用于运动状态监测的纸基柔性摩擦电传感器

为解决柔性摩擦电传感器制备流程复杂、成本高、不够环保等问题,设计了一种基于纸基导电银浆的低成本柔性摩擦电传感器。当外部压力由5 N增大至50 N时,其输出电压和输出电流逐渐增大,在频率为1 Hz、幅值为50 N的外部压力作用下,输出电压的峰值约为7.52 V。当外部压强在17~173 kPa的范围内变化时,输出电压峰值与压强呈分段线性关系。当外部压力的频率变化时,输出电压保持不变。结果表明,该传感器压力传感性能良好。当应用于运动传感中时,该传感器能够感知肘关节、腕关节的弯曲角度,并能有效区分走、快走、跑3种运动类型以及踮脚、深蹲、抱腹跳3种健身动作,计算人体行走频率与健身动作次数,在人体运动状态监测等领域具有良好的应用价值。

基于厨余废弃物的柔性摩擦电传感器设计

为提高厨房垃圾的再利用率并解决其带来的环境问题,设计了一种基于厨余废弃物的柔性摩擦电传感器。该传感器在外部压力从10 N增大至50 N时,输出电压和电流的幅值逐渐增加,在频率为1 Hz、幅值为50 N的外部压力下,输出电压的幅值约为2.2 V。当外部压强在15~85 kPa范围内变化时,输出电压幅值与压强呈线性关系。当外部压力的频率变化时,输出电流增大,输出电压幅值基本保持不变。结果表明,该传感器压力传感性能良好。当应用于运动传感中时,能够对指关节、肘关节、腕关节的弯曲反馈不同波形的输出电压信号,并能利用输出电压幅值反馈各关节弯曲程度。同时,能够区分慢走、竞走、跑步3种运动类型。该传感器为厨余垃圾的处理与再利用提出了一种新思路,在环保与人体运动状态监测等领域具有良好的应用价值。

2016-2022年北京市人源空肠弯曲菌多重耐药及流行特征分析

目的 对2016-2022年北京地区人源空肠弯曲菌流行特征和多重耐药进行分析。方法 对2016-2022年肠道门诊的感染性腹泻患者粪便样本进行滤膜驱动法分离培养空肠弯曲菌并采用琼脂稀释法(MIC)进行耐药实验。结果 2016-2022年共检出人源空肠弯曲菌614株,检出月份以4-10月为主,占87.46%(537/614),发病年龄集中在20~<40岁,占51.63%(317/614),男、女性别比为1.52∶1。耐药结果显示,614株菌以萘啶酸耐药率最高,为78.99%(485/614),红霉素耐药率最低,为4.89%(30/614)。614株菌有116种耐药谱型,耐三重及以上耐药菌株占65.64%(403/614),耐药谱以耐萘啶酸、环丙沙星、四环素谱型最多,占23.62%(145/614)。结论 空肠弯曲菌引起的腹泻逐年增多,多重耐药严重且谱型复杂。

基于机器学习嵌接有限元的蠕变时效成形全过程形性演变预测

针对蠕变时效成形中存在的蠕变变形和时效强化动态交互耦合作用导致成形精度难以准确预测和控制问题,提出了一种基于机器学习的方法来预测蠕变时效过程中的形性演变。利用单向拉伸蠕变时效实验数据训练神经网络(NN)模型,用以描述蠕变时效本构关系。对比统一本构模型、反向传播NN(BPNN)模型、粒子群优化BPNN(PSO-BPNN)模型、遗传算法优化BPNN(GA-BPNN)模型对形性演变的预测效果,发现GA-BPNN和PSO-BPNN模型分别对蠕变应变和屈服强度具有较高的拟合精度。通过子程序将NN模型与有限元程序嵌接,实现了蠕变时效成形全过程的模拟,预测了铝合金板材蠕变变形和屈服强度的演变。针对回弹,相较于统一本构模型26.5%的误差,GA-BPNN模型的预测精度有较大提高,误差仅为5.1%。证明了采用机器学习的方法探寻蠕变时效本构关系并通过BPNN模型嵌接有限元模拟实现形性演变精确预测具有可行性。

光激活大鼠中脑腹侧被盖核投射至臂旁核多巴胺能通路促进全麻苏醒

目的本研究通过光遗传学技术特异性激活雄性Sprague-Dawley(SD)大鼠中脑腹侧被盖核投射至臂旁核多巴胺能通路(VTA DA-PBN),探究该通路在丙泊酚麻醉苏醒中的作用。方法将32只雄性SD大鼠随机分为ChR2+Light on组、ChR2+Light off组、mCherry+Light on组和mCherry+Light off组,每组8只。各组大鼠经尾静脉以11 mg·kg^(-1)剂量进行丙泊酚麻醉诱导,以48 mg·kg^(-1)·h^(-1)剂量麻醉维持30 min,记录翻正反射消失(LORR)和翻正反射恢复(RORR)时间;通过免疫荧光染色验证病毒注射部位;通过在体脑电(EEG)记录麻醉诱导和苏醒期间的皮层脑电变化。结果光遗传学激活VTA DA-PBN通路,LORR时间无统计学差异(P>0.05),RORR时间缩短(P<0.001);与mCherry组相比,ChR2组VTA中c-Fos蛋白表达明显更高(P<0.001);EEG结果显示:RORR期间,光激活组β波功率百分比高于光对照组(P<0.05),而δ波功率百分比低于光对照组(P<0.01)。结论VTA DA-PBN通路参与调控丙泊酚麻醉苏醒阶段,激活这一通路起到促觉醒作用。

载流滑动摩擦部件表面失效及其修复技术研究进展

滑动电接触部件在电能传递与转换过程中起着举足轻重的作用,其失效和损伤行为带来的安全因素和经济影响重大,因此对其失效机理和修复技术的研究成为当今热点之一.已有众多学者通过试验和计算机模拟仿真等手段研究了电接触部件的表面损伤机制和寿命预测,至今为止,已研究出载流摩擦部件的表面修复技术多达15种以上,修复材料更是有上百种.本文中首先介绍了电接触的基本概念,从有无电流载入2个角度概述了滑动摩擦部件表面失效形式,并从试验研究及仿真模拟研究2个方面对表面损伤机制的研究方法进行了归纳;最后综述了滑动电接触失效部件的表面修复技术和修复材料体系的研究进展,总结了目前滑动电接触部件研究领域存在的问题,提出了利用试验与仿真模拟相结合探究涂层导电耐磨自润滑机理并优化涂层质量的研究思路.

淡水养殖池塘CO_(2)通量多时间尺度变化特征及其影响要素

为探讨淡水养殖CO_(2)通量的多时间尺度变化特征及其影响因子,本研究以我国长江三角洲区域典型淡水养殖池塘为研究对象,基于涡度相关法(Eddy covariance,EC)测定的2016—2021年高频连续CO_(2)通量数据,对CO_(2)通量的多时间尺度变化特征及其环境、人为影响要素进行分析。结果表明:养殖池塘CO_(2)通量(以C计)存在明显的日变化、季节变化和年际变化特征,其年尺度交换量的变化范围为-671~1005 kg·hm^(-2)·a^(-1),年均值为(-74±688)kg·hm^(-2)·a^(-1),表现为CO_(2)的弱汇。CO_(2)通量在不同时间尺度的主控因子存在明显差异,其中在0.5 h尺度上,太阳辐射和气温分别是白天和夜晚CO_(2)通量的主要影响因子;日尺度和月尺度的CO_(2)通量则分别受太阳辐射和归一化植被指数(NDVI)调控,且CO_(2)通量与上述要素均呈显著负相关;年际尺度上,养殖池塘CO_(2)通量受饲料投入量与NDVI的共同作用,二者建立的回归方程可以解释64%的CO_(2)年总通量变化,其中CO_(2)排放量随饲料投入量的增加呈线性增加(R2=0.55,P<0.05)。根据本研究结果,建议在未来可将提高饲料利用率作为控制养殖水体温室气体排放、改善水体生态环境、实现水产养殖业可持续发展的重要途径。

石见穿诱导铁死亡抑制小鼠食管癌发生发展的研究

背景食管癌是一种在中国乃至全球范围内常见的消化道恶性肿瘤,具有很高的发病率和致死率。石见穿(SJC)作为传统中药,其清热解毒、活血镇痛之功常用于食管癌的治疗中。药理实验研究证明,SJC具有抗癌性,可有效治疗多种恶性肿瘤。目的基于铁死亡探讨SJC抑制C57小鼠食管原位癌发生发展的作用和机制。方法2022年2月—2023年2月选取SPF级C57BL/6雌鼠90只,随机分为对照组(Control组,n=15)、单纯4NQO诱癌组(4NQO组,n=25)、4-硝基喹啉N-氧化物(4NQO)+SJC低剂量组[4NQO/SJC(91 mg)组,n=25]和4NQO+SJC高剂量组[4NQO/SJC(182 mg)组,n=25]。采用4NQO诱导的方式进行C57小鼠食管癌原位模型的制备。观察小鼠活动情况,记录其精神状况和进食饮水情况,每隔8周分组测量小鼠体质量并进行记录。32周后进行食管组织苏木素-伊红(HE)染色和病理学分析。测定食管组织Fe^(2+)、谷胱甘肽(GSH)和丙二醛(MDA)含量,采用蛋白质印迹法检测小鼠食管组织中核受体共激活因子4(NCOA4),谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)蛋白质的表达水平。采用Kaplan-Meier法绘制小鼠的生存曲线,生存曲线的比较采用Breslow检验。结果造模8、16、24、32周4NQO组、4NQO/SJC(91 mg)组、4NQO/SJC(182 mg)组小鼠体质量低于Control组,32周4NQO/SJC(91 mg)组、4NQO/SJC(182 mg)组小鼠体质量高于4NQO组(P<0.05)。Breslow检验结果显示,4组小鼠生存曲线比较,差异有统计学意义(χ^(2)=9.907,P=0.019)。HE染色结果可见,4NQO组小鼠食管上皮组织呈现异常增生,细胞排列紊乱,出现角化珠等异常病理改变;与4NQO组比较,4NQO/SJC(91 mg)组和4NQO/SJC(182 mg)组食管上皮组织病理学改变明显改善。4NQO组、4NQO/SJC(91 mg)组、4NQO/SJC(182 mg)组Fe^(2+)、MDA均低于Control组,GSH均高于Control组(P<0.05);4NQO/SJC(91 mg)组、4NQO/SJC(182 mg)组Fe^(2+)、MDA均高于4NQO组,GSH均低于4NQO组(P<0.05);4NQO/SJC(182 mg)组Fe^(2+)、MDA均高于4NQO/SJC(91 mg)组,GSH均低于4NQO/SJC(91 mg)组(P<0.05)。4NQO组NCOA4低于Control组、4NQO/SJC(91 mg)组、4NQO/SJC(182 mg)组,GPX4高于Control组、4NQO/SJC(91 mg)组、4NQO/SJC(182 mg)组(P<0.05);4NQO/SJC(91 mg)组、4NQO/SJC(182 mg)组GPX4高于Control组(P<0.05)。结论SJC可干预食管癌的发生发展,其机制可能与NCOA4介导的铁蛋白吞噬作用相关。

陕北风沙草滩区覆膜对土壤理化性质和春玉米产量的影响

试验旨在探究覆膜方式对陕北风沙草滩区土壤理化性质和春玉米产量的影响。试验选取当地主推玉米品种中榆968,设置膜上栽培、膜际栽培和无膜栽培3个处理,分析覆膜对土壤含水量、pH值、有机质、玉米农艺性状、产量和籽粒营养品质的影响。结果显示,在0~20、21~40 cm土层,膜际栽培土壤含水量高于无膜栽培(P<0.05);在41~60 cm土层,膜上栽培和膜际栽培土壤含水量高于无膜栽培(P<0.05)。随着土壤深度的增加,各处理的土壤pH值均呈现下降趋势,不同土层的土壤pH值排序均为无膜栽培>膜际栽培>膜上栽培;其中0~20 cm土层膜上栽培土壤pH值低于无膜栽培(P<0.05)。在0~20 cm土层,膜际栽培与膜上栽培土壤有机质含量高于无膜栽培(P<0.05);41~60 cm土层膜际栽培土壤有机质含量高于膜上栽培和无膜栽培(P<0.05)。膜际栽培玉米的株高、鲜穗重、穗粒数和产量高于其他处理(P<0.05),茎粗和百粒重高于无膜栽培(P<0.05)。膜际栽培的玉米籽粒粗蛋白和粗脂肪含量为8.22%和4.58%,均高于无膜栽培(P<0.05)。研究表明,膜际栽培更适于陕北风沙草滩区的春玉米种植,可在该地进一步推广应用。

日本推进农村绿色旅游的案例分析与经验借鉴

日本在经历城乡差距扩大、农业农村衰退后,制定了农村振兴战略,并将绿色旅游作为激发地域活力的主要手段。立足于城乡共构的基本理念,日本绿色旅游经历了发展、扩大、转变和成熟4个阶段,在完备的政策支持下,发展水平不断提高,形成了多种独具特色的发展模式和精品旅游项目。群马县的文化交流型绿色旅游将文化艺术与旅游融合,岩手县的观光教育型绿色旅游借旅游观光为学生创造体验农业的机会,宫城县的休闲体验型绿色旅游将高品质农产品和三产融合作为绿色旅游的核心动力,以上三种模式均促进农村经济和社会良性发展。为促进我国乡村旅游特色化发展,参考日本绿色旅游发展经验,在宏观上,应分区域制定旅游主题,分时段出台扶持政策,激发农民建设农村的热情。在微观上,应重视乡村文化建设,推动乡村旅游与教育相融合,做强区域农业品牌。

基于四旋翼无人机集群协同编队飞行的控制策略转换研究

在目前无人机协同编队飞行的研究中,主要采用领航-跟随结构法的主从控制策略;但是在实际工况中一旦主无人机发生损毁,则编队飞行就会无法实现。基于上述情况,建立了四旋翼无人机动力学模型,使用数值仿真对四旋翼无人机协同编队飞行策略的转换进行了研究。首先,通过四旋翼无人机采用领航-跟随结构法进行了集群协同编队飞行时的模型建立并且进行相关仿真。其次由于该结构法存在鲁棒性差,较为依赖信号稳定性且同时存在主无人机损毁的风险;因此研究了四旋翼无人机采用交叉耦合结构法进行集群协同编队飞行时的模型并且进行了相关的仿真,验证了其可行性。最后为了加强四旋翼无人机协同编队时的稳定性,研究了在飞行过程中两种不同的飞行策略进行转换的协同控制器并且进行了仿真验证了其可行性。

无人机倾斜摄影三维建模软件对比分析

倾斜摄影测量是一种能够在短时间内实现对大型真实场景进行三维建模的有效方法。本文通过五镜头旋翼无人机倾斜摄影获得立体影像数据,将其分别导入Context Capture和重建大师两个软件中,空三创建研究区高精度三维模型,通过建模及对模型成果分析,对比出两个软件的优缺点和差异。研究发现重建大师的建模效果和建模速度优于Context Capture,但后者的模型精度优于前者。

高配比熔剂混匀矿制备技术

混匀矿作为烧结生产的主要原料,其成分稳定性直接影响烧结矿质量。首钢京唐公司混匀矿固废和熔剂配比均较高,且熔剂品种多,尤其是套筒窑高钙石灰石筛下物、消化渣两种熔剂的混放混用问题,导致混匀矿中CaO含量不稳定,不利于烧结矿碱度控制。通过分析熔剂来源,在料场内对套筒窑高钙石灰石筛下物和消化渣进行预混匀,调整熔剂料仓分配和料量控制,解决了消化渣回用消耗问题和二者混合物CaO波动问题。并通过两种途径提高混匀矿中CaO的均匀性:在皮带机头部溜槽内增设齿状搅拌器,提高混匀矿料流横截面的熔剂分布的均匀性;优化每个Block中熔剂配比,提高混匀矿大堆中熔剂分布的均匀性,自行设计取样器及评价方法,对混匀矿中CaO均匀性的变化进行量化评价。通过系统改善,混匀矿中CaO含量偏差在平均值±0.6%以内的C_(pk)由1.0~1.1提高至1.3~1.4,烧结矿碱度稳定率由95.24%提高至97.62%,对提高高炉生产效率起到了积极作用。

220 kV电缆XLPE绝缘材料热氧老化性能对比

以进口同级材料为对比,对国产220 kV交联聚乙烯(XLPE)交流电缆绝缘料开展不同温度下的热氧老化实验,采用红外光谱、差示扫描量热法、凝胶含量、机械性能、电气性能等测试对材料热氧老化前后性能进行系统研究。结果表明,材料化学成分、结晶性能以及交联度受老化温度影响较小,而机械和电气性能变化明显。随着老化温度升高,进口料羰基指数增大更明显,2种材料凝胶含量先增大后减小,其中进口料老化前后凝胶含量均相对较低,更容易结晶。机械性能测试表明,进口料热氧老化性能相对更优,且老化前后均表现出更高的拉伸强度和断裂伸长率。2种材料热氧老化后介质损耗因数均上升,但二者差异以及由此导致的绝缘层温升不大。国产料的交流击穿场强和电树枝起始电压更高,电树枝生长更为缓慢,且无论老化与否,国产料在耐电性能上均保持明显优势。

电感耦合等离子体质谱法测定大批量钼多金属矿中钼及4种主要伴生元素的含量

目前采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定大批量常量元素时存在检测器信号强、稳定性差、准确度低等问题,为此优化了分析条件,提出了题示方法。取0.05 g样品,用少量水润洗,加入4 mL硫酸和8 mL硝酸的混合溶液,混匀后,于250℃加热18 h蒸干溶液,冷却至室温,用3~4 mL的10%(体积分数)硝酸溶液溶解,并用水定容至25 mL,利用自动稀释系统将样品溶液稀释100倍后采用ICP-MS测定其中Mo、W、Cu、Zn、Ag的含量,以0.6 mL·min^(-1)的稀释气流量来降低物理干扰。结果表明,5种元素的质量浓度在1.00 mg·L^(-1)内与对应的响应值呈线性关系,检出限(3 s)为0.006~0.201 mg·kg^(-1)。方法用于分析钼矿石国家标准物质GBW 07142、GBW 07143,测定值与认定值基本一致,测定值的相对标准偏差(n=8)均小于8.0%。仪器稳定性试验表明,进行大批量长时间测试时,需及时重新更换零件和重新校正标准曲线。

广东乳源典型富硒区土壤硒元素地球化学特征及其影响因素探讨

以广东省乳源瑶族自治县富硒(Se)土壤为研究对象,依据研究区422件表层土壤调查数据,探讨研究了土壤中不同要素下Se元素含量的地球化学特征、空间分布特征及其影响因素。研究结果表明:研究区土壤Se元素平均含量为0.65mg·kg^(-1),分别是韶关市背景值、广东省背景值和全国丰度的1.97、2.71和2.95倍。富硒土壤主要分布在研究区的中西部地区,共圈定2 061.31 km^(2)富硒土壤,占研究区总面积的89.66%。不同土地利用类型下,Se含量整体呈现为林地>园地>草地>耕地。研究区土壤Se元素富集主要受到成土母质的控制,土壤中Se含量最高的成土母质类型为泥质岩类风化形成的土壤,富硒率为93.33%;其次受到研究区内表生地球化学作用及S、N等元素的吸附固定作用影响,有利于土壤Se元素的富集。研究区土壤中Se与pH呈显著的负相关关系,即pH值越低,Se含量越高。这些认识有利于对当地富硒土地资源的合理规划利用提供一定科学依据,具有较好的农业经济意义。

国产与进口XLPE绝缘高压交流电缆短时与长时击穿特性

为探究国内外高压电缆XLPE绝缘料的性能差异,制备了220 kV国产与进口电缆绝缘切片试样,对比了两种绝缘料的分子量、熔融和结晶特性、交联副产物含量、短时击穿特性与长时击穿特性。实验结果表明:国产220 kV XLPE电缆绝缘的分子结构、结晶度、熔融温度以及副产物含量均与进口绝缘料无明显差异。分析了两种绝缘料短时击穿场强的Weibull分布特性,发现30~50℃下国产XLPE绝缘特征击穿场强高于进口绝缘料,而当温度超过70℃时国产XLPE绝缘特征击穿场强显著下降且低于进口绝缘料,并且国产XLPE绝缘料击穿场强分散性更高。分析了70℃下两种绝缘料在5个电场下的击穿时间,采用反幂模型分析了击穿电场和时间直接的关系,结果表明国产与进口220 kV绝缘料寿命指数值分别为19.3和19.5。研究结果对国产XLPE绝缘的研发与应用提供了理论与实验支撑。

用于人体运动与语音识别的柔性可拉伸摩擦电传感器

为提高可穿戴摩擦电传感器电极的柔性与可拉伸性,设计了一种基于商用水性高分子导电凝胶电极的摩擦电传感器,且在电极一侧表面加工得到微观结构。测试结果表明该传感器具有约100%的伸长率与优异的耐卷曲扭折性。该传感器的电压与电流信号对外界压力具有良好的线性响应,且对传感器的拉伸状态不敏感。当施加外力为50 N时(频率1 Hz),输出峰值电压为109 V,峰值电流为1.3μA;当频率从1.0 Hz变化到3.0 Hz时,峰值电压几乎无变化,峰值电流从0.65μA变化到2.1μA。将该传感器应用于人体运动与语音识别时,电压信号可以对每种动作表现出特异的波形信号,实现了4种动作以及6种礼貌用语的检测与识别,表明其在人体运动与生物特征识别用可穿戴传感器领域具有良好的应用价值。

不同拉伸方式引起BOPP薄膜的结构特征与绝缘介电性能

采用不同拉伸方式以及改变双向拉伸聚丙烯(BOPP)薄膜厚度,调节伸直链晶含量(厚晶片)、纤维化形貌和取向形态,并考察这些结构因素对介电性能的作用规律。结果表明,热稳定的伸直链晶和纤维网络的结构各向同性有利于提高击穿场强、降低介电损耗;对电介质薄膜加工-结构-性能关系的深入理解能够为设计、开发高品质电容膜产品提供参考。

基于IAO-LSSVM模型的基坑周围建筑物沉降预测:以深圳华强南站地铁基坑为例

针对当前基坑开挖引发建筑物沉降预测模型存在精度不足、收敛速度慢、易陷入局部最优等缺点,提出了一种基于改进天鹰算法(improved aquila optimizer, IAO)优化最小二乘支持向量机(least squares support vector machine, LSSVM)的建筑物沉降预测模型。利用Tent混沌映射提高天鹰算法的种群多样性水平,再通过自适应权重强化算法的全阶段寻优能力;引入IAO算法优化LSSVM的正则化参数和核函数宽度,构建基于IAO-LSSVM的建筑物沉降预测模型,并将该预测模型在深圳华强南某地铁基坑工程中进行了验证。结果表明:该沉降预测模型相比于传统预测模型精度更高、收敛更快、跳出局部最优域的能力强;该模型预测值与实际沉降监测值吻合度较高,其误差在5%左右,更适合预测城市中地铁基坑开挖引起的周围建筑物沉降。