基于高分七号影像自动提取东北黑土区侵蚀沟的方法

东北黑土区沟蚀严重且分布面积广,目前对其进行监测大多基于目视解译,自动化程度低,急需一种快速提取方法。本文选取沟蚀严重的黑龙江省宾县马蛇子河流域,基于高分七号影像,以目视解译结果为参照,比较流向边缘检测、机器学习、深度学习3种方法自动提取侵蚀沟的精度。结果表明:①流向边缘检测方法依赖高精度地形数据,高分七号立体像对生成的地形数据垂直精度低,侵蚀沟整体提取精度仅为6.7%,无法用于切沟和浅沟的自动提取;②机器学习方法需要人为设置分割参数并设计分类特征,自动化程度较低,侵蚀沟整体提取精度可达50.7%,对切沟识别精度可达83.1%,但对浅沟识别精度仅为9.2%;③深度学习方法采用端对端的模式,无须人为设计特征提取器,自动化程度高,整体提取精度可达60.8%,对切沟识别精度可达68.1%,对浅沟识别精度可达69.7%。

临近河道高填方下钻孔灌注桩泥浆稳定液比重控制

在贵州地区河道地基土中广泛分布着复杂的沉积层,此类土层通常有含水量高、强度低的特点,在此类土层中施工灌注桩基础时孔壁失稳坍塌问题较为突出,一般来说钻孔灌注桩孔壁的稳定性与成桩质量有直接关系,在施工中一般采取控制泥浆比重的办法来平衡地层中的水土压力,维持钻孔灌注桩孔壁稳定。以贵州双龙航空港经济区二堡路特大桥临近河道高填方下的桩基施工为例,分析在该地质条件下泥浆比重控制的要点。

高填方路基冲击碾压施工技术研究

城市发展越来越快速化、便捷化,对城市道路要求越来越高,对于西部丘陵地区、多山多沟壑地区而言,道路建设就会涉及高填筑路基等施工。由于高填筑路基的密实度与天然土体密实度存在差异,高填筑路基可能存在不均匀沉降,致使路面等结构受损,存在较大安全隐患。因此,需要对路基填筑工艺工法提出更高的要求,以此降低高填筑路基绝对沉降量及不均匀沉降差。

基于ABAQUS的抗磨补芯套筒断裂过程分析

以抗磨补芯套筒为对象,基于ABAQUS中的断裂力学判断准则-最大主应力准则,对抗磨补芯套筒台阶断裂过程进行仿真研究,并对多功能工具从抗磨补芯套筒解锁所需提升力进行计算。从理论上分析断裂力学中最大主应力判断准则;对抗磨补芯套筒进行有限元分析建模;针对抗磨补芯套筒选取413075K、45#钢和8630MODI等3种不同材料进行仿真分析;对比分析3种不同材料的抗磨补芯套筒裂纹附近应力强度因子、提升力、应力应变的影响以及随时间的变化规律,最终选择4130 75K材料作为抗磨补芯套筒材料。研究结果可为工程应用提供参考。

松嫩典型黑土区耕地切沟密度分布特征及影响因子

东北黑土区是中国重要的商品粮生产基地,该地区耕地切沟侵蚀严重威胁农业生产及生态环境。为掌握松嫩典型黑土区耕地切沟密度分布特征及影响因子,基于全国第一次水利普查的998块抽样调查单元和1∶10000地形图,以及2018年Google高分遥感影像目视解译提取调查单元内所有切沟,采用地理探测器分析切沟密度空间分布的影响因子,分析松嫩典型黑土区耕地切沟密度的空间分布规律。结果表明:1)35.64%的耕地调查单元有切沟发育,切沟线密度变化在0.18~17.48 km/km^(2),面密度变化在425.95~91 921.34 m^(2)/km^(2)。2)地形和降水显著(P<0.05)影响松嫩典型黑土区耕地切沟密度,坡度是影响耕地切沟密度空间分布最重要的环境因子。3)依据切沟线密度划分,松嫩典型黑土区东部的黑土带耕地切沟侵蚀严重,轻度侵蚀以上面积占比35.87%,强烈侵蚀以上(切沟线密度≥2 km/km^(2))面积占比33.33%,剧烈侵蚀面积占比27.94%。黑钙土带有6.65%的面积遭受剧烈切沟侵蚀,星落分布于黑钙土带的边缘。系统抽样与高分辨率遥感相结合的方法能够在一定程度上揭示松嫩典型黑土区耕地切沟密度的空间分布规律,相比于全面普查,抽样调查效率更高,可为黑土区的切沟治理及黑土地保护利用提供参考。

基于小波重构的天平动态特性数据处理技术

针对风洞试验模型会产生受迫振动,测力天平测量的数据是模型受迫振动和受到气动力的混叠影响测力数据精度的问题,提出基于小波重构的天平动态特性数据处理技术。通过在模型上安装加速度计敲击模型获取受迫振动数据,再对受迫振动数据通过快速傅里叶变换(FFT)分析确定滤波频率阈值,采用小波重构技术实现滤波。通过投影公式计算动态补偿系数,通过补偿系数对天平测量的气动力实现补偿。试验数据分析发现,基于小波重构的天平动态特性数据处理技术,可得到固定的补偿系数,在试验环境中,干扰信号最大能衰减到15.69%,具有重要的工程应用价值。

143G型高性能大功率潜油电机优化设计

针对潜油电机优化设计问题,提出一种改进的基于基因链编码方式的自适应遗传算法,对外径为143 mm系列的大功率潜油电机进行电磁优化设计。通过建立潜油电机的热网络模型,推导出传导热阻、对流热阻、接触热阻3种等效热阻的计算公式,得出潜油电机各部分温升计算结果。根据优化后的电磁方案,并对潜油电机本体结构进一步优化,研制出高性能大功率的143G型潜油电机。经过样机试验,电机主要性能指标均达到设计要求,并且使电机单位长度输出功率提高了20%。

Zwint高表达对肝癌细胞增殖和肝癌肝移植预后的影响

目的探讨Zw10结合因子(Zwint)在原发性肝癌(肝癌)中的表达情况及其对肝癌肝移植预后的影响。方法收集50例肝癌肝移植受体的肝癌组织、癌旁组织及临床资料。采用实时荧光定量聚合酶链反应(PCR)、蛋白免疫印迹(Western Blot)法和免疫组织化学(免疫组化)法,分别比较20例肝癌肝移植受体的20对肝癌组织及癌旁组织中Zwint信使核糖核酸(m RNA)表达情况和Zwint蛋白的表达水平;选取两个成功干扰Zwint表达的肝癌细胞系Hep G-2(si-Zwint-1组和si-Zwint-2组),以空白对照作为si-NC组,采用细胞计数试剂盒(CCK)-8实验、平板克隆实验和细胞周期实验,比较各组细胞的增殖能力和细胞周期;采用Western Blot法和免疫组化法,分析肝癌组织和肝癌细胞中Zwint与细胞周期蛋白D1(cyclin D1)表达的一致性;以Zwint蛋白表达水平的中位数为分割点,将入组病例分高表达组(22例)和低表达组(28例),分析Zwint蛋白表达水平与肝癌肝移植受体临床特征、总体存活率及无复发存活率的关系。结果实时荧光定量PCR结果提示肝癌组织中Zwint m RNA表达水平高于癌旁组织(P=0.03)。Western Blot及免疫组化结果均提示肝癌组织中Zwint蛋白的表达水平高于癌旁组织(均为P<0.05)。干扰肝癌细胞系Hep G-2的Zwint基因后,CCK-8及平板克隆实验显示细胞增殖能力明显减弱(均为P<0.01),细胞周期阻滞于G1期(均为P<0.05)。Zwint蛋白表达水平与肿瘤直径和肿瘤、淋巴、转移(TNM)分期密切相关(均为P<0.05)。Zwint高表达组肝癌肝移植受体的总体存活率低于低表达组(P=0.02)。结论 Zwint高表达于肝癌组织,其通过调节细胞周期促进肝癌细胞增殖,且Zwint表达水平与肝癌肝移植后预后呈负相关。

MiR-155在大鼠肝移植术后排斥反应中作用机制的研究

目的探讨微小核糖核酸(miRNA,miR)-155在大鼠肝移植术后排斥反应中的作用机制。方法将大鼠分为异系移植模型组(排斥组,n=10),供体为雄性Lewis大鼠,受体为雄性BN大鼠;同系移植模型组(对照组,n=10),供、受体均为雄性Lewis大鼠;两组均按照"二袖套法"建立大鼠原位肝移植模型。术后第7日处死大鼠取血标本和肝组织。检测肝功能指标丙氨酸转氨酶(ALT)、总胆红素(TB)以及细胞因子白细胞介素(IL)-2、IL-4、干扰素(IFN)-γ的水平;光学显微镜下观察肝组织的病理变化情况。对两组大鼠肝组织样本每组选取3例进行高通量测序,检测排斥反应相关miRNA,进行生物信息学分析,预测并分析其相关的信号通路以及基因。结果肝功能检测显示排斥组大鼠血清中ALT、TB水平均高于对照组,差异均有统计学意义(均为P<0.01)。外周血细胞因子检测显示,与对照组比较,排斥组的IL-2和IFN-γ水平升高(均为P<0.01),IL-4水平下降(P<0.01)。病理检查结果提示,与对照组比较,排斥组发生了明显的排斥反应。高通量检测结果示排斥组miR-155表达上调明显,为对照组5.89倍。生物信息学分析提示,miR-155的上调表达与哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(m TOR)、丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)及T细胞受体信号通路有关,可能参与调节的基因有酵母自噬基因(ATG1)及其同源基因ULK2、胰岛素样生长因子-1(Igf-1)以及G蛋白偶联受体的调节基因(Arrb1)等。结论 miR-155可能促进了大鼠肝移植术后排斥反应的发生发展,涉及此过程的信号通路可能有m TOR、MAPK信号通路及T细胞受体信号途径,ATG1、ULK2、Igf-1以及Arrb1等基因可能参与了此过程。

变频电磁防垢技术研究与应用

结垢问题普遍存在石油、石化及用水的各个行业之中,随着各油田进入中、高含水期,油田油水井管柱、设备结垢严重,影响着油田的正常生产及开发效益。变频电磁防垢技术研究是通过电磁场对含有不同矿物离子水的作用,使易形成垢的结晶体变为不结晶,减少垢的形成;在室内试验的基础上,研发出变频电磁防垢装置,经现场应用,变频电磁防垢技术可以有效缓解油水井的结垢,提高油田注水采油开采过程中经济效益。

新型高压生产滑套试验研究与应用

针对目前海上油田用常规生产滑套在井底服役时开关力过大及密封失效的难题,结合现场钢丝作业工艺,研制了一种新型高压滑套。采用结构力学分析及全尺寸试验的方法,研究了新型高压滑套的开关力和密封性能。现场应用结果表明,新型高压滑套的开关力及密封性能与试验室的试验结果吻合,技术指标满足海上油田的需求。

基于三维数字图像相关技术的防弹衣性能测试与评估

为分析在非贯穿侵彻情况下防弹衣瞬态力学响应及人体胸部钝性损伤程度,对5.8 mm通用弹侵彻美国司法协会Ⅲ级碳化硅/超高分子量聚乙烯防弹衣进行试验研究。采用三维数字图像相关技术开展试验,获得防弹衣背面鼓包高度和变形速度等数据,并结合钝性准则和简明损伤定级标准(AIS)对防弹衣距胸部间隙分别为5 mm和10 mm时进行钝性损伤程度评估。结果显示:在侵彻过程中最大鼓包高度的平均值为22.7 mm,鼓包稳定后高度的平均值为16.3 mm,最大变形速度的平均值为117.7 m/s;当防弹衣距胸部间隙为5 mm时对应的AIS等级为4~5,表明防弹衣后钝击效应仍可对人体造成严重损伤;当间隙扩大到10 mm时AIS等级小于3,表明防弹衣后钝击效应对人体造成轻微损伤甚至不会对人体产生影响。

基于3D-DIC技术的防弹头盔性能测试与评估

为研究防弹头盔在非贯穿侵彻情况下,头盔的瞬态力学响应规律以及对人体头部造成的钝性损伤程度,采用三维数字图像相关技术(3D-digital image correlation, 3D-DIC)开展了试验研究,获得了头盔内部鼓包高度、变形速度和变形区域的面积等数据,并结合钝性准则和简明损伤定级标准对头盔变形可能造成的头部损伤程度进行了评估.试验结果表明,在非贯穿侵彻过程中,瞬时鼓包的最大高度平均值为27.8 mm,静态鼓包高度平均为9.5 mm.头盔与颅骨间的间隙对头部钝击损伤严重程度有显著影响,当间隙为12.7 mm时,平均AIS分值为5,平均颅骨骨折概率为22.3%;当间隙为15 mm时,平均AIS分值为2,平均颅骨骨折概率为3.8%.

手枪弹入靶参数对软防护人体钝击影响分析

为研究手枪弹入靶参数对带软防护人体钝击效应影响情况,基于人体上躯干数字模型,建立了手枪弹钝击带软防护人体上躯干的有限元计算模型,分别以3种入靶速度撞击心脏、肝脏、肺脏和胃4个部位,基于有限元法对手枪弹钝击带软防护人体上躯干的冲击响应进行数值计算,仿真结果定量揭示了手枪弹在不同入靶速度和位置下,钝性带防弹衣的人体产生损伤的压力传递机制及入靶参数对钝击效应影响规律,为软防护冲击效应分析与损伤评估提供了基本数据。

腹腔镜下胆囊壶腹皱襞入路胆囊切除术预防胆道损伤的临床效果

目的探讨经胆囊壶腹皱襞入路的腹腔镜胆囊切除术(LC)在预防胆道损伤中的临床效果,为临床应用提供指导。方法选择2015年12月至2016年5月鄂尔多斯市中心医院康巴什部经胆囊壶腹皱襞入路精细解剖胆囊三角技术行LC的120例胆囊结石及胆囊息肉患者为研究对象,对其临床资料进行分析。结果以胆囊壶腹与肝十二指肠韧带之间的凹陷或切迹(即胆囊壶腹皱襞)为解剖学标志,显露胆囊管、肝总管、胆总管及胆囊动脉,120例患者均顺利完成了LC,术中未发生胆道损伤。结论在LC中采用经胆囊壶腹皱襞入路可有效预防术中胆道损伤的发生,值得临床推广应用。

疏松砂岩油藏水平井防砂筛管优选和防砂精度优化

南海东部珠江口盆地疏松砂岩油藏埋藏浅,泥质含量高,易出砂。为优选适用于该油田水平井的防砂筛管,采用实尺寸筛管防砂物理模拟实验装置,结合该油田储层特征(d_(50)=250μm,非均匀系数3.17,泥质12%)和实际工况,进行了不同类型防砂筛管的防砂物理模拟实验,通过测定不同防砂精度(150、 200、250、300μm)条件下的流量、压降、油中含砂量、产出砂粒径等参数,系统评价了改进型星孔复合筛管及其他3种不同结构的金属网布复合筛管防砂性能、抗堵塞性能和综合性能。结果表明:金属网布复合筛管Ⅱ(保护套+斜纹网+双层密纹网+斜纹网+基管)和金属网布复合筛管Ⅰ(保护套+斜纹网+三层密纹网+斜纹网+基管)防砂性能、抗堵塞性能以及综合性能指标都较高,适合作为南海东部珠江口盆地疏松细～中砂岩油藏高含水期水平井防砂筛管,并推荐油田防砂精度为200～250μm。该研究可为该油田进行防砂方案设计提供依据。

潮滩干湿转换的地貌发育物理模型及动力机制

为研究潮汐作用下潮滩干湿转换过程中的潮沟系统形成和地貌发育,使用黄河三角洲潮滩天然粉砂建立试验室物理模型,并首次将Argus系统引入试验,用于监测现场,模拟在一定坡度下潮滩干湿转换过程的地表变化,分析了天然粉砂孔隙内潴留空气对潮滩地形起伏的动力机制,研究了不均匀流对地貌发育的影响。研究表明,整平均匀、坡度均一的干潮滩,在正向潮流、潮汐作用下,粉砂孔隙内潴留空气排出滞后于潮流淹没,承压后沿水平和垂直方向随机运移,导致平坦的潮滩表面形成细微的地形起伏。这种初始起伏会进一步影响潮流运动和潮滩冲淤,从而形成各种潮滩地貌形态,并决定着潮滩地貌空间分布。高潮滩形成高密度和连通复杂的不规则潮沟-碗口状塌陷系统;中潮滩和低潮滩较为平坦,在微小陡坎和碗口状塌陷上方发育有沿岸线平行方向排列分布的树枝状细密潮沟,且有明显的溯源侵蚀现象。受不均匀水流影响,中心轴附近潮滩率先淹没,孔隙内潴留空气排赶到两侧,导致潮滩中间地表较为平坦,两侧地表变化大,且沙波偏移以中部为对称轴,两侧对称。

双弧板式透空堤消浪特性物理模型试验

为探究双弧板式透空堤在不同工况作用下的消浪效果,本文基于物理模型试验对该新型透空式防波堤的消浪特性开展了研究.在比较其与平板式透空堤消浪特性的基础上,探讨了相对波高、相对板间距、相对潜深和相对板宽对双弧板式透空堤消浪特性的影响.结果表明:双弧板式透空堤的消浪效果优于双平板式透空堤.对双弧板式透空堤而言,透射系数随相对波高的增大而增大,反射系数则相反.透射与反射系数受相对板间距的影响不显著.透射系数在出水状态(相对潜深为-0.05)时最小,入水状态(相对潜深为0.05)时最大,静水面处居中;反射系数则在出水状态时最大,入水状态时最小.透射系数随相对板宽的增大而减小,反射系数则相反.

步枪弹对有防护明胶靶标钝击作用传递模型研究

针对目前枪弹钝击防弹衣后人体非贯穿性钝击伤无法定量计算与评估的问题,提出将弹丸的入靶动量作为钝击效应研究的表征量;基于不同种类步枪弹钝击有防护明胶靶标的实验数据,采用回归分析法建立了钝击过程中明胶靶标内部压力传递模型和明胶最大凹陷量计算模型。经过验证,该传递模型能有效预测不同种类步枪弹对有防护明胶靶标的钝击效应,为快速获取杀伤元对有防护目标的钝击效应参量提供了有效方法。基于知识工程的软件平台Knowle Builder开发了一套轻武器对有防护明胶靶标钝击效应计算与评估程序,为研究轻武器对有防护有生目标钝击效能评估提供了有效工具。

基于小波重构的天平电磁干扰处理技术

针对风洞模型支撑系统驱动电机功率大、现场工作环境复杂,造成天平信号受到严重的电机电磁干扰,影响试验数据精度的问题,提出了基于小波重构的天平干扰信号处理技术。首先,基于天平阶梯试验原理确定小波重构的频率阈值;然后,采用db10小波基,将信号小波分为10层;最后,对每层进行快速傅里叶变换(FFT)分析,保留1 Hz以下的信号,最终实现信号重构。通过小波重构处理技术,电磁干扰(EMI)得到了明显抑制,数据精度达到了试验精度要求。