基于web技术的有限元模型和成果可视化方法研究

在水利水电工程设计及运行阶段,经常使用有限元分析方法进行结构受力变形分析。以往多数情况下都是高校或科研单位将有限元分析结果以固定图表的成果形式以研究报告的方式呈现给设计或运管单位,倘若边界条件或材料参数发生变化,设计或运管单位无法实时了解新的计算成果。随着Web技术的发展,使得将有限元模型和分析成果以可视化、交互式的方式向设计及运管人员进行实时呈现成为可能。借用基于WebGL技术封闭的Three.JS框架,实现了拱坝三维有限元网格模型及分析成果在用户浏览器上的可视化呈现,能够让用户通过交互式方式对有限元模型及分析成果进行动态浏览和查看,方便用户全面了解计算成果。该方法为数字孪生水利工程建设提供了计算分析成果在线查询技术,具有广泛的应用价值。

基于响应面法优化高效液相色谱法检测凉茶颗粒中7种绿原酸及其类似物的微波辅助萃取条件

在采用高效液相色谱法测定时,以凉茶颗粒样品中7种绿原酸及其类似物总含量为响应值,通过单因素法和响应面法,优化了萃取溶剂甲醇溶液的体积分数(因素A)、萃取时间(因素B)、萃取温度(因素C)和料液比[样品用量和提取溶剂体积的比值,单位g:mL,因素D]等微波辅助萃取条件。取1.00 g凉茶颗粒样品,加入20 mL 70%(体积分数,下同)甲醇溶液,涡旋溶解1 min,置于微波萃取仪中,于80℃萃取2.0 min。萃取液过0.22μm滤膜,滤液按照色谱条件测定。在色谱分析中,以ZORBAX Eclipse Plus C_(18)色谱柱为固定相,不同体积比的0.1%(体积分数)磷酸溶液和甲醇的混合溶液为流动相进行梯度洗脱分离,采用二极管阵列检测器在325 nm波长下检测。结果显示:采用Box-Behnken中心组合设计,通过四因素三水平试验建立了二次多项回归模型,其中A2,B2对7种目标物总含量的影响极显著,AD,D2影响显著,且交互因素的影响和等高线、响应面所得的一致;在优化的微波辅助萃取条件下,7种目标物的总测定值为32.98 mg·kg^(-1),是预测值(41.10 mg·kg^(-1))的80.3%,说明回归模型的可靠性较高;7种目标物的质量浓度均在0.01~4.0 mg·L^(-1)内和峰面积呈线性关系,检出限(3S/N)为0.12~0.60 mg·kg^(-1);按标准加入法进行回收试验,7种目标物的回收率为97.5%~105%,测定值的相对标准偏差(n=6)为1.4%~6.9%。

堰塞湖风险处置研究现状与展望

科学认知堰塞湖基本特征、高效评估堰塞湖风险以及提升堰塞湖应急处置技术是缓和堰塞湖威胁和降低堰塞湖灾损的关键。从堰塞湖分布、成因、蓄水库容、生命周期以及堰塞湖灾害特点等方面系统分析了堰塞湖基本特征,从定性、定量以及灾害链角度系统总结了堰塞湖危险性评估方法,并结合堰塞湖溃决机理系统分析当前堰塞湖溃决应急监测困境、引流槽除险技术水平和疏通开挖机械设备现状。基于当前研究的局限性,凝炼堰塞湖应急处置研究未来应重点关注的5个问题:①堰塞体堆积形态分区机制;②强非恒定流输沙理论;③大尺度堰塞湖溃决模型试验;④堰塞湖应急处置专用机械设备研制;⑤堰塞湖溃决洪峰动态追踪。研究成果可为高风险堰塞湖风险评估、应急处置及区域防灾减灾规划提供有益参考。

关于董铺水库建筑物级别提升的探讨

伴随我国经济社会的快速发展,不少水库运行环境和防洪保护对象发生了很大变化,已不能满足新时期下城市发展对水安全保障能力提出的更高要求。本文以董铺水库这一独具特色的都市型大型水库为研究对象,依据规范标准及工程实际,分析其溃坝的生命损失、经济损失、社会与环境影响指数等,认为其主要永久性水工建筑物应由现状2级提高至1级,为类似城市型水库建筑物级别的提升论证提供有益借鉴与指导。

试论基于智能感应的新能源汽车充电桩检测技术

文章针对新能源汽车充电桩检测问题进行分析,首先介绍智能感应技术和充电桩检测装置原理,然后在智能感应基础上,分别阐述智能感应技术在交流、直流充电桩、充电桩异物检测、充电设施现场检测中的应用方法,最后开展模拟测试,检测充电桩检测技术的实际应用状态。根据结果可知,通过智能感应模块的应用,可确定充电桩内是否有车充电,并通过单片机和通信模式传输信号,对充电桩异物实时检测,及时发现异常状态,并妥善处理。

某汽油机本体振动噪声分析及优化

为解决某汽油机本体振动大问题,通过噪声、振动、声振粗糙度(noise vibration harshness,NVH)测试分析,确定导致发动机本体振动大的原因;研究缸体模态提升和燃烧优化对降低发动机振动噪声的效果,并设计专项试验进行对比验证。发动机NVH性能测试和声学相机测试结果表明发动机本体振动大的原因为发动机结构较弱和燃烧激励较大。安装曲轴箱加强板后缸体模态提升显著,缸体一阶扭转模态频率提高了61.4%,一阶弯曲模态频率提高了5.7%,缸体裙部振动下降明显;在链轮室盖增加固定螺栓后,振动加速度导纳和由3.2 g/N降低到1.2 g/N,相同激励下部件产生振动噪声的风险显著降低;燃烧优化后,发动机特定转速点的整体(含附件)振动能量降低明显,但发动机动力性、经济性略有下降,需要综合评估燃烧优化对整机性能的影响。

大秦铁路无线通信用频应用研究

文章阐述了大秦铁路无线通信用频现状、干扰情况、用频矛盾点和用频趋势等,从无线电管理的技术、行政、法律等方面给出了相应的对策和建议,并结合当前无线电发展趋势,提出了提升铁路系统无线电频谱资源利用率的几点思考,旨在促进无线电管理赋能铁路系统高质量发展。

道之道与物之道:论老子作为原则的“道”

老子作为原则的道包括道之道和物之道,而物之道又包括天之道、地之道和圣人之道等。道的至上性、主宰性,决定了道之道只能是“法自然”和“无为而无不为”。天之道、地之道都取法道之道,因而都是“无为而无不为”;圣人“为道”,并且取法天之道,其道也是“无为而无不为”。不过,道之道的“无为而无不为”是主观上“无为”、客观上“无不为”,“无为”和“无不为”是现象和本质的关系,而天之道、地之道和圣人之道的“无为”与“无不为”都是客观的,二者是手段和结果的关系,这显示出天之道、地之道、圣人之道与道之道的不同,也显示出地之道、圣人之道对于天之道的取法。就圣人之道中的“无为”而言,它在自然万物面前是被动的,在民众面前是主动的。道之道、天之道、地之道和圣人之道都具有“利他”精神。

“创造的综合”:张岱年建构中国新哲学的方法

张岱年在中国新哲学建构方法上所提出的“综合”之说,本质上是“创造的综合”。张岱年关于建构中国新哲学的“综合”之说受张申府的“三流合一”说所影响,是对张申府“三流合一”说的深化和发展。张岱年关于建构中国新哲学的“综合”之说有一个发展、深化过程:从以新唯物论为基础“综合”新唯物论和分析哲学以建构新哲学,到以中国哲学的精华为根基“综合”中国哲学、新唯物论和分析哲学以建构中国新哲学,再到以中国哲学的精华为根基“综合”中西哲学之优长之处,吸收现代科学的最新成果,熔铸理想主义精神的“创造”的“综合”,最后归结到建构新哲学的方法和建构中国新哲学的方法的统一。

孔子死后弟子们的“心思”——从《论语·子张》看

从《论语·子张》可以看出,在孔子死后,子张、子夏、子游、曾子、子贡都主要从内圣的维度继承和弘扬孔子思想,这是他们共同的“心思”,其中,子张、子夏、子游、子贡主要是通过阐释孔子思想的路径继承、弘扬孔子思想,而曾子主要是通过引用孔子之语的方式继承、宣扬孔子思想。在弘扬孔子思想的过程中,子张、子游与子夏有明显的不同,但是,都批评子夏,显示了孔子死后儒门最初的思想分化,以及同门中人在学术层面的“争执”;在对同门中人的评价上,子游、曾子都从道德维度对子张作出负面评价,显示了孔子死后同门中人在人际关系层面的“紧张”以及彼此关系的决裂。这种“紧张”,显示了批评者以正统自居的心理。由此也可知,儒门的分化有着客观与主观、学术与人为的因素。至于子贡,展示了其极力维护孔子形象、守护儒门的责任感。

慢性乙型肝炎相关慢加急性肝衰竭前期免疫细胞的表达及意义

目的探讨髓系抑制性细胞(MDSC)、调节性T淋巴细胞(Treg)、分泌IL-17的CD4(Th17)和CD8 T淋巴细胞(Tc17)在HBV相关慢加急性肝衰竭前期(pre-ACHBLF)的表达,为ACHBLF的早期治疗提供思路。方法纳入2018年8月—2019年5月石家庄市第五医院收治的pre-ACHBLF和ACHBLF患者各15例,同时选择慢性乙型肝炎(CHB)患者15例和健康体检者(HC)15例为对照,流式细胞术检测外周血中MDSC、Th17、Treg和Tc17细胞水平,血液分析仪检测血常规并计算中性粒细胞/淋巴细胞比值(NLR)、单核细胞/淋巴细胞比值(MLR)、血小板/淋巴细胞比值(PLR)与全身免疫炎症指数(SIRS)评估患者炎症程度,分析免疫细胞表达与炎症程度的关系。符合正态分布的计量资料多组间比较采用独立样本方差分析,组间进一步两两比较采用LSD-t检验;不服从正态分布的计量资料多组间比较采用Kruskal-Wallis H检验,进一步两两比较采用Nemenyi检验。变量间的相关性采用Pearson线性相关或Spearman秩相关分析。结果与CHB组比较,ACHBLF和pre-ACHBLF组的Th17、Treg和Tc17细胞水平明显升高,同时pre-ACHBLF患者的MDSC细胞水平也明显升高(P值均<0.05)。相关性分析结果显示,在pre-ACHBLF患者中,MDSC与白细胞数、中性粒细胞数及NLR、MLR、SIRS呈正相关(r值分别为0.775、0.727、0.571、0.786、0.846,P值均<0.05),Treg细胞仅与白细胞数呈正相关(r=0.618,P=0.043),而Th17/Treg值和Tc17细胞水平与淋巴细胞数呈负相关(r值分别为-0.790、-0.795,P值均<0.05)。结论pre-ACHBLF患者已存在细胞免疫功能紊乱,MDSC表达与炎症程度密切相关,应早期关注。

左心室流出道起源的室性早搏射频导管消融致冠状动脉夹层一例

本例75岁男性患者,在行左心室流出道起源的室性早搏射频导管消融术后出现胸闷、血压降低,且心电图aVR、V_(1)导联ST段抬高,伴多导联ST段压低,冠状动脉造影提示左冠状动脉主干至左前降支夹层,遂于此处置入两枚药物洗脱支架。术后患者生命体征平稳,随访过程中无明显不适。

基于“同一健康”理念的重点传染病综合监测体系建设专家共识

新中国自成立以来便不断完善重点传染病的监测工作,2003年SARS疫情之后建立了横向到边、纵向到底的传染病与突发公共卫生事件网络直报系统。随着病原体传播影响因素不断变化,对监测预警关口、预警信息、预警技术要求的不断提高,以及分子生物学、生物信息学、人工智能等鉴定分析技术的不断发展,增强早期监测预警能力逐渐成为健全公共卫生体系的当务之急。本共识组织中国医学科学院、广东省疾病预防控制中心、深圳市疾病预防控制中心、《新发传染病电子杂志》编辑部、深圳市动物疫病防控中心、成都市疾病预防控制中心等16家机构共计31位相关领域知名专家,通过对当前重点传染病(39种法定传染病和新发传染病)形势总结分析,基于“同一健康”理念,针对重点传染病,形成第四代综合监测方案。旨在通过对人、动物、病媒生物等主要疫源宿主和相关环境的病原体,结合流行传播影响因素、风险评估要素,展开流行病学和病原学系统性监测,以早期发现、预测预警重点传染病的发生、发展、变异和流行传播特征。同时,基于第四代综合监测方案,我们尝试构建传染病综合监测组织管理体系、数据融通共享的数智化监测预警平台和集约化病原检测技术体系。这一系列的思考,以多部门、多维度、多因素、多病原的系统性、综合性监测为基础,以数据融合、互通互联为支撑,以多领域合作为契机,以多学科结合应用为依托,为全面提升重点传染病综合监测预测预警能力提供参考,供传染性疾病预防控制和相关机构参考使用。

浅论我国新型冠状病毒感染防控策略调整的现实必要性

自新型冠状病毒肆虐人类以来,全球已经历了3年的大流行,是20世纪以来最为严重的突发公共卫生事件。本文回顾了3年来全球疫情发展形势,系统地分析新型冠状病毒感染疫情的流行特点、病毒特性、疾病特征以及相关干预措施有效性的发展变化情况,重点讨论在新形势下防控策略调整的必要性所需考虑的综合因素,包括病毒传播特性、免疫屏障、疾病负担和危害、药物治疗等。围绕资源准备、监测体系建立、重点人群疫苗接种、健康宣传等方面提出新阶段的新型冠状病毒感染疫情防控应对建议,为今后新发传染病的应急处置和综合防控提供有益借鉴。

基于分数阶模型的牡蛎壳动力学特性研究

贝壳、牡蛎等天然材料因其轻质高强的力学特性在材料设计等领域受到了广泛的关注,但由于材料本身结构的复杂性,对其力学行为的研究十分困难。近年来,分数阶模型在研究材料的力学特性上取得了成功,相比传统模型,分数阶模型可以更好地表征复杂介质的应力或应变与时间的关系。因此,本文从波传播理论出发,以分数阶模型作为材料本构,得到了复杂介质的波传播控制方程。通过Laplace变换得到了控制方程的解析解,并通过Laplace数值逆变换分析了波的衰减对分数阶模型中参量的敏感性,讨论了不同于材料弹性、黏性的材料“惯性”特性。接着,基于解析解和多种实验测试信号,给出了得到分数阶模型参数的拟合式子。以牡蛎材料作为研究对象,利用CO_(2)脉冲激光器进行小试样的冲击加载、应用两点激光干涉测速系统(laser interferometer velocimetry system,VISAR)对表面粒子的速度进行测量,得到了4种密度下不同厚度的牡蛎壳试样的粒子速度时程曲线,再结合上述理论方法分析得到了牡蛎壳试样的Abel模型和分数阶Maxwell模型的参数,模型参数反映了牡蛎壳试样的细微观结构特征。结果发现:牡蛎壳试样的密度越大,即在细微观上具有砖泥结构的珍珠层的占比越高,速度衰减越大,试样的黏性越大;这是由于CO_(2)激光脉冲器发射的激光波长与牡蛎壳试样珍珠层的砖泥结构间的缝隙尺寸相近,使得激光在冲击牡蛎壳试样中的珍珠层时发生较大的散射。

递进式凸轮加载的中等应变率实验技术

研制了一种可以实现多次加载的凸轮递进式中应变率压缩实验系统。该实验装置采用伺服电机驱动蓄能飞轮转动,后蓄能飞轮带动加载凸轮压缩加载杆的方法,实现对试样中应变率的压缩;同时在一级压缩即将结束时步进电机迅速推动蓄能飞轮贴近加载凸轮,实现多级压缩。试样的动态压缩载荷通过两侧杆上粘贴的应变片所记录的应变信号得到;试样变形过程通过激光干涉测速系统测得的试样两侧杆端的运动速度信号得到。以纸蜂窝试样为例,基于研制的中应变率实验系统,并结合高速摄影图片,研究了厚度10 mm、直径14.5 mm的纸蜂窝试样在应变率3.5 s^(−1)下的动态压缩力学性能,得到了单级压缩和两级压缩过程中纸蜂窝试样的应力-应变曲线和变形过程,并讨论了该实验系统的可靠性。此实验系统可以实现多级递进式中应变率加载;纸蜂窝试样在中等应变率下的峰值强度和平台应力对高应变率下的动态压缩实验数据和低应变率下的准静态实验数据进行了较好地衔接;试样的失效模式主要为准弹性变形后的外壁屈曲和面内剪切。

Mo-ZrC梯度金属陶瓷的冲击响应行为

分层梯度材料特定的梯度变化能有效增强材料性能。为研究梯度结构、冲击方向对分层梯度材料冲击响应的影响,利用分离式霍普金森压杆结合高速摄影技术对Mo-ZrC分层梯度金属陶瓷进行了动态压缩实验,基于数字图像相关技术讨论了梯度结构、冲击方向对金属陶瓷材料破坏模式的影响,利用Mori-Tanaka理论计算得到金属陶瓷等效性质,结合应力波理论研究波在分层梯度复合材料中的传播规律。结果表明:(1)相同加载条件下,梯度结构对材料的强度、韧性和破坏产物的完整性具有重要影响,在冲击过程中,样品响应可以分为压紧阶段、裂纹成核发展阶段和贯穿阶段,对于不同梯度结构和冲击方向,样品在加载过程中呈现出不同的破坏时序和失效模式;(2)利用数字图像相关方法跟踪分层梯度陶瓷的局部变形发展,分析发现局部增量达到临界状态后,局部变形发展转化为微裂纹的形成和累积,最终导致整体性破碎失效;(3)通过分层梯度材料一维应力波传播理论推导得到,改变冲击梯度方向对应力波透反射系数存在一定影响,不同梯度结构设计对改变冲击梯度方向敏感性不同,且存在极值情况。

水库大坝水下安全保障技术探讨

水库大坝坝体开裂渗漏、破损塌陷等水下病害问题时有发生,因水库无法放空或放空代价大,需要通过水下检测和加固的方式处理。结合国内外水库大坝水下病害检测处理的丰富实践,分析了水库大坝的典型水下安全问题及深水检测、加固等水下安全保障技术现状,并对水下安全保障技术的发展趋势进行探讨。提出在水下缺陷检测、水下修复作业及水下修复材料等方面仍需要进一步发展和完善,以适应高坝深水大库大范围复杂水域环境的水下检测与加固处置需求,提升我国水库大坝应对重大病险隐患的水下安全保障能力。

近自由面串列超空泡航行体的流动特性研究

近自由面串列超空泡航行体的多相流动现象非常复杂,涉及了自由面与空泡的耦合作用以及2个甚至多个超空泡流场的相互干扰.采用VOF方法数值模拟了不同浸没深度条件下串列航行体的多相流动,获得了串列航行体的超空泡演化特性和流场分布特性,分析了自由面对超空泡形态及波浪特征高度的影响.研究结果表明:串列双航行体的超空泡在发展过程中出现了2个超空泡互相融合与分离、尾空泡溃灭等现象;超空泡流场的彼此相互作用导致后发航行体进入了前发航行体的超空泡内部,导致后发航行体受到的阻力减小,航行体的串列布置使后发航行体实现了减阻效果;浸没深度较小时,自由面的作用明显,航行体的超空泡形态上下对称性较差,自由面兴起的波浪特征高度较大,前端高压区压力分布沿航行体中心线不对称.

基于ESO补偿的故障舰载机滑模容错着舰控制技术

舰载机着舰是一项具有强非线性、强耦合性、环境干扰复杂等特点的系统工程。舰载机故障状态下的自动着舰任务更是极具风险与挑战。针对舰载机着舰过程中执行器随机漂移故障、部分损伤故障所引起的控制系统性能恶化问题,提出了一种基于扩张状态观测器(ESO)补偿的滑模容错控制方法。该方法通过ESO对系统的未建模动态、舰尾流扰动以及故障状态进行实时精确估计,进而设计滑模控制律确保误差收敛,采用高阶线性微分跟踪器(LTD)获取控制律所需的各阶微分信号。仿真结果表明,所设计的方法具有良好的跟踪性能、抗干扰能力以及故障容错性能。