基于EtherCAT总线的空间结构点阵自动同步加载系统研发

大型空间结构试验通常具有加载点数量多、覆盖面积广、加载工况较多的特点,传统的加载方法很难兼顾成本适宜、安全高效。该文提出了一种新型空间结构点阵自动同步加载系统,该加载系统采用水作为试验载荷,应用实时工业以太网EtherCAT总线技术,可实现任意比例下多点同步精确加载。加载系统的控制模块、数据采集模块和加载容器可根据试验需要在控制总线上无限挂载和自由分布,具有通用性强、自动化程度高、安全高效、加载耗材清洁廉价的特点。该文详细介绍了该加载系统的原理与组成,以及EtherCAT总线主从式结构下主站和从站的具体实现,并将其应用于马鞍形正交索网结构承载力试验,整个加载过程中荷载稳步匀速增长、数值稳定准确,验证了该加载系统的可行性和准确性。

木质素氧化解聚衍生芳香族化合物的研究进展

木质素作为自然界最丰富的可再生芳香族资源,由于具有复杂的三维网状结构和顽固的抗性,难以高值化利用。全球约有90%的工业木质素被直接用于燃烧发电,造成了极大的资源浪费。木质素氧化解聚转化为芳香族化合物是对其高值化利用的重要手段,本文在介绍木质素结构和种类的基础上,综述了木质素氧化解聚的研究进展,主要从化学催化氧化、电化学氧化、生物催化氧化解聚木质素的方法和氧化解聚产物4个方面进行总结,分析了各种氧化解聚方法的优缺点和适用范围,以及不同氧化解聚方法对木质素衍生产物的选择性影响。

OBE理念下“构造地质学”课程考核体系改革探讨

OBE(Outcomes-Based Education)理念是工程教育专业认证背景下教学改革的重要方向。以OBE理念为指导的课程考核体系改革首先应将课程教学目标与人才培养方案中的毕业要求指标点紧密联系;其次,围绕课程目标科学设置考核环节,力求全面反映学生各方面的学习效果,避免以期末考试为主体的片面考核方式;最后,明确各考核环节对课程目标的支持情况和权重高低,以此为基础进行课程目标达成度评价,并对课程进行持续改进。

壁式钢管混凝土柱-钢梁嵌入式双侧板节点抗震性能研究及设计建议

以壁式钢管混凝土柱-钢梁嵌入式双侧板节点为研究对象,进行两个足尺试件的拟静力试验,分析节点的破坏模式、滞回曲线、骨架曲线,并研究节点承载力、延性、耗能能力和刚度退化等指标。试验结果表明:试件破坏模式分别为侧板外梁端形成塑性铰、节点核心区侧板开裂及轻微鼓曲;试件滞回曲线稳定饱满,曲线呈现梭形,试件延性系数为3.11~3.53,等效黏滞阻尼系数大于0.4,具有良好的耗能能力;刚度退化较稳定,具备较好的抗侧能力。在验证有限元模型合理的基础上,通过有限元变参分析此类节点的滞回性能,结果表明:增加侧板厚度或侧板外伸长度可提高嵌入式双侧板节点的承载力及延性。最后结合试验和有限元变参分析结果,针对此类节点提出设计建议。

木质素生物合成可降解包装材料聚羟基脂肪酸酯的研究进展

目的通过对木质素生物合成聚羟基脂肪酸酯(PHAs)的研究,实现PHAs的低成本、规模化生产和木质素的高值化利用。方法归纳分析现阶段国内外木质素降解菌及生物合成PHAs的主要菌种和目前存在的问题,介绍生物合成PHAs的木质素底物种类、合成过程中工艺优化策略的相关研究进展,同时总结PHAs在包装领域的相关应用。结果木质素生物合成PHAs过程中,通过筛选木质素降解菌、培养PHAs合成菌、优化PHAs的合成工艺及影响因素,可有效提高木质素底物的转化率和PHAs的产量,从而降低生产成本。结论木质素转化为PHAs的过程虽然面临着一些挑战,但随着技术的不断创新和生产工艺的优化,木质素为底物合成的绿色生物塑料PHAs在包装领域会有广阔的应用前景和发展空间,必将推动包装材料向绿色化、安全化方面发展。

超长效局麻药的研究进展

多模式镇痛是术后疼痛管理的金标准,以超声引导下的神经阻滞为基础辅以少阿片类药物和足量全程使用的非甾体类抗炎药是目前最主流的多模式镇痛方案。但超声引导下神经阻滞受限于局麻药作用时间,往往为外科手术患者提供不超过8 h的有效术后镇痛,使外科手术患者术后镇痛满意率不高。随着快速康复理念的不断深入研究,如何延长局麻药的作用时间是研究的重点和热点。超长效局麻药包括已经应用于临床的布比卡因脂质体、HTX-011,以及仍处于研究阶段的季铵盐类衍生物等。本文将从具有缓释系统的超长效局麻药、超长效局麻药的新作用通路及靶点、开发全新化合物形式的超长效局麻药进行综述,为后续超长效局麻药的研究与临床应用提供新的思路。

北京市室内灰尘中多环芳烃的污染特征、来源及人群健康风险研究

多环芳烃(PAHs)是一类典型的持久性有机污染物,对人体具有致癌和致突变的毒性效应。室内灰尘是PAHs的载体之一,也是人群暴露于PAHs环境的重要介质。然而,目前关于室内灰尘中PAHs的定量源解析研究较少,不同来源的PAHs对于人群暴露风险的差异仍不清晰,限制了对室内PAHs暴露风险的系统认识。本研究采集并分析了北京城区和郊区室内灰尘中的PAHs。结果表明,郊区室内灰尘中PAHs的浓度(0.458~6.75μg/g,中值为4.55μg/g)显著高于城区(0.641~10.8μg/g,中值为2.79μg/g),4环PAHs是主要的污染物类型。煤和生物质燃烧以及机动车尾气排放是城区和郊区室内灰尘中PAHs的主要来源。此外,郊区室内灰尘中的PAHs还来自工厂排放。郊区灰尘中煤和生物质燃烧来源的PAHs贡献程度(62.5%)远高于城区(48.3%)。北京市人群暴露于室内灰尘中,PAHs诱发的患癌风险整体较低,机动车尾气排放的PAHs比其他来源具有更高的患癌风险,工厂排放的PAHs对郊区居民健康的影响也需引起关注。

塑料压花辊模具的加工工艺研究

通过分析塑料压花辊模具的加工工艺和优化切削加工参数,选用五轴数控机床完成模具的数控加工实践,有效解决塑料压花辊模具凹模型高硬度难加工问题。经过塑料压花辊模具现场使用验收,尺寸精度与表面粗糙度均达到使用性能要求,验证了模具数控加工工艺的合理性。塑料压花辊模具的加工工艺对类似辊类模具的加工具有一定的借鉴指导意义。

液压镂空零件加工的研究与实践

针对某种不锈钢液压镂空零件由自身结构导致刚性不足而存在难加工的问题,为提高其加工效率和加工质量展开加工研究与实践。对液压镂空零件进行零件实体建模、加工路径规划、切削参数确定和数控程序编制的数控加工研究,并进行了五轴数控机床的加工实践验证。实践证明液压镂空零件的数控加工合理有效性,同时规范合理的数控加工是保证其加工精度、提高加工效率的关键。液压镂空零件的数控加工可为同类型薄壁零件的高效、高精度加工提供一定的参考和借鉴。

2种杀菌剂对茉莉根际土壤酶活性和微生物碳源代谢多样性的影响

本研究在人工温室大棚条件下,以白绢病染病茉莉植株根际土壤为材料,分析比较2种杀菌剂(氟啶胺和戊唑醇)处理对土壤理化性质、土壤酶活性及土壤微生物群落碳源代谢多样性的影响。结果表明:在2种不同浓度杀菌剂处理前后,茉莉根际土壤理化性质各项指标具有显著差异。50%氟啶胺处理后,土壤pH和有机质含量分别降低14.8%和18.8%,而50%戊唑醇处理后,有机质含量则显著增加,增幅高达76.8%;50%戊唑醇对土壤全氮、有效磷、速效钾的影响最为显著,其中,全氮最高增幅为77.8%;有效磷最高增加了1.3倍;速效钾最高增幅达2.1倍。杀菌剂对茉莉根际土壤蔗糖酶、脲酶、酸性磷酸酶活性具有显著影响。50%氟啶胺处理后,蔗糖酶活性显著降低92.8%;50%戊唑醇处理后,脲酶活性显著降低,较喷施前减少41.9%;杀菌剂处理后酸性磷酸酶活性均呈递增的变化趋势。比较2种杀菌剂处理后土壤微生物群落的碳源代谢多样性发现,CK的平均每孔颜色变化率(AWCD)最低,2种杀菌剂处理后,AWCD均降低,且戊唑醇对AWCD的抑制作用最显著。总体上,杀菌剂处理后,土壤微生物Shannon-Wiener多样性指数(H)与McIntosh均匀度指数(U)均呈下降趋势,各处理间的Simpson优势度指数(D)无显著差异;土壤微生物群落对6类碳源的代谢能力具有一定的抑制作用。土壤微生物群落碳源利用能力的主成分分析表明,氨基酸类和碳水化合物2类碳源的利用率相似,多聚物类和羧酸类相似。本研究结果可为评估杀菌剂处理后茉莉根际土壤微生物的生态功能提供科学依据。

改性木薯淀粉胶黏剂的制备及性能研究

目的探究不同含量的氧化剂、糊化剂以及交联剂对木薯淀粉性能的影响。方法通过红外、流变学表征方法系统研究了糊化剂(NaOH)和氧化剂(NaClO)用量对淀粉胶黏剂性能的影响。结果当加入16%(相于干淀粉质量而言)的NaClO作为氧化剂时,淀粉胶黏剂的初黏力和黏度都达到最佳。当加入10%(相对干淀粉质量而言)的NaOH作为糊化剂时,淀粉在室温下就能发生糊化,形成黄色透明状胶黏剂,此时,胶黏剂有明显的触变性。结论NaClO的加入可以很好地改变淀粉胶黏剂的流动性,但过量的NaClO会使胶黏剂黏度过小,并致耐水性和黏结性不足。适量的NaOH加入可以使淀粉的黏度增加,但过量的NaOH会减弱重新缠结的淀粉高分子链间的作用力,导致黏度下降。硼砂的加入能与淀粉分子形成络合物,使淀粉胶黏剂的黏度有明显提升。

玉米微孔淀粉对冷冻面团品质特性的影响

该文以冷冻面团为研究对象,探究玉米微孔淀粉添加量对面团冻结后品质特性的影响。通过对面粉糊化特性、冷冻面团失水率、色度、质构及面团流变学特性测定,结果表明,添加适量的微孔淀粉有利于保持冷冻面团的品质特性。在0%~5%的添加范围内,随着微孔淀粉添加量的增加,面粉峰值黏度、衰减值、终值黏度和回生值总体上呈现下降趋势(P<0.05),冷冻面团的色度、硬度、胶着性则显著增加,储能模量(G′)、损耗模量(G″)均随着微孔淀粉添加量的增加逐渐上升。添加量为3%时,冷冻面团的失水率与流变学特性中损耗角正切值最低、弹性最大;内聚性、咀嚼性与玉米微孔淀粉添加量无显著相关。综上所述,添加玉米微孔淀粉使面粉糊化特性各指标均呈现出下降趋势,有利于面团稳定;适量的微孔淀粉添加有利于提高冷冻面团的质构特性和流变学特性,改善冷冻面团品质。

基于LSTM-GM神经网络模型的风暴潮增水预报方法

为充分挖掘风暴潮增水的时序关联特性,提高风暴潮增水的预报精度,综合考虑台风因素、气象要素和天文潮因素对风暴潮增水的影响,结合长短期记忆(LSTM)神经网络和灰色模型(GM)的优势,提出基于LSTM-GM神经网络模型的风暴潮增水预报方法。利用该方法采用12场历史台风数据对小清河入海口风暴潮增水进行模拟预报,并将预报结果与LSTM神经网络、BP神经网络的预报结果进行对比。结果表明:相较于LSTM神经网络和BP神经网络,LSTM-GM神经网络模型的纳什效率系数分别提高了6.5%和11.4%,均方根误差分别降低了70.6%和72.2%,平均相对误差分别降低了50%和69.2%;LSTM-GM神经网络模型可有效处理风暴潮增水与各影响因素间的非线性关系,提高风暴潮增水预报的精度。

基于实践能力培养的矿山仿真模型实验教学改革探讨

仿真模型贴合生产现场实际场景,可作为实验教学工具用来培养学生的实践能力,弥补专业课程抽象的理论教学。随着教育技术的发展,仿真模型从早期的实物仿真演示模型,逐步发展到互动式实操模型,再到数字化仿真模型、虚拟仿真模型,仿真实验教学方式不断改革创新,增加了学生实验过程的互动参与性,具有一定的实操感,提高了学生的动手实践能力,有效提升了专业课程的教学质量,为培养应用型工程技术人才奠定了基础。

g-C_(3)N_(4)基植物纤维功能性材料的研究进展

本文综述了石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))光催化降解和抗菌性能改性的国内外研究进展及其在制备g-C_(3)N_(4)基植物纤维功能性材料方面的应用潜力。g-C_(3)N_(4)作为一种非金属半导体材料,具有低成本、合适的带隙分布和对可见光响应等特点,被广泛应用于光催化领域。然而,由于g-C_(3)N_(4)的固有性质,导致其比表面积较小,电子和空穴的复合速率快,可提供的活性位点少。为克服这些缺陷,通过总结国内外使用金属元素掺杂、分子掺杂、分子调控、表面形貌调控等方法增强g-C_(3)N_(4)的光催化效率,介绍了g-C_(3)N_(4)可被用来制备植物纤维功能性材料的潜在价值。其还可被应用到空气污染物的传感、通过吸收光能产生的能量将水裂解为H_(2)和O_(2)来获取清洁的能源等更多领域。

酚醛树脂基活性炭球的合成及研究进展

酚醛树脂基活性炭球兼具球形活性炭及树脂基活性炭二者的优点,具有机械强度高、炭化收率高、吸附能力强、耐热性好、孔隙结构发达等特性。本文分别介绍了传统酚醛树脂基活性炭球和生物基酚醛树脂活性炭球的国内外研究进展及在吸附、超级电容器、催化剂载体等领域的应用现状,最后对酚醛树脂基活性炭球研究进行了展望。首先,应在降低成本和完善形貌等方面进一步探索;其次,以木质素、生物油等最大程度地代替苯酚制备生物基酚醛树脂活性炭球是今后研究的主要方向。

抗氧化乳酸菌的筛选及其对小肠上皮细胞氧化损伤的保护作用

从36株分离自长寿老人粪便的乳酸菌中筛选高抗氧化活性菌株,利用过氧化氢(H_(2)O_(2))建立大鼠小肠上皮细胞(IEC-6)氧化损伤模型,探究所筛选菌株对IEC-6细胞氧化应激的影响。结果表明,菌株HN-04、HN-05、HN-15有较强的体外抗氧化能力,其DPPH自由基、羟基自由基、超氧阴离子自由基清除能力分别为52.18%~57.16%、47.44%~52.38%、37.11%~43.31%,菌株对IEC-6细胞的黏附率分别为6.77%、6.92%和5.82%。在3株乳酸菌的干预作用下,氧化损伤细胞的存活率提高了5.31%~11.19%,细胞中的谷胱甘肽过氧化物酶(GSHPx)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性和总抗氧化能力(T-AOC)分别提升12.03%~32.39%、21.20%~47.42%、36.10%~87.14%和23.55%~48.69%,丙二醛含量(MDA)降低20.98%~48.80%。所筛选的3株乳酸菌具有缓解细胞氧化应激损伤的作用,可作为天然抗氧化剂应用于功能性食品开发。

ERAS理念指导的护理干预对前列腺增生患者术后康复的影响

目的探究加速康复外科(ERAS)理念指导的护理干预在前列腺增生切除术后患者中的应用效果。方法采用前瞻性研究。选取2019年6月至2022年7月河南科技大学第一附属医院收治的前列腺增生患者200例,均拟行切除手术治疗,以入院时间不同分为对照组、观察组,各100例。两组患者均为男性,对照组年龄(65.11±2.38)岁,给予常规护理;观察组年龄(64.89±2.42)岁,在对照组基础上给予ERAS理念指导的护理干预。对比两组术后康复情况,并发症发生情况,视觉模拟评分法(VAS)、焦虑自评量表(SAS)、Kolcaba简化舒适状况量表(GCQ)、匹兹堡睡眠质量指数量表(PSOI)评分及满意度。计量资料行t检验,计数资料行χ^(2)检验。结果观察组患者的首次下床活动时间、尿管拔除时间、住院时间均短于对照组[(19.26±2.15)h比(25.69±2.34)h、(35.69±9.48)h比(55.14±8.46)h、(5.23±0.75)h比(7.14±0.81)h],差异均有统计学意义(t=20.234、15.308、17.302,均P<0.001);观察组患者的并发症总发生率低于对照组[8.0%(8/100)比19.0%(19/100)],差异有统计学意义(χ^(2)=5.181,P=0.023);术后1 d、术后3 d观察组的VAS评分分别为(4.02±0.33)分、(2.23±0.24)分,均低于对照组的(4.54±0.41)分、(2.97±0.31)分,两组比较差异均有统计学意义(t=9.880、18.875,均P<0.001);出院时观察组的GCQ评分高于对照组[(95.68±5.68)分比(81.11±6.98)分],差异有统计学意义(t=16.191,P<0.001);出院时观察组的SAS、PSOI评分分别为(34.68±5.18)分、(6.24±1.26)分,均低于对照组的(45.91±4.23)分、(7.12±2.15)分,差异均有统计学意义(t=16.792、3.531,均P<0.05);观察组患者总满意度高于对照组[97.0%(97/100)比88.0%(88/100)],差异有统计学意义(χ^(2)=5.838,P=0.016)。结论ERAS理念指导的护理干预可缓解前列腺增生切除术后患者的疼痛感,减少并发症发生,从而改善患者的睡眠质量,调节情绪状态,提高舒适度,促进患者病情恢复,提高患者满意度。

生物降解材料聚苹果酸的工艺研究进展

PMA作为高分子聚酯材料,具有优良的水溶性、生物相容性、生物可降解性、生物可吸收性、易修饰性、非免疫原性和无毒性,在生物医学材料、可降解塑料、吸水材料、抗菌食品包装材料等领域有广泛的应用前景。本文综述了聚苹果酸(PMA)的合成方法、合成阶段的影响因素及木质资源生物转化PMA的研究进展。生物法合成的PMA产物较纯净,分子量大,然而存在碳源成本高、PMA产率低等问题。为了克服这些问题,归纳分析了现阶段国内外以成本低廉的可再生木质资源为碳源底物生物转化PMA的研究进展。随着生产原料和工艺的不断优化,绿色生物塑料PMA的规模化生产及其广泛应用必将推动包装材料向绿色化、安全化方向发展。开发低毒、低成本、高营养且不与食品供应链竞争的木质生物质碳源是今后研究的主要方向。

新国标下婴幼儿配方奶粉与中国母乳脂质组分的比较研究

以新国标婴幼儿配方奶粉和母乳为研究对象,采取改良Folch法提取乳中粗脂,通过气相色谱,超高效液相色谱串联四级杆飞行时间质谱仪(UPLC-Q-TOF-ESI-MS/MS),高效液相色谱蒸发光检测器(HPLC-ELSD)和高效液相色谱二极管阵列检测器(HPLC-DAD)分析脂肪酸组成、甘油三酯分子种类、磷脂和胆固醇含量,剖析新国标不同阶段的婴幼儿配方奶粉的特点,并与中国母乳脂质进行比较。结果表明,新国标婴幼儿配方奶粉与母乳中检测到50种甘油三酯,婴幼儿配方奶粉中主要包括长链甘油三酯(如O/P/O,O/P/L)和中链甘油三酯(如Ca/La/M,La/La/M),其中中链甘油三酯(18.034%~22.209%)高于母乳(1.108%);母乳甘油三酯主要为中长链甘油三酯,且大部分为一个中链脂肪酸和两个长链脂肪酸的单中链型甘油三酯。新国标婴幼儿配方奶粉总磷脂含量高于母乳,以磷脂酰乙醇胺和磷脂酰胆碱为主,母乳以鞘磷脂为主。此外,新国标婴幼儿配方奶粉的胆固醇低于母乳,为母乳胆固醇1/3。通过马氏距离分析,新国标婴幼儿配方奶粉的脂质与母乳的相似度得分可达80%以上,其中新国标婴幼儿配方奶粉I段的脂质与母乳的相似度最高。