贴片式复合模态型直线超声电机的仿真与试验评价

为了实现结构紧凑、低电压驱动、大推力输出以及高精密定位等性能目标,该研究提出了一种贴片式复合模态型直线超声电机。该电机的定子结构采用贴片式压电陶瓷作为激励单元,通过同时激发定子的B 12和B 2两种弯曲振动模态,实现了两个驱动足处的交替椭圆轨迹运动,借此利用摩擦力驱动动子进行直线运动。首先,应用有限元仿真软件COMSOL对定子的模态和频率响应进行了仿真分析。仿真结果表明,定子上两驱动足处能够实现预期的椭圆运动轨迹。随后,加工了电机的定子并进行了导纳测试,验证了有限元仿真的正确性。最后,制作了超声电机的原理样机,并通过一系列试验评估了其输出性能。试验结果表明:在100 Vpp电压和66.58 kHz频率条件下,电机的最大空载速度和最大推力分别达到了82.9 mm/s和0.52 N;在1.2 N的预压力作用下,电机的启动电压死区为12 Vpp;在周期为20的正弦波电压信号下,电机实现了2.1μm的步进位移。该研究为贴片式复合模态型直线超声电机的设计和应用提供了重要的理论与试验依据。

220kV干式电缆终端多物理场仿真分析及结构优化设计研究

首先针对220 kV高压干式电缆终端结构,构建相应的仿真模型,并结合绝缘材料非线性电导率方程,研究了增强绝缘部分材料、环境温度、外加电压不同时终端内的电场分布及温度分布;然后对终端存在应力锥安装错位、表面凸起及增强绝缘内存在气泡等缺陷时的电场分布情况进行了对比分析。最后,对应力锥转角形状及应力锥边缘与增强绝缘间的距离两种结构进行优化,并优化后终端的电场分布进行分析,同时提出了最佳的应力锥边缘与增强绝缘间的距离。结果表明:非线性硅橡胶绝缘材料能较好地均化电场;外界环境温度改变会使内部线芯与外部伞裙的温差减小,且随着环境温度升高终端内最大场强明显增大;应力锥安装错位类绝缘缺陷使得三相交界点处场强急剧增大;应力锥表面凸起类绝缘缺陷使得终端内局部场强急剧增大;当增强绝缘内部存在气泡时,气泡尺寸对电缆终端内最大场强的影响较小;将应力锥转角改变为圆弧状,转角处场强降低了75.26%,可适当增大应力锥边缘与增强绝缘的距离至5 mm,从而减小应力锥转角处场强。

基于STM32的正交锁相放大器在气体检测中的应用

为了实现甲烷气体检测系统的小型化和数字化,设计了一种基于STM32的正交锁相放大器。通过STM32F407内部的A/D转换器采集反射光信号,与相位差为90°的两个参考信号分别进行乘法运算和FIR低通滤波,对两路信号求平方和并进行开方运算,实现二次谐波信号的提取。STM32F407内部的运算采用内置的FPU和DSP库,大大提高运算能力和速度。通过对浓度0%~3%的甲烷气体进行标定实验,得到甲烷气体浓度与二次谐波峰值呈良好的线性关系,线性度达到99.66%,说明该设计可以满足甲烷气体检测的要求。

乳腺癌肿瘤全域的表观扩散系数信号强度直方图与病理分期的关系及对复发的预测价值

目的 探讨乳腺癌肿瘤全域的表观扩散系数(ADC)信号强度直方图与病理分期的关系及对复发的预测价值。方法 回顾性收集2016年6月-2020年7月于我院接受治疗的90例浸润性导管癌患者的临床、病理及影像学资料,患者均接受MRI检查,应用西门子相应工作站重建ADC图,提取3D感兴趣区(ROI)ADC最小值(ADC_(min))、ADC中位数(ADC_(median))、ADC平均值(ADC_(mean))、ADC众数(ADC_(mode))、ADC标准差(ADC_(std))、ADC最大值(ADC_(max))、第10百分位数(ADC10%)、第25百分位数(ADC25%)、第50百分位数(ADC50%)、第75百分位数(ADC75%)、第90百分位数(ADC90%)、偏度系数及峰度系数等参数,根据肿瘤病理类型及术后复发情况进行分组,对比组间差异,通过绘制受试者工作特征曲线(ROC)评估ADC直方图参数的诊断和预测效能。结果 乳腺癌T_(1)~T_(2)期组ADC25%、ADC50%、ADC95%均显著低于T_(3)~T_(4)期组,而峰度系数则显著高于T_(3)~T_(4)期组,差异具有统计学意义(P<0.05)。ADC直方图中,ADC95%鉴别乳腺癌不同病理分期诊断效能最佳,以1.363×10^(-3)mm^(2)/s作为最佳诊断阈值时,其曲线下面积为0.869,对应的Youden指数、敏感度和特异度分别为0.741、88.50%和85.60%。与非复发组比较,复发乳腺癌患者ADC10%、ADC25%、ADC90%及峰度系数均显著降低,差异具有统计学意义(P<0.05),且均对乳腺癌患者复发具有一定的预测价值,相比于单一预测指标,联合预测具有更高的准确性。结论 ADC25%、ADC50%、ADC95%及峰度系数均对乳腺癌病理分期有一定的诊断价值,ADC10%、ADC25%、ADC90%及峰度系数在预测乳腺癌患者复发方面具有一定的应用价值。

敲减PPARG对乳腺癌MCF-7细胞裸鼠移植瘤生长影响的研究

目的:探讨敲减过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARG)对乳腺癌MCF-7细胞裸鼠移植瘤生长的影响。方法:体外培养MCF-7细胞,将PPARG-siRNA和NC-siRNA转染进入MCF-7细胞。分别采用CCK-8法和流式细胞术检测细胞增殖和凋亡情况。将转染后的细胞建立裸鼠移植瘤模型。28 d后处死裸鼠,分离瘤体并称重,计算抑瘤率。采用RT-PCR和蛋白印迹法分别检测瘤体中PPARG、β-catenin和MMP-9的mRNA表达和蛋白水平。结果:与空白对照组比较,NC-siRNA组各指标比较差异无统计学意义(P>0.05);与空白对照组和NC-siRNA组比较,PPARG-siRNA组MCF-7细胞增殖率降低、细胞凋亡率增加(P<0.05);与空白对照组和NC-siRNA组比较,PPARG-siRNA组移植瘤质量减少,PPARG、NF-κB和MMP-9的mRNA表达和蛋白水平均降低,抑瘤率增加(P<0.05)。结论:敲减PPARG能抑制乳腺癌MCF-7细胞增殖,促进MCF-7细胞凋亡,抑制裸鼠移植瘤生长,发生机制可能与PPARG调控能量代谢有关。

核级仪控电源模件可靠性运维管理技术研究

电源模件是核电厂中重要的仪控设备,其能够为棒控棒位仪控系统提供频率、时序和幅值可控的电压或电流信号。电源模件在长期服役过程中,将发生缓慢的降质甚至失效,严重时会影响机组的安全稳定运行。本文通过分析电源模件的服役环境,识别电源模件的降质机理,并提供相应的状态监/检测措施和寿命评估方法以及运维管理措施,对电源模件进行主动运维管理,以提高电源模件的运行可靠性与经济性。

MSCT三维重建、MRI联合经腹超声胃充盈造影在胃癌TNM分期诊断中的应用价值

目的:探讨MSCT三维重建、MRI联合经腹超声胃充盈造影在胃癌TNM分期诊断中的应用价值。方法:选取2016年9月—2018年11月文昌市人民医院接收诊治的60例胃癌患者为研究对象,患者术前均行MSCT三维重建、MRI和超声胃充盈造影检查,根据检查结果对患者进行TNM分期,并与术后病理分期进行比较。结果:MSCT三维重建、MRI、超声胃充盈造影及三者联合检测对胃癌T分期诊断的敏感性分别为80.00%、85.00%、71.67%、96.67%;N分期诊断的敏感性分别为78.33%、76.67%、80.00%、93.33%;M分期诊断的敏感性分别为83.33%、80.00%、86.67%、98.33%。三者联合检测对胃癌T、N、M分期诊断的敏感性均显著高于各单项检测(P<0.05)。结论:MSCT三维重建、MRI联合经腹超声胃充盈造影可显著提高胃癌T、N、M分期诊断敏感性,对指导临床治疗方案的选择和疗效评估具有一定的参考价值。

MRI常规序列结合DWI与DCE-MRI序列对卵巢肿瘤诊断的临床价值分析

目的分析MRI常规序列结合DWI与磁共振动态增强(DCE-MRI)序列对卵巢肿瘤诊断的临床价值。方法回顾性分析我院经手术病理诊断的68例卵巢肿瘤患者临床资料,根据肿瘤良性分为良性组(36例)及恶性组(32例)。比较两组DWI参数[实性、囊性部分表观扩散系数(ADC)]及DCE-MRI参数[容量转移常数(Ktrans)、速率常数(Kep)、血管外细胞外容积分数(Ve)]、时间-信号曲线(TIC)图像特点差异,并记录MRI常规序列结合DWI与DCEMRI诊断卵巢良恶性肿瘤的诊断价值。结果良性组DWI参数(实性、囊性部分ADC值)均高于恶性组(P<0.05),而DCEMRI参数(Ktrans、Kep、Ve)均低于恶性组(P<0.05)。且两组TIC图像特点比较,差异具有统计学意义(P<0.05)。MRI常规序列结合DWI诊断卵巢肿瘤准确63例(92.65%),MRI常规序列结合DCE-MRI诊断卵巢肿瘤准确59例(86.76%);但MRI常规序列结合两种检查方法诊断卵巢肿瘤灵敏度、特异度、阳性预测值、阴性预测值、准确率比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。结论MRI常规序列结合DWI与DCEMRI序列对卵巢肿瘤诊断价值均较高,可综合评估影响图像与量化指标,以提高诊断准确性。

双级带冠整体涡轮叶盘电火花加工仿真及验证

由于双级带冠整体涡轮叶盘具有结构通道狭小、叶片扭曲的特点,传统数控加工时刀具可达性差,多轴数控电火花加工是其主要的加工方法。论文主要研究了基于压缩体素模型的双级带冠整体涡轮叶盘仿真与验证方法:通过引入压缩体素模型方法,构建了双级叶盘毛坯和成型电极模型,减少了模型的存贮容量,根据电火花轨迹路径构造电极扫描体,通过与双级叶盘压缩体素毛坯模型布尔运算完成多轴数控电火花加工仿真;在传统Marching Cube算法基础上,提出了一种新的压缩体素表面提取算法,提取效率高,模型显示质量较好;应用RABS算法对加工仿真后模型表面进行误差分析并对误差分析结果进行可视化显示。采用上述方法,成功验证了成型电极的合理性及电火花加工轨迹的可行性。

双级带冠整体涡轮叶盘数控电火花加工路径规划

由于双级带冠整体涡轮叶盘具有结构通道狭小、叶片扭曲的特点,传统数控加工时刀具可达性差,多轴数控电火花加工是其主要的加工方法。针对在电火花加工过程中成型电极复杂、路径规划困难等问题,采用逆向搜索算法进行轨迹规划。首先,完全填充叶盘相邻叶片通道,其次,在对电极减厚的基础上,使电极在通道内进行平移和旋转运动,进行干涉检查及电极厚度优化,直至生成优化成型电极或剖分电极及相应电火花加工轨迹。通过验证,表明设计的电极在双级带冠整体涡轮叶盘的数控电火花加工中可行,路径规划合理。

基于噪声估计的表层土壤质地快速检测

土壤质地是重要的土壤物理性质之一,快速准确并且无损地检测土壤质地,对于土地勘探和农业生产有着至关重要的意义。为了实现土壤质地的快速检测,本文选择内蒙古达拉特旗与土默特左旗作为研究区域,实地采集野外砂土、砂壤土的数据,并分析不同质地土壤的雷达图像,发现土壤图像的高斯白噪声与土壤含砂率具有直接相关性。本文采用主成分分析法对土壤的探地雷达图像进行分析,得到土壤图像的最小特征值与方差的比值K,然后基于回归分析方法拟合出比值K与图像块数量K的幂函数关系,最后利用实验的方法获取土壤含砂率与土壤图像真实噪声均方差估计值的大量数据。当真实噪声均方差的值为0~3000时,使用最小二次曲线拟合出真实噪声均方差与含砂量的函数关系,从而得出判断土壤质地的方法,快速、准确、无损地检测土壤质地。

改性及复合黏土矿物调理剂对土壤镉有效性和稻米镉含量的影响

选择镉(Cd)污染农田土壤(全Cd含量为0.79 mg·kg^(-1),pH 6.71)进行盆栽试验,比较研究了巯基化海泡石(SGP,pH为9.31,施用量为0.5 g·kg^(-1))、氨基化凹凸棒(ISS-1,pH为9.78,施用量为0.5 g·kg^(-1))和腐殖质-海泡石复合体(ISS-2,pH为9.94,施用量为1.3 g·kg^(-1))3种碱性调理剂对土壤溶液Cd浓度、0.1 mol·L^(-1)氯化钙提取态Cd浓度、水稻生长和糙米Cd含量的影响。试验结果表明,SGP、ISS-1和ISS-2这3种调理剂施用后前3周均能快速降低土壤溶液Cd浓度。施用SGP后,水稻分蘖期、拔节期和成熟期土壤氯化钙提取态Cd浓度分别降低47.2%、50.1%和48.6%,而施用ISS-1仅降低拔节期(25.4%)土壤氯化钙提取态Cd浓度,施用ISS-2只降低分蘖期(20.2%)和拔节期(25.3%)土壤氯化钙提取态Cd浓度。施用SGP和ISS-2后糙米Cd含量分别降低35.2%和34.7%,施用ISS-1对糙米Cd含量没有显著影响。不同调理剂对水稻株高、产量、有效分蘖数和千粒重,以及土壤pH均没有显著影响。土壤Cd生物有效性的降低可能主要与调理剂的吸附和络合等作用有关。在轻度Cd污染的中性农田土壤中,控量施用改性及复合黏土矿物调理剂(SGP和ISS-2)可以在不显著改变土壤酸碱性条件下有效降低土壤Cd生物有效性和稻米Cd含量。

磁性黏土颗粒对污染土壤中镉去除作用的初步研究

本研究使用了一种毫米级磁性黏土颗粒吸附材料测试其对土壤Cd的去除性能,材料记为巯基改性凹凸棒@沸石(MSAZ)。通过对不同类型人工模拟Cd污染土试验表明,材料最佳施用量为MSAZ与土壤质量比1︰5,此时在人工模拟污染红壤中0.43 mol/L HNO_(3)提取态Cd的单次材料施用去除率高达95%,在人工模拟的棕壤和黑土也可达75%~80%。通过对实际的Cd高背景旱地土壤和Cd污染水稻土的去除试验表明,MSAZ对这两种土壤中0.43 mol/L HNO_(3)提取态Cd的首次施用去除率均约40%;经过5次重复利用后,MSZA对污染水稻土中0.43 mol/L HNO3提取态Cd的累积去除率可达98%,并且该材料依然保持着85%的吸附能力,回收率仍高于80%。本研究的磁性黏土颗粒具有较强的土壤Cd去除性能和应用潜力,可为农田土壤Cd污染的原位修复提供材料及技术支持。

基于PDC法的核电站XLPE电缆辐照老化研究

为了对辐照老化后的核电站用中压交联聚乙烯(XLPE)电缆的绝缘状态进行评估,首先对电缆进行不同程度的辐照老化,研究不同辐照剂量下电缆的极化去极化电流,分析0.1 Hz介质损耗因数、直流电导率等老化参数的变化规律。然后使用改进的3支路Debye模型对电缆绝缘进行拟合,得到不同辐照剂量下的支路电阻与支路电容,对电缆的老化情况进行评估。结果表明:核电站用XLPE电缆在低辐照剂量(小于216 k Gy)下的支路电容与支路电阻变化较小,随着辐照剂量的增加,支路电阻大幅下降,支路电容大幅上升,电缆直流电导率、介质损耗因数不断上升,并与断裂伸长率、氧化诱导时间的测试结果相符,验证了PDC方法可以有效地检测辐照老化电缆的绝缘情况。

基于Havriliak-Negami介电模型的油纸绝缘老化参数提取

电力变压器是电能传输中最重要的设备之一,检测变压器老化状态具有重要意义。为了对变压器内油纸绝缘的老化状态进行有效评估,文中通过频域介电谱法(FDS)研究了不同老化程度下油纸绝缘的介电特性,并通过引入Havriliak-Negami(H-N)模型建立了特征参量与老化时间之间的关系,最后将此方法应用于现场变压器的测试,进行了验证。结果表明:随着老化程度的加深,FDS曲线在高、低频段变化不明显,中频段显著增大,总体曲线呈“枣核”状;依据H-N模型提取的特征参量与老化程度具有良好的对应关系;对现场变压器的应用验证了此方法对于评估变压器老化状态的可行性。

富硒蛹虫草对高尿酸血症小鼠的影响

将60只雄性昆明小鼠随机分为6组:正常对照组、模型对照组、别嘌呤醇组、蛹虫草(Cordyceps militaris)组、富硒蛹虫草低剂量组和富硒蛹虫草高剂量组。采用次黄嘌呤灌胃联合氧嗪酸钾腹腔注射诱导小鼠构建高尿酸血症模型,测定降尿酸与抗氧化能力相关指标,探讨富硒蛹虫草对高尿酸血症小鼠血尿酸含量与抗氧化能力的影响。结果表明:与模型对照组相比,富硒蛹虫草低、高剂量组血清尿酸含量显著下降,分别为(384.00±144.27)μmoL/L和(363.32±150.56)μmoL/L,血清总超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)水平均显著上升,同时血清丙二醛(malonaldehyde,MDA)含量均显著下降;富硒蛹虫草高剂量组肝脏谷胱甘肽(glutathione,GSH)含量与SOD水平均显著升高,富硒蛹虫草低、高剂量组肝脏MDA含量均显著降低。因此,富硒蛹虫草不仅对高尿酸血症小鼠具有良好的降尿酸作用,而且能够增加其机体的抗氧化能力。

核电厂退运乙丙橡胶电缆的老化特性分析

为了探究核电厂运行老化乙丙橡胶(EPR)电缆的绝缘老化特性及机理,对核电厂退运中压乙丙橡胶电缆进行了微观结构和介电性能测试。结果表明:退运乙丙橡胶电缆绝缘径向存在非均匀老化现象,内外侧绝缘中均存在大量微孔。与外侧绝缘相比,内侧绝缘中微孔分布更加密集,含氧基团的红外特征吸收峰强度更大,电导率与介电常数也较大。根据红外相对吸收比R_n可以辅助判断电缆的非均匀老化程度。

可水解抗氧化剂对XLPE电缆修复技术长期性能的影响

为了研究可水解抗氧化剂对XLPE电缆修复技术长期性能的影响,本研究选取两种含不同抗氧化剂的修复液配方对水树老化电缆进行注入修复,并进行二次热老化,测试并分析修复与热老化前后电缆样本的电气性能变化。结果表明:两种修复液均能显著减小水树老化电缆的介质损耗因数、泄漏电流和电导率,增大击穿电压,其中添加可水解抗氧化剂的修复样本击穿电压更大;二次热老化后,两组修复样本的介质损耗因数、泄漏电流、电导率增大,击穿电压减小,但添加可水解抗氧化剂的修复样本各项参数总体优于添加不可水解抗氧化剂的修复样本。研究证明了可水解抗氧化剂硅氧烷发生水解-缩合反应形成低聚物,分子链段增长,耐迁出能力提高,能够长期留存在电缆绝缘内部,抑制聚合物分子的热氧老化过程。

基于时频域介电响应混合的绝缘诊断装置

油纸绝缘电力设备绝缘状态的准确诊断与评估对于电力系统的安全稳定运行具有重要的意义。频域介电谱(FDS)法具有包含绝缘信息丰富、抗干扰能力强等优点,但其低频段测试过程需要耗费大量时间,为现场测试与诊断评估带来困难。此外,由于低频段电流幅值较低,极容易受到外界干扰导致测试误差。为了解决低频FDS法测试时间长及精度差的问题,文中采用时域法和频域法混合求解方式,在低频段,运用傅里叶变换将时域极化电流信号变换到频域,从而得到低频段的损耗因数。为解决低频段FDS法及极化与去极化电流(PDC)法电流测量误差大的问题,文中设计了一套基于时频域介电响应混合的绝缘诊断装置,其中线性级联放大器具有高带宽、高电压、低谐波畸变率的优点;微电流测量电路采用对称差分结构,可有效抑制温度和工频干扰的影响。最后,通过对变压器油纸绝缘套管模型进行实验测试,验证了该装置测量的准确性。

液压支架立柱挠度的因次分析与仿真研究

以液压支架立柱挠度为对象,联合运用因次分析技术与流固耦合数值仿真技术对其进行研究。首先,通过因次分析推导出立柱挠度与缸体弹性模量、截面模量、计算长度、缸体内部初撑力、乳化液液体黏度和密度,以及弯矩(外载荷与偏心距的乘积)等7个因素之间的无量纲关系式。然后,选取φ230 mm、φ250 mm、φ500 mm三种缸径的双伸缩立柱,进行基于FEM和SPH的流固耦合仿真分析。将双伸缩立柱按照外径不同分解为3段,得到每一段的挠度仿真值。以各段挠度的仿真值作为已知量,通过多元线性回归分析,求解出了挠度无量纲关系式中的未知量。结果表明:立柱挠度随初撑力和截面模量增大而减小,随弯矩和计算长度的增大而增大。增大初撑力,有利于减小工作阻力波动对立柱挠度的影响。所推导出的挠度关系式亦可用于求解单伸缩和三伸缩立柱的挠度。