产负荷中心岛所需的物资和能量,以提高负荷中心岛物资和能量的保障能力。然而,由于地理位置受限,岛屿间物资能量难以实时输送。资源岛如何根据负荷中心岛物资能量需求进行生产和转运是该方式顺利运转的关键环节。结合远洋海岛物资能量需求特点,提出一种以需求驱动生产的响应模式,基于物资能量'需求紧急度'制定能有序引导资源岛进行物资能量生产和转运的弹性价格,实现资源岛新能源高比例合理消纳,并适配负荷中心岛的物资能量需求。仿真结果验证了所提远洋海岛群新能源消纳与能量打包外送策略的有效性和优越性。

钻井水射流附壁振荡短节的频率和压降分析

水平井、大位移井等复杂井在钻进过程中会出现大摩阻、钻压拖拽等问题。水力振荡器可以有效降摩减阻、提高钻井效率,而侧壁高度、侧壁角度、劈尖距离及反馈角度等结构参数是影响振荡短节振动特性的关键因素。在阐明水力振荡器工作原理、进行理论分析的基础上,利用CFD数值模拟方法及单因素分析法研究了结构性能参数变化和振荡器压降频率之间的关系。研究结果表明:振荡短节压降、和振荡频率随侧壁角度的增大而增大,且振荡频率逐渐趋于稳定;随着侧壁高度的增大,压降和频率呈现先降低后上升的趋势,且在侧壁高度2 mm时达到最低值;劈尖距离增大,压降和频率逐渐降低;反馈角度增大时,振荡频率基本保持不变。研究成果对射流式水力振荡短节的设计及结构优化具有一定的指导意义。

基于多变量的纸张相似性聚类分析程序与界面的设计

基于PCA和K-means聚类的算法,采用LabVIEW编写了程序界面交互友好的操作软件系统,用于研究纸张在不同变量上的相似程度。程序设计主要赋予了简便操作,人机友好,数据可视化的特点。基于不同的多变量,采用PCA结合K-means聚类方法对纸张进行了相似程度的分析研究,结果表明:程序界面具有清晰简洁、交互友好、可操作性强的特点,可对纸张进行聚类分析,且可信度高。本程序可用于不同品质等级纸张在不同多变量上差异的识别和相似品质纸张的聚类,有效地进行纸张的各种差异化的分析。

掺合料种类对UHPC工作性能与力学性能的影响

以普通硅酸盐水泥、矿物掺合料、石英砂、微丝钢纤维为主要原材料制备UHPC,分析了不同水胶比下的硅灰、矿粉、粉煤灰对UHPC的砂浆拓展度和28d抗压强度影响。结果表明:硅灰A与粉煤灰有利于改善拌合物的砂浆拓展度,硅灰B与矿粉所制备的UHPC浆体的工作性能较差。同时,硅灰A有利于UHPC抗压强度提升,所制备UHPC的抗压强度高于硅灰B所制备的UHPC。硅灰种类相同时,矿粉和粉煤灰的抗压强度呈现不同规律,与硅灰A复配时,矿粉所制备的UHPC的28d抗压强度更高,与硅灰B复配时,粉煤灰所制备UHPC抗压强度更高。

耳膜激振式人工中耳压电作动器设计与实验

针对现有耳膜激振式人工中耳的作动器存在不能适应患者个体耳道尺寸差异、高频增益不足、受电磁干扰的问题,设计了一种新型悬浮式压电作动器。首先,结合人耳解剖结构,对作动器的机械结构及宏观尺寸进行了初步设计;其次,针对压电叠堆存在输出位移不足的问题,引入了位移放大器,并采用粒子群优化算法对其位移放大倍数进行了优化;随后,构建了压电作动器-人耳耦合力学模型,分析了金属壳体的质量和压电叠堆的层数对作动器听损补偿性能的影响,并确定了最佳的设计参数;最后,基于优化的参数制造出作动器样机,并对其听力补偿性能进行了测试。结果表明,该作动器具有工作频带宽(0.2 kHz~10 kHz)、谐波失真低(THD≤2%)、高频性能优越的优点。该作动器适用于耳膜激振的听损补偿,为听力损失的临床治疗提供了新的解决方案。

中国南北方上市公司表现差异及形成机制研究

本文对1996—2019年A股上市公司年报及市场数据分析发现:南方在上市公司数量及市值规模上均较北方具有优势,南方上市公司整体上具有更高的业绩增长、超额市场回报率和市场估值水平,上述差异在近年显著扩大。对此,本文提出“上市公司、市场、投资者”循环机制以解释上述差异,并进一步从营商环境、金融资本配置、区域经济政策等方面探讨南北上市公司表现差异的深层背景,分析其与南北宏观经济差距间的重要影响关系,提出政策建议。

CD146三十年研究的回顾与展望

CD146分子发现于1987年,最初被认为是黑色素瘤标志分子,随后30余年的研究,逐渐揭示了该分子在早期发育、免疫应答、代谢等生理过程,以及在肿瘤、炎症、自身免疫病中的重要作用及机制.目前认为,CD146不仅是一个黏附分子,还是新生血管、T细胞活化和多种肿瘤的标志分子,更是一种细胞膜受体,接受细胞外信号并调控细胞内多种重要信号途径.最近,越来越多的临床研究报道,无论是细胞膜表面的CD146,还是血清和其他体液中的可溶性CD146(soluble CD146,sCD146),都已成为多种疾病诊断和预后评价的重要参考,将成为疾病治疗的新靶点.迄今,全球已有40余株CD146抗体,有些治疗性抗体已进入临床试验阶段.本文全面回顾了CD146的研究历史,分析了当前亟待解决的关键科学问题,展望了其未来临床应用的潜能,以期为全面认识CD146,充分发挥其在疾病诊疗中的价值提供更多借鉴.

太阳辐射影响下的建筑经济保温厚度计算方法

经济保温厚度的研究是寻找建筑经济性与节能性最优解的过程,但目前经济保温厚度的简化计算方法都忽略了太阳辐射的影响,软件模拟方法耗时费力且专业性要求高。为了集成两种方法的优势,该文总结了目前国内经济保温厚度研究的技术路线与优缺点,分析了将太阳辐射对于建筑经济保温厚度影响的三种途径,基于非平衡保温的思想利用OTTV法建立了全周期费用评价模型,并选取了西安市一栋三层典型居住建筑进行了实例分析,得出该建筑南、北、东西向外墙的经济保温厚度分别为35mm、44mm和40mm。文中最后对比分析了经典模型与改良模型的计算结果,并计算分析了窗墙比变化对经济保温厚度的影响,得出在西安地区改良算法得出的结果比传统算法小12%左右,窗墙比变化对经济保温厚度影响很小。

热湿气候区超低能耗海岛建筑热工设计

热湿地区海岛远离大陆,全年气候潮湿炎热,常规能源匮乏。介绍了在热湿地区海岛设计建造以太阳能光伏驱动空调系统为主的超低能耗建筑的基本思路、"逆向设计"技术路线和设计计算方法,给出了热湿地区海岛超低能耗建筑防热设计的原则和超低空调运行能耗实现的"准则",并以一栋常见的四层办公建筑为例进行了演算。该方法已经应用于热湿地区部分海岛建筑设计中,取得了良好效果,未来可大规模推广。

干细胞衰老的表观遗传调控

衰老是机体随着时间推移而表现的一种各组织器官退化,最终导致细胞乃至个体死亡的进程。干细胞的衰竭、功能缺失及表观遗传的改变被认为是衰老的驱动力。对模式生物及人类衰老的研究发现,相对于基因决定,表观遗传改变在寿命影响中起到更为重要的作用,饮食、运动等环境因素会引起细胞表观遗传的改变,包括DNA甲基化水平改变、组蛋白翻译后修饰改变、染色质重塑、非编码RNA调控等,最终会对细胞乃至个体寿命产生影响。该综述主要是对表观遗传改变影响细胞衰老的最新发现进行概述,并且尝试对可能的能够延缓或者实现健康衰老的策略进行总结探讨,期望为以后尝试延缓衰老及实现健康衰老提供潜在的干预靶点。

氨基功能化磁性氧化石墨烯吸附废水中亚甲基蓝机理研究

通过酰胺化一锅法成功制备了三乙烯四胺修饰的磁性氧化石墨烯纳米颗粒(MGO-TETA)吸附剂,并利用傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、拉曼光谱仪(Raman)、扫描电子显微镜(SEM)证实了MGO-TETA吸附剂的成功制备.同时,实验研究了吸附剂用量、亚甲基蓝溶液(MB)的pH值、吸附剂的零电点和离子强度对MGO-TETA吸附性能的影响,并考察了MGO-TETA的循环再生和工业模拟应用.最后,通过拟一级动力学、拟二级动力学、颗粒内扩散和液膜扩散4种模型讨论了吸附动力学过程,使用Langmuir、Freundlich和Temkin模型探讨了吸附热力学行为.结果表明:MGO-TETA对MB的吸附是自发可行且吸热的,符合Langmuir等温线模型和拟二级动力学模型.由Langmuir等温线模型计算的最大吸附量为638.90 mg·g^(-1).经过5次吸附-解吸循环以后,MB的去除率仍然可达87%.经过实验证明在吸附过程中MGO-TETA吸附剂与MB之间存在静电相互作用、氢键相互作用、π-π共轭相互作用.