铁路机车制动缸用主动润滑型Y形橡胶密封圈的研制

介绍铁路机车制动缸用主动润滑型Y形橡胶密封圈的研制。通过采用丙烯腈含量小的丁腈橡胶胶料以及在结构上增加两条环形储油(脂)槽,主动润滑型Y形橡胶密封圈因制动缸内壁润滑脂缺失或分布不均产生锈蚀而导致的制动失效问题得以解决,产品通过装机测试。

模块化多电平换流器交直流侧谐波传导特性研究

模块化多电平换流器(modularmultilevelconverter,MMC)交直流侧谐波会交互影响并产生新的谐波,导致电压、电流波形畸变,甚至引起直流网络谐振及谐波不稳定。MMC谐波耦合过程复杂,为更清晰地揭示MMC交直流侧谐波传导特性,基于平均值模型和调制原理,根据平均开关函数与桥臂电流、电压的关系,推导出由初始谐波电流产生的新谐波电压及谐波电流表达式,完整分析了MMC交直流侧谐波传导特性,揭示了谐波频率和相序变换关系。然后根据MMC谐波传导特性,提出一种先迭代再将同频谐波相叠加的定量计算方法,可以精确计算MMC交直流侧谐波产生的各次新谐波的幅值和相位。最后在PSCAD/EMTDC中仿真验证了谐波传导特性分析及所提谐波定量计算方法的正确性。

基于部分功率调控的有源–无源电容分裂叠加式高峰均比低频脉冲功率平抑方法

高峰均比低频脉冲电流载荷影响航天器电源系统高效稳定运行,基于大容量储能电容阵的脉冲功率被动平抑技术极大增加航天器系统的体积重量。以降低航天器电源系统体积重量为目标,提出基于部分功率调控的脉冲功率平抑方法。通过将无源解耦电容分裂为有源电容与无源解耦电容串联,不仅为负载提供稳定的供电电压,而且大幅增加解耦电容电压波动范围、减小解耦电容体积重量。由于有源电容仅需提供部分脉冲负载功率,有效降低了脉冲功率主动平抑所需额外增加的功率电路容量、体积重量和损耗。文中详细分析所提脉冲平抑系统架构、电路实现及其控制方法,实验结果证明了所提方法的可行性和有效性。

自适应人工蜂群优化极限学习机在拉曼光谱血液定量分析中的应用

提出了一种基于自适应差分进化人工蜂群优化极限学习机预测血液各组分浓度的方法。首先应用人工蜂群算法对输入权值和隐含层阈值迭代寻优;其次结合差分进化进一步提高模型精度且避免后期易陷入局部最优等问题;由于差分进化算法交叉率和变异率存在凭经验给定的不确定性,最后引入了自适应调整的思想提出自适应差分进化人工蜂群算法优化极限学习机算法的模型,将其应用于血液成分定量分析中。实验表明,自适应差分进化人工蜂群算法优化的极限学习机模型具有较高的预测精度,模型具有较强的稳健性。

驾驶模拟器硬件在环线控转向试验台开发

针对汽车线控转向系统的控制算法开发和验证,论文基于d SPACE实时仿真系统和相关软硬件开发了驾驶模拟器硬件在环线控转向试验台。对驾驶模拟器硬件在环线控转向试验台的总体方案进行设计,选取实车转向系统、转向电机、直线电机等部件搭建了转向试验台,应用Control Desk和Car Sim RT、Matlab软件开发了转向试验台的监控软件和仿真软件。通过典型工况对硬件在环线控转向试验台进行功能性验证。试验结果证明,该转向试验台具有较好的硬件在环仿真功能。

参考点位法在土壤基线判定中的改进与应用

损害基线的判定是环境损害鉴定与评估的基础与前提。参考点位法作为目前损害基线判定中使用最为广泛的方法之一,有效地弥补了历史数据不完善的现象。而参考点位的选取作为参考点位法应用的重点与难点,仍然存在缺乏明确标准与可信度低等问题。针对上述问题,提出了土壤基线判定的参考点位相似度评价指标体系,旨在为参考点位的选取提供一个较为清晰的思路与标准。以锡林浩特市胜利一号露天矿区为例,对土壤基线进行计算,并将计算结果与历史数据进行比较。结果表明:运用参考点位法计算的土壤基线结果具有一定的真实性与可靠性,同时通过控制与评价相关的主要环境要素可以在保证参考点位选择的可靠性的前提下提高方法的实用性。

垃圾焚烧炉炉排气固两相燃烧数值模拟

CFD模拟是研究垃圾焚烧的重要方法之一,对焚烧炉的设计和运行有重要指导意义。炉排燃烧模拟是链条式焚烧炉模拟的关键部分。利用FLUENT平台开发炉排气固两相流动与燃烧模型,引入颗粒动理学理论(KTGF)描述床层固体的流变性质,考虑垃圾在炉排上的水分蒸发、脱挥发分、挥发分燃烧和焦炭燃尽过程。额定工况模拟结果显示,水分蒸发主要发生在炉排干燥段,对应的床层温度较低,约为400K;挥发分释放及燃烧聚集于燃烧段,最高温度1400K;剩余焦炭继续燃尽于第三段炉排,温度维持在900K。将炉排计算结果导入三维炉膛,经与现场温度测点对比,验证模型的有效性。进一步对比80%和110%工况下的炉排燃烧情况,结果符合预期。研究切实考虑了炉排的实际结构,实现炉排-炉膛的直接耦合计算,为大型炉排式垃圾焚烧炉的CFD模拟提供了一种高效的实用方法。

谐波相量测量的FIR滤波算法

为实现广域范围内谐波相量监测,需要研究与谐波相量功能相适应的测量算法。参照同步相量测量P类要求,研究长度为2周波有限冲激响应(finite impulse response, FIR)带通滤波器,实现各次谐波同步相量快速准确测量。通过研究滤波器频响特性与频偏条件下由基波、被测谐波、干扰谐波和宽带噪声引起测量误差之间定量关系,定义多项滤波器技术指标,根据误差要求制定滤波器设计准则,并由动态谐波相量虚指数函数模型和加权最小二乘算法实现滤波器的具体设计。仿真试验验证了所设计算法在系统稳态和动态条件下性能良好。

基于PSO-BP神经网络的探空湿度太阳辐射误差修正

采用计算流体动力学(CFD)软件仿真太阳辐射偏干误差可获得无线探空仪的湿度修正因子,提高了湿度廓线的精度,有助于提升天气预报、气候预测及气象灾害预报预警能力。但湿度修正因子存在明显的时空分布特性,采用CFD方法对每条湿度廓线进行修正计算量庞大。针对这一问题,以CFD软件仿真出典型气压、太阳辐射量和太阳高度角下的温度误差作为数据样本,通过粒子群优化(PSO)的BP神经网络构建预测模型,对探空湿度太阳辐射温度误差进行预测,并利用饱和水汽压逼近公式推算湿度测量的修正因子。研究结果表明,以南京探空站某一天的探空数据作为测试对象,CFD计算和PSO-BP预测的湿度测量太阳辐射误差吻合度较好,说明PSO-BP神经网络预测方法能够对湿度廓线的太阳辐射偏干误差进行有效修正,而且可显著提高修正效率。

基于XGBoost的糖尿病血液拉曼光谱定量分析法

血液中包含着大量的生物信息,如激素、酶、血糖等成分,而血糖偏高将引发糖尿病。糖尿病有很多并发症,比如脑梗塞,脑出血,肾脏损害,眼底损害,周围神经病变等一系列疾病。目前,血液常规成分检测分析周期较长,结果反馈较慢,难以实现快速连续检测。光学检测技术能够根据待测物质的光谱鉴别物质化学成分和相对含量,因其灵敏度高、适用性强、分析速度快等优势,在血液无创检测领域逐渐发挥其优势。随着激光技术的不断进步,拉曼光谱技术作为一种非线性散射光谱技术,在血液检测技术中得到了广泛应用。为提高拉曼光谱的预测精度,首次将XGBoost算法应用到拉曼光谱血液血糖浓度中进行预测精度的提升。实验中106组血液样本及试验标准值为河北省秦皇岛市第一医院提供,选用布鲁克的MultiRAM光谱仪进行血液的拉曼光谱数据测量,实验中1064 nm激发光源功率为400 mW,光谱分辨率为6 cm^(-1),扫描速率为10 kHz,扫描范围为400~4000 cm^(-1),对每个样本重复采集10次并计算平均值作为原始光谱数据,以保证实验的准确性和可重复性。该方法无需对数据进行预处理,首先将光谱数据随机划分为训练集和测试集,比例为7∶3,训练集用于训练模型并确定模型参数,测试集用于测试模型的稳定性和预测精度。建立XGBoost模型后,用网格搜索法和k折交叉验证优化模型参数;引入模型评估指标和克拉克网格误差分析图对XGBoost模型血糖浓度的预测进行分析;最后将XGBoost模型与决策树(DT)、随机森林(RF)和支持向量机回归(SVR)模型进行对比。实验结果表明通过XGBoost建立的定量回归模型效果最佳,模型的决定系数为0.99999,校正集均方误差为0.00749,预测集均方误差为0.00717,相对分析误差为331.97318,预测点均落在克拉克网格误差分析图的A区。结果证明,将XGBoost算法应用到拉曼光谱血液成分定量分析中具有较高的预测精度,并且数据未经过预处理,可以有效缩短程序运行时间,其在拉曼光谱以及近红外光谱定量分析领域具有广阔的发展前景。

动态相量测量算法等效滤波器研究

指出实现动态相量测量的DPEA、DPEFM和TFDPE算法本质上可视为线性非时变(LTI)系统,推导出各系统等效数字滤波器的表达式,并给出算法的扩展形式。基于滤波器频响特性定义一组技术指标,并建立其与基波扰动、谐波、噪声和衰减直流各因素产生测量误差的对应数量关系。由此,一方面基于滤波器频响特性对测量算法综合性能进行便捷有效的评估,另一方面基于技术指标对扩展算法进行优化,设计出具有最佳频响特性的测量算法。针对P类性能要求,给出了数据窗长为2个和3个周波优化设计结果。技术指标和仿真实验结果表明,在相同数据长度下,优化算法相比原算法在综合性能上有大幅提升,特别是具有了非常强的抗直流干扰能力。

COX-2抑制剂塞来昔布对诱导性肝癌Bax、Bcl-2表达影响的实验研究

目的探讨选择性COX-2抑制剂—塞来昔布对诱导性肝癌细胞凋亡基因Bax、Bcl-2表达的影响及其可能的机制。方法将25只雄性Wister大鼠随机分为对照组(n=5)、模型组(n=10)和塞来昔布组(n=10)。模型组和塞来昔布组大鼠均每周一次腹腔注射二乙基亚硝胺,同时塞来昔布组每天给与塞来昔布溶液灌胃,模型组每天给与相同体积的生理盐水灌胃,对照组不做任何处理。20周后行MRI扫描后处死大鼠,取大鼠肝组织行HE染色、免疫组化检测和Western blot检测。结果1)模型组大鼠存活率为40%(4/10),塞来昔布组大鼠存活率为70%(7/10);2)MRI平扫显示模型组肝脏肿瘤直径为(1.064±0.441)cm,塞来昔布组大鼠肝脏肿瘤直径为(0.415±0.154)cm(P<0.05),另有3只为重度肝硬化;3)免疫组化结果显示,正常组大鼠肝组织中COX-2、Bcl-2阳性细胞数(48.352±25.300)个/mm^2、(314.286±78.323)个/mm^2明显少于模型组(970.696±138.246)个/mm^2、(953.686±69.910)个/mm^2,而Bax阳性细胞数则降低(956.040±61.381)个/mm^2 VS(681.319±50.600)。应用塞来昔布后,COX-2、Bcl-2阳性细胞数明显降低(513.736±127.309)个/mm^2、(703.300±56.033)个/mm^2,Bax阳性细胞数则升高(767.399±53.120)个/mm^2,差异具有统计学意义(P<0.05)。Western blot结果表明,正常组大鼠肝组织中COX-2、Bcl-2蛋白相对表达量(0.089±0.042)、(0.181±0.043)明显低于模型组(0.663±0.102)、(0.617±0.069),而Bax蛋白相对表达量则降低(0.768±0.180)VS(0.328±0.034)。应用塞来昔布后,COX-2、Bcl-2蛋白相对表达量明显降低(0.333±0.120)、(0.411±0.075),而Bax蛋白相对表达量明显升高(0.428±0.027),差异均有统计学意义(P<0.05)。结论塞来昔布可以通过降低Bcl-2的蛋白表达,增加Bax的蛋白表达抑制肝癌的生成和促进HCC细胞的凋亡。

小鼠原发性肝癌模型的研究进展

原发性肝癌是最常见的消化系统恶性肿瘤之一,但其发生和发展的机制尚未完全阐明。近年来,各种肝癌小鼠模型的出现在一定程度上促进了肝癌的研究进展,小鼠模型在研究肝癌的病理生理学机制、细胞和分子改变及侵袭和远处转移机制等方面为寻找新的治疗靶点及预防措施等提供了重要的理论依据,故小鼠模型成为研究肝癌的基础工具,同时也成为新药物动物实验的检测工具。研究中模型的建模方法和特点是研究者重点考虑的因素,以便对结果进行分析和总结。因此根据不同的研究目的,掌握正确的建模方法及各种模型之间的优缺点显得尤为重要。

高精度多通道温度与应变测试系统设计

在传感测试系统中,多通道多变量的实时监控可以保障测量的准确性。文中以8通道温度调理电路和8通道应变调理电路为基础设计了温度与应变测试系统。系统由FPGA控制FLASH实现温度与应变数据的大容量存储。通过USB将数据发到上位机用LabVIEW进行实时显示。经过温度调理电路和应变调理电路对温度与应变的调理,使温度与应变对应输出电压有很高的线性拟合度。实验结果表明,多通道温度与应变测试系统能够精确进行实时数据监测和大容量数据存储。经过8 h工作测试,系统稳定性良好。

青岛地铁地下站厅层工作区热环境测试与分析

针对青岛地铁地下站工作区的热舒适性问题,本文以青岛地铁3号线五四广场站站厅层工作区为研究对象,采用AGILENT 34970A型温度采集仪和SZX9-KA23型热线风速仪对冬季不同时段公共区温度的变化、活塞风及阴雨天气对工作区温度的影响进行跟踪测试。测试结果表明,站内温度随室外大气温度的升高而升高;活塞风对工作区温度具有明显的影响,体感温度低,带来更大的不舒适性;短暂的阴雨天气对地下站内温度的影响不大。与常规热舒适感参数相比,站厅层工作区在冬季不满足热舒适性要求,因此提出了将设备房废热回收用于工作区,改善热环境。该研究为站厅层工作区冬季供暖方案提供了指导。

双啮合分度机构的固有特性分析

文中以双啮合分度机构为研究对象,在综合考虑阻尼、针齿-凸轮的等效扭转刚度等非线性因素后,采用集中参数法,建立其多自由度动力学模型。通过求解模型的自由振动方程得到系统固有频率,计算了针齿-凸轮的等效扭转刚度,分析了针齿-凸轮等效扭转刚度对固有频率的影响,研究了不同惯性参数对针齿-凸轮等效扭转刚度及系统固有频率的影响,利用偏导数法分析了系统固有频率对主要部件的转动惯量和刚度的灵敏度。研究表明,所建立的动力学模型具有较高的可靠度;各阶固有频率的变化趋势和针齿-凸轮等效扭转刚度的变化趋势有关;惯性参数变化影响的是整个机构固有频率的幅值,但并不影响固有频率的变化趋势;低阶固有频率对输入轴扭转刚度、内摆线轮与针齿等效扭转刚度和内摆线轮转动惯量的灵敏度影响较大。

分数阶微分Whittaker平滑器

目前Whittaker Smoother(WS)算法应用广泛,该算法的核心在于用整数阶微分来表示粗糙度.但整数阶微分表示过于单一,不够灵活,不能真实反映出信号的粗糙度.相反分数阶微分表示丰富,可以更好地描述真实信号的粗糙度.因此,本文用分数阶微分来改进WS算法,使它更加灵活有效.采用Riemann-Liouvile(RL)和Grumwald-Letnikov(GL)两种不同的分数阶微分计算方法来实现分数阶WS算法.此外,通过数学推导,实现分数阶WS算法的自动选参.含有尖锐峰的核磁共振谱实验结果表明:分数阶WS算法可以提取更多的真实信息;Marzipan红外光谱实验结果表明:与原有整数阶WS算法相比,光谱定量分析的精度更高.

智能变电站过程层网络异常流量检测

为了避免智能变电站过程层网络通信出现异常变动的现象,需要准确检测智能变电站过程层网络异常流量,为此提出新型的检测方法。设计了基于网络演算的变电站通信网络流量计算模型,将根节点全部设成信源,通过流量路由实现周围输入与输出端口的联系,获取智能变电站过程层网络中全部设备端口输入与输出流量。还应用优化支持向量模型进行异常流量检测,将网络异常流量与正常流量分类,实现智能变电站过程层网络异常流量检测。实验结表明:在检测,网络流量特征提取、异常流量检测效果均符合应用需求。

汽轮机叶片健康监测系统的介绍与应用

为了对汽轮机低压端长叶片的运行状态进行长期实时监测,并对可能发生的故障进行预警提示,搭建了汽轮机叶片健康监测系统。利用自主研制的传感器对叶片振动、叶顶间隙和叶片温度进行实时监测。制作了不同叶片形式的叶冠模型进行校准试验,保障系统监测的可靠性。在启停机、低压端“零出力运行”改造试验以及供暖运行期间,对350 MW超临界汽轮机的低压端长叶片的动态特征进行了实时监测,保障叶片安全。结果表明:汽轮机叶片健康监测系统能够使汽轮机低压端长叶片的工作范围标准化,提高机组运行安全性,并为其提供技术指导。

基于ATR-FTIR光谱的γ-PGA发酵批次分类研究

利用衰减全反射傅里叶变换红外光谱(ATR-FTIR)技术对聚谷氨酸(γ-PGA)发酵批次进行快速识别检测.根据5个批次的γ-PGA发酵液光谱建立了5个偏最小二乘判别分析(PLSDA)分类模型来鉴别每一批次与其他批次,在某些局部评价指标(准确率)上取得了不错的结果.为了提高模型在全体指标(如准确率、精度、灵敏度等)上的整体效果和模型的可解释性,采用子窗口置换分析(SPA)、竞争自适应重加权采样(CARS)以及随机青蛙(RF)三种波数选择算法结合PLSDA提取特征波数,建立PLSDA判别模型.实验结果表明,经波数选择(除CARS)后,PLSDA在各个批次上的各项性能指标均得到提升,而且模型复杂度降低,可解释性增强;ATR-FTIR技术结合SPA-PLSDA或RF-PLSDA方法可实现对γ-PGA发酵批次的快速识别.