非刀具破岩理论与技术研究进展与趋势

随着我国深地战略的逐步实施,深部资源开采和地下空间建设迎来新的机遇,但也面临诸多挑战,高地应力、高地温和坚硬岩体等极端地质条件层出不穷。岩石破碎技术是所有资源开采和地下空间建设的主要工程活动,是决定施工工艺和工程效率的主要因素。在极端地质条件下,以刀具为基础的岩石破碎技术由于刀具磨损快、岩石破碎效率低,已成为遏制深地战略顺利实施的关键技术瓶颈,为解决深地岩石高效破碎难题,保障深地战略的顺利实施,迫切需求革命性的岩石破碎技术。无刀具破岩技术作为刀具破岩技术的重要补充,是突破刀具破岩技术瓶颈的可行性思路。为此,将无刀具破岩技术归纳为冲击破岩、热应力破岩和冲蚀磨损破岩3类技术体系,系统分析了水射流、激光和磨料空气射流等16种岩石破碎技术,总结了每种技术的发展历史和技术原理,分析了其破岩优势和技术瓶颈。得出,目前非刀具破岩技术没有在资源开采和地下空间建设中广泛应用的主要原因为破岩能耗高、适用较差和技术装备复杂等。相比刀具破岩,非刀具破岩技术破岩能量利用率较低,水射流破岩比能耗为刀具的40~70倍。微波、激光和等离子体等技术对施工环境要求较高,无法适用于钻井、隧道掘进等受限和恶劣环境。为解决极端地质条件岩石破碎难题,提出多种非刀具破岩技术协同破岩的思路,充分发挥每一种非刀具破岩的技术优势,构建了以射流切缝卸除高地应力、粒子冲击体积破碎坚硬岩体的破岩理念,最大限度降低岩石破碎能耗,简化系统装备,为岩石破碎技术向非刀具化发展提供理论支撑。

结构化网格快速生成工具的开发及其在冶金模拟仿真中的应用

结构化网格在模拟计算高精度、复杂问题时具有更高的计算准确度和更好的收敛性,但其划分难度大且耗时较长,如何快速生成高质量结构化网格是进行CFD(Computational fluid dynamics)等模拟计算领域的前沿问题.根据冶金容器的几何结构特征,引入了参数一体化建模+网格划分的理念,利用Python脚本快速批处理数据和开源CFD软件OpenFOAM的优势,成功开发了适用于冶金反应器的网格快速生成工具.以钢包–中间包–结晶器及其附属连接装置为例,进行了案例分析测试.结果表明,该工具软件生成的结构化网格在扭曲度和正交性等方面质量较高,可以满足各类模拟仿真的需求.该工具在解决冶金容器几何结构更新和网格分布调整方面相比于传统前处理方法可以在几十秒内快速生成高质量结构化网格.此外,开发了便于用户使用的图形用户界面,界面中仅需输入关键的几何结构和网格参数,即可对冶金容器快速便捷地生成相应的结构化网格,有效提升了前处理的简易度和效率.这一工具软件有望应用于冶金数字化和智能化转型发展的多种场景,并为其提供有效的软件支撑.

5种认知功能筛查量表在老年人中的应用效果分析

目的:评价三级甲等综合医院记忆门诊常用的5种认知筛查量表的应用效果,以期为临床医护人员进行神经认知障碍的评估和诊断提供参考依据。方法:选取2020年10月—2022年5月就诊于记忆门诊且主诉记忆减退的155例病人,经神经内科医生初诊,在征得病人同意后,开具认知障碍筛查处方,病人预约后由具有认知筛查培训资质的护士依次对病人及家属完成中文版认知功能检查量表-Ⅲ(ACE-Ⅲ)、简易智力状态检查量表(MMSE)、画钟测试4分法(CDT4)、蒙特利尔认知评估量表(MoCA)、认知障碍自评量表(AD8)和日常生活能力(ADL)量表的筛查,病人携带认知筛查结果、相关实验室及影像学检查结果到神经内科初诊专家处进行诊疗。结果:155例病人中,正常对照组72人,认知障碍组38例,痴呆组45例。5种认知筛查量表与相关因素间相关性比较结果显示,年龄、教育年限、认知障碍程度与中文版ACE-Ⅲ、MoCA相关性更为显著;认知障碍组病人中文版ACE-Ⅲ、MMSE、MoCA和AD8的受试者工作特征曲线下面积为0.698~0.788,MoCA、中文版ACE-Ⅲ和AD8对轻度认知障碍诊断的特异性分别为78.9%、76.3%和73.7%,敏感性分别为70.8%、58.3%和56.9%;痴呆组病人的中文版ACE-Ⅲ、MMSE、MoCA量表的受试者工作特征曲线下面积为0.915~0.931,其中MMSE、中文版ACE-Ⅲ和MoCA对痴呆诊断的敏感性分别为91.7%,84.7%和83.3%,特异性分别为86.7%、84.4%和84.4%。结论:对于具有记忆力减退、高龄、具有一定学历的病人宜选用MoCA、中文版ACE-Ⅲ在三级甲等综合医院记忆门诊筛查使用;认知筛查量表对轻度认知障碍筛查的准确性依次为MoCA>中文版ACE-Ⅲ>AD8,对痴呆筛查的准确性MMSE>中文版ACE-Ⅲ>MoCA。

政策工具视角下我国教育数字化转型的现状与审思

政策工具是政策文本的表现形式,也是政策目标和政策行动之间的连接机制,通过施用于有关部门与目标团体从而实现相关政策目标。文章基于28份与教育数字化转型相关的政策文件,通过工具分类、议题界定、政策编码的手段,遵循“政策工具—政策议题”的二维矩阵分析框架进行统计分析,将我国当前教育数字化转型相关政策的现状予以完整呈现。研究发现,我国教育数字化转型的相关政策可分为“改善基础设施、开发在线资源、构建网络空间、改革治理体系、发展师生能力、开展试点案例”六大议题。当前,我国教育数字化转型的相关政策存在政策工具整体结构失衡、内部运用失调、选择偏向单一的问题。在未来政策制定上,应调整政策工具结构、加大基础设施建设的政策供给、加强试点示范与实践推进、优化政策工具与政策议题配置。

老年住院患者复合跌倒风险评分表的构建及应用研究

目的构建老年住院患者复合跌倒风险评分表,提高老年住院患者跌倒风险评估准确性。方法整合约翰霍普金斯跌倒评定量表和HendrichⅡ跌倒风险模型作为初始条目;采用前瞻性研究,收集42490例老年住院患者跌倒发生情况及相关风险因素,通过χ^(2)检验和logistic回归分析确定跌倒的影响因素,构建老年住院患者复合跌倒风险评分表。将复合跌倒风险评分表在1663例老年住院患者中进行验证。结果logistic回归分析得到18项危险因素,将各危险因素的风险比值比(OR)进行赋值,总分为100分。验证结果显示,老年住院患者复合跌倒风险评分表的ROC曲线下面积为0.825(95%CI:0.798~0.852),最佳截断值为7.5分,灵敏度为0.736,特异度为0.771。结论老年住院患者复合跌倒风险评分表能有效预测老年住院患者的跌倒风险,有助于临床护理人员及时筛查出高危患者,从而进行有针对性的预防干预。

眩晕相关评价量表研究进展及应用

眩晕是前庭功能障碍的主要症状,发生在中老年人群中十分常见。临床上可使用问卷或量表量化患者的严重程度,应用合适的量表有助于疾病的诊断及治疗方案的完善。本文介绍了目前常用的眩晕相关量表,并将其分成三类:症状评估量表、日常生活质量问卷和特异性筛查问卷,以为临床医生提供更多选择,促进眩晕量表在临床使用的标准化和科学化。

文旅融合政策创新体系研究——基于中央政策文本的“主体-路径-工具”三维框架分析

机构改革开启了文旅融合政策创新的新篇章,中央发布的文旅融合政策对地方政策创新和行业实践发挥“风向标”作用,但学界一般关注的是文化旅游政策,而非融合相关政策,也鲜少以一个立体化的研究框架去分析其结构和关联特征。文章以中央政策文本为例,构建了“政策主体-融合路径-政策工具”三维框架,研究有以下发现。(1)文旅融合政策创新主体以文化和旅游部、国家发展和改革委员会以及财政部等部门为主,发文方式独立创新为主、合作创新为辅。政策文件的主体属性包括单核、多核、单边等6种。(2)融合路径存在偏好性,以体制融合、业态融合和产品融合为主,其中,政策支撑、产业融合类型和高品质文旅产品等细分类别较为突出,其他路径政策内容相对较少。(3)政策工具的使用具有倾向性,以供给型为主、环境型为辅,需求型最少,其中,产业培育、目标定位、示范试点和公共服务是较为重要的工具类别。(4)文旅融合政策创新共有386条创新路径,提炼出6类典型政策创新路径。政策创新逻辑是以核心层部门为主,从体制、产品和业态等融合路径,调动供给型、环境型工具促进文旅融合。该研究进一步提出制定文旅融合专项政策、加强主体合作、优化融合路径和均衡政策工具4点政策优化建议,具有一定的理论意义和实践价值。

刀具磨损状态的多步向前智能预测

刀具状态的准确监测对于提高切削加工质量和加工效率至关重要。在当前广泛用于刀具磨损状态监测的间接法中,多以单步或短期预测为主,没有实现多步预测,且累积误差较大。高斯过程是间接法中应用较多的一种机器学习方法,然而传统的高斯过程回归由于模型结构和算法的限制,对刀具磨损预测的精度不高。针对上述不足,提出了改进的自回归递归高斯过程模型对刀具磨损进行多步预测。为了减小预测累积误差,在模型训练中应用了改进的模型更新方式、组合核函数,对样本设置了遗忘因子,在预测中加入了偏差校正方法。研究了各个改进因素对模型的影响并综合所有有利因素,实现了较准确的刀具磨损状态多步预测,在3个测试集上预测误差分别降低了85.68%,20.67%和63.32%。

不同衰弱评估工具对老年射血分数保留的心力衰竭患者的临床意义

目的比较临床衰弱量表(CFS)、衰弱筛查量表(FRAIL)、衰弱表型量表(Fried)及衰弱指数(FI)四种衰弱评估工具在老年射血分数保留的心力衰竭(HFpEF)患者中的临床意义与价值。方法单中心横断面研究。纳入2021年9月至2023年2月南京医科大学第一附属医院老年心血管科的住院患者190例,其中HFpEF组61例,非HFpEF组129例。分别使用CFS、FRAIL、Fried和FI进行衰弱评估,构建综合衰弱指数(CI)作为“金标准”,比较不同工具间的一致性、敏感度、特异度和受试者工作特征曲线下面积(AUC)。结果与非HFpEF组相比,HFpEF组的年龄、心房颤动比例、N末端B型利钠肽原水平、简版老年抑郁量表(GDS-15)评分更高,吸烟史比例、体质指数、舒张压、握力、简易精神状态评价量表(MMSE)评分、微型营养评估量表(MNA-SF)评分更低(均为P<0.05)。针对同一群体,所使用的衰弱评估工具不同,衰弱的患病率也各不相同;无论使用何种评估工具,HFpEF组中衰弱的患病率均高于非HFpEF组(均为P<0.001)。在整体人群及非HFpEF组中,CFS具有良好的敏感度(98.44%、100.00%,P<0.001)和特异度(91.27%、94.23%,P<0.001),AUC分别为0.960、0.975(P<0.001),与CI之间的一致性高(Kappa值=0.846、0.864,P<0.001);在HFpEF人群中,Fried具有最高的敏感度(100.00%,P<0.001)与可接受的特异度(77.27%,P<0.001),AUC为0.956(P<0.001),与CI之间的一致性最高(Kappa值=0.813,P<0.001)。结论衰弱在老年患者中十分普遍,尤其在HFpEF人群中发生率更高。在老年HFpEF人群中Fried适用性更好,在老年一般人群及非HFpEF人群中CFS更具优势。

高精度无心车床刀盘系统动态特性分析

无心车床是线性棒料表面处理的重要设备,刀盘系统是无心车床的重要部分,可以直接影响加工精度。这里以XF-WXC无心车床刀盘系统为研究对象,对刀盘系统进行模态分析,得到前六阶固有频率和模态振型,再通过设置不同工况转速,分析不同转速对刀盘系统模态频率的影响规律,并基于模态分析结果进行不同工况下的谐响应分析,研究刀盘系统的动态特性。分析结果表明:刀盘系统的刀尖位置为受力变形最大部位;易发生共振的激励频率在278Hz、449Hz和480Hz附近,在共振频率处的最大形变位移为0.036mm;同时利用实际切削实验结果验证仿真分析的可靠性。为无心车床的进一步优化设计提供理论依据。

数据、算力和算法结合反映新质生产力的数字化发展水准

数字经济的发展促进新的劳动主体、新的生产工具和新的生产要素不断涌现,为人们认识世界和改造世界创造了新模式,新质生产力的数字化发展是新质生产力在数字经济领域的表现。数字经济时代,数据作为新质生产力数字化发展的新要素,算力体现新质生产力数字化发展的新动能,算法反映新质生产力数字化发展的新优势,数据、算力和算法的结合反映了新质生产力的数字化发展水准,形成数字时代的新质生产力。新发展阶段,数据、算力和算法的结合首先引起生产力的决策革命,其次引起生产力的工具革命、劳动力革命、生产要素革命和技术—经济范式革命,进一步推动新质生产力的数字化发展。在全球经济新周期的背景下,提高新质生产力的数字化发展水平已经成为推动经济社会高质量发展的关键力量。

人工智能风险治理:模式、工具与策略

人工智能技术在近二十年飞速迭代,由此产生的风险治理挑战呼唤治理模式与治理工具的创新。规制型治理、创新型治理、自治型治理、市场导向型治理、集中式治理、敏捷治理是目前较为成熟的风险治理模式,法律规制、伦理规范、数据算法、社会场景等领域的新兴风险催生更具体、更灵活的风险治理工具,以适应新涌现的风险治理需求。中国坚持人工智能技术创新与风险治理的协同改进和动态均衡,逐步向敏捷治理模式转变,各具体领域的风险治理工具呈现全面性、及时性、精准性的特征。中国应从治理理念更新、多元主体协同、强度刚柔并济、工具灵活有效、追求可信目标等方面提升风险应对能力,并将国家、政府、企业、公众纳入风险治理模式构建全过程,实现治理工具在各领域的多维组合性使用。

我国数字乡村试点的政策工具偏好及区域差异——基于全国72个试点县域的扎根分析

以数字技术赋能乡村建设是推动农业农村现代化转型的必然要求,也是实现乡村振兴、推动共同富裕的重要战略目标。自2020年中央一号文件首次提出数字乡村试点以来,全国各试点地积极推进数字乡村建设实践。已有研究或从乡村发展与变迁视角来阐释数字化建设对于乡村高质量发展的战略意义,或从数字治理视角呈现数字化驱动乡村治理的过程和机制,而较少关注“试点”政策本身,更缺乏政策工具的类型学归纳和分析。基于政策工具视角,研究对全国72个数字乡村试点县域的一、二手资料进行扎根分析,最终提炼出能力建设型、协同治理型和创新激励型三类政策工具,并在此基础上构建数字乡村建设的“价值实践张力—动力机制—政策工具选择—政策目标实现”分析框架。研究表明,以政府主导为依托的能力建设型工具处于绝对优势地位,在此基础上叠加协同治理型与创新激励型两类政策工具,共同促进数字乡村建设的纵深发展。具体而言,东部沿海及部分中部地区因其自身物质基础较好,偏重多种政策工具的组合运用,西部及东北地区则更偏好能力建设型工具的运用。然而政策工具的选取并非一成不变,而是随着情境的变化由单一转向动态化与多样化。本研究可为数字乡村试点的深入推进提供工具借鉴,也可为相关部门的决策提供参考。

铣削高温合金GH3039刀具寿命预测及磨损机理

为揭示高温合金GH3039铣削参数对刀具寿命的影响规律,采用正交试验法对其进行铣削试验,运用多元回归法建立刀具寿命预测模型,分析铣削参数对刀具寿命的影响规律,通过观测铣刀后刀面的磨损情况,探究不同主轴转速下铣刀的磨损机理。结果表明:主轴转速对刀具寿命的影响程度最大,最小为轴向切深;当主轴转速为750 r/min时,铣刀磨损区域主要以黏结磨损和磨粒磨损为主;当铣削速度为950 r/min时,氧化磨损与扩散磨损开始增强;当铣削速度为1 180 r/min时,磨粒磨损与黏结磨损开始减弱甚至消失,氧化磨损与扩散磨损占据主导地位。

新型医用约束工具在老年痴呆病人中的应用

目的:探讨自行研制的新型医用约束工具在降低老年痴呆病人约束不良事件、提高病人和医务工作者满意度中的应用效果。方法:采取随机数字表法将2018年1月—2022年12月纳入的900例老年痴呆病人分为A、B、C 3组,各300例。A组给予传统约束带,B组给予简易约束工具,C组给予新型医用约束工具。观察3组病人约束不良事件(血液循环障碍、破损、勒痕、非计划性拔管、皮肤抓伤)发生率、满意度(包括病人和医务工作者)、病人智力状态和日常生活能力。结果:C组病人约束不良事件发生率低于B组和A组;C组病人及医务工作者满意度高于B组和A组(P<0.05);3组干预前后病人智力状态和日常生活能力量表得分差异无统计学意义(P>0.05)。结论:新型医用约束工具可有效降低临床约束不良事件的发生率,提高病人照护者和医务工作者的满意度。

知识、想象力与深度学习——与吉莉安·贾德森教授关于基兰·伊根的研究的对话

20世纪80、90年代以来,加拿大西蒙菲莎大学基兰•伊根教授带领团队开展了“富有想象力的教育”“深度学习研究项目”等研究,系统地探讨了课程知识、学习、理解、想象与想象力的本质,以及知识理解的本质与类型、知识与想象力的关系,开发了想象力培养的认知工具,提出了在学科教学中培育学生想象力的教学策略。在深度学习研究中,建立了深度学习的知识标准和教学基本准则。2006年以来,针对我国中小学课程实施中存在的问题,我们组建了深度教学研究团队。围绕教学价值观、课程知识观、教学过程观和学习活动观的转变,采取3K研究方式,探讨了指向核心素养的教与学的理念与策略,并开展了国际合作研究。围绕基兰•伊根教授关于知识、想象力与深度学习研究等方面的创新贡献,对话和访谈西蒙菲莎大学吉莉安•贾德森教授,以期为我国深化课程与教学改革,破解核心素养发展的难题提供借鉴。

测井仪被动式热管理系统室温冷却研究

被动式热管理系统能使测井仪内部电子器件的温度在工作时间内不超过耐温指标,然而热管理系统优异的隔热性能导致测井仪需要较长时间冷却,才能投入下一次工作。为此,提出了一种针对测井仪的室温冷却方案。通过将电路骨架从保温瓶内抽出置于空气中实现快速冷却,同时设置芯片保护壳避免内部电子器件与空气直接接触,能够避免较高温差所产生的热应力及水蒸气液化对内部电子器件的损坏,实现快速冷却。模拟和试验验证了该方案的可行性,同时模拟探究了不同因素对冷却方案效果的影响,确定了最佳的冷却方案。研究结果表明,所提出的室温冷却方案可以解决测井仪被动式热管理系统冷却散热的问题,提高测井工作的效率。

基于政策工具的河南省医养结合政策文本分析

目的:选取2016~2023年河南省医养结合政策文本为研究对象,研究分析政策文本内容的特征及不足,提出合理化建议,为完善河南省医养结合政策体系提供参考。方法:以政策工具为视角,结合参与主体维度构建二维分析框架,采用内容分析法对27个政策文本进行分析,得到有效编码172条。结果:政策工具结构不平衡,供给型政策工具占29%,需求型政策工具占8%,环境型政策工具占63%;参与主体分布不均衡,政府参与占61%,养老机构参与占8%,医疗卫生机构参与占16%,社会组织参与占12%,健康产业参与占3%。结论:河南省医养结合政策内容丰富、层次鲜明、目标清晰,但政策工具结构不平衡、参与主体分布不均衡,要优化政策工具间结构、协调各参与主体在政策工具中分布、加强各参与主体在各个政策工具中的交互协作,促进河南省医养结合政策发展。

刀具磨损和变摩擦系数对切削力的影响

刀具磨损和摩擦系数对切削力、表面质量有显著影响。为进一步研究刀具磨损和摩擦系数对切削力的影响规律,提出了同时考虑刀具磨损和变摩擦系数的切削力模型。首先分析了刀具磨损对刃口半径的影响规律,指出随刀具磨损增加,刃口半径增加;其次明确了刀具磨损及刃口半径对最小切削厚度的影响规律,认为最小切削厚度随刀具磨损、刃口半径的增加而增加。进一步用单晶金刚石刀具切削铝合金,并在切削深度、进给速度、刀具刃口半径、刀具磨损宽度以及恒定摩擦系数与变摩擦系数等方面进行了对比。研究表明,随切削深度、进给速度增加,法向切削力与切向切削力增加;随刃口半径从150 nm增加到450 nm,切向力增加了1.13倍,法向力增加了2.12倍;随刀具磨损宽度从0增加到0.55μm,切向力增加了1倍,法向力增加了约7倍;恒定摩擦系数切削力最大误差高达41%,变摩擦系数切削力最大误差在11%以内。因此,同时考虑了刀具磨损与变摩擦系数的切削模型与实际切削过程更加吻合。

基于随机森林法的铣刀磨损状态监测

针对机床加工过程中铣削刀具状态监测困难,以及单传感器监测法存在信息不全的问题,提出了一种利用随机森林完成多传感器信息融合的刀具磨损状态监测研究方法。在不同的切削参数下,以声发射传感器和振动传感器为信号采集元件,多方位采集信号,并对信号进行时域、频域、小波包分析,提取其对刀具状态敏感的共计23个特征量,构建随机森林模型对铣刀状态进行监测。实验结果表明,该研究方法识别刀具准确率达90.0%,具有可行性。