火星进入流场特性中红外吸收光谱诊断研究

火星探索项目是我国深空探测工程的重要组成部分,“天问一号”2021年成功着陆火星,是中国航天在火星探索研究迈出的一大步。火星大气的气氛主要以二氧化碳为主,表面气压远低于地球大气,由于大气成分和进入轨道的差异,火星进入器面临的热环境同地球返回器有很大不同,其进入过程为非空气介质的高速流动,将产生严重的气动防热问题。利用电弧风洞模拟火星进入器气动加热环境,是开展火星探测防热系统设计的关键。电弧风洞模拟火星进入高温过程,其主要过程是CO_(2)主导的离解反应,并且CO等高温离解组分与火星进入器防热材料相互作用,产生的催化效应会显著影响气动热环境。利用中红外量子级联激光吸收光谱测量技术,开展电弧加热火星进入流场特性的在线定量研究。电弧加热在线诊断研究利用CO在4.5μm附近中心波长为2212.625 cm^(-1)(v″=0,R(19))的谱线,实现了对火星地面流场的高信噪比测量,采用单线-直接吸收光谱诊断技术获得了自由流静温和关键组分CO摩尔浓度的实时测量结果。典型状态下,火星进入流场自由流静温和CO摩尔组分浓度在整个运行时间内保持稳定,显示出电弧加热流场良好的稳定性。六组重复试验显示自由流静温和CO摩尔组分浓度分别在(1757±69)K和(0.189±0.027)范围内,自由流温度波动≤3.9%,CO组分浓度波动≤14.3%,证明电弧风洞建立的火星地面流场具有非常好的重复性。基于该研究发展的电弧风洞中红外激光吸收光谱诊断技术,可以为研究火星进入器气动热环境和防热材料烧蚀-催化特性提供精细化测量能力。

基于微流道冷却的水卡式量热计结构优化与试验分析

高声速飞行器再入过程中面临严峻的气动加热环境,最高气流温度可达上万摄氏度,常用量热计在如此高的气流温度下,缺乏良好的热流测试性能和热负荷生存能力。为解决地面试验中高超声速飞行器模型表面高热流的连续、精准测量难题,研发了一种基于微流道冷却的新型水卡式量热计,其内部微型流道结构采用3D打印技术构建。通过数值仿真,确定了新型水卡式量热计的微流道尺寸与布局,与同一冷壁热流的传统水卡式量热计相比,其核心区域温升降低近50%,验证了微流道水卡式量热计在极端热环境下的测试能力和生存能力。电弧加热射流试验结果表明:微流道水卡式量热计可以同步测量压力、温度、热流数据,实现了高温流场参数的集成化辨识,并具有良好动态响应特性;最大热流测量值超过18 MW/m^(2),测量绝对偏差和平均偏差分别控制在3.44%与±1.72%以内。

3D打印假体在上肢围关节骨缺损治疗中的研究进展

因传统的骨缺损治疗手段在围关节区应用受限,肿瘤、创伤、感染和翻修等多种原因造成的上肢围关节骨缺损的临床处理是骨科医生面临的棘手难题。应用3D打印假体植入直接修复骨缺损的治疗方法已在临床逐渐获得接受与推广,然而目前多数研究停留于病例报告,缺少相关综述报道。本文于国内外数据库检索和收集2010—2022年间发表的相关文献,汇集3D打印假体治疗上肢围关节骨缺损的相关临床研究,从假体结构、重建解剖部位、临床应用背景及临床疗效等角度进行综述分析,旨在总结3D打印假体在上肢围关节骨缺损治疗中的应用现状,并明确该治疗方法的优势及不足,为未来的3D打印骨科材料及临床研究提供指导。

Fe改性分子筛催化剂CH_(4)选择性催化还原N_(2)O

针对N_(2)O的CH_(4)选择性催化还原(CH_(4)-SCR),采用浸渍法制备了系列Fe改性分子筛(BEA、ZSM-5、SSZ-13)催化剂。实验结果表明:2%Fe-BEA(负载量2%(w))具有较高的催化活性,在进气(N_(2)O 40%(φ,下同),CH_(4)10%,N250%)总流量为50 mL/min、反应器气时空速为12000 h^(–1)的条件下,250℃时的N_(2)O转化率达99.5%,CH_(4)转化率达94.6%;反应器连续运行20 h,N_(2)O转化率基本保持不变,CH_(4)转化率仅略有下降。表征结果显示,2%Fe-BEA较高的催化活性与其易形成大量离子态Fe^(3+)活性物种密切相关,而2%Fe-SSZ-13更易形成大量FeOx物种,故在3种分子筛催化剂中催化活性最低。2%Fe-BEA上N_(2)O的CH_(4)-SCR遵循自由基反应机理,形成羟基自由基和甲氧基自由基,并可经进一步氧化,通过甲酸盐路径生成CO_(2)和H2O。

基于变量选择比自适应迭代法的近红外光谱变量选择方法研究

近红外光谱分析技术(NIRS)存在信号弱、谱带重叠等问题,为了提高模型预测精度,提出了变量选择比自适应迭代法(PSAI)。通过蒙特卡洛法(MCS)采样,从样本中采集不同样本子集,利用偏最小二乘法(PLS)计算出每个子回归模型以及每个变量回归系数的平均值和标准差并得到初始权重,进而选取出最佳特征变量。结果表明,变量选择比自适应迭代法与自助软收缩法、无信息变量消除法以及竞争自适应重加权采样法相比,小麦蛋白数据预测精度分别提升了14%、21.4%、4.1%;牛奶蛋白数据预测精度分别提升了25%、43.3%、8.7%。所以变量选择比自适应迭代法对于简化预测模型,提高模型预测精度是可行的。

全无机铯铅卤钙钛矿纳米晶的表面包覆策略及白光LED应用研究进展

全无机铯铅卤钙钛矿纳米晶CsPbX_(3)(X=Cl、Br、I)具有量子产率高、载流子寿命长、带隙窄、光谱可调范围广等优异的光电性能,在发光二极管(LED)、太阳能电池、光电探测等领域有着广阔的应用前景。然而,由于离子化合物的本征特性,其在水分、光照以及温度的作用下不能稳定存在,严重阻碍了该纳米晶在光电领域的应用。近年来,科研工作者相继报道了各种提高钙钛矿纳米晶稳定性的方法,如离子掺杂、表面钝化和表面包覆等策略。与离子掺杂和表面钝化相比,表面包覆策略不仅隔离了环境因素对CsPbX_(3)纳米晶的影响,还阻止了不同阴离子组分的钙钛矿纳米晶间的阴离子交换,提高了纳米晶的稳定性。因此,本文详细介绍了全无机铯铅卤钙钛矿纳米晶的包覆机理,同时重点从聚合物薄膜、氧化物、金属有机框架和沸石等包覆材料层面介绍表面包覆策略的优越性,最后总结了复合材料在照明和显示领域的应用。

军事任务情景下高原驻训野战医疗所官兵认知灵活性、注意偏向与心理应激的相关性研究

目的探讨军事任务情景下高原驻训野战医疗所官兵认知灵活性、注意偏向与心理应激的关系。方法采用应激反应问卷、认知灵活性量表、注意偏向量表对驻海拔4300 m以上某野战医疗所拟执行军事任务的146名官兵进行问卷调查。结果不同文化程度、军龄段、职别和婚姻状况官兵的应激反应比较差异有统计学意义(P<0.05);心理应激高分组认知灵活性的选择、控制及正性自己得分低于低分组,负性他人得分高于低分组(P<0.05);心理应激与正性他人、正性自己、选择和控制呈负相关(P<0.01),与负性他人呈正相关(P<0.05);正性自己和控制可预测心理应激,是心理应激的主要影响因素。结论军事任务情景下高原驻训拟执行任务的野战医疗所官兵心理应激存在人口学差异,干预维护要有针对性地进行,可通过注意偏向训练和认知灵活性培养,促进官兵产生更多的积极应对方式,减轻应激反应。

尼日利亚伟晶岩型锂矿成矿地质特征与找矿方法研究

尼日利亚地处西非克拉通和刚果克拉通之间,经历了多期碰撞造山和变形变质作用,已发现多处伟晶岩型锂矿床,具备良好的锂多金属矿床找矿潜力。本文通过系统地分析尼日利亚成矿地质特征,结合国内外有关伟晶岩型锂矿床勘查手段,研究其找矿方法,以期指导该地区伟晶岩型锂矿的经济快速找矿。

基于磁散射的线膛炮内表面磨损检测技术

针对线膛炮使用过程对身管内表面磨损检测的需求,建立线膛炮内表面磨损磁散射模型,研究一种线膛炮内表面磨损检测方法。在地磁环境中,基于磁偶极子模型分析阴线双侧膛线壁的二维磁偶极子模型,推导内膛、导转侧、烧蚀沟、镀层等磨损的散射磁场分布模型,通过仿真得到身管内表面磨损的磁场分布变化规律,对膛线磨损检测进行了半实物模拟试验。实验结果表明:当阳线无磨损时,阴线与阳线磁场强度差值为17.6 A/m;当阳线磨损为56.15%时,磁场强度差值减小到1.78 A/m;该方法为身管出厂和使用提供一种膛线磨损检查理论与方法。

同种异体移植物处置方法影响犬前交叉韧带重建术后腱骨愈合界面的骨重塑

背景:使用同种异体移植物进行前交叉韧带重建手术后的腱骨愈合过程复杂,愈合不良易导致隧道扩大。术前移植物的处理过程可能对腱骨愈合存在一定影响,但是具体情况并不清楚。目的:探讨同种异体移植物术前处置方法对韧带重建术后腱骨愈合过程中骨重塑的影响。方法:取32只雄性比格犬,建立双侧后膝前交叉韧带断裂模型后,采用抛硬币法随机分4组进行前交叉韧重建手术:A组以新鲜自体跟腱为移植物,B组以新鲜同种异体跟腱为移植物,C组以γ射线辐照后低温冷藏的同种异体跟腱为移植物,D组以冻干后经γ射线辐照的同种异体跟腱为移植物,每组8只。术后3,6个月取股骨-移植物-胫骨复合体,行Micro CT扫描和组织切片破骨细胞抗酒石酸酸性磷酸酶染色,扫描图像进一步行骨微观结构参数测量,并建立3D骨隧道模型测量隧道面积。结果与结论:(1)Micro CT扫描:术后3个月,D组连接密度、骨小梁数量、骨小梁厚度、骨体积与总体积比值及结构模型指数均低于A、C组(P<0.05),骨小梁分离度高于A组(P<0.05);B组接密度、骨小梁数量及结构模型指数均低于A组(P<0.05),骨小梁分离度高于A组(P<0.05),骨体积与总体积比值低于A、C组(P<0.05)。术后6个月,D组连接密度、骨小梁数量及骨体积与总体积比值均低于A组(P<0.05),骨小梁厚度及结构模型指数均低于A、C组(P<0.05),骨小梁分离度高于A组(P<0.05);B组连接密度、结构模型指数低于A组(P<0.05),骨小梁厚度低于A、C组(P<0.05),骨小梁分离度高于A组(P<0.05);(2)抗酒石酸酸性磷酸酶染色:与A组相比,B、D组破骨细胞染色更深且数量更多;C组破骨细胞在形态和数量上类似于A组,体积偏小且着色偏淡;(3)隧道面积:相同时间点下,D组股骨与胫骨隧道扩大程度最大;B组术后3个月的股骨隧道内口、术后3,6个月的股骨隧道内口与中部面积均大于A组(P<0.05),术后3,6个月的胫骨隧道内口面积大于A组(P<0.05);(4)结果显示:前交叉韧带重建术后腱骨愈合过程中骨隧道扩大现象普遍存在,移植物处置方法通过影响腱骨界面破骨细胞介导的骨吸收导致骨微观结构的改变,从而干预腱骨愈合过程中的骨重塑。

炮口多路磁场信号的卡尔曼融合处理技术

为提高炮口磁场数据的测量精度,通过多传感器组合阵列对炮口磁场进行数据采集以减小随机干扰误差。基于多传感器阵列测量模型,设计了炮口多路磁场信号的卡尔曼融合处理方法。该方法通过BP神经网络对数据拟合得到炮口磁场信号的数学模型,使用卡尔曼滤波算法对炮口磁场数据进行滤波,在滤波的基础上,针对各传感器的空间分布特点,利用最小均方算法自适应调整最优加权因子,进而通过卡尔曼融合获得最优估计值。仿真实验表明,多传感器卡尔曼融合后数据与测量数据相比,误差减小了9.5%,因而将该方法用于炮口磁场信号处理是可行的。

数智化人力资源管理的伦理失范:表现、形成与作用机制

数智技术提升了企业人力资源管理的效率,同时也带来了潜在的伦理风险。结合数智技术、人力资源管理以及伦理失范等多学科领域的研究,提出企业数智化人力资源管理的伦理失范主要表现为过度监控、数据滥用、算法偏差与福祉缺失,其形成主要通过管理团队的绩效动因和控制动因。行业竞争程度、平台化程度等因素会促使上述伦理失范现象的产生,并最终对企业和员工多个层面的结果造成负面影响。该研究将有利于人们更加清晰地认识此类伦理失范的突出性、普遍性与负面性,为科学、合理地开展数智化人力资源管理活动提供启示与方向。

我国企业HRBP胜任力模型研究——基于网络招聘广告的调查

随着人力资源三支柱模型的广泛应用与实践,人力资源业务伙伴(HRBP)作为企业管理中的新兴角色被越来越多的企业认可和接受,但是也出现了诸多问题与挑战。通过文献研究法对前人研究进行总结分析,构建了包含4个维度32个胜任力要素的HRBP胜任力模型;在此基础上,通过内容分析法对招聘网站爬取的494条数据进行编码整理和文本分析,以探究HRBP胜任力模型在招聘广告中的具体运用以及胜任力需求的行业异同。提出以下三点管理启示:重视HRBP战略管理能力的培养,重视HRBP优秀的个人特质,建立独特的HRBP胜任力评价体系。

基于卡尔曼滤波的油液金属磨屑检测系统

面对油液中金属磨屑的检测需求,针对传统油液金属磨屑检测系统的检测精度易受噪声影响的问题,文章设计了基于卡尔曼滤波的油液金属磨屑检测好的,系统。首先,根据电磁感应原理设计磁激励传感器并建立电压扰动模型;然后,根据金属磨屑电压信号的特点设计卡尔曼滤波器;接着,通过数据拟合验证电压扰动模型并计算过程噪声协方差;再利用小波分析得到测量噪声协方差;最后根据所得到的参数对金属磨屑电压扰动数据进行卡尔曼滤波得到最终结果。试验结果表明,经过卡尔曼滤波之后,300um金属磨屑的电压扰动信号误差减小了2%,400um金属磨屑的电压扰动信号误差降低了2.5%,500um金属磨屑的电压扰动信号误差降低了3%,证明了卡尔曼滤波用于该系统是可行的。

计及需求响应比例的园区综合能源系统低碳经济调度方法

提出一种计及需求响应比例的园区综合能源系统低碳经济调度方法。首先,构建园区综合能源系统优化调度模型,并对传统式与阶梯式碳交易机制、传统式与阶梯式综合需求响应补偿机制进行建模。其次,根据不同的碳交易与综合需求响应补偿机制,设置不同场景,并采用CPLEX求解器对模型求解。最后,分析不同碳交易与综合需求响应补偿机制对系统运行成本与碳排放量的影响,并提出系统运行的低碳经济指标,对不同需求响应比例情况下系统的低碳经济性进行分析。结果表明,阶梯式碳交易机制和综合需求响应可有效提高系统的环保性和经济性,引入阶梯式综合需求响应补偿机制后,在需求响应比例为20%时系统的低碳经济指标最低。

基于供需协调特性的养殖场沼气热电联供系统优化研究

针对双碳目标下养殖场粪污资源化处理、能源供需间协调优化的问题,提出一种考虑粪污处理设施供能特性与动态热需求协同的优化运行模型。首先,根据数据拟合得到沼气产量与进料量的关系,构建以内燃机为动力系统的沼气热电联供系统的数学模型。其次,考虑进料量、发酵温度以及外界环境温度对热负荷需求的影响,建立厌氧罐动态热负荷热平衡模型。在此基础上,考虑进料量、外界环境温度等因素的不确定性,以系统投资收益率最大为目标函数,构建热电联供系统优化运行模型。通过合理调配进料量,该模型可实现能源供给侧设备的最佳运行参数和能源需求侧的能量需求。算例结果表明,所提优化运行模型可实现沼气热电联供系统经济性的提升,同时能促进余热的有效利用。

基于大地距离计算相似度的海上目标轨迹预测

目前基于相似度的移动目标轨迹预测算法一般根据数据的时空特性进行分类,无法体现算法自身的特点,为此提出一种基于算法特征的分类方法。轨迹相似度算法通常需要先计算两点之间的距离,再开展后续计算,而常用的欧氏距离(ED)只适用于目标在小区域范围内移动的问题。针对现有基于相似度的轨迹预测算法无法适用于移动范围比较大的海上目标轨迹预测的问题,提出使用大地距离代替ED进行相似度计算。首先,对轨迹数据进行预处理和分段;其次采用离散弗雷歇距离(FD)作为相似性度量;最后,利用模拟数据和实际数据进行测试。实验结果表明,当海上目标移动范围较大时,采用ED算法可能会得到不正确的预测结果,而所提算法可输出正确的目标轨迹预测结果。

含有害气体的育雏鸡舍小气候模型构建与仿真

[目的]育雏鸡舍内温度、湿度以及有害气体浓度等环境因素影响雏鸡的生长发育,而构建育雏鸡舍内环境逐时动态变化小气候仿真模型可精准模拟舍内环境。[方法]根据舍内外环境条件、鸡舍的建筑结构和热特性、动物生理和边界条件,采用双膜理论原理和CO_(2)平衡原理建立有害气体浓度(NH3和CO_(2))动态模型,采用能量和质量平衡方程建立温度、湿度动态模型。使用Matlab/Simulink构建了含有害气体的育雏鸡舍小气候环境仿真模型,通过实测数据对仿真模型进行了模拟验证,并进行了分析讨论。[结果]仿真模型输出的NH3浓度、CO_(2)浓度、温度、湿度平均绝对误差分别为8.20%、9.70%、0.72%、1.70%,最大误差分别为0.7 mg·m^(-3)、443.2 mg·m^(-3)、0.7℃、12.3%,均方根误差分别为0.54 mg·m^(-3)、50.7 mg·m^(-3)、0.81℃、3.9%,决定系数分别为0.8413、0.8615、0.9526、0.9103。刮粪板清粪运行频率对不同周龄时期舍内NH3浓度存在显著影响,对CO_(2)浓度无显著影响。舍内在最小通风模式、过渡式通风模式和纵向通风模式3种通风模式下,CO_(2)浓度降低率分别为12%、35%、48%,NH3浓度降低率分别为29%、38%、52%。[结论]模型输出的NH3浓度、CO_(2)浓度、温度、湿度仿真值与实测值变化趋势一致,构建的育雏鸡舍小气候模型可较为全面、精准的反映舍内环境,可为舍内小气候环境的模拟与调控提供理论指导。

膛内惯性测速系统设计

弹丸的膛内运动参数可以反映火炮工作状态特性,针对常规火炮弹丸内弹道运动测速需求,设计了基于MEMS加速度传感器和姿态传感器的膛内惯性测速系统;采用Kalman滤波和四元数姿态解算算法对传感器数据进行FPGA片上处理,实现了从弹丸挤进到出膛运动过程的时间记录,成功获取弹丸内弹道运动过程中加速度、速度和位移变化;实验结果表明,相对激光区截测速方法,该系统出膛速率测量误差小于2.93%;相对火炮身管原参数,出膛位移测量误差小于1.85%,为内弹道过程弹丸运动参数测量获取提供了技术支持,对火炮系统设计评估具有重要意义。

破骨细胞TRPV5通道对体外降解生物珊瑚人工骨的影响

背景:生物珊瑚人工骨是一种修复长段骨缺损的良好替代材料,但其在体内的降解吸收速率与新生骨的生长速率不够匹配,因而其在临床上的应用受到限制。目的:探讨破骨细胞TRPV5通道对生物珊瑚人工骨降解的影响。方法:取生长状态良好的小鼠单核巨噬细胞株RAW264.7,接种于生物珊瑚人工骨片上,加入破骨细胞诱导分化培养液,观察有破骨细胞出现后,分别加入含0,50,500,5000μmol/L钌红(TRPV5通道抑制剂)的破骨细胞诱导分化培养液。培养一定时间后,激光共聚焦显微镜下观察TRPV5通道蛋白表达,扫描电镜下观察生物珊瑚人工骨片上的吸收陷窝,应用Western Blot检测细胞TRPV5通道蛋白表达。结果与结论:①激光共聚焦显微镜:TRPV5表达于破骨细胞的胞浆和胞膜,随着钌红浓度的增加,破骨细胞上TRPV5表达减少;②扫描电镜:0 nmol/L钌红组骨片上可见大片连续的骨吸收陷窝,其他浓度钌红组骨片上的骨吸收陷窝减少,并散在分布,并且随着钌红浓度的升高,骨陷窝面积逐渐减少;③Western Blot检测:与0 nmol/L钌红组比较,其他浓度钌红组TRPV5通道蛋白表达明显降低(P<0.05或P<0.01);④结果表明:破骨细胞在生物珊瑚人工骨片上生长良好,TRPV5可作为调控生物珊瑚人工骨降解速率的靶点。