含分布式电源和电动汽车的配电网可靠性评估

针对目前大规模分布式电源和电动汽车接入配电网后,给配电网可靠性带来一定影响的问题,提出了一种含有分布式电源和电动汽车的新型配电网的可靠性评估方法。首先,考虑到风光出力的不确定性和相关性,选择拟合性最优的Frank-Copula函数,建立了风光联合出力概率模型。其次,分析了电动汽车用户行为特征,提出了基于动态分时电价的电动汽车有序充放电控制策略。最后,基于改进IEEE-RBTS Bus6测试系统的主馈线F4,对系统的可靠性指标进行计算分析,结果表明所提的风光联合出力模型和有序充放电控制策略可以有效降低对配电网可靠性的影响。

lncRNA HCP5靶向miR-409-3p对皮肤鳞状细胞癌细胞增殖、迁移和侵袭的影响

目的:探讨lncRNA HCP5靶向mlR-409-3p对皮肤鳞状细胞癌(CSCC)细胞增殖、迁移和侵袭的影响。方法:采用qRT-PCR法检测CSCC细胞(SCC13、A431、HSC-5)中HCP5和miR-409-3p的表达情况,筛选用于实验的CSCC细胞。将抑制HCP5表达的质粒si-HCP5及其对照(si-NC)、过表达miR-409-3p的miR-409-3p模拟物及其对照(miR-NC)、抑制HCP5和miR-409-3p的si-HCP5+anti-miR-409-3p及其对照(si-HCP5+anti-miR-NC)分别转染SCC13细胞。采用CCK-8法和Transwell实验检测SCC13细胞增殖、迁移、侵袭能力,Western blot法检测细胞周期蛋白D1(CyclinD1)、基质金属蛋白酶(MMP)2、MMP9蛋白表达水平。通过双荧光素酶报告基因实验验证HCP5和miR-409-3p的靶向关系。结果:SCC13细胞中HCP5表达最高,miR-409-3p表达最低(P<0.05)。抑制HCP5表达后SCC13细胞增殖能力降低,细胞迁移数和侵袭数减少,CycIinD1、MMP2、MMP9蛋白表达水平降低(P<0.05)。过表达miR-409-3p后SCC13细胞增殖能力降低,细胞迁移数和侵袭数减少,CycinD1、MMP2、MMP9蛋白表达水平降低(P<0.05)。双荧光素酶报告基因实验结果显示lncRNA HCP5和miR-409-3p存在靶向关系。抑制miR-409-3p表达可减弱HCP5低表达对SCC13细胞增殖以及迁移、侵袭能力的影响(P<0.05)。结论:抑制HCP5可通过靶向促进miR-409-3p表达来抑制CSCC细胞增殖、迁移和侵袭。

“挑战型”实验教学研究与实践——以“最大/小阻力系数”实验为例

为了解决传统实验教学课程理论与实践脱节,以及学生缺乏获得感的问题,以经典的绕流阻力系数实验为基础,结合“工程流体力学”课程的相关知识及课外调研,开发了系列“挑战型”竞赛实验教学模式,充分调动学生的积极性,激发学生的学习兴趣和探索欲望。教学实践表明:学生在问题的分析和求解、实验技术的掌握和应用等基本能力方面有显著提高;在总结概括、自主创新、团队协作、工程设计等高阶思维能力方面得到培养和锻炼,使理论与实践有机结合。

一种适用宽速域冲击的明胶鸟弹数值建模方法

明胶鸟弹在不同撞击速度下表现出不同的响应特性。为解决传统明胶鸟弹本构表征方法在不同速度范围内不能通用的问题,开展了330 g明胶鸟弹以70~190 m/s速度、60°或90°入射刚性铝合金平板试验,记录了冲击力数据及撞击形貌。结果表明,随着撞击速度的提高,鸟弹碎裂得更充分,碎块体积减小。利用LS-DYNA建立了自适应FEM-SPH(finite element method-smoothed particle hydrodynamics)鸟体模型。依据试验结果反演得到一组鸟体本构参数:切线模量为1.33MPa,剪切模量为115.95MPa,Murnaghan状态方程参数γ为10.49,k_(0)为69.77 MPa,体积模量为246.4 MPa,失效塑性应变为1.15,初始屈服应力为0.21 MPa。仿真结果与试验结果具有很好的一致性,冲击力峰值的相对误差在2%以内,冲量的相对误差在10%以内。自适应FEM-SPH鸟体模型具有比SPH模型和拉格朗日模型更高的精度。由自适应模型得到的Hugoniot压强与理论结果具有相同的变化趋势,滞止压强与理论值较接近。

混合监测方法在桥梁静载试验中的应用

为了缓解桥梁健康监测系统成本与测点数量之间的矛盾,获得更加全面的监测信息,探索了一种将实测数据与数值模型相结合的混合监测方法。首先通过适当假设将经典的结构平衡方程进行简化,再从有限元模型中提取结构柔度矩阵,并由实测数据反算出等效荷载,最后将其带回原方程计算所需的结构响应。研究结果表明:该方法实现了从部分响应数据到全局响应数据的扩展,且计算效率较高,可避免反复的有限元分析。混合监测技术对结构响应的计算有较高的精度,计算得到的响应与实际响应误差均在10%以内。

新线、帮宽及既有高铁路基系统的沉降及稳定性研究

为指导路基拓宽建设形成新旧路基相互作用系统的设计、分析及评价,以杭台铁路浙江省温岭段新线路基、泡沫混凝土帮宽路基和既有路基系统为工程背景,采用现场监测和有限元仿真相结合的方法,研究该复杂系统的沉降、不均匀沉降和稳定特性。监测表明,新线路基填筑初期,其地基沉降受施工荷载的影响较大,呈现出一定的局部回弹和波动现象;随路基填土厚度增加,该回弹波动逐步减小,仿真沉降与实测沉降最终偏差小于5%。轻质泡沫混凝土帮宽施工期间,既有路基的最大沉降位置逐渐由其路基面中心位置过渡至既有路基与帮宽路基的交接处,且帮宽施工期间既有路基的沉降不足2 mm,其沉降量和沉降速率均远小于报警值。帮宽施工完成后,由于软土层的固结效应,既有路基会经历较长的固结沉降过程,其后续固结沉降占最终沉降的比例可达71.4%。泡沫混凝土帮宽会引起既有路基和帮宽路基产生微量倾斜(倾斜率不足0.05%),不影响既有路基线路和帮宽路基线路的平稳运行及正常排水性能。既有路基和泡沫混凝土帮宽路基的反压护道效应,促使整个路基系统的潜在危险滑动面出现在新线路基的远侧边坡位置。

基于连续变焦的大口径长焦距的探测成像一体化光学系统设计

为实现空间目标的探测与精确识别,设计了一种基于连续变焦结构兼顾大孔径和长焦距的探测成像一体化光学系统,实现了短焦大视场探测,长焦小视场成像的目的。系统采用里奇-克列基昂(RC)结构加校正镜与变焦结构通过光瞳匹配进行结合的方式,使用两片反射镜压缩光路,系统工作于450~850 nm的光谱范围内,焦距为700~3500 mm;探测端焦距为700 mm,F数为2.5,视场角为0.5°×0.5°;成像端焦距为1400~3500 mm,F数为5~12.5,视场角为0.18°×0.18°。该系统具有探测能力强、成像质量佳、系统总长短、变焦凸轮曲线升角小等优点。

高钢级套管复合载荷试验堵头焊接工艺研究

为了确保高钢级特殊螺纹套管在复合载荷试验过程中试样与堵头焊接的可靠性,分析高钢级特殊螺纹套管堵头材料的焊接性能,选择合适的焊材及焊接结构,制定高钢级特殊螺纹套管复合载荷试验堵头焊接工艺,采用2种焊条进行多层多道焊接并进行焊前预热、焊后热处理的工艺能有效提高焊缝强度及韧性。实践表明,制定的焊接工艺能够保证堵头焊接的连接强度,可满足API RP 5C5—2017规定的高钢级特殊螺纹套管CAL IV级复合载荷试验要求。

构网型逆变器与SVG并联系统无功功率协调控制策略

以静止无功发生器(static var generator,SVG)为例,针对构网型逆变器和SVG并联系统的电压稳定性问题,提出构网型逆变器与SVG并联系统无功功率协调控制策略。将并联系统的运行状态总结为四种工况,通过工况识别、无功补偿量计算、无功功率分配策略、工况切换,来协调不同工况下构网型逆变器与SVG注入公共耦合点的无功功率,使并联系统在各种情况下均可稳定可靠工作。在MATLAB中搭建模型并进行仿真,结果表明所提控制策略可以实现工况的快速识别与切换、无功补偿量的计算、无功功率的分配,以及对公共耦合点电压的快速支撑。

手术时间对全膝关节置换术后病人影响的研究进展

手术时间是影响全膝关节置换术(TKA)术后结局的重要因素,手术时间延长会导致各种不良事件的发生,最终可能引起手术失败、医疗保健成本增加甚至威胁病人的生命。手术时间延长与术后并发症的风险增加存在一定的关联。手术时间延长会增加TKA术后疼痛、伤口裂开、贫血与输血、手术区域感染、败血症、住院时间延长与再入院风险,影响假体使用寿命以及病人生存率。

基于自由曲面的紧凑型大视场离轴三反空间光学系统设计

为缩小空间光学系统的体积,降低遥感卫星的发射成本,根据初级像差理论求解光学系统的初始结构,采用视场和面型的渐进式优化策略设计了一款焦距为2000 mm,视场为5°×5°,F数为12.5,外包络圆直径为750 mm,具有“环形轮廓”的离轴三反光学系统。系统的主镜和三镜采用XY多项式自由曲面,次镜采用Zernike多项式自由曲面。根据自由曲面的面型参数,仿真出三个镜面的二维矢高图。设计结果表明系统的成像质量接近衍射极限,各视场RMS光斑直径最大为8.38μm,小于探测器的2个像元尺寸大小。系统能量集中度高,最大相对畸变量为1.88%,最大波前像差为0.053λ,各视场波像差优于λ/18。公差分析结果表明系统成像质量良好,可以满足各项指标要求。

跟踪成像复合轴光学系统设计

空间望远镜的部件振动与相对运动会导致像移,为抑制振动引起的像移,可在光路中加入快速反射镜对像移进行抑制(二级稳像),然而快反镜较小的通光口径与稳像时造成的像旋限制了应用范围。为此,围绕以快反镜实现二级稳像的同轴共光路跟踪成像复合轴光学系统,分析对比反射式与折反式两种同轴无焦系统各自的特点,选择可实现较大扩束比的折反式无焦系统作为复合轴光学系统的前组,以满足光路中快反镜小通光口径的要求。根据像移补偿与像旋产生的机理构建数学模型,使用MATLAB分析仿真快反镜补偿线性像移时,探测器不同位置上像旋对调制传递函数的影响,并根据后组焦距与边缘视场调制传递函数的关系图,选择合适的后组焦距将像旋对调制传递函数的影响降低在合理范围。设计出焦距为9200 mm、快反镜通光口径小于30 mm的复合轴光学系统,并将像旋造成的调制传递函数下降控制在10%内。

后疫情时代化工原理实验教学探索

新冠疫情对化工原理实验教学产生了巨大影响,如疫情期间为避免学生聚集,更多的采用线上教学模式,学生独自完成线上实验等。但这种教学模式已不适合后疫情时代的化工原理实验教学。本文以南阳师范学院化工原理实验课程为例,探索了后疫情时代该课程教学模式的实施,以期为其它实验类课程在新时期教学的开展提供借鉴。

经尿道前列腺电切术后拔除留置导尿管时间对近远期并发症影响

目的观察经尿道前列腺电切术后拔除留置导尿管时间对良性前列腺增生症患者术后并发症影响。方法前瞻性选取2021年3月~2022年12月空军军医大学第二附属医院诊治的BPH患者300例,所有患者均行经尿道前列腺电切术(transurethral resection of the prostate,TUPR),其中存在术前尿潴留行留置导尿和或合并糖尿病的150例感染高风险患者为易感组,不存在感染自身危险因素的150例患者为正常组。两组患者再分为A、B两个亚组,A亚组患者术后24 h拔除导尿管,B亚组患者术后72 h拔除导尿管。比较拔除导尿管后近期并发症发生情况,随访术后尿道狭窄等远期并发症发生情况,对并发症、前列腺症状评分(IPSS)、最大尿流率(Q max)进行比较。结果易感组和正常组A亚组患者拔管后尿潴留发生率为16.00%、13.33%,均高于B亚组的5.33%和4.00%,差异有统计学意义(χ^(2)=4.477、4.126,P<0.05)。而两组A亚组和B亚组继发性出血、尿失禁、膀胱痉挛和尿路感染发生率差异无统计学意义(P>0.05)。拔管后急性尿潴留患者导尿并继续留置尿管4~5 d,出血患者重新置入导尿管,气囊内注水持续牵拉导尿管压迫止血,再次拔管未发生出血和尿潴留。尿道狭窄、膀胱颈挛缩等远期并发症发生率差异无统计学意义(P>0.05)。术后6个月各组Q_(max)均高于术前,IPSS评分均低于术前,差异有统计学意义(P<0.05);而各组间Q_(max)、IPSS差异均无统计学意义(P>0.05)。多因素分析显示,前列腺体积、合并糖尿病、手术时间、膀胱颈纤维化是术后发生并发症的影响因素。结论对于常规及糖尿病和或术前导尿的尿路感染高风险因素患者,术后72 h拔管与术后24 h拔管相比未提高患者尿路感染发生率,且降低了因拔管后尿潴留、排尿困难导致的拔管失败率。

两歧双歧杆菌B11调控肠道屏障的体外研究

文章以肠道菌群体外批量发酵系统与HT-29细胞相结合,分析了两歧双歧杆菌(Bifidobacterium bifidum)B11对肠道机械屏障的调控及对产肠毒素性大肠杆菌(Enterotoxigenic E.coli,ETEC)的拮抗作用,通过对巨噬细胞RAW264.7影响,探讨B11对免疫屏障的调控。结果表明,两歧双歧杆菌B11可在体外发酵条件下拮抗ETEC对HT-29的损伤,提高HT-29黏蛋白MUC2和MUC5AC、紧密连接蛋白ZO-2、Claudin-1和Occudin的mRNA相对表达率至3.78、1.75、4.86、4.06和3.29。经过B11菌悬液处理RAW264.7细胞的相对增殖率提升(17.48±2.49)%,吞噬率提升(21.63±9.85)%,促进了细胞因子IL-12和TNF-α的分泌(P<0.05)。可知,两歧双歧杆菌B11能够增强肠道机械屏障和免疫屏障。

智能汽车自适应工况路径跟踪控制

为解决车辆在不同路面附着系数和曲率条件下跟踪精度问题,提出一种汽车自适应工况路径跟踪控制器。首先,基于三自由度车辆动力学模型建立模型预测控制构架,利用Dugoff轮胎模型结合容积卡尔曼滤波算法估算出路面附着系数,根据车辆操作稳定性评价指标拟合路面附着系数与最优车速曲线;根据不同的车速和曲率,利用蚁群算法优化得到不同工况下最优预测时域和控制时域,设计一种自适应参数时域的MPC控制器。在Carsim/Simulink中进行仿真实验,结果表明:自适应参数时域的MPC控制器在不同工况下会采取合适的时域参数,与传统MPC控制器相比,在路面附着系数和道路曲率变化的路径跟踪中,最大侧向偏差缩小71%,最大横摆角误差缩小84.5%,最大质心侧偏角缩小23%。可见,该文设计的自适应时域参数控制器更稳定,跟踪效果更好。

新工科背景下“创新型”力学实验教学改革与探索

力学创新实验教学是工程力学及相关工科学生创新实践能力培养的重要环节。新形势下,进行力学创新实验课程的改革探索,加强科教融合,将科研优势转化为育人特色,对拔尖创新人才培养具有重要意义。我校(上海交通大学)力学国家级实验教学示范中心针对过往教学实践中存在的问题与不足,从实验内容、教师队伍、课程模式等方面着手,探索更适应当前拔尖创新人才培养需求的创新实验课程体系。

基于模糊时变滑模的永磁同步电机调速系统设计

针对永磁同步电机突然加入负载时存在的转速波动和不稳定问题,提出一种基于积分时变滑模面和新型模糊增益趋近律的滑模调速方法。采用积分时变滑模面,在传统积分滑模面中加入一个时变项,借此提升系统的响应速度。改进传统的指数趋近律,加入非线性函数来削弱系统的抖振,同时根据不同的系统状态用模糊算法整定趋近律增益参数,着重于提升趋近速度和系统抗扰动能力。最后,使用李雅普诺夫稳定性判据证明了该控制系统的稳定性。在MATLAB/Simulink环境下将此控制策略与传统滑模控制策略进行对比,仿真结果表明:采用此控制方法的系统响应速度更快、抑制系统扰动和抖振的能力更强,具备更好的综合性能。

基于自适应扰动和改进趋近律的永磁同步电机滑模调速系统

针对永磁同步电机突然加入负载时存在的转速波动和不稳定问题,提出一种基于自适应扰动和新型趋近律的滑模速度控制方法。在趋近律内引入系统状态变量,同时改进趋近律内的数学关系,从而提高系统趋近速度的自适应调节能力,达到提升系统综合性能的目的;利用李雅普诺夫稳定性判据进行反推,对负载转矩进行了自适应估计,使得文中控制策略满足李雅普诺夫稳定判据的同时,降低了外部负载对电机转速的影响。最后,在Simulink环境下将文中控制策略与传统滑模控制策略进行对比。仿真结果表明:采用文中控制方法的系统响应更快、抑制系统抖振的能力更强,此方法能够有效地提高系统的综合性能,实现更稳定的转速控制。

多模环型光斑激光焊接气孔率的研究

为了研究激光焊接多模环形光斑对铝合金气孔率的影响,采用DOE全因子实验法,进行不同的外环功率和不同摆动振幅时,铝合金气孔数量的对比分析,结果表明多模环形光斑激光器焊接铝合金,气孔数量最主要的影响因素是外环功率的大小,其次是摆动振幅。随着外环功率增大,熔深变深,熔宽随之变大,深宽比减小,气孔明显减少,当增大到芯环比1:1时,气孔率最低。随着摆动振幅增大,熔深由倒扣的杯子状变成倒扣的脸盆状,深宽比减少,气孔数量也随之减少。