大厚度铝合金板疲劳裂纹扩展特性研究现状及关键问题探讨

试样厚度增加引发的裂纹扩展“马鞍效应”是厚度与三维裂纹端部应力应变场内在联系的表象反映,在未得出这种内在联系机理与规律的情况下,基于传统模型对大型机械设备中的厚板及变厚度板进行损伤容限评定必然存在很大的风险。以大厚度铝合金板为研究对象,从三维裂纹端部应力应变场与裂纹扩展形貌之间的关系、疲劳裂纹扩展的厚度效应、腐蚀与疲劳共同作用下裂纹扩展机理与模型等三个方面,对裂纹扩展相关问题的研究现状进行了总结分析,对大厚度铝合金板疲劳裂纹扩展特性研究的关键问题进行了探讨。

具有自萃取功能的相变CO_(2)吸收剂体系开发

二氧化碳(CO_(2))捕集工程应用的吸收剂存在再生能耗高、传质速率低、运行损耗大等问题,严重制约了CO_(2)捕集技术的大规模推广应用。为解决这些问题,该文开发适用于低分压CO_(2)捕集的相变吸收剂。该相变吸收体系以亲水性胺N-氨乙基哌嗪(N-aminoethyl piperazine,AEP)为主吸收体系,添加亲脂性分相剂二正丁胺(Di-n-butylamine,DPA)和活化剂(activator,ACT)。通过核磁共振波谱(nuclear magnetic resonance,NMR)和捕集CO_(2)连续测试实验研究该相变吸收剂的性能。实验结果表明,吸收负载达1.082 mol CO_(2)/mol溶液,再生温度降至98.5℃,具有优异的吸收性能和解吸性能。NMR分析表明,反应产物具有氨基甲酸盐分子结构,捕集CO_(2)连续测试实验研究与同浓度3 mol/L一乙醇胺(Monoethanolamine,MEA)溶液进行对比分析可知,相同再生能耗下,单位体积同浓度相变体系相比MEA吸收容量提高33%以上;相同再生能耗下相变体系的再生率比MEA提高15%,相同再生率下相变体系的再生能耗比MEA降低31%以上。结果表明,该相变吸收剂对于低分压CO_(2)捕集具有良好的应用前景。

湖北省温州蜜柑果实化渣性分析与评价

【目的】探究湖北省温州蜜柑果实的化渣性差异及其主要影响因素,为温州蜜柑高品质栽培提供理论基础。【方法】通过感官评价、质构仪检测对温州蜜柑化渣性进行综合评价,并通过相关性分析及多元线性回归分析初步解析温州蜜柑果实化渣性的主要影响因素。【结果】果实横径、纵径、单果质量与剪切力、木质素含量呈显著正相关;化渣度得分与可滴定酸(TA)含量、剪切力、穿刺力呈显著负相关,而剪切力与穿刺力呈显著正相关;木质素含量与果皮厚度和剪切力呈显著正相关,与固酸比(SAR)呈显著负相关;果胶含量与横径、TA、纤维素含量呈显著正相关。利用多元线性回归分析构建了包括可溶性固形物(TSS)含量、穿刺力、木质素含量和果胶含量4个指标且具有统计学意义的感官综合评价的预测模型:Y(化渣度得分)=5.875+0.108×X(TSS)-0.007×X(穿刺力)-0.007×X(木质素含量)+0.044×X(果胶含量)。模型综合口感预测得分与综合口感实际得分基本一致。【结论】基于回归分析建立的综合得分预测模型可实现温州蜜柑果实感官品质的综合评价,质构特征指标和理化成分指标作为客观方法可以较好地弥补感官分析的主观性缺陷,可应用于湖北省温州蜜柑的化渣性评价。

基于LED反光杯系统的优化研究

在照明系统设计中,接收面的均匀照明以及光能的充分利用一直是光源设计急需解决的问题。目前在LED光源设计领域中,通常采用斯派罗法则分析和微分方程计算的方式进行照明效果优化,这些方式的优化层面较单一,周期长且误差较大。为了加强LED光源系统优化效率,同步提高光源系统的光照均匀度和能量利用率,论文提出了基于光照均匀度评价函数、能量利用率评价函数和综合性评价函数的优化设计算法。运用数值分析方法对单光源系统的反光杯第二面圆锥常数K与曲率半径R进行优化调整,实现整个反光杯光源系统的光照均匀度和能量利用率的同步优化。研究结果表明:利用该文算法优化后的系统比未优化的光源系统光照均匀度提高了14.2%,能量利用率提高了16.75%,与理想值的接近度提升了14.42%,验证了优化方法的可行性。在此基础上,论文进一步研究多光源系统阵列间距对系统光照均匀度和能量利用率的影响,得出光源阵列系统的最优阵列间距,在此间距下的光照均匀度与理想值的接近度为44.84%,能量利用率为88.84%,最终实现了光照均匀度和能量利用率均较好的矩形阵列光源系统。

土工格栅加筋砂土的三轴试验研究

为研究土工格栅的加筋机理,文章设计了3种不同网格尺寸的土工格栅,采用应变控制式三轴仪进行加筋砂土的不固结不排水三轴剪切试验,探究土工格栅网格尺寸、加筋层数及围压对砂土强度特性的影响。试验结果表明:未加筋时,砂土主要表现为中上部鼓胀破坏,随着加筋层数的增加,砂土的破坏形态依次转变为中部鼓胀破坏和剪切破坏;素砂和加筋砂土的偏应力-轴向应变曲线表现为应变软化型。不同网格尺寸的土工格栅对砂土的强度特性影响不同,土工格栅网格尺寸为3 mm×3 mm时,加筋效果类似硬化的“土工布”;1层土工格栅加筋时,随着土工格栅网格尺寸的减小,对砂土的强度影响不大;2、3层土工格栅加筋时,网格尺寸越小,加筋效果越好;加土工格栅可有效提高砂土的黏聚力,当土工格栅网格尺寸较小时,土工格栅还可提高砂土的内摩擦角。

医疗机构高端腔镜系统和微创外科器械配置调查及应用推广障碍的识别——基于全国320家医疗机构的调研数据

深入了解全国六大区域医疗机构高端腔镜系统与微创外科器械配置现况以及腔镜相关教学和培训情况,为构建适用于不同层级医疗机构的国产高端微创外科器械的应用示范体系与临床评价体系提供数据基础。依托于各专科人员,向全国不同级别医疗机构发放电子调研问卷并回收,统计分析相关数据得到调研结果。各层级医疗机构的高端腔镜系统和微创外科器械配置普遍偏低,国产设备占比也有较大上升空间,且腔镜系统相关培训频次与能力也稍有欠缺。设备与培训是高端微创外科手术推广的重要基础,很大程度上决定了医疗机构是否有能力进行高端微创外科手术。目前,高端腔镜系统与微创外科器械均存在配置不足、培训不到位的问题,国产设备占比也处于较低水平,亟须进行国产高端微创外科器械及技术在全国的同质化和规范化研究及应用以有效解决现存问题。

基于ZYNQ平台的卷积神经网络加速器设计与实现

针对卷积神经网络模型规模较大,以及嵌入式系统计算资源有限的问题,提出一种基于ZYNQ平台的卷积神经网络加速器设计方案。采用软硬件协同设计的原则,首先,在FPGA端设计图像、参数输入模块;然后,利用FPGA并行计算技术实现卷积层和池化层运算,并通过摄像头采集手写数字图像与LCD显示结果;最后,在嵌入式平台上实现手写数字识别。实验结果表明,卷积层和池化层的运算速度比ARM平台提高了2.68倍。

南水北调睢宁二站真空破坏阀优化设计与应用

本文介绍了一种全新的断电闭阀型真空破坏阀,该破坏阀用于泵站的断流装置,可以在主水泵机组运行和停运状态下实现流道内的真空破坏,以防止水泵和电机的损坏。与现有的断电开阀型真空破坏阀相比,本破坏阀采用断电闭阀的方式,通过主弹簧和电磁铁的协同作用,在主机组运行时保持进气通道关闭,停机时打开进气通道,实现流道内外的气压平衡。该破坏阀具有节能、安全可靠等优点,可以有效提高破坏阀的运行效率和使用寿命。

基于热泵技术回收热电厂冷凝废热

热电厂循环冷却水中含有一部分低位热能,可通过热泵技术进行回收与利用,在不改变环保压力、热源规模的基础上增加供热量。本文以提高热电厂经营生产效益为研究目标,结合本发电厂的基本情况,简单论述了回收电厂冷凝废热的热泵技术要求,再系统性阐述了热泵技术回收热电厂冷凝废热的方案设计,希望对相关工作有所帮助。

逆损伤机制复位钢板内固定治疗SchatzkerⅣ型胫骨平台骨折

目的:探讨逆损伤机制复位钢板内固定治疗SchatzkerⅣ型胫骨平台骨折的临床疗效和安全性。方法:2019年1月至2021年6月,采用逆损伤机制复位钢板内固定治疗SchatzkerⅣ型胫骨平台骨折患者36例。男11例,女25例;年龄30~69岁,中位数54岁;左膝22例,右膝14例;均为闭合性骨折。受伤至手术时间2~10d,中位数4d。术中先从膝关节外侧切口撬拨、复位嵌入骨折断端的股骨外侧髁,掏出嵌入骨折断端的外侧半月板,然后逆SchatzkerⅣ型胫骨平台骨折膝关节屈曲内旋内翻的损伤机制,在维持膝关节伸直位牵引状态下外旋外翻小腿,完成膝关节和胫骨平台后内侧骨块的复位,再从膝关节内侧切口进一步复位胫骨平台后内侧骨折块后,用锁定支撑钢板固定骨折。记录手术时间和术中出血量,随访观察骨折愈合及并发症发生情况,采用疼痛视觉模拟量表(visual analogue scale,VAS)评分评价膝关节疼痛情况,采用Rasmussen膝关节功能评分评价膝关节功能。结果:本组手术时间58~203min,中位数130min;术中出血量100~300mL,中位数180mL。36例患者均获随访,随访时间9~18个月,中位数14个月;骨折均愈合,愈合时间10~18周,中位数12周。膝关节疼痛VAS评分,术前4~6分,中位数4分;术后3d3~4分,中位数3分;术后2周0~3分,中位数1分。Rasmussen膝关节功能评分,术后3个月16~21分,中位数19分;术后6个月22~25分,中位数24分;末次随访时26~29分,中位数27分。术后发生张力性水疱3例,挑破水疱、加强清洁换药后切口均愈合;切口出现线结反应1例,挑除线结换药后切口愈合。结论:采用逆损伤机制复位钢板内固定治疗SchatzkerⅣ型胫骨平台骨折,手术时间短、术中出血少、骨折愈合好,有利于膝关节疼痛的缓解和功能的恢复,且并发症少。

微机原理与单片机技术课程思政教学改革的探索

为深入贯彻落实习近平总书记关于教育的重要论述和全国教育大会精神,课程思政教学改革势在必行。根据测控技术与仪器专业的培养方案,对微机原理与单片机技术课程进行了课程思政教学改革,探讨了实现课程思政教学理念与教学方案设计融合的路径,并结合PBL教学法对具体案例进行了思政方案设计,同时总结了本课程思政教学改革的成果、特色及亮点。

稻虾共作模式下水分管理方式对生产效率的影响

于2020—2021年在稻虾共作模式模拟小区探究了“干湿交替”(RC)和“长期深水灌溉”(RS)两种水分管理方式对水稻氮素利用效率、稻米品质及产量、小龙虾产量及规格分布的影响。结果表明,相较于RC处理,RS处理降低了水稻氮素利用效率和稻米品质。2021年RS处理氮素农学效率和直链淀粉含量显著低于RC处理,蛋白质含量显著高于RC处理,食味值综合评分略低于RC处理;2年试验中,RS处理水稻实际产量均高于7.5 t/hm^(2)的稳产目标,与RC处理差异未达到显著水平;且RS处理通过显著增加小龙虾个体质量,降低个体质量波动性(34.18%~42.64%、4.84%~32.37%),有效提升总产量和35 g以上规格成虾产量(112.51%~115.56%、261.76%~450.09%)。因此,稻虾共作模式采取“长期深水灌溉”方式既可保证水稻稳产,还能提高小龙虾养殖经济收益。

旋转加速度计全张量重力梯度仿真

为了给国内重力梯度仪的实物制造夯实理论基础,该文主要研究了伞型全张量旋转加速度计重力梯度仪信号模拟的产生。通过半物理仿真实验模拟了伞型重力梯度仪的测量过程,并对全张量重力梯度仿真系统进行性能测试。测试数据为MATLAB生成的理想状态下的伞型重力梯度仪三圆盘加速度计数据,将该数据载入全张量重力梯度仿真系统中,解调得到交叉和内联重力梯度分量,经过线性运算得到测量坐标系下的全张量重力梯度值,再进行坐标系转换,得到平台坐标系下的重力梯度值。结果表明,该仿真系统测量精度达到1E(1E=1×10^(-9)s^(-2))。

碳足迹评估技术及其在重点工业行业的应用

我国碳足迹研究起步较晚,建立完善的碳足迹评估体系是我国有效应对复杂国际关系和日益激烈的国际低碳经济竞争、科学推动和引导绿色低碳转型发展、有序实现“双碳”目标的必然选择。基于国内外文献调研,本文系统梳理和分析了碳足迹概念、碳足迹评估方法、碳足迹评估标准、碳足迹评估边界划分及数据获取等。虽然学术上对碳足迹的定义尚未完全统一,但更多倾向于从全生命周期来进行阐述,本文从“全生命周期”和“全工艺流程”2个角度对工业产品碳足迹概念进行了补充完善。与投入产出分析法(IOA)相比,生命周期评价法(LCA)发展相对较为领先,在普适性、系统化、定量化上具有一定的优势,并对产品系统在时间和空间上进行了扩展,但在截断误差控制、数据质量保证和标准体系统一等方面还需进一步完善。PAS2050、GHG Protocol和ISO14067是目前应用最为广泛的全生命周期碳足迹评估标准,但针对具体的产品门类,还需开展更细化、精准、明确的产品类别评估规范(PCR)。基于上述研究总结及碳足迹评估技术在电力、钢铁、水泥、石油和化工等重点工业控排行业的应用进展分析,提出了目前研究存在的问题及国内碳足迹评估技术发展面临的挑战:多领域全生命周期全流程的本土化碳排放数据库尚待完善;高精度、标准化、国际互认的碳足迹评估方法体系尚待构建;碳足迹和碳减排量化评估相结合的研究还不够深入,碳足迹支撑低碳化方案实施的标志化示范项目较少。未来需进一步探索碳足迹评估技术与排放量核算、碳交易研究的结合,产品碳足迹与产品碳标签、绿色产品认证(EPD)机制相结合,充分发挥碳足迹评估技术在推动科学有序降碳、引导绿色低碳消费、应对贸易壁垒等方面的作用。

AES加密在嵌入式数据库SQLite中的应用

SQLite作为一款轻量级嵌入式数据库已广泛应用于装甲车辆各嵌入式设备中,但其不具备数据加密功能。为保证数据安全,提出了AES加密算法对SQLite文件进行加密的方法。同时,为适配嵌入式环境,对标准AES算法进行简化S盒与无序行移位两方面改进。在SQLite的测试结果表明,轻量化AES在加密时间、存储空间、雪崩效应上有更好的表现:轻量化AES比标准AES快8%,比3DES快17%,内存占用比标准AES轻17.8%,比3DES轻27%,雪崩效应提高1%.为嵌入式设备数据库安全提供了一个高效方案。

6个李品种果实功能性物质与香气成分分析

对湖北省内栽培的“澳洲红”“樱桃李”“神农李”“胭脂李”“风味玫瑰”“味帝”等6个优异李品种成熟期果实果皮、果肉的营养物质含量和香气组分进行对比分析。结果表明,6个李品种中风味玫瑰的花色苷果皮含量最高,为1239.70μg/g,类黄酮和总酚含量均表现出果皮高于果肉,但品种间差异不大。杏李杂种“风味玫瑰”“味帝”果实香气组分较供试中国李品种(“澳洲红”“神农李”“胭脂李”)更丰富,地方品种“神农李”“胭脂李”果实的营养物质和香气组分也具有多样性。不同李品种的果皮相较于果肉表现为有更高的营养成分含量和更丰富的香气组分;“风味玫瑰”果皮相较于果肉特异地含有丰富的辛酸己酯(1665.07μg/kg)和辛酸辛酯(1346.53μg/kg),具有潜在的深加工利用价值。

基于深度相机的金属柜体三维重建

针对金属柜体表面的光线反射和检测场地限制问题,研究了基于深度相机的金属柜体三维重建,使用深度相机采集金属柜体的RGBD图像,实现高质量的金属柜体表面数据采集;计算其点云数据后进行离群点剔除和下采样的数据处理,降低了噪声影响并提高运算速度;采用基于点云数据和基于三维信息的重建方式,构造金属柜体的三维模型。通过对比实验,证明本文方法得到的点云数据在数量、精度平均误差和采集速度上明显优于双目视觉方法;三种金属柜体的三维模型与真实值对比,模型误差百分比约为3%。

基于云计算的隐私保护支持向量机分类方案

针对云计算环境中机器学习方案存在的安全和隐私泄露问题,提出了一种新的基于云计算的隐私保护支持向量机分类方案.用户端使用二维滞后复Logistic映射和Paillier加密方案将明文数据集加密后上传至模型服务器后,模型服务器通过协议与云服务器协同计算分类结果并返回至用户端.实验结果表明该方案能够在半诚实安全模型下安全计算的同时保护各参与者隐私,且精度较高.

基于点线面特征的无漂移旋转视觉里程计

现有基于点特征的视觉SLAM(simultaneous localization and mapping)算法在弱纹理环境中表现不佳,为此提出了一种基于点线面特征融合的视觉里程计算法,能够在弱纹理环境中实现精准定位。首先基于曼哈顿世界假设下,使用线特征与面特征提取曼哈顿世界坐标系,并将线特征与面特征与坐标系联合;其次为了提升系统定位的准确性,使用了一种无漂移旋转的位姿估计算法,将位姿的旋转与平移分开求解;最后利用结构化的线特征与面特征对位姿与曼哈顿轴进行优化,综合考虑图像中的点线面特征,使得位姿估计的结果更加精确。实验表明,该算法在TUM与ICL-NUIM数据集中的表现优于目前的其他方法。

不同部位骨骼预处理及DNA提取方法的比较研究

目的比较不同部位骨骼预处理及脱氧核糖核酸(deoxyribonucleic acid,DNA)提取方法,以期确定骨骼DNA最优提取流程。方法先收集一头家养牛的新鲜骨样本,包括股骨、肱骨和肋骨各一根,采用球磨法和冷冻研磨法制备骨粉,利用AutoMate ExpressTM磁珠法等5种方法提取DNA,并运用配对t检验和单因素方差分析比较不同提取方法下DNA质量浓度、纯度和短串联重复序列(short tandem repeat,STR)分型结果。结果在产量方面,球磨法具有较大优势,利用AutoMate ExpressTM磁珠法提取的DNA质量浓度最高;在纯度方面,2种预处理方法无显著性差异,AutoMate ExpressTM磁珠法提取的DNA纯度最高;在STR检测方面,冷冻研磨法结合AutoMate ExpressTM磁珠法可获得较好的STR分型结果及基因座检出率。此外,肋骨更可能获得最佳DNA产量和STR检测结果。结论冷冻研磨法是一种更为理想的骨骼预处理方法,在此基础上结合AutoMate ExpressTM磁珠法可极大提高骨骼DNA回收率。此外,肋骨更适用于骨骼DNA鉴定实践。