基于B样条与鲸鱼优化算法的机械臂轨迹规划

为了提高机械臂的工作效率,构建一种基于B样条与鲸鱼优化算法(whale optimization algorithm,WOA)的机械臂时间最优轨迹规划方法.用蒙特卡罗法描绘机械臂的工作空间,用B样条对给出的路径点进行插值处理,根据机械臂各个关节的性能,引入角速度与角加速度约束,同时加入边界条件.在构建时间最优的目标函数后,利用引入惯性权重值的WOA对机械臂运行时间进行优化.用Matlab进行仿真验证,结果表明构建的算法在时间优化方面效果好于传统的5次多项式方法,并且角速度与角加速度曲线连续平滑,验证了算法的有效性和可行性.

二阶非线性抛物方程的B样条有限元法

首先,用二次B样条有限元法求解Fisher-Kolmogorov(FK)方程,证明半离散格式与全离散格式解的稳定性与收敛性;其次,用Crank-Nicolson方法离散时间变量,得到近似解的收敛阶为O((Δt)^(2)+h^(3));最后,用数值算例验证了理论分析结果及B样条有限元法的有效性.

基于最小二乘法和BP神经网络的磁流变阻尼器H-B模型参数辨识方法

针对Bingham模型磁流变阻尼器由于剪切稀化效应带来的阻尼力计算误差,在理论和仿真分析的基础上,提出一种最小二乘法和BP神经网络相结合的方法,对磁流变阻尼器H-B模型进行参数辨识,获得各参数与电流的关系,从而对磁流变阻尼器的阻尼力进行准确计算。最后通过磁流变阻尼器实验对理论方法进行验证。结果表明:借助于磁流变阻尼器的仿真分析,最小二乘法和BP神经网络相结合的磁流变阻尼器H-B模型参数辨识方法精确度高、吻合性好,验证了参数辨识结果的通用性及准确性。

MALDI-TOF-MS在耐碳青霉烯肠杆菌多黏菌素B快速药敏试验中的应用

目的构建一种耐碳青霉烯类肠杆菌科细菌(CRE)多黏菌素B的快速药敏试验方法,为临床抗生素的选择和精准调整提供依据。方法采用WHONET 5.6软件对分离自西安市第一医院2023年3月至2024年3月的108株CRE菌株信息进行筛选,以肉汤稀释法为参比方法,采用基质辅助激光解吸/电离飞行时间质谱仪(MALDI-TOF-MS)进行多黏菌素B快速药敏测定。结果108株CRE分离株以肺炎克雷伯菌为主(48.14%),其次是产气肠杆菌和奇异变形杆菌(各占13.89%)。标本来源以痰液为主(65.74%),其次尿液(18.52%)和血液(8.33%)。临床科室分布以神经外科为主(48.15%),其次为重症医学科(18.52%)和呼吸内科(14.81%)。CRE分离株对大部分药物呈现高度耐药,对常见β内酰胺类、喹诺酮类、氨基糖苷类、β内酰胺复合药物耐药率分别超过70%,80%,50%和75%。与肉汤稀释法相比,MALDI-TOF-MS法测定CRE对多黏菌素B药敏结果的分类一致率(CA)为98.1%,重大误差(ME)为1.85%,未出现非常重大误差(VME),均在可允许范围之内。结论本院分离的CRE对多种抗菌药物广泛耐药,基于MALDI-TOF-MS的快速药敏试验方法准确可靠,可用来评价CRE对多黏菌素B的敏感性,便于临床及时调整泛耐药细菌治疗方案。

K-B法和VITEK2法检测108株大肠埃希氏菌18种抗生素耐药表型的一致性研究

目的运用K-B法和VITEK2法检测大肠埃希氏菌对氨苄西林等18种抗生素的药敏情况,对比研究二者结果的一致性。方法收集食源性大肠埃希氏菌108株(32株产β-内酰胺酶的大肠埃希氏菌Escherichia coli producingβ-lactamase,ESBLs+E.coli;76株不产β-内酰胺酶的大肠埃希氏菌Escherichia coli non-producingβ-lactamase,ESBLs-E.coli),通过K-B法和VITEK2法检测大肠埃希氏菌对18种抗生素的敏感性。结果除了复方新诺明,两种方法检测其他17种抗生素的敏感率、中介率和耐药率均无统计学上的差异;18种抗生素的一致率(catagorical agreement,CA)在85.18%~100.00%之间,非常重大误差(very major error,VME)在0%~26.41%之间,重大误差(major error,ME)在0%~1.78%之间,次要误差(minor error,MIE)在0%~12.04%之间。其中氨苄西林/舒巴坦的CA(87.96%)、复方新诺明的CA(85.18%)、氨曲南的VME(7.14%)、复方新诺明的VME(26.41%)和氨苄西林/舒巴坦的MIE(12.04%)不符合标准要求。结论K-B法与VITEK2法在耐药表型测定方面不具有完全等同性,K-B法对异质性耐药菌识别能力优于VITEK2法,但是在检测复方新诺明耐药表型时,可采用其他方法进行验证,综合判断后确定结果。

基于状态图转形式化B模型的安全苛求系统开发方法

形式化方法精确且严格,较多应用于安全苛求系统开发,但目前仍存在学习成本高、使用复杂、重用性低等问题。常用的非形式化状态图模型虽易于使用却缺乏严格验证。针对这些问题,提出一种将状态图SCXML模型转译为形式化B模型的模型转化方法,从而结合状态图的易用性降低在安全苛求软件系统开发过程中使用形式化方法的复杂度。该转译方法分为映射规则、同步语义和程序实现3个部分,以保证自动转译后的模型自身含义与基础语义不变。在平交道口控制系统开发案例分析中,该方法根据图元模型自动生成了对应形式化模型,通过对形式化模型的分析改进系统在功能安全、数据安全、隐藏分支3个方面的非安全因素,并保证从需求至模型的一致性,证明了该方法可降低形式化方法建模难度,提高软件系统的正确性、可靠性与安全性。

碳微球/多孔VO_(2)(B)复合材料的水热合成及其电化学性能研究

钒氧化物及其复合材料是一种理想的锂离子电池电极材料。使用一步水热法合成了碳微球/多孔VO_(2)(B)复合材料,采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和电池测试系统对该复合材料的结构、形貌和电化学性能进行了表征测试。结果表明:碳微球/多孔VO_(2)(B)复合材料由无定型碳微球和由柔性弯曲的VO_(2)(B)纳米条自构筑的多孔VO_(2)(B)复合而成,当电流密度分别为0.5A/g、1A/g、2A/g和5A/g时,其放电比容量可分别达到748.4mAh/g、612.2mAh/g、457.5mAh/g和359.6mAh/g,经250次循环,其容量保持率可达90.7%(在5A/g时)。

2022年9月5日四川泸定6.8级地震及其余震前后b值变化

收集2012年1月1日—2023年2月8日四川泸定地区(29.28°~30.04°N,101.82°~102.28°E)记录的地震资料,利用最大似然法进行b值的空间扫描,揭示泸定主震区及周边区域b值的时空变化特征。计算结果显示,2022年泸定6.8级地震前5个月,主震区及其东南区b值出现加速下降变化,可能预示着局部岩石受力变形接近临界状态;5.6级强余震前,震中区b值仍然维持低值异常,显示出区域内的应力水平仍然偏高,预示着可能会发生强余震;5.6级余震发生后,异常区域明显缩小但未消失,预示着余震可能还将持续,但再次发生强余震的可能性较小。

不同核酸提取方法对HBV-DNA检测性能验证情况分析

目的评估2种乙型肝炎病毒(HBV)-DNA提取方法及2家检测试剂的性能,有助于选择优化提取试剂和检测试剂。方法2023年4月采用达安全自动核酸提取仪提取法(磁珠法)和手工提取法(一步法),并用达安和圣湘2种HBV-DNA试剂检测,对其进行精密度、正确度、线性范围、检出限及抗干扰能力等性能进行验证和评价。结果达安全自动核酸提取仪提取达安试剂检测、手工提取达安试剂检测和手工提取圣湘试剂检测在精密度、正确度、线性范围、检出限方面验证结果均达标;达安全自动核酸提取仪提取圣湘试剂检测在低值检测中变异系数大于5%,最低检测限验证不合格;抗干扰能力方面,全自动核酸提取仪提取的2.0 g/dL血红蛋白浓度的样本用达安和圣湘试剂检测结果均不受影响。手工提取甘油三酯浓度达3000 mg/dL的样本用达安和圣湘试剂检测的结果均不受影响。结论不同厂家的提取和检测试剂避免混用,达安和圣湘试剂对HBV-DNA定量检测的结果均符合要求。

TpBD-3COOH COF的制备及对废水中罗丹明B吸附性能研究

研究了以三醛基间苯三酚(Tp)、4,4-二氨基联苯-2,2-二羧酸(DBd)和联苯二胺(BD)为原料,通过溶剂热法制备新型羧基官能化的二维共价有机框架材料TpBD-3COOH COF,并用于吸附罗丹明B染料废水,采用XRD、FT-IR、SEM对其形貌进行了表征。结果表明:在pH=4、TpBD-3COOH COF用量8 mg、废水中罗丹明B质量浓度10 mg/L条件下吸附60 min,罗丹明B去除率可达95%;5次重复试验后,TpBD-3COOH COF对罗丹明B的去除率仍可达70%以上,且吸附过程与准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型相吻合。

2024年1月23日乌什M_(S)7.1地震序列b值随时间演化特征

选取2024年1月23日乌什M_(S)7.1地震序列目录,利用最大似然法计算该地震序列b值大小,分析震中区b值随时间的演化特征,得到以下认识:①震中区b值在强余震前呈明显下降变化特征,但无法准确评估b值下降后强余震的发生次数;②b值能够反映研究区不同时间的应力水平,对强余震的预测具有一定指示意义。

纳米材料ZIF-8@TOCN的制备及对罗丹明B的吸附

以微晶纤维素、六水合硝酸锌和2-甲基咪唑为原料,通过水热法成功合成ZIF-8@TOCN纳米复合材料,同时利用多种仪器对其形貌、官能团和所含元素进行分析。探究不同吸附剂用量、染料质量浓度、pH和温度等条件下,ZIF-8@TOCN对罗丹明B的吸附效果,通过吸附/解吸实验评价其回用性能。结果表明:在温度为40℃,染料溶液pH为中性的50 mg/L罗丹明B溶液中,ZIF-8@TOCN用量为20 mg时,对RhB吸附率可达91.50%,ZIF-8@TOCN在连续的吸附/解吸实验中表现出良好的再生循环能力。

Fe-Si-B非晶合金粉末的制备及吸波性能

采用正交试验法,利用硼氢化钠水溶液还原氯化亚铁和氟硅酸钠水溶液中的Fe和Si,制备出一种粒径为200~500 nm的球形粉末,采用X射线衍射仪、同步热分析仪、透射电子显微镜及选区电子衍射、X射线光电子能谱仪以及电感耦合等离子体光谱分析表明该粉末是成分为Fe87.6Si1.08B11.31的非晶态合金。利用矢量网络分析仪研究了该粉末的吸波性能,结果表明:该粉末在14.56 GHz处最小反射损耗为-44.8 dB,对应的匹配厚度为1.5 mm,有效带宽为6.16 GHz且为最大吸收带宽。对电磁波的损耗以磁损耗为主,介电损耗为辅,其中介电损耗以偶极极化为主,磁损耗以涡流损耗和自然共振为主。

一种采用B样条插值的改进能量算子在电梯电机轴承故障诊断中的应用

针对传统Teager能量解调算子方法对电梯运行系统中存在的强背景噪声较为敏感的不足,提出了一种改进的能量解调算子方法;采用了B样条技术与传统Teager能量算子方法进行结合,其中建立的B样条曲线对信号进行插值起到滤波作用;然后再利用Teager能量算子对滤波信号进行转换;最后利用傅里叶变换得到转换信号的频谱图从而揭示故障特征;所提出的基于B样条插值的能量解调方法不仅保留了传统能量解调算法的优点,如较高的解调精度和优秀的时间分辨率等,并且可以在强噪声背景下提取出微弱轴承故障特征;经实验验证实现了提高强背景噪声下的轴承故障检测的性能,能够在故障退化的早期检测故障,满足了实际工况下故障诊断上的应用。

华东地区b值时空变化特征

选取华东地区1980年至2023年10月ML≥2.0地震资料,利用最大似然法计算b值,分析研究区b值时空变化及近十年Δb空间分布特征,主要得到以下认识:(1)时变特征上,多数地震发生在b值下降时段,震后出现b值回升现象,也有少数其他对应情况;(2)空间特征上,多数中强地震都发生在低b值及其边界区域;(3)安徽与邻省边界地区(以豫鄂皖交界地区较为突出)、湖北中部等地区近十年应力水平有所升高,后续需持续关注其强震危险性。

基于改进T-B法的宽带高斯过程疲劳损伤分析

针对宽带高斯随机应力过程造成的疲劳损伤问题,本文提出一种基于改进Tovo-Benasciutti(T-B)法的疲劳损伤频域分析方法。通过不同参数形式的功率谱进行时域的疲劳损伤分析,针对T-B法中的关键参数bTB提出一个新的非线性函数模型。与原T-B法相比,新提出的函数模型bMTB可以考虑S-N曲线斜率参数m的影响,并以此为基础提出基于改进T-B法的疲劳损伤分析方法。以时域的雨流计数法结果作为基准,分别采用参数化功率谱和真实响应谱进行数值试验,并与现有的多种宽带高斯疲劳损伤分析方法进行对比,验证本文所提出的改进T-B法的准确性和适用性。

Oldroyd-B黏弹性液滴撞击弯曲壁面的数值研究

液滴撞击弯曲壁面现象广泛存在于冶金、化工和航空航天等领域,在某些场景下,液滴混入高分子聚合物后会表现黏弹性特性,为了进一步认识液滴黏弹性对撞击弯曲壁面的影响,对黏弹性液滴撞击弯曲壁面的过程进行数值模拟研究.研究基于相场方法和格子玻尔兹曼(LBM)方法,采用应力场分布函数求解Oldroyd-B本构方程,并施加适用于弯曲壁面的接触角模型,发展了固-液-气三相黏弹性流体模拟方法,对Oldroyd-B黏弹性液滴撞击弯曲壁面问题进行数值模拟,主要研究了黏度比β、韦伯数We和壁面接触角θ对撞击过程的影响.结果表明:撞击过程主要包括4个阶段:运动阶段、铺展阶段、拉伸阶段和撕裂阶段.黏度比β越低,液滴在铺展拉伸阶段动能衰减越慢,转化的表面能更多,但更早进入撕裂阶段,液滴撞击弯曲壁面后,更容易脱离壁面.韦伯数We较小时,液滴主要在壁面处附着或反弹;We较大时,液滴会撕裂并脱离壁面,We越大,液滴在铺展拉伸阶段动能衰减越快,进入撕裂阶段更慢.壁面的亲疏水性会影响液滴最终的状态,疏水性越高,对铺展阶段的阻碍作用越强,液滴越容易发生撕裂和脱离.

广义b方程的孤立波解及周期波解

对于广义b方程的研究主要集中在b≥0的情况,该文利用分支方法研究了b=−3这类特殊广义b方程的分支、非线性波解及动力学特征.在一定参数条件下,得到了该方程的分支相图,还发现了不同于b>0情况的新现象,在行波系统中有无限多周期轨穿过奇异直线φ=c.同时,给出了光滑孤立波解和光滑周期波解的存在性及其精确表达式,共获得了15个非线性波解的显式表达式.

两条B样条曲线求交的高效计算方法

曲线曲面间求交计算在CG和CAD中有着广泛的应用.牛顿法等迭代法计算效率高但需要良好的初始值;裁剪法具有良好的鲁棒性但计算效率不理想,尤其是对于相切情况的求交问题.为此,提出一种计算2条B样条曲线交点的混合方法.首先提出一种高效的线性复杂度裁剪方法,用于获得良好的初始值;然后提出一种与导数无关且效率更高的改进的割线法,用于验证贯穿性相交情况;最后提出一个相切情况下收敛阶为2的迭代公式,其性能远优于现有的牛顿法和裁剪法.理论上,混合方法若与根隔离法相结合,可以应用于更多类型曲线间的求交问题.数值实验结果表明,与现有的同类方法相比,在贯穿情况下,所提方法的计算效率提高约10%,在相切情况下则提高约100%~300%.

一种基于B样条曲线拟合的带式输送机煤流量激光检测方法

针对带式输送机运输煤炭过程中煤流量检测难度较大且精度较低的问题,提出了一种基于B样条曲线拟合的带式输送机煤流量激光检测方法。利用激光测距仪获得了输送带上煤流的横向轮廓数据,将数据预处理后,使用三次准均匀B样条曲线拟合方法进行拟合,再通过梯形面积累积法计算出煤流轮廓截面积的瞬时值,并通过面元积分法,结合输送带的运行速度、煤炭密度等参数,实现对输送带煤炭流量的实时检测。搭建了基于LabVIEW2018的数据传输系统和煤流量计算系统,并进行了仿真实验。实验结果表明:该方法能在保证测量稳定的情况下有效减小数据噪声,测量精度达到92%以上,具有较强的可行性和有效性。