面向设备性能退化监测的分步参数估计策略

为通过预防性定期维护提升化工装置的精细化管理水平,探讨了关键设备的在线性能监测原理,针对设备性能参数可估计性差的问题,提出了一种基于机理模型分析设备性能退变的分步参数估计策略,根据灵敏度分析确定参数处理规则。首先以工业装置的严格机理模型为基础给出在线的粗粒度模型候选项,以历史数据拟合误差最小为目标完成初步参数估计,给出最优模型和各参数初值。然后基于灵敏度分析矩阵特征给模型参数排序,以表征性能退变的时变参数为界,前后不同顺位的定常参数采用不同策略依次处理。最后以滑动时间窗方式估计时变参数,实现设备性能监测。以反应釜夹套换热器的传热性能监测为例,按照分步策略获得设备性能参数的退变,剥离操作变量的影响,结果与工厂操作周期符合。表示该策略可以用于设备性能监测。

空间冗余索驱动并联机构的耦合振动特性研究

针对大型空间结构的在轨装配任务,提出了索驱动并联机构的方案,对其振动特性进行了研究。基于微分变换推导了机构的刚度矩阵,在此基础上建立了索并联机构的振动方程。通过理论计算分别分析了运动平台的位姿以及绳索拉力水平对机构振动特性的影响,并通过仿真研究了不同工况下机构的振动规律。搭建了空间冗余索并联机构的缩比样机并开展了机构的振动特性试验,进一步验证了振动模型的正确性以及仿真结果的有效性。结果表明:运动平台在中心位置处时各阶模态是解耦的,不同方向的振动相互独立;在边缘位置处,各阶模态具有强耦合性,单方向的干扰力会引起多个方向的振动,且振动频率以一、二阶固有频率为主。研究结果对于索并联机构的振动控制具有指导意义。

移动式放射性废水应急处理装置的设计与试验研究

为了应对核电站突发严重事故时产生的高含盐放射性废水,设计制造了一套处理量为5 m~3/h的移动式放射性废水应急处理装置。该装置采用了“过滤+反渗透+离子交换”的组合工艺。配制Co^(2+)、Sr^(2+)、Cs^(+)质量浓度均为100 mg/L,TDS=7 000 mg/L的模拟放射性废水,用于评价该处理装置的性能。结果表明,该移动式放射性废水应急处理装置对Co^(2+)、Sr^(2+)、Cs^(+)的总去污因子(DF)分别为1.19×10^(5)、1.02×10^(5)、7.30×10^(3),对3种核素的综合去污因子为1.74×10^(4),3种核素的总去除率大于99.99%;同时,该装置对模拟放射性废水中的盐类也具有良好的去除效果。基于该移动式放射性废水应急处理装置对废水中核素的优异去除效果,其可以作为核电站放射性废水的应急处理方案。

miR-150在套细胞淋巴瘤中的表达及意义

目的:探讨套细胞淋巴瘤(mantle cell lymphoma,MCL)中miR-150的表达情况及其临床意义。方法:通过定量RT-PCR检测29例初治MCL患者及7例正常人外周血B细胞中miR-150和c-Myc的表达水平,探索miR-150和c-Myc表达之间的关系;利用RNAi阻断MCL细胞系Mino和HBL-2中c-Myc表达后,检测miR-150的变化,确定c-Myc是否参与miR-150的表达调控;抑制P493-6细胞表达c-Myc后,观察miR-150的变化,进一步明确miR-150是否受c-Myc调节;将pre-miR-150电转HBL-2细胞系,通过集落形成试验明确miR-150对细胞增殖的影响,Western blot检测c-Myb蛋白的变化。结果:与正常人外周血B细胞相比,MCL患者低表达miR-150、过表达c-Myc,两者的表达呈负相关;阻断c-Myc后,Mino和HBL-2细胞的miR-150表达增加;抑制c-Myc表达后,P493-6细胞的miR-150表达增高;过表达miR-150后,HBL-2的c-Myb蛋白表达水平和集落形成能力下降。结论:MCL患者低表达miR-150的原因可能与其c-Myc过表达有关。miR-150能够抑制MCL的增殖,在MCL的治疗中具有潜在价值。

韩国中小学校园暴力事件的校内调解及启示

韩国的校园暴力发生率较高,为了预防校园暴力,韩国制定《学校暴力预防及对策法》,实施校园暴力的预防项目。学校暴力对策自治委员会负责调解校园暴力纠纷,恢复学生的关系,防止矛盾扩大化。同伴调解是学生主导的纠纷解决机制,体现了学生自治,有助于创造和平的校园环境。为治理校园欺凌,我国出台若干对策和规定,但在治理校园欺凌方面还存在不足,韩国的经验对我国具有一定的借鉴意义。我国应当在校园欺凌的治理中进一步发挥学生的自主性,赋予学生欺凌治理委员会以调解功能,并吸收更多专业力量的参与。

日本儿童被害人司法询问制度及启示

在学界以及社会团体的大力推动下,日本于2015年正式建立检察、警察、儿童福祉三个机构的联合司法询问制度。司法询问的程序和方法是在心理学家主导下经过长期研究和实践后确立的,主要包括导入和建立信赖关系、儿童自由报告、结束三个阶段。尽可能询问一次、禁止诱导性询问、引导儿童自由陈述、对询问结果进行录音录像是司法询问的鲜明特点。目前我国一些地区探索建立"一站式"询问模式,应当发挥心理学家、精神医学家的作用,扩大联合询问主体的范围,注重提升儿童陈述的真实性,建立询问技能的培训机制。

论离婚诉讼中离婚教育制度的构建

为了发挥家事审判的诊断、修复和治疗作用,保护未成年子女的利益,我国有必要建立离婚教育制度。美国、韩国离婚教育制度的发展比较成熟,当事人接受离婚教育是一项程序上的义务,拒绝接受教育的,法官可以依法作出处罚决定。我国在建立离婚案件当事人教育制度时,既要考虑本土实际情况,也有必要借鉴国外经验。在制度的具体内容方面,应当围绕教育项目开发,教育内容,离婚教育授课人员,接受教育的条件、形式和时间,拒绝接受教育的法律后果等若干问题进行研讨。

核电水池水下焊接ROV线缆稳态力学特性

设计搭载有焊接装置的有缆水下机器人(ROV);建立部分处于空气中、部分处于水下的线缆稳态力学模型;将常微分方程组形式的模型求解问题转化为初始值求解问题,并以ROV和线缆之间连接点的状态值为初始值,通过四阶龙格-库塔算法求解得到ROV运动速度、水深、线缆入水角和线缆长度等因素与线缆的张力、法向剪切力和副法向力矩等稳态力学特性之间的变化规律。研究结果表明:本文所提出的方法可用于评估多种因素对ROV稳态运动的影响,并能够为改进ROV的设计和控制策略提供参考。

燃煤电厂开展大规模碳捕集的技术路线选择及经济敏感性分析

为研究燃煤电厂开展大规模碳捕集的可行性,以某100万t/a的典型碳捕集装置为例,对国内外碳捕集装置的技术路线和经济敏感性进行了分析。结果认为:我国开展大规模碳捕集示范,选择技术路线时,应以改进的化学吸收法碳捕集技术为主;选择吸收剂时,应以得到工业验证的改进型复合胺吸收剂为主,同时可适当考虑未来采用其他吸收剂体系的备用措施;选择节能工艺时,应结合投入和产出比,优先选择烟气预冷、级间冷却、贫富液分流、闪蒸压缩等成熟工艺;投资成本中设备购置费占比高达83.8%,应重点做好关键设备的优化和选型;运行成本中蒸汽和电耗成本占比达到72.8%,项目建设中应优先选择蒸汽和用电成本较低电厂;在敏感性参数波动范围为±10%时,投资成本、单位捕集能耗、蒸汽价格、电价、吸收剂单价对最终碳捕集综合成本的敏感性影响大小分别为6.2、12.4、12.5、8.3、2.0元;蒸汽价格、单位捕集能耗、电价是影响碳捕集成本的显著因素,其次是投资成本、吸收剂单价等。

Adding Sub-chain Method for Structural Synthesis of Planar Closed Kinematic Chains

For at least the past five decades,structural synthesis has been used as a main means of finding better mechanisms with some predefined function.In structural synthesis,isomorphism identification is still a problem unsolved well,and to solve this problem is very significant to the design of new mechanisms.According to the given degree of freedom（DOF） and link connection property of planar closed chain mechanisms,vertex assortment is obtained.For solving the isomorphism problem,a method of the adding sub-chains is proposed with the detailed steps and algorithms in the synthesizing process.Employing this method,the identification code and formation code of every topological structure are achieved,therefore many isomorphic structures could be eliminated in time during structural synthesis by comparing those codes among different topological graphs,resulting in the improvement of synthesizing efficiency and accuracy,and the approach for eliminating rigid sub-chains in and after the synthesizing process is also presented.Some examples are given,including how to add sub-chains,how to detect simple rigid sub-chains and how to obtain identification codes and formulation codes et al.Using the adding sub-chain method,the relative information of some common topological graphs is given in the form of table.The comparison result is coincident with many literatures,so the correctness of the adding sub-chain method is convinced.This method will greatly improve the synthesizing efficiency and accuracy,and has a good potential for application.

合理惩戒抑或体罚:日本中小学体罚纠纷的司法观点及启示

日本教育法律规定教师享有惩戒权但禁止实施体罚。为了指导教师正确行使惩戒权,日本文部科学省在有关通知中对属于体罚的行为和不属于体罚的行为做出参考性例举。日本法院在审理有关体罚纠纷案件时,根据事件具体情况在考察相关要素的基础上进行认定。其中,"有形力行使"方式、教育的必要性、体罚行为的程度和时间、学生违规行为的样态、学生的身体状况等成为法院重要的考虑因素。未来我国在《中小学教育惩戒规则(试行)》的落实和完善中应当正确把握惩戒的目的和性质,明确是否允许行使合理限度的有形力,发挥司法判决的指引作用和导向作用。

楼板传热对户式辐射空调系统供冷能力的影响

为了分析不同毛细管网安装方式下楼板传热对户式辐射空调系统供冷能力的影响,通过数值模拟对有效散热量、散热损失和散热损失比例进行对比。结果表明:对于毛细管网抹灰安装方式,当保温层铺设于抹灰层上或铺设于上层房间地板层下时,随着保温层厚度的增加,散热损失比例从33%降至18%;散热初期将保温层置于上层房间地板层下产生的散热损失较大,需要的水温更低,存在结露风险,且不适合采用间歇运行控制策略;对于毛细管网石膏板吊顶安装方式,保温层对其散热损失比例影响较小,散热损失比例在6%~7%,且散热损失基本保持恒定,是目前降低散热损失较好的施工方式,且适合采用间歇运行控制方式。

工业烟气中CO_(2)直接用于增施气肥的流动及扩散特性

工业烟气中的CO_(2)浓度较低,并且含有不同污染物,能否直接用作增施气肥存在一定的不确定性。为研究将工业烟气中CO_(2)直接用于农业生产中增施气肥的可行性,对工业烟气排放后的烟气特性、CO_(2)组成、污染特性进行了分析和评估。基于CFD数值模拟技术,对工业烟气在大棚内的CO_(2)扩散特性进行了模拟分析。研究结果表明,工业烟气中含有不同的污染物成分可能会对大棚内的环境空气质量产生影响,需经过合理评估并采取适当措施后方可满足农业生产的要求。基于燃煤电厂排放的烟气特点,在CO_(2)吸收速率为5×10^(-8)m^(3)/s、烟气稀释倍数为100,控制进入大棚内的SO_(2)、NO_(2)、Hg、HF和PM等污染物浓度达到15 mg/m^(3)、8 mg/m^(3)、5μg/m^(3)、0.2 mg/m^(3)和7.5 mg/m^(3)时,可实现大棚内的污染物浓度达到环境空气质量标准的一级标准(GB 3095—2012),并且CO_(2)浓度满足植物生长的浓度要求。不同入口布置方式对大棚内的CO_(2)浓度影响较大,采用两边和中间同时布点的方案可以较好实现CO_(2)浓度在大棚内的均匀性要求。因此,工业烟气中的CO_(2)直接用于农业生产具有可行性,但在实际应用中,应结合烟气中的CO_(2)浓度、植物的吸收速率、CO_(2)喷入位置、稀释倍数和污染物浓度进行综合评估,并应用于农业生产。

飞行器变形翼研究现状与展望

传统固定构型机翼因其气动外形难以满足飞行器日益增长的性能要求,因此飞行器变形翼研究得到广泛的关注,已成为当前国际航空航天领域的研究热点,是飞行器实现大空域、宽速域的关键技术,其发展趋势是多维度、大变形、高刚度、轻量化等。近年来,科研人员设计出多种形式的变形翼,如变弦长、变后掠、变展长、展向变弯曲、弦向变弯曲、翼型变厚度等。根据翼面内变形和翼面外变形对变形翼进行分类,详细阐述变形翼的研究现状。分析飞行器变形翼研究发展趋势,包括多维度变形机构与大承载连续光滑变形蒙皮结构设计、高效能驱动器及分布式驱动技术、变形翼机构-蒙皮-驱动一体化设计与优化、融合环境的变形翼设计与验证等关键技术,为飞行器变形翼研究提供借鉴与参考。

类空化效应下的水下螺旋桨推进器推力预测

类空化效应是由于水下螺旋桨推进器近水面高速旋转时,在螺旋桨与水面之间形成漩涡,从而将空气吸入桨内导致推进器效率极大降低,引起推力损失和噪声的现象。螺旋桨推进器作为大多数水下机器人的唯一动力源,类空化效应的产生将极大影响机器人运动控制的稳定性。提出了一种基于高斯过程的水下螺旋桨推进器推力预测方法,可以实现类空化效应下的高精度推力预测。介绍了类空化效应并揭示类空化效应的产生机理。建立了基于贝叶斯估计的推进器推力模型,对未出现空化效应时的推进器推力进行准确预测。在此基础上,提出了基于高斯过程的推进器推力预测模型,利用基于贝叶斯估计的推力预测模型与基于高斯过程的类空化误差补偿,实现对类空化效应下的推力预测。通过试验验证了基于高斯过程的类空化预测模型的精确性与有效性,为水下机器人近水面的高精度运动控制奠定基础。

基于阻抗控制的机器人旋拧阀门轴向位置自适应跟踪

针对核电救灾环境机器人作业需求,面向旋拧阀门末端接触力的鲁棒性问题,开展了基于阻抗控制的阀门轴向位置自适应跟踪研究,实现了自适应阻抗控制对阀门轴向位置的有效跟踪。阻抗控制可以较好地实现对接触力/位置动态响应的调节却无法做到精确的位置跟踪,且对末端接触不稳定的鲁棒性较差。为在旋拧阀门中解决该问题,设计了一种鲁棒性更好的新型阻抗模型,并结合自适应控制设计了基于新型阻抗模型的位置跟踪策略,较好地解决了对阀门手轮轴向位置的跟踪。在SolidWorks、ADAMS和Matlab/Simulink联合仿真平台上进行了机器人旋拧阀门仿真,并在搭建的机器人旋拧阀门作业平台进行了试验验证。结果表明,该自适应方法可以精确地实现对阀门手轮轴向位置的跟踪,同时提高了作业系统对末端接触不稳定问题的鲁棒性。

面向在轨装配的八索并联机构构型设计与工作空间分析

针对大型空间结构的在轨装配任务,提出了由八根绳索驱动的索并联机构,具有结构简单、质量轻、工作空间大的特点;针对绳索并联机构的构型综合问题,定义了出线点和绳索与中心执行器连接点的关联矩阵,在此基础上考虑约束条件综合出了八索并联机构的18种有效构型;计算了不同构型的力封闭工作空间以及针对在轨装配任务时的力螺旋可行工作空间,以工作空间体积为指标筛选出了最佳构型;分析了绳索拉力范围以及绳索与中心执行器连接点的位置变化对机构力螺旋可行工作空间的影响,并且对连接点的位置参数进行了优化。

水下焊接机器人变质心补偿控制

为了补偿由于3自由度直角坐标式机械臂移动引起的HITUWV水下焊接机器人质心变化,提出基于变质心模型的自适应滑模控制方法(CVM-ASMC).首先建立机器人变质心模型,精确地描述水下焊接机器人的变质心特性.随后,设计基于变质心模型的自适应滑模控制器,实现高精度变质心补偿.实验结果表明,相较于传统PID(比例-积分-微分)控制器与基于模型的PID控制器,提出的CVM-ASMC具有更高的精确性、更好的稳定性以及更低的能耗.因此,CVM-ASMC可以满足水下作业稳定与高精度运动控制要求.

多构态星球车质心测量方法与试验研究

研究确定多构态星球车质心位置的测量方法,对提高整车控制性能和越障能力、降低行驶能耗具有重要意义。通过分析星球车的构型特点及其构态与质心位置的关系,确定采用举升法的测量原理进行质心测量。基于星球车的构型,给出构态变换矩阵,并根据静力平衡方程和举升法的测量特点,建立适应多构态星球车质心测量计算的统一模型;在此基础上推导给出测量精度更高的降维质心测量计算模型。充分考虑星球车六轮多构态的特点,确定质心测量系统的测试台采用六套可升降关节臂式测量单元的构型方案,进而设计星球车质心测量系统的机械系统和电控系统,并完成系统样机的研制。应用星球车质心测量系统样机进行多构态下星球车质心测量试验,验证所给出的质心测量方法和所研制的质心测量系统的有效性。根据试验数据,拟合得到星球车质心与构态参数的关系曲线,并通过进一步分析获得星球车质心变化区域,确定星球车质心区域端点所对应的构态参数。质心测量试验及其数据分析的结果,为星球车的地面低重力模拟行驶试验和运动控制提供数据参考。采用蒙特卡洛法对多构态下的质心测量不确定度进行评定,根据评定结果得到星球车各方向质心测量精度分别为0.28 mm、0.33 mm和0.89 mm。