水土保持生态建设下的黄土高原典型流域水沙响应

为探讨黄土高原多沙粗沙区流域水沙关系演变特征及其对水土流失治理的响应,以黄河中游无定河流域为研究对象,综合采用水沙关系曲线、数理统计等多种方法,系统分析1956—2019年间无定河流域水沙关系多时间尺度演变特征及其与水土流失治理的协同响应。研究结果表明:1)研究时段内,无定河流域年径流及年输沙量呈锐减趋势(P<0.05),且均在1970年左右发生减少突变;2)流域水沙关系在年际和场次洪水尺度上均发生深刻变化。2010年以后,暴雨频发导致流域内侵蚀物源头供应明显增加,流域河道泥沙输送能力小幅提高;3)水土保持措施实施对流域水沙锐减影响较大。2000年前后在相似降雨条件下,单位降雨量径流量和单位降雨量输沙量较20世纪70年代减少47%和62%。水土保持措施面积增加与流域径流输沙减少呈现较好的一致性,流域水土流失治理在提高黄河多沙粗沙区流域下垫面抗侵蚀能力等方面发挥重要作用。研究结果可为科学认知区域水土流失治理成效及入黄泥沙锐减成因提供参考。

混合式教学模式下影响学生学科成绩的因素分析——以医学免疫学课程为例

随着信息技术快速发展,混合式教学模式逐渐成为多数高校的主流教学模式。如何评价学生的学习成效,分析影响学生成绩的因素,是该教学模式的重点研究方向。本文以新乡医学院医学免疫学课程混合式教学为例,介绍混合式教学的实施过程和评价体系,分析影响学生成绩和学习成效的主要因素,着重探讨形成性评价和“翻转课堂”对学生学科成绩的影响。

焊前热处理对J55钢自动TIG焊接头组织性能的影响

目的针对J55钢焊接性较差、接头热影响区(HAZ)易出现脆硬马氏体组织等问题,在焊前对J55钢母材进行热处理,研究其焊接接头。方法在焊前对J55钢母材进行了760℃与880℃的热处理,采用TIG焊方法进行了焊接,研究了热处理前后TIG焊对接头显微组织和力学性能的影响。结果经焊前760℃热处理后,母材中的珠光体(P)含量显著减少并且发生细化,焊后接头HAZ组织转变为晶界铁素体(GBF)、针状铁素体(AF)和P;经焊前880℃热处理后,母材的显微组织主要为多边形铁素体(PF)和AF,在焊后接头的HAZ中形成了PF、贝氏体(B)和M-A组元。2种热处理接头焊缝区(WZ)的盖面层组织为GBF和AF,靠近和远离盖面层的打底层组织主要为PF和P;未热处理接头HAZ组织为PF、B和马氏体(M)。与2种热处理接头相比,未热处理接头的显微硬度居中,抗拉强度最高,延伸率最低,拉伸断裂位于熔合线与HAZ之间,断口呈脆性断裂特征。与760℃热处理相比,经880℃热处理的焊接接头HAZ显微硬度最高值达523HV,为760℃热处理的2.2倍,接头抗拉强度提高了2.2%,但延伸率降低了7.6%。2种热处理接头拉伸后均断裂在母材,断口均呈韧性断裂特征。结论先在焊前对J55钢母材进行热处理再采用TIG焊进行焊接,可获得力学性能优异的焊接接头,在焊前760℃热处理的条件下,得到的接头力学性能最优。

MEMS矢量水听器敏感结构的后CMOS释放工艺研究

纤毛式微机电系统(MEMS)矢量水听器可探测水下质点振速等矢量信息,与互补金属氧化物半导体(CMOS)集成能够很大程度地提升其性能。针对纤毛式MEMS矢量水听器的CMOS集成提出了一种方案,该方案在MEMS后处理工艺中,利用侧墙保护和各向异性湿法腐蚀从正面释放水听器的十字梁敏感结构。整个后处理过程不需要光刻,降低加工难度的同时,保证了加工结构的精确性。设计出了一种验证性的工艺流程,具体分析了4种不同结构的湿法腐蚀过程。最终完成了这4种结构的工艺流片,对实验结果进行了分析。实验验证了该方案的可行性,为纤毛式MEMS矢量水听器的CMOS集成奠定了基础。

基于CMUT环形阵列的反射超声成像方法

电容式微机械超声换能器(CMUT)具有频带宽、制造成本低、易与电路集成等优点,在医学成像领域具有广阔的应用前景。CMUT高密度阵元、低制造成本的特点使其拥有制备超声环形阵列独特的优势。基于CMUT环形阵列提出了反射式超声成像算法,采用k-Wave工具箱搭建模型进行仿真实验,验证了算法的可行性。搭建了基于32阵元CMUT环形阵列的超声成像验证平台,通过旋转实现稀疏阵元的反射式超声成像。图像重建结果表明,该反射成像算法可实现目标体重建,目标体直径测试值为6.14 cm,与目标体直径实际值6.00 cm相比,成像误差为2.33%,验证了CMUT环形阵列在超声成像中应用的可行性。该研究为进一步研制基于高密度CMUT换能器的超声成像系统提供了参考。

板壳结构在声振联合试验下的振动响应耦合分析

目的研究具有工程实践意义的板壳组合结构在声振联合作用下的响应预测方法。方法在噪声试验、振动试验和声振联合试验响应曲线的基础上,分析板壳组合结构在噪声和振动同时激励下的响应耦合规律,并根据噪声试验和振动试验的响应极值包络法,来预测在声振联合试验作用下板壳结构的响应分布。结果声振联合试验响应曲线近似于噪声试验和振动试验的最大值包络线,噪声的面激励和随机振动的基础激励在不同的频率范围内对结构响应起着主要影响。试验件的噪声试验和振动试验响应曲线在给定的频率点出现相交,小于交越频率的声振联合试验响应与振动试验高度吻合,高于交越频率的响应则以噪声试验为主。结论在工程实际中,可以直接利用振动试验和噪声试验的响应数据对声振联合试验的响应进行预测。由于交越频率难以事先获得,因此响应叠加法在实践中更易于实现。

心音心电检测仪电磁兼容问题的测试分析及整改方法

现代医疗器械更偏向于高精确度、高敏感度和小型化,其所处的电磁环境越来越复杂。外界电磁干扰对医疗设备会产生影响,严重时甚至影响医生的诊断。本文结合心音心电检测仪,基于医疗器械测试标准对传导发射测试、辐射发射测试和静电放电这3个测试项目进行了研究,提出了壳体整改,增加滤波电路、磁环、电荷释放电路等整改方法。对其他类型相关医疗器械的电磁兼容问题分析和整改,有一定的参考借鉴作用。

MEMS心音传感器及检测电路优化设计

对基于微电子机械系统(MEMS)技术的心音传感器声敏结构进行了优化且设计了其检测电路。首先,针对心音信号的特点,设计了二次集成的扁平状仿生纤毛结构,对该结构进行仿真,确定了纤毛的尺寸参数和梁上最大应力1.2×10^(5) N/m^(2),对纤毛进行特征频率仿真,在硅油域中结果为711 Hz;其次由扁平状纤毛结构X轴接收噪声时梁上的应力仿真结果可知该结构具有抗干扰能力;最后设计了后端的放大电路和滤波电路并对传感器封装后进行测试。测试结果表明,该结构的信噪比达到了27 dB,较传统的圆柱形纤毛提高了35%,且其抗干扰能力也优于传统的圆柱形纤毛。优化过后的MEMS心音传感器具有抗干扰、低噪声、低成本、采集的信号不失真等优势,可为临床心音信号的采集提供关键核心部件。

基于MEMS水听器的水下探测系统设计与实现

微电子机械系统(MEMS)水听器作为声呐的核心部件,具有灵敏度高、低频特性好的优势,在进行水下探测时,可同时得到水下声场的声压及振速信息,被广泛应用于声呐浮标、无人水下航行器(UUV)等水下平台,实现对水下目标的实时探测。以现场可编程门阵列(FPGA)为控制核心,基于MEMS水听器,选择合理的存储协议和能量检测算法,设计并实现了一套应用于声呐浮标的水下探测系统,并开展了室内测试与室外湖试实验。室内测试结果显示,MEMS水听器的矢量通道灵敏度约为-210 dB@100 Hz,可测带宽为10~2000 Hz,具有平滑的“8”字指向性;标量通道具有全向性,灵敏度为-189.5 dB@100 Hz,可测带宽为10~1250 Hz;系统功耗约1.55 W,同步采样率为10 kHz,存储容量为64 GB,可实现信号的实时检测以及对3路模拟信号和3路数字信号的存储。湖试实验结果表明,该系统在水下能够稳定工作,可以连续工作约23 h,经数据处理分析,系统采集到的水声信号正常,对目标信号的探测性能良好。

07MnMoVR水电钢CCT曲线测定与应用

在Gleeble3800热模拟试验机上测定了07MnMoVR水电钢以不同冷却速度连续冷却时的膨胀曲线,结合金相-硬度法获得了该钢的静态CCT曲线,分析以不同冷却速度连续转变时的组织转变,阐明冷却速度与组织演变及硬度变化的关系。试验钢热处理工艺为920℃淬火,然后进行600℃回火时,力学性能满足生产技术要求。

锂/钠离子电池硬碳负极材料的研究进展

随着锂离子电池的发展和钠离子电池的兴起,硬碳材料作为一种新型负极材料,受到了广泛关注。硬碳来源丰富,价格便宜,具有比锂离子电池石墨负极更高的储锂容量和优异的倍率性能,并且是最有商业化潜质的钠离子电池负极材料。然而,硬碳普遍存在电池首周库仑效率低的问题,且对于硬碳的储锂/钠机制仍存在争论,其比容量仍有较大的提升空间。近年来,研究人员围绕硬碳负极材料的电化学机理展开了各种研究和模型假设,针对硬碳负极存在的问题,提出了各种解决策略。本文介绍了硬碳的基本结构和常用的制备方法,并结合硬碳的优势,梳理了硬碳在锂离子电池和钠离子电池中的应用情况,重点介绍了其在快充、包覆等细分领域的应用进展,并分别针对硬碳提升比容量和改善首周库仑效率的需求,归纳了孔结构设计、元素掺杂、优化材料与电解液界面等不同改性策略。

盐池地区不同下垫面输沙率特征

为探究宁夏盐池地区输沙率年内与年际变化特征以及风速与输沙率关系,测量刘窑头风蚀实验站2010—2019年5种下垫面风蚀样地(流动沙丘、半固定沙丘、固定沙丘、灌木林地和荒草地)的输沙率(Q)及风速(V),计算集中度(R_(CD))和集中期(R_(CP))、年际变差系数(S_(v))与年际极值比(S_(w)),并将输沙率与风速进行函数拟合。结果表明:1)下垫面影响Q的大小及均匀性,灌木林地平均输沙率最小,年内输沙率集中程度最高,R_(CP)集中在5、6月。10 a间固定沙丘年内最大输沙率出现的时间日期前移,荒草地年最大输沙率出现的日期逐渐后移。2)S_(v)和S_(w)均表明流动沙丘输沙率年际变异程度高于灌木林地。3)指数函数能更好地反映半固定沙丘(R^(2)=0.843)输沙率响应风速特征,其他下垫面为幂函数最佳。4)一元三次函数较好表达各年平均输沙率与风速关系,拟合公式为:Q=65.42-93.36V+42.55V^(2)-6.00V^(3)(R^(2)=0.800)。存在2个风速临界值(1.74和2.99 m/s),改变输沙率对风速的响应。结果可用于盐池地区风沙治理措施建设实践中,可为盐池地区的风蚀综合治理提供科学依据与技术支撑。

基于FPGA的主动声源控制系统

随着水下潜艇隐身技术的迅速发展,水面舰艇面临的挑战日益严峻,对水下目标的主动探测提出了新的要求和挑战。将爆炸声源作为发射声源,设计了一套基于FPGA的主动声源控制系统。该系统以FPGA作为控制核心,采用RS232串口通信,收到上位机发送的起爆指令后进行引爆。与传统的主动声纳发射换能器相比,除了成本、功耗与体积降低以外,声源级更高,具有爆炸声源的全指向性,更便于小平台搭载。仿真与水下实验结果表明,该系统在接收到上位机发送的起爆指令后可实现水下爆炸声源有序可控的引爆,同时通过MEMS矢量水听器进行爆炸声源数据采集,经计算可得爆炸声源级为193.93 dB。

宁夏生产建设项目水土流失特征及其影响分级研究

分析生产建设项目水土流失特征及其影响分级,有助于规范和指导生产建设项目水土保持分类管理。通过收集宁夏回族自治区2017—2021年已验收的21种生产建设项目水土流失指标,分析其水土流失特征,采用主成分分析法和模糊聚类分析法等,结合专家咨询论证,进行生产建设项目水土流失影响分级。结果显示:露天煤矿的扰动地表面积、永久弃渣量、土石方挖填总量较大;农林开发工程的扰动地表面积、新增水土流失量、建设总工期和水土保持投资较小;其他电力工程(光伏项目)扰动地表面积最大,但永久弃渣量、土石方挖填总量等都较小;指标单元化后,露天煤矿单位面积的永久弃渣量、土石方挖填总量仍较大;生产建设项目水土流失影响分级后划分为重度影响类、中度影响类、轻度影响类3个等级。

宁夏回族自治区潜在水土流失评价

根据潜在水土流失评价指标体系构建原则,结合宁夏不同水土保持区划水土流失现状和历年水土流失动态监测成果,利用PSR(压力-状态-响应)概念模型,构建了潜在水土流失评价指标体系,并划分极低危险、低危险、中危险、高危险、极高危险5个等级。基于此,水土保持区划、小流域、县级行政区潜在水土流失分布情况为:(1)从水土保持区划来看,极高危险区和高危险区主要分布在Ⅲ、Ⅶ区,中危险区集中分布在Ⅲ、Ⅵ、Ⅶ区等宁夏中部及南部地区,极低危险区与低危险区主要分布在Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ区;(2)从县级行政区来看,中危险及以上区域集中分布在中卫市北部、银川市西南部和吴忠市中部,极低危险区、低危险区集中分布在宁夏北部银川市中部及南部固原市;(3)从小流域来看,极低危险到极高危险小流域数量分别为507、391、225、69、30条。

基于牺牲层工艺的CMUT阵列设计制造及性能表征

电容式微机械超声换能器(CMUT)具备比压电式超声换能器微型化、高密度阵元集成、高机电耦合系数等优势,在医学成像、流量测量等领域展现出巨大的潜力。本文基于牺牲层释放工艺,设计并成功制造了高密度集成的微型CMUT阵元,在水中对其进行了性能测试和表征。实验结果显示,该换能器具有优异的发射线性度(非线性度为0.74%),以及良好的发射和接收灵敏度。此外,轴向声压衰减趋势符合负指数衰减规律,并且具备出色的指向性能(-6dB主瓣宽度为26°),同时旁瓣干扰极小。

圆形降落伞最快下降系统设计

为确保配有圆形降落伞的物体在空中定点下落时实现以最短时间安全落地,提出了一种降落伞在空中多次打开和关闭的下降方法,降落伞每次打开或者关闭都由控制系统控制;同时设计出了适合圆形降落伞空中多次打开关闭的开关伞机械结构。在控制系统中,算法可以根据物体即将下落时的高度、圆形降落伞可承受的最大下落速度、圆形降落伞下落的安全速度,计算出物体需要打开或者关闭圆形降落伞的时间点,控制系统可以使圆形降落伞定时打开或者关闭。通过仿真得出了下落高度和下落速度情况,结果表明,所提方法可以确保配有圆形降落伞的物体在最短时间内安全着落。

湿地松太空诱变育种及优株选择

为缩短湿地松良种选育周期,探索湿地松种子太空诱变育种效果,湖南茂源林业有限责任公司将600粒湿地松0-1027号优良家系种子搭载“神州八号”飞船,经过16 d共397 h太空辐射诱变后,与600粒对照种子一起播种育苗,获得太空诱变苗268株,对照苗358株,造林后连续9年对其生长性状进行调查与分析。结果表明:造林第9年,诱变组单株材积高于对照组单株材积均值的有76株,高于对照组单株材积最大值的有12株。共选择出7株湿地松优良变异株,其单株材积、胸径、树高较对照组均值分别大110.5%~139.4%、28.7%~41.1%、25.7%~41.5%,较对照组最大值分别大18.9%~33.9%、2.6%~12.5%、1.1%~22.7%。

MAG焊接技术研究进展

MAG焊具有高效、高质、稳定等优点,被广泛应用于碳钢、合金钢和不锈钢等金属材料的焊接。近年来,各工程领域对焊接效率和焊接质量的要求不断提高,各类MAG焊接新工艺的研究也随之展开。通过对MAG焊接技术研究现状的系统总结,探讨了在外加磁场控制、激光-MAG复合焊接、窄间隙焊接、双丝焊接和保护气体类型等工艺方面的研究进展,展望了MAG焊接技术的研发应向异质钢焊接材料、焊接配件及焊缝跟踪系统等方向发展。

基于首都医科大学临床检验专科学系平台的学科建设和人才培养

学科建设是临床专科学系实现人才培养、科学研究、社会服务、文化传承和引领4大功能的基础,是推动临床专科学系建设发展的首要因素。首都医科大学临床检验诊断学系坚持共商、共建、共享的理念,学系主任、各副主任及学科骨干分工明确,共同参与学科建设工作,认真落实首都医科大学“十四五”发展规划,整合临床检验诊断学系系务委员单位优质资源,按照国家“双一流”学科标准,推进临床检验诊断学科全面发展。