重型运载火箭燃料贮箱FSW核心区温度监测

重型运载火箭燃料贮箱目前通常采用2219-T8高强铝合金,贮箱壁厚高达18 mm,采用搅拌摩擦焊(friction stir welding,FSW)工艺实现筒段纵缝和环缝焊装,FSW核心区极值温度直接影响焊接质量,但由于搅拌头旋转、轴肩遮挡等原因导致FSW核心区温度获取困难.文中提出了一种FSW核心区极值温度在位表征方法,首先,基于Deform-3D建立了18 mm厚2219-T8铝合金的FSW温度场仿真模型,实现了18 mm厚2219-T8铝合金平板和环焊温度场表征;然后,基于温度场仿真模型,提取焊件表面特征点温度与核心区极值温度的数据集,采用支持向量回归机算法(support vector regression,SVR)建立FSW核心区极值温度预测模型;最后,红外热像仪实时测得焊件表面特征点温度,结合核心区极值温度预测模型,实现贮箱FSW核心区极值温度监测.试验结果表明,FSW核心区峰值温度监测相对误差<7.22%,核心区最低温度相对误差<9.54%,证实了FSW核心区极值温度监测方法的有效性.

一种考虑光伏发电与峰谷电价的空气源热泵最优装机容量计算方法

针对目前光伏发电及峰谷电价的用电形式下,空气源热泵耦合电锅炉供热系统经济性装机容量选择困难的有关问题,提出一种综合考虑光伏发电与峰谷电价影响的设备装机容量计算方法,使用空气源热泵最优不保证天数(OGD)作为选型参考值,通过TRNSYS建立系统模型开发新模块使其具有自动寻优能力。在使用测试数据验证模型准确性后,基于该模型计算5座代表性城市OGD推荐值。结果表明:OGD值受建筑负荷大小与光伏装机容量双重影响。采用OGD均值作为推荐值时,单一建筑OGD与均值分别对应的费用年值最大误差为8.17%,可保证计算准确性;5类气候分区内各城市费用年值变化规律基本一致,OGD值随气候变暖各气候分区间平均下降46.83%;其中北京市最大OGD值仅为5,说明在寒冷B区城市此类系统添加光伏发电后,可不设置辅助热源。

累计冲击荷载作用下GFRP-混凝土组合梁动态响应分析

为探究玻璃纤维复合材料(glass fiber reinforce plastic,GFRP)-混凝土组合梁在多次落石冲击荷载下的动态响应,采用摇臂式落锤试验机,对1根纯GFRP梁及4根GFRP-混凝土组合梁进行累计冲击试验,得到了不同工况下试验梁位移、冲击力、应变时程曲线及裂缝开展状态,并分阶段讨论了梁体损伤演化过程。试验结果表明:纯GFRP梁具有优异的抗冲击性能,但冲击荷载作用下变形过大;组合梁的破坏特征均为混凝土主裂缝贯通,GFRP-混凝土界面发生剥离,良好的界面黏结性能是确保GFRP-混凝土组合梁抗冲击性能提升的关键;竖向冲击荷载下,混凝土厚度的增大,可明显减小同一冲击高度下梁体跨中的变形响应;试验梁抵抗侧向冲击的能力优于其抵抗竖向冲击的能力。采用显示动力分析软件LS-DYNA建立了GFRP-混凝土组合梁累计冲击模型,并基于该模型分析了冲击锤质量、冲击速度及截面高度比等参数对GFRP混凝土组合梁动态响应的影响规律。

基于群组决策的寒区隧道冻害风险评价研究

研究目的:为客观有效评估隧道冻害程度,基于群组决策和三角模糊数法构建寒区隧道冻害风险评价模型。首先,采用更有利于专家表达的三角模糊数建立判断矩阵,利用相容度指标确定专家判断水平,从而赋予相应权重;其次,综合考虑引起寒区隧道冻害的温度、水文、围岩条件和工程措施等因素,形成二级评价指标,通过三角模糊数群组决策模型确定各指标权重;再次,将二级评价指标分为10个定量指标和6个定性指标,定量指标按梯形分布建立隶属度函数,定性指标由专家按百分制打分,再按梯形分布函数确定各等级隶属度;最后,通过模糊综合评价方法计算确定隧道冻害等级,并提供相应的预防措施。研究结论:(1)选取温度、水文、围岩条件和工程措施4个一级指标、16个二级指标,设置4个冻害等级,构建了基于三角模糊数的群组决策寒区隧道冻害风险综合评价体系;(2)本文提出的冻害风险评价模型应用于杀虎口隧道,风险等级评价结果与隧道实际冻害一致,验证了模型的合理性;(3)本文模型更加客观全面,可为隧道冻害风险提供安全预警和防控建议。

4-氟苯乙酮双取代紫精的合成及光致变色特性

紫精材料在外界刺激(如光、热、电)下会表现出灵敏的变色行为,在光学开关和分子传感识别中具有良好的潜在应用前景.通过一步反应合成了4-氟苯乙酮双取代紫精衍生物(VioF_(2)·2Cl).氟苯乙酮取代基的引入扩大了其共轭体系,起到稳定自由基的作用,使着色更稳定持久.VioF_(2)·2Cl在紫外(ultraviolet,UV)灯的照射下可以快速地从白色转变为浅黄色直至黄绿色,显示出了灵敏的光致变色行为.变色后晶体中的VioF_(2)^(2+)分子间具有更短的π···π^(*)作用距离,能够促进光致电子转移(photoinduced electron transfer,PET)过程的发生,并且起到稳定紫精阳离子自由基的作用,使其能够在氧气环境下持续变色3 d而不被氧化褪色.这种新型的紫精衍生物表现出了更为灵敏的光致变色性能及自由基着色稳定性,在光致变色材料领域具有良好的潜在应用可能.

液氢槽车氢泄漏风险分析

运用风险管理系统工程原理,采用故障树分析法,对液氢槽车运行过程中的氢泄漏风险进行分析评估。分析了液氢槽车氢泄漏事故机理,明确基本事件32项和中间事件17项,建立了故障树模型。基于故障树的结构分析,求解最小割集,确定了各基本事件的结构重要度。基于专家经验判断的模糊方法预测基本事件概率,采用最小割集计算法近似计算氢泄漏顶事件的发生概率,并计算事件概率重要度,实现故障树的半定量分析,构建基于故障树的液氢槽车氢泄漏风险评价体系。基于事件的结构重要度和概率计算,确定了外力损坏罐体、外热损坏罐体、制止阀卡死、安全阀故障、外力损坏制止阀、泄压失效6项重要风险,并从运营单位日常定检、罐车防护装置设置、液氢储罐失效监测等方面提出了针对性的防范措施以降低液氢槽车氢泄漏风险。

多模块适应性通风的污染物扩散控制性能研究——以应对教室使用情景变化为例

提出了一种多模块适应性通风(multi-module adaptive ventilation, MAV)方法,同时研究其在多场景类型建筑中面对室内场景变化和污染源位置变化时,控制污染物扩散和排除污染物的性能。以一教室为模型,利用计算流体动力学(computational fluid dynamics, CFD)技术模拟教室正常上课和集体讨论场景下的污染物分布情况,并在正常上课场景下进行污染源位置变化的讨论。其中示踪气体CO_(2)用于模拟感染者咳嗽产生的污染物。选用了5种不同的MAV模式和传统混合通风(mixing ventilation, MV)模式,比较了它们在面对教室内不同污染源位置和不同场景时,人员呼吸区的污染物浓度和去除率。结果表明合适的MAV模式下污染物在呼吸区的相对浓度更低、排除率更高,其中MAV平行模式在集体讨论场景下、污染源位置为P3时的呼吸区污染物去除率(contaminant removal efficiency, CRE)是MV模式的7.52倍,呼吸区相对污染物质量浓度C_r为MV模式的52.4%,说明合适的MAV模式能更好地适应场景和污染源位置的变化。

多元文化经历提升人类对机器人的利他行为及心智知觉的中介作用

人类步入人工智能时代,人工智能快速迭代、迅猛发展、不断变革,引发诸多伦理问题。其中一个核心关切便是在人类与AI和谐共生的指导思想之下,人类是否会对机器人持有与人类同等的道德关怀并对其做出利他行为。目前,鲜有研究探讨哪些文化心理因素提高人类对机器人的利他行为及其背后的深层心理机制。本研究旨在从多元文化经历的视角开展科学探索。基于中西两种文化样本的研究发现,个体的多元文化经历正向预测人类对机器人的利他行为,人对机器人的心智感知起部分中介作用。此中介模型在中西文化被试中不存在显著文化差异,表明该模型具备一定的文化普适性。最后,线上启动实验研究虽未能证实因果机制,但存在符合研究假设的总体趋势。本研究丰富了多元文化经历的下游效应,对探讨何种前因变量会提高人类对机器人的利他行为及其解释机制做出了一定的原创贡献。

甲基萘烷基化合成2 ,6-二甲基萘技术研究进展

聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)作为一种新兴的高性能聚酯材料,具有极好的应用前景。然而,由于合成PEN的前驱体2,6-二甲基萘(2,6-DMN)生产成本高昂制约了PEN的应用发展,所以开发成本低廉的2,6-DMN的合成路线具有重要意义。对比2,6-DMN各种合成路线的优缺点,发现具有合成路线短和生产成本低的甲基萘烷基化是合成2,6-DMN的理想路线。重点综述了甲基萘烷基化合成2,6-DMN技术的研究进展,介绍了分子筛催化甲基萘烷基化反应机理和特点。由于烷基化反应属于Br nsted酸催化的过渡态择形反应,同时受甲基萘和2,6-DMN等产物的扩散控制,所以采用较多弱酸位点且孔径为0.6 nm的分子筛有利于提高反应活性、选择性和稳定性。基于此,总结了调控分子筛酸性和孔道结构的方法,为设计合成甲基萘烷基化高性能分子筛提供思路。

基于高光谱成像技术判别马铃薯叶片干旱状态

为了准确快速地分级评估马铃薯叶片干旱状态,提出了基于高光谱成像技术的马铃薯叶片干旱状态分类方法。于2022年以青薯9号原原种为材料,通过使用高光谱成像仪获取3种不同干旱状态的马铃薯叶片,提取各类样本光谱反射率信息420个,讨论了4种光谱数据预处理方式对建模的影响。使用基于随机森林的交叉验证递归特征消除算法(RF-RFECV)与竞争性自适应重加权抽样法(CARS)进行特征波长选择,结合极端随机树(extremely randomized trees,EXT)构建了马铃薯叶片干旱状态的分类模型。结果表明,本研究构建的3个干旱状态分类模型,其测试集模型精度均高于85%,其中SNV-RF-RFECV-EXT模型表现最佳,测试集预测准确率达92.14%。同时,为直观地显示马铃薯叶片的干旱状态,选用建立的SNV-RF-RFECV-EXT模型对叶片进行干旱程度可视化,通过不同颜色直观显示叶片干旱状态,为马铃薯叶片干旱状态的判别提供了新方法。

场畸变气体火花开关电气性能与烧蚀过程研究

伴随着气体火花开关的广泛应用,选择工作稳定且使用寿命长的气体火花开关已经成为了脉冲功率系统稳定运行的重要保障。目前,国内外相关学者对于气体开关展开了大量研究,但多数都是基于从放电条件研究对气体火花开关烧蚀的影响。因此从实际工程需求出发,全面研究了不同工作环境对气体火花开关的自击穿电压的分布、时延抖动、分散性的变化情况以及电极烧蚀现象与机制、宏/微观粗糙度变化规律。结果表明:相同气压条件下开关击穿电压的分散性随电极间隙的增大无明显规律变化。随着工作系数提高至90%,开关放电时延平均值基本不变,但呈现出数纳秒的波动,当间隙距离为10 mm、工作系数在60%以下时抖动的起始值及其减小的速率远高于其他间隙。随着电极间距的增大,对电极表面的烧蚀的影响较小,低气压长间隙的烧蚀程度相较于高气压短间隙的烧蚀更为明显。

秦巴山区典型碎石土抗剪强度变化规律及其在堆积层滑坡机理分析中的应用

秦巴山区堆积层滑坡具有数量多、分布广、密度大和频次高的特点,常造成十分严重的灾害。文章以秦巴山区小岭镇岭丰村三组矿洞滑坡碎石土为研究对象,通过室内大型直剪试验对研究区碎石土进行了深入研究,探讨了不同含水率、不同干密度和不同法向应力下碎石土抗剪强度的变化规律,并基于室内试验成果采用Midas GTS NT有限元数值模拟软件对该滑坡发生前的边坡进行计算分析,模拟分析了该边坡在开挖后及开挖与降雨耦合两种工况下应力、位移和稳定性的变化情况,最后以此为依据总结了典型开挖诱发型堆积层滑坡的发生机理。通过数值模拟计算发现:人类工程活动即开挖坡脚和该地区出现的强降雨是导致滑坡的主要诱发因素;秦巴山区典型开挖诱发型滑坡的变形模式可被归纳为:牵引-蠕滑式。研究成果可为秦巴山区堆积层滑坡的防治提供一定参考。

柱塞倾斜分布式球面配流重载柱塞泵泄漏特性

倾斜柱塞结构和球面配流副因结构紧凑、抗倾覆力矩强等优点广泛应用于重载柱塞泵,随着工程技术的发展及高端制造业需求,柱塞泵的使用压力逐渐提高,油液泄漏加剧,设计间隙和容积效率成为评价柱塞泵性能好坏的重要指标。以倾斜柱塞和球面配流结构的重载柱塞泵为研究对象,分析柱塞的运动学特性,研究倾斜柱塞副泄漏、球面配流副泄漏和滑靴副泄漏的理论方程。结果表明,倾斜柱塞副的泄漏随配合间隙及柱塞腔压差增大而增大,球面配流副泄漏间隙主要与动力黏度、泵工作压力及缸体角速度相关,滑靴副的泄漏主要和柱塞阻尼孔长度和阻尼孔直径相关。最终,通过泄漏试验验证了理论结果的准确性,理论值与实验值误差不超过8%,为重载柱塞泵的结构设计与性能优化提供理论基础。

甲状腺激素浓度与STEMI患者直接经皮冠状动脉介入治疗心肌无复流现象的关系

目的探讨甲状腺激素浓度与ST段抬高型心肌梗死(ST-segment elevation myocardial infarction,STEMI)患者行直接经皮冠状动脉介入(primary percutaneous coronary intervention,PPCI)治疗后发生心肌无复流的关系。方法纳入2017年至2021年广东省人民医院收治的行PPCI治疗的STEMI患者,根据术后血流情况分为正常血流组[心肌梗死溶栓试验(thrombolysis in myocardial infarction,TIMI)血流分级3级或TIMI心肌灌注分级(TIMI myocardial perfusion grading,TMPG)3级]和无复流组(TIMI≤2级或TMPG≤2级)。比较两组患者的临床资料,通过Logistic回归分析探讨STEMI患者行PPCI治疗后心肌无复流的独立危险因素,绘制受试者工作特征曲线(receiver operating characteristic curve,ROC)评价甲状腺激素浓度对无复流的预测价值。结果本研究共纳入患者454例,其中正常血流组333例,无复流组121例。对两组患者的临床资料分析比较,无复流组心房颤动患者比例高于正常血流组,且无复流组就诊时心功能分级劣于正常血流组,无复流组的术前TIMI血流分级、TMPG血流分级均低于正常血流组,而“罪犯”血管血栓积分及使用血栓抽吸、存在漂浮血栓、完全闭塞的比例均高于正常血流组,差异有统计学意义(P<0.05)。相较于正常血流组,无复流组血清游离三碘甲腺原氨酸(free triiodothyronine,FT3)浓度低于正常血流组,差异有统计学意义[4.75(4.34~5.18)poml/L vs.4.99(4.38~5.53)poml/L,P=0.028]。进一步分析显示,FT3浓度独立影响着STEMI患者PPCI治疗后心肌无复流的发生[OR=0.562,95%CI:0.399~0.791,P=0.001],ROC分析显示,曲线下面积为0.786(95%CI:0.734~0.837,P<0.001)。结论术前FT3低浓度是STEMI患者行PPCI治疗后心肌无复流的独立危险因素。

间接空冷翅片管束临界防冻特性及防冻裕量研究

间接空冷翅片管束目前缺乏全面的冬季防冻运行参数。为此,首先凝练了管束防冻模型,包括热平衡方程、水侧和空气侧输运准则方程、防冻约束条件;其次依托典型顺逆流式空冷翅片管束,分析了2类管束临界防冻特性和防冻裕量;最后探究了中间型、左侧型、侧面型进水方式管束的临界值特点。结果表明:环境温度和入口水温降低、风速增加,管束防冻流量增加,且入口水温越低,风速影响更突出;逆流式管束防冻性能劣于顺流式管束,随风速增加或入口水温降低,二者差异扩大;入口水温抬升对防冻裕量影响分为3个梯次,为显著增加区间(0℃, 10℃]、变化缓慢区间(10℃, 20℃]、基本不变区间(20℃, 40℃],不可一直增加入口水温来防冻;中间型管束防冻性能优于左侧型和侧面型,空冷燃煤火电或核电机组应优先选用。研究结果可为我国空冷机组冬季防冻运行提供指导。

3种脂肪族二异氰酸酯合成光固化PUA的比较研究

分别以生物基异氰酸酯1,5-戊二异氰酸酯(PDI)及传统石油基异氰酸酯六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为二异氰酸酯原料,并以聚氧化丙烯二醇或聚四氢呋喃二醇为软段原料,以甲基丙烯酸羟乙酯为丙烯酸酯单体,合成了不同种类的可光固化的聚氨酯丙烯酸酯(PUA),探究这3种脂肪族二异氰酸酯在UV树脂中的应用特点。研究发现,不含聚醚软段的PUA比含软段PUA具有更好的耐温性、耐磨性及硬度;PDI型PUA预聚体黏度大大低于HDI型,且不含软段的PDI型PUA结晶性大大弱于HDI型,在树脂中便于使用。

MAGiC联合扩散张量成像对脑神经胶质瘤的术前分级应用研究

目的探讨MAGiC联合DTI对脑神经胶质瘤术前分级诊断中的应用价值。方法选取我院经病理组织证实为脑神经胶质瘤的56例患者临床及影像资料。所有患者术前均行MAGiC、DTI、常规序列及增强影像技术检查,并测量病变区定量参数值T_(1)map、T_(2)map、PDmap、FA值。采用独立样本t检验比较高低级别组脑胶质瘤各定量参数的差异,采用ROC曲线分析T_(1)map、T_(2)map、PDmap、FA定量参数值和其联合对脑神经胶质瘤术前分级的诊断效能。结果56例脑神经胶质瘤患者中,低级别胶质瘤(LGG)22例、高级别胶质瘤(HGG)34例。HGG组T_(1)map、PD map、FA值分别为(1412±143)ms、(84.7±2.9)pu、0.17±0.05,均高于LGG组(1236±123)ms、(82.3±3.4)pu、0.14±0.05,差异均具有统计学意义(P<0.05),HGG组T_(2)map值(106±17)ms,低于LGG组(121±22)ms,差异具有统计学意义(P<0.05)。ROC分析显示T_(1)map、T_(2)map、PDmap、FA值鉴别LGG与HGG的曲线下面积(AUC)分别为0.820、0.681、0.715、0.676,四者联合诊断效能最高AUC=0.905,灵敏度和特异度分别为82.40%,95.55%。结论MAGiC序列和DTI可评估脑神经胶质瘤的病理分级,各参数联合诊断可进一步提高分级诊断效能,为脑胶质瘤术前分级提供定量的诊断依据。

自适应模糊PID的乒乓球发球机控制系统研究

乒乓球发球机存在精度不高的问题。针对此问题,本文设计了一种基于自适应模糊PID的乓乓球发球机稳定控制系统,通过稳定直流有刷电机的转速,从而使得每一个被发射的乒乓球,出球速度保持一致。首先利用Matlab/Simulink工具箱搭建仿真平台,验证模糊PID较传统PID算法具有更佳的控制性能,然后以STM32微处理器为核心,霍尔编码器检测出球电机转速,上球电机补偿出球电机转速。设计并实现了基于模糊PID算法的硬件实验电路。实验结果表明,相较于传统PID算法,乒乓球落点误差可以精确在±7.0 cm,提高了22%,乒乓球出球电机响应速度由4.7 s降低到了1.66 s,受到干扰时,系统达到稳定的时间由1.76 s降低到1.64 s。

早期认知语言康复训练联合rTMS在全面性发育迟缓患儿康复中的应用

目的观察早期认知语言康复训练联合重复经颅磁刺激(rTMS)在全面性发育迟缓(GDD)患儿中的应用。方法使用前瞻性随机对照试验的方法,选择2021年1月至2022年3月河北省儿童医院新诊断为GDD的64例患儿为研究对象,按照随机数字表法将其分为试验组和对照组,各32例。对照组使用早期认知语言康复训练干预,试验组在对照组基础上联合rTMS干预,干预9个月。比较两组干预前后智力水平、神经心理行为发育、运动功能、肌张力。结果干预过程中剔除4例患儿,其中对照组失访2例;试验组转院治疗1例,失访1例;最终两组均30例完成随访。干预后,两组言语智商、操作智商、全智商评分高于干预前,且试验组高于对照组(P<0.05)。干预后,两组适应性发育商、粗大运动功能评估表88评分高于干预前,且试验组高于对照组(P<0.05)。干预后,两组肌张力优于干预前,且试验组优于对照组(P<0.05)。结论GDD患儿接受早期认知语言康复训练联合rTMS干预能够显著提高智力水平,改善肌张力,从而提高运动功能。

南昌市城市废弃地再野化时空特征研究

人为活动所带来的全球变化被普遍认为是物种灭绝、栖息地丧失和气候变化的根本原因,再野化被认为是解决这类问题的一个可能的方法而得到广泛研究与关注。然而,再野化在城市环境中的时空梯度关系及其内部的自我演化关系尚不明确。以南昌市为研究区,以东西向沿城乡梯度选择8处样地,通过无人机航测和现场实测获取数据,并通过Arc GIS 10.5及SPSS26对获取数据进行空间及统计分析,结果表明:1)再野化存在显著的城乡空间梯度关系,但时间梯度关系不明显;2)不同立地条件及场地内外环境对植被再野化演进特征有显著影响;3)南昌市再野化的先锋树种主要是落叶树种构树和白花泡桐,乔木的恢复与场地内矗立物的分布有密切关系,其生态占位与其传播途径及生态特性相关。