基于EtherCAT总线的空间结构点阵自动同步加载系统研发

大型空间结构试验通常具有加载点数量多、覆盖面积广、加载工况较多的特点,传统的加载方法很难兼顾成本适宜、安全高效。该文提出了一种新型空间结构点阵自动同步加载系统,该加载系统采用水作为试验载荷,应用实时工业以太网EtherCAT总线技术,可实现任意比例下多点同步精确加载。加载系统的控制模块、数据采集模块和加载容器可根据试验需要在控制总线上无限挂载和自由分布,具有通用性强、自动化程度高、安全高效、加载耗材清洁廉价的特点。该文详细介绍了该加载系统的原理与组成,以及EtherCAT总线主从式结构下主站和从站的具体实现,并将其应用于马鞍形正交索网结构承载力试验,整个加载过程中荷载稳步匀速增长、数值稳定准确,验证了该加载系统的可行性和准确性。

加载速率对锈蚀钢筋与混凝土粘结性能的影响

为探究加载速率对锈蚀钢筋与混凝土粘结性能的影响,开展16根RC梁(质量损失率0%~8.7%)在不同加载速率(0.5~300 mm/min)下的粘结性能测试,据此提出考虑加载速率和钢筋锈蚀影响的粘结强度计算公式,并开展锈蚀钢筋混凝土梁粘结力学行为的数值模拟,分析高加载速率(30~30000 mm/min,应变率10^(-4)~10^(-1)s^(-1))下锈蚀梁的粘结滑移力学行为。研究表明:(1)加载速率对锈蚀钢筋混凝土梁式试件的粘结应力-滑移曲线形状以及粘结强度与残余粘结强度的比值影响不大;(2)随着加载速率的增加,锈蚀钢筋与混凝土的粘结强度和残余粘结强度显著增加,粘结区应力峰值显著增加并逐渐向加载端靠近;(3)本工作提出的考虑加载速率和钢筋锈蚀影响的粘结强度计算公式在0.5~30000 mm/min的加载速率范围内有很好的适用性。

育阴灵加减方对D-半乳糖所致POI模型大鼠Hippo信号通路的影响

目的:研究育阴灵加减方对早发性卵巢功能不全(POI)模型大鼠的影响及其可能作用机制。方法:35%D-半乳糖造模成功的POI模型子代雌性大鼠40只随机分为模型组,育阴灵加减方高(0.562 g/kg)、中(0.281 g/kg)、低(0.141 g/kg)剂量组和西药组,西药组给予戊酸雌二醇溶液0.120 mg/kg,第4天加灌醋酸甲轻孕酮片溶液0.960 mg/kg,随后两药停用1 d,为1个疗程,灌胃4个疗程。未造模的8只子代雌性大鼠作为空白组。观察大鼠体质量、卵巢及子宫系数、卵巢组织的病理变化、血清抗缪勒管激素(AMH)、抑制素B(INHB)、血管内皮生长因子(VEGF)水平,蛋白免疫印迹法及荧光定量PCR法测定卵巢组织中Hippo信号通路相关效应因子表达情况。结果:与模型组相比,育阴灵加减方高、中剂量组可以升高大鼠体质量、卵巢系数、子宫系数(P<0.05),可改善卵巢组织结构并升高大鼠血清AMH、INHB、VEGF水平(P<0.05),两组Hippo信号通路相关效应因子Mst1、Lats2、YAP1、p-YAP、Smad7的表达量明显降低(P<0.05)。结论:育阴灵加减方可能通过调控Hippo信号通路的表达改善POI模型大鼠的卵巢功能。

减水剂改性固废基蒸压加气混凝土的制备与性能研究

以花岗岩石粉、黄河特细砂为硅质材料,以电石渣为钙质材料,以聚羧酸减水剂为改性剂,制备固废基蒸压加气混凝土(AAC)。研究了聚羧酸减水剂掺量对AAC料浆流动性、发气过程、抗压强度、干密度、孔隙率和孔径分布的影响。结果表明,减水剂掺量由0.15%增大到0.30%,料浆初始流动度、发气速率、发气量和孔隙率逐渐增大,制品抗压强度和干密度逐渐降低。减水剂掺量为0.25时,料浆初始流动性270 mm,发气量208 mL,孔隙率82.54%,抗压强度2.9 MPa,干密度509 kg/m^(3),AAC综合性能最优。减水剂掺量大于0.2%时,2 mm以上的大孔基本消失,孔隙率和孔壁无害孔含量对AAC抗压强度影响更明显。

高渗压与循环加卸载环境下开挖卸荷岩体力学特性试验研究

探究高渗压与循环加卸载环境下深部开挖卸荷岩体力学特性的演化规律,有助于揭示复合荷载作用下工程开挖卸荷围岩的变形破坏机理。从区分开挖扰动强度与渗压量级入手,以高渗压环境下遭受开挖扰动的卸荷岩体为对象,开展了考虑特定孔压与循环荷载复合作用条件下的三轴加卸载试验。结果表明:(1)卸荷量级直接影响循环加卸载过程岩样的变形规律及其破坏强度,孔隙水压促进了岩样循环加卸载过程的拉剪破坏;(2)孔压增幅加剧了同量级卸荷岩样循环加卸载过程的延性变形及强度衰减,且卸荷岩样的轴向、环向与体积变形曲线均在2MPa孔压时产生波动;(3)伴随孔压增加,岩样卸荷量级为30%时的环向变形呈先增加后减小的趋势,而岩样卸荷量级为60%时的环向变形呈现先减小后增加的规律;(4)伴随卸荷量级与孔压增加,岩样破坏时端部裂隙的倾角逐渐增大,沿岩样轴向产生的拉剪破裂面愈加凸显。

用于压电传感器的层加层结构纳米纤维膜

通过聚丙烯腈(PAN)与改性木质素(CEHL-PTMG)接枝物进行共混,使用多层静电纺丝技术得到PAN|PAN/CEHL-PTMG|PAN层加层结构的纳米纤维膜,并制备一系列的薄膜。对制备的层加层结构纳米纤维膜进行表面形貌、构象、热性能、力学性能以及压电性能测试。实验结果表明:层加层结构使得薄膜的压电性能得到了大幅提高,PAN(11%,1 mL)|PAN/CEHL-PTMG(11%/2%,2 mL)|PAN(11%,1 mL)层加层结构纳米纤维膜的压电性能最为优异,输出电压和电流分别可达2.57 V、1468.0 nA;层加层结构薄膜的拉伸强度提高到了7.16 MPa,相较复合纳米纤维膜拉伸强度提高了7.51%,比纯PAN薄膜拉伸强度提高了52.67%;结构化后的薄膜的稳定性大幅提高,经过上千次的撞击仍能输出较好的电压;同时将其附于手指及手肘上,能更加明确地指示两者的运动,且在数值上出现较大的差距。

基于低损耗热压缩的新型液氢加氢站工艺系统构建

为解决国内现有液氢加氢站中核心设备短期内无法实现国产化以及液氢站加注过程中氢浪费量过大等问题,基于机械压缩增压和热压缩增压机理,构建了基于低损耗热压缩的新型液氢加氢站工艺系统,并利用Aspen HYSYS软件对该新型液氢加氢站工艺系统进行了稳态模拟,得出了系统运行工况参数,确定了优化工艺方案。在此基础上对现有液氢加氢站和新型液氢加氢站系统及其热压缩模块分别进行了能耗分析,结果表明,现有的“增压与汽化并行”式液氢加氢站系统比能耗为0.912 kWh/kg,而低损耗热压缩的新型液氢加氢站系统比能耗为0.322 kWh/kg,其比能耗比现有液氢加氢站降低了64.8%。这表明基于低损耗热压缩的新型液氢加氢站系统更节能,系统中关键部件的[火用]效率也更高。

基于过零点斜率加窗解调的ACARS信号接收方法

飞机通信寻址与报告系统(ACARS)允许飞机和地面站之间发送和接收报文,在保障飞行安全、实现空中交通管制等方面具有重要意义。通信链路的噪声和频偏是影响ACARS信号接收性能的关键因素。针对ACARS信号接收过程中的失真等问题,深入研究频偏、噪声等因素与ACARS报文接收性能之间的关系;在充分考虑噪声与多普勒频移等因素的基础上,提出基于过零点斜率加窗解调的ACARS信号接收方法,并从理论和仿真分析2方面探讨不同方法的抗频偏抗噪声能力;设计并搭建基于软件无线电平台的ACARS信号接收系统。通过对ACARS报文接收性能的仿真分析和真实报文接收性能的对比分析,表明所提方法在提升抗噪声和频偏能力、降低误码率等方面均具有优势。

不同围压及加载速率下的塑性混凝土动力特性研究

为研究塑性混凝土在三向应力状态下的动力特性与破坏规律,设计符合工程实践的配合比方案,借助动三轴试验仪开展了其在不同围压和不同加载速率条件下的强度、应力及应变规律研究。最后依据试验成果建立了基于Bresler-Pister三参数的强度准则。结果表明:塑性混凝土抗压强度与加载速率呈近线性正相关,材料抗压强度小于5.0MPa时对低加载速率更敏感,抗压强度大于5.0MPa时对高加载速率更敏感;不同加载速率下材料应力-应变规律基本一致,当应变达到1.47%~1.90%后其应力出现峰值,随后大幅度降低;不同围压条件下塑性混凝土抗压强度随围压的增加同样呈线性增长趋势,随着围压的提高,塑性混凝土峰值应力维持时间越长,材料抗裂性能越好;基于Bresler-Pister的强度准则公式其计算剪应力与三轴实测误差在1.61%~4.35%之间,基本反映了材料的变形破坏规律。

慢加急性乙型肝炎肝衰竭患者细菌感染病原菌分布及血清PCT、IFN-γ和IL-6水平变化分析

目的调查慢加急性乙型肝炎肝衰竭(HBV-ACLF)患者细菌感染病原菌分布特征,分析血清降钙素原(PCT)、干扰素-γ(IFN-γ)和白细胞介素-6(IL-6)水平预测细菌感染的效能。方法2019年12月~2023年1月我院收治的HBV-ACLF患者86例,常规分离和鉴定菌种,采用电化学发光免疫法检测血清PCT水平,采用ELISA法检测血清IFN-γ和IL-6水平,应用受试者工作特征(ROC)曲线评估血清指标联合预测HBV-ACLF患者发生细菌感染的效能。结果本组发生细菌感染者37例,未发生明确感染者49例;在37例HBV-ACLF并发细菌感染患者中,共检出68株感染病原菌,其中革兰氏阴性菌41株(60.3%),革兰氏阳性菌27株(39.7%);感染组血清PCT、IFN-γ和IL-6水平分别为(10.9±3.1)μg/L、(46.5±1.9)pg/mL和(16.9±1.6)pg/mL,均显著高于未感染组【分别为(0.9±0.1)μg/L、(20.1±2.4)pg/mL和(4.8±0.9)pg/mL,P<0.05】,28 d和90 d病死率分别为67.6%和75.7%,均显著高于未感染组(分别为8.2%和12.2%,P<0.05);经ROC分析显示,分别以PCT>3.3μg/L、IFN-γ>45.5 pg/mL和IL-6>15.4pg/mL为截断点,其联合预测HBV-ACLF患者并发细菌感染的曲线下面积(AUC)为0.874,诊断的灵敏度为93.6%,特异度为84.1%。结论HBV-ACLF患者细菌感染的病原菌分布具有一定的特征性,以革兰氏阴性菌感染为主,除检测血清PCT水平外,监测血清IFN-γ和IL-6水平可能有助于早期发现细菌感染而给予预防性处理,或能提供生存率。

坦桑尼亚恩泽加地区覆盖区选区评价及综合找矿方法研究

恩泽加(Nzega)绿岩带为坦桑尼亚环维多利亚湖八大绿岩带之一,为坦桑尼亚重要的产金区域之一。由于其地表覆盖程度较高,地质调查和勘查工作程度较低,虽然针对隐伏型金矿床尚具备一定的找矿潜力,但同时也面临选区评价和找矿困难的问题。研究表明:在选区评价中,针对太古界尼安萨群条带状铁建造的区域航磁异常解译和研究区地球化学金异常分析是最主要的;而在采用地物化综合找矿方法开展勘查工作中,磁法和激电法结合对于寻找覆盖区下的含铁建造内部或接触带附近或剪切带内的金矿床效果较好。该地区首次使用了取样钻施工采样,对覆盖层下发育的含金矿化蚀变带进行了地质工程揭露,取得了一定的找矿成果,先后发现了伊博罗格罗(Iborogo)、卢素(Lusu)和乔马(Choma)等多个金矿床(点)。

基于MEMS加速度计与磁力计的位移计设计

基坑水平位移监测是基坑安全的重要检测项目之一。针对现有的阵列式位移计在基坑水平位移监测中容易产生扭转误差的问题,设计了一种基于MEMS加速度计与磁力计的位移计,能够同时满足基坑水平位移与沉降位移监测的需求。介绍了位移计自动化实时监测系统组成。对位移计的结构以及监测节的硬件电路进行了设计,并制作完成了位移计样机。阐述了位移计通过对加速度计与磁力计的数据进行融合,计算位移坐标的测量原理和扭转误差校正的方法。最后通过模拟监测节间发生扭转时位移计水平位移监测的实验,以及位移计沉降位移监测试验。实验结果表明,该位移计能够精确测量水平与沉降位移,并能够有效校正位移计竖直安装时监测节扭转带来的扭转误差。

活性金属Ni d电荷密度对Ni_(2)P/Al_(2)O_(3)催化剂菲加氢性能的影响

高温煤焦油中菲含量高,将菲深度加氢饱和得到全氢菲,可提升菲利用率,且全氢菲密度大,热值高,可作为喷气燃料理想组分。然而,在菲加氢反应过程中菲与中间加氢产物的竞争吸附不利于菲在催化剂上吸附活化,且对称八氢菲进一步加氢是菲加氢饱和过程的速控步骤,其吸附活化困难不易解决,催化剂活性难以满足加氢需求。根据稠环芳烃与过渡金属间π络合吸附机理,在反应物吸附活化过程中,稠环芳烃分子和活性金属分别充当电子供体和电子受体,故Ni基催化剂中活性金属Ni处于缺电子状态时利于生成全氢菲,但关于Ni缺电子量及其电子结构如何影响催化剂菲、对称八氢菲加氢性能的原因需进一步探究。此外,基于负载型Ni_(2)P催化剂稳定性高、耐硫、耐氮性强等优势,采用次磷酸盐歧化法通过调变P/Ni物质的量比制备具有不同Ni d电荷密度的Ni2P/Al_(2)O_(3)催化剂,考察Ni d电荷密度对菲、对称八氢菲吸附和反应性能的影响规律。结果表明,在320℃、5 MPa、空速1 309 h-1反应条件下,Ni-2.5P/Al_(2)O_(3)催化剂转换频率fTO最高(44.64×10^(-3)s^(-1))。通过吸附活化熵描述菲、对称八氢菲与催化剂表面间相互作用强度,发现菲、对称八氢菲在不同Ni-xP/Al_(2)O_(3)催化剂表面吸附强度不同。通过定量计算Ni d电荷密度,明确了Ni2P/Al_(2)O_(3)催化剂用于菲加氢反应时适宜Ni d电荷密度约-0.24 e,对称八氢菲加氢反应适宜的Ni d电荷密度约-0.05 e。

CuZn/CeO_(2)催化剂在CO_(2)加氢制甲醇中的应用研究

CO_(2)加氢制甲醇反应过程中产生的大量副产物水会加速催化剂中CuZn物种的聚集和烧结,导致催化剂严重失活。而CeO_(2)亲水性较弱,具有较高的水热稳定性,可以增强CuZn物种的分散。因此,通过水热合成法制备了一系列CeO_(2)载体晶面可调控的CuZn基催化剂,并在其中引入了适当浓度的氧空位。采用TEM、XRD和H_(2)-TPR等表征手段研究了合成的CeO_(2)载体及CuZn/CeO_(2)-y催化剂(y为rod、cube或otca)的形貌、结构和还原性能等物理化学性质,并考察了CuZn/CeO_(2)-y催化剂在CO_(2)加氢制甲醇反应中的催化性能。结果表明,暴露(110)晶面的纳米棒结构的CeO_(2)载体(CeO_(2)-rod)更有利于CuZn基物种的分散,并且CeO_(2)-rod与Cu物种形成了Cu—O—Ce界面,增强了催化剂同时吸附和活化CO_(2)和H_(2)的性能。因此,CuZn/CeO_(2)-rod表现出较高的CO_(2)转化率和甲醇选择性,在260℃、3MPa的条件下,甲醇时空收率为433.4g/(kg·h),甲醇选择性高达68.5%。同时,利用原位漫反射傅立叶变换红外光谱对CO_(2)加氢制甲醇的反应路径和重要中间物种的演变进行了详细研究,发现在CuZn/CeO_(2)催化剂的作用下,反应主要遵循甲酸盐路径,载体的晶面效应没有改变反应路径,但是提高了重要中间物种达到平衡的速率。

加氢站氢气泄漏扩散特性的小尺寸实验与模拟研究

为探究泄漏量、环境风速对加氢站内氢气泄漏扩散的影响,使用氦气代替氢气,开展小尺寸风洞实验与数值模拟研究,分析泄漏量、环境风速对氢气泄漏扩散特性的影响规律。研究结果表明:下风向有障碍物存在时会导致其附近风速降低,泄漏气体的扩散距离反而增大;在垂直于风向的水平方向上,气体扩散距离受到泄漏量和风速的影响较小,在高度和风向方向上,气体扩散距离大致与泄漏量和风速比值的均方根成正比;可燃区域体积大致与泄漏量成正比,与风速成反比;通过相似原理得到全尺寸加氢站氢气扩散距离和可燃区域体积的计算公式,其计算值与全尺寸模拟结果相符合。研究结果可为加氢站事故预防提供一定参考。

济川煎加减联合乳果糖口服液对脾肾阳虚型老年便秘的影响

目的:观察济川煎加减联合乳果糖口服液对脾肾阳虚型老年便秘的影响。方法:将122例脾肾阳虚型老年便秘患者采用随机数字表法分为治疗组和对照组,每组61例。对照组给予乳果糖口服液,1次/d,20 mL/次,口服。治疗组在对照组治疗基础上给予济川煎(药物组成:枳壳、升麻、牛膝、当归、肉苁蓉、泽泻)加减,每日1剂,煎取200 mL,早晚饭后服用。两组均连续治疗4周判定疗效。观察两组临床疗效、胃动素(motilin,MTL)、5-羟色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT)、胃生长抑素(somatostatin,SST)、血管活性肠肽(vasoactive intestinal peptide,VIP)、5-羟色胺4受体(5-hydroxytryptamine-4 receptor,5-HT4R)、一氧化氮(nitric oxide,NO)、P物质(substance P,SP)含量及肠杆菌、双歧杆菌、乳杆菌计数,检测初始感觉、肛管静息压、直肠压力、肛管最大收缩压,计算中医证候评分、便秘患者生活质量量表(patient-assessment of constipation quality of life,PAC-QOL)评分。结果:治疗组痊愈37例,好转22例,无效2例,有效率为96.72%(59/61);对照组痊愈21例,好转34例,无效6例,有效率为90.16%(55/61)。两组疗效对比,差异有统计学意义(P<0.01)。治疗后,两组VIP、SST、NO、肠杆菌含量,初始感觉、肛管静息压,以及中医证候评分、PAC-QOL评分较治疗前降低(P<0.01),且治疗组低于对照组(P<0.01);MTL、SP、5-HT、5-HT4R、双歧杆菌和乳杆菌数量,以及直肠压力、肛管最大收缩压较治疗前升高(P<0.01),且治疗组高于对照组(P<0.01)。结论:济川煎加减联合乳果糖口服液治疗脾肾阳虚型老年便秘可调节患者胃肠激素水平,提高兴奋性神经递质水平,降低抑制性神经递质水平,改善肠道菌群,提高生活质量。

经鼻加温湿化高流量氧疗对重症肺炎患儿血气指标、MMP-9及TNF-α的影响

目的 探讨经鼻加温湿化高流量氧疗(HFNC)治疗小儿重症肺炎的疗效及对血气指标、基质金属蛋白酶9(MMP-9)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)的影响。方法 选取2018年5月—2020年8月河北省人民医院收治的123例重症肺炎患儿作为研究对象,按照随机抽样法分为观察组(HFNC治疗,n=62)与对照组(面罩吸氧治疗,n=61)。对比两组临床症状、动脉血二氧化碳分压(PaCO_(2))、血氧分压(PaO_(2))、TNF-α、MMP-9、血氧饱和度/吸入氧浓度与呼吸频率的比值(ROX指数)。结果 观察组的退热时间、体征消失时间、咳嗽咳痰消失时间、住院时间分别为(5.21±1.02)d、(10.02±1.32)d、(7.41±0.96)d、(9.02±2.69)d,均短于对照组(t=5.688、10.332、10.253、2.180,P<0.05)。观察组治疗后2、6、12、24 h的ROX指数分别为(6.31±1.62)、(9.85±1.96)、(11.65±2.39)、(13.46±3.25),均高于对照组(t=2.467、3.380、4.251、4.902,P<0.05);治疗后,观察组的PaCO_(2)(35.69±5.21)mmHg低于对照组,而PaO_(2)(87.52±18.69)mmHg高于对照组(t=2.379、4.647,P<0.05);治疗后,观察组的MMP-9、TNF-α分别为(6.32±1.05)pg/mL、(10.40±1.30)pg/mL,低于对照组(t=13.425、13.060,P<0.05)。结论 HFNC用于重症肺炎患儿中具有显著效果,有利于改善患儿血气指标,降低MMP-9、TNF-α水平。

基于加速加载试验的青川岩改沥青混合料疲劳性能研究

为评价青川岩改沥青混合料疲劳性能,该文设计了基于比例尺为1∶3的路面加速加载试验系统的动轮载三点弯曲加载疲劳试验装置,对双层沥青混合料复合车辙试件进行轮胎碾压下的三点弯曲重复加载疲劳试验,结合沥青混合料小梁试件MTS弯曲疲劳试验,评价青川岩改沥青及复合改性沥青等对沥青混合料疲劳性能的改善效果。结果表明:青川岩改沥青提高了沥青混合料承受重复弯拉荷载的能力,改善了沥青混合料的抗疲劳性能,其抗疲劳性能优于青川岩沥青与SBS复合改性沥青、SBS改性沥青和基质沥青;基于比例尺为1∶3的路面加速加载试验的动轮载三点弯曲重复加载疲劳试验,能更真实地模拟现场路面轮载作用,减少了小梁试件尺寸效应对疲劳寿命的影响,再现了轮载作用下路面结构的受力状况。

单轴循环加卸载下磷块岩能量演化特征试验研究

为探究磷块岩在受力环境下的能量演化特征,对磷块岩试件开展了单轴循环加卸载试验,通过监测试件表面红外辐射和其内部声发射信号,分析磷块岩试件在受力过程中的能量演化规律,研究结果表明:磷块岩试件临近破坏时弹性应变能聚集速率进一步减缓,耗散能明显增大,而最高红外辐射值及声发射振幅呈急剧上升趋势;磷块岩在受力破坏过程中释放的热-声信号与其所在的应力环境具有良好的同步性,声发射与红外辐射存在同一阶段内波动方向相反、整体变化趋势相同的关系,加载过程中能量的累积-耗散-释放是声发射、红外辐射产生变化的内因。从能量演化的角度分析磷块岩在受力环境下的热-声相关性规律,可以从本质上揭示磷块岩在受力过程中的热-声信号的内在联系,为磷矿山的岩爆预警提供科学依据。