井下工程参数随钻测量系统研制

钻探过程中,随钻实时测量近钻头工程参数是动态调控钻探工艺的重要依据。针对钻探过程中各项工程参数测量的需要,设计了一套井下工程参数随钻测量系统。通过室内模拟试验环境对随钻测量系统进行了试验测试,结果表明,该系统能够测量井下温度、压力、扭矩、轴压及振动等工程参数,且测量误差较小,满足实际钻探项目的需求。

基于边缘增强和特征融合的伪装目标分割

伪装目标分割的任务是使用像素级分割掩码将与背景高度相似的目标进行准确分类和定位,与传统的目标分割任务相比更具挑战性。针对目标与周围环境高度相似、边界模糊、对比度低等问题,构建了一种基于边缘增强和特征融合的伪装目标分割方法。首先,设计了一组边缘提取模块,能够更准确地分割有效的边缘先验。之后,引入了多尺度特征增强模块和跨层级特征聚合模块,分别挖掘层内与层间的多尺度上下文信息。提出了一种简单的层间注意力模块,利用相邻层级间的差异有效滤除融合后存在的干扰信息。最后,通过将各级特征图与边缘先验逐级结合的方式,获得准确的预测结果。实验结果表明,在4个伪装目标基准数据集上,该模型的表现都优于其他算法。其中加权F值提升了2.4%,平均绝对误差减少了7.2%,在RTX 2080Ti硬件环境下分割速度达到了44.2 FPS。与现有方法相比,该算法能够更准确地分割伪装目标。

一种甲氧基封端苯基甲基硅树脂预聚体合成工艺的探究

以苯基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、甲醇、水为原料,水解缩合制备甲氧基封端的苯基甲基硅树脂预聚体.探究了水解和加料方式、溶剂、反应时间、温度等对反应过程及产物性能的影响,通过对预聚物组成、结构及性能的表征,确定了制备液体硅树脂预聚体的最优反应条件.

变几何涡轮燃气轮机总体性能研究

为深入了解变几何涡轮对燃气轮机的总体性能影响机理,通过部件法对燃气轮机进行建模,然后分别改变高压涡轮、中压涡轮和动力涡轮的第一级导向器喉道面积,在不考虑导叶两端调节机构和导叶间隙等对涡轮效率影响情况下,对燃气轮机总体性能的变化情况进行了系统地分析,并得出各截面的总温与总压变化情况。结果表明:在采用保持高压涡轮入口总温恒定的控制规律时,增大燃气轮机的高压涡轮流通能力,燃气轮机输出轴功率与耗油率均不断增加,高压涡轮流通能力增加10%,输出轴功率与耗油率分别上升2.83%与1.13%;增大燃气轮机的中压涡轮流通能力,导致燃气轮机输出轴功率降低,耗油率上升,中压涡轮流通能力增加10%,输出轴功率降低9.96%,耗油率上升3.63%;动力涡轮流通能力增加,燃气轮机输出轴功率先上升,后有小幅下降,耗油率增大,动力涡轮流通能力变化量从0增加到10%,输出轴功率降低0.05%,耗油率增加2.01%。

肿瘤相关基因改变与三级淋巴结构形成的关系及对肿瘤预后影响的研究进展

近年来多项研究表明三级淋巴结构(tertiary lymphoid structures,TLS)与大多恶性肿瘤良好预后及免疫治疗疗效相关,对临床的治疗决策选择具有重要作用,但肿瘤相关基因改变和TLS之间的关系还很少被研究,基因改变在TLS诱导调控中的具体作用如何?本文将对肿瘤TLS的组成和结构、形成机制、肿瘤相关基因改变与TLS关系、对肿瘤预后影响、以及未来展望等方面进行综述,更详细地了解TLS的功能及其基因改变在其中的潜在作用,以期为临床精准治疗及新药物的开发提供相关依据。

沥青路面构造深度分区域平面拟合算法

针对现有沥青路面构造深度计算方法易受外界和人为因素影响的问题,该文提出基于线激光三维数据的构造深度分区域平面拟合算法。该算法对采集的路面三维高度数据矩阵进行预处理,并提出一种基于斜率的点云数据自适应滤波算法。然后进行分块、确定中心点的局部极值,最后以三点一面的平面拟合算法为核心,计算沥青路面的构造深度。试验结果表明:该算法与电动铺砂法的相关性超过94%,计算复杂度为立体拟合法的1/3,并实现了采集样本由点到面的跨越。

铅冶炼场地土壤微生物群落结构与硫氧化菌作用

长期的铅冶炼生产活动给周边地区带来了严重的重金属污染。重金属污染土壤的微生物群落结构和组成对其风险评估和污染修复具有重要意义。本文选择某铅冶炼区域的周边环境,研究重金属污染在垂直剖面上对土壤微生物群落结构和组成的影响。结果表明,重金属含量随着土壤垂直深度的增加而逐渐降低,中度污染土壤中微生物群落多样性高于低污染土;无论污染程度如何,表层土壤微生物群落多样性均高于底层;相对丰度优势属包括Perlucidibaca、Limnobacter、Delftia、Hydrogenophaga、Thiobacillus、Sulfurifustis、Sphingopyxis,其中硫氧化菌(SOB)丰度较高。XRD结果表明,土壤中存在PbSO_(4),可能是由于SOB的富集对硫的氧化作用。这种硫循环特征可能是铅(Pb)转化为PbSO_(4)的稳定化修复潜力。

铅冶炼场地粉尘重(类)金属的迁移转化

粉尘是铅冶炼场地土壤重(类)金属的来源之一,但粉尘中重(类)金属的迁移转化机制尚不明确。本文系统研究了此过程中重(类)金属的地球化学行为和解离机制。实验结果表明,两类粉尘样品中Pb、Zn、Cd和As的总量和浸出均超过标准,其中,两类粉尘中约有80%的Pb、Zn为生物可利用态,底吹炉粉尘中70%以上的As为弱酸提取态,而还原烟化炉粉尘弱酸提取态的重金属为Cd,占比为60%。Pb同位素结果显示,表土中97.12%的Pb来自冶炼过程中排放的粉尘。XRD和MLA结果表明,粉尘中的主要矿物为PbSO_(4)、ZnSO_(4)和CdSO_(4),表土中的矿物主要是石英、方解石、白云石和白云母。利用地球化学模型对主要矿物进行拟合发现,在酸性条件下,Pb、Zn和Cd的解离主要依赖于硫酸盐矿物,而As的解离与氢氧化铁的吸附作用有关。

基于机器学习的钛合金弹性模量预测方法研究

目的探索一种高效可行的预测方法以提高钛合金弹性模量的预测精度,采用第一性原理计算方法与机器学习相结合的方式建立高精度的预测模型。方法通过数据挖掘获取材料数据库中钛合金的力学性质微观结构参数,结合第一性原理计算方法构建初始数据集,并对其进行预处理,包括噪音消除、归一化及标准化,以得到高质量的数据集。同时,采用随机森林特征重要性分析法对输入参数进行筛选,去除弱相关变量以降低预测模型的复杂度。在此基础上,构建随机森林模型、支持向量机模型、BP神经网络模型及优化后的GA-BP神经网络模型,综合对比各模型的回归能力,分析误差后选出最优的算法模型。结果最终建立了钛合金弹性模量预测模型,其中随机森林模型、支持向量机模型、BP神经网络模型、GA-BP神经网络模型的预测相关系数R分别为0.836、0.943、0.917、0.986。结论GA-BP模型对弹性模量的预测误差基本保持在5%~7%。遗传算法可以优化BP神经网络的权值和阈值,使预测精度大幅提升。说明通过该方法可以实现钛合金弹性模量的预测,大大节省研发和实验成本,加快高性能材料的筛选。

超声引导改良髂筋膜间隙阻滞与股神经阻滞用于老年股骨粗隆间骨折术后镇痛效果比较

目的比较超声引导下改良髂筋膜间隙阻滞与股神经阻滞用于老年股骨粗隆间骨折术后镇痛的效果。方法回顾性分析河北医科大学第三医院2021年3月至2022年5月手术治疗的80例股骨粗隆间骨折患者的临床资料,将其分成A组超声引导下股神经阻滞组(40例)和B组超声引导下改良髂筋膜间隙阻滞组(40例)。2组患者入室后分别在超声引导下行股神经阻滞及改良髂筋膜间隙阻滞,然后在全身麻醉下行闭合复位内固定手术治疗,比较2组患者入室后、诱导插管后、内固定(主钉)置入、术毕、苏醒后血压(MAP)、脉搏。术毕苏醒后,术后4、8、12、24 h动态及静态视觉模拟评分法(VAS)评分,记录2组穿刺出血、神经损伤、局麻药中毒等并发症发生率。结果2组术后各时点静态VAS评分差异无统计学意义(P>0.05),与超声引导下股神经组比较,超声引导下改良髂筋膜间隙阻滞组各时点动态VAS评分及改良Bromage评分均低于超声引导下股神经阻滞组,差异有统计学意义(P<0.05)。2组不良反应发生率比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论超声引导改良髂筋膜间隙阻滞与超声引导下股神经阻滞均可应用于老年股骨粗隆间骨折术后镇痛,但超声引导下改良髂筋膜间隙阻滞对患者下肢运动影响较小,更利于其术后下肢运动,可促进其早期运动康复。

输电线路分裂导线翻转自恢复特性研究

输电线路运维过程中观测到翻转现象,严重影响线路运行安全。依据架空导线悬链线模型,得出导线的沿线应力。将分裂导线翻转后的绞合区间简化为圆柱螺旋线,建立了分裂导线的翻转几何与力学模型,推导了分裂导线翻转后子导线长度和张力,给出了分裂导线翻转自恢复力矩的简化理论计算公式。基于有限元方法对案例线路进行翻转过程的准静态模拟,将有限元分析结果和理论计算得到的分裂导线翻转自恢复力矩进行对比分析,最大相对误差为8.44%,表明翻转自恢复力矩简化理论计算公式具有一定的准确性。进一步利用简化计算公式研究了分裂数、绞合角度、次档距、分裂间距、绞合位置等线路本体参数对分裂导线翻转自恢复能力的影响。结果表明,当输电线路分裂数越多、绞合角度越大、次档距越小、分裂间距越大、绞合位置越靠近翻转间隔棒时,线路翻转自恢复能力越强,线路发生翻转失效概率越低。该简化计算公式为输电线路设计提供了理论依据和参考。

考虑耐张绝缘子串的八分裂输电线路舞动特性研究

导线舞动是长期以来影响输电线路度冬安全的重要因素。以包含耐张绝缘子串的新月形覆冰八分裂输电线路为对象,FLUENT及ABAQUS为平台,开展了导线的气动特性及驰振稳定性分析,研究了分裂导线的扭转刚度及动力特性,考察了不同绝缘子串连接形式、风速及初始风攻角对幅值、位移时程及运动轨迹等舞动特性的影响。计算结果表明,多联耐张绝缘子串较单联会增大八分裂输电线路扭转刚度,明显改变低阶固有频率,竖直与扭转振动不易发生耦合;多联耐张绝缘子串较单联对输电线路舞动特性影响大,明显改变舞动形态,增大了竖直方向舞动幅值;随风速增大输电线路舞动幅值增大;随初始风攻角不同线路舞动特征有明显变化,且与驰振稳定性计算区间相符。研究结果为输电线路舞动特性分析及防舞控制方法的研究提供了指导。

非均匀覆冰下输电导线的脱冰跳跃动力特性

冰区架空输电导线上的覆冰脱落会减小导线−地线的绝缘间隙,可能引发闪络跳闸、杆塔倒塌等事故,威胁线路的安全运行。为此采用有限元方法建立输电线路分裂导线模型,研究非均匀覆冰和均匀覆冰对导线动力特性的影响,分析非均匀覆冰导线在不同线路参数和覆冰参数下的脱冰跳跃动力特性,探究各参数对最大冰跳高度、导线最大动张力和最大不平衡张力的影响规律。结果表明:非均匀覆冰形式对脱冰动力特性影响显著,非均匀覆冰下导线的冰跳高度可能大于均匀覆冰下的冰跳高度,且最大冰跳高度所在位置可能不在档距中点,更容易引发闪络事故。因此,研究非均匀覆冰下导线的脱冰跳跃动力特性对重冰区输电线路的绝缘间隙设计具有重要的理论和工程价值。

基于位错密度的钛合金电辅助压缩仿真与实验验证

目的 以新型高强韧Ti-6Cr-5Mo-5V-4Al(Ti6554)近β钛合金为对象,探讨脉冲电流对材料变形行为和温度变化的影响规律,揭示Ti6554钛合金在不同电流密度下的位错密度演化规律。方法 对材料进行不同电流密度、占空比、应变速率条件下的电辅助压缩实验,建立考虑位错密度的修正电塑性本构模型,基于ABAQUS进行UMAT子程序开发,建立电-热-力三场耦合有限元模型,模拟Ti6554钛合金电辅助压缩变形过程,并进行实验验证。结果 随着电流密度和占空比增大流动应力减小,随着应变速率增大流动应力也增大;电辅助压缩实验结果与模拟结果相比的平均误差为6.31%,验证了模型的有效性;通过子程序状态变量输出位错密度的变化发现,电流密度为15.92、23.88、27.87、31.88、39.81 A/mm^(2)的位错密度分别下降了15.34%、55.63%、68.23%、83.84%、89.13%,表明位错密度随电流密度的增大而降低。结论 建立了基于位错密度的电塑性本构模型和电-热-力多场耦合的有限元模型,能够模拟Ti6554钛合金的电压缩变形行为,并且表征了位错增殖、位错湮灭及动态回复,获得了其位错密度的演化规律。

输电线路耐张线夹模锻压接质量分析及实验研究

采用有限元分析方法构建了架空输电线路钢芯铝绞线和耐张线夹的模锻压接分析模型及压接后服役状态仿真分析模型,对其模锻压接全过程及压接后试样不同工况下服役拉伸过程进行了仿真分析,并采用导线模锻压接实验和拉伸实验对仿真模型进行了验证。基于仿真模型分析了有效压接宽度、压接力等关键压接参数对模锻压接力学性能的影响,获得不同参数下钢芯铝绞线与耐张线夹的破坏模式、最大握紧力及对应的临界压接力。结果表明:模锻压接力较小时,耐张线夹的失效形式为铝绞线从耐张线夹中滑脱,极限握紧力随压接力的增加而增大;随着压接力增大耐张线夹的失效形式逐渐演变为耐张线夹铝管断裂。

公共图书馆古籍文献阅读推广的痛点分析与优化路径研究

古籍文献是图书馆文献资源的重要组成部分,也是中华优秀传统文化的重要载体,推动古籍文献阅读推广、培育读者文化自信,是公共图书馆阅读推广不可或缺的任务。文章基于问卷调查和访谈结果,评估了公共图书馆古籍文献阅读推广效果,分析了公共图书馆古籍文献阅读推广的痛点,探究了公共图书馆古籍文献阅读推广的优化路径。

考虑气动力作用的载流覆冰导线主共振及谐波共振分析

针对载流导线的非线性振动问题,在以往只考虑安培力的载流导线振动方程中引入了气动荷载。在此基础上进一步引入了受迫激励荷载,以研究动态风或相邻档导线对载流覆冰导线非线性振动特征的影响,建立了一种新的气动力-安倍力-受迫激励联合作用下的载流覆冰导线系统。推导出非线性振动方程,利用Galerkin方法将该振动方程转变为有限维度的常微分方程,采用多尺度法求解得到系统的非线性受迫主共振和亚谐波共振的幅-频响应函数。通过数值计算,分析了参数变化对系统受迫共振响应的影响以及受迫主共振定常解的稳定性。结果表明,考虑气动力的振动幅值和系统非线性较未考虑气动力时更小和更弱;线路参数的变化对导线的响应幅值和系统的非线性都有一定程度的影响;主共振和亚谐波共振的响应幅值随着激励幅值的增大而增大,共振峰值向着调谐参数σ的负值方向偏移,呈现出软弹簧特征并伴随着多值和跳跃现象;主共振时,随着调谐参数的变化,响应幅值则出现同步和失步现象。

铁氧化菌菌株EEELCW01的基因组分析及砷转化功能

以从砷污染农田土壤中分离的1株铁氧化细菌EEELCW01为研究对象,对该菌进行全基因组分析,通过GO、KEGG、COG等数据库比对,预测该菌砷相关基因的功能;采用水培试验,验证该菌的砷转化能力。结果表明:菌株EEELCW01基因组大小为4714242 bp,具有2条大小分别为2065078 bp和2649164 bp的染色体,GC含量为55.99%,染色体上有4588个CDS,包含58个t RNA和12个r RNA;COG数据库注释表明该菌基因功能主要集中在氨基酸转运代谢、无机离子转运代谢等过程,GO数据库注释表明该菌主要包含膜组成部分、氧化还原过程和相关酶活性等功能,KEGG注释显示代谢相关的基因占比最高;菌株EEELCW01基因组中含有多种与砷代谢相关的基因(arsC、ars H、arsB、ars R、acr3、arr A、arxA和arsM);菌株EEELCW01将As(Ⅴ)还原为As(Ⅲ)的能力强,有氧条件下,3 d时还原率达40.1%。可见,可利用该菌株促进砷的生物还原,并联合砷超富集植物进行环境砷污染修复。

用于井下振动测量的自发电振动传感器的研制

井下钻具的共振可能会损坏钻具甚至造成井下事故,对井下振动进行实时测量非常有必要。然而目前常规传感器的井下电池和电缆的供电方式会降低钻探效率,因此具有井下发电功能的传感器将更加适宜实际工况。针对此情况,研制了一种具有自发电功能的振动传感器,其利用振动工况诱导传感器内部纳米材料相互摩擦进行发电,同时利用摩擦电信号与振动信号的对应关系实现对振动的测量。室内试验结果表明,传感器的输出信号幅值可达7.3 V,最大发电功率约0.84μW,振动测量范围为0~13 Hz,振动测量误差小于5%,可在小于250℃的温度范围内正常工作。研究成果可为井下发电及井下超高温传感器技术的研究提供一定的借鉴。

变几何涡轮与可调喷管发动机总体性能研究

为更加全面地展现变几何涡轮和可变喷管对发动机性能的影响情况,使用部件法对发动机进行建模,然后分别在改变高压涡轮第1级导向器喉道面积、改变低压涡轮第1级导向器喉道面积和改变喷管出口面积的情况下,系统地分析了发动机性能的变化情况,对总体性能参数进行了定量的研究。结果表明:增加高压涡轮流通能力或低压涡轮流通能力,尾喷管进口总温与总压均升高,推力和燃油消耗率均增加;当高压涡轮流通能力增加10%时,推力仅增加1.69%,燃油消耗率增加2.52%,而当低压涡轮流通能力增加10%时,推力增加13.16%,耗油率也增加12.42%;扩大尾喷管出口面积,尾喷管进口总温与总压均降低,推力和燃油消耗率均减小,当尾喷管出口面积增加10%时,推力有16.19%的大幅降低,燃油消耗率减小4.02%。