某航空电机球轴承过热失效分析与改进研究

某航空电机在运转实验过程中出现异常噪音,拆解后发现电机轴系两端支撑球轴承已发生过热失效,出现润滑脂碳化、保持架断裂和内外套圈磨损等现象。为了解决某航空电机球轴承出现过热失效的问题,对电机轴系两端轴承进行了失效分析,并提出了改进方案。首先,根据经验对电机轴系两端球轴承进行了故障分析,并提出了多个结构改进方案;然后,采用COBRA AHS软件建立了热-应力耦合的航空电机轴承-转子仿真分析模型,分别对不同的改进方案进行了接触应力和温度场分析;最后,对比了不同条件下的仿真分析结果,得到了轴承过热失效机理,并提出了相应改进方案,结合实验对改进方案进行了验证。研究结果表明:转轴受热变形是导致该航空电机球轴承过热失效的主要原因,转轴受热变形后挤压两端轴承,使得滚动体与滚道之间最大接触应力可达2512.0 MPa;过载条件下,加剧了轴承摩擦生热,导致温度急剧上升,最高可达219.2℃,润滑脂因高温碳化失效,不良的润滑条件使轴承早期失效;将电机两端支撑轴承由深沟球轴承更换为角接触球轴承后,两端轴承最高温度为96.6℃,最大接触应力为1866.1 MPa,即降低了轴承工作温度,提高了轴承轴向承载能力,电机运转寿命超过1200 h。

基于临床路径的手术室护理在输尿管软镜碎石手术中的应用

探讨基于临床路径的手术室护理在输尿管软镜碎石手术(FURL)中的应用效果。选取2023年1月—2024年1月期间在贺州市中医医院接受FURL手术治疗的60例患者,按照入院时间顺序分组,对照组(n=30)采用手术室常规护理,研究组(n=30)实施基于临床路径的手术室护理,比较两组不良情绪、疼痛情况、术后并发症发生情况。结果显示,术前两组患者的焦虑自评量表(SAS)评分、抑郁自评量表(SDS)评分无显著差异(P>0.05),术后1d研究患者SAS评分、SDS评分显著低于对照组(P<0.05);术前两组患者疼痛情况无显著差异(P>0.05),术后1d,研究组的疼痛评分显著低于对照组(P<0.05);研究组患者并发症发生率显著低于对照组(P<0.05)。研究发现基于临床路径的手术室护理能改善接受FURL手术治疗的患者不良情绪,缓解患者疼痛,降低并发症发生率。

3例手术患者应用PPI预防应激性溃疡的药学干预

分析3例手术患者使用PPI预防应激性溃疡(SU)所存在的典型问题,分别为非复杂手术预防用药,疗程过长及以预防SU失败的处理。提示普通病房患者预防使用PPI应严格掌握适应症和停药指征,对拟重大手术患者,应在术前一周服用PPI抑酸。

胃癌中医不同证型的实验室指标分析

目的探究胃癌相关实验室指标与中医证型之间的关系,为从中医角度分析胃癌提供一些借鉴。方法选取2020年4月至2020年11月在河北省中医院住院的胃癌患者136例,对这些患者进行中医辨证分型,收集这些患者的血清学指标,如CA72-4、CEA、甲胎蛋白、总蛋白、白蛋白、总胆红素、三酰甘油、总胆固醇、葡萄糖、前白蛋白、纤维蛋白原、D-二聚体等。用SPSS软件进行统计学分析,对正态分布采用方差分析,对非正态分布采用非参数分析,以此来研究胃癌不同中医证型与血清学指标的关联性。结果患者男女比例为3∶1,41~65岁人群最易患胃癌,性别和年龄与中医证型均无相关性。其中脾胃虚寒证23例,痰湿凝结证36例,气血两亏证39例,肝胃不和证21例,瘀毒内阻证17例。其中CA72-4在痰湿凝结证和瘀毒内阻证之间,P<0.05,D-二聚体在肝胃不和证和瘀毒内阻证之间,P<0.05,具有统计学意义。结论CA72-4在痰湿凝结证和瘀毒内阻证之间有统计学意义,D-二聚体在肝胃不和证和瘀毒内阻证之间有诊断作用。

面向气象信息业务的自动化运维设计应用

面对气象信息化建设的多重挑战,气象部门传统单一的运维模式已经严重制约其业务发展。DevOps工具为气象信息系统运维提供一种新的解决方案,文中结合自动化运维框架和目标开发体系设计思路,提出一种面向国省气象行业通用的自动化运维平台设计方法。对配置管理数据库(CMDB)配置项关系构建、自动化运维功能设计、Activiti流程编排可视化等关键技术进行阐述,并采用SaltStack和Django开源技术对自动化运维Web平台进行实现,该平台作为气象综合业务实时监控系统(天镜)自动化运维的核心功能,已在全国气象部门进行推广。应用结果表明,该功能能够增强气象信息运维业务工作实效。

宁夏风云三号气象卫星省级利用站日常维护及故障分析

文章简要介绍风云三号气象卫星省级利用站在宁夏建设情况、系统组成及工作流程,着重梳理利用站前后端设备日常维护要点,提出故障分析方法和个例判别。

周期性功能梯度结构稳态热传导拓扑优化设计

提出了一种考虑周期性约束的功能梯度结构稳态热传导拓扑优化设计方法。建立了基于变密度理论的固体各向同性微结构惩罚(SIMP)模型的周期性功能梯度拓扑优化模型。以整体结构散热弱度最小化为目标函数、体积分数为约束条件进行宏观拓扑优化,提取了最优构型中各预设梯度层的体积分数;通过重新分配单元散热弱度,实现了梯度层周期性约束设置。借助基于偏微分方程的灵敏度过滤方法消除数值不稳定问题,并采用移动渐近线法对设计变量进行了迭代更新。通过2D和3D数值算例分析了全局周期以及周期性分层梯度设置下,不同离散单元和子区域个数对宏观结构和微观构型的影响规律。研究结果表明:所提方法能够实现周期性约束下功能梯度结构的拓扑优化设计,不同子区域个数条件下均能获得清晰的周期性功能梯度结构且所获得的结构具有良好的散热性能。

城市食物-能源-水资源系统关联性研究:以北京市为例

食物、能源和水资源是人类生存和发展不可或缺、不可替代的基础性资源,三者之间存在错综复杂的关联关系。城市是社会经济与资源消耗的集聚地,也是食物、能源和水资源供需矛盾冲突最为激烈的区域,食物安全、化石能源枯竭和淡水资源短缺等全球性问题已成为未来城市可持续发展面临的最大挑战。系统分析与模拟城市食物-能源-水资源的供给、需求及其关联关系,对保障城市资源供给安全、推动资源系统管理具有重要的实践意义。文章基于Stella建模平台,构建了区域关联和要素关联耦合作用下城市食物、能源与水资源供需的动态模型,以北京市为例,定量模拟了2016—2035年食物-能源-水资源系统的动态变化及其关联特征。结果表明:①2035年,北京城市居民粮食需求量预计约216万t,肉类83万t,总能源需求量约9165万tce,总需水量约46亿m3,而由本地独立生产和供给的资源量仅分别为21万t、23万t、1650万tce和33亿m3,本地供需缺口都呈现增大趋势,必须依赖外部地区的资源投入满足本地需求。②食物-能源-水资源要素之间相互作用的绝对量增加且生产“外包”特征明显,本地食物-能源-水资源关联关系向运输、处理等供应链后端环节偏移。③要素关联关系上,食物与水资源的耦合作用最强,能源和食物的关联程度明显增大,水资源和能源的关联程度较稳定。区域关联关系上,食物-能源-水资源系统区域间关联性增强。④城市资源的系统管理需要综合考虑食物-能源-水资源供需过程中的多重权衡关系,建立多区域、多要素一体化的资源协同管理机制。

比例-积分-微分控制算法求解结构拓扑优化问题

拓扑优化具有设计变量多、目标性能与约束条件为设计变量的非线性、非单调隐式函数的特征,计算效率值得商榷。因此探索高效稳定的求解方法是结构拓扑优化的核心问题。提出一种基于PID控制算法的拓扑优化求解方法,采用固体各向同性微结构材料惩罚模型(SIMP)方法建立单工况条件下质量约束条件下结构柔度最小化拓扑优化模型,推导出基于PID法的设计变量迭代格式,引入基于Helmholtz偏微分方程的过滤方式抑制出现的数值不稳定问题,并将所提方法扩展到两类多工况结构拓扑优化问题,通过与优化准则法(Optimality criteria,OC)和移动渐近线法(Method of moving asymptotes,MMA)进行数值结果比较可知,PID控制方法具有设置简便、高效求解、收敛稳定且无需梯度信息的优点。

郭岩山不同海拔土壤养分对丝栗栲细根碳、氮、磷及其化学计量特征影响

【目的】丝栗栲(Castanopsis fargesii)是中国亚热带地区至关重要的建群树种。细根作为植物体内最活跃和敏感的地下器官,其生态化学计量特征可为探索外界生存环境变化对植物内在机制的影响提供理论依据。而海拔可使温度、光照、湿度和大气压等因子发生变化,进而对细根产生一定的影响。【方法】研究以郭岩山自然保护区不同海拔高度(600,800,1000 m)丝栗栲天然林为研究对象,分别测定了不同海拔丝栗栲细根及土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)含量,旨在揭示丝栗栲天然林细根在不同海拔下对土壤养分变化的适应规律。探索细根各项指标参数与土壤环境之间的相互关系,为天然林更新保护提供一定的参考和借鉴。【结果】(1)丝栗栲细根C、N、P、C∶N、C∶P、N∶P含量平均值分别为(431.34±3.16)mg/g、(12.81±0.51)mg/g、(1.66±0.06)mg/g、36.77±1.46、1122.71±88.36和8.41±0.47,其中丝栗栲细根N、P含量高于我国平均水平,C、C∶N、N∶P含量低于我国平均水平且N∶P<12;(2)海拔对丝栗栲细根根际土化学元素及化学计量比均存在显著(C含量)和极显著影响(N含量、P含量、C∶N、C∶P、N∶P),而对丝栗栲细根除C∶N比影响不显著外,其余元素及化学计量比均存在极显著影响;(3)丝栗栲细根C、N、P含量均随海拔梯度变化具有显著差异,且细根C、N、N∶P在800 m海拔处数值大于600 m以及1000 m海拔处;(4)细根N、P含量分别与土壤N、P含量呈极显著正相关关系。【结论】丝栗栲细根化学元素含量在海拔梯度上存在显著变化,且与土壤化学元素之间存在密切关系,其中在800 m海拔处的土壤环境与气候较适宜丝栗栲细根对N元素的吸收,丝栗栲细根N∶P<12,表明郭岩山丝栗栲细根的生长在一定程度上受到N元素含量的限制,土壤N含量的提高有利于促进丝栗栲细根对P元素的吸收。

内燃机活塞点阵结构可靠性拓扑优化设计

针对内燃机活塞轻量化设计问题,提出一种基于可靠性拓扑优化的活塞点阵结构设计方法,分解为可靠性分析和确定性拓扑优化两部分分别进行求解。考虑以最小化质量为目标函数、最大应力为约束条件,建立活塞点阵结构可靠性拓扑优化数学模型。根据一次二阶矩方法将失效概率约束转变为可靠性指标约束,进而将随机变量转化为标准正态变量,根据随机变量相对于性能指标的敏度信息,进行随机变量修正并进行确定性拓扑优化设计。最后,以某型发动机活塞为例,进行确定性点阵设计与可靠性点阵设计对比研究。结果表明,相较于确定性设计,可靠性活塞点阵模型在考虑随机变量的影响下,性能更加可靠;且其质量相较于原活塞模型降低11.8%,满足活塞轻量化的设计需求。

大蒜素辅助治疗幽门螺旋杆菌感染效果观察

[目的]探讨大蒜素辅助治疗幽门螺旋杆菌(Hp)感染的效果。[方法]将2018年1月-2019年5月住院及门诊治疗的Hp感染确诊病人202例随机分为两组各101例,对照组给予常规治疗及护理,观察组在常规治疗基础上中餐、晚餐加食4 g蒜末连续2周,观察两组治疗效果。[结果]观察组、对照组总有效率分别为93.07%、74.26%,Hp根除率分别为82.18%、68.32%,症状消失时间分别为(6.64±2.20)d、(8.72±1.68)d,两组比较差异均有统计学意义(P<0.05)。[结论]大蒜素辅助治疗Hp感染有助于增强治疗效果,且无明显不良反应。

“一带一路”倡议背景下哈萨克斯坦地区综合脆弱性的空间分异特征分析

系统评估沿线国家环境社会系统的发展状态,识别典型地区的脆弱性特征,对于绿色“一带一路”建设至关重要。本文集成了脆弱性与恢复力的概念内涵,构建了综合脆弱性评价指标体系,利用TOPSIS法和障碍度模型对哈萨克斯坦各州的综合脆弱性进行系统评价,分析其空间分异特征和影响因素。结果显示:①哈萨克斯坦综合脆弱性总体上处于中度水平,空间上呈现西高东低的特点,西部各要素脆弱性均处于中高位,东部整体脆弱性相对较低,中部则呈现多样性特征;②要素间关系复杂,脆弱性降低的瓶颈因素主要集中在资源使用和保障、社会系统保障等方面;③系统提升哈萨克斯坦环境社会系统的韧性,需要强化产业结构转型、基础设施建设与生态环境保护,在这些方面中国可以提供强有力的合作条件与经验。

基于气象大数据云平台的自动化告警应用研究

气象大数据云平台围绕数据资源进行业务重构,可提供"数算一体"的平台化服务。基于宁夏地面气象观测自动化运行改革后台站取消日常值守、告警信息逐步向省级集约的气象业务现状,提出在气象大数据云平台中云化融入Quartz定时任务框架。该框架可设定执行任何有规律性的任务,而气象数据具有资料量级大、种类多且每时次呈现一定规律性的特点,因此在气象大数据云平台中采用Quartz定时任务框架设计,精细化城市天气预报资料传输、监控和自动化告警功能,实现云上部署、终端应用。该系统经过测试已开始试运行,实验结果表明,系统能够降低值班人员工作压力,提升省级气象大数据云平台自动化运维水平,具备较强的推广应用价值。

以聚醚聚酯丙烯酸酯为交联剂的pH响应性水凝胶纳米微球的制备及药物释放研究

以聚乙二醇(M_(w)1000)为引发剂,引发ε-己内酯和L-丙交酯开环聚合,制备聚(己内酯-co-乳酸)-聚乙二醇共聚物二醇(PCLA),用甲基丙烯酸酐封端得到PCLA预聚物单体(PCLAMA),并用红外光谱、核磁氢谱和凝胶渗透色谱对合成产物的组成和结构进行了表征。以PCLAMA为大分子交联剂、N-乙烯基吡咯烷酮和丙烯酸为共聚单体,利用紫外引发聚合制备水凝胶纳米微球(PCLAMA-AP),并对其溶胀、降解、药物释放、细胞毒性等性能进行了分析。结果表明,PCLAMA-AP具有pH响应性,其溶胀率随着pH的增大而变大,其中最佳配比下的纳米微球包载茶多酚的载药量超过57%,132 h的累计释放率达到30%,PCLAMA-AP与人脂肪干细胞共培养48 h后,细胞存活率高于94%,并且纳米微球能成功进入细胞。因此该水凝胶纳米微球具有作为药物载体的潜力,有可能极大地提高茶多酚的生物利用效率。

网络安全态势感知融入天镜系统的关键技术研究

为构建全业务、全流程、一体化、可视化的气象业务实时监控系统,提升天镜系统监控集约化能力,该文以态势感知系统融入天镜为例,从态势感知数据的确定、数据的融入、评估指标的设计、数据的可视化4个方面阐述了融入流程。基于ElasticSearch、微服务和Java云原生可视化等关键技术,从脆弱性业务、漏洞风险态势、实时危险监控等方面设计态势感知数据在天镜中的可视化展示。

3-SPS/S踝关节并联式康复机器人设计

根据踝关节的结构特点以及当前对踝关节康复训练方法的研究,针对传统踝关节康复训练方式单一、训练时间短等问题,提出一种3自由度转动的3-SPS/S踝关节并联康复机器人。该装置可以进行被动康复训练模式、主动康复训练模式以及智能语音康复训练模式,能够满足患者康复后期踝关节康复治疗的要求。首先对3-SPS/S并联机器人进行运动学分析,然后设计系统软件并搭建康复机器人实验平台,最后对3-SPS/S踝关节并联康复机器人进行多次实验,确保系统满足踝关节康复训练要求的基本功能及使用的可靠性和安全性条件,并验证了设计方案的可行性。

基于Python的气象数据可视化方法应用研究

多源、异构、海量气象数据,如何实现快速可视化加工分析,提高数据应用价值,已成为气象行业亟待解决的关键性问题之一。基于此,提出了一种结合Python工具集与气象大数据云平台(天擎)的气象数据可视化分析方法。首先,采用天擎数据环境作为实验数据集,对气象数据特征进行分析和描述;其次,对数据集进行预处理,实现多源气象数据格式的标准和统一;最后,采用基于python的Matplotlib、Cartopy等工具集进行开发,实现气象数据的常规可视化应用。结果表明,研究成果能够为用户提供不同维度的气象数据可视化服务。

2000—2019年北极多年冰时空变化分析

海冰是北极生态系统最重要的组成部分之一,同时也是北极气候变化的指示器。多年冰是海冰组成中最重要的部分之一,研究北极地区多年冰的时空变化能更深度地揭示极地气候的变化。本文基于美国国家冰雪数据中心(NSIDC)提供的海冰冰龄和冰厚数据,分析了2000—2019年北极多年冰范围和冰龄分布的时空变化特征以及冰厚和体积的时空变化特征。同时结合欧洲中期天气预报中心(ECMWF)提供的再分析数据,对多年冰变化开展归因分析。结果表明,研究期内北极多年冰主要分布在北极中心海域,占比65.6%。相较于2000年,2019年多年冰范围和5年及以上海冰比例呈明显缩减趋势,分别减小1.61×10^(6)km^(2)和21%,其中楚科奇海和波弗特海海域减小速率最快。2011—2019年多年冰平均厚度是2.35±0.18 m,结冰期冰厚、体积增加量的年际间波动较大,融冰期的减小速率普遍大于结冰期的增加速率。在各类环境参量的相关性分析中,2 m空气温度、海表面温度与多年冰的变化有显著的负相关关系,相关系数分别为–0.78和–0.77。在全球变暖和“北极放大效应”影响下,未来北极海冰特别是多年冰的变化需要引起更多关注。

3-SPS/S踝关节康复机构模糊自适应控制系统仿真

根据踝关节的结构特点以及当前对踝关节康复机构的研究,搭建了基于3-SPS/S的踝关节并联康复机构。针对3-SPS/S踝关节并联康复机构难以实现高精度及快速响应的问题,提出了一种基于模糊自适应PID控制的控制方法,提高控制系统的精度。首先利用SolidWorks将3-SPS/S踝关节并联康复机构三维模型转换为SimMechanics可视化机构模型;然后将模糊推理系统与传统PID相结合,完成模糊自适应PID控制器的设计;最后在Matlab的Simulink模块中进行仿真,并对传统PID控制和模糊自适应PID控制的仿真进行分析。仿真结果表明:模糊自适应PID控制能满足踝关节并联康复机构的设计要求,同时有效地提高了踝关节并联康复机构的控制精度和动态响应特性。