一种用于喷泉的新型微阻力旋转喷头

针对目前在喷泉中广泛使用的旋转喷头存在的结构缺陷,开发出了一种新型微阻力旋转喷头。在该结构中,旋转体与定筒之间的压力由定筒的上下端面面积差确定。合理设计定筒的上下端面半径值,仅需要微调支管的倾斜角度,在理论上就可以实现零阻力旋转。介绍了该种喷头的结构,分析了工作原理。

多特征反向传播-人工神经网络微钻阻力年轮识别方法

峰谷年轮识别算法仅使用峰谷差值这一个特征进行年轮识别,因此该算法的误判率和漏判率较高。为了进一步提高微钻阻力年轮识别精度,提出了一种基于多个波峰特征的反向传播-人工神经网络(BP-ANN)年轮识别方法。首先使用峰谷年轮算法识别有效波峰,然后使用波峰阻力值、波峰与前波谷和后波谷的阻力差值、波峰与前波谷和后波谷的距离、前波谷与后波谷的距离等6个参数描述波峰特征;然后根据阻力图与圆盘图像确定有效波峰的类型,如果该波峰是一个年轮信号,则标记为“1”,否则标记为“0”;最后使用BP-ANN算法构建有效波峰分类模型。结果显示,BP-ANN模型的准确率比峰谷年轮识别算法提高了1.26个百分点,误判率和漏判率比峰谷年轮识别算法分别减少了1.06和1.38个百分点。结果表明:基于多个波峰特征的BP-ANN模型的年轮识别方法可行;与传统的峰谷年轮识别算法相比,该方法可有效提高年轮识别精度,有效降低年轮误判率和漏判率.

基于CBCT骨微参数与骨阻力分析辅助下颌第三磨牙微创拔除

目的锥形束CT(cone-beam computed tomography,CBCT)结合CTAn软件辅助下颌第三磨牙拔除术骨阻力分析的可行性研究。方法选取我院口腔科2021年1月1日至2023年7月31日因第三磨牙阻生拍摄CBCT患者共53例,91颗下颌第三磨牙。CTAn处理CBCT图像获取下颌第三磨牙颊、舌侧骨体积区域,进行骨三维微结构参数分析。结果总样本和分层分析(下颌第三磨牙近中倾斜阻生与垂直阻生、性别分组),颊、舌侧总骨组织体积、骨小梁体积/总骨组织体积,骨组织表面积/骨小梁体积,骨组织表面积/总骨组织体积,骨密度之间的差异均有统计学意义(P<0.05)。高、中位近中倾斜阻生、垂直阻生分组中,女性下颌第三磨牙颊、舌侧骨三维微结构参数差异与男性相比更显著。结论CBCT结合CTAn辅助下颌第三磨牙拔除术骨阻力分析可行,舌侧总骨体积小于颊侧,但舌侧骨单位体积内骨组织含量更多,骨小梁更致密。下颌第三磨牙拔除过程中挤压颊侧牙槽骨容易获得骨小梁压缩间隙、磨除颊侧牙槽骨相对舌侧容易、从而实现合理的牙根颊侧脱位。高、中位近中倾斜阻生、垂直阻生四种类型,女性患者拔除下颌第三磨牙时,更应遵循颊侧路径。通过骨微参数及精准骨阻力分析,对于阻生齿微创拔除有指导意义。

基于应力波和微钻阻力的红松类木构件力学性能的无损检测

为了现场快速无损检测评估红松类古建筑木构件材料的主要力学性能,以红松为研究对象,对其进行应力波速度、微钻阻力值、含水率、弹性模量、弯曲强度的测定,探索红松材料力学性能无损检测方法,建立红松木构件材料力学性能计算模型。与单一无损检测方法(应力波检测方法、微钻阻力检测方法)的检测结果对比,采用应力波与微钻阻力检测相结合的方法(即利用应力波-阻力模量)推算被测材料的主要力学性能,准确度更高,红松波阻模量与材料抗弯弹性模量、抗弯强度的相关系数分别为0.826、0.724。

基于应力波和微钻阻力的古建筑木构件材料力学性能检测

以落叶松古建筑木构件材料为试验对象,定量试验对比了应力波技术与微钻阻力技术对材料力学性能的检测效果;并综合两种技术,探索了较单个技术检测精度更高的检测方法。试验结果表明,应力波检测方法在推算木构件材料抗弯弹性模量、抗弯强度方面的准确度要略高于微钻阻力检测方法,而在推算抗压强度方面,则微钻阻力检测方法的准确度略高;结合了应力波和微钻阻力两种方法的波阻模量检测方法推算木构件力学性能有比单一方法更高的准确度。

基于微钻阻力的落叶松弹性模量快速检测

以落叶松(Larix gmelinii)新鲜材、古建筑旧材为试验材料,运用微钻阻力仪对其内部的微钻阻力进行了快速检测,分析微钻阻力与两种落叶松材弹性模量之间的相关性及利用微钻阻力快速评估木材弹性模量的可行性。结果表明,对于新鲜落叶松材料,其微钻阻力检测值与弹性模量呈显著线性相关,可以利用微钻阻力较好地评估其弹性模量,且二者相关系数为0.831 9;对于古建筑的落叶松材料,利用微钻阻力快速检测弹性模量的精度则相对较差,二者相关系数为0.341 5,需结合其他检测指标综合进行判断。

微钻阻力法测量早晚材密度的可行性试验

为微损、快速测量树木早晚材密度,提出了一种基于微钻阻力的早晚材密度测量方法。使用自制微钻阻力仪和德国Resistograph 650-S微钻阻力仪测量了10个辐射松长方体木块的钻针阻力,使用体积法测量了各生长轮的早材绝干密度和晚材绝干密度。以木材绝干密度为因变量,以每个生长轮早材部分和晚材部分对应的平均阻力值为自变量,使用4/5的试验数据分别建立2个微钻阻力仪钻针阻力与早晚材绝干密度的线性回归模型,使用1/5的试验数据分别测试2个微钻阻力仪早晚材绝干密度的测量精度。结果表明:自制微钻阻力仪测得的早晚材钻针阻力与绝干密度的线性相关系数为0.657,早晚材绝干密度的平均测量精度为87.111%;Resistograph 650-S测得的早晚材平均阻力与木材绝干密度的线性相关系数为0.655,早晚材绝干密度的平均测量精度为85.811%。研究认为:2个仪器测量的早晚材绝干密度平均精度高达86%,说明微钻阻力法测量早材绝干密度和晚材绝干密度可行;自制微钻阻力仪测得的早晚材平均阻力与木材绝干密度的线性相关系数和早晚材密度的平均测量精度均高于Resistograph 650-S,说明自制微钻阻力仪机械结构设计合理,钻针阻力表示方式可行。

不同钻针速率对木材微钻阻力的影响规律

为了解决微钻阻力检测设备由于不同参数设置而造成的检测数据无法比较的问题,基于IML木材微钻阻力仪可调节设置不同钻针旋转速率和前进速率的特性,试验设置5档旋转速率和5档前进速率,并交叉搭配组合,形成25种情况的参数条件设置.探讨了在不同参数设置情况下,木材微钻旋转阻力和前进阻力的变化趋势及两者之间的比例关系;分析了钻针旋转速率和前进速率对微钻阻力值的影响规律,得到了相关变化系数方程.研究结果表明:同一条件下微钻旋转阻力和前进阻力的比值范围相对固定;旋转阻力和前进阻力与钻针的旋转速率成反比关系,与钻针的前进速率成正比关系,且其各自的变化系数相对一致;微钻阻力检测中,旋转阻力能更为直接精确地反映钻针速率的变化情况.

基于微钻阻力的树木年轮测量方法研究

针对前期研制的微钻阻力仪存在钻针钻入树木方向偏离直线方向、无法准确获取树木年轮宽度等问题,对微钻阻力仪的机械结构和软件算法进行了改进,提出了改进钻针形状和增加钻针支撑挡片的改进措施,给出了年轮宽度的计算方法。分别使用自制微钻阻力仪、Resistograph 650-s型微钻阻力仪、Lintab 6型高精度树木年轮分析仪测量9个马尾松圆盘的年轮信息,以Lintab 6型树木年轮分析仪测试结果作为真值,分别计算自制微钻阻力仪和Resistograph 650-s型微钻阻力仪的年轮识别错误率和年轮宽度测量精度。结果表明:2个微钻阻力仪的平均年轮宽度的测量精度达85%左右,说明使用微钻阻力法测量树木年轮宽度可行;自制微钻阻力仪的年轮识别错误率比Resistograph 650-s型微钻阻力仪低12.7个百分点,年轮宽度测量精度比Resistograph 650-s型微钻阻力仪高1.47个百分点,说明自制微钻阻力仪机械结构设计合理,年轮识别方法可行。

考虑应力影响的杉木力学性能微钻阻力检测

在役木结构构件常处于受弯、受压等受力状态,常用微钻阻力法检测木材的试验研究,该法通常没有考虑实际受力状态对阻力值的影响。本文以直径15 cm、高度40 cm杉木试件作为研究对象,首先,通过对无应力状态下杉木试件的微钻阻力试验研究,获得微钻阻力值与木材密度、顺纹抗压强度、顺纹抗压弹性模量及抗弯强度之间的回归方程;然后,对处于压应力状态下的杉木试件进行微钻阻力试验,得到随着应力等级的提升,微钻阻力值呈上升趋势;最后,提出了考虑应力影响的杉木微钻阻力值修正系数及修正后的回归方程。

微钻阻力法间接测量木材密度

【目的】探究微钻阻力仪钻针阻力与木材密度之间合适的模型形式,以及不同树种之间和同类树种之间的数学模型适应性,为微钻阻力法间接测量木材密度提供依据。【方法】1)使用Resistograph 650-S微钻阻力仪测量包含软木和硬木8个树种木材样品的钻针阻力和绝干密度,每个树种2/3的测量数据作为建模数据集,1/3的测量数据作为测试数据集;2)基于总体建模数据集,建立所有树种钻针平均阻力与木材绝干密度之间的线性模型、对数模型以及线性模型与对数模型相结合的混合模型,选用决定系数最高的模型形式作为总模型反映钻针平均阻力与木材绝干密度之间的关系;3)基于软木类和硬木类建模数据集,使用选定的模型形式分别建立软木类和硬木类木材钻针平均阻力与木材绝干密度之间的类模型;4)基于每个树种建模数据集,使用选定的模型形式建立每个树种钻针平均阻力与木材绝干密度之间的分模型;5)基于测试数据集,计算总模型、类模型和分模型的估计标准误差和平均估计精度,分析各级别模型之间估计标准误差和平均估计精度是否存在显著性差异。【结果】1)基于总体建模数据集建立的线性模型、对数模型以及线性模型与对数模型相结合的混合模型的决定系数分别为0.942、0.952和0.961;2)软木和硬木类模型的决定系数分别为0.780和0.864,分模型的决定系数在0.397~0.943之间;3)总模型、类模型和分模型估计标准误差分别为32.222、31.635和27.121 kg·m-3,平均估计精度分别为95.554%、95.636%和96.292%;4)各树种总模型、类模型和分模型相互之间的估计标准误差和平均估计精度在0.1水平上均不存在显著性差异。【结论】1)线性模型与对数模型相结合的混合模型的决定系数最高,采用线性模型与对数模型相结合的混合模型形式研究钻针阻力与木材绝干密度之间的关系较为合适;2)分模型的估计标准误差最小,平均估计精度最高,采用分模型预估木材绝干密度较为合适;3)当测量精度要求不高时,为降低建模工作量,可采用总模型估计木材绝干密度。

含水率对微钻阻力仪钻针阻力的影响

【目的】微钻阻力仪钻针阻力与木材密度正相关,与木材含水率的关系尚不明确。为了科学、合理地解释微钻阻力仪的钻针阻力,本研究进一步研究含水率与钻针阻力之间的关系。【方法】使用Resistograph 650-S微钻阻力仪测量包含针叶树、软阔叶树、硬阔叶树9个树种的木材在湿木状态和绝干状态下的钻针阻力,首先初步判断木材含水率与钻针阻力之间的关系;然后建立各树种木材含水率、木材绝干密度双因子与钻针阻力之间的广义相加模型以及木材绝干密度单因子与钻针阻力之间的广义相加模型,分析两个模型的拟合结果,分析木材含水率对微钻阻力的影响程度;最后建立每个树种木材含水率与湿木状态与绝干状态下钻针阻力差值之间的广义相加模型,分析木材含水率对钻针阻力的影响规律。【结果】1)麻梨、李、桃和樱桃这4个树种湿木状态与绝干状态下钻针阻力平均值差值的平均值小于0,毛白杨、泡桐、马尾松、杉木、麻栎这5个树种的平均值大于0。2)各树种双因子模型R^(2)的平均值比单因子模型高0.231,相比提高了52.620个百分点;各树种双因子模型方差解释率的平均值比单因子模型高22.475%,相比提高了48.892个百分点;各树种双因子模型AIC的平均值比单因子模型低60.39,相比降低了5.489个百分点。3)各树种湿木含水率与湿木状态与绝干状态下阻力差值的GAM模型的自由度在1~6.062之间,P值在0~0.619之间,F值在0.25~23.45,R^(2)在0~0.644之间,方差解释率在0.579%~66.7%之间。【结论】1)含水率对钻针阻力有显著有影响,增加含水率因子能显著提高钻针阻力的方差解释率。2)不同树种之间含水率对钻针阻力的影响程度和影响规律存在较大差异。

测量游泳动态阻力的附加阻力微扰动法的几点思考

对于游泳动态阻力的测量来说，它可以为运动员的技术分析提供必要的数据理论。从具体的实践来看，附加阻力微扰动法是测量游泳动态阻力的一种有效方法，本文则主要是对这种方法进行分析与研究，以供大家参考。

高压氧舱内气管切开患者吸氧方式的改进研究

目的:为了满足气管切开患者的高压氧治疗需求,对舱内患者的吸氧方式进行研究改进。方法:对高压氧的供排氧系统进行改进升级,增加独立的直吹氧气供氧管路及接口,形成"2供+1排"的供排氧结构,同时在对患者行高压氧治疗时使用软管连接气管套管和直角三通管,采用向气囊直吹氧气给予患者微阻力的吸氧方式。结果:该吸氧方式能够显著减小呼吸阻力、降低耗氧量、降低舱内氧气体积分数,并且便于观察患者的呼吸状态。结论:应用该吸氧方式对气管切开患者行高压氧治疗的改进方法很成功,值得推广。

历史街区中木结构建筑的保护与修缮更新——以扬州周扶九盐商住宅为例

木构件损伤的检测鉴定是古木建筑结构性能评价、保护及修缮工作中至关重要的过程。历史街区中的木结构建筑,因其独特的历史文化价值与建筑艺术特点,更要精细化的保护与修缮。本文主要阐述了木材种类鉴定、基本检查及详细检查等检测古木结构损伤的具体方法,对木材种类进行准确的鉴定,了解木材的基本性能及在历史建筑中的应用。其中基本检查是初步了解木构件表面情况,而详细检查则是运用先进的技术手段,深入判断木材内部的缺陷。以扬州周扶九盐商住宅为例,运用上述检测方法,进行全面、准确地判断,对木构件内部缺陷,对构件分级,分析缺陷的原因等,最终提出保护措施及修缮方案。通过科学系统的检测与评估,保护并延续历史街区中木结构建筑的使用寿命与文化价值,还为今后的修缮工作提供了可靠的依据,使保护工作更具科学性、有效性。

Improving comprehensive properties of Cu-11.9Al-2.5Mn shape memory alloy by adding multi-layer graphene carried by Cu_(51)Zr_(14)inoculant particles

In order to improve the comprehensive properties of the Cu-11.9Al-2.5Mn shape memory alloy(SMA),multilayer graphene(MLG)carried by Cu_(51)Zr_(14)inoculant particles was incorporated and dispersed into this alloy through preparing the preform of the cold-pressed MLG-Cu_(51)Zr_(14)composite powders.In the resultant novel MLG/Cu-Al-Mn composites,MLG in fragmented or flocculent form has a good bonding with the Cu-Al-Mn matrix.MLG can prevent the coarsening of grains of the Cu-Al-Mn SMA and cause thermal mismatch dislocations near the MLG/Cu-Al-Mn interfaces.The damping and mechanical properties of the MLG/Cu-Al-Mn composites are significantly improved.When the content of MLG reaches 0.2 wt.%,the highest room temperature damping of 0.0558,tensile strength of 801.5 MPa,elongation of 10.8%,and hardness of HV 308 can be obtained.On the basis of in-depth observation of microstructures,combined with the theory of internal friction and strengthening and toughening theories of metals,the relevant mechanisms are discussed.

木构件材料力学性能快速检测研究

木材的各项力学性能是反映木材综合利用价值的重要指标,如何快速预测出其各项指标,更好的运用木材,一直是相关工作者努力的方向。以木建筑常用材料——红松和落叶松2种木材为研究对象,运用微钻阻力仪和应力波测试仪分别对其进行力学性能快速检测,并将检测结果与传统力学试验机检测结果进行对比分析。结果表明,这2种方法都适于快捷检测评估木构件材料力学性能,其中对于红松,宜选用应力波速度检测弹性模量和抗弯强度2项性能;对应落叶松来讲,宜选用微钻阻力检测弹性模量、抗弯强度、抗压强度3项性能。

古建筑木构件材料主要力学性能检测方法研究

为在不损害木构件功能情况下,于现场快速、有效地检测评估出构件材料的主要力学性能,以北京圆明园正觉寺鼓楼拆卸下来的落叶松材为试验对象,对力学试件进行应力波传播速度、微钻阻力、密度等检测,力图以微钻阻力与应力波速度平方的乘积(应力波-阻力模量)作为评估木构件材料力学性能的指标。经过与传统力学性能检测方法的检测结果对比发现:应力波-阻力模量与被测材料主要力学性能指标之间有较好的线性相关性,它与材料弹性模量、抗弯强度、顺纹抗压强度的决定系数分别为0.5056、0.2609、0.4773。为了更好地使应力波-阻力模量这个参数服务于古建筑木构件材料力学性能的快速检测与评估,建议使用95%置信度回归方程作为实际使用的计算式。

古建筑木构件缺陷检测方法发展现状

木材缺陷是在木材应用中存在的一个不能忽视的问题,它影响了木构件的外观及其力学性能,最终决定该木结构是否能够继续使用。如何及时、有效的检测出古建筑木构件中的缺陷,探索到合理的检测方法,一直都是科研者共同的研究方向。根据检测机理的不同分别介绍一系列无(微)损检测方法,如传统检测法、应力波检测法、皮罗钉检测法、超声波检测法、微钻阻力检测法、应力波断层成像检测法,以及它们在古建筑缺陷检测中的应用,同时对这些方法的研究现状和发展趋势进行了总结。

古建筑木构件无损检测技术国内外研究现状

介绍了应力波检测、超声波检测和微钻阻力检测3种常用木材无损检测技术在古建筑木构件检测评估中的研究和发展现状。