有压差下全接触刷式密封迟滞特性数值研究

刷式密封迟滞特性引起的泄漏问题、摩擦磨损问题及流动换热问题较为突出。刷式密封迟滞特性数值模型呈现接触对多、刷丝大变形的特点,存在非线性程度较高、收敛性较差的问题。提出了基于有限元软件ABAQUS的刷式密封迟滞特性求解模型,考虑刷丝之间接触、刷丝与背板接触、刷丝与转子之间接触,引入阻尼提高模型收敛性。在数值计算与实验结果、理论计算对比验证的基础上,研究了刷丝自由端长度、刷丝直径、刷丝倾斜角度以及上下游压差对迟滞特性和接触力最大值的影响程度。研究结果表明:随着上下游压差、直径的增大,刷式密封迟滞特性呈现增加的趋势,而刷丝倾角的增加导致迟滞特性呈现递减的趋势,刷丝自由端长度的改变对迟滞特性的影响较小;刷丝直径是影响刷丝与转子之间接触力最大值的主要因素,刷丝倾斜角度对接触力最大值有一定程度影响。上述研究为分析刷式密封迟滞特性提供了理论依据,为降低迟滞特性提供了参考。

钢粒子迟滞重复冲击破岩硬岩损伤破裂特征研究

粒子冲击辅助破岩技术凭借其快速、高效等优点,对硬质岩体有着较好的破岩效果。通过粒子冲击试验和离散元模拟相结合的方法研究单、双粒子冲击速度、双粒子间距等因素对高强度花岗岩表面、三维及剖面形貌特征的影响,探寻冲击坑深度、冲击坑体积及冲击坑表面面积随冲击参数的变化规律,统计粒子冲击破岩裂纹的分布规律,并且从能量吸收率的角度评价双粒子迟滞冲击破岩的效能。结果表明:冲击坑深度与冲击速度呈正相关;随着粒子间距的增大,冲击坑由相交逐渐相离,形貌随之变化,冲击坑体积随之减小,而冲击坑表面面积增大;通过模拟发现,裂纹主要分布在斜长石与钾长石的晶界处,以拉伸破坏为主;当选用5mm直径的钢粒子破碎强度200MPa左右的极坚硬花岗岩时,双粒子迟滞冲击破岩的能量吸收率曲线随粒子冲击速度增大趋于平缓,在双粒子迟滞冲击破岩的粒子间距为8~10 mm且冲击速度400 m/s左右时能达到最佳的冲击辅助破岩效果。

球型钢丝绳隔振器非对称迟滞模型

针对球型钢丝绳隔振器的非线性刚度和阻尼特性导致迟滞模型表征困难的问题,提出了非线性弹性因子和修正因子改进的归一化Bouc-Wen迟滞模型,结合Simulink仿真完善改进的迟滞模型,采用最小二乘法和遗传算法相结合的方法对改进模型进行参数识别。通过数值仿真绘制GGQ25-62L型球型钢丝绳隔振器在不同工况的迟滞环,并和实验数据进行对比。结果表明,参数识别方法准确可靠,实验数据和理论计算曲线具有较强的一致性,该模型能够有效地描述隔振器的动态特性。

中医穴位按摩治疗小儿发育迟滞临床研究

目的:观察中医穴位按摩在小儿发育迟滞康复治疗中的应用效果。方法:选取2 000例发育迟滞患儿,按随机数字表法分为研究组及常规组各1 000例。研究组治疗期间脱落48例,最终纳入952例患儿;常规组治疗期间脱落51例,最终纳入949例患儿。常规组给予常规康复治疗,研究组在常规组基础上联合中医穴位按摩。比较2组智商发育、语言功能[Gesell发育量表(GDS)]、运动功能[Peabody精细运动发育量表(PDM-FM)、粗大运动功能评估量表(GMFM)]、日常生活能力[日常生活能力量表(ADL)]、脑神经损伤相关指标[S100β蛋白、髓鞘碱性蛋白(MBP)、神经元特异性烯醇化酶(NSE)]值的变化。结果:治疗3个月、6个月后,2组语言商、操作商、全智商分数均较治疗前上升,研究组上述3项分数均高于常规组(P<0.05);治疗6个月后,2组语言商、操作商、全智商分数均较治疗3个月升高(P<0.05)。治疗3个月、6个月后,2组抓握能区、视觉运动统合能区、GMFM、GDS评分均较治疗前上升,研究组上述4项评分均高于常规组(P<0.05);治疗6个月后,2组抓握能区、视觉运动统合能区、GMFM、GDS评分均较治疗3个月上升(P<0.05)。治疗3个月、6个月后,2组生活自理量表、工具性日常生活能力量表评分及ADL总分均较治疗前下降,研究组上述3项评分均低于常规组(P<0.05);治疗6个月后,2组生活自理量表、工具性日常生活能力量表评分及ADL总分均较治疗3个月下降(P<0.05)。治疗3个月、6个月后,2组S100β蛋白、MBP、NSE水平均较治疗前下降(P<0.05),研究组上述3项水平均低于常规组(P<0.05)。治疗6个月后,2组S100β蛋白、MBP、NSE水平均较治疗3个月下降(P<0.05)。结论:中医穴位按摩在治疗小儿发育迟滞康复中效果显著,可减轻患儿脑神经损伤,促进患儿智力发育,改善患儿语言、运动功能,提升日常生活能力。

压电变形镜驱动器迟滞快速辨识与补偿研究

采用压电陶瓷作为促动机构的主动光学系统。为了对压电陶瓷驱动器固有的迟滞非线性进行有效抑制校正,以提高系统性能,该文对带变形镜镜面负载结构的压电陶瓷驱动器非线性迟滞动态进行了高效辨识建模,实现了带镜面负载的压电陶瓷驱动器相对误差1.8867%的迟滞参数辨识与建模,降低了辨识算法所需时间90%以上,同时克服了负载结构导致辨识信号信噪比低的问题。实验证明,所用方法得到的压电陶瓷迟滞模型能够有效地用于补偿校正压电陶瓷驱动器迟滞非线性动态带来的误差,通过前馈控制器可将压电陶瓷驱动器迟滞引起的镜面面形定位误差降低56.21%,有效地提升了系统性能。

平原河网地区稻田农药脉冲输出迟滞分析研究

针对目前有关稻田施药后短期内农药的脉冲式输出过程及运移机理尚不十分明确的问题,以扬州市江都区农田水利科学研究站的试验稻田为研究区,针对稻田施药后农药面源污染物与排水的双脉冲输出过程开展高频监测,捕捉到毒死蜱、阿维菌素、三环唑和噻呋酰胺等4种水稻常用农药的脉冲式输出过程,结果显示:上述4种农药的输出浓度和负荷率峰值均发生在施药后2.5~5h内,输出脉冲特征明显.农药和排水双脉冲的相位关系受人为因素影响较大,呈现一定的随机性.对于淋溶性较好、受田间水文状况影响较大的农药(以杀菌剂三环唑和噻呋酰胺为代表),其迟滞指数分别为0.419和0.326,首次观察到较为明显的c-Q迟滞现象,该现象的发生与稻田施药先后顺序以及农药施入稻田后随水流运移到农沟水体的路径长短有关;而对挥发性较大的农药(以杀虫剂毒死蜱为代表),其迟滞系数仅为0.083,由于易受风向等不确定性因素影响未能观察到明显的迟滞现象.上述3种农药的FI值均等于或接近于1,说明排水脉冲对农药以富集作用为主.

上转换发光纳米材料对钙钛矿太阳能电池迟滞效应和离子迁移动力学的影响

迟滞效应是影响钙钛矿太阳能电池性能和稳定性的重要问题,离子迁移和由此产生的界面离子积累是引起迟滞效应最重要的原因之一。本研究采用上转换发光纳米材料(Upconversion Luminescent Nanoparticles,UCNP)修饰电子传输层/钙钛矿活性层的界面及本征钙钛矿活性层,系统探究了UCNP对钙钛矿的形貌、结构、光谱/光电性能和离子迁移动力学的影响。结果表明:钙钛矿活性层经过UCNP修饰后器件的光电转换效率(Power Conversion Efficiency,PCE)最佳(16.27%),而且迟滞因子(Hysteresis Factor,HF)得到显著改善(0.05)。进一步采用回路切换瞬态光电技术系统探究了钙钛矿太阳能电池不受光生载流子干扰的离子迁移动力学过程,证明UCNP在光电转换过程中起到抑制离子累积和迁移的双重作用:一方面UCNP可以形成阻隔层,阻碍离子累积;另一方面,UCNP可以在退火过程中进入到钙钛矿体相晶界处,阻碍离子迁移,使恢复电压从0.43 V降低到0.28 V。极化诱导缺陷态模型解释了离子-载流子相互作用机制,阐释了UCNP抑制钙钛矿光伏器件迟滞效应的机理。本研究可以为调控钙钛矿太阳能电池迟滞提供一种有效的解决方案。

地震水温观测仪器热迟滞性、漏热效应和仪器漂移实验研究

参照IEC 60751和ASTM E644-11国际标准,在0~100℃、0~70℃和0~50℃温度范围对石英晶体型、铂电阻型和热敏电阻型地震水温观测仪器(简称测温仪)开展热迟滞性研究,明确局浸法校准漏热效应,分析两者对测量不确定度的贡献,并查明仪器漂移特征。结果表明,测温仪热迟滞性随着测量点温度降低而减小,最大值为0.025 5℃(铂电阻型,50℃测量点);在相同测量点,石英晶体型测温仪的热迟滞性小于铂电阻型和热敏电阻型。采用局浸法校准时,感温元件的浸没深度应不小于30 cm,漏热效应最大值约为0.01℃(100℃测量点)。热迟滞分量对铂电阻型测温仪测量不确定度的贡献最大(约60.7%),石英晶体型测温仪则表现出最佳的测量准确度。不同类型传感器的仪器漂移测量结果接近,极差仅为0.000 3℃/24 h。未来可通过替换感温元件、优化设计、提升工艺和使用大深度恒温槽、保温装置、修正公式等方法提高仪器稳定性,减小校准漏热效应。

基于Prandtl-Ishlinskii模型的气动肌肉迟滞特性动态建模与控制方法

现有迟滞模型由于采用离线参数辨识方法,难以表征气动肌肉迟滞的时变性和负载相关性,极易产生较大的建模误差。为了精确表征气动肌肉的迟滞特性,利用Prandtl-Ishlinskii(PI)模型描述气动肌肉的位移-气压迟滞特性,并采用带遗忘因子的递推最小二乘法在线辨识PI模型参数。在此基础上,结合PI逆模型设计了一种带有前馈在线补偿的复合控制方法用于气动肌肉的运动控制。同时搭建相应的实验装置进行了气动肌肉迟滞建模和运动控制实验。实验结果表明,采用在线参数辨识方法后的PI模型能有效描述气动肌肉迟滞的负载相关性,且极大地降低了负载变化带来的控制误差。

电润湿电子纸迟滞特性的灰度失真校正方法

针对电润湿电子纸受迟滞特性影响,在电压上升阶段与电压下降阶段,同一驱动电压所显示亮度不同的现象,提出一种电润湿电子纸迟滞特性的灰度失真校正方法。该方法首先测量不同电压区间下,迟滞特性对光电曲线的影响,并拟合测量数据,建立电润湿电子纸迟滞特性曲线模型,构建不同场景下同一灰阶的驱动电压映射关系,最后达到减小亮度差异的效果,以减小灰度失真。实验结果表明,该方案有效减小失真程度,灰阶相对亮度差值最高从20.07%减少至0.01%,减少比例为99.93%;相对亮度差值平均减少10.84%,减少比例为80.98%;油墨开口率失真程度最高从5.67%降低至0.13%,降低比例为97.7%。

FGH96合金疲劳裂纹扩展过载迟滞行为研究

针对FGH96粉末高温合金,开展了500℃和700℃不同过载比下的疲劳裂纹扩展过载迟滞行为试验,分析了试验温度、过载比等对FGH96合金裂纹扩展过载迟滞行为的影响,对其疲劳裂纹扩展过载迟滞行为进行了预测分析。结果表明:对于FGH96合金,过载比越大,过载迟滞效应越明显,相同过载比时700℃下的过载迟滞效应比500℃更为明显。过载比分别为1.2和1.4时,过载迟滞效应不明显,广义Willenborg模型、改进的广义Willenborg模型以及修正Willenborg模型的预测结果差别不大,与试验结果差别也不大。过载比为1.6时,过载迟滞效应明显,修正Willenborg模型对裂纹扩展曲线的预测结果与试验结果较为吻合,裂纹扩展寿命预测误差小于10%,广义Willenborg模型和改进的广义Willenborg模型对裂纹扩展曲线的预测结果接近,与试验结果差别较大,裂纹扩展寿命预测结果与试验结果差别也较大。

空气弹簧内部压缩气体热迟滞等效力学模型

空气弹簧内部压缩空气的热交换效应导致其力学特性具有较强的热迟滞性和频率相关性。本文建立了一种热迟滞等效力学模型来描述空气弹簧内部压缩气体的能量交换过程。结合橡胶气囊模型,构建了涵盖橡胶气囊迟滞和压缩空气热迟滞的空气弹簧迟滞力学特性模型,并给出了模型关键参数的辨识方法。实验表明空气弹簧力学迟滞环和动刚度最大误差分别小于3.3%和6.7%,验证了迟滞力学特性模型的准确性。最后,揭示了压缩空气热迟滞随频率变化的内在规律。研究结果为查明空气弹簧的迟滞非线性机理及其有效利用提供了理论支撑。

基于改进Stribeck模型的超声波电机力矩-速度迟滞特性研究

为研究超声波电机的力矩-速度迟滞非线性,需要建立适当的数学模型对其进行分析。该文使用基于改进Stribeck模型对超声波电机迟滞特性进行建模,进而对电机输出力矩与转速之间的迟滞关系进行分析,然后通过超声波电机半实物仿真平台,对电机的力矩-速度特性进行实时测量,将改进Stribeck模型得到的迟滞曲线与试验得到的迟滞曲线进行比较,接着对改进Stribeck模型的参数(如黏滞系数和等效转动惯量等)进行整定,达到与实测迟滞曲线的最佳拟合效果,最后分析超声波电机在不同速度范围其力矩-速度的迟滞关系,尤其是低速运行时黏滞效应对迟滞参数的影响,试验结果表明改进Stribeck模型用于分析电机力矩-速度迟滞特性的有效性。

心理行为干预联合家庭参与护理在精神发育迟滞患儿中的应用

目的:探讨心理行为干预联合家庭参与护理在精神发育迟滞患儿中的应用效果。方法:选取2023年1月1日~5月1日收治的104例精神发育迟滞患儿作为研究对象,按照随机数字表法分为对照组和观察组各52例,对照组实施常规护理,观察组在此基础上实施心理行为干预联合家庭参与护理;比较两组护理前后精神发育异常程度[采用格赛尔发育量表(Gesell)]、心理状态[采用儿童焦虑性情绪障碍筛查量表(SCARED)和儿童抑郁障碍自评量表(DSRSC)]、智力水平[采用韦氏幼儿与儿童智力量表(IQ)]、日常生活能力[采用日常生活能力量表(ADL)]及生存质量[采用儿童生存质量评定量表(PedsQL4-0)]。结果:护理后,两组Gesell、IQ、ADL、PedsQL4-0评分均高于护理前(P<0.05),且观察组高于对照组(P<0.01);护理后,两组SCARED、DSRSC评分低于护理前(P<0.05),且观察组低于对照组(P<0.01)。结论:对精神发育迟滞患儿实施心理行为干预联合家庭参与护理,能有效改善患儿适应能力、语言能力、社交能力、大运动能力、精细动作行为,缓解其焦虑、抑郁情绪,从而提高智力水平、日常生活能力和生存质量。

基于Levy辨识法的IPMC等效电路迟滞建模与验证

离子聚合物-金属复合材料(ionic polymer-metal composite, IPMC)是一种新型柔性智能材料,但其致动机理尚不明确,位移跟踪困难。针对IPMC悬臂梁器件在低频交流驱动电压下具有明显的迟滞非线性、建模困难的特点,测试了IPMC悬臂梁在低频交流电压下的致动特性,分析了IPMC在0.1~10 Hz、2~5.5 V的增益与相位,并使用Levy辨识法建立了驱动电压到致动位移的三阶传递函数模型。基于已建立的传递函数模型,提出了IPMC的非线性等效电路与一阶传递函数的分段建模方法,改进了IPMC的等效电路模型无法预测致动位移的缺点。通过实验对比,结果表明,在IPMC悬臂梁器件在0.1~5 Hz、2~5.5 V的低频正弦驱动电压下,可使用等效电路加一阶传递函数代替IPMC复杂的动力学过程,整体误差低于0.3 mm,平均相对误差2.89%,满足应用条件。可以用作IPMC的低频交流用途,提高了IPMC位移跟踪精度。

精神发育迟滞伴精神障碍患者的外科治疗手段及疗效

精神发育迟滞(mentalretardation,MR)患者常表现为智力低下和社会生活适应困难,也可伴有精神障碍、行为障碍、以及情感障碍等其他症状。MR在我国城乡精神疾病中占比较大,属于预防与治疗的重点疾病,是一种难治性精神疾病。精神发育迟滞患病人群年龄较小,在幼年即可发病,相关症状往往伴随终生。精神发育迟滞主要由遗传因素及环境因素导致,患者存在多种躯体和神经系统疾病,伴有行为异常、社会适应能力差等症状。MR可根据IQ值及严重程度分为轻、中、重、极重四级,常用婴儿-初中生社会生活能力量表及格塞尔发展量表、创伤筛选问卷、智力残疾儿童学习能力评估表、简明曼彻斯特生存质量评定量表进行评估。目前常用的外科治疗方案有立体定向毁损术、脑深电刺激术、胼胝体切开术、双侧内囊前肢切开术和杏仁核切开术、间充质干细胞移植等。本文将伴精神障碍的MR疾病特征、外科治疗手段及疗效进行综述。

基于迟滞回线的航空相机减振器特性研究

橡胶减振器具有优异的阻尼减振功能,且结构简单、可设计性强,在航空相机领域具有重要的研究与应用价值。用高阻尼硅橡胶材料制备航空相机减振器,通过迟滞回线法对其静刚度、动刚度、损耗因子的影响因素进行研究。结果表明:筒式航空相机减振器的静刚度随位移的增加先降后增;动刚度随频率和预压缩量的提高而提高,随动位移的增加而降低;损耗因子随位移的增加先降后增,随频率和预压缩量的增加而增加。当预压缩量一定时航空相机减振器的损耗因子由约为0.2,提高至0.6以上。

压电驱动系统迟滞非线性-机械振动复合控制方法

针对压电驱动系统中普遍存在的非线性及振动问题,提出了一种基于力反馈和输入信号轨迹优化方法的复合控制方法。首先,构建了压电驱动系统的动力学模型,推导了压电驱动器输入电压与力传感器输出电压之间的传递函数。在此基础上,引入积分环节,通过零极点的配置实现了系统阻尼比的主动控制,搭建了力反馈闭环控制系统。对输入信号激振机理进行了溯源分析,提出了基于最小加速度准则的输入信号轨迹优化方法。在此基础上,搭建了压电驱动系统复合控制平台,对控制效果进行了试验验证。试验结果表明,通过复合控制方法50 Hz时的压电驱动系统跟踪误差由9.33%下降为1.87%。与开环位移响应相比,系统跟踪精度提高了约4倍。与仅采用力反馈的闭环控制方法相比,系统跟踪精度提高了约1.6倍。

同轴离心式喷嘴火焰结构的转变和迟滞

针对气体中心液体离心式同轴(GCLSC)喷嘴(简称为同轴离心式喷嘴)的燃烧动力学特性,开展富氧气/煤油蒸气同轴离心式单喷嘴实验研究.通过改变氧化剂喷射速度,分别获得了稳定和自发激励条件下的火焰结构、相互转变和迟滞过程.利用高速相机拍摄了火焰的CH^(*)自发光图像,通过离散傅里叶变换(DFT)和动力学模态分解(DMD)方法分析了燃烧流场的空间结构.研究发现:稳定燃烧时,火焰长度较长,CH^(*)自发光紧贴喷嘴出口,火焰结构受反应混合层流动不稳定控制.迟滞区域内,火焰出现抬升,CH^(*)自发光强度沿流向存在两个峰值,主导的不稳定频率较高.不稳定燃烧时,火焰长度显著缩短,且在横向扩展,沿喷嘴周向有部分火焰紧贴喷嘴出口.3种燃烧状态下,DFT和DMD方法得到的空间模态均很相近.发现了螺旋形结构的低频火焰模态,某些工况下会发生对流形式的燃烧不稳定.一阶切向不稳定的火焰模态表现为速度耦合产生的螺旋形不稳定涡结构,二阶切向不稳定的火焰模态表现为压力耦合产生的对称涡结构.

压电陶瓷驱动器迟滞非线性的修正Rayleigh模型建模及实验验证

针对压电陶瓷驱动器建模复杂的技术难点,本文提出了一种基于修正Rayleigh模型的动态迟滞非线性建模方法。首先,针对压电陶瓷材料的机电响应特性,构建了压电驱动器的线性本构方程;然后,基于迟滞效应成因及其微观机理研究,提出了采用Rayleigh模型的非线性建模方法;在此基础上,采用一阶线性方程描述压电驱动器频率相关特性并通过实验验证其有效性;之后,采用双Rayleigh系数,构建了非对称Rayleigh模型;最后,实验验证了Rayleigh模型在压电陶瓷驱动器次环响应中的适用性。