个性化髋关节假体设计及其生物力学性能研究

通用型髋关节假体和个人股骨匹配度不足,易导致应力遮挡率过大。为制备与个人股骨相匹配的髋关节假体,基于人体下肢电子计算机断层扫描(computed tomography,CT)数据,通过逆向工程技术建立股骨实体模型,利用提取的关键特征参数逆向建模,建立个性化髋关节假体模型,采用步态试验确定股骨受力情况,进行有限元分析和电测实验研究其生物力学性能。结果显示,在站立中期的步态载荷下个性化髋关节假体的应力遮挡率在7.64%~38.71%之间,通用型髋关节假体应力遮挡率在16.66%~49.32%之间。个性化髋关节假体可以减小应力遮挡率,可为髋关节假体研究人员提供参考。

强化胰岛素治疗对急性心肌梗死患者的预后影响

目的系统评价强化胰岛素治疗应用于急性心肌梗死患者的临床疗效和安全性,为改善预后提供参考。方法对Cochrane、Embase、PubMed、中国知网、万方数据知识服务平台、中文科技期刊数据库、CBM数据库自建库至2022年10月的相关文献进行系统检索,以确定比较强化胰岛素治疗和普通胰岛素治疗对急性心肌梗死患者的临床预后影响的随机对照试验。提取每项研究的数据和特征,采用RevMan 5.4软件进行荟萃分析。结果最终纳入8篇文献,共包含726例患者,其中强化胰岛素治疗组372例、普通胰岛素治疗组354例。对各组数据进行荟萃分析显示,强化胰岛素治疗组主要心血管不良事件发生率(RR=0.53,95%CI=0.44~0.64,P<0.001)、全因死亡率(RR=0.51,95%CI=0.33~0.78,P=0.002)、治疗7 d超敏C反应蛋白(WMD=-2.00,95%CI=-2.17~-1.83,P<0.001)均显著低于普通胰岛素治疗组,治疗30 d左心室射血分数(WMD=3.94,95%CI=2.45~5.43,P<0.001)、低血糖事件发生率(RR=2.96,95%CI=1.12~7.83,P=0.030)均显著高于普通胰岛素治疗组,两组经皮冠状动脉介入治疗术后无复流事件差异无统计学意义(RR=0.39,95%CI=0.14~1.13,P=0.080)。结论强化胰岛素治疗可能与急性心肌梗死患者的临床获益相关,但需要更多研究来证实。

胫骨高位截骨术治疗老年膝关节内侧间室炎的疗效研究

目的 比较胫骨高位截骨术(high tibial osteotomy, HTO)治疗老年与非老年膝关节内侧间室炎的疗效。方法 回顾性分析26例接受HTO手术病人的临床资料,按照病人年龄分为≥60岁组(n=18)和<60岁组(n=8)。比较2组一般资料、手术截骨撑开角度及并发症发生情况,比较2组术前及术后1年VAS、膝关节功能评分量表(Knee Injury and Osteoarthritis Outcome Score, KOOS)各项评分。结果 2组性别、Kellgren-Lawrence(K-L)评级、BMI、手术截骨撑开角度、并发症发生率差异均无统计学意义(P>0.01)。2组术后1年VAS及KOOS各项评分均较术前明显改善(P<0.01)。术前及术后1年2组间VAS、KOOS各项评分差异均无统计学意义(P>0.01)。结论 HTO是一种安全且高效的膝关节内侧间室炎治疗手段,对于60岁及以上老年病人同样安全有效。

热防护筒件无损装夹与精准调姿研究

针对以气凝胶为基体的热防护筒件在机加工过程中存在手动调姿繁琐、产品表面易损伤等问题,结合气凝胶热防护层材料性能,提出了一种可实现工件无损装夹并能进行位姿调节的方案设计,通过柔性真空吸附装置实现工件无损装夹,通过4个三坐标定位器实现工件六自由度位姿调节,基于快速位姿算法,结合误差权值分配法,利用Levenberg-Marquard(LM)算法对含有误差的位姿调节参数进行修正,得到更准确的目标位姿参数,仿真结果显示,修正后位姿调节参数误差减小了50%~90%。最后进行了试验验证,修正后,工件位姿调节参数位置误差小于0.6 mm,姿态误差小于0.25°,其装置性能满足目前工艺需求,可有效提升以气凝胶为基体的复合材料机加工生产效率。

考虑透平背压影响的燃气轮机动态特性研究

燃气透平的背压是决定燃气轮机性能的重要参数之一,对燃气轮机运行效率以及安全性都具有不可忽略的影响。该文采用模块化建模方法,结合燃气轮机的控制策略,基于仿真平台建立某重型燃气轮机的动态仿真模型,研究透平背压调控过程及负荷波动过程机组的动态特性。结果表明,建立的动态模型可以较为准确地模拟重型燃气轮机的动态特性。对不同输入信号的仿真结果进行对比分析,探究透平背压的不同变化趋势对燃气轮机动态特性的影响,包括背压降低时不同控制策略下燃气轮机透平进出口温度变化对机组的影响及不同控制策略面对扰动时各参数动态响应的差异。验证了透平背压调控对燃气轮机动态响应特性和变几何性能的优化作用,包括低背压下燃气轮机具有更快的响应速度及更高的级效率,透平背压调控能够确保机组在更大的负荷范围内透平进出口温度维持在目标值附近,可保证机组高效、稳定运行。

采煤机截割滚筒滚动轴承故障诊断方法

为解决目前王坪煤业采煤机截割滚筒滚动轴承故障频发的问题,从轴承故障振动的原理出发,对振动信号进行分解、重构,同时对比3种分解方法,最终确定使用ACO-SA-TVF-EMD振动信号分解方案作为故障诊断信号分解的方案,建立IMF分量评价准则以及对应的故障诊断方法,通过试验验证,故障诊断方法相对误差率为4.57%,具有一定的实用性。

凡纳滨对虾小型温棚养殖模式水体微生物群落的研究

小型温棚养殖模式(下称小棚模式)是近年来凡纳滨对虾(LitopenaeuSvannamei)养殖的热点模式。为阐明小棚模式养殖水体微生物群落的特点,探究该模式高产、高效的原因,基于16SrRNA基因的测序结果,对第2、第44、第69和第96天小棚模式养殖水体的微生物群落组成和功能进行了分析。结果表明:凡纳滨对虾小棚养殖后期,水体微生物群落的丰富度和多样性显著高于前期;在整个养殖过程中,门水平主要优势菌为变形菌门、拟杆菌门和放线菌门,其中变形菌门丰度在第69天显著增加,放线菌门丰度前期较高,后期下降;属水平优势菌属中Candidatus_Aquiluna的丰度在第2天最高(28.7%);海命菌属(Marivita)在中期富集,在第69天丰度最高(9.94%);黄杆菌属(Flavobacterium)的丰度随着养殖时间逐渐增加,在第96天达到最高(11.63%)。通过PICRUSt2预测微生物群落的功能,丰度前20的代谢功能项在第69和第96天的丰度显著高于第2天,尤其萜类和聚酮类代谢、脂类代谢、异种生物降解和代谢等功能均高度富集,通过FAPROTAX鉴定得出,化能异养类菌的丰度在养殖后期显著增加。环境因子关联分析发现,总氮(TN)和化学需氧量(COD)对小棚模式水体微生物群落结构的影响最大,海命菌属、Candidatus_Aquiluna、红小梨形菌属(Rhodopirellula)等微生物发挥了固碳、降氮、降磷的作用。综上所述,在高密度、高氮磷的环境条件下,小棚模式的水体微生物在保持水环境稳定和增强对虾免疫与抗病能力方面发挥了重要作用。

氮肥和品种及种植密度对春玉米机械化收获性状及产量的影响

机械化收获是提高农业生产效率的重要措施,但机械化收获受倒伏、籽粒脱水特性和收获籽粒含水率等的影响。为探讨春玉米形态结构与抗倒伏性之间的关系,籽粒脱水进程和收获籽粒含水率对品种、施氮量和种植密度的响应,该研究以先玉335和陕单609为试验材料,设置0、180和225 kg/hm^(2)三个氮肥水平,6.5×10^(4)和8.5×10^(4)株/hm^(2)两个种植密度,通过2 a大田试验研究品种、种植密度和氮肥对株高、茎粗、穗位系数、抗折强度、弯曲力矩、倒伏系数、灌浆末期籽粒脱水速率、收获籽粒含水率、产量和生物量等的影响。结果表明:不施氮条件下,株高和茎粗对倒伏系数影响较大;施氮条件下,倒伏系数主要受弯曲力矩、抗折强度和株高影响。施氮显著降低陕单609的倒伏系数(P<0.05),施氮处理下陕单609的株高和茎粗较不施氮处理分别增加8%~21%和26%~45%,抗折强度和弯曲力矩分别增加157%~277%和72%~114%,倒伏系数降低30%~47%。施氮可降低籽粒脱水速率,推迟脱水进程,显著增加收获籽粒含水率(P<0.05)。施氮处理籽粒含水率较不施氮处理提高7%~9%。高密度处理收获籽粒含水率比低密度处理低3%(P<0.05)。先玉335的籽粒脱水速率快,收获籽粒含水率比陕单609低7%(P<0.05)。与不施氮处理相比,施氮处理产量和生物量分别显著提高92%和63%(P<0.05)。与低密度处理相比,高密度处理产量显著增加12%(P<0.05)。综上所述,春玉米的倒伏性、灌浆后期籽粒脱水速率及收获籽粒含水率受品种特性影响,也受施肥、栽培措施和气候条件的显著影响。选育籽粒脱水快的品种、适当增加种植密度并合理统筹氮肥施用量可以提高春玉米机械化收获适宜性。

基于DBSCAN与二分法的混合A*路径规划方法

在多障碍物非结构化场景中,传统混合A*算法存在计算效率低、路径平滑性差的问题。针对该问题,本文提出了一种基于密度聚类算法(density-based clustering,简称DBSCAN)与二分法的混合A*路径规划方法。首先,设计基于DBSCAN算法的障碍物聚类方法,简化多障碍物非结构化场景,避免混合A*算法在类U形障碍物群附近的无效节点拓展,有效提高算法效率。然后,提出基于二分法的状态节点拓展策略,能够在不显著增加混合A*算法计算复杂度的前提下,搜索出一条更平滑的路径。最后,基于MATLAB进行仿真。结果表明,在多障碍物非结构化场景中,本文提出的改进混合A*算法可以显著提升计算效率并改善路径平滑性。

关于新时期我国农业科技创新任务布局的几点思考

推进新时期农业科技创新任务研究,对于优化我国农业科技创新布局,提升农业创新体系整体效能具有重要意义。文章梳理了我国农业的国家战略需求,对资源禀赋不足、生产水平不高等制约我国农业发展的主要因素进行了分析,从水土资源高效利用、重大新品种培育利用、绿色种养技术研发、食品营养健康研究、前沿基础问题攻关等方面提出了优化我国农业科技创新布局的建议。

油料学科发展态势分析与建议

油料安全供给对于保障国家食物安全、促进人民营养健康至关重要,推动油料产业发展的关键在于科技创新。剖析油料学科发展态势、透视重点研究领域演化脉络有助于推动油料产业科技创新,保障油料安全供给。采取定性与定量相结合的方式,在分析油料学科及其8个重点研究领域发展态势的同时,基于情报学计量方法分析各领域在世界范围内的研究布局,解析了油料学科国际研究热点。面向世界农业科技前沿、国家重大需求、现代农业建设主战场、人民生命健康,对油料学科发展提出了相关建议。

树脂包膜尿素配施普通尿素对直播稻田氨挥发、氮素径流和渗漏损失及产量的影响

为探究树脂包膜尿素与普通尿素配施对直播稻田氮素损失的影响,于2021年开展大田试验,在施氮180 kg·hm^(-2)水平下,设置8个氮肥处理:树脂包膜尿素(基肥)∶普通尿素(分蘖肥)=4∶6(CRF4U6)、6∶4(CRF6U4)、8∶2(CRF8U2),一次性基施树脂包膜尿素(CRF10U0);普通尿素(基肥)∶普通尿素(分蘖肥)=4∶6(C4U6)、6∶4(C6U4)、8∶2(C8U2);以不施氮处理为对照(CK)。结果表明:施树脂包膜尿素处理(CRFU系列)基肥期氨挥发通量峰值显著低于施普通尿素处理(U系列),水稻整个生育期氨挥发损失量以CRF10U0最低,CRF8U2次之,其氨挥发损失率分别为7.35%和8.92%。CRFU系列水稻生育期总氮(TN)径流流失率均显著低于U系列,以CRF10U0最低,CRF8U2次之,其流失率仅为1.69%和2.04%,原因是直播稻田径流主要发生在施基肥后,而CRFU系列基肥期(5月22日、5月26日)径流TN浓度显著低于U系列。直播稻田30 cm处渗漏水中氮素以NH^(+)_(4)-N为主,基肥期CRFU系列30 cm处渗漏水中TN、NH^(+)_(4)-N浓度峰值显著低于U系列,水稻整个生育期氮素渗漏损失量CRFU系列显著低于U系列,以CRF10U0最低,CRF8U2次之,其渗漏淋失率分别为2.90%、3.18%。CRF8U2与C4U6产量显著高于其他处理(CRF10U0除外),而CRF8U2产投比仅比C4U6低4.90%。综合考虑氮素损失、产量和产投比等多方面因素,CRF8U2施肥模式更加贴合直播稻实际生产。

部分回热燃气轮机联合循环系统底循环动态特性研究

燃气轮机联合循环机组底循环动态特性对机组变负荷特性有极其重要的影响。部分回热是一种可用于改善联合循环部分负荷性能的新方法。由于回热调控对底循环的运行有重要影响,研究部分回热对底循环动态特性的影响是系统可行性评价的重要一环。采用模块化的建模方法构建了部分回热联合循环机组底循环系统的动态仿真模型,研究了底循环入口参数扰动与降负荷过程的动态特性。结果表明,建立的动态模型可准确反映底循环动态特性。对比分析仿真结果发现,面对燃气轮机排烟参数扰动,部分回热机组的动态响应与常规机组基本一致。排烟温度的扰动主要影响高压过热蒸汽和再热蒸汽,且影响幅度较大,排烟温度T4扰动5%可使底循环功率下降16.32%,机组响应速度较慢,汽轮机功率的时间常数约400 s;排烟流量的扰动影响各级蒸汽,且影响幅度相对较小,扰动10%使底循环功率下降9.49%,机组响应速度较快,汽轮机功率的时间常数约60 s;面对回热比例扰动,机组动态响应与排烟温度扰动相似;而使用回热调节的运行策略导致联合循环变负荷量全部由底循环承担,部分回热机组负荷达到稳态所需时间较常规机组滞后1100 s,回热调节的方式较为适合在低于51.4%的负荷区间内采用。

基于流变特性的含铝凝胶燃料制备工艺研究

为提升液固燃料的结构稳定性,以无机纳米颗粒为凝胶剂制备了环氧丙烷基凝胶基质,在基质中引入微米铝粉,得到含铝凝胶燃料。通过测定凝胶基质的弹性模量G′0和线性区范围γc,分析了超声和热处理对纳米颗粒成胶的影响。针对不同含铝量的凝胶燃料,在不同剪切速率(0.1~2000.0 s^(-1))下,进行了旋转剪切测试,并研究了剪切历史对燃料流动曲线的影响。结果表明,超声和加热对纳米颗粒的成胶效果皆有促进作用。低剪切速率(<100 s^(-1))下,剪切历史会使得凝胶体系黏度增高;超过100 s^(-1)后,黏度较无剪切历史的样品低。流动曲线显示,含铝凝胶燃料在100 s^(-1)附近出现增稠现象,而更高的剪切速率直接导致凝胶结构在短时间内出现不可逆破坏,致使黏度迅速降低。

水产动物致病菌耐药性研究现状与防控对策

细菌耐药性是全球关注的热点,但水产动物致病菌耐药性的产生和对养殖、人类及环境的影响具有滞后性,容易被忽略。本研究从水产动物耐药性致病菌的含义、污染现状、产生原因、危害、存在问题、预防和削减方法等角度进行剖析,以期引起业界重视。

黑龙江兴凯湖水鸟多样性变化及其影响因素

【目的】分析我国东部水鸟重要迁徙通道——黑龙江兴凯湖保护区不同年度水鸟群落结构特征和多样性变化趋势,为保护区水鸟保护和管理提供基础数据。【方法】对2014—2015年和2021年兴凯湖43个监测点的水鸟调查数据进行对比分析,结合兴凯湖气温和水位等信息,利用Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数和TBI指数,比较2次调查期间不同区域和不同栖息地水鸟的丰度变化和群落结构差异,并探讨该差异与气候的相关性。【结果】兴凯湖共记录水鸟7目12科71种665504只,与2014—2015年相比,种类无明显差异,水鸟个体数量增加近1倍,主要是雁鸭类和鸥类水鸟数量增加,鹤类、鸻类和秧鸡类水鸟数量呈下降趋势。3—4月和9—11月迁徙期水鸟种类、数量较高,5—8月繁殖期则较低。兴凯湖4个区域水鸟群落结构相近但有一定差异:龙王庙水鸟种类和数量最多,物种呈增加趋势;湖岗和东北泡子水鸟均匀度较低,物种呈增加趋势;青山水库水鸟数量最少,但多样性和均匀度均最高,物种呈减少趋势。在7种栖息地类型中,沼泽水鸟种类最多,混合生境水鸟数量最大且多样性也最高,农田水鸟均匀度最低,以上3种栖息地水鸟种类和数量均增多;灌丛、草甸和水域栖息地水鸟种类和数量均下降,其中水域水鸟数量下降最多。【结论】兴凯湖水鸟数量增多与近年来保护区加强管理以及气温、水位升高等因素有关。兴凯湖目前仍面临农田增多、沼泽减少的压力,建议采用标准化方法进行长期水鸟监测,针对不同时期水鸟分布状况对重点区域加强管护。

基于压入法原理测试混凝土超早期弹性模量

基于压入法原理,提出了1种混凝土超早期弹性模量的测试方法 .采用数值分析方法设计试件尺寸,选用30°球锥形压头作为混凝土超早期弹性模量的测试压头,优化压入深度为5 mm.通过改变混凝土的水胶比和粉煤灰掺量,并与超声波法相对比,对该方法进行验证.以初凝时刻的弹性模量0值为起点,传统应力-应变方法最早测得的弹性模量为终点,用这2点之间的连线预测混凝土超早期弹性模量.该预测法与压入法试验结果相比,误差均在30%以内.

地域性建筑风格的快速重构——以中国国际太阳能十项全能竞赛Hui House为例

城市建筑作为城市记忆脉络的具体体现,其发展不应朝着千篇一律的方向前进,而是应当立足于建筑自身的功能,体现地域性的建筑风貌,构成城市形象的小环节。建筑风格的重构作为地域性建筑设计的一种设计方法,不仅仅是对历史要素的简单复制,更应当在当前的技术条件下,给传统要素新的解释和时代意义。第3届中国国际太阳能十项全能竞赛作品Hui House在设计和建造过程中吸取了传统徽派民居相关建筑经验,凭借独特的钢结构实现优美建筑形体的同时,也使得整体的建造流程要快于一般的钢结构住宅。文章梳理了设计与建造两个不同阶段的快速重构策略,从而为形体特殊的钢结构住宅快速建造提供了现实参考案例,为传统徽派民居的技术更新提供了新的视角。

湖南砂石建材绿色开发利用途径

文章主要介绍了砂石建材转型升级、绿色开发利用的必要性,揭示湖南省砂石建材绿色开发利用过程中面临的主要问题,探索湖南省砂石建材绿色开发利用的模式和路径,对湖南省砂石建材绿色发展长效机制的构建具有一定的理论和实际意义。

徽派建筑要素的现代再现——以中国国际太阳能十项全能竞赛方案HUI HOUSE为例

徽派建筑自古以来就与健康的人居环境密切相关,从村落格局到建筑细部都散发着古朴的建筑智慧。以中国国际太阳能十项全能竞赛作品HUI HOUSE为例,将传统建筑技艺运用于当代建筑技术当中,探索传统徽派民居建筑要素的现代再现。