牵引式油莎豆收获机设计与试验

根据东北地区油莎豆收获的农艺要求以及土地情况,为切实解决油莎豆收获机械化程度低、收获成本高、油莎豆根、豆、土分离困难的问题,设计一种牵引式油莎豆收获机。通过升运网链系统、脱粒滚筒、双层4阶4箱式逐稿器分离装置、清选风机和具有漏土功能的籽粒输送系统等工作部件,使油莎豆收获过程具有良好的分离性、流动性和多重清选功能,可有效防止根茎的缠绕、筛网堵塞和分离不净等问题。田间作业试验结果表明:该机具有动力消耗小、作业效率高等特点,样机的整体收获洁净率可达到90.86%。

基于ISSA-LSTM的热舒适短期预测模型

为解决在测试日内的短期预测过程中,农村城镇人体热舒适中建筑惰性及人员等随机因素使人体感受变化的样本对预测结果影响大而导致预测精准度低的问题,提出基于改进麻雀搜索算法(ISSA)优化长短期记忆神经网络(LSTM)的方法建立新型户用空调热舒适短期预测模型;首先,对测试日气象数据进行动态性分析,对数据进行有效性验证并构建多种热舒适预测模型;随后选用新型用户热舒适短期预测模型(ISSA-LSTM)对热舒适进行预测。结果表明,模型的最高预测均方误差(MSE)比麻雀搜索算法(SSA)和蜣螂优化算法(DBO)优化LSTM分别提高了0.02296和0.10827,采用ISSA-LSTM方法后改善了短期热舒适预测的精度问题,并提高了分体式空调通过热舒适来控制温度的性能。

基于自适应升维和卷积自注意力的轴承故障诊断网络

深度学习网络是一种端到端的黑箱模型,对网络进行可解释分析可以更深入理解网络内部运行机理以便合理优化网络结构和调参。目前基于Transformer网络的轴承故障诊断模型必须借助时频分析等方法对时域信号进行升维,使其转换为时频图等二维图像以便于可解释分析,这种方法存在着升维过程中参数固定、网络参数量过大和网络可解释性较差等缺点。针对以上问题提出融合网络内自适应升维方法、卷积自注意力模块(convolutional self-attention module)以及中间层类激活热力图(mid layer class activation map, ML-CAM)的卷积自注意力自适应升维网络(convolutional self-attention adaptive dimension-increasing network, CSADI-Net)。卷积自注意力模块使用卷积层获取特征图的查询(query, Q)、键(key, K)和值(value, V),极大地减少了可训练参数量;网络内自适应升维方法通过内部特征图拼接等操作将升维过程与网络训练融合,使其具有自适应参数调节的能力;中间层类激活热力图可以将网络内升维方法所得二维特征图上各个部位的关注度以热力图的形式展现,是一种直观的可视化可解释分析方法。此外,对CSADI-Net和ML-CAM进行了测试,CSADI-Net在凯斯西储大学轴承数据集上的准确率可以达到97.32±0.12%并且可以完全分类大连大学实测轴承故障数据集,同时使用ML-CAM对CSADI-Net在两数据集各样本上绘制了类激活热力图,解释了网络运行机理,证实CSADI-Net具有高准确率,高抗噪性能,可解释性强等优点。

负载花椒精油的玉米醇溶蛋白-柑橘果胶乳液性能评价

目的研发出一款新型的花椒精油Pickering乳液,为花椒精油Pickering乳液的制备和花椒精油应用场景的拓宽提供参考。方法以花椒精油为油相,玉米醇溶蛋白-柑橘果胶复合纳米粒子为固体颗粒,制备花椒精油Pickering乳液。研究复合纳米粒子质量浓度(20、25、30、35、40 g/L)对Pickering乳液粒径、电位、微观结构、稳定性、流变特性等理化性能和抗氧化性能、抑菌性能等功能活性的影响。结果随着复合纳米粒子浓度的提高,乳液的粒径呈先降后增趋势,ζ-电位绝对值、包埋率则呈先增后降趋势,当质量浓度为35 g/L的时候,乳液粒径最小为1900.3 nm、ζ-电位和包埋率最大分别为32.7 mV、95%;此浓度下乳液贮藏稳定性最好,且具有优异的温度稳定性,在酸性(pH=2、3、4)和碱性环境(pH=8、9)下稳定性表现良好;所有乳液均显现出明显的剪切变稀行为,属于假塑性流体;在低频下乳液损耗模量大于储能模量,呈流体状态;相较于花椒精油,负载花椒精油的Pickering乳液的抗氧化性能和抑菌性能得到了显著提高。结论复合纳米粒子质量浓度为35 g/L时制备的负载花椒精油Pickering乳液具有较好的稳定性、抗氧化和抑菌性能。

基于ThermaKin模型的环氧树脂热解反应动力学与热力学研究

为评估环氧树脂涂层材料的火灾危险性,提出了一种借助ThermaKin模型解析腰果酚改性胺固化的环氧树脂(EP-PAA)材料热解特性的方法。该方法通过对热重分析(TGA)试验结果进行数值反演,获取EP-PAA材料的热解反应动力学参量,并通过对差示扫描量热分析(DSC)试验结果进行数值反演,求取EP-PAA材料的固相反应物与生成物的比热容及热解反应热,建立完整的热解反应模型。结果表明:EP-PAA材料的热失重主要集中于550~800K温度区间,且其质量损失速率峰呈双峰分布;通过由两步连续一级反应(均为吸热反应)组成的热解反应模型实现了对TGA和DSC试验结果的准确预测;不同升温速率条件下该热解反应模型的残碳值和质量损失速率峰值预测结果与TGA试验结果的误差分别小于5%和8%,该研究结果进一步验证了本模型的可靠性和准确性。

外部载荷对硅电极锂电池循环性能的影响

硅具有高比容量和低电压平台等优点,被认为是最有前途的锂离子电池负极材料之一。然而,硅电极在锂化/脱锂过程中巨大的体积膨胀以及伴随的材料破裂和粉化,限制了其倍率性能和循环性能。现有研究表明,在循环过程中对硅电极施加外部载荷能有效提高电池的循环性能。本研究提出了一种宏观调控方法,即通过施加外部机械载荷以提高硅电极锂离子电池的容量保持率。采用设计定制的原位充放电加压实验设备,以CR2032纽扣电池为对象开展实验,通过充放电循环测试验证了该方法的有效性。实验结果显示,在CR2032电池表面施加0.2 MPa大小的轴向外部载荷,可以有效抑制硅电极在充放电过程中的膨胀,并调节电池内部状态。经过50个充放电循环后,电池容量保持率将从无外部载荷时的59%提升至70%。同时,由于硅电极活性物质颗粒在锂化和脱锂过程中存在不同的应力状态,提出了一种新的调控方法,即在循环过程中在电极材料的锂化阶段施加0.1 MPa大小的外部载荷,并在脱锂阶段施加0.2 MPa的载荷。实验结果证明,该方法可以进一步提高硅电极锂离子电池的循环性能。此外,电极表面的扫描电子显微镜成像结果也支持了这一结论。本研究采用的外部机械载荷施加方法,为从宏观角度提高硅负极锂离子电池性能提供重要的借鉴。

两种前路手术方式治疗相邻双节段颈椎病的疗效对比研究

目的对比分析前路颈椎间盘切除椎间植骨融合术(anterior cervical discectomy and fusion,ACDF)与前路颈椎椎体次全切除植骨融合术(anterior cervical corpectomy and fusion,ACCF)治疗相邻双节段颈椎病的临床疗效。方法回顾分析黄山市人民医院2018年1月至2022年6月收治的102例相邻双节段颈椎病患者资料。其中ACDF组50例,男22例,女28例;年龄41~78岁,平均(54.78±10.22)岁;ACCF组52例,男40例,女12例;年龄31~78岁,平均(56.06±10.32)岁。比较两组的围手术期指标、并发症发生率、Odom’s分级优良率、疼痛视觉模拟评分(visual analogue scale,VAS)、日本骨科协会(Japan orthopaedic association,JOA)评分、颈椎功能障碍指数(neck disability index,NDI)、颈椎Cobb角、颈椎整体活动度(range of motion,ROM)、上下位相邻节段活动度和相邻节段退变(adjacent segment degeneration,ASD)发生率。结果术前两组患者VAS、JOA评分及NDI比较差异无统计学意义(P>0.05)。ACDF组手术时间更短、术中出血量及术后引流量更少、住院时间更短、术后并发症发生率更低(P<0.05)。术后随访15~22个月,平均(18.23±1.50)个月。两组VAS、JOA评分、NDI较术前均显著改善(P<0.05);两组间手术优良率、颈椎ROM、上下位相邻节段活动度和ASD发生率比较差异无统计学意义(P>0.05);ACDF组的颈椎Cobb角大于ACCF组(P<0.05)。结论对于相邻双节段颈椎病患者,ACDF、ACCF均有良好的手术疗效,可改善颈椎功能及神经功能,但均存在一定的并发症发生率和相邻节段退变发生率,术后一定程度上减少了颈椎活动度。相比而言,ACDF的优势在于手术创伤小、并发症发生率低、能更好地改善颈椎曲度。

低轨通信卫星双向测量差分定位方法

在非地面网络中,依托低轨通信卫星的星地链路、卫星载荷以及地面终端等资源,实现定位解算,是实现未来6G通感一体化的重要技术手段之一。在手机直连卫星等场景下,终端设计上往往只与一颗卫星进行通信,探索单星定位方法具有十分迫切的意义。针对以往单星连续观测定位精度因子差、时钟同步困难、收敛速度慢等难题,提出了一种低轨星座场景下的双向测量差分定位方法,并基于卫星位置精度因子设计了位置更新策略。利用星地链路,采用单程双向测距方法消除时钟误差,通过时间累计测量、终端随机切换的方式弥补单星观测的空间缺陷,优化了终端定位性能。在仿真场景下,基于SpaceX的卫星轨道参数,对所提方案进行了验证,结果表明,采用随机切换卫星的方法进行测量,相比于未切换保持单星测量的终端,定位性能提升近100%;联合解算多个时刻观测数据,能够提升精度收敛速度,减小定位误差,在180 s的仿真时间内利用512次观测数据,当终端切换次数为19次时,最优定位精度可达299.5 m。

刺五加有效成分及其抗肿瘤作用机制的研究进展

刺五加为临床常用的抗肿瘤中药之一,具有抗肿瘤、抗氧化、抗炎、增强免疫等功效。现代研究发现,刺五加含有苷类、多糖类、黄酮类、木脂素类、香豆素类等多种有效成分,能够通过诱导肿瘤细胞凋亡、抑制肿瘤细胞迁移和侵袭、阻滞肿瘤细胞周期、抑制肿瘤细胞增殖、增强机体免疫功能、调节肿瘤细胞自噬等方式发挥抗肿瘤作用。目前刺五加抗肿瘤作用的研究大多局限在其单一有效成分、有机化合物提取、体外试验等方面,而针对刺五加有效成分抗肿瘤药理作用机制、刺五加水提取物研究较少,可作为进一步的研究方向。

D波段行波管电子光学系统设计

提出一种用于D波段行波管的电子光学系统设计方案,包括电子枪和永磁聚焦系统,并进行了验证。电子枪采用经典皮尔斯电子枪结构,阴极发射面的外层设置阴极套壳,抑制阴极边缘杂散发射;采用圆柱形控制极替代锥形控制极,同时在聚焦极加负偏压,调节电子注的压缩状态。所设计电子枪工作电压为19 kV,提供电子注电流57 mA,注腰半径为0.068 mm,射程为14.9 mm。为在半径0.15 mm的电子通道中稳定地聚焦和传输电子注,永磁聚焦系统采用周期永磁聚焦系统。峰值磁场为布里渊磁场的2.9倍,增加了电子注刚性。模拟结果显示,传输的电子注最大波动半径小于0.1 mm。按所设计的电子光学系统加工组装了试验流通短管,测试结果显示电子注电流为49.83 mA,收集极电流为49.6 mA,对应电子注流通率达到99.5%,实现了设计目标。

基于改进蜣螂算法的多区域空调系统需求响应DMPC供冷策略

针对夏季电网高峰期间办公建筑空调系统的峰值负荷造成电网短缺等问题,提出一种基于需求响应的多区域空调系统分布式模型预测控制(DMPC)供冷策略;以西安市某办公建筑的5个区域为研究对象,分别建立该办公建筑的物理模型及空调系统能耗数学模型,并验证模型的准确性;构建多区域空调系统仿真模型,优化目标为最小化空调系统运行能耗和室温与设定值的误差最小;选取蜣螂算法作为优化工具,并针对该算法存在全局搜索速度慢、易早收敛和陷入局部最优等缺点;采取混沌映射策略优化种群初始化,生成更加均匀的种群以提升种群个体质量;利用螺旋搜索策略对蜣螂的觅食和繁殖行为进行更新,进一步扩展算法的全局搜索性;同时引入随机扰动和自适应因子改进蜣螂的偷窃行为,改善算法易陷入局部最优等问题;运用改进后的蜣螂算法对DMPC的滚动优化进行优化求解,并与PID温度反馈控制进行对比,验证DMPC的控制性能;实验结果表明,在所研究的5个区域中,DMPC比PID控制方法的响应速度分别提升了8.91、8.65、12.04、5.79和1.79%;结合需求响应策略利用分时电价进行调控,提出温度与启停优化调控策略对空调系统的峰值负荷进行削峰转移;结果表明两种预冷启停优化策略的峰时负荷转移率分别为27.29%和29.16%,可以有效地将系统高峰时段的冷负荷转移到其他时段,降低电网运行压力。

大学校园植物物候格局及其气候驱动因子研究——以海南大学为例

植物的物候格局通常随时间而变化,展叶、开花和结实的出现时间和数量因年而异,或因事件而异,然而,热带地区的物候格局在很大程度上仍然是未知的。该研究利用海南岛海口市海南大学校园3年的物候监测数据,分析植物的展叶、开花、结实物候格局。对物候期与环境变量进行多重回归分析影响热带地区植物物候的主要气候因子。结果表明,热带地区植物物候格局具有明显的季节性,展叶、开花和结实分别集中在4月—6月、4月—8月、5月—11月;影响展叶和开花物候格局的气候因子均为月均日照时长,每月结实物种数与气温相关,尤其是每月果实成熟物种数与月最低气温呈显著相关。不同功能群之间物候期存在差异,灌木展叶早于草本和乔木,风媒植物展叶早于虫媒植物,肉质果型植物展叶和果实成熟时间早于非肉质果型植物。乔木开花比草本和灌木早,非肉质果型植物开花时间比肉质果型植物早,风媒植物果实成熟早于虫媒植物。这些对将来预测热带物候事件具有重要意义。

矢量捷变信号源的设计与实现

针对新一代雷达、通信等电子设备测试和复杂电磁环境构建等对宽带矢量捷变信号的应用需求,综合运用直接模拟频率合成(Direct Analog Synthesis,DAS)、锁相频率合成(Phase-Locked Loop,PLL)、直接数字频率合成(Direct Digital Synthesis,DDS)、I/Q数字矢量调制等信号产生方式,进行了宽带矢量捷变信号产生技术研究,突破了频率捷变、功率捷变、调制捷变、高速时序同步及控制、复杂电磁信号产生等关键技术,所研制的矢量捷变信号源融合了矢量信号源、捷变信号源、低相位噪声信号源的优势,实现了40 GHz频率范围、100 ns捷变时间、1 GHz瞬时带宽等先进技术指标。

基于列线图模型评估TG/HDL-C和非HDL-C/HDL-C对腹膜透析患者预后的预测价值

目的探讨血清甘油三酯/高密度脂蛋白胆固醇(TG/HDL-C)和非HDL-C/HDL-C与腹膜透析患者5年全因死亡风险的关系。方法选取医院2016年4月至2020年6月行腹膜透析的慢性肾脏病患者200例,通过受试者工作特征曲线(ROC曲线)确定基线TG/HDL-C和非HDL-C/HDL-C的最佳截断值,以对5年全因死亡风险进行预测。采用Kaplan-Meier生存曲线和COX比例风险回归模型评估TG/HDL-C和非HDL-C/HDL-C的预测价值,并建立列线图模型。结果TG/HDL-C和非HDL-C/HDL-C预测腹膜透析患者死亡风险的最佳截断值分别为1.92和2.78。完成随访200例,死亡52例。其中,TG/HDL-C<1.92组142例,TG/HDL-C≥1.92组58例,非HDL-C/HDL-C<2.78组101例,非HDL-C/HDL-C≥2.78组99例。与TG/HDL-C<1.92组比较,TG/HDL-C≥1.92组患者年龄、白细胞计数、总胆固醇、TG、非HDL-C、使用调脂药例数均显著升高(P<0.05),HDL-C显著降低(P<0.05);与非HDL-C/HDL-C<2.78组比较,非HDL-C/HDL-C≥2.78组患者年龄、白细胞计数、总胆固醇、TG、低密度脂蛋白胆固醇、非HDL-C、使用调脂药例数均显著升高(P<0.05),HDL-C显著降低(P<0.05)。单因素和多因素COX比例风险回归模型分析结果显示,TG/HDL-C≥1.92[HR=4.16,95%CI(2.14,7.12),P<0.001]和非HDL-C/HDL-C≥2.78[HR=2.16,95%CI(1.29,4.53),P<0.001]与腹膜透析患者5年全因死亡风险增加独立相关。腹膜透析患者死亡风险列线图模型ROC曲线下面积(AUC)为0.817[95%CI(0.752,0.881),P<0.001]。结论TG/HDL-C和非HDL-C/HDL-C可有效预测腹膜透析患者的5年全因死亡风险。

固化剂固化粉煤灰-土的工程性能分析

通过分别掺入水泥和固废基固化剂对粉煤灰-土进行固化试验,研究对比两种固化材料对粉煤灰-土的固化效果的差异.通过无侧限抗压强度试验和水稳定性试验探讨固化剂掺量、种类和龄期对粉煤灰-土性能的影响,综合评价两种固化材料固化粉煤灰-土的综合路用性能,并通过X射线衍射分析固化材料固化粉煤灰-土的微观机制.结果表明:相同龄期条件下的固化粉煤灰-土的无侧限抗压强度与固化材料的掺量呈正相关关系.相同固化材料掺量条件下,固废基固化剂固化粉煤灰-土的7d强度低于水泥固化粉煤灰-土,28d强度赶超水泥固化粉煤灰-土.固化粉煤灰-土的水稳定性系数随固化材料掺量的增加而提升,而随龄期的延长出现降低的规律.固废基固化剂固化粉煤灰-土的水稳定性系数后期要优于水泥固化粉煤灰-土的水稳定性系数.

CAE软件操作小百科(66)

1 Abaqus显式分析与隐式分析有何不同?Abaqus提供显式和隐式2种求解类型。显式求解适用于处理动态问题,尤其是高速冲击或爆炸问题。在显式求解中,时间步长明确定义,并且每个时间步长都直接计算结果,无须迭代过程。这种方法对于具有明显惯性效应的问题非常有效,例如冲击、爆炸、碰撞等。显式求解的优点是计算速度快,但受稳定性条件的限制,适用于短时间内发生的动态行为。

课程思政融合人文教育在老年医学本科护理实践教学中的应用

目的:探讨课程思政融合人文教育在老年医学本科护理实践教学中的应用效果。方法:选取2020年9月-2022年8月于锦州医科大学附属第一医院老年医学科实习的锦州医科大学临床护理专业学生40名作为研究对象,随机分为对照组和教改组,各20名。对照组采用传统带教模式,教改组采用课程思政融合人文教育的教学模式。比较两组教学效果。结果:两组护理技能考核成绩比较,差异无统计学意义(P=0.241)。教改组教学模式满意度、人文素养性、思想觉悟性、教学推广度评分高于对照组,差异有统计学意义(P<0.001)。结论:课程思政融合人文教育在老年医学本科护理实践教学中的应用效果较好,能够改善教学质量,为临床护理实践教学提供新思路和模式。

LiF掺杂对BiFeO_(3)-BaTiO_(3)陶瓷结构、铁电和压电性能的影响

采用固相反应法制备0.7BiFeO_(3)-0.3BaTiO_(3)+0.35%(摩尔分数,下同)MnO_(2)+x%LiF(BF-BT-MN-x LF)压电陶瓷。采用XRD,SEM,铁电测试系统和精密阻抗分析仪测试陶瓷的物相组成、显微结构和铁电、压电性能。结果表明:LiF掺杂加强晶格畸变,促进烧结和晶粒生长,改善压电性能的温度稳定性。Li^(+)和F-不等价取代A/B位产生的复合缺陷偶极子,转向速度滞后于外加电场的变化,导致电滞回线呈现夹持现象。同时,对BF-BT-MN-x LF陶瓷的退极化行为以及居里温度变化的研究表明,LiF掺杂显著提高陶瓷的居里温度T c和退极化温度T_(d),T_(c)和T_(d)分别由500℃和410℃(x=0)升高到550℃和505℃(x=0.50)。当LiF掺杂量为0.50%时,在860~1020℃温度范围内烧结的陶瓷始终保持较高的压电系数,d_(33)=176~202 pC/N。x=0.50的陶瓷样品在960℃烧结表现出最佳的压电性能:d_(33)=202 pC/N,k_(p)=34%,T_(c)≈550℃,T_(d1)≈505℃。

施肥对麻栎短轮伐期炭用林土壤、叶片养分及林分生长的影响

麻栎(Quercus acutissima)短轮伐期炭用林培育模式导致大量土壤养分输出,合理施肥是改善土壤肥力,提高林分生产力的关键措施。以砍伐4轮后的3a生麻栎萌生林为研究对象,开展3种施肥类型(有机肥、复合肥和有机肥+复合肥)和2种施肥量试验,分析不同施肥处理对林木胸径、地上生物量影响以及土壤养分和叶片养分含量的变化。结果表明,不同施肥处理对林木胸径多样性没有显著影响,但增加了林木个体大小分化。不同施肥处理地上生物量定期生长量比未施肥处理增加了14.4%~39.5%,但相同施肥类型施肥量对地上生物量的影响相对较小。土壤磷有效性较低是制约林木生长的主要因素,施肥改善了土壤养分状况,尤其是显著提高了土壤磷钾有效性。施肥并没有显著改变麻栎叶片氮磷养分含量,但有利于改善林木自身营养状况。综合来看,试验区麻栎炭用林培育以有机(2 250kg·hm^(-2)有机肥)+无机(500 kg·hm^(-2)复合肥)肥料配施效果较好,这对麻栎炭用林高效经营提供了重要依据。

450 nm半导体蓝激光对肾盂组织汽化切割效应的离体动物实验研究

目的 探究450 nm半导体蓝激光在不同作用距离、功率下汽化切割肾盂组织后的形态和热损伤范围。方法 将新鲜离体猪肾盂纵行剖开,切成约7 cm×5 cm×3 cm的方块。激光光纤固定在垂直于肾盂组织的机械臂上,光纤头与肾盂组织距离1~2 mm,以1~2 mm/s的恒定速度对肾盂组织进行切割,蓝激光功率5~30 W,再将切割后的肾盂组织固定于福尔马林中,采用肉眼及显微镜评估其形态、汽化深度、宽度及凝固厚度。结果 使用不同功率汽化肾盂组织时汽化效果不同,作用距离为2 mm、速度为2 mm/s,当激光功率为5 W时,汽化深度约0.9 mm,汽化宽度约0.25 mm,凝固层厚度约0.35 mm。随着功率的增加汽化宽度和深度随之增加,而凝固层范围即热损伤厚度介于0.35~0.50 mm;当功率大于10 W时,肾盂肌层组织易被穿透;当激光功率为20 W时,肾盂组织被汽化后组织切面呈现不规则的汽化效果。当激光作用距离为1 mm时,肾盂肌层组织容易被全层汽化;而激光汽化距离为2 mm、速度为2 mm/s时产生了较安全的能量治疗窗口。结论 450 nm半导体蓝激光可对肾盂组织进行安全有效的汽化切割,精准度高且热损伤小,有望用于临床成为治疗肾盂内病变的新的手术工具。