三自由度外骨骼机构设计及运动学分析

因脑卒中引起的上肢瘫痪患者近年逐渐增多,专业康复医师数量不足,难以满足患者的康复需求。设计一种三自由度康复外骨骼机构代替康复医师对患者进行上肢康复训练,提高了对患者进行康复训练的效率及稳定性,可以实现肩、肘、腕各个自由度的运动。在结构设计中,肩部和肘部的驱动部分采用齿轮减速和绞盘减速的二级减速,提高了传动的灵活性和适应性;腕部传动部分采用平行四边形和同步带结合的平行四边形机构,将平行四边形机构的远心点与腕部转动中心重合,满足腕部的转动需求,提高腕部运动的协同性。基于D-H参数法对外骨骼机构进行运动学分析,建立正运动学方程描述外骨骼机构的运动,对正运动学方程进行逆运动学反解,并建立外骨骼机构的雅可比矩阵描述外骨骼机构的速度。在MATLAB软件中基于蒙特卡罗法对外骨骼工作机构的空间进行仿真分析,通过仿真得到的点云图验证机构设计的可行性和合理性。

昭通褐煤催化热溶解聚及其可溶物组成和结构特征

温和热溶是从褐煤获取可溶有机质的有效途径,然而传统热溶过程可溶物收率较低。通过共沉淀法制备了一系列Al_(2)O_(3)负载金属催化剂,考察了昭通褐煤在异丙醇中的热溶和催化热溶行为。采用XRD、H_(2)-TPR、TEM和XPS研究了催化剂的物理化学特征,利用GC/MS、FTIR和MALDI-TOF-MS分析了热溶和催化热溶可溶物的组成和结构特征。结果表明,NiCu/Al_(2)O_(3)对昭通褐煤的催化热溶活性优于其他催化剂,该催化剂中活性组分以NiCu合金的形式存在,且Ni与Cu之间存在相互作用。热溶与催化热溶可溶物收率均随温度升高呈先上升后下降的趋势,320℃可溶物收率最高,分别为27.69%和50.54%。催化剂的引入可提高昭通褐煤可溶物中油、沥青烯(AS)和前沥青烯(PAS)收率,其中油和PAS的收率提升相较AS更明显。酚类化合物是非催化热溶衍生油的主要族组分,相对含量达到64.44%,而催化热溶衍生油主要由芳烃、酚类、醇类和酮类化合物组成,说明催化剂促进了可溶有机质碎片中共价键的断裂和酚类化合物加氢。与非催化热溶得到的AS和PAS相比,催化热溶得到的AS和PAS分子量分布范围窄,且FTIR谱图中羟基和醚键对应的吸收峰变弱或消失,说明催化热溶促进了C—O键加氢裂解。催化热溶可在相对温和的条件下从煤中直接高收率获取可溶有机质,研究结果为从褐煤直接获取化学品技术的开发提供参考。

重庆主城区降雨径流污染特征及其社会影响因素分析

为解析重庆主城区社会影响因素对降雨径流水质的影响,对2010—2021年政策影响下降雨径流水质的年际变化和降雨径流污染物指标进行相关性分析,采用对数平均迪氏指数法量化人口规模、技术创新、经济发展、产业结构4种社会影响因素对降雨径流水质的影响。结果表明:重庆主城区降雨径流水质呈改善趋势,且污染物指标相关性增强,2019年屋面降雨径流水质和2021年路面降雨径流水质均提升到“较清洁与污染”之间,固体悬浮物与COD、NH_(3)-N、TN、TP呈显著相关关系(p<0.01),屋面降雨径流中相关系数r>0.75,路面降雨径流中相关系数r>0.50;空气治理政策对屋面径流污染改善效果显著,海绵城市和排水系统建设政策的有效实施则对路面径流污染控制效果显著;社会影响因素中技术改善效应和产业结构效应对水质改善起主导作用,经济发展效应和人口规模效应对水质改善呈负向作用。

交通基础设施建设对区域市场化的影响研究

交通基础设施建设加快了商品和要素的流通,是影响区域市场化进程的重要因素之一。基于我国2010—2019年31个省份的面板数据,利用莫兰指数测算交通基础设施建设与区域市场化的空间相关性,进而构建空间计量模型进行空间效应分析,在区分地区与交通基础设施类别的基础上进行异质性分析,并采用变换权重矩阵的方式对所得结果进行稳健性检验。研究发现:交通基础设施建设对区域市场化进程的促进作用显著存在,但呈现逐年减弱的趋势;分时期来看空间估计结果,2010—2015年期间,交通基础设施建设对区域市场化的空间溢出效应为正且显著,但在2016—2019年期间,空间溢出效应并未发挥作用;当区分东中西三大区域以及公路、铁路、内河航道等不同类别的交通基础设施时,其空间溢出效应也并不一致。研究结论为进一步探索我国区域市场化的影响因素及发展方向提供了经验判断,对各区域制定交通基础设施发展策略并高效推进市场化进程提供理论支持与政策启示。

淫羊藿苷对消化系统肿瘤作用及其机制研究进展

消化道肿瘤预后差且缺乏有效治疗药物,是导致人类死亡的主要原因之一。淫羊藿(黄檗科)作为补肾壮阳中药用药历史悠久,现代研究表明淫羊藿及其主要活性成分淫羊藿苷(Icaritin,ICA)具有多途径、多靶点的抗肿瘤特性,是有广泛应用前景的抗消化道肿瘤药物,其成药阿可拉定已在肝癌、宫颈癌患者中显示出良好疗效。通过梳理淫羊藿苷调节肿瘤细胞周期,抑制肿瘤细胞增殖和迁徙,调控肿瘤免疫等机制,综述近年来淫羊藿苷在消化系统肿瘤中的研究进展,以期加快淫羊藿苷药理作用分子机制的探索和发现,为临床新药研发提供参考依据。

面向空间望远镜在轨组装的主镜接口设计

针对大型空间望远镜在轨组装需求增加及其主镜接口设计的关键技术问题,采用一种基于圆柱凸轮机构的对接接口锁紧机构设计。通过对机构关键零件的设计与校核,进行了望远镜模块对接锁紧过程的容差分析,并利用ANSYS软件对机构的承载能力进行了分析及校核。对于圆柱凸轮锁紧机构从动件运动加速度过大,不适合直接用于望远镜模块锁紧机构的问题,采用统一函数法对圆柱凸轮锁紧机构的曲线槽进行了优化设计,确定了基于改进余弦等速运动规律的曲线槽设计方案,并验证了该方案的优越性。最后,通过7自由度机械臂系统进行了望远镜主镜地面模拟组装实验,验证了所设计接口的对接锁紧和释放功能的有效性。

催化裂化再生器二氧化碳原位富集工艺研究

催化裂化装置的碳排放占炼油厂全部碳排放的30%~50%,再生烟气作为二氧化碳(CO_(2))的主要来源,具有烟气流量大、CO_(2)浓度低的特点,导致传统的再生燃烧后捕集工艺操作成本高。为高效低成本捕集CO_(2),结合再生烟气处理流程特点,提出了再生器CO_(2)原位富集工艺。采用计算流体力学模拟和流程模拟对该工艺的可行性进行了详细分析,并讨论了新工艺对原有设备的潜在影响。研究结果表明,CO_(2)原位富集工艺可以保证再生器内气固两相的正常流化,并将再生烟气中CO_(2)体积分数富集到85%以上,理论干烟气CO_(2)体积分数可达到93%以上。再生烟气组分浓度的改变对后续余热锅炉、烟机、省煤器、脱硫脱硝塔等关键设备影响较小,无需更换现有设备。该研究将为再生烟气CO_(2)富集和捕集提供新的工艺思路。

新疆七克台矿区1号井田煤质特征及清洁利用评价

基于新疆七克台矿区煤炭资源丰富及地理位置优越,对其进行煤质特征研究及清洁利用评价,可拓展优质煤炭资源的开发利用途径。以七克台矿区1号井田钻孔煤样为研究对象,结合各煤层地质资料、煤质数据、工艺性质等参数以探究各煤层煤质特征及其随地质条件的演化规律。结果表明:1号井田可采煤6层,煤层埋藏深度整体呈现南浅北深;有机显微组分主要以镜质组为主,含惰质组及少量壳质组;变质程度为中煤级煤Ⅰ,整体呈现南低北高趋势;各煤层主要以低灰、高挥发分、高发热量、中油产率和无黏结性的长焰煤为主,具有特低硫、低磷、低氯、低氟、特低砷和煤灰结渣倾向性严重的特点。参考煤炭清洁利用潜势评价体系及中低温热解、直接液化、气化工艺对煤质指标的要求可知,1号井田煤炭洁净潜势较好,可以用于气化用煤和中低温热解用煤,但不适宜于作为液化用煤。

城市径流污染负荷估算方法研究进展与适宜性分析

降雨径流冲刷地表和排水系统,可携带多种污染物进入水体造成城市水环境非点源污染,因此,对地表径流污染负荷定量化分析是制定城市排水规划和污染阻控策略的重要理论基础。文中总结了国内外常用的3类地表径流污染负荷估算方法——浓度法、统计模型法和机理模型法,对其发展现状和在我国的应用适宜性进行了详细阐述,同时剖析了当前地表径流水质参数率定的待突破问题。最后,基于当前常用方法的不足之处,如资料依赖程度高、本土化程度低、水体污染风险评估不足等,围绕工程应用和国情发展两方面需求,对我国城市地表径流污染负荷估算方法的未来发展提出建议。

基础设施投资对中国地区消费的影响研究

物质资本的积累是产品生产的基础,而基础设施投资是物质资本积累的形成过程,其建设与完善不仅是一个地区经济发展硬实力的体现,还是加速产品生产、运输与流通,进而提高居民终端消费水平的保障。本文使用2007-2022年中国省际面板数据,从不同视角定量考察基础设施投资对地区消费的影响。研究结果表明:基础设施投资显著提高了地区总体消费水平,且由于时滞的存在,当期基础设施投资对未来两期内的地区消费具有显著的促进作用;不同区域间基础设施投资对消费的影响存在差异,中部和西部地区基础设施投资对消费的促进作用较强,东部地区相对较弱;最后,空间效应分析发现基础设施投资不仅对当地消费有显著的促进作用,对邻接地区的消费也具有显著的促进作用,但对邻接地区消费的促进作用要弱于对当地消费的促进作用。

肩部康复外骨骼单关节摩擦建模及补偿方法研究

针对肩部康复外骨骼关节转动时摩擦力大、反向驱动困难的问题,搭建了一个单关节实验平台,用于模拟肩部单关节的运动。为了较好反映运动中的摩擦力,采用Stribeck摩擦模型对单关节摩擦力进行建模,并通过最小二乘法拟合模型的未知参数,此外结合位置差和电流差的正负号确定摩擦力的方向。实验结果表明,采用Stribeck摩擦模型对摩擦力进行建模后,反向驱动力矩均值至少减少了80%,从而有效解决了肩部康复外骨骼单关节中阻力大、反向驱动困难的问题。

生物炭添加对淡灰钙土水分入渗过程的影响

【目的】改善和提高银川平原土壤蓄水保肥能力和土地生产力。【方法】以银川淡灰钙土为研究对象,采用室内一维垂直定水头法,选取5种生物炭添加比例0%(CK)、2%(B1)、3%(B2)、5%(B3)和6%(B4),研究了湿润锋进程、入渗速率、累积入渗量,比较了Kostiakov模型、Philip模型、Horton模型和通用经验模型对含生物炭土壤水分入渗过程的适用性。【结果】B1、B2、B3和B4处理的初始入渗速率比CK分别减小5%、12%、32%和38%,稳定入渗速率减小30%、39%、44%和48%,即随生物炭量增加土壤水分入渗速率呈逐渐减小的趋势;入渗历时120 min时,B1、B2、B3和B4处理的湿润锋进程比CK分别减少14%、31%、39%和40%,累积入渗量分别减少13%、24%、36%和42%,即随着生物炭量的增加,其对土壤湿润锋进程、累积入渗量抑制作用越强;4种入渗模型中Horton模型最适宜模拟研究区不同生物炭量条件下土壤水分入渗过程。【结论】生物炭添加可以改善淡灰钙土水分损失快、持水性能差的情况,显著提高淡灰钙土保水能力。

大中型商业银行乡村振兴金融服务的创新实践与思考

本文基于大中型商业银行在乡村振兴金融服务体系创新、产品创新、渠道创新、工具创新、模式创新、政策创新、科技创新等方面的实践,分析乡村振兴金融服务的现状与趋势,提出全方位做优乡村振兴各领域金融支持、为乡村振兴提供多元化综合金融服务、推进乡村振兴金融服务数字化转型、持续完善乡村振兴金融服务体系、凝聚多方合力共促乡村振兴金融服务等具体政策建议。

不同粗糙度下锚固节理破坏机理宏细观研究

为了研究不同粗糙度下锚固节理岩体的破坏特征和锚固机理,利用二维颗粒流程序PFC2D生成6种不同粗糙度的锚固节理面,并对这6种粗糙度的锚固节理模型在5种法向荷载下进行剪切实验,探讨JRC值和颗粒摩擦因数对锚固节理抗剪强度的影响。并从宏细观角度分析不同节理粗糙度的形貌破坏和裂纹扩展演化特征。研究结果表明:当剪切试验中节理面的微凸体没有发生太大的破坏时,锚固体系的峰值剪切强度随粗糙度的增加而不断变大,但是当微凸体剪断破坏后峰值抗剪强度会有小幅的衰减,同时随着节理面摩擦因数的增加,锚固体系的峰值剪切强度也相应变大,并呈现很好的线性关系;细观裂纹开始主要在节理面的微凸体处产生,随后在锚杆周围快速大量产生,并且逐步扩展到模型的内部,产生的裂纹以张拉裂纹为主;锚固节理上的颗粒间接触力的数量和方位角的分布区域随剪切过程的进行逐渐衰减,并且接触方位角逐渐向剪切荷载施加的方向发生偏转。

高分七号卫星数据处理与传输分系统设计与验证

针对高分七号卫星高速数据和快速下传需求,设计了数据处理与传输分系统。该分系统突破压缩码率自适应控制、多模式矢量调制、可变编码调制、分布式上行程序文件管理、大容量存储管理等多项关键技术,在轨实现了11 Gbit/s图像处理、双通道2×1.2 Gbit/s传输。分系统设计提升了图像压缩质量,增强了数据下传能力,提高了高分七号卫星的应用效能,可应用于后续高分辨率遥感卫星。

基于GIS和地理加权回归的砂田土壤阳离子交换量空间预测

土壤阳离子交换量(CEC)反映土壤保水保肥能力,研究CEC空间分布可为土壤改良和田间施肥提供理论依据。本文以宁夏香山地区砂田淡灰钙土为研究对象,在土壤CEC和理化性质相关分析基础上以普通克里格(OK)为对照,探索回归克里格(RK)和地理加权回归克里格(GWRK)在CEC空间插值上的应用,并对三者的插值精度及制图效果进行评价。描述统计表明研究区土壤CEC含量均值为10.145cmol/kg,CEC与有机质含量呈显著正相关,与砂粒含量呈显著负相关;地统计分析表明CEC实测值、OLS残差和GWR残差块金系数分别为8.50%、6.36%和7.02%,比值均小于25%,具有强烈空间自相关;对验证点进行插值精度分析,RK和GWRK的相对模型改进值(RI)分别为40.49%、41.50%,插值精度GWRK>RK>OK;从成图效果看,GWRK中辅助变量参与了局部回归,成图效果更加精细,揭示了更多空间变化细节。本研究结论可为土壤CEC空间预测研究提供可靠的方法借鉴。

矿物质对不同还原程度煤显微组分半焦燃烧特性影响

在热重分析仪上考察了内在矿物质和三种无机组分(CaO、Fe2O3和Al2O3)对不同还原程度煤显微组分半焦燃烧反应性的影响。结果表明,弱还原性煤显微组分半焦的燃烧反应性高于还原性煤显微组分半焦;内在矿物质降低了镜质组半焦的起燃温度,但对惰质组半焦燃烧有明显抑制作用;三种外加矿物质对还原性煤显微组分半焦燃烧均有抑制作用,抑制顺序为Al2O3>CaO>Fe2O3,而CaO对弱还原性煤显微组分半焦燃烧有一定催化作用,并且Al2O3和Fe2O3对弱还原性煤显微组分半焦燃烧抑制作用也低于对还原性煤显微组分半焦燃烧的抑制作用。

宁夏不同种植年限下硒砂瓜土壤干燥化效应研究

通过对压砂地不同种植年限下土壤干燥化效应进行研究,为宁夏中部旱区压砂地可持续发展提供理论依据。在观测压砂3,8,12,16,25a的土壤含水量的基础上,分析比较不同种植年限下土壤含水量、水分过耗量、干燥化指数、干层厚度等土壤干燥化指标。结果表明:不同年限下0—600cm的土壤含水量、贮水量和有效贮水量的均值分别为11.24%,936.00mm和506.27mm;随种植年限的增加,0—600cm土层平均土壤含水量、贮水量呈递减趋势,水分过耗量逐渐增大;不同种植年限下土壤剖面含水量随土层深度的增加呈先减小后增大最后逐渐平稳的趋势;压砂地土壤干燥化系数为68.29%～162.36%,平均干层厚度为283.33cm,以中度和轻度干燥化强度为主;典型相关性分析发现,经纬度、种植年限、粉粒及砂粒含量等环境因子是影响土壤干燥化指数和土壤干层厚度的重要因素。

低阶煤催化加氢转化研究进展

低阶煤有机质缩合程度低,富含桥键和侧链,氢碳原子比和挥发分高,具有较高的化学反应性。催化加氢转化是从低阶煤中获取液体燃料和化学品的有效途径之一。然而,低阶煤氧含量和水含量高,在加氢转化过程中会增加氢耗和能耗,不利于油类的生成,且给产物分离带来困难。此外,催化加氢转化通常在高温高压条件下进行,产品组成复杂且重质化程度高,导致成本高但收益低。如何优化反应体系,进而提高低阶煤转化率和液体产物收率,是低阶煤催化加氢转化亟待解决的问题。催化剂是低阶煤催化加氢转化的核心,发挥着活化氢气、促进加氢转化和脱除杂原子的作用,直接决定反应体系苛刻程度和产物品质。反应条件作为反应体系另一组成要素,既可控制煤中共价键断裂速率及活性氢生成与转移,又能抑制自由基发生缩聚反应,进而影响催化剂性能和产物组成分布。此外,预处理可以改变煤物理结构与化学活性,从而影响低阶煤催化加氢转化特性。综述了反应条件(温度、溶剂、气氛和压力)与预处理方法(热预处理、溶胀预处理、萃取预处理以及水热预处理)对低阶煤催化加氢转化或直接液化影响的研究进展,以及主要的低阶煤加氢转化催化剂,提出了下一步低阶煤加氢转化的研究方向。

宁夏压砂地不同植被类型土壤干燥化特征

该研究在观测压砂地沙枣、柠条、西瓜、枸杞及草地土壤含水量的基础上,分析比较不同植被类型的土壤含水量、水分过耗量、干燥化指数、干层厚度等土壤干燥化特征,以揭示压砂地不同植被类型的土壤干燥化效应,为宁夏中部旱区压砂地可持续发展提供理论依据。结果表明:(1)不同植被类型下0～600cm土壤含水量、贮水量和有效贮水量均值分别为7.163%、591.978mm和187.088mm,土壤水分过耗量均值为274.942mm。(2)不同植被类型的土壤剖面含水量随深度增加呈先减小后增大的趋势;除西瓜地外,其余植被类型的土壤剖面含水量明显低于当地土壤稳定湿度。(3)不同植被类型的土壤平均干燥化系数介于2.152%～85.026%,干燥化系数均值为37.674%,属严重干燥化强度,其中柠条地和沙枣地均达到强烈干燥化强度;土壤平均干层厚度达到或超过500cm,干燥化程度由强到弱依次为柠条地>沙枣地>枸杞地>草地>西瓜地。(4)典型相关分析发现,经纬度、高程、植被类型、粉粒及砂粒含量等环境因子是影响土壤干燥化指数、干层内平均含水量等干燥化指标的重要因素。