基于水平集带方法的柔顺机构拓扑优化研究

水平集方法在拓扑优化问题中采用隐式函数的零水平集描述结构边界,由于可以方便的表达结构拓扑变化并使结构边界保持清晰和光滑的特性,水平集方法很快成为拓扑优化领域的重要方法之一。但是由于水平集方法在优化过程中存在拓扑变化的不连续性,容易出现数值不稳定、初始设计依赖性等问题。近年来水平集带方法的提出可以有效改善这一现象,成为提升水平集方法拓扑表达能力的重要手段。本文将水平集带引入到参数化水平集拓扑优化方法中,并对其在柔顺机构优化设计问题中的应用开展研究。水平集带方法在水平集函数的零水平集附近引入水平集带区域,采用水平集函数插值可以得到带宽范围内[0,1]区间连续分布的材料密度,并在优化过程中通过逐渐减小水平集带的宽度使带宽范围内的材料密度逐渐收敛至0-1分布。该方法结合了变密度法的优势,使优化过程中材料密度变化保持连续,可以提升参数化水平集方法的稳定性,得到更优的目标函数值,并有效改善水平集方法的初始设计依赖性问题。本文通过多个柔顺机构的拓扑优化算例从不同初始设计、不规则设计域及几何非线性等多方面分析和验证了该方法的有效性,计算结果表明该方法对面向实际工程的复杂设计问题具有较好的适用性。

基于随机森林和长短期记忆网络模型的高压气井环空带压预测方法

高压气井在生产过程中持续的环空带压容易引起套管柱变形或挤毁,是高压气井完整性失效的主要原因之一。为解决传统方法环空带压预测精度不高的问题,以鄂尔多斯盆地苏里格气田某高压气井为例,首先利用主成分分析法和相关系数法找到影响环空带压的主要因素,然后使用高压气井井筒温压场理论值和孤立森林模型对主成分进行物理解释和数据清洗,再对清洗后的数据使用随机森林(RF)和长短期记忆网络(LSTM)模型建立了环空带压定量预测模型,并对两类模型进行权重组合,最终建立了精确度高于任意单一模型的RF—LSTM组合环空带压预测新模型。研究结果表明:(1)环空带压的主要影响因子有温度分量、压力分量、产量分量、腐蚀程度、生产状态,而温度分量与环空带压间存在最高关联性;(2)通过错误格式、离群点及基于井筒温压场的数据清洗,可以得到数据清洗后的环空带压影响因素训练集;(3)通过平均绝对误差法(MAE)能够建立误差分数小于任意单一模型,而拟合优度介于两者之间的组合模型,因此可以将具有高拟合优度和低误差分数的两类模型结合,从而组合出同时满足两种分数的组合模型。结论认为:(1)运用大数据挖掘技术及算法进行环空带压定量预测,方法新颖,预测精度高,结果可行;(2)该方法为现场环空带压预测和风险管控提供了决策工具参考,为实现环空带压风险实时预测、预警和管控提供了理论支撑。

盐城坳陷带典型区域新近系盐城组第Ⅴ承压含水层特征方法研究

盐城市区地处苏北盐城坳陷带,境内的新近系盐城组孔隙含水层深达1000~1300m。前人对400m以下的第Ⅴ承压含水层划分、研究较为粗略。通过岩芯分析、物探、野外调查、水化学分析、数值模拟等多种方法的综合运用,重新划定了第Ⅴ承压含水层的赋存边界,深入研究了区域该含水层的赋存特征,同时计算了其可持续利用资源量。研究成果可为盐城坳陷带其他区域该含水层的研究提供科学的借鉴。

以问题导向为中心的方法在麻醉科实习带教中的应用

探究以问题导向为中心的方法在麻醉科实习带教中的应用效果。方法 2021年8月-2022年12月,选择麻醉科实习生50例进行前瞻性研究,选择随机数字表法分组,有实验组及对照组,各有25例实习生,分别实施以问题导向为中心的教学方法、常规教学方法,对两组实习生的带教成绩、教学质量、教学满意度实施统计比较。结果 带教前比较两组实习生的带教成绩得分,无差异(P>0.05);带教后两组实习生的带教成绩得分明显升高,观察组实习带教得分高于对照组,有差异(P<0.05)。观察组教学质量得分高于对照组,有差异(P<0.05)。观察组教学满意度大于对照组,有差异(P<0.05)。结论 在麻醉科实习带教中应用以问题导向为中心的教学方法,可有效提高实习生的带教成绩、教学质量、教学满意度,值得临床推广。

规范化带教在新生儿科实习带教中的应用方法及价值研究

本研究旨在探索规范化带教在新生儿科实习中的应用方法及其所带来的教育价值。方法 采用文献综述和实证研究相结合的方式,首先通过对相关文献的梳理和分析,总结规范化带教的概念、特点以及在医学教育中的应用情况。随后,设计实证研究,采用问卷调查、访谈等方式收集数据,分析实习生和带教者对规范化带教的认知、态度及其在实习过程中的实际效果。结果 文献综述显示,规范化带教在新生儿科实习中具有显著的优势,能够提升实习生的实践能力、个性化学习、量化评估等方面。结论 规范化带教在新生儿科实习中是一种具有潜力和价值的教育方法。然而,其应用仍存在一些局限性,如缺乏灵活性和过度依赖评估表格。因此,未来需要进一步完善规范化带教的方法和策略,以提高实习教育的效果和质量,为医学人才的培养做出更大的贡献。

探究心胸外科轮转医生规范化培训带教的方法与效果

旨在深入探讨心胸外科轮转医生的规范化培训和带教方法,以及这些方法的实际效果。方法 选取了该院心胸外科2021-2023年期间参与轮转医生培训的36名医生作为研究样本。根据他们的培训和指导方式,这些医生被分为两组,每组18人。研究组采用了标准化的培训和指导方式,而参照组18人则使用了传统的培训和指导方法。最后观察两组医生的学习效果。结果 ①研究组的轮转医生在理论、技能和平均成绩上都有显著的提升,P值小于0.05,t=3.35,3.57,3.05,P<0.05;②研究组的医生一次性通过率高达94.44%(17/18),这明显超过了参考组医生的66.67%(12/18)(x2=5.46P<0.05);③研究组中的医生在各个方面的评分都明显超过参照组,这种差异是显著的(P<0.05)。结论 对心胸外科轮转医生进行规范化的培训和指导可以显著提升他们的综合技能,同时也能增强他们在培训和指导方面的水平与能力。

多元化教学方法在病理科住院医师规范化培训带教中的应用价值

探讨多元化教学方法在病理科住院医师规范化培训带教中的应用价值。方法 选择2014年10月-2023年9月参加病理科住院医师规范化培训学生26名为研究对象,随机数字表法分组,每组13名。对照组用常规方式带教,试验组用多元化教学方法带教。结果 试验组理论知识考试成绩约84.28分,对照组约71.59分;病理阅片考核约85.06分,对照组约74.10分;实践操作考核约87.51分,对照组约75.03分。三项考核指标实验组均高于对照组,P<0.05。试验组学习积极性评分约18.30分,对照组约16.89分;教学方法趣味性评分约18.21分,对照组约16.70分;独立思考能力评分约18.27分,对照组约16.87分;求知欲评分约18.32分,对照组约16.54分;综合分析能力评分约18.40分,对照组约16.57分。五项评价指标实验组均高于对照组,P<0.05。试验组教学满意度100.0%,对照组69.23%。实验组高于对照组,P<0.05。结论 采用多元化教学方法在病理科住院医师规范化培训带教中的教学效果显著。

后浇带区域受力性能及临时支撑布置方法研究

对后浇带区域受力性能及临时独立支撑布置方法进行了研究.首先基于力学原理建立后浇带区域变形的计算模型,根据规范取后浇带所在跨跨度的1/1000作为支撑布置的挠度控制指标,推导出支撑布置计算判据,以此判定需要布置支撑的后浇带区域,提出后浇带临时支撑布设方案;然后总结支撑布置规律,给出支撑布设位置速查表;最后以具体工程为例验证所提出的支撑布设方案的适用性.

基于Omega涡识别方法的径流式水涡轮尾水管涡带特性

为了研究水涡轮尾水管的涡带特性与Omega涡识别方法对尾水管涡带的识别效果,对比了Q准则和λ_(2)准则以及Omega涡识别方法对尾水管涡带的识别效果,并基于Omega方法和降维的Omega方法分析了不同工况下尾水管的涡带特性.结果表明:对于径流式水涡轮,通过合理调整阈值,Q准则和λ_(2)准则以及Omega涡识别方法均能识别到清晰合理的尾水管涡结构,而Omega方法阈值选取区间较小且具有不敏感性;水涡轮尾水管在小流量工况时会出现较长的涡带,不利于机械的稳定性.同时运用二维Omega涡识别方法与拟涡能指标,在不同工况下对尾水管各监测面进行定量分析,确定涡量浓度高的区域,研究尾水管的能量耗散规律.结果发现,尾水管进水口到弯管之间的区域涡量浓度最高,能量耗散最大,流态最不稳定,这可为该型式水涡轮的结构优化提供理论参考与数据支撑.

基于LM方法的麻花钻刃带宽度测量研究

提出一种基于二值化的麻花钻刃带宽度检测方法。首先对目标边缘进行锐化,然后用巴特沃斯高通滤波提取边缘信息;其次通过改进的大津二值化算法对疑似边缘点进行阈值分割,获取边缘点坐标;再次使用列文伯格-马夸尔特(LM)方法对边缘附近的点进行拟合,得到刃带宽度曲线并求其拐点,求取麻花钻刃带宽度的数据。最后进行对比实验,用LM方法对未处理的M35直径2.5 cm的刃带图像进行处理得到刃带宽度1.467 mm,测量误差0.467 mm。改进后的测量结果为0.853 mm,测量误差为0.147 mm。

陕蒙矿区深部开采导水裂隙带发育特征与高度预测方法

导水裂隙带发育高度是矿井防治水及安全开采的重要依据。由于陕蒙矿区地层沉积环境和沉积过程的特殊性,使得该区域导水裂隙发育高度与传统认识差别较大。考虑到目前围绕陕蒙矿区导水裂隙带发育高度计算方法缺失问题,以鄂尔多斯市营盘壕煤矿2217工作面为工程背景,采用UDEC模拟研究了不同开采进度下导水裂隙带发育规律及演化特征,分析了大能量事件与导水裂隙带发育的关联关系,进而基于GA-SVR算法,建立了区域导水裂隙带发育高度精准预测方法。结果表明:直罗组砂岩巨厚的特性使得其在覆岩运动中表现出坚硬岩层的特点,裂隙带在其下充分发育,稳定后也形成“马鞍形”;微震监测数据能精准反映区域导水裂隙带发育高度,预测相对误差仅为3.90%;建立的导水裂隙带高度预测模型的决定系数R^(2)为0.81,相对平均误差r为14.55%,预测精度显著优于经验公式(R^(2)<0,r=59.57%)。研究成果对于陕蒙矿区保水开采与安全生产设计及矿井水防治具有重要的实践意义。

川西高山峡谷地带宽窄带融合应急无线通信系统建设方法研究——以四川省雅安市建设为例

应急无线通信是应急管理信息化建设任务中至关重要的一部分,在灾害事故抢险救援过程中发挥着通信兜底的关键作用。川西高山峡谷地带地形复杂,自然灾害多发频发,应急无线通信网络需要具备更强的抗毁性和覆盖率。本文以四川省雅安市应急无线通信系统建设为例,研究采用“基站信号覆盖+无线链路组网”的方法理论,构建宽窄带融合的应急无线通信组网架构。研究提出“骨干网高点传输+次级网低点互联”相结合的多层级、多环路无线传输网络建设方法,提升网络抗毁性、容灾性和稳定性,为灾害事故抢险救援现场情报获取、音视频传输、指挥调度等业务提供高效可靠的通信保障能力,最大程度降低灾害事故损失。

带倾角长艉轴的新型安装方法

若船舶艉轴长度过大,则无法直接从艉轴支架与艉轴管之间的空间将艉轴送入艉轴管;若轴系中心线与船舶基线存在倾角,则无法将艉轴直接水平送入艉轴管。针对上述情况,利用专用工装托架和模块化运输车,对带倾角长艉轴的安装过程进行分解。以长度为17 m、倾角3°的艉轴为例进行三维仿真模拟。结果表明,所提出的安装方法可行。

医学影像技术专业CT室实习带教方法探讨

本文着重探讨了CT室实习带教的现状与教学方式的创新改进。在概述医学影像技术特别是CT技术的发展以及实习教学面临的挑战基础上,本文通过评估实习生的实际操作能力和现行带教模式的效果,揭示了实习教学中存在的问题,提出了一个整合理论和实践的教学方法框架,并强调实施互动式和个性化教学的重要性,以增强实习生的操作技能和实际应用能力。本文最终总结了改善CT室实习教学方法的可行性及其对提高教学水平的积极影响。

基于SSA-LSTM采动覆岩裂隙带高度预测方法研究

采动覆岩裂隙带高度决定了卸压瓦斯抽采钻孔终孔或巷道层位布置参数,为进一步提高其预测精度,采集了不同矿区的361组数据,分析了采动裂隙带高度与采高、煤层倾角、工作面斜长、采深、硬岩岩性比例系数之间的关系;采用深度信念网络(DBN)、长短期记忆网络(LSTM)、Elman神经网络(ENN)等3种机器学习算法对采动裂隙带高度进行五折交叉验证,基于判定系数、均方根误差、平均绝对误差、平均绝对百分比误差等常用评价指标,筛选出LSTM为初步预测模型;采用遗传算法(GA)和麻雀搜索算法(SSA),对采动裂隙带高度LSTM预测模型进行优化,得到LSTM、GA-LSTM、SSALSTM 3种模型的预测结果。结果表明:SSA-LSTM预测模型较LSTM、GA-LSTM预测模型预测结果更优,其判定系数、均方根误差、平均绝对误差、平均百分比误差分别为0.991、0.329、0.148、0.017,各精度评估指标均符合判定要求,所构建的采动裂隙带高度预测模型精度较高且具有一定普适性。

基于MMF理论的碳纤维单向带复合材料细观强度的计算方法

针对单向带复合材料结构的承载能力和损伤失效特点,基于微观力学失效(MMF)理论对单向带复合材料的失效机制及损伤过程进行分析和预测,提出了一种确定单向带复合材料细观强度的跨尺度分析计算方法。以T300碳纤维/环氧树脂单向带复合材料为研究对象,首先建立单向带复合材料的细观尺度代表体积单元有限元模型,并采用应力放大因子方法实现单向带复合材料的宏观应力与细观应力的转换;然后结合单项带复合材料的宏观强度实验结果,设计单向带复合材料细观强度参数的求解流程,确定单向带复合材料的纤维及基体组分的细观强度。对于碳纤维/环氧树脂单向带复合材料,采用跨尺度分析计算方法可以得到碳纤维和环氧树脂基体各关键点所承受应力的极大值,其结果可用于单向带复合材料结构的疲劳强度预测。

短路枝节加载微带传输线滤波器设计方法研究

对于微带线滤波器为代表的传输线滤波器设计,给定技术指标,如何快速准确地确定其拓扑结构和结构参数是其中的关键。由于分布参数效应,导致传输线滤波器设计比较困难。针对一种短路枝节加载微带传输线滤波器,深入研究了其物理机制,给出了解析设计方法。首先导出了滤波器的传输矩阵,接着通过cot变换关系对传输矩阵进行变换,最后将其与根据技术指标综合得到的理想传输矩阵进行比对,从而能够快速地确定滤波器的结构参数初始值。为了验证所述设计方法,设计了一个中心频率为3.0 GHz,绝对带宽为2.0 GHz,回波损耗小于-20 dB的三阶带通滤波器实例,并进行了加工测试。测试结果表明,理论、仿真和测试结果相吻合,验证了设计方法的有效性。

一种破碎带及软弱带岩矿心缩分采样技术方法

本文针对破碎带和软弱带岩石和矿物采样方法已不足以满足当前的实际采样需求,提出一种有效的缩分采样技术的观点。在地质勘探和矿产资源的开发行业起到促进作用。在地质勘探和矿产资源评估中,破碎带和软弱带是岩石工程中常见的地质情况,为了更深入地研究这些地质情况,需要进行详细的地质勘探和岩矿采样工作。然而,由于破碎带和软弱带岩石的破碎程度高、稳定性差,呈小岩块、岩屑、盐粉,传统的岩石和矿物采样方法已不足以满足当前的实际采样需求。因此,开发一种有效的缩分采样技术对于提高样品的代表性和分析准确性至关重要。本技术方法针对破碎带和软弱带岩石的特点,提出了一种破碎带及软弱带岩矿心缩分采样技术方法,通过改进的岩矿采样方法,使得在这些地质条件下的采样工作变得可行和有效。

冷轧厂热镀锌机组薄带钢焊穿原因分析及方法控制

针对热镀锌机组生产薄带钢时遇到的焊穿问题,分析了其产生的原因来源,并提出了主要的控制方法。同时为了提高热镀锌的生产速度,避免来料吨位小、焊接频繁影响生产节奏,提出了优化焊接周期的措施,从焊机方面为生产节奏和产品质量的提高提供有力的保障。

鞍座边界的应力带桥计算方法

为了准确分析应力带桥中应力带的受力情况,提出了鞍座支承应力带的计算方法。首先建立应力带在均布荷载作用下的弯矩平衡微分方程,再以应力带在鞍座分离点处挠度约为零、曲率半径为鞍座半径的边界条件来确定微分方程一般解的待定系数,最后根据几何协调关系反算鞍座的支承长度,通过迭代进行求解。为验证该方法的正确性和实用性,将该方法的计算结果与有限元模拟计算结果和铰支边界计算式的结果进行比较。结果表明:该方法的计算公式正确,能高效地找到应力带在鞍座上的分离点,比铰支边界计算式的准确度更高,更适合在实际工程中应用。