水下声学超表面异常折射方向调控研究

针对波束调控的问题,本文提出了一种控制波前相位的声学超表面。本文依据广义斯奈尔定律,利用不同声速的均匀介质构建了水中多频声学超表面模型,给出声学超表面产生异常声折射的基本原理,验证了声学超表面在多个频点下可以实现异常声折射现象,揭示了频率以及声波入射角对声学超表面异常折射现象的影响规律,制备了声学超表面实物在水箱中对理论结果进行验证。结果表明:在入射波频率为基频的整数倍时,超表面模型可以实现折射角相同的异常折射现象,并且入射角在一定范围内可以实现负折射现象。实验测量了水中钢板和超表面的折射情况,相较于均匀介质,在不同入射角度下设计的超表面均可以实现异常折射,并且测量值与理论值吻合较好。

面向溢流与井漏监测的钻井液池体积趋势校正方法

钻井液池体积是溢流和井漏监测的常用参数。在钻井正常施工时,随着井筒容积的变化以及井筒内钻井液与地层流体的交换,钻井液池体积会产生与溢流和井漏发生时相似的“类风险趋势”,导致现有的溢流与井漏监测方法易产生误报,降低了溢流与井漏监测方法在现场应用时的有效性。针对此问题,文章首先分析了导致池体积产生“类风险趋势”的原因,建立了钻进与起下钻工况下池体积的正常变化模型,利用建立的模型校正池体积的“类风险趋势”,降低溢流与井漏监测的误报率;然后,建立了基于规则推理的溢流与井漏监测模型,用于测试池体积的“类风险趋势”对溢流与井漏监测的影响。利用现场实测的4500组钻井数据,采用基于规则推理的溢流与井漏监测方法开展了风险监测实验,结果表明,在进行池体积趋势校正后,溢流与井漏风险监测的误报率由10.03%降低至3.06%。

基于变载波频率的永磁同步电机驱动系统效率优化控制

为降低永磁同步电机驱动系统的损耗,提高系统效率,提出了一种基于母线电流反馈的变载波频率优化控制方法.首先,建立了系统损耗数学模型,探究了载波频率与系统损耗的关系.然后,针对离线优化方法对于参数敏感的问题,设计了一种基于母线电流反馈的载波频率在线寻优方法.结果表明,在不同转速与负载条件下均存在使系统损耗最小的最优载波频率,其随转速与负载条件变化而变化.在各个工作点,系统损耗的计算值均与实测值基本吻合.在线寻优方法在中高负载情况下能够实现约0.6%的效率优化,并且在负载变化的情况下仍然能够实现损耗优化.

基于优化功率跟随控制的E-REV能量管理策略研究

基于功率跟随控制的增程式电动汽车能量管理策略具有减缓电池寿命衰减与提高车辆NVH性能等优势,但存在阈值参数依赖性强、增程器启停频繁等问题,为此提出了一种基于优化功率跟随控制的E-REV能量管理策略。依据车速、SOC状态与驾驶员的加速踏板力度等信息特征,制定基于功率跟随控制的能量管理策略。在此基础上,针对固定规则参数的局限性,以车辆行驶总成本与SOC变化梯度为目标函数,结合灰狼优化算法对增程器启停功率阈值参数进行优化,减少发动机频繁启停现象。运用Matlab/Simulink搭建控制策略模型,并联合基于Simcenter/AMESIM搭建的整车物理模型进行仿真试验,结果表明:CHTC-LT循环工况下,优化功率跟随控制策略与功率跟随控制策略相比,SOC最大波动值降低了28%,增程器启停次数减少了28.5%,整车燃油经济性提升了6.89%。

土性对工程泥浆固化强度影响规律及微观机理

本文开展了一系列不同液限高分子吸水树脂固化工程泥浆无侧限抗压强度试验,探讨了泥浆土液限对固化效率的影响规律,对比研究了掺入高岭土对泥浆固化强度的改进程度,最后基于XRD和SEM试验揭示了液限和高岭土对固化泥浆强度影响的微观机理。结果表明:随着泥浆土液限的增大,固化泥浆土强度逐渐降低,固化效率随着泥浆土液限增大显著衰减,当液限增加10%,固化泥浆土强度qu平均减少48.2%。然而高岭土的掺入则显著提升了固化泥浆土的强度,并且强度增长率随着龄期逐渐增大,对于龄期为90天时,增加40%高岭土能够提升固化泥浆土强度qu 1.17倍。微观结构试验表明泥浆土液限变化对水化产物产量的影响较小,固化泥浆土强度随泥浆土液限减小主要是由于固化泥浆土孔隙随着泥浆土液限增大而增多,使得微观结构松散从而导致强度降低。高岭土的掺入则显著提升了固化泥浆土的水化产物产量,增强了固化泥浆土胶结强度,从而提升了固化泥浆土强度。因此,在实际工程中,一方面可以通过调配泥浆土液限来提高固化效率;另一方面可以通过掺入高岭土或者一些高岭土基废弃物(如高岭土尾矿)来提高固化强度,实现“以废制废”绿色环保的理念。

玛湖凹陷上乌尔禾组强敏感油藏CO_(2)同步吞吐试验

为探索玛湖凹陷强敏感致密砾岩油藏水平井压裂后高效开发提高采收率技术,在玛湖1井区开展注CO_(2)同步吞吐试验。结果表明:CO_(2)同步吞吐可提高强敏感致密砾岩油藏采收率,驱油机理主要是萃取、混相、竞争吸附、膨胀驱替等;裂缝沟通是导致气窜的主要原因,通过现场调控,实现井组与气窜井同步焖井,保证现场实施效果;试验井组受压裂液浸泡导致黏土矿物水化膨胀,造成喉道封堵,渗流能力减弱,影响了CO_(2)波及范围,导致阶段换油率较低。CO_(2)同步吞吐试验取得了较好的增油效果,试验井组阶段增油量为3983 t,换油率为0.36,该试验为强敏感致密砾岩油藏水平井压裂后提高采收率提供了技术思路及矿场经验。

地震液化离心机振动台模型试验与LEAP研究进展

离心机振动台模型试验是研究地震液化问题的重要手段,一方面可重现场地地震响应和揭示液化致灾规律,为发展工程设计方法提供依据;另一方面可以作为特定边值问题的标准模型试验数据,验证数值方法与土体本构模型及其参数选取的合理性。介绍了离心机振动台模型试验的试验原理,回顾了离心机振动台模型试验在地震液化领域的主要研究进展。围绕由中国、美国、日本和英国等国家高校与研究所联合开展的国际合作项目“液化试验与分析”(LEAP),重点介绍了若干为提高离心机振动台模型试验可重复性而发展的物理模拟新技术,包括离心机振动台的台面振动控制技术、模型土体弹性波速测试技术和基于图像分析的动态位移监测技术等。最后针对地震液化领域的若干工程和研究需求,探讨了离心机振动台模型试验领域的发展趋势。

增材制造钛酸钡压电陶瓷的高温烧结与极化工艺研究

为提高增材制造BaTiO_(3)压电陶瓷的综合性能,本文研究了BaTiO_(3)压电陶瓷的浆料剪切变稀特性及数字光处理(DLP)成型特性,揭示了DLP成型BaTiO_(3)压电陶瓷坯体在不同烧结温度条件下的致密化机制,探索了极化方向对DLP成型BaTiO_(3)陶瓷压电性能的影响规律。结果表明,调节高温烧结与极化工艺,可以在一定程度上改善DLP增材制造BaTiO_(3)压电陶瓷的电学性能。当烧结温度为1420℃、保温时间为2 h时,压电系数d_(33)最大,为163.4 pC/N,样品层间结合紧密,晶粒尺寸均匀。当Z轴与极化方向夹角由0°变为90°时,相对介电常数εr和d_(33)分别提高了29.37%和27.01%。当固含量为80%(质量分数)、烧结温度为1420℃、Z轴与极化方向夹角为90°时,样品d_(33)最大,达到182.4 pC/N。

非酿酒酵母与酿酒酵母混合发酵对薏米酒醪色泽及风味的影响

该研究分别考察了商业酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)(SC)单菌发酵,商业酿酒酵母(SC)分别与非酿酒酵母德尔布有孢圆酵母(Torulaspora delbrueckii)(TD)、东方伊萨酵母(Issatchenkia orientalis)(IO)、粟酒裂殖酵母(Schizosaccharomyces pombe)(SP)混合发酵对薏米酒醪基础理化特性、颜色和挥发性风味物质的影响。结果表明,与SC组发酵相比,混合发酵降低了薏米酒醪的酒精度、pH和还原糖含量,可增加酒醪的亮度;混合发酵增加挥发性风味物质的种类,SC组、TD+SC组、IO+SC组和SP+SC组分别检出43种、49种、48种和48种挥发性风味物质,可显著增加酯类化合物含量(P<0.05),其中,SP+SC组显著增加了苯乙醛、壬醛和3-羟基-2-丁酮的含量(P<0.05),SC组的标志性化合物为正戊醇、2,3-丁二醇、苯乙醇等;TD+SC组为正癸醇、2-甲基丁醇、丁二酸二乙酯等;IO+SC组为异戊酸、苯甲酸乙酯、苯乙酸乙酯等;SP+SC组为乙酸异丁酯、丁酸乙酯、苯乙醛等。综上,非酿酒酵母和商业酿酒酵母混合发酵有助于提高薏米酒醪的色泽及风味品质。

砂砾土振动体变评价方法与离心机模型试验验证

2008汶川地震出现了砂砾土大范围液化致灾现象,现场震害调查表明砂砾土场地存在砾石效应影响,现有砂土场地的震后沉降评价方法不适用于砂砾土场地。对此,在“张-社本”振动体变评价方法的基础上进一步发展了考虑砾石含量的砂砾土振动体变评价方法,然后开展动三轴试验确定评价方法中的相关参数,最后开展3组典型砾石含量的砂砾土地基离心机振动台模型试验对评价方法的可靠性进行验证。试验结果表明,砾石含量越高,振动引起的场地沉降变形越小;砂砾土振动体变评价方法可以较为准确地预测新近沉积砂砾土场地的震后沉降,但对存在地震历史影响的砂砾土场地,本文提出的评价方法较为保守,建议进一步发展考虑地震历史效应的砂砾土振动体变评价方法。

奥法妥木单抗治疗视神经脊髓炎谱系疾病疗效分析

目的探讨奥法妥木单抗治疗视神经脊髓炎谱系疾病(NMOSDs)的疗效及安全性。方法纳入2022年4月至2023年3月郑州大学第一附属医院采用奥法妥木单抗治疗方案的25例NMOSDs患者,分为定期给药组(A组,12例)及按CD19+B细胞百分比给药组(B组,13例),计算用药前和用药1年时年化复发率(ARR)、复发例数、复发次数和时间、复发症状,采用扩展残疾状态量表(EDSS)评估神经功能,记录用药期间药物不良反应。结果奥法妥木单抗治疗1年时3例(12%)复发,A组1例患者复发2次,分别为用药后1和5个月;B组2例患者复发,1例复发2次,为用药后2和6个月,1例复发1次,为用药后2个月。两组用药1年时与用药前仅ARR变化幅度差异具有统计学意义(F=29.061,P=0.000),A组用药1年时ARR较用药前下降(t=13.215,P=0.001),B组用药1年时ARR亦较用药前下降(t=19.259,P=0.000)。有8例出现注射部位疼痛、3例注射后发热、1例注射后头痛,其中1例诊断为细菌性脑膜炎;14例感染新型冠状病毒,其中1例因新型冠状病毒感染致肺炎入住重症监护病房;均无残疾、死亡等严重不良反应,EDSS评分均未增加。结论奥法妥木单抗定期给药或依据CD19+B细胞百分比给药均可减少患者复发风险,改善EDSS评分;早期与糖皮质激素联用需警惕感染风险。

环戊酮对农田土壤N_(2)O排放的影响及作用机理研究

旨在明确新型植物源抑制剂环戊酮(CCO)在不同土壤条件下对氧化亚氮(N_(2)O)排放的影响及作用机理。以江西红壤和甘肃漠灌土为研究对象,试验共设3个处理:(1)空白对照(CK);(2)尿素处理(U);(3)CCO处理(U+CCO)。研究发现,施用CCO与单施尿素相比能够延长红壤和漠灌土中铵态氮在土壤中的留存时间,降低土壤硝化作用潜势;与尿素处理相比,CCO处理的N_(2)O累积排放量分别减少74.12%(红壤)和63.19%(漠灌土);荧光定量PCR结果表明,施用尿素能够增加土壤中氨氧化微生物的活性,配施CCO对氨氧化细菌的抑制效果在漠灌土中(85.81%)优于红壤(19.63%),而对氨氧化古菌无明显抑制作用;氮素输入同样能提高反硝化功能基因nirK与nirS的活性,且CCO对两种土壤中nirK与nirS基因均具有显著抑制作用;在不同土壤中,施用CCO抑制反硝化功能基因nirK与nirS活性的持续时间不同,在红壤上对反硝化功能基因nirK与nirS的抑制效果出现在培养的第7 d,而漠灌土出现在第25 d。新型植物源抑制剂CCO主要通过抑制氨氧化细菌和反硝化功能基因nirK与nirS来延缓硝化和反硝化过程,从而减少N_(2)O的排放。

单镜头倾斜摄影测量技术的应用及精度分析

针对5镜头无人机摄影测量技术在水利工程中的限制,提出一种单镜头无人机采用5航线倾斜测量法,对水利工程进行多角度拍摄,快速建立水利工程实景三维模型的方法。通过对三维模型的平面精度、高度精度进行误差分析,证明消费级无人机在多航线飞行方案下建立的水利工程实景三维模型满足现行《水利水电工程测量规范》和《三维地理信息模型数据产品规范》。

背角无齿蚌幼蚌对水体铜的吸收特征研究

为了探究在不同浓度铜(Cu)暴露下背角无齿蚌(Anodonta woodiana)对水体Cu的吸收特征,选定对Cu吸收能力更强的幼蚌作为实验对象,依据Cu对幼蚌96 h-EC50和我国渔业水质标准(GB11607—89)中Cu限量设定5个浓度梯度2.0、1.0、0.1、0.01和0.005 mg·L^(-1),进行24 h Cu暴露实验及水体Cu含量测定。结果显示:随暴露浓度的升高,幼蚌Cu吸收效率迅速升高,最高值出现在2.0 mg·L^(-1)暴露组为(0.69±0.11)μg/(g·h);幼蚌Cu去除率总体呈现出降低趋势,其中0.005 mg·L^(-1)暴露组去除率最高为84.8%,1.0 mg·L^(-1)暴露组去除率最低为28.9%。综上所述,背角无齿蚌幼蚌具有较强的Cu吸收能力,表明其在淡水渔业水域环境Cu污染防控方面以及开发作为监测评价淡水渔业水域环境Cu污染的模式生物方面具有非常高的应用潜力。

基于IGCT抑制换相失败的关键控制策略

针对基于电网换相换流器的高压直流(LCC-HVDC)输电系统因以晶闸管作为换流器件而存在的换相失败问题,以集成门极换流晶闸管(IGCT)在中国某背靠背高压直流工程中的应用为基础,首先介绍了IGCT型高压直流的拓扑及基本运行原理。接着,从兼顾换相失败抵御效果和IGCT阀的关断应力角度,提出了适应IGCT阀的关断策略。在此基础上,研究了不同类型交流故障对故障电流峰值的影响,提出了利用故障扰动系数动态调整电流控制器参数的策略,实现故障电流抑制和故障期间直流功率的稳定输送。最后,通过实时数字仿真(RTDS)验证了所提策略的正确性和有效性。

仿制与原研利伐沙班预防髋膝关节置换术后深静脉血栓有效性与安全性比较

目的 评估仿制与原研利伐沙班预防人工髋关节置换术(THA)或人工膝关节置换术(TKA)后深静脉血栓(DVT)的有效性与安全性。方法 收集医院关节外科2016年7月至2022年12月收治拟行THA(96例)或TKA(63例)的患者,按所用利伐沙班来源的不同分为原研组(91例)和仿制组(68例),并随访术后3个月内DVT与药品不良反应发生率。结果 原研组及仿制组术后DVT发生率分别为4.40%和5.88%,出血事件发生率分别为1.10%和0,其他不良反应(便秘、疼痛、下肢肿胀)发生率分别为3.30%和7.35%,组间比较均无统计学差异(P> 0.05)。结论 THA或TKA术后使用仿制与原研利伐沙班的有效性与安全性相当。

结合LSTM自编码器与集成学习的井漏智能识别方法

为了解决传统的井漏智能识别模型因井漏样本数量受限导致其识别准确率低的问题,提出了一种长短期记忆(long short-term memory,LSTM)网络与自编码器(auto-encoder,AE)相结合、集成LSTM-AE的井漏智能识别方法。首先,采用正常样本训练多个包含不同隐藏层神经元数目的LSTM-AE模型,利用重构得分筛选出识别效果较好的几个模型作为基识别器;然后,采用集成学习对多个基识别器的识别结果进行加权融合,解决单一模型因对样本局部特征过度学习导致的误报与漏报问题,提高模型的识别准确率。从某油田18口井的钻井数据中选取了6000组正常钻进状态下的立压、出口流量、池体积数据,对集成LSTM-AE模型进行训练和测试,结果表明,提出方法的识别准确率达到了94.7%,优于其他常用的智能模型的识别结果,为井漏识别提供了一种新的技术途径。

铸态30CrMnSiNi2A钢的热变形行为与热加工图

目的研究铸态30CrMnSiNi2A钢的热变形行为,并建立热加工图评估出合适的热变形参数。方法在变形温度900~1200℃和应变速率0.01~10 s^(−1)条件下开展热压缩实验,分别构建应变0.2、0.4、0.6、0.8下的热加工图,结合扫描电镜对变形后的微观组织进行分析。结果30CrMnSiNi2A钢在压缩过程中真应力的变化是加工硬化和动态软化协同作用的结果;在低应变速率时(0.01、0.1 s^(−1)),流动曲线在应力值达到峰值应力(σp)后都表现出流动软化现象,而在高应变速率下流动曲线则表现出连续的加工硬化现象。结论根据变形试样的微观组织和塑性流动是否稳定,可将热加工图分为3个区:流动失稳区、不完全动态再结晶区、完全动态再结晶区,在完全动态再结晶区内的晶粒细小均匀,所以将变形温度1100~1180℃、应变速率0.01~0.5 s^(−1)确定为适合于30CrMnSiNi2A钢的加工窗口。

伴系统性自身抗体阳性的视神经脊髓炎谱系疾病临床特点分析

目的对比分析伴或不伴系统性自身抗体阳性的视神经脊髓炎谱系疾病(NMOSD)患者的临床特点。方法回顾性收集2019-06—2021-06于郑州大学第一附属医院住院诊治的NMOSD患者资料,按是否伴其他非特异性自身抗体分为阳性组和阴性组,比较2组患者的临床特征、实验室检查结果、影像学表现等。结果共收集到265例患者的临床资料,男女比例1∶4.5,阳性组患者占61.89%(164/265)。与阴性组患者相比,阳性组女性占比更高(90.24%比68.32%,P<0.01),AQP4阳性率更高(84.15%比66.34%,P<0.01),阳性组与阴性组随访扩展残疾状态量表(EDSS)评分分别为4.0(0,6)、2.0(0,3)(P<0.01),阳性组与阴性组脊髓受累阶段数分别为7.5(5,11)、6(4,8.3)(P=0.027),阳性组脑脊液24 h鞘内合成率7.63(3.10,16.17),阴性组为3.45(0.61,11.02)(P<0.01)。结论伴系统性自身抗体阳性的NMOSD患者脊髓受累节段更长,脑脊液炎症反应更明显,随访EDSS评分更高,非特异性自身抗体的存在可能预示不良预后。

基于土壤有机碳含量的黑土层厚度预测及影响因素分析

黑土层厚度是黑土的一项基本属性,是衡量土壤肥力和侵蚀程度的重要指标,其空间预测的研究对支撑我国黑土地保护工程、保障粮食安全具有重要意义。本文参考土壤系统分类中黑土层的诊断特征,将有机碳含量高于成土母质6×10~(-3)作为黑土层的判定标准,并利用有机碳在土壤垂向剖面上的指数分布规律,推算出黑土层厚度的计算公式。基于多目标区域地球化学调查获取的62 896个表层土壤和15 687个深层土壤的有机碳测试数据,对松辽平原黑土层厚度进行了详尽的空间预测分析,并探讨了黑土层厚度与土壤类型和气候因子之间的关系。结果显示,松辽平原黑土层厚度在0~165 cm之间,中位数为23.33 cm。黑土层空间分布呈现出显著的非均质性,整体呈西南薄、东北厚的分布特点。沼泽土和泥炭土的黑土层平均厚度最大,在60~80 cm之间,其次为黑土,平均厚度为56 cm,白浆土和草甸土的黑土层平均厚度在40~50 cm之间。黑土层厚度的空间分布与气候条件关系紧密,主要表现为与温度呈显著的负相关,与降雨量呈正相关。同时,研究发现年均温0℃是影响黑土厚度的一个重要温度阈值,当年均温高于0℃时,黑土层平均厚度在80 cm以上,并且不再随温度发生变化。随着气候变暖,年均温0℃等温线的南移可能对黑土层厚度产生重要影响。