武汉市江汉四桥拓宽工程主桥设计关键技术

武汉市江汉四桥拓宽工程主桥采用与旧桥外形一致、呈反对称布置的主跨232 m独塔混合梁斜拉桥,跨径布置为(232+70+40+20)m,采用刚构体系。主梁采用钢-混叠合梁与预应力混凝土梁组成的混合梁,钢-混结合面位于主跨距桥塔中心线9 m处,主跨采用双边工字形叠合梁,桥面宽23.5 m,标准梁高1.6 m;边跨采用预应力混凝土边主梁和箱形截面主梁,桥面宽23.5~27.0 m,标准梁高2.1 m。桥塔采用“A”形混凝土塔,塔高114.5 m,其下布置整体式承台,采用18根ϕ2.8 m的群桩基础。斜拉索按空间扇形双索面布置,共104根斜拉索,采用标准强度1770 MPa高强平行钢丝索,主跨梁端采用锚拉板锚固,边跨梁端设置槽口锚固,塔端采用锚固齿块锚固,主塔斜拉索锚固区纵、横桥向均配置有无粘结预应力钢棒。汉阳岸边墩采用T形钢筋混凝土板墩及钻孔桩基础;汉口岸边墩、辅助墩均采用钢筋混凝土独柱墩及钻孔桩基础。桥塔塔柱采用爬模施工;边跨主梁采用支架现浇施工,主跨主梁采用悬臂拼装施工。结构计算结果表明,大桥结构刚度及应力均满足要求。

太赫兹时域光谱技术在材料科学领域研究进展

太赫兹时域光谱技术是一种研究材料中载流子超快动力学过程及光电导率特性的重要实验手段。近年来,随着材料科学的飞速发展,人们应用太赫兹时域光谱技术研究了包括二维层状材料、钙钛矿材料和碳基低维材料等新型材料中光生载流子、激子和极化子等粒子及准粒子在皮秒时间尺度上的超快动力学过程及在太赫兹波段的光电导特性。本文主要介绍近5年来太赫兹时域光谱技术在材料科学领域取得的最新研究进展,并对太赫兹时域光谱技术在材料科学领域的应用做出展望。

硫苷抗虫功能应用研究及其进展

硫苷是十字花科蔬菜中一类重要的亲水性次生代谢产物,作为防御产物存在于植物的整个生命周期。硫苷降解产物异硫氰酸酯提纯后产物的杀虫效果可以媲美商业杀虫剂。为了助力植物源杀虫剂的开发,对硫苷发现、化学合成、抗虫研究及应用进展等进行综述。

富水砂层地铁盾构侧穿桥梁桩基影响分析及控制研究

依托郑州地铁12号线区间隧道盾构工程实例,结合盾构试验段参数,构建一套精细化数值模拟计算模型。在此基础上,将仿真计算数据与现场监测数据相互对照解析,研究在富水砂层环境下盾构侧穿现有桥梁结构时,对桥梁桩基变形的影响及其控制措施的效果。研究表明:在盾构掘进过程中穿越群桩基础区域时,随着盾构掌子面与桩基位置间距的减小,桩基的横向及纵向变形会显著增大,尤其在盾构经过桩基所在位置时,桩基变形达到峰值,之后随着盾构远离,桩基变形逐渐恢复至稳定状态。在隧道挖掘方向的垂向剖面上,桩基上部表现出向远离隧道开挖方向的位移趋势,而桩基下部则发生与之相反的位移现象。在盾构穿越过程中,由于受到前排桩基的遮拦效应,后续排桩的位移特征值呈逐排减弱趋势。针对地层以及桩基的变形提出控制措施,并通过比较实施措施前后现场实测数据与模拟预测数据的一致性,验证控制措施的有效性,以期为同类相关工程提供参考。

慢性乙型肝炎患者焦虑抑郁现状及发生程度与生命质量的相关性分析

目的探讨慢性乙型肝炎(chronic hepatitis B,CHB)患者焦虑抑郁现状及发生程度与生命质量的相关性。方法选取2020年1月至2021年12月抚州市第一人民医院收治的120例CHB患者作为研究对象,均采用焦虑自评量表(self-rating anxiety scale,SAS)、抑郁自评量表(self-rating depression scale,SDS)、世界卫生组织生活简易量表(World Health Organization quality of life brief scale,WHOQOL-BREF)评估焦虑、抑郁及生命质量。统计120例CHB患者的焦虑、抑郁状况及生命质量各领域评分,比较不同焦虑、抑郁状态CHB患者的生命质量评分,探讨CHB患者焦虑、抑郁评分与生命质量评分的相关性。结果120例CHB患者SAS评分平均为(50.63±5.24)分,其中无焦虑67例,轻度焦虑20例,中度焦虑25例,重度焦虑8例;120例CHB患者SDS评分平均为(53.89±5.41)分,其中无抑郁63例,轻度抑郁22例,中度抑郁25例,重度抑郁10例;120例CHB患者WHOQOL-BREF评分中,心理领域评分平均为(75.63±6.28)分、生理领域评分平均为(76.82±6.31)分、环境领域评分平均为(79.41±6.55)分、社会领域评分平均为(78.49±6.45)分。合并焦虑患者心理、生理、环境、社会领域评分低于无焦虑患者,差异有统计学意义(P<0.05);合并抑郁患者心理、生理、环境、社会领域评分低于无抑郁患者,差异有统计学意义(P<0.05);SAS评分、SDS评分与心理、生理、环境及社会领域评分呈负相关(r<0,P<0.05)。结论CHB患者合并焦虑、抑郁风险较高,且焦虑、抑郁与生命质量呈负相关,临床还需开展积极有效措施,以消除患者焦虑、抑郁状态,改善生命质量。

热负荷占优型建筑物地源热泵复合系统的仿真模拟及控制策略分析

采用地源热泵系统进行供暖、制冷的建筑物热负荷明显高于冷负荷,导致地下介质温度逐渐降低,从而影响系统的制热性能。文章构建了空气源热泵与地源热泵联合承担冬季热负荷的双源系统,并提出具有创新性的负载比控制策略,较已有的控制策略更有优势,且能够有效克服单一地源热泵系统的弊端。以某办公建筑为研究对象,采用TRNSYS仿真平台完成建筑负荷的模拟计算,建立了地源和空气源热泵机组的数学模型,并基于仿真平台建立了双源系统的模块;以减缓降低地下介质温度为目标,基于双源系统制定时间控制、干球温差控制和额定最大负载比控制3种策略,逐时模拟输出各项参数。分析结果发现:干球温差为14℃和额定最大负载比为70%控制策略的复合系统具有最好的均衡土壤温度效果;将单一地源热泵和复合系统进行对比分析,在额定最大负载比为70%条件下,复合系统运行10 a时土壤温度的波动最低。文章的研究结果可为地源热泵复合系统项目提供理论依据和技术指导,促进地热能技术的推广应用。

基于强化迭代学习的分布式无人机编队控制研究

在无人机飞行过程中,基站主机所定义的编队信息会对与飞行器相关的转向行为造成一定的影响,故为保证无人机飞行器的稳定飞行状态,基于强化迭代学习对分布式无人机编队控制算法展开研究;计算强化学习函数的具体数值,通过迭代处理的方式,实现对迭代值概率系数的分布表示,完成强化迭代学习模型的设计;以此为基础,定义无人机编队拓扑结构,并求解信息迁移指标的具体数值,实现基于强化迭代学习的无人机编队信息迁移;在无人机编队控制器的配合下,建立分布式编队信息集合,并联合其中的编队数据样本,求解UAV控制参数,以便后续实现对分布式无人机编队的精准控制;再根据行进编队建模条件,完善控制算法执行流程,完成基于强化迭代学习的分布式无人机编队控制方法的设计;实验结果表明,在强化迭代学习模型的影响下,无人机偏航角始终保持在0°~90°的数值范围之内,表示飞行器按照基站主机所定义的编队信息飞行,能够始终保持较为稳定的运动状态,符合实际应用需求。

中药熏洗坐浴结合提肛运动对混合痔术后患者肛门功能和生活质量的影响

目的:探讨中药熏洗坐浴结合提肛运动对混合痔术后患者肛门功能和生活质量的影响。方法:选取2021年1月—2023年1月泗洪县中医院收治的102例混合痔术后患者作为研究对象。根据1︰1的比例随机将其分为对照组与观察组,各51例。对照组给予常规护理,观察组在对照组基础上给予中药熏洗坐浴结合提肛运动。比较两组创面愈合情况,术后1 d、7 d的肛门功能,护理前后生活质量。结果:观察组创面愈合时间显著短于对照组,术后7 d创面愈合率显著高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。术后7 d,观察组Wexner评分、Kirwan评分均显著低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。护理后,观察组生理功能、生理职能、躯体疼痛、总体健康、活力、社会功能、情感职能、精神健康评分均显著高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:中药熏洗坐浴结合提肛运动对混合痔术后患者具有显著的治疗效果,可以有效地促进创面愈合、改善肛门功能,从而提高患者的生活质量。

中国智能化钻井技术研究发展

基于智能钻井技术基础理论和发展进程,分析随钻测量技术、智能导向钻井技术、智能钻机、智能钻头、智能钻杆、智能控压钻井技术、远程智能钻井决策控制系统等钻井关键技术。中国智能钻井技术存在地面智能化钻井设备研制不足、井下智能化控制核心技术未突破、钻井信息传输控制技术与国外先进水平差距较大等问题。实现中国钻井技术由自动化向智能化升级,将钻井技术与认知智能、深度学习、云计算、计算机视觉、人机交互、虚拟与现实等前沿技术深度融合,是中国多维度、复合式钻井技术智能化发展需要。

地层抗钻能力相似性评价及钻头选型新方法

综合考虑地层岩石抗钻特性、钻头工作条件、钻头使用效果及钻头经济效益,利用灰色关联分析理论对地层抗钻能力相似性进行评价,筛选出具有参考价值的备选钻头,然后通过构造绝对理想解、改变相对距离度量方法和引入熵权建立钻头综合性能评价新模型,进而计算备选钻头与理想钻头的贴近度并确定合理的钻头选型。研究表明,通过绝对理想解的构造、相对距离度量方法的改进及熵权的引入可以克服逼近理想解排序法(TOPSIS)无法绝对排序、存在逆序现象及权重设定不合理的固有缺陷,且计算简便、易于理解,对采用动态变化钻头数据库进行钻头选型具有很好的适应性;现场应用证明,采用钻头选型新方法优选出的钻头,在实际钻进中平均机械钻速大幅提高,钻头磨损率较低,与钻遇地层具有良好的配伍性,可作为油田优选高效、长寿及具有较好经济性钻头的技术手段。

基于神经网络整定的PID控制变量施药系统设计与试验

针对常规的大田喷雾装备的定量施药方式,在机具行进方向上农药雾滴分布不均导致农药有效利用率低的问题,设计了一种基于神经网络整定的PID控制变量施药系统。该系统采用多传感器实时监测车速、流量、压力等信息,并以此作为控制依据,运用神经网络自学习能力修正PID参数,精准调控药液回流量,解决了现有变量施药控制算法存在的超调量较大、稳态误差较大、响应时间较长等问题,实现了大田单位面积内施药量恒定的目标。为验证本系统算法对精准变量施药的优越性,在Simulink平台下对常规PID、模糊PID和神经网络PID控制方式进行建模仿真,结果表明,神经网络PID控制在上升时间、超调量和稳态误差方面均优于其他两种控制方式。田间试验表明,在不同车速下,液滴沉积数量标准差均小于1.4个/cm^2;在不同施药量、车速随意变化的情况下,机具纵向均匀度变异系数均小于6%;车速在4~11 km/h范围内随机变化时,系统平均调节时间为0.72 s,平均超调量为2.1%,实际施药量与理论值相差1.3%。

岩石孔隙性质对电脉冲破岩的影响规律

为研究岩石孔隙对电脉冲破岩的影响规律,以电脉冲作用下岩石电场强度为评价指标,推导了岩石孔隙电场强度数学模型,建立了电脉冲作用下岩石电场强度二维模拟方法,开展了电脉冲破岩影响规律的数值模拟及实验研究。结果表明:孔隙的存在会引起岩石电场畸变,孔隙与岩石基质交界处的电场强度最大,电脉冲击穿将首先发生在孔隙边缘处;岩石孔隙数量越多、间距越小,电场强度越大;孔径、孔隙形态及方位对岩石电场强度具有重要影响,孔隙与电场线的有效作用面越大,电场强度越大,岩石越容易发生击穿破坏。高孔隙度的砂岩比低孔隙度的大理岩更容易被电击穿,砂岩样本的击穿概率同样随孔隙度的增大而升高。研究成果明确了孔隙对电脉冲破岩的重要影响,对于认识电脉冲破岩机理具有重要意义。

基于改进的主成分分析法的钻头优选评价模型

在钻井过程中,正确选择钻头类型是提高钻井速度、降低钻井成本的关键。针对钻头选型过程的复杂性和不确定性,为了更好地优选出与地层相匹配的高效、经济的钻头,提出了基于改进的主成分分析法的钻头优选模型。该模型对传统主成分分析评价方法中数据无量纲化、数据线性化和权重确定3个核心环节进行改进,通过均值化和对数中心化方法改进原始数据的特征提取能力,借助熵权法求取主成分的客观权重。利用改进后的钻头优选模型对顺北油田某井待选的12只钻头进行了选型计算。现场应用结果表明,该方法对原始信息特征提取度提高了6%,降维效果明显,保留了原始数据91.7%的信息,并且优选结果与现场实际使用结果一致。优选出的钻头在钻进过程中平均机械钻速大大提高,纯钻进时间延长。研究结果为该油田高效钻井施工提供了重要的技术支撑。

水田带状复式整地机关键部件设计与试验

针对水稻宽窄行栽培模式中苗床整地的技术特点,设计一种带状少耕整地复式作业机具,解决规模化水田整地作业的少、免耕技术问题,实现水田苗床间隔精细整地、浅松及条施肥复式作业。根据现有水稻宽窄行种植行距要求,通过对其带状旋耕部件运动学分析以及特殊旋耕刀片设计,确定了带状旋耕机构的关键参数,实现300 mm整地作业带,相邻300 mm区域为免耕带;通过EDEM离散元运动学仿真,运用正交旋转组合试验的方法优化多区段旋耕刀组最佳排列方式、机具的前进速度和刀轴转速。田间试验结果表明,水田带状旋耕复式整地机碎土率、地表平整度、单条耕作带宽、耕作带宽稳定性系数分别为92.97%、18.4 mm、300.9 mm、95.3%,满足规模化水稻苗床土壤整地要求。

宽弦薄壁导向器欠铸及晶粒控制技术

针对某型宽弦薄壁自由涡轮导向器铸件复杂结构及铸造成形难的问题,对宽弦薄壁导向器叶片采取了毛坯结构优化、浇注系统合理设置、型壳制备和埋砂工艺改进以及局部包棉保温等措施;生产验证发现,对宽弦薄壁类导向器铸件采取排气边增加工艺补贴、型壳表面晶粒细化及排气边缓冷等办法,可有效解决排气边欠铸和叶片晶粒粗大问题,生产出合格铸件。

基于鲟鱼头部曲线的植保分禾吊杆组合装置设计与试验

针对作物生长中后期进行植保作业时茎叶背面及植株中、下部雾滴沉积较差的问题,以鲟鱼头部曲线为仿生原型,进行了植保仿生分禾与吊杆组合施药装置设计与试验。基于仿生构建提取了鲟鱼头部轮廓曲线,实现分禾叶片结构仿生,并分析了茎叶减伤机理,通过理论分析建立茎秆弯曲和回弹数学模型,确定了分禾叶片宽度、喷头距分禾叶片尾端距离等关键结构参数。运用ADAMS仿真软件模拟分禾叶片与茎秆的接触全过程,检验仿生分禾叶片相对于原型圆弧分禾叶片的降阻减伤效果。通过正交旋转组合试验探讨结构及工作参数对行进阻力及雾滴沉积度的影响规律,采用蚁群算法对数学回归模型进行多目标优化,获得Pareto最优解集,确定最佳参数组合为行进速度7.0 km/h、倾斜角16°、距地高度155 mm,在此参数组合下行进阻力38.7 N,平均雾滴沉积度31.5个/cm^2。田间性能试验表明,试验结果与优化结果误差较小;与传统施药方式相比,仿生植保分禾与吊杆组合装置能够显著改善雾滴在植株中、下部的沉积情况,其变异系数为5.3%;与现有原型圆弧分禾装置相比,仿生分禾装置可使雾滴沉积度提高13.6%、前进阻力降低20.7%,行进阻力变化趋势与仿真结果误差较小。

基于改进哈里斯鹰算法的分布式电源优化配置

为解决分布式电源接入配电网进行合理规划配置的问题,在建立以网络损耗、节点电压偏差、投资综合费用为多目标函数的基础上,采用层次分析法将考虑经济性与稳定性的多目标函数转换成单目标函数,并用改进哈里斯鹰算法寻找最优的配置方案。为进一步改善哈里斯鹰算法的寻优精度与收敛速度,引入Tent混沌提高初始化种群的均匀性;将鲸鱼算法的搜索围捕方式与哈里斯鹰算法结合,增加了算法的多样性并提高了寻优精度;引入t分布策略增强全局寻优能力和求解速度。通过算例验证了采用改进哈里斯鹰算法在求解分布式电源优化配置问题中的高效性和稳定性。

液相高压脉冲放电致裂岩石技术研究进展

致密砂岩和页岩油气藏因其岩性致密、孔隙度和渗透率极低等特点给勘探开发带来了挑战。针对低渗油气资源,液相高压脉冲放电致裂岩石技术是提高开发效果的重要手段之一。分析总结液相高压脉冲放电致裂岩石技术的实验装置研发、影响因素和岩石裂缝规律,明确当前面临的问题以及发展方向。结果表明:液相介质电导率的提高有助于提高脉冲放电冲击波强度;放电电压越高、放电能量越大,致裂岩石效果越好;岩石裂缝的起裂主要受张剪性应力影响,裂缝扩展存在对称性,有转向、分叉和波形特征。该文可为液相高压脉冲放电致裂岩石技术相关研究工作提供参考,对非常规油气藏开发工作具有重要意义。

喷雾机预混装置动态流场分析与参数优化

针对喷雾机预混装置预混时间长、预混效果及均匀性参差不齐等植保作业中存在的实际问题,基于现有喷雾机预混装置,结合田间作业过程中1000 L喷雾机农药制剂使用量和预混药液输送需求,确定了预混药箱、预混喷头、上药阀等关键部件的基础参数。采用ANSYS-Fluent对不同液面高度时预混动态流场特性进行分析,得到预混药箱内流场的动态分布规律;采用二次回归正交旋转中心组合优化试验方法,以预混喷头工作压力和空间位置参数为影响因素,药液均匀度变异系数为评价指标,利用多岛遗传算法优化获得预混效果较好的参数组合:预混喷头工作压力0.3 MPa、与底部平面距离200 mm、与背部垂直平面的距离70 mm。针对粉剂农药进行场地试验,结果表明:预混药液均匀度变异系数为32.99%;上药阀在压力0.2~0.5 MPa下稳定送药,无回流现象。

喷杆式喷雾机水平折叠喷杆设计与试验

针对喷杆式喷雾机在农作物生长中后期进行施药作业时需加装吊喷杆、分禾器等施药辅助装置,而加装后立式折叠喷杆易产生干涉,甚至无法折叠等问题,设计一种基于3WF1000型喷杆式喷雾机的宽幅水平折叠喷杆。采用解析法与遗传算法对喷杆水平展开机构及喷杆展开角速度进行优化设计,实现喷杆水平展开与折叠动作的流畅、平稳;提出一种喷杆偏心圆锥铰链调平方法,结合圆锥形铰链销角度调节以及上、下配合锥面摩擦力矩作用,喷杆调节角可达6.5°;通过力学分析确定喷杆避障与防回弹机构压簧压力范围及离合器结构参数;建立动力学传递函数数学模型,优选弹簧摆式悬架弹簧刚度为1500 N/m与阻尼板阻尼系数为3500 N·s/m。对喷杆及其关键部件进行静力学特性和运动学仿真,结果表明所设计喷杆结构参数合理,稳定性和展开流畅性均满足设计要求。场地试验表明,所设计的水平折叠式喷杆展开过程稳定无卡滞,偏心圆锥铰链调平机构可有效校正喷杆下垂,田间试验中,雾滴平均沉积度为27.1个/cm^(2)、沿喷杆方向喷雾分布变异系数为5.1%。