基于动态模态分解的Π形梁涡振流场特征分析

为探索Π形桥梁断面的涡振机理及气动措施的抑振原理,采用动态模态分解方法,结合计算流体动力学数值模拟,对某Π形桥的不同工况进行流场解耦和对比分析.结果表明,主梁下表面方腔内的不稳定涡是导致Π形梁涡激振动的重要因素,增设2道四分点下稳定板将空腔分割成3个较小的区域,可减少下缘分离涡的形成空间并降低空腔内涡的强度和尺度,从而有效抑制涡振.第2阶分解模态与结构振动同频,是引起涡激振动的主导模态;此模态能够直观揭示流场中主涡的形成和发展,简化流场分析的复杂性.第3、4分解阶模态与结构的涡振频率存在明显的倍频关系,能够精确捕获涡激力中的高频成分,有利于深入理解涡激振动的瞬时变化特性,制定更为精细的抑振措施.

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。

基于复杂信道服务模型的高效可靠链路控制方法

面向无线通信网络化应用发展趋势,针对无线链路容错概率高、实时变化大、信道带宽窄导致链路可靠控制难的问题,提出了基于复杂信道服务模型的高效可靠链路控制方法;分析了无线传播复杂信道服务模型的多种特点,提出了基于无线信道服务模型紧密耦合高效适配的控制机制,设计了无线链路层自适应分组反馈控制流程,结合帧结构设计给出了数据分组长度、最大重数次数等关键参数演算方法;在物理层最小分组长度对应传输成功率85%~99%条件下,仿真给出最佳分组长度为最小分组的2~9倍,最大重数次数为9次缩减至4次;仿真验证表明:在业务数据包长度为最小分组长度的10~100倍时,相比无链路控制状态,传输成功率由1%~90%改进至99.99%以上,平均吞吐量可提升两倍以上。

基于PPO的自适应PID控制算法研究

采用MATLAB物理引擎联合Python搭建了一个六轴机械臂,并模拟带有扰动的复杂控制环境,为机械臂训练提供现实中无法提供的试错环境。使用强化学习中近端优化算法(proximal policy optimization,PPO)算法对传统PID控制算法进行改进,引入多智能体思想,根据PID三个参数对控制系统的不同影响及六轴机械臂的特性,将三个参数分别作为不同的智能个体进行训练,实现多智能体自适应调整参数的新型多智能体自适应PID算法。仿真结果表明:该算法的训练收敛性优于MA-DDPG与MA-SAC算法,与传统PID算法的控制效果相比,在遇到扰动及振荡的情况下,能够更有效地抑制振荡,并具有更低的超调量和调整时间,控制过程更为平缓,有效提高了机械臂的控制精度,证明了该算法的鲁棒性及有效性。

住宅新风系统卧式分风箱风量平衡的研究

卧式分风箱的风量平衡主要与箱体内导流板的结构参数有关,通过CFD数值模拟及SPASS正交实验的方法对导流板结构参数进行优化设计,来获得卧式分风箱风量平衡最好的导流板结构参数组合。选取3因素3水平建立正交实验表,利用Fluent对各实验组模型进行数值模拟,采用极差分析对结果进行处理,得到参数优化组合。研究结果表明:导流板夹角、导流板长度、导流板高度3个因素皆会对送风均匀性产生影响,且影响程度为:导流板高度>导流板夹角>导流板长度,优化设置导流板后的模型比初始模型各支路的不平衡率降低了37.6%,风量平衡整体提高,为以后类似分风箱的优化设计提供参考。

水环境微塑料污染现状及处置技术研究进展

微塑料具有粒径小、比表面积大和疏水性强等特点,在水体环境中分布广泛、难以被降解,并且能够作为其他有毒污染物的载体,进一步增强了微塑料的危害性。深入研究微塑料的危害及其分析、处理途径是有效控制微塑料污染的关键。针对水环境微塑料污染这一热点问题,文章介绍了水环境中微塑料的污染现状和生物效应,阐述了微塑料的分析鉴定方法,分析了水体微塑料常规和新兴去除技术的优势及潜在问题。并进一步探讨了未来水环境中微塑料研究的前景,为水环境中微塑料的去除与污染控制研究提供参考与指导。

江西养殖水体细菌群落结构及其与环境因子的关系

为探究江西水产养殖系统中细菌资源分布规律及水环境因素对细菌群落的影响,应用Illumina MiSeq高通量测序技术对江西省鄱阳湖周边多种鱼类养殖池塘水体进行16S rRNA测序,并探讨了细菌群落多样性及结构特征。结果表明:放线菌门(Actinobacteriota)为优势菌门(19.80%~68.86%),其次主要类群有变形菌门(Proteobacteria)、蓝细菌门(Cyanobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidota)、HgcI_Clade、CL500-29_marine_group及Cyanobium_PCC-6307等;各养殖池塘Shannon指数为2.47~4.25,平均值为3.31,Simpson指数为0.03~0.23,平均值为0.06,Chao1指数为140.07~573.17,平均值为353.23,Ace指数为146.52~564.34,平均值为350.73;各站点间细菌群落丰富度、均匀度存在较大跨度;在空间上,细菌群落多样性不存在显著性差异(P>0.05),而对于不同养殖模式,Ace指数与Chao1指数均表现为混养池塘>单养池塘(P<0.01);相关性分析显示,养殖水体的TSS、DO与细菌α多样性相关性最强,水温(WT)、总氮(TN)、氨氮(NH_(4)^(+)-N)、总磷(TP)、高锰酸盐(COD Mn)等环境因素显著影响水体微生物群落结构(P<0.05)。研究表明,水环境因素具有改变菌群结构的潜能,可通过适当增氧、提高循环率、增加养殖鱼类种类等措施提高养殖水体细菌多样性,以实现高效养殖。

达卡气单胞菌PCR快速检测方法的建立

达卡气单胞菌(Aeromonasdhakensis)是一种危害严重的人兽共患病病原菌,可引起感染动物败血症和各脏器炎症。该病原的准确鉴定是防控相关疾病的基础。为建立一种针对达卡气单胞菌的特异性强、灵敏度高的快速PCR检测方法,以遗传标记DK1作为达卡气单胞菌的靶标,设计对应引物,优化PCR反应的退火温度,并评估方法的特异性及灵敏度。结果显示:该方法设计的引物对Ad-f/Ad-r在65℃退火温度下可扩增出达卡气单胞菌的阳性条带(874bp);将达卡气单胞菌菌液作10倍梯度稀释,检测最低限能够达到1.38 CFU/μL,核酸检测最低限为9.37×10-4ng/μL;以嗜水气单胞菌(A.hydrophila)、维氏气单胞菌(A.veronii)等20种其他水产病原菌为模板进行PCR检测,均无特异性条带。综上所述,本研究建立的达卡气单胞菌PCR检测方法特异、灵敏,能够用于快速准确检测患病鱼体和环境样品中的达卡气单胞菌,为临床鉴定达卡气单胞菌提供了技术支撑。

高于居里温度极化的硬性PZT压电陶瓷的制备及叠层驱动器性能研究

压电叠层驱动器具有低驱动电压、大位移的特点,被广泛应用于诸多领域。作为目前压电叠层驱动器中最常使用的材料,软性锆钛酸铅(PZT)陶瓷较大的介电常数和损耗往往会导致较高的功耗和发热量,进而影响驱动器的疲劳特性和稳定性。为了制备出低发热量、适用于压电叠层驱动器的压电陶瓷,本工作选取Mn掺杂(摩尔分数)的Pb(Sb_(1/2)Nb_(1/2))_(0.02)Zr_(0.51)Ti_(0.47)O_(3)-0.6%MnCO_(3)(PSN-PZT)硬性压电陶瓷作为基体材料,通过掺入一定含量的Li_(2)CO_(3)烧结助剂来降低陶瓷的烧结温度,并采用高于居里温度极化工艺进一步提升陶瓷的电学性能。最后采用该材料,利用流延工艺制备出压电叠层驱动器,并与相同工艺制备的Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))_(0.25)(Ti_(0.48)Zr_(0.52))_(0.75)O_(3)(PMN-PZT)驱动器进行比较。结果显示,Li_(2)CO_(3)通过引入液相烧结的方式将PSN-PZT陶瓷烧结温度降低至1050℃。当Li_(2)CO_(3)含量为0.1%(质量分数)时,高于居里温度极化的PSN-PZT陶瓷电学性能最优,其压电系数(d33)和2 kV/mm电场下的单极应变分别为388 pC/N和0.13%。在200 Hz下,PSN-PZT驱动器温升比PMN-PZT驱动器低大约20℃,且经过5×10^(6)次循环后应变仅降低6%。这表明Li_(2)CO_(3)低温烧结的PSN-PZT陶瓷不仅具备不错的压电性能,而且在发热和疲劳特性方面有较大优势,在大功率、高频等苛刻工况中有潜在的应用前景。

神经酸来源及分离方法的研究进展

神经酸是一种能够疏通、修复受损神经纤维和促进神经细胞再生的单不饱和脂肪酸,可用于预防及治疗脑萎缩、阿尔茨海默病等脑疾病,具有较高的药用价值。旨在为高纯度神经酸产品的生产和发展提供参考,综述了神经酸的功效和来源,详细阐述了植物来源神经酸的分离方法,包括其原理和特点。不同分离方法的耦合可克服单一分离方法的某些缺点,且一定程度上解决对神经酸纯度、产量双重提高的难题,成为重要的研究方向。

基于mRMR-SOM的异步电机轴承故障诊断研究

针对异步电机轴承故障诊断问题,提出了一种融合最大相关最小冗余特征选择算法(mRMR)和自组织映射神经网络(SOM)的故障诊断方法,并将其应用于轴承故障诊断的不同阶段。首先,在实验室环境下搭建了异步电机故障诊断试验平台,在不同电机状态下分别采集振动、电流和电压信号,利用统计学方法获取了高维混合特征集;然后,以互信息为背景,利用mRMR根据特征与状态标签间的相关性和特征间的冗余性,筛选了具备强区分能力的特征,以避免计算冗余和后验诊断性能下降;最后,采用SOM对异步电机健康和轴承故障状态进行了分类识别,验证了SOM对异步电机轴承故障诊断的有效性,以及mRMR对故障诊断结果的影响。研究结果表明:基于mRMR-SOM的异步电机轴承故障诊断方法能够准确地区分健康和故障状态,测试集分类准确率达到89%;使用mRMR特征筛选能够将154维特征降低至17维,缩短23.5%的网络收敛时间,并将分类准确率由89%提升至98%;试验结果验证了基于mRMR-SOM的异步电机轴承故障诊断方法对于异步电机轴承故障诊断问题的有效性,且证实其具备良好的诊断效果。

基于多输出LSTM神经网络的深基坑侧移预测

深基坑挡土墙是工程实践中常用的支护结构,对限制深基坑变形和预防工程事故起着重要的作用。深基坑工程往往会布置多个不同深度的测点,然而现有研究大多只预测了单个测点的未来侧移,浪费了其余测点的监测数据。以杭州市某深基坑工程为背景,建立基于贝叶斯优化的多输出长短期记忆(Long short term memory,LSTM)神经网络模型,在保证模型最优性能的情况下,采用历史监测数据输入对深基坑的多个测点进行预测,并单独提取墙体每日最大侧移预测值进行分析。研究结果表明:结合贝叶斯优化的多输出LSTM神经网络模型在深基坑墙体多测点侧移预测方面展现出理想的预测效果,模型R^(2)达到了0.94,每日最大侧移预测值的模型R^(2)为0.91,略低于整体预测。

基于风-荷典型日聚类的电力系统静态稳定裕度评估

随着新能源占比的提升,在确定电网典型运行方式时,必须考虑风-荷典型日的选取及其波动性对电力系统静态稳定裕度的评估,以保证电网稳定运行。提出一种基于风-荷典型日聚类分析的电力系统静态稳定裕度研究方法;给出了一种基于动态时间弯曲和密度冠层的改进K-means的聚类分析方法来确定风-荷的典型波动特性;采用改进二分法搜索连续潮流法,建立了考虑典型日源荷波动的电力系统静态稳定裕度指标体系,以定量评价并确定风-荷波动对系统稳定性的影响,从而为准确辨识系统薄弱点及确定运行方式提供依据。经修改后的IEEE 39节点系统验证,对比分析了不同典型日、不同风电渗透率下电网静态稳定裕度变化趋势与薄弱点,验证了所提方法的准确性和有效性。

测绘地理信息技术服务乡村振兴探索与实践

乡村振兴战略背景下,以重庆市乡村振兴重点帮扶乡镇之一的忠县磨子土家族乡为例,综合运用航空摄影测量、实景三维建模、GNSS测绘、地理信息系统等多项测绘地理信息技术服务,开展全域倾斜摄影三维模型、基础测绘产品等测绘服务,提升乡村规划科学性与准确性。针对重点工程建立测绘等级控制点、专题地图专项测绘服务,满足乡村振兴多样化地理信息产品需求。通过多模式的实景三维数字乡镇服务平台,为实施乡村振兴战略提供可视化的空间底座,辅助政府智能决策,推动数字乡村应用场景推广。

电气工程配电线路施工管理初探

随着电气工程逐步增多,行业内对配电线路施工作业提出了更严格的要求。配电线路施工关乎供配电效率,为提高施工质量和施工安全性,企业须将施工管理置于关键位置。然而,一些电气工程在配电线路施工管理工作中存在一些问题,影响工程的施工效果。因此,企业在参与电气工程配电线路施工作业时必须从实际情况着手,引进新技术,持续实施全过程施工管理。基于此,本文重点分析电气工程配电线路施工管理的相关措施,以期为同类型项目提供参考与借鉴。

基于深度学习的肝脏CT-MR图像无监督配准

多模态配准是医学图像分析中的关键环节,在肝癌辅助诊断、图像引导的手术治疗中具有重要作用。针对传统的迭代式肝脏多模态配准计算量大、耗时长、配准精度低等问题,提出一种基于多尺度形变融合和双输入空间注意力的无监督深度学习配准算法。利用多尺度形变融合框架提取不同分辨率的图像特征,实现肝脏的逐阶配准,在提高配准精度的同时避免网络陷入局部最优。采用双输入空间注意力模块在编解码阶段融合不同水平的空间和文本信息提取图像间的差异特征,增强特征表达。引入基于邻域描述符的结构信息损失项进行网络迭代优化,不需要任何先验信息即可实现精确的无监督配准。在临床肝脏CT-MR数据集上的实验结果表明,与传统的Affine、Elastix、VoxelMorph等算法相比,该算法达到最优的DSC值和TRE值,分别为0.926 1±0.018 6和6.39±3.03 mm,其平均配准时间为0.35±0.018 s,相比Elastix算法提升了近380倍,能准确地提取特征及估计规则的形变场,具有较高的配准精度和较快的配准速度。

空气过滤微纳米纤维膜的组合式制备及其性能

针对静电纺微纳米纤维膜滤料的高效与低阻的难协调,采用聚丙烯腈(PAN)与聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),基于新型无针式喷头静电纺丝技术,调配溶液质量分数与成份配比,通过三喷头组合纺丝,调控纤维膜的立体结构,制备了双峰直径的微纳米纤维膜,并对纤维膜的各项性能进行表征。研究发现:三喷头组合纺丝技术能够使不同直径纤维同时沉积成纤维膜,借此可调控纤维膜结构,降低过滤阻力;总质量分数为10%、PAN与PMMA质量比为1∶1的混合溶液与质量分数为14%的PAN溶液在20 min纺丝时间下,三喷头组合纺丝所制备的PAN/PMMA微纳米纤维膜的综合过滤性能最优,该纤维膜的平均孔径为1.2μm,当平均直径为0.3μm的NaCl气溶胶粒子的流量为32 L/min时,其过滤效率达到99.93%,过滤阻力仅为124.46 Pa,品质因数达到0.058 5。

基于涡激振动的压电风能收集器研究进展

近年来,随着物联网、无线传感器网络和便携式医疗设备的迅速发展,如何为这些独立设备提供可靠、清洁和自给的能源成为其发展的关键.传统的化学电池不仅寿命有限,而且庞大的电池数量带来了高昂的维护成本,废弃后的电池还会给环境保护带来更大的负担.自然环境中风能分布广泛、储藏量大且无污染,是绿色可再生能源.将风能转换为电能是目前能源利用的重点.然而,涡轮风力发电机投资巨大、对风场要求高、占地面积大、维修困难,同时产生的噪声和生态问题日益突出.目前,如何利用新材料和简单结构实现低速风能的高效收集正在成为国内外研究的热点.基于涡激振动的微型风能收集器是目前较为有效的风能收集技术之一,有望实现分散分布的无线传感器自供电.文章从涡激振动能量收集器的工作原理、研究进展、效率提升方法等方面综述了涡激振动能量收集器的研究现状.着重讨论了钝体形态优化、非线性特性引入、多风向风能收集结构设计和混合风能收集器设计等增强方案对涡激振动风能收集器性能的影响,为高性能涡激振动能量收集器的设计提供参考.最后,对涡激振动风能收集器面临的关键问题与难点进行了分析和总结,并对今后的研究方向和未来的发展前景进行了展望.

多孔液体的设计合成与应用研究进展

多孔液体是结合了固-液两相优势的具有稳定永久空腔结构及流动性的新型材料,具有优异的物理化学特性和广阔的应用前景。本文回顾了多孔液体的研究和发展历程,重点总结了各种不同类型多孔液体的设计合成、物性表征和机理模拟计算方面的研究进展,详细分析了多孔液体的形成和作用机理,介绍了多孔液体在气体分离、手性诱导、萃取分离及催化等方面的应用及进展。最后,对多孔液体的未来发展方向进行了展望。

内镜下钛夹辅助组织胶注射与球囊阻塞逆行经静脉闭塞术治疗胃底静脉曲张效果及安全性对比——网状Meta分析

目的比较内镜下钛夹辅助组织胶注射与球囊阻塞逆行经静脉闭塞术(balloon-occluded retrograde transvenous obliteration,BRTO)治疗胃底静脉曲张的疗效及安全性。方法计算机检索Cochrane Library、PubMed、EmBase、万方数据、中国知网、中国生物医学数据库,检索所有涉及“钛夹辅助组织胶注射”、“球囊阻塞逆行经静脉闭塞”的随机对照研究、队列研究及病例对照研究,检索时限为建库至2022年4月1日。由2位研究者筛选文献、提取数据、评价纳入文献的偏倚风险,采用ADDIS 1.16.7软件进行网状Meta分析。结果共纳入14篇文献,1249例患者。经统计发现:在预防再出血方面,BRTO成为最佳干预措施的概率为99%,且钛夹辅助组与BRTO组比较,差异有统计学意义(OR=3.45,95%CI:1.25~9.48);在预防异位栓塞方面,钛夹辅助组成为最佳干预措施的概率为64%,但钛夹辅助组与BRTO组比较,差异无统计学意义(OR=0.57,95%CI:0.03~11.37);在胃底静脉曲张消失方面,钛夹辅助组成为最佳干预措施的概率为88%,但钛夹辅助组与BRTO组比较,差异无统计学意义(OR=7.76,95%CI:0.26~538.32)。结论与内镜下钛夹辅助组织胶注射相比,BRTO治疗在预防胃底静脉曲张再出血方面更具有优势,值得推广。