石墨烯纳米带的制备技术及应用研究现状

石墨烯具有优异的力学、电学、光学、热学等物理性质,是当前新型材料的研究热点之一,被广泛应用在导电薄膜、储能元件、药物载体以及锂电池等领域。然而,石墨烯无带隙的特点限制其更广泛的应用,因此,通过技术手段打开石墨烯带隙成为学者们亟待解决的新问题。将石墨烯制成石墨烯纳米带(Graphene nanoribbons,GNRs)是打开其带隙的可行办法。因此,本文梳理了制备GNRs的不同方法,综述了其制备原理和研究进展,并对比了其优点和不足,提出了将不同方法的优点相互结合的复合制备方法,以实现可控、高效、高质量制备GNRs,最后介绍了GNRs在高性能传感器、场效应晶体管和光电探测器领域应用的研究进展和未来发展趋势。这对GNRs进一步应用在纳米器件中有一定的指导意义。

新质生产力视域下我国新兴气体能源创新发展研究

工业革命以来的历次生产力跃升都以能源转型为重要驱动力,能源品种的更新迭代是带动产业转型升级、推动经济秩序重构的变革性力量,催生先进生产力质态;全球正在兴起以非常规天然气、生物天然气(或生物燃气)、氢气、氨气等为代表的新兴气体能源的发展浪潮,为能源科技创新、经济社会可持续发展持续注入新动能。鉴于已有研究和实践缺乏对于新兴气体能源的综合把握与系统审视,本文在新质生产力视域下概览新兴气体能源发展的宏观背景,剖析我国发展新兴气体能源的现实意义、产业基础、政策支撑,研判新兴气体能源的发展愿景、方向与模式,进而提出新兴气体能源发展建议。研究认为,发展新兴气体能源是能源领域新质生产力形成的重要方向之一,其规模化应用将改变未来能源格局,革新传统天然气工业与燃气行业,塑造新的气体能源工业形态;应结合我国能源转型进程,精准把握新兴气体能源发展的价值、战略、技术、定位,将新兴气体能源列为新型能源体系建设的关键组成部分、实现能源强国的重大战略选择。进一步在顶层设计、制度保障、科技支撑、生态构建等方面探讨发展要点,以期促成我国新兴气体能源产业朝着安全、绿色、多元、融合方向演进。

基于HyperMesh的乘用车驾驶室NVH性能分析

为测定某乘用车驾驶室噪声、振动、声振粗糙度(noise vibration harshness,NVH)性能,采用有限元软件ANSA建立车辆内饰车身模型,HyperMesh建立驾驶室声腔模型,并采用HyperMesh将车身模型与声腔模型耦合连接,进行声腔模态分析和噪声传递函数分析。声腔模态分析结果表明:驾驶室声腔模型各阶次声压分布基本处于对称状态,符合车内声压分布规律,声腔模态结构合理。噪声传递函数分析结果表明:在不同方向、不同位置的激励作用下,驾驶员右耳处最大声压级为55.60 dB,未超出57 dB的限值规定;后排乘客右耳处最大声压级为56.25 dB,未超出58 dB的限值规定,车辆驾驶室满足NVH性能要求。

基于CFD双口高压储氢瓶快充储氢性能研究

高压储氢瓶快充过程中往往伴随着温度的上升,标准要求最大温升应小于85℃,若局部温升过大会降低储氢瓶的材料性能,使瓶身受到较大的机械热应力;若氢瓶长期处于高温高压的环境下,瓶身可能会出现开裂,并随着裂纹扩展直至爆裂而失效。文中以重卡用储氢瓶为研究对象,将储氢瓶设计成双口与单口加氢,通过数值模拟研究氢气快充后最大温升与温度场的均匀性,并以此来评价两种加氢方式的优劣。研究发现:双口加氢瓶内温度场分布均匀,最大温度332.2 K;单口温度场呈现梯级分布,氢瓶底部温度较高,最大温度为426.6 K。由此可见,双口储氢瓶设计能够降低快充温升,且氢瓶所受热应力均匀,使用更安全。

某乘用车正面碰撞仿真分析

为准确评价整车正面碰撞过程中的碰撞安全性能,采用CATIA软件建立整车几何模型,导入HyperMesh软件搭建整车有限元模型,结合LS-DYNA软件模拟汽车正面碰撞,并采用HyperMesh软件分析模型可靠性及碰撞过程中整车变形、B柱加速度、各部件变形等。仿真结果表明:整车碰撞期间,增加质量与总质量的比为2.16%,沙漏能与总能量的比为1.02%,整车模型可靠性满足要求;左右两侧B柱最大加速度分别约为42.5 g(g为自由落体加速度)、45.4 g,满足中国新车评价规程中两侧B柱最大加速度不得超过72 g的要求;该车前防撞梁最大变形为178.1 mm,前吸能盒最大变形为315.9 mm,前纵梁最大变形为618.9 mm,该车前部吸能部件具有良好的吸能效果;前围板最大变形为137.8 mm,满足碰撞试验前围板最大变形不超过150 mm的限值要求,可以保护驾驶员及乘客的安全。

高分辨率CT影像组学分类诊断类风湿关节炎相关间质性肺疾病的效能

目的探究高分辨率CT(high-resolution computed tomography,HRCT)影像组学用于分类诊断类风湿关节炎相关间质性肺疾病(rheumatoid arthritis associated interstitial lung disease,RA-ILD)的效能。方法筛选陆军军医大学第一附属医院中医与风湿免疫科2019年1月至2023年7月收治的RA-ILD患者病例261例,其中寻常型间质性肺炎(usual interstitial pneumonia,UIP)143例,非特异性间质性肺炎(nonspecific interstitial pneumonia,NSIP)118例,所有患者行HRCT,在HRCT图像上应用U-net深度学习肺分割模型进行自动肺分割,从每个肺分割中提取1688个影像组学特征。逐级使用方差阈值法、单变量特征选择法、最小绝对收缩和选择算子(least absolute shrinkage and selection operator,LASSO)进行特征降维,采用多种机器学习算法构建RA-ILD分类诊断影像组学模型。分别采用受试者工作特性(receiver operating characteristic,ROC)曲线和曲线下面积(area under curve,AUC)比较各模型的诊断价值,同时对模型的准确度、敏感度和特异度进行评估。结果从RA-ILD患者HRCT图像中通过特征筛选法最终选定18个最佳特征。在训练集和测试集中UIP和NSIP的放射评分(radiomics score,Radscore)分布差异有统计学意义(P<0.01)。在5种影像组学模型中,支持向量机(the support vector machine,SVM)算法的训练集AUC为0.943(95%CI 0.916~0.966,灵敏度和特异度分别为0.787、0.912),测试集AUC为0.909(95%CI 0.849~0.969;灵敏度和特异度分别为0.625、0.897)。结论本研究构建的RA-ILD分类诊断模型性能良好,且基于SVM算法构建的模型在分类诊断RA-ILD中显示最佳潜能。

“类风湿关节炎患者湿热及寒湿痹阻证辨识系统”的建立及在临床实践中的应用

目的:建立“类风湿关节炎(RA)患者湿热及寒湿痹阻证辨识系统”(简称:RA证候辨识系统),并通过该系统的Logistic回归方程在临床实践中辨识湿热痹阻证与寒湿痹阻证RA。方法:根据2018版《类风湿关节炎病证结合诊疗指南》,采用传统的主症,次症及舌脉象,在陆军军医大学附属西南医院门诊收集湿热痹阻证及寒湿痹阻证RA患者342例。同时,基于Logistic回归方程建立移动端和个人电脑端的“RA证候辨识系统”,对RA患者进行证型判定及疾病活动度评分。结果:与《类风湿关节炎病证结合诊疗指南》标准相比,342例RA患者的“RA证候辨识系统”判对率可达93.5%。湿热痹阻证多见于高疾病活动度的RA患者,寒湿痹阻证以中低活动度RA患者为主(P<0.001)。湿热痹阻证RA的红细胞沉降率及C反应蛋白水平均较寒湿痹阻证明显增高(P<0.001),而抗环瓜氨酸肽抗体及类风湿因子水平在2组证型之间差异无统计学意义(P>0.05)。结论:“RA证候辨识系统”有助于临床实践中湿热痹阻证与寒湿痹阻证RA的分型识别与数据研究,值得推广使用。

基于CFD的车载氢系统泄漏扩散后果仿真研究

随着氢能源汽车的快速发展,车载氢系统的安全性问题日益受到重视。作为一种高能量密度的清洁燃料,氢气具有易燃易爆的特点。车载氢系统可能发生氢瓶开裂、阀门受损等失效行为,导致氢气泄漏,对车辆安全性构成潜在威胁。为此,通过CFD数值仿真方法,模拟车载氢系统在不同工况下发生的氢气泄漏,观察氢气的扩散和浓度分布情况,评估泄漏风险并提出有效的预防措施。研究发现,氢气的泄漏速率对氢气的扩散和浓度分布有显著影响。氢泄漏发生在封闭或半封闭的空间会引起氢气的积聚,存在潜在爆炸风险。通过仿真结果提出了针对车载氢系统氢气发生泄漏时防止氢气聚集的预防和应对措施,以期为氢能源汽车的风险控制提供指导意见。

“流体传动与控制”双室联动教学方案的探索

为提升学生对“流体传动与控制”课程的学习质量,以重视产出式培养目标为导向,提出采用“教室+实验室”的双室联动教学方案,重视实验操作的规范性以及理论支撑的必要性,更重要的是锻炼学生将理论应用于实践、根据实践反向审视课堂理论知识的思维习惯,激发学生对本课程理论知识的学习热情,充分发挥学生的主观能动性。

基于用户使用工况的某牵引车车架结构优化

为解决车架二横梁失效问题,文中首先建立了车架及其强度计算有限元模型,并通过车架模态和应力测试验证了车架及其强度计算有限元模型的正确性;然后,根据用户实际使用工况对车架进行了非线性强度计算,明确了二横梁失效的主要原因及初步优化方案;最后,结合车架用户道路载荷谱及二横梁材料疲劳寿命曲线的测试结果,采用CriticalPlane与Dirlik相结合的计算方法对改进方案进行了疲劳性能预测,并完成了用户道路试验。研究结果表明:不同用途及细分市场的车辆,有其自身预期的临界工况,计算工况与车辆实际使用工况接近是解决部件失效问题的关键,但根据用户使用工况及用途推荐相应定位产品的营销策略是避免部件失效问题的根本。

水封石油洞库污染物运移规律研究

水封石油洞库储油可能造成地下水污染。明晰石油污染物在裂隙岩体中的运移规律是库区地下水污染防控的前提。为揭示石油污染物在洞周围岩地下水中的运移规律,基于裂隙-孔隙双重介质模型,采用数值模拟方法研究了石油中的特征污染物——苯的运移扩散过程,并分析了裂隙倾角、裂隙开度、基质渗透率和纵向弥散度对苯运移规律的影响。研究表明:储库正常运行50 a后,苯的迁移被限制在较小的范围内,不会到达水幕系统,也不会进入到地面表层下的水体中。在长期运行条件下,相邻洞周围岩中的污染晕可相互连通,并将引起相邻洞罐中油品污染物之间的交叉污染。苯的竖向污染距离对纵向弥散度和裂隙倾角大小敏感性强,而对裂隙开度和基质渗透率的敏感性较弱。洞室间岩柱中轴线上苯的最大浓度对裂隙倾角最为敏感,且随裂隙倾角和基质渗透率的增大而减小,随纵向弥散度和裂隙开度的增加而增大。

MAP评分对经腹腹腔镜根治性肾切除术手术难度的预测价值

目的 分析肾周脂肪梅奥黏连概率评分(MAP)对行经腹腹腔镜根治性肾切除术(LRN)的肾细胞癌(RCC)患者的手术难度以及术后恢复情况的预测价值。方法 回顾性分析南京医科大学附属淮安第一医院泌尿外科2017年1月-2020年12月行经腹LRN治疗的168例RCC患者的病历资料,根据MAP评分将患者分为MAP低分(≤3分)组100例和MAP高分(>3分)组68例,比较两组患者围手术期相关临床资料的差异。结果 与MAP低分组患者比较,MAP高分组患者手术时间较长(P<0.001),术中出血量较多(P<0.001),并发症Clavien-Dindo分级较高(P=0.008),术后住院时间较长(P=0.003),术后C反应蛋白(P=0.030)及白介素-6含量较高(P=0.009),术后血白蛋白(P<0.001)和前白蛋白含量较低(P=0.020),差异均具有统计学意义。结论 肾周脂肪MAP评分能提前评估经腹LRN术中患者手术时间延长、出血量增加的风险,还可以预测患者术后恢复情况,从而指导泌尿外科医师做好术前规划。

基于多参数可调悬置的动力系统隔振性能优化

为提升并保持橡胶悬置的隔振性能,文中提出了一种三向刚度和支撑高度均可调整且各向均有限位的橡胶悬置结构,并对其基本构成和工作原理进行了阐述;以某商用车动力悬置系统为例,在研究了锥角、厚度及高度等参数对轴、径向刚度比例系数影响的基础上,对该悬置结构进行了详细设计,并采用理论计算与刚度试验的方法研究了预载位移与轴、径向刚度的关系,进一步明确了该悬置刚度可变范围;最后,进行了车辆悬置刚度调校及隔振性能测试。结果表明:通过多参数的调整,能够保证动力总成的姿态,并可有效提升动力悬置系统的环境适应性、隔振性能及系统开发效率。

基于系统集成的车身举升支架轻量化设计研究

为实现部件轻量化的目标,文中首先通过车身液压翻转机构的动力学分析,得到了翻转全过程举升支架的载荷谱,并利用该结果对其进行了静强度计算及系统集成的拓扑优化分析。其次,依据优化结果,对该支架进行了12种方案的结构重构和静强度计算,并完成了最优方案的疲劳强度分析;最后,采用实验台架验证了优化结构的有效性。结果表明:在刚度、强度等性能较原方案稍有提升的情况下,该整体式车身举升支架单件自身质量减小了2.33 kg(轻量化率为42.7%),轻量化效果明显,且装配方便。

基于误用工况的某乘用车车门结构优化

为了提高车门在误用工况下的使用性能,文中对车门典型误用工况产生的原因、主要表现形式、造成的后果、预防关注点和主要影响部件等相关内容进行了总结。在此基础上,在考虑了限位器缓冲橡胶非线性、金属材料及边界非线性的条件下,采用有限元法对某乘用车车门的典型误用工况进行了计算,并完成了结果评价、原因剖析及确认、结构优化、理论计算及试验,验证了改进方案的有效性。研究结果表明,综合考虑车门两种典型误用工况,原因分析更清晰和明确,优化方案更综合和有效,可为误用工况下车门性能提升提供方法依据,有利于提高车门性能开发效率。

柴芍六君子汤治疗脾虚肝郁型慢性萎缩性胃炎临床观察

目的探讨对脾虚肝郁型的慢性萎缩性胃炎(CAG)患者采取柴芍六君子汤加减治疗的价值。方法选取60例脾虚肝郁型CAG患者随机分成观察组与对照组,每组30例。对照组采取常规西医治疗,观察组在对照组的基础上加用柴芍六君子汤加减治疗,对比各组4周治疗后的中医症状积分、疗效、血清指标[胃泌素-17(G-17)、胃蛋白酶原Ⅰ(PGⅠ)、胃蛋白酶原Ⅱ(PGⅡ)]与不良反应发生情况。结果观察组总有效率93.33%(28/30)显著高于对照组的73.33%(22/30)(P<0.05)。治疗后2组患者各项中医症状积分较治疗前降低,且观察组积分显著低于对照组(P<0.05);治疗后2组患者血清G-17、PGⅠ、PGⅡ水平较治疗前提高,观察组各指标显著高于对照组(P<0.05);2组治疗期间不良反应总发生率差异无统计学意义(P>0.05)。结论柴芍六君子汤加减治疗脾虚肝郁型CAG的效果满意且不良反应发生率低,值得推广。

凸轮驱动式液压可变气门机构设计及运动特性

降低汽油机部分负荷泵气损失需要灵活的可变气门机构,凸轮驱动式液压可变气门具有较好的应用前景,但依然面临压力波动和气门落座速度难以控制等问题。本文中通过调节节流阀开度使0~4 800 r·min^-1的气门升程在0~8.2 mm范围内连续可变,仿真探究了活塞直径对压力波动和节流孔径对气门落座速度的影响,并据此确定了活塞直径和节流孔径,试验研究了液压油温度对气门运动特性和气门落座速度的影响规律。研究发现:适当增大活塞直径能降低系统工作压力并减小压缩波峰值,有利于降低压力波动,最终选取挺柱和气门活塞直径分别为17和14.5 mm,小于1.6 mm的节流孔径可使4 000 r·min^-1时的气门落座速度小于0.5 m·s^-1。转速不变,气门最大升程随节流阀开度的增大而逐渐降低;相同节流阀开度,转速越高气门最大升程越大,节流阀开度越大,不同转速时的最大升程差异也更大。节流阀全关,液压油温度对升程的影响很小;相同节流阀开度,随液压油温度升高,气门腔压力和气门最大升程逐渐降低。气门落座速度对液压油温度不敏感,不同温度的气门落座速度方差仅为4.9%。

中国甲烷控排面临的形势、问题与对策

减少甲烷排放是短期内应对气候变化的最有效手段之一。在《联合国气候变化框架公约》第26次缔约方大会期间,甲烷控排成为核心议题与各方博弈焦点。作为全球人为源甲烷排放第一大国,我国主动参与国际甲烷控排行动,已经承诺在21世纪20年代取得控制和减少甲烷排放的显著效果。本文在阐述我国甲烷控排所处形势的基础上,分析了我国甲烷排放现状与现有控排政策行动及存在的问题,进而提出了新时期我国甲烷控排的对策。我国甲烷控排面临的问题主要体现在:①数据基础薄弱,总量结构不清;②行业间差异大,全面减排不易;③技术短板突出,管控能力不强。建议统筹谋划国家层面甲烷控排的顶层设计,推动出台分行业甲烷控排行动方案,加强甲烷控排基础研究与技术研发,深化甲烷控排领域国际交流与合作,加大甲烷控排的宣传以及社会参与度。

进气门早关液压可变气门机构运动特性

通过成本低廉且结构简单的直动式溢流阀实现了液压气门机构的进气门早关和气门升程的连续可变,探究了设定压力和倒拖转速对气门运动特性的影响并对其动作偏差进行了分析。研究发现:转速保持不变时,气门最大升程只与设定压力有关,呈现随设定压力增大而逐渐增大的趋势,不同设定压力下气门开启角度差异较小且随着转速的增大而逐渐滞后;随着转速的升高,相同设定压力下气门最大升程逐渐变大,并且在设定压力为4.5 MPa时增大趋势减缓,机构惯性对升程增大的贡献量微乎其微。相关参数的χ2检验结果表明:各参数均符合正态分布,相关参数值为估计均值且其偏差值为各自的估计均方差,气门动作具有较好的一致性。随着液压油温度的升高,气门最大升程逐渐降低,关闭时刻逐渐提前。

托法替布治疗中重度类风湿关节炎的疗效及安全性分析

目的分析Janus激酶(JAK)抑制剂托法替布治疗中重度类风湿关节炎(RA)的疗效和安全性。方法选取2017年8月-2018年4月医院经传统改善病情抗风湿药(DMARDs)或联合生物制剂治疗效果均不佳的中重度RA患者21例,进行托法替布联合甲氨蝶呤治疗。入组前及服药第1、2、3月后分别评估28个关节疾病活动评分DAS28、红细胞沉降率(ESR)、C反应蛋白(CRP)、关节肿胀及压痛数、血常规及肝肾功能等。结果 20例患者的DAS28(4)、ESR均较治疗前显著下降,关节肿胀及压痛数亦较治疗前显著减少,差异有统计学意义(P<0.05),1例患者无效。所有患者在接受托法替布治疗前后均未发生过敏反应,血常规肝肾功无异常变化,亦无其他严重不良反应。结论托法替布联合甲氨蝶呤治疗RA安全性高,能在一定程度上改善部分传统DMARDs或联合生物制剂治疗效果不佳的中重度RA患者的病情。