基于粒子群优化的盾构推进参数预测算法

为了提高传统机器学习模型在盾构推进参数方面的预测精度,提出了基于粒子群优化(PSO)的混合模型算法。以推进油缸推力和位置预测为例,阐述了PSO优化的混合模型构建流程。以粒子群优化模型为基础,分别建立混合多层感知机(MLP)油缸推力模型、混合长短期记忆(LSTM)人工神经网络油缸推力预测模型,以及混合LSTM油缸位置预测模型。以实际工程数据为例,完成多种混合预测模型的构建,并与RF、XGBoost等传统模型对比,验证所提方法和模型的有效性和先进性。实验表明:经过PSO优化的模型准确率均有不同程度的提升,本文提出的基于粒子群优化模型对指导掘进参数调控、辅助操作人员掘进等具有一定的工程价值。

非线性块系岩体动力响应及在巷道防冲支护中的应用

随着煤矿开采深度的增加,冲击地压灾害日趋严重,亟需采用新方法、新理论加以防治.摆型波是在深部岩体工程中发现的新型非线性波,其使岩体出现相对分离和相对压实的不同运动状态,与冲击地压灾害的发生密切相关.针对岩体中软弱结构层的非线性变形特征,引入双曲线模型建立块系岩体中摆型波传播的非线性动力模型,研究软弱层的物理力学性质(最大闭合量、初始刚度和阻尼)对块系岩体动力响应的影响.进一步,基于块系围岩与支护系统互馈作用的理论模型,在无初始地应力和考虑初始地应力的情况下研究巷道支护系统的刚度、让位能力和阻尼耗能作用对巷道顶板动力响应的影响,分析支护系统的受力情况,为新型防冲吸能巷道液压支架设备的吸能让位行为提供理论依据.研究结果表明:基于双曲线模型建立的块系岩体的非线性动力模型能够限制岩块间软弱层的最大变形量.冲击载荷越大,增大软弱层最大闭合量时岩块的加速度降低程度越显著.增加支护系统刚度,增强支护系统让位能力和阻尼耗能能力,均可有效降低巷道顶板的加速度幅值,减轻巷道围岩对支护系统的冲击力,有效保护巷道结构.

单一外侧入路联合中药熏洗治疗肘关节恐怖三联征

目的探讨单一外侧入路联合中药熏洗治疗恐怖三联征的临床疗效。方法回顾性分析2020年6月—2022年6月收治的60例患者资料,随机分为治疗组和对照组,每组30例,对照组经手术治疗及术后常规功能锻炼,治疗组在对照组治疗基础上术后2周给予中药熏洗。对比术前、术后第1个月、3个月、6个月的观察指标,包括肘关节屈曲旋转活动度、Mayo肘关节功能评分及并发症发生率。结果在术后第1、3、6个月随访的患者资料显示,治疗组的肘关节活动度、Mayo肘关节功能评分均比对照组改善明显,差异具有统计学意义(P<0.05);治疗组的并发症发生率明显低于对照组(P<0.05);末次Mayo肘关节功能总评分治疗组优良率高于对照组(P<0.05)。结论采用外侧单一入路联合中药熏洗治疗恐怖三联征有利于关节活动改善,并发症减少,值得临床借鉴。

动脉瘤蛛网膜下腔出血后迟发性脑缺血患者血清水通道蛋白4、神经元特异性核蛋白水平及意义

目的探讨动脉瘤蛛网膜下腔出血(aSAH)后迟发性脑缺血患者血清水通道蛋白4(AQP4)和神经元特异性核蛋白(NeuN)水平变化及临床意义。方法选取100例aSAH患者为研究对象,根据aSAH后迟发性脑缺血发生情况将患者分为无迟发性脑缺血组(n=68)和迟发性脑缺血组(n=32)。血清中AQP4和NeuN水平采用酶联免疫吸附法(ELISA)检测,采用Pearson法分析血清AQP4与NeuN的相关性。采用受试者工作特征(ROC)曲线分析血清AQP4和NeuN水平对aSAH后迟发性脑缺血的预测价值。结果与无迟发性脑缺血组相比,迟发性脑缺血组WFNS分级为Ⅲ~Ⅳ级患者占比、Hunt-Hess分级为Ⅲ~Ⅳ级占比以及血清AQP4水平较高,血清NeuN水平较低,差异有统计学意义(P<0.05)。Pearson法分析显示,血清AQP4和NeuN呈负相关(P<0.05)。Logistic回归分析显示,Hunt-Hess分级、AQP4是aSAH后迟发性脑缺血的危险因素,NeuN是aSAH后迟发性脑缺血的保护因素(P<0.05)。ROC曲线显示,AQP4预测aSAH后迟发性脑缺血的曲线下面积(AUC)为0.862(95%CI:0.781~0.942),敏感度为76.50%,特异度为83.82%,截断值为1.19 ng/L;NeuN预测aSAH后迟发性脑缺血的AUC为0.771(95%CI:0.672~0.870),敏感度为78.10%,特异度为76.50%,截断值为0.47μg/mL;AQP4联合NeuN预测aSAH后迟发性脑缺血的AUC为0.879(95%CI:0.811~0.948),敏感度为90.60%,特异度为75.00%;联合诊断的AUC值高于NeuN单独诊断(Z=2.476,P=0.013)。结论aSAH后迟发性脑缺血患者血清NeuN水平下调,AQP4水平上调,AQP4联合NeuN可作为预测aSAH后迟发性脑缺血的评估指标。

创伤后异位骨化致肘关节僵硬1例

肘关节损伤复位后必须石膏固定3周(最少2周)是几十年来的经验,而支具固定及外固定支架固定疗效不确切,不建议应用。无论何种方式固定不能超过3周,否则会影响肘关节功能。

机理与数据融合驱动的含IIDG配电网短路电流计算方法

目前含逆变器型分布式电源(IIDG)的配电网短路电流计算主要采用物理建模方法,在IIDG高渗透情况下其在计算速度、准确性、通用性等方面存在不足。因此提出一种机理与数据融合驱动的适用于含IIDG和IIDG高渗透下配电网的短路电流计算方法。为与数据驱动建模的计算方法进行对比,在对含IIDG的配电网进行特征分析的基础上,提出了反映短路电流的2种特征组合方式:一种使用蕴含机理的特征,即将不接入IIDG时配电网的短路电流作为关键特征,另一种则使用配电网特征。通过运行MATLAB/Simulink上搭建的仿真模型自动积累样本集合,使用机器学习中的集成方法(包括随机森林、极限随机树、XGBoost、LightGBM)进行2种特征下的模型训练。在IEEE 34节点系统上验证了集成方法建模的可行性和有效性,同时对比了不同集成方法以及不同特征组合方式的计算误差,结果表明,各集成学习方法均能够准确地进行短路电流计算,机理与数据融合的驱动方法在机理未失效情况下,比单纯的数据驱动模型计算更准确。与物理建模方法的对比结果也验证了所提方法的准确性和快速性。

一种散货输送设备的制动轮自动清料装置

制动轮自动清料装置,属于港口大型运输设备制动轮设备技术领域,用于港口运输煤炭、矿石、矿粉等散杂货物料的带式输送机、堆取料机制动轮处积料的清理。文中设计了一种制动轮自动清料装置,由刀具底座、刀具、专用垫片、螺栓螺母构成。刀具底座焊接在驱动装置底座上,刀具通过专用垫片、螺栓螺母安装在刀具底座上。刀具采用聚氨酯材质加工,采用双刀具对称安装的方式,固定不动,利用制动轮与清料装置的相对运动摩擦,能快速有效地自动清除制动轮内壁上的积料。结构设计新颖巧妙,使用维护方便,使用寿命长,节省工人劳动力,保障设备正常运转,避免安全事故发生,提高生产的连续性和作业效率。

基于政策文献多维度量化分析的5G政策特征及演进趋势

5G技术对于中国未来产业发展具有重要意义,科学分析5G政策的分布特征及演进趋势对于优化政策体系、促进5G技术创新及应用至关重要。本文以2006—2021年国家出台的115份政策文本为研究对象,采用社会网络分析、共词分析、多维尺度分析等多种文本计量方法,构建TNP(政策工具、府际关系网络、政策焦点)研究框架,聚焦府际关系、政策热点以及政策聚类等视角探析5G政策的特征以及演进趋势,得出以下结论:5G政策工具分布多集中在供给面和环境面,需求面较少;发文机构呈现为以工信部为核心,发改委、商务部、财政部等多部门共同参与的特点;5G政策经历了从环境营造到注重研发再到技术应用的重心变迁过程,以及从管制型到引导型再到服务型的演进趋势。

再生铝制备汽车零部件技术的应用与发展

铝合金材料在汽车上的应用越来越广泛。采用再生铝制备汽车零部件的主要难题在于非铝夹杂元素含量较高,影响铝合金材料的工艺性能与使用性能。目前,通过原料分拣和从熔体中排除非铝夹杂元素的技术,可以部分分离非铝元素,但仍有大量非铝夹杂元素混入。改善非铝夹杂元素的析出相及其析出形态,是提高废铝再生质量的有效手段,可以促进再生铝在汽车零部件制造领域的广泛应用。

水溶性凯夫拉纳米纤维的制备及对羧基丁腈橡胶硫化特性的影响（英文）

通过在酸性条件下水热处理凯夫拉纳米纤维得到了具有水分散性的凯夫拉纳米纤维(hANFs),并通过乳液混合法将其填充到羧基丁腈橡胶(XNBR)中,研究了hANFs与橡胶之间的相互作用以及复合材料的硫化特性。结果表明,hANFs与 XNBR 之间存在氢键作用且随着填料用量的增加而逐渐增强。当hANFs用量为5份(质量)时,复合材料的硫化速率和交联密度相比于纯XNBR分别提高35.7%和55.9%。

无人化起重机视觉识别关键技术研究与实现

文中基于相机模型和张正友标定原理,通过变换相机和棋盘格标定板间的相对位置和姿态获取图像集,从而利用Matlab视觉处理库和OpenCV开源视觉库实现对双目相机的标定,将重投影误差作为评价指标。然后以出厂值为参考,研究了Matlab和OpenCV 2种工具在不同照片数下对相机标定参数结果的影响。最后说明影响2种工具选择因素,以及结果融合时注意事项。实验结果证明,Matlab法有更稳定的结果,而2种工具结果融合能提供更可靠的参考。

水溶性Kevlar纳米纤维对羧基丁腈橡胶力学性能和动态力学性能的影响

制备了水溶性Kevlar纳米纤维(hANFs)/羧基丁腈橡胶(XNBR)复合材料,研究了hANFs的用量对橡胶的力学性能和动态力学性能的影响。结果表明,当hANFs用量为5份时,复合材料的拉伸强度和撕裂强度分别提高了203%和103%,储能模量和玻璃化转变温度也有明显提高。

一种新的表征岩石节理粗糙度指标系统

基于长方体微凸体两种破坏模式提出了等效高差概念来反映微凸体几何参数对剪切强度贡献比例。不同剪切方向的等效高差分布不同可反映节理剪切方向性。进而提出了基于等效高差的节理三维粗糙度指标系统,其中平均等效高差表征了不同破坏形式的微凸体对强度的贡献,也可反映节理面的起伏方向性;分形维数表征了不同尺度粗糙度的关系,可从尺度上全面描述节理面信息,并且也可表示剪切方向性。最后基于三维测量系统获取了节理面离散点坐标值并计算出新指标系统具体数值,验证了指标系统可以描述剪切方向性,同时克服了采样间距的影响。新指标系统物理意义明确,可反映不同微凸体对强度贡献比例。

基于LightGBM算法的配电网单相接地故障区段定位方法

我国广泛分布的中性点不接地配电网受量测设备配置所限,长期存在故障区段定位困难问题。为此,提出了一种量测量受限条件下的基于轻量级梯度提升机(LightGBM)算法的故障区段定位方法。该方法可在不加装相量测量单元(PMU)、微型PMU、电压互感器等量测装置的情况下,利用常规的相电流有效值准确识别中性点不接地配电网故障区段。通过对目标配电网的量测信息和网架结构分析,采用LightGBM算法离线建立故障区段定位模型,实现在线快速定位故障区段。其中,故障前后各线路稳态电流有效值变化量被选定为故障识别核心特征。此外,针对模型预测结果可能存在的偏差,提出了易错线路标注法和类别概率法辅助识别误判情况,进一步提高了预测结果的可靠性。以修改后的IEEE 123节点系统作为算例,仿真验证了所提方法的可行性和有效性。

12Cr1MoV焊接接头在碱性溶液中的应力腐蚀开裂行为

目的研究12Cr1MoV焊接接头在NaOH溶液中的应力腐蚀裂纹扩展行为及机理。方法采用三点弯加载的方法,对不同初始应力强度因子(40、50、60 MPa·mm^(1/2))条件下的12Cr1MoV焊接接头在NaOH溶液(80℃、质量分数为20%)中的应力腐蚀裂纹扩展行为进行研究,使用SEM和电子背散射衍射(EBSD)等方法,分析应力腐蚀裂纹扩展路径和断口形貌。结果接头应力腐蚀裂纹扩展速率随着初始应力强度因子的增大而增大,最高达到11.189×10^(–7) mm/s,但增大的趋势逐渐减缓。应力腐蚀裂纹呈树枝状扩展,且应力强度因子越大,主裂纹出现分支越早,裂纹扩展越宽。主裂纹在扩展过程中也产生了部分不连续的裂纹和与其在局部扩展方向一致的“跳跃”微裂纹。应力强度因子较高时,裂纹的断口呈冰糖状形貌,为沿晶裂纹,在较低应力强度因子(KI=40 MPa·mm^(1/2))条件下,裂纹断口表现出以沿晶为主、穿晶为辅的混合断裂模式。结论随着初始应力强度因子的增大,应力腐蚀裂纹扩展速率提高,主裂纹出现分支越早,裂纹扩展越宽。焊缝应力腐蚀裂纹沿着原始奥氏体晶界,在阳极溶解和氢致裂纹的共同作用下进行扩展,其中以阳极溶解为主。

脱硫胶粉在乳化改性沥青中的应用

考察了不同规格胶粉及不同脱硫程度的脱硫胶粉对橡胶改性乳化沥青性能的影响,结果表明,采用100目胶粉即可制备出橡胶改性乳化沥青,但乳化沥青的性能较差;采用活化度为50%左右的100目脱硫胶粉制备乳化沥青时,脱硫胶粉的用量相比于胶粉可大幅提高;在通过外掺100目50%左右活化度的脱硫胶粉(质量分数15%,以沥青计,下同)和质量分数2%的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物改性的乳化沥青中添加质量分数1%的丁苯胶乳,所制备橡胶改性乳化沥青无筛上剩余物,5 d储存稳定性为2.9%,蒸发残留物的25℃针入度、软化点和5℃延度分别为55 (0.1 mm)、64.5℃和22.5 cm,能够满足乳化改性沥青的技术指标要求。

支架辅助栓塞与单纯栓塞治疗颅内动脉瘤的安全性和有效性对比分析

目的比较颅内动脉瘤支架辅助弹簧圈栓塞与单纯弹簧圈栓塞治疗的安全性和有效性。方法回顾性分析宜兴市人民医院从2009年6月至2020年9月收治的401例接受支架辅助栓塞或者单纯栓塞治疗的颅内动脉瘤患者,记录患者的临床及影像学资料,对比分析并发症的发生率、动脉瘤复发率、预后效果等。结果277例患者采用单纯弹簧圈栓塞治疗,124例患者采用支架辅助弹簧圈栓塞治疗。支架辅助栓塞组栓塞后即刻Raymond分级为Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级者占比分别为72.6%(90例)、21.8%(27例)、5.6%(7例),而单纯栓塞组为58.1%(161例)、32.9%(91例)、9.0%(25例),支架辅助栓塞组的动脉瘤术后即刻栓塞率较高(P=0.022)。单纯栓塞组手术相关并发症发生率为6.5%(18/277),而支架辅助栓塞组为8.1%(10/124),两者比较无明显差异(P=0.569)。单纯栓塞组和支架辅助栓塞组的死亡率比较无明显差异(3.3%vs.4.0%,P=0.693),但支架辅助栓塞组术后6个月复查的复发率明显低于单纯栓塞组(12.6%vs.22.2%,P=0.042)。结论与单纯弹簧圈栓塞相比,支架辅助弹簧圈栓塞治疗动脉瘤患者的术后即刻栓塞率较高,术后6个月复发率较低,同时不增加患者的围手术期并发症发生率和死亡率。支架辅助弹簧圈栓塞是相对安全有效的治疗颅内动脉瘤的方法。

核岛冷却系统铜-不锈钢真空钎焊焊接工艺设计和性能研究

在核岛冷却系统中常可见到铜和不锈钢的复合结构。铜导热快,核反应产生的热量通过铜迅速传给不锈钢管,不锈钢管中通入的冷却介质即时带走热量,确保核电系统的安全。对T2纯铜和316L奥氏体不锈钢管的真空钎焊进行了焊接工艺设计。对高精度间隙的接头,采用银铜共晶钎料,在8×10^-3Pa真空下830℃保温30min进行钎焊。通过剪切试验、金相显微镜、显微硬度试验、热冲击试验、扫描电镜和能谱仪对钎焊接头进行显微组织观察和性能分析。结果表明,铜与不锈钢结合良好,钎缝致密。钎缝中的组织是铜基固溶体和银铜共晶。钎焊接头剪切强度可达176MPa。剪切断裂位置在钎缝,断裂形式为韧性断裂。

废轮胎胶粉在自粘聚合物改性沥青防水卷材中的应用

研究废轮胎胶粉在自粘聚合物改性沥青防水卷材(自粘卷材)中的应用。结果表明,采用活化度为50%、粒径为250μm胶粉可作改性剂用于制备满足国家标准要求的自粘卷材,卷材适宜的配方:沥青100,胶粉24,苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SBS) 6,芳烃油12,滑石粉60。活化胶粉中的小分子组分与相容剂、线性化大分子橡胶组分及甲苯不可溶物与SBS作用机理类似,这3种组分可共同替代传统自粘卷材中的相容剂、胶粉及部分SBS,即采用活化胶粉可制得综合性能优异的防水卷材。

废轮胎橡胶粉在高黏改性沥青中的应用性研究

通过试验对比研究采用橡胶粉制备性能更优的高黏改性沥青。结果表明:采用高目数橡胶粉复配适量的SBS、烯烃聚合物以及石油树脂可以制备满足规范要求的高黏改性沥青,掺配比例为12%的80目橡胶粉、6%SBS、2%Sasolbit蜡、2%萜烯树脂。为降低成本,进一步研究了采用活化橡胶粉制备高黏改性沥青;试验得出采用25%脱硫胶粉(活化程度50%左右)、6%SBS、2%Sasolbit蜡、2%萜烯树脂的添加比例,制备得到的高黏改性沥青的性能得到大幅提升,同时可较大程度降低材料成本。