基于传统滑雪板的可穿戴式雪上摩擦力在线测量装置研究

竞技滑雪运动中雪上摩擦阻力影响运动员比赛成绩,而雪上摩擦影响因素众多,雪上摩擦阻力评测一直是冰雪竞技运动中的一大挑战.本文中设计了1种基于传统滑雪板的可穿戴式雪上摩擦力在线测量装置,将多个三分量传感器合理布置在传统滑雪板上,通过有线连接的方式,结合数据采集卡,对3个分量的力信号进行监测、采集和保存,并通过终端电脑实时反馈力信号变化.实验室静态测试中,该装置具有稳定的力学信号输出,并给出准确的摩擦系数测试结果.在模拟雪场测试时,其能够准确地评估不同雪上减阻蜡的润滑性能及其耐磨性能,还能够监测自由式滑雪运动中的犁式制动和犁式转弯等常规技术动作.该装置输出的力信号具有高精度和高灵敏度特性,为滑雪运动中雪上减阻蜡的性能评价、运动员施力动作监测等给出了1种可行方案.

基于VCA-UNet的全自动指针式仪表读数方法

针对现有仪表读数方法易受光照不均等因素影响,而导致读数误差大的问题,提出一种基于深度学习的全自动指针式仪表读数方法。首先,引入YOLOv7网络提取表盘区域;其次,采用文中提出的VCA-UNet(VGG16Net,improved skip connections and ASPP based U-Net)网络用于分割刻度线和指针;最后,引入PP-OCRv3网络自动获取仪表量程,并利用角度法确定仪表示数。实验结果表明:VCA-UNet网络的MIoU和MPA值较U-Net网络分别提升18.48%和9.36%,且普遍高于其他经典分割网络,仪表读数的平均相对误差为0.614%,且泛化实验的读数绝对误差相对较小,验证了读数方法的准确性和泛化性。

信息生态理论视角下城市数据要素市场就绪度评估

数据要素市场建设是落实数字中国和数字经济发展战略的重要基石。当前我国数据要素市场处于发展初期,数据资源储备丰富但市场发展存在高度的不均衡性,清楚认识数据要素市场发展状态具有重要的理论和实践意义。本文根据数据要素市场发展的初期性特征,提出数据要素市场就绪度概念,基于信息生态理论的“三元构成”设计指标框架,以城市为分析单元科学测度国内298个城市数据要素市场就绪度水平,进一步分析城市空间均衡性,评估区域竞争力与协调度发展水平。研究结果客观反映了当前我国数据要素市场发展的总体状况、问题和区域特征,为后续制定数据要素市场政策、推动全国数据要素市场一体化建设提供了依据。

萤石生产高纯氢氟酸工艺研究进展

伴随着我国半导体、集成电路、太阳能光伏等行业的快速发展,高纯氢氟酸作为重要的湿电子材料具有重要地位。萤石中的氟含量高达49%且杂质相对易去除,便于低成本、高品质的高纯氢氟酸生产,故目前工业上主要利用萤石生产氢氟酸。本文主要阐述和分析萤石选矿工艺及萤石生产高纯氢氟酸的工艺流程、氢氟酸产品的杂质去除方法与杂质检测技术等,并提出了氢氟酸生产工艺未来发展方向,以促进氢氟酸行业及氢氟酸生产工艺未来的蓬勃发展。

新型单面叠合装配式剪力墙抗震性能研究

针对现阶段全预制混凝土剪力墙自重大、现场施工工序复杂,双面叠合剪力墙预制烦琐、效率低的问题,提出了一种新型的单面叠合装配式剪力墙结构。通过拟静力试验对新型单面叠合装配式剪力墙结构的抗震性能进行研究。试验结果表明:新型单面叠合装配式剪力墙结构预制层混凝土和现浇层混凝土结合较好;裂缝发展与现浇剪力墙相似,破坏形态和现浇剪力墙一样均为压剪破坏;单面叠合剪力墙试件的峰值承载力比现浇剪力墙试件高7.2%;极限位移角满足我国规范中要求的弹塑性位移角限值和罕遇地震下的变形要求,能够达到“等同现浇”的效果。

膳食纤维的疾病预防作用及其在食品工业中的应用

随着人们生活水平的提高,高热量、高蛋白、高脂肪的食物在人们日常饮食结构中的占比增大,富含膳食纤维的食物摄入相对较少,这种饮食结构的失衡导致亚健康的人群数量日益增多。在早期的研究中,膳食纤维因不易被消化和吸收而被人们认定为无营养价值的物质。然而随着研究的深入,研究人员逐渐发现膳食纤维与众多疾病预防有着密切关系。本文阐述了膳食纤维对糖尿病、心血管疾病、肥胖症以及肠道疾病的预防功能及其可能的作用机制,并总结了膳食纤维在食品工业的应用,以期为膳食纤维的产品开发和应用研究提供一定参考。

人工智能辅助的“基于案例设计”--以深圳南头古城周边地区城市肌理织补为例

梳理了“基于案例设计”的发展历程,针对最新的与人工智能结合的基于案例设计系统,数据标注困难,操作难度大,且大多数城市生成的研究仅关注于整体式生成,对于同一城市不同的肌理并未进行细致区分等问题,提出了一个与Grasshopper平台结合的人工智能辅助设计系统DeepCity.该系统从设计认知、设计生成、设计评估三个方面,为设计师提供基于图像聚类的城市形态类型学分析、基于生成对抗网络的指定城市形态自动织补与室外热环境的快速评估。最后,讨论总结了人工智能辅助基于案例设计的应用潜力与不足。

聚氨酯超疏水涂层防垢性能及现场应用研究

针对输水管道结垢堵塞的问题,采用热塑性聚氨酯弹性体橡胶为基体,通过掺杂经全氟癸基三甲氧基硅烷改性的TiO_(2)粒子构建微纳米结构,制备出超疏水涂层。通过扫描电子显微镜、原子力显微镜和X射线能量色散谱仪分析了超疏水涂层表面的微观形貌和化学成分;采用接触角测量仪对涂层的润湿性进行了表征;建立动/静态结垢试验系统,考察了涂层对金属表面结垢行为及晶体成核的影响。结果表明:制备的涂层表面接触角高达160°,滚动角低至4.7°;静态和动态结垢试验中,涂层表面的结垢量分别减少了73.71%和55.38%,超疏水涂层具有极低的润湿性以及优异的防结垢性能,同时还具有优异的自清洁性和防污性能。现场应用测试表明,涂层疏水防垢效果明显。

优质蛋白玉米研究进展

玉米是世界三大粮食作物之一,其中优质蛋白玉米(QPM)的赖氨酸和色氨酸含量明显高于普通玉米,具有较高的蛋白质品质,其营养价值也明显高于普通玉米。本文综述了赖氨酸含量调控基因和胚乳修饰基因的研究进展,以及国内外优质蛋白玉米的研究概况,并对优质蛋白玉米研究进行了展望。

玉米单倍体育种技术研究进展

介绍了玉米双单倍体(DH)的产生过程和单倍体诱导的遗传学研究进展,综述了单倍体的鉴定筛选方法以及染色体加倍的途径,以获得可育的D_(0)植株,并对如何提高单倍体的鉴定效率和成功率及其应用范围进行了展望。

基于图形散斑相关法(DIC)的结构钢塑性应变分布研究

韧性断裂作为结构钢的一种重要破坏形式,近年来吸引了许多学者对其进行研究。为研究结构韧性断裂的本构关系,首先从塑性全量理论出发,基于四个假定引入了修正外形曲线的材料系数,详细推导了钢材主应力面上塑性应变分布的数学模型;然后,基于图形散斑相关法(DIC)拟合标定了Q235及Q345结构钢的修正外形曲线的材料系数。通过研究,给出了一种精确的计算结构钢大塑性变形主应力上应变分布的方法,以期为今后研究和预防钢结构韧性断裂提供参考。

整合、外延与织补——MIT剑桥校区科研建筑空间百年建设历程回顾

揭示麻省理工学院(MIT)促进跨学科合作与创新的校园空间特征,为我国以跨学科创新为目标的研究型大学校园规划建设提供借鉴与参考。搜集MIT校园发展建设的重要规划文件,结合各时期的建设背景与建设实践分析。发现MIT科研建筑空间形态与学科发展目标相适应的“整合-外延-织补”演进规律。科研建筑组群日益密集、建筑联系日益强化是MIT促进跨学科合作与创新最重要的空间形态演进特征。

关节软骨润滑机制理论及仿生软骨材料的摩擦学应用

背景:关节软骨拥有着自然界中已知最有效的润滑,如膝关节和髋关节等,在生理性高压下,其表面摩擦系数低至0.001,如此低的摩擦对于关节正常活动来说非常必要。而软骨一旦发生退化,便易发生骨关节炎,因此探究软骨表面如此高效的润滑机制便显得尤为重要。同时,随着对关节润滑机制研究的深入,仿生软骨材料的飞速发展也为关节软骨之间的润滑及软骨损伤后的治疗带来了希望。目的:探讨关节软骨润滑机制以及仿生软骨材料摩擦学最新研究进展。方法:采用计算机检索中国知网、PubMed、Semantic Scholar、ScienceDirect和Wiley Online Library数据库中有关关节软骨润滑机制和仿生软骨材料的相关研究资料,根据纳入和排除标准,最终共选取60篇文献进行综述。结果与结论:①关节软骨的润滑并不是通过单一的机制,而是多种机制共同参与并实现高效润滑。②目前软骨润滑机制的主要研究聚焦于边界润滑以及水合润滑。③软骨润滑的边界润滑机制模型主要通过透明质酸、润滑素和磷酸酰胆碱等边界分子实现。④软骨间多重分子通过协同作用促进软骨润滑,这也为仿生软骨材料的设计提供了一种新思路。⑤用于软骨替代的仿生软骨材料必须具备优异的力学性能与润滑性能,目前的仿生软骨材料通过表面改性和添加涂层等方式综合提升生物医学水凝胶的润滑性能与机械性能,以应用于软骨润滑。⑥仿生软骨材料不仅发挥润滑方面的作用,同时也能作为释药载体达到递送药物的目的,这也为未来更优异的材料设计提供了思路,但目前的仿生软骨材料大多还处在体外实验或者动物模型研究阶段,尚未形成临床转化。

柞蚕ApMLEC的重组表达和功能分析

对柞蚕Malectin(ApMLEC)进行克隆、蛋白表达纯化和初步功能分析。基于已知的柞蚕cDNA数据库,通过PCR克隆ApMLEC基因,生物信息学分析序列信息;将基因连接至pET-28a原核表达载体,通过大肠杆菌BL21(DE3)表达系统和亲和层析法纯化重组蛋白,探究该蛋白结合多糖、凝集细菌和抑菌能力;通过将基因连接至转移载体pApBacDual-egfp探究其抗病毒作用。结果表明:基因由798个碱基构成,编码266个氨基酸,纯化得到分子质量约为33 ku、带有组氨酸标签的重组蛋白;ApMLEC能够与麦芽糖、脂多糖、肽聚糖结合;凝集细菌;抑制大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的生长,且最小抑菌质量浓度均为250μg/mL;并抑制ApNPV病毒的复制。ApMLEC初步功能分析结果表明其可能在柞蚕天然免疫中发挥重要作用,为今后开展柞蚕免疫系统的研究奠定基础。

柞蚕凝集素ApCTL4-X1的表达、纯化与免疫功能分析

C型凝集素是昆虫先天免疫防御系统中识别病原微生物的模式识别受体之一,具有参与细菌的识别与清除、调节血液封装和黑化等多方面的功能。本研究克隆的柞蚕凝集素基因ApCTL4-X1CDS由669个碱基构成,其编码蛋白含有223个氨基酸,具有糖识别基序QPD/WHD。通过原核表达系统表达纯化得到重组蛋白。功能实验分析显示,重组蛋白具有凝菌、抑菌、糖结合的活性,在柞蚕先天免疫防御系统中具有重要的功能。

含有同一高度相近点热源的置换式自然通风房间热分层流动研究

研究了自然通风房间内同一高度的2个相近点热源对房间热分层流动的影响。基于等强度点热源羽流耦合扩散规律,推导得出同一高度相近点热源房间的热分层高度计算模型,并分析了热源距地板高度、风口面积等因素对热压自然通风的影响。研究表明:随着热源高度增大或当量有效孔口面积增大,量纲一热分层高度增大;随着热源高度增大,房间热分层高度的上、下限值增大;两热源独立的量纲一阈值随着热源高度增大而减小,随着当量有效孔口面积增大而增大。

经皮冠状动脉介入治疗术后支架内再狭窄患者血浆Rap1A水平变化及其机制

目的:经皮冠状动脉介入治疗(percutaneous coronary intervention,PCI)是冠状动脉疾病(coronary artery disease,CAD)的主要治疗方法之一,PCI术后支架内再狭窄(in-stent restenosis,ISR)是其一种严重的并发症,然而目前缺乏有效的防治手段。本研究拟检测Ras相关蛋白1A(Ras-related protein 1A,Rap1A)在ISR患者血浆中的表达水平及肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)诱导人脐静脉内皮细胞(human umbilical vein endothelial cells,HUVECs)炎症损伤模型中的表达差异,并探讨Rap1A在调控TNF-α诱导的HUVECs炎症中的作用,为ISR的防治提供一个新的潜在靶点。方法:纳入2020年12月至2022年7月于中南大学湘雅医院心血管内科接受PCI支架植入术,且术后1年复查经皮冠状动脉造影(coronary arteriography,CAG)的冠心病住院患者共60例。患者入院后根据CAG诊断27例为PCI术后ISR,33例为无支架内再狭窄(non-in-stent restenosis,non-ISR)。收集2组患者的临床资料,并通过酶联免疫吸附法(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)测定患者血浆Rap1A水平,比较2组患者血浆Rap1A水平。在细胞实验中,通过TNF-α(10 ng/mL,24 h)构建HUVECs炎症损伤模型,采用实时反转录聚合酶链反应(realtime reverse transcription PCR,real-time RT-PCR)和蛋白质印迹法检测Rap1A、白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)和血管细胞黏附分子-1(vascular cell adhesion molecule-1,VCAM-1)的mRNA及蛋白质表达水平。以TNF-α处理HUVECs诱导内皮细胞炎症,并运用小干扰RNA(small interfering RNA,siRNA)敲减Rap1A,以探究Rap1A在调控TNF-α诱导的HUVECs炎症中的作用。结果:与non-ISR患者相比,ISR患者中有吸烟史(P=0.005)及合并糖尿病者比例更高(P=0.028),糖化血红蛋白(glycosylated hemoglobin,HbA1c)(P=0.012)、低密度脂蛋白胆固醇(low-density lipoprotein cholesterol,LDL-c)(P=0.014)及高敏C反应蛋白(hypersensitive C-reactive protein,hs-CRP)(P=0.027)水平升高,余指标在2组间差异均无统计学意义(均P>0.05)。而ISR组的血浆Rap1A水平显著高于non-ISR组[942.14(873.28~1133.81)μg/mL vs 886.93(812.61~930.98)μg/mL;P=0.004]。单因素logistic回归分析结果显示糖尿病、LDL-c、Rap1A是ISR的危险因素(均P<0.05)。在细胞实验中,与对照组相比,以10 ng/mL TNF-α诱导24 h后,HUVECs中炎症因子IL-6、VCAM-1的mRNA及蛋白质表达水平均升高(均P<0.05),同时Rap1A的mRNA及蛋白质水平升高(均P<0.05)。进一步通过敲减HUVECs中Rap1A基因的表达,TNF-α诱导的IL-6、VCAM-1的mRNA及蛋白质表达水平均显著降低(均P<0.05)。结论:在冠心病PCI术后ISR患者血浆及TNF-α诱导的内皮细胞炎症损伤模型中,Rap1A蛋白质水平显著升高,提示Rap1A可能是预测ISR的潜在生物标志物。而在敲减Rap1A基因表达后,TNF-α诱导的内皮细胞炎症反应水平下降,提示Rap1A可能是治疗ISR内皮细胞炎症的潜在靶点。

鄂尔多斯盆地吴起油田长6段地层古压力及其对油气聚集作用的分析

为了揭示鄂尔多斯盆地吴起油田长6段油气运移及聚集成藏的规律,利用测井声波时差资料计算了延长组过剩压力值和长7段成藏期地层过剩压力,分析了延长组泥岩压实特征与地层过剩压力的分布特征,并以长6油藏为例,分析了长6油层组与长7油层组之间的油气运移聚集规律。结果表明:吴起地区长7油层组拥有远超于长6油层组的过剩压力分布,两者之间的平均过剩压力差约为5 MPa,长7油层组过剩压力偏高,约为20 MPa,最高可达34 MPa;长6油层组过剩压力偏低,约为15 MPa。过剩压力差为长7油气向长6油层组储层运移提供了主要动力。

前交叉韧带磁共振异常患者行单髁置换的临床疗效分析

目的探讨术前MRI提示前交叉韧带信号异常的患者行内侧活动平台膝关节单髁置换术(unicompartmental knee arthroplasty,UKA)的临床疗效。方法回顾性分析苏州市立医院关节外科2019年1月至2021年12月收治的采用UKA治疗膝骨关节炎患者资料61例。61例患者术前MRI中30膝ACL正常,31膝ACL异常,分为ACL-MRI正常组,ACL-MRI异常组。ACL-MRI正常组30例,男9例,女21例;年龄67~85岁,平均(72.03±1.57)岁;左膝15例,右膝15例。ACL-MRI异常组31例,男11例,女20例;年龄65~80岁,平均(71.87±1.37)岁;左膝14例,右膝17例。两组采用美国特种外科医院(hospital for special surgery,HSS)膝关节评分、疼痛视觉模拟评分(visual analogue scale,VAS)、膝关节活动度(range of motion,ROM)对术前及末次随访时膝关节状态进行评估,观察两组术后膝关节假体松动、感染、垫片移位及磨损等情况,并记录术后并发症。结果61例患者均获得随访,随访时间22~24个月,平均(23.86±0.57)个月。两组术后膝关节HSS评分、ROM、VAS评分较术前均有明显改善,差异有统计学意义(P<0.05);两组术后膝关节HSS评分、ROM、VAS评分比较,差异无统计学意义(P>0.05)。两组术后均未出现假体感染或松动、垫片移位、深静脉血栓等并发症。结论术前MRI中ACL表现异常但术中探查功能性完好的患者行UKA短期临床疗效满意,但长期结果还需要进一步随访研究。

视觉情境感知驱动的虚拟机器人交互系统

虚拟机器人是能与人交互的智能软件,通常具有实时性、交互性等特点。文中以视觉情境感知驱动的虚拟机器人为主题,从轻量级目标检测模型及压缩、实时关键帧提取、系统优化和交互策略4个方面展开探究,在边缘的资源受限平台上构建强实时性、高交互性、高度可扩展的虚拟机器人系统。具体而言,在轻量级目标检测模型及压缩方面,首先探究不同主干网络下SSD模型的性能与精度,随后对基于VGG16网络的SSD模型进行int8量化与剪枝,在精度损失不超过0.1%的前提下,帧率比原模型提高187%。在实时关键帧提取方面,使用边缘特征强度和HOG特征进行视频流预筛选,降低系统压力,等效减少90%的推理时延。在系统优化方面,采用微服务化降低冷启动时延约98%。在交互策略方面,使用含计时器的状态机对情境进行建模以实现情境驱动,并采用语音形式完成人机交互的输出。