重复使用运载火箭液体动力技术发展

重复使用是未来运载火箭更新换代的技术发展趋势,是降低航天发射成本、实现规模化航天发射的有效途径。重点概述了国内外垂直起降重复使用运载火箭动力技术的发展现状,分析了垂直起降重复使用运载火箭发射和回收全任务剖面,总结了垂直起降重复使用运载火箭动力技术的特点,包括宽范围入口压力多次启动技术、大范围快速高精度推力调节技术、故障诊断及健康管理技术、状态检测与维修维护技术等。

重复注气压降法煤层渗透率模型与原位测试研究

煤层渗透率作为衡量瓦斯渗流与抽采难易程度的重要指标,对其进行准确测定具有重要意义。针对现有方法计算渗透率测试周期长、结果不稳定、模型不完善等问题,研究煤层渗透率的快速准确测定方法及相应的计算模型。基于煤层中气体径向不稳定流控制方程,结合不同压差下气体在煤层中的体积流量方程,建立可利用全区间压降数据测定煤层渗透率的注气压降计算模型。应用COMSOL数值模拟软件的达西渗流模块对模型进行求解,针对现场工程设计中可对压降曲线产生影响的测压气室长度进行单变量处理,根据模拟结果分析钻孔的测压气室长度可设计为2.0 m。根据数值模拟结果进行现场布置,搭建井下重复注气压降试验系统,结合煤层瓦斯赋存条件和巷道条件施工两组穿层钻孔,对2个测点分别注入两次高于煤层瓦斯压力的补偿气体进行渗透率原位测试,测试周期分别约为6 d和17 d,第2轮测试的注气压力高于第1轮。结合理论推导验证了注气压降过程中煤层瓦斯的雷诺数均处于线性达西渗流段,瓦斯在煤层中的渗流符合达西定律,满足计算模型的假设。与传统煤层渗透率计算方法进行了比较,结果表明:本方法和径向流量法的计算结果基本一致,可以满足实际工程需要。重复注气压降法的测试结果稳定可靠,具备快速测定的优点。

重复荷载作用后海工高性能混凝土梁刚度退化试验研究

在荷载长期作用下,钢筋混凝土受弯构件的变形是一个重要的评价指标,也是构件正常使用极限状态的验算内容之一。为了研究经历重复荷载后海工高性能混凝土梁的变形发展规律,设计制作了10根试验梁,分别进行了重复荷载试验、氯盐干湿试验以及两者的共同作用试验;通过四点受弯试验对梁的跨中挠度及刚度退化进行评价,提出了梁短期刚度规范计算公式的修正方法。研究结果表明:荷载水平按梁纯弯段弯矩等于0.4M_(u)确定时,施加30次重复荷载后混凝土的损伤度接近15%;对于仅进行氯盐干湿循环的试验梁,其跨中挠度发展要慢于参照梁;施加重复荷载后,试验梁的跨中挠度发展要快于参照梁;对施加重复荷载后的试验梁再进行氯盐干湿循环,梁的刚度退化更为显著。结合试验结果,采用损伤效应折减系数对梁短期刚度计算公式进行修正,并验证了修正公式的合理性和有效性。

重复经颅磁刺激联合核心稳定训练对脑卒中患者平衡功能的影响研究

目的:探讨重复经颅磁刺激(rTMS)联合核心稳定训练对脑卒中患者的治疗效果。方法:将符合标准的45例脑卒中偏瘫患者随机分为对照组、磁刺激组和联合组各15例。3组常规治疗相同,对照组进行假rTMS+核心稳定性训练;磁刺激组在常规康复治疗基础上增加健侧1Hz rTMS;联合组在常规康复治疗基础上增加健侧1Hz rTMS联合核心稳定训练。3组均持续干预3周。比较3组治疗前后的腹横肌(TrA)、腹内斜肌(IO)和腹外斜肌(EO)的厚度,同时进行Fugl-Myer运动功能(FMA)、Berg平衡量表(BBS)及改良Barthel指数(MBI)评定。结果:治疗3周后,3组FMA、BBS和MBI评分均较治疗前明显提高(均P<0.001);联合组和磁刺激组患侧TrA、IO及EO的厚度与治疗前相比均明显增加(均P<0.05),而对照组上述指标较治疗前增加差异无统计学意义。组间比较,联合组的FMA、患侧TrA厚度分别与磁刺激组比较,联合组的FMA、BBS、MBI、患侧TrA和患侧EO厚度分别与对照组比较,磁刺激组MBI与对照组比较,差异均有统计学意义(均P<0.05)。3组健侧TrA、IO和EO厚度组内及组间比较,差异均无统计学意义。结论:低频rTMS联合核心稳定性训练能明显提高患者运动功能和平衡功能,改善日常生活活动,值得在临床推广应用。

用于并网逆变器的频率自适应复合重复控制

针对电网频率波动时重复控制(repeat control,RC)难以准确跟踪谐波分量和周期性干扰的问题,提出一种频率自适应复合重复控制策略(frequency adaptive PRC,FAPRC)。采用基于幂级数的滤波器实现分数延时。电网频率发生波动时,只需要输入频率比值的小数部分就能在基频和各次谐波频率处产生高增益,对实际电网频率进行准确跟踪,从而增强了系统在频率波动时的无静差跟踪能力和谐波抑制能力,实现频率自适应。在电网频率变化情况下对该控制策略进行仿真分析,与复合重复控制策略相比,所提策略更具优越性。

重复性项目前摄性调度优化方法研究

为应对重复性项目在建设过程中遇到的不确定性干扰,需对重复性项目进行前摄性调度优化研究,以增加项目进度计划容纳不确定性因素干扰的能力。本文首先分析基于线性计划法下,重复性项目中线状、条状、块状活动之间的时差关系,通过时差大小确定缓冲区间的选择范围。然后以工期、成本、鲁棒性为目标,构建多目标前摄性优化调度模型。并针对其NP-hard属性,设计改进粒子群优化算法:通过引入模拟退火算法,避免粒子群容易陷入局部最优的问题,算法测试表明改进算法具有较快的运算速度和较好的寻优能力。最后,通过一个重复性工程的案例,验证本文提出的前摄性调度优化模型的可行性和有效性;并通过仿真模拟发现,本文提出方法消耗更少缓冲就可以保证项目按时完工。通过研究分析得到以下结论:在编制进度计划时,可以通过在一定范围内增加资源量的方式,获得更优的进度计划。

国产一次性电子输尿管软镜联合负压吸引鞘治疗单侧重复肾重复输尿管畸形合并上尿路结石的疗效分析

目的:探讨国产一次性电子输尿管软镜联合负压吸引鞘治疗单侧重复肾重复输尿管畸形合并上尿路结石的有效性及安全性。方法:回顾性分析2018年5月至2023年9月武汉大学人民医院泌尿外科收治的17例单侧重复肾重复输尿管畸形合并上尿路结石的患者资料,该17例患者均采用输尿管软镜联合负压吸引鞘治疗上尿路结石。分析其结石分布、结石大小、手术时间、术中术后并发症、术后住院时间、结石清除率等,并随访患者的术后情况。结果:所有17例患者手术顺利,手术时间27~65 min,平均(43.4±6.7)min,术中术后均未出现输尿管撕裂、穿孔、感染性休克等严重并发症。术后1~3个月复查腹部平片(kidney ureter bladder,KUB)或泌尿系计算机断层扫描(computed tomography,CT),15例患者结石清除,结石清除率15/17(88.24%)。二期手术患者2例,二期手术结石清除率100%。结论:国产一次性电子输尿管软镜联合负压吸引鞘治疗单侧重复肾重复输尿管畸形合并上尿路结石,结石清除率高,手术并发症少,具有良好的有效性及安全性。

基于几何约束优化的重复控制器及PMSM电流谐波抑制应用

重复控制器凭借其具有多个谐振峰而广泛应用于电流谐波抑制领域,然而在实际电机控制系统中,由于系统采样频率固定而电流谐波频率随电机转速而变化,会导致重复控制器中出现分数阶延时环节,而该环节在实际控制器中无法实现。对此,该文针对现有分数阶处理方法进行讨论,分析了插值逼近方法中插值系数对重复控制器整体频率特性的作用,据此提出基于几何约束优化的分数阶重复控制器,通过优化各插值系数,电机在全转速范围内都可以保证谐振频率和电流谐波频率相吻合,并且谐振峰值更符合电机谐波组成规律;还分析了滤波器所处反馈回路位置对频率特性的影响,作为组合滤波器设计依据;为保证系统稳定,对包含PI、重复控制器以及离散电机模型的电流控制系统进行稳定性分析,并作为控制参数选取依据。最后,通过台架实验验证了该文所提出的方法的谐波抑制性能是更优的。

可重复使用热防护材料研究进展

具有轻量化、耐高温、高抗损伤、重复使用、易于维护等性能的热防护材料是空天往返飞行器的关键材料,影响飞行器的先进性、可靠性、维护性和经济性。本文针对可重复使用飞行器机身大面积、头锥、翼前缘以及控制面等部位所需的热防护材料,综述了刚性隔热瓦、柔性隔热毡、抗氧化C/C、C/SiC、TUFROC等可重复使用热防护材料的发展历史、研究现状及在飞行器上的应用情况。总结了高温服役过程中典型热防护材料的损伤及性能衰减行为,并提出以材料损伤为基础,研究材料的可重复使用性能及寿命预测方法。最后,提出研制高性能可重复使用热防护材料、发展热防护材料可重复使用理论方法与标准、建立可重复使用热防护材料数据库是该领域今后需要重点关注的方向。

重复频率微波脉冲大气击穿延时与电离率

针对高功率微波在大气传输中可能出现的击穿现象,研究了脉冲序列中首次脉冲击穿延时和后续脉冲击穿延时,研究结果发现首次脉冲击穿延时在脉宽范围内大致均匀分布,后续脉冲击穿延时波动性较小。根据击穿延时数据对电离率进行了分析,指出在重复频率条件下,初始电子密度较高,电子密度分布不适用指数分布,无法用延时数据标准差对电离率进行估计。提出了一种用重复频率脉冲击穿延时数据计算电离率的方法,并将计算结果与仿真结果进行了对比,结果显示,二者有较好的对应关系。

深圳汉族人群42个常染色体短串联重复序列基因座的遗传多态性

【目的】调查深圳汉族人群42个常染色体短串联重复序列(STR)基因座(含41个非CODIS系统STR基因座)等位基因的遗传多态性,研究其在法医鉴定中的应用价值。【方法】采用AGCU21+1和阅微MR23荧光扩增试剂盒对深圳汉族人群435个无关个体STR基因座进行序列多态性分析。通过Modified-Powerstates和arlequin v3.5软件统计等位基因频率、法医遗传学参数并进行Hardy-Weinberg平衡检验。【结果】深圳汉族人群435个无关个体共检出418个等位基因,均符合Hardy-Weinberg平衡定律(P>0.05/42),频率分布在0.0011~0.5529之间。D1S1656和D21S1270基因座多态性最高,均检出16个等位基因;D4S2408基因座检出的等位基因最少;个体识别能力(DP)为0.7988(D1S1627)~0.9686(D7S3048),多态性信息含量(PIC)为0.5680(D1S1627)~0.8598(D7S3048),杂合度(H)为0.6276(D1S1627)~0.8782(D20S470)。【结论】42个常染色体STR基因座的等位基因在深圳地区汉族群体遗传多态性较好,具有较高的个体识别能力,在个体识别和亲权鉴定尤其是单亲或出现基因突变的情况下具有较高的应用价值;所得的数据亦为STR群体遗传学提供基础数据。

冻融优质单囊胚移植失败后重复周期胚胎移植策略的探讨

目的探讨冻融优质单囊胚移植失败后重复周期的胚胎移植策略。方法回顾性分析2018年7月至2022年10月在我中心进行冻融优质单囊胚移植后重复周期治疗患者的临床资料,共887个周期。根据患者年龄不同分为<35岁组(568个周期)和≥35岁组(319个周期),每组又根据胚胎移植情况分为5个亚组:单优囊组(移植冻融优质单囊胚)、双优囊组(移植冻融优质双囊胚)、优+非优囊组(移植冻融优质+非优质双囊胚)、双非优囊组(移植冻融非优质双囊胚)及双优卵裂组(移植冻融双卵裂胚)。比较各组患者的基础资料及妊娠结局。结果<35岁组中单优囊组、双优囊组、优+非优囊组、双非优囊组及双优卵裂组患者的年龄、基础FSH、移植日内膜厚度等基础资料比较均无显著性差异(P>0.05);单优囊组的临床妊娠率显著低于其他4组(60.41%vs.77.08%、72.73%、69.74%、70.83%,P<0.05),活产率亦显著低于其他4组(49.80%vs.68.75%、61.82%、59.21%、61.11%,P<0.05),双优卵裂组的多胎妊娠率显著高于单优囊组(38.24%vs.1.35%,P<0.05),但显著低于双优囊组(67.57%)、优+非优囊组(57.50%)及双非优囊组(56.60%)(P<0.05)。≥35岁组中各亚组的基础资料亦无显著性差异(P>0.05);各亚组间的临床妊娠率、活产率、流产率比较均无显著性差异(P>0.05),但单优囊组的多胎妊娠率显著低于其他4组(0.00%vs.33.33%、29.17%、20.59%、15.00%,P<0.05)。结论对于接受冻融优质单囊胚移植后行重复周期治疗的不孕患者,冻融胚胎移植策略的选择需要综合权衡。年龄≥35岁的患者,5种胚胎移植策略获得的临床结局相近,可以根据患者实际情况进行选择;而年龄<35岁的患者,在没有条件进行冻融优质单囊胚移植时,也可以考虑冻融优质双卵裂胚移植策略,但其后续多胎妊娠率风险较高,仍需要关注。

页岩气老井重复压裂时机优化方法

基于多孔介质弹性理论、嵌入式离散裂缝模型及有限体积法,考虑页岩气微观渗流机制,建立适用于裂缝性页岩气储集层的渗流-地质力学全耦合模型,并提出了重复压裂时机优化方法,采用四川盆地涪陵页岩气井资料分析了重复压裂时机的影响因素。研究表明:受地层压力衰竭影响,最大水平主应力反转面积占总面积的百分比随时间的延长先增加后减小,且距人工裂缝越近的区域,应力反转面积百分比曲线出现峰值的时间越短,最终归零(恢复到初始状态)的时间也越短。重复压裂的最佳时间受基质渗透率、初始应力差、天然裂缝逼近角的影响:基质渗透率、初始应力差越大,应力反转面积百分比曲线出现峰值、恢复到初始状态的时间越短,采取重复压裂措施的时机越早。天然裂缝逼近角越大,裂缝附近越难发生应力反转、重复压裂最佳时间越早,人工裂缝末端以远区域越易发生应力反转、重复压裂最佳时间越晚。对于基质渗透率很小的储集层,其单井产能递减快,为保证经济性,可采取关井或注气补能等措施恢复应力,提前实施重复压裂。

高重复频率猝发多脉冲加载下交联聚苯乙烯真空沿面闪络特性

基于高重复频率强流多脉冲加速器的应用需求,针对交联聚苯乙烯(XLPS)材料在猝发多脉冲下的真空沿面闪络特性开展了实验研究。采用放置于平板电极中的XLPS圆台样品,在脉宽120 ns的单个脉冲和间隔500 ns的三脉冲加载下开展了真空沿面闪络实验,通过对实验平台和实验规范的优化设计,有效提升了实验效率和数据有效性,观测到了样品发生真空沿面闪络前的试样电压顶降现象和前序脉冲闪络对后续脉冲的显著影响,获得了XLPS材料在相应条件下真空沿面闪络的统计数据。在实验基础上,对XLPS材料在高重复频率多脉冲加载下的真空沿面闪络特性进行了分析,为高重复频率多脉冲加速器的绝缘设计提供了实验依据。

多煤层重复采动回采巷道失稳机理与控制技术

戊9-10-22290工作面为平煤六矿三水平二采区的孤岛工作面,风巷外段在采掘服务期间将会受到上覆戊8及下伏五矿己组回采影响,采掘时空关系异常复杂。目的为探讨多煤层重复采动回采巷道失稳机理与控制技术,方法基于采掘工作面应力时-空演化关系,提出平煤六矿戊9-10-22290工作面风巷外段全生命周期内的围岩控制方法,并进行现场工程应用。结果结果表明:上覆近距离煤层开采后,巷道顶板出现拉剪破坏;本煤层和下伏煤层回采过程中,巷道将逐段受到超前支承压力作用;根据巷道围岩所处的扰动时-空过程和高应力环境,提出“高预应力高强锚杆+锚索+深孔爆破卸压”的抗压-让压-卸压相结合的综合围岩控制技术。现场工业性试验表明,巷道服务期间两帮最大变形量为347 mm,顶板下沉和底板鼓起均在可控范围内,能够满足矿井安全生产需求,取得较好的技术和经济效益,结论研究结果可为类似条件下的回采巷道围岩控制提供参考。

自适应光学视觉模拟器测量波前像差的重复性及与OPD-Scan Ⅲ的一致性研究

目的:评价自适应光学视觉模拟器(VAO)测量全眼高阶像差的重复性及与OPD-ScanⅢ测量全眼高阶像差的一致性。方法:采用横断面研究方法。纳入2023-08/09在成都东区爱尔眼科医院屈光科就诊的近视患者204例204眼(均取右眼数据)。由同一位操作熟练的检查者分别使用两种设备进行检查,使用VAO测量4.5 mm瞳孔直径下3-6阶的高阶像差,VAO和OPD-ScanⅢ测量3-6 mm瞳孔直径下全眼总高阶像差(tHOA)、球差(SA)、彗差(Coma)和三叶草像差(Trefoil),评估VAO测量全眼像差的重复性及两种设备的一致性。结果:VAO测量全眼的高阶像差均显示较高的重复性(0.767≤ICC≤0.941、Sw<0.01μm、TRT<0.1μm)。4-6 mm瞳孔直径下VAO与OPD-ScanⅢ的Coma测量值无差异(P>0.05),其余瞳孔直径下全眼总高阶像差的测量值均有差异(均P<0.05)。VAO与OPD-ScanⅢ的3 mm瞳孔直径下各阶像差以及4、5 mm瞳孔直径下的SA、4 mm瞳孔直径下的Coma测量值的95%LoA<0.1,显示一致性较好,其余瞳孔直径下的像差测量值的95%LoA>0.1,显示一致性较差,两种设备3 mm(r=0.218-0.317,P<0.01)、4 mm(r=0.406-0.672,P<0.01)、5 mm(r=0.538-0.839,P<0.01;r=0.030-0.109,P>0.01)以及6 mm(r=0.369-0.766,P<0.01)瞳孔直径下高阶像差测量值差异较大。结论:VAO测量3-6 mm瞳孔直径下全眼高阶像差结果时具有良好的重复性,但VAO与OPD-ScanⅢ的3-6 mm瞳孔直径下的全眼高阶像差测量值存在差异性,一致性较差,临床应用不可互换。

重复压裂裂缝系统产能对比与分析

单井重复压裂的裂缝生成模式可以分为两种形式,包括在井筒处形成新的转向裂缝以及在原有裂缝的基础上形成扩充缝。如何评价重复压裂后不同形式裂缝系统下油气井的产能,对优化重复压裂施工方案至关重要。以重复压裂产生的两种不同复杂裂缝系统为研究对象,利用嵌入式离散裂缝方法建立数值模型,开展重复压裂后转向型和扩充型裂缝系统的生产规律研究,明确不同裂缝系统对井产能的影响。研究发现:储层及裂缝参数会在不同程度上影响重复压裂后井的产能,且对扩充型裂缝系统的影响程度始终大于转向型裂缝系统。考虑储层基质渗透率各向异性,正交于初始裂缝延伸方向的基质渗透率越大,重复压裂后增产效果越好,并且扩充型裂缝系统累计产量升高更显著。重复压裂裂缝与初始裂缝越趋向于正交,重复压裂后增产效果越明显,扩充型裂缝系统的增产率高于转向型裂缝系统。重复压裂裂缝渗透率和重复压裂裂缝长度均与重复压裂井产能提升呈现正相关,且扩充型裂缝系统的累计产量增大趋势更显著。结果表明,扩充型裂缝系统能更加有效地提高重复压裂井产能,为重复压裂增产机理与矿场应用结合提供理论指导。

快速刀具伺服系统位置域重复控制设计及其数字实现

在非圆零件车削过程中,快速刀具伺服(Fast tool servo,FTS)的运动精度直接影响零件的加工质量.主轴变速加工使得FTS的参考目标信号周期时变而不确定,这对实现其渐近跟踪提出了极大的挑战.本文利用FTS的位置域周期特性,提出一种基于位置域重复控制和时域速度反馈镇定的FTS系统复合控制设计方法,并给出位置域改进型重复控制器(Spatial modified repetitive controller,SMRC)的数字实现算法,实现对时变周期参考目标信号的高精度跟踪.首先,建立包含位置相关时变周期参考目标信号内模的SMRC,并引入位置域相位超前装置对镇定补偿器引起的相位滞后进行补偿,在此基础上构建复合控制律.然后应用小增益定理和算子理论,推导出控制系统的稳定性条件,在保持系统采样频率不变的条件下,应用插值法建立SMRC的数字实现算法,确保位置域重复控制和时域镇定控制器的同步执行.最后,通过仿真验证所设计的FTS控制系统具有满意的时变周期跟踪性能和鲁棒性,并通过与其他位置域重复控制方法的比较,说明所提方法同时具有更好的暂态和稳态性能.

基于比例重复控制的MMC-SST子模块电容纹波电压抑制策略

基于模块化多电平变换器的固态变压器(modular multilevel converter based solid state transformer,MMC-SST)是实现交直流混合配电网柔性互联及能量多向流动的关键装备。针对固态变压器输入级MMC子模块电容纹波电压过大,导致装置的体积和成本增加的问题,提出一种基于比例重复控制的MMC-SST改进纹波电压抑制策略。首先利用基于比例重复控制的电容电压闭环得到调整后的功率移相角。然后,通过双有源桥变换器将子模块电容纹波功率传递到低压直流母线,从而有效抑制MMC子模块的各频次纹波电压,达到减小电容值的目的。最后,仿真结果表明在网侧电压对称或不对称工况下,基于比例重复控制的MMC-SST子模块电容纹波电压抑制策略均具有良好的纹波电压抑制能力。

高频重复经颅磁刺激治疗帕金森病认知功能障碍患者的临床效果

目的探究对帕金森病认知功能障碍患者使用高频重复经颅磁刺激治疗的临床效果。方法选取82例帕金森病认知功能障碍患者,均为郑州人民医院2022年1月至2023年5月收入,按随机数表法分为对照组与研究组,各41例。以左前额叶背外侧皮质为刺激区域,对照组41例患者使用高频重复经颅磁刺激(25 Hz)假性刺激治疗,研究组41例患者使用高频重复经颅磁刺激(25 Hz)真性刺激治疗。将两组患者临床治疗前后的认知障碍水平、P300变化及心理水平进行比较。结果研究组与对照组患者在治疗前蒙特利尔认知(MoCA)评分差异无统计学意义(P>0.05)。研究组患者治疗1个月、3个月后MoCA评分高于对照组患者,差异均有统计学意义(P<0.05)。治疗前研究组和对照组P300波幅与潜伏期差异无统计学意义(P>0.05)。治疗后研究组P300波幅明显升高,潜伏期降低,与对照组相比差异具有统计学意义(P<0.05)。治疗前两组患者汉密尔顿焦虑评分(HAMA)与汉密尔顿抑郁(HAMD)评分差异无统计学意义(P>0.05)。治疗后与对照组相比,研究组HAMA与HAMD评分下降,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论高频重复经颅磁刺激是一种有效的治疗帕金森病认知功能障碍的方法,通过调控特定脑区的神经活动,改善患者认知功能水平,同时改善患者心理水平。