碳纤维复合材料的制备工艺优化及其在航空航天领域的应用

随着现代科技的飞速发展,航空航天工程已成为人类探索与发展的前沿领域之一。在这个领域,材料的性能和特性至关重要,尤其是碳纤维复合材料,它以独特的优势在航空航天领域中扮演着举足轻重的角色。碳纤维复合材料是一类由高强度碳纤维与树脂基体相结合而成的先进材料,其比重轻、强度高,可以显著减轻飞行器的整体重量,提升燃油效率,降低碳排放,此外,碳纤维复合材料还具有优异的耐腐蚀性和抗疲劳性,能够保证飞行器在恶劣环境下的安全运行,大幅延长使用寿命,本文旨在深入探讨碳纤维复合材料制备工艺优化和在航空航天领域的应用潜力,对碳纤维复合材料的力学性能、耐腐蚀性等关键特性进行系统研究,为其在航空航天工程中的广泛应用提供科学依据。

5.5 m×4.0 m航空声学风洞闭口试验段研制

针对5.5 m×4.0 m航空声学风洞可移动闭口试验段的设计指标和功能需求特点,论述了闭口试验段的总体结构方案,并围绕闭口试验段框架刚度、强度和模态开展了数值计算,对其定位与锁紧、提升机构、可更换下壁板和开度可调侧壁板等进行了详细研究,同时对加工和装配过程中的关键问题提出了具体解决措施。本文研究内容对同类型大型航空声学风洞闭口试验段设计具有一定参考价值。

遗传算法辅助中药渣在饲料配方优化中的创新应用

饲料添加剂是生产饲料时为了平衡饲料营养、预防疾病而必须使用的一类商品。中药渣经益生菌发酵降解毒素后可作为安全的有机质饲料添加剂加入到饲料当中,作为抗生素替代物和营养补充剂。为了将发酵中药渣合理添加到饲料中,文章模拟实际饲料生产环境,建立饲料营养配方优化的多目标规划模型,通过遗传算法求解模型设计,希望获取保证精准营养、绿色安全的饲料配方。结果表明:这项技术能够实现饲料配方优化在2 s内实现;同时能够利用有机质添加剂替代无机质添加剂使用,降低67.48%无机质饲料添加剂的使用量。

4G网络信号在VSC系列导航中的应用

在震源施工导航定位中,差分RTK信号从基准站到流动站的传输直接影响导航定位,用电台传输RTK信号会受到传输距离限制,而且信号极易受干扰。进而直接影响生产效率。应用4G网络传输RTK信号,就很好地解决了这个问题。本文从震源差分定位原理、4G网络OFDM传输技术、RTCM3.2数据格式,介绍了GPS RTK定位技术工作原理,RTCM3.2数据格式二进制数据结构,4G网络与4G网络的传输关键技术——ODFM技术(正交频分复用技术),差分RTK信号通过4G网络从基准站发送、流动站接收并解码,最终流动站用实时接收到的差分数据,实时解算修正自身坐标,转换成工程要求的平面坐标并达到厘米级定位精度。

基于支持向量机模型的中药挥发油化学成分类型与皮肤细胞毒性关联性研究

目的探寻中药挥发油的化学成分类型与皮肤细胞毒性之间的关联性,并建立皮肤细胞毒性预测模型。方法应用位于活性表皮的人角质形成细胞HaCaT评价皮肤毒性,并通过气相色谱-质谱分析得到挥发油的化学成分分类。运用非参数统计和支持向联机选取特征变量并建立预测模型。结果不同毒性程度中药挥发油的单萜化合物、单萜氧化物、倍半萜氧化物和单萜与芳香族复合结构与中药挥发油皮肤细胞毒性存在显著关联(P<0.05)。基于上述4种化学成分进行特征构造,利用支持向量机建立的皮肤细胞毒性预测模型具有良好的预测性能。结论支持向量机模型可用于阐明中药挥发油化学成分类型与皮肤细胞的关联性。

Hock-Brown破坏准则下深埋硐室围岩压力上限解

为了获取深埋硐室的围岩压力,构建平动加转动相结合的"向下滑落的楔形塌落体+以顶角为圆心的转动圆弧体+三个平动三角形体"破坏机制。基于极限分析上限定理,推导Hock-Brown破坏准则下围岩压力的解析解。通过Matlab序列二次规划算法(SQP)优化得到围岩压力的最优上限解。分析岩体重度,侧压力系数,Hock-Brown破坏准则参数以及硐室断面尺寸对围岩压力的影响,其中表征岩体抗剪强度的Hock-Brown破坏准则参数对围岩压力有显著影响。计算方法得到的围岩压力是一个最优上限解,计算结果可以为工程实际提供相关依据。

一种新的风洞轴流风扇安装角调整方法

依据轴流风扇二维叶素理论及低速风洞回路气动特性,将风扇效率及风洞损失系数作为关键参数,推导出风扇在非设计点时,风扇桨叶安装角与风扇转速、气体流量之间的固有关系,由此发明了一种不需要测试风扇压升,仅根据风扇基本运行参数即进行风扇非设计点安装角调整的新方法。某风洞风扇的调试过程中,在测试得到风扇转速与试验段风速对应关系的基础上,利用该方法,直接计算出风扇安装角的调整量,一次成功。试验结果表明,在风扇安装角调大4.5°后,风洞试验段风速 60 m/s 对应的风扇转速为570 r/min,与预测值575 r/min偏差0.9%,预测值与实际值吻合较好,由此证明了此方法在工程运用中的可靠与准确性。

浅谈南京中医药大学数学建模课程的建设

该文结合本校开展的数学竞赛,阐述了在中医药大学如何开展数学建模课程建设的经验,同时浅谈了课程建设主要解决的问题、创新点以及未来课程建设的方向。

二元随机效应模型的相关性问题研究

文章讨论二元随机效应模型的相关性问题。对于已给数据,拟合二元随机效应模型中两个随机效应相关系数的估计值ρ,能产生对第i次观测随机效应的估计值ui1、ui2,并计算样本相关系数r。结果显示,r和ρ有时差距较大,甚至ρ不显著,而r却是显著的,出现"不一致"现象,特别是"独立随机效应模型"(ρ恒为0)的r可能显著。有时优化过程中ρ非常接近-1,从而使优化过程非正常终止,此时可以采用RE(τ)模型。

智能球铰链空间磁场分布仿真及其影响分析

智能球铰链中球头周边磁场分布对其测量范围和分辨率有直接的影响。该文设计一种新的结构形式,采用多个永磁体和多个磁效应传感器沿球面阵列布置的方案改善测量分辨率,给出其理论模型和新的数值积分算法。Maxwell软件的仿真结果证实理论模型的正确性,并运用理论建模完成相应的理论分析,得出永磁体和传感器的最佳空间位置匹配,对于进一步提高智能球铰链的分辨率和精度有重要意义。

林木卵形叶片形态指标提取软件及其在杨树中的应用

为准确观测林木叶片形态的表型数据,采用R语言以及一些图像处理软件包编写1个新的软件包名为LeafShape,将叶片的扫描图像文件作为输入对象,提取叶片长、宽和面积以及其边缘点的数值。利用该软件包获取美洲黑杨和小叶杨杂交F1代无性系随机区组试验林中181个家系共2 496个单株叶片数据,根据描述性统计量、相关分析和混合线性模型方法分析叶片的表型和遗传变异,同时根据叶片高密度边缘点的遗传效应值对叶片的形态进行聚类分析。结果表明:叶片的长、宽变异系数为20%~25%,而叶片的面积变异系数却高达42%;叶片的长、宽和面积两两之间高度相关,大部分相关系数大于0.90。叶片的长、宽和面积的表型变异主要归因于遗传变异,其无性系的重复力均在60%以上,其中2/3叶宽的重复力最大为72%。根据叶片360个边缘点极径的遗传效应值,181个家系的叶片形态被分成9个类,而这9个类又明显地分为2类:一类叶片形态偏向于母本美洲黑杨,而另一类则偏向于父本小叶杨。

斜沟选煤厂储煤仓智能测仓仪应用实践

斜沟选煤厂通过借鉴人工测仓原理,采用接触式多点位测量建立仓位数据分析模型,搭建“智能化仓位管控平台”,实现了智能测仓。该测量方法在斜沟选煤厂9000 t级矸石缓冲仓进行实践应用,解决了因无法有效测量低仓位、空仓位而引发的仓口磨损加剧、仓位信息反馈不准确等问题,有效降低了岗位工作量,同时仓位数据的准确及时上报,提高了生产效率。

高墩大体积0号块托架反拉预压施工技术

高墩大跨预应力连续(刚构)梁桥因高墩及地形的限制,落地支架浇筑0号块的方式受到各种限制,托架作为一种墩身附着式支架是高墩0号块施工的首选方式,反拉预压是一种新型的预压方式。结合郑万高铁湖北段10标神农溪双线大桥1号主墩施工,介绍了高墩大体积0号块托架反拉预压施工技术,并阐述了具体的技术应用过程。

神农溪大桥大体积承台施工技术

大体积承台施工受地质条件的影响,往往具有独特的施工特点。结合郑万高铁湖北段10标神农溪1^#承台地理位置的特殊性及大体积承台的施工特点,为缩短施工周期、降低施工成本,在保证施工质量安全的前提下优化大体积承台施工技术方案,并通过现场合理组织施工,保证了工程的顺利进行,希望为类似大体积承台施工提供参考与借鉴。

跨铁路桥梁智慧管养平台应用

随着我国经济的飞跃式发展,跨铁路桥梁因恶劣环境、年限过长等因素导致桥梁损伤,产生病害,极易引发桥梁安全事故。文章针对跨铁路桥梁数量多、路线长的特点,浅谈跨铁路桥梁智慧管养平台的功能及应用。

5.5 m×4 m航空声学风洞结构设计与研究

5.5 m×4 m航空声学风洞是2015年投入使用的中国首座大型航空声学风洞,填补了中国在飞行器气动声学试验地面研究平台领域的空白。针对该风洞具有气动声学试验能力、开闭口试验状态快速切换以及模型支撑系统适应多工况的试验需求等特点进行了风洞总体和主要部段结构设计与研究。采用可更换的大型钢结构与砼结构相结合的风洞回路,实现了风洞气动与声学、开口与闭口兼顾的多功能布局需求;采用整体可移动、推杆驱动的多功能腹撑装置和沉入式大行程、高精度、可升降尾撑机构,实现了开/闭口试验等试验功能和状态的快速切换;采用球面轮毂、球面叶根桨叶角可调叶片、法兰对顶叶柄防松结构,最大限度地降低了叶根气动噪声,同时实现了风扇转子的可靠运行,结合壁面降噪措施,满足了风扇的低噪声要求。试验结果表明该风洞运行结构安全可靠,试验效率高,证明5.5 m×4 m航空声学风洞结构设计是成功的。

矿物药麦饭石偏光显微特征及其X射线衍射指纹图谱分析

目的:分析不同产地麦饭石样品的偏光显微特征、物相组成及其相对含量,并建立麦饭石粉晶X射线衍射(XRD)Fourier特征指纹图谱。方法:选择26批麦饭石样品,利用偏光显微镜观察单偏光、正交偏光下样品粉末及磨片的显微特征,通过粉晶XRD技术分析主要物相组成及其相对含量,并建立麦饭石XRD Fourier特征指纹图谱。XRD入射光源为Cu靶Kβ辐射,光管电压和光管电流分别为40 kV和40 mA,发散狭缝1°,散射狭缝1°,接收狭缝0.2 mm,扫描速度5°·min^(-1),持续扫描,扫描范围5~90°(2θ),步长0.02°。结果:获得了麦饭石粉末、磨片的偏光显微特征图,其主要物相组成为斜长石、石英和钾长石,少数样品尚含有伊利石、黄铁矿、铁白云石、方解石、铁闪石及绿泥石等。长石类物相相对总质量分数、石英相对质量分数分别在61.9%~82.4%、12.6%~33.6%。建立了以13个共有峰为特征指纹信息的麦饭石XRD Fourier指纹图谱分析方法,均值相关系数法计算的相似度0.9209~0.9977,均值夹角余弦法计算的相似度0.9405~0.9984,中位数相关系数法计算的相似度0.9211~0.9975,中位数夹角余弦法计算的相似度0.9475~0.9982。结论:麦饭石的偏光显微鉴别特征主要为斜长石、石英及钾长石,且粉晶XRD Fourier指纹图谱分析技术可用于麦饭石的鉴别。

美洲黑杨与小叶杨杂交F1代扦插无性系苗生长性状动态分析

【目的】探讨美洲黑杨(Populus deltoides)×小叶杨(P.simonii)F1代无性系苗期生长变异,发现F1代无性系生长性状变异规律,为后期在统计分析方面开展杨树数量性状基因定位研究提供重要的参考依据。【方法】以南京林业大学下蜀林场美洲黑杨×小叶杨F1代无性系为研究材料,采用完全随机区组设计,对苗高和地径生长性状在扦插后2年的不同时期进行测量,利用R语言和SPSS统计软件进行遗传变异分析和评价。【结果】苗高和地径在区组间、无性系间、区组与无性系交互作用间均达极显著差异水平。苗高的变异系数2017年由31.96%变为22.04%,2018年稳定在20%左右,地径的变异系数在2017、2018年两个年末分别为26.66%和26.20%。苗高和地径在两年中多个时间点的重复力具有一定波动性,苗高的重复力2017年由0.69逐渐降低到0.41,2018年又回升到近0.60;地径的重复力在2017年末较低,2018年末变为较高的水平(0.59)。根据无性系效应估计值,每年的无性系大致可分为8类,每类的均值效应具有独特的变化趋势,2017年有CL2、CL6、CL7和CL8共4类的均值效应随时间递增,而CL1、CL3、CL4、CL5类则减少;2018年除CL8类的均值效应增加外,其他7类基本是平稳的,但是类间的效应差异较大。【结论】所调查的随机区组无性系试验林的苗高和地径生长变异较大,遗传水平上差异性在不同生长期有其独特性,所建立的杨树无性系随机区组试验林为杨树数量性状基因(QTL)定位研究提供很好的遗传作图材料。

Definition and Algorithms for Reliable Steiner Tree Problem

This paper considers a new form of the Steiner tree problem that is more practical and reliable,which we call Reliable Steiner Tree(RST)problem.The authors give a detailed definition for this new problem and design both an exact algorithm and an approximation algorithm for it.The definition is based on the reliability of full components instead of Steiner vertices.The task is thus to find the most reliable full components to make up an optimum reliable Steiner tree.The exact algorithm designed for this problem utilizes a dynamic programming frame.The approximation algorithm designed in this paper exploits a local search strategy that looks for the best full component according to a selection function at a time.