可调节俯卧位通气支架式头部气垫在重度ARDS患者中的应用

目的设计研制一种符合急性呼吸窘迫综合征(ARDS)患者俯卧位通气要求的支架式头部气垫,并于临床验证其应用效果。方法自行研制可调节俯卧位通气支架式头部气垫(简称头部气垫,专利号为ZL 201720526984.6)。以重症医学科收治的行俯卧位通气治疗的32例重症ARDS患者为研究对象。其中2017—2018年收治的14例患者为对照组,采用传统软枕安置进行俯卧位通气;2019—2020年收治的18例患者为观察组,采用头部气垫安置进行俯卧位通气。观察2组俯卧位通气相关并发症发生率、体位安置时间和俯卧位通气持续时间。结果2组人工气道非计划性拔管发生率比较差异无统计学意义(P>0.05);观察组人工气道非计划性阻塞、面部压力性损伤发生率低于对照组(P<0.05),体位安置时间短于对照组(P<0.05),俯卧位通气持续时间长于对照组(P<0.05)。结论采用自行研制的头部气垫,可以缩短患者体位安置时间,延长俯卧位通气持续时间,降低俯卧位相关并发症的发生率,适合ARDS患者俯卧位通气时使用。

规则波中局部气垫双体船气封阻力特性分析

为了研究局部气垫双体船艏艉柔性气封在波浪中的阻力特性,本文采用计算流体力学,基于流固耦合方法,对局部气垫双体船的艏艉气封进行柔性处理,研究不同波长下艏艉气封阻力以及船体阻力随波浪的变化情况,并与刚性气封形式的阻力计算结果进行对比。结果表明:局部气垫双体船在波浪中航行时,各阻力成分中船体阻力所占的比重最大,与气封的属性关联性不强,总阻力随不同波长的变化情况与船体阻力相一致;相比于刚性气封形式,柔性艏气封阻力所占总阻力的比值更低,基本在10%以下;在该计算案例中,无论是刚性气封还是柔性气封,艏气封阻力均低于艉气封。

波浪作用下局部气垫双体船柔性气封变形分析

为了研究局部气垫双体船柔性气封在波浪中的变形特性,本文基于流固耦合方法,采用计算流体力学对局部气垫双体船的艏艉气封形式进行了相应处理。在此基础上,分别研究了航速为3.6和5.0 m/s时,波长为5和7 m时艏艉气封在波浪中的变形和受力特性。结果表明:基于流固耦合方法对柔性气封进行处理时,需要通过各个裙指的非粘连来解决大变形带来的网格畸变;在给定杨氏模量为10 MPa下,艏艉柔性气封的变形是微幅的且近似呈现线性规律,变形的均值范围最大不超过0.5 mm;艉气封所受到的压力值均大于艏气封处的压力值,但总的压力值不大于19.0 kPa,这种规律在高速3.6 m/s时更为明显,也与艏艉气封的变形特性相吻合。

基于近似模型的复合材料导管支臂结构性能分析

为分析气垫船复合材料导管支臂结构性能并进行高效率结构设计,采用一种带有权重系数变量的组合神经网络近似模型替代结构有限元计算。根据各铺层设计参数对结构性能影响的灵敏度进行分析并分组,建立多个神经网络模型,结合权重系数与各模型输出得到响应预测值。基于复合材料可设计性,应用优化拉丁超立方试验设计方法从细观和宏观层面分析研究导管支臂性能中材料参数的作用。结果表明:所提复合材料导管支臂结构组合近似模型方法具有较高精度,纤维弹性模量和基体剪切模量对导管支臂结构材料力学性能具有主导作用;在组分材料属性一定情况下,纤维体积分数的增加能够提高结构刚度与稳定性,在不同受力状态下纤维体积分数与各铺层角对结构失效影响有差异,设计时需进行特殊考虑;所提方法可为复合材料导管支臂结构性能分析及支臂结构材料一体化设计提供理论依据。

基于SBD的局部气垫双体船快速性优化设计

局部气垫双体船是一种新型高性能船舶,其气垫高度、片体间距、气封泄流高度等因素对快速性具有重要的影响。文中基于SBD(simulation based design)技术,采用非支配解排序遗传算法分别对局部气垫双体船在越峰段与设计航速段的总阻力值进行双目标优化设计。结果表明:在优化目标所在的航速范围内获得了较好的效果,体现出该优化方法在局部气垫双体船阻力性能优化设计中的优越性。

气垫船航向的智能控制及仿真研究

研究气垫船航向优化控制问题,航向受到多种影响,具有非线性、时变等特点,常规PID难以建立精确的控制模型,控制精度低,影响航向控制。为了提高气垫船航向控制精度,提出一种粒子群优化算法、最小二乘支持向量机和常规PID相融合的气垫船航向控制算法(PSO-LSSVM-PID)。采用粒子群算法对气垫船PID参数进行在线整定,同时采用最小二乘支持向量机对航向变化进行预测,然后PID根据预测结果对气垫船航向进行超前控制。仿真结果表明,PSO-LSSVM-PID提高了气垫船航向控制精度,克服了常规PID控制算法存的缺陷,环境适应能力更强,可以保证气垫船安全航行。

一款新型多功能方舱式手术车的设计

目的:研制一种主要用于灾害事故伤病员救治的手术车,平时也可用于医疗资源匮乏地区和医疗下乡。方法:采用二类运输底盘,在上面加装抗颠簸缓冲装置,以提高车辆的通过性;后部装载可单边扩展的20 ft(1 ft=0.304 8 m)方舱,展开后手术区面积达17 m2;方舱四角配置升降装置,最大举升质量为8 t,最大举升高度为1 700 mm;前端技术保障模块的水箱容积为300 L,发电机组持续工作6 h以上;舱内配置车载空气净化系统使手术区空气洁净度达到Ⅱ级手术室标准;2个40 L气瓶能够实现不间断供氧。结果:该手术车最高行驶速度为90 km/h,到达现场后最短15 min即可实施手术救治。结论:该手术车适合各种路面,能够快速到达灾害事故现场,迅速展开进行手术救治,可满足灾害事故现场的医疗救援。

美国LCAC停泊基地分析

介绍美国LCAC本土与海外以及日本版LCAC(TACC)停泊基地,并对其各自特点进行分析,LCAC设有艏部矢量喷管低速操纵性好可实现密集停放。由于LCAC艇底结构及围裙侧部手指易受损,需要经常吊起检查,故在停泊基地设置轮胎式起吊转运车以便将LCAC吊起置于高支墩上作检查,以及移入艇库进行室内维修。探讨停泊基地可能存在的不足之处及应对方案,初步分析LCAC起吊转运的操作流程及转运车设计需考虑的因素。

在黄河铁路大桥保障中引入气垫技术的探讨

结合郑州黄河铁路大桥复杂的水文地质条件 ,论述了引进气垫技术、研制平战两用自航式气垫运输平台 ,保障郑州黄河铁路大桥平战时安全畅通并拓展经济增长点 。

刚性气封局部气垫双体船波浪运动数值分析

局部气垫双体船是一种以细长型双体船为基础并辅以部分气垫支撑的新型高性能船舶,其底部扁平宽大,气垫排水体积占到全船的30%左右。由于气垫的存在,该船在波浪中航行时会产生诸多非线性特性,这对船体的运动性能有着重要影响。三维势流理论由于可以考虑流场的三维效应,且在船舶水动力学领域得到了广泛应用,因此可以有效应用于船舶强非线性运动特性的研究,这也正好与气垫船的非线性力学研究相吻合。本文的研究是建立在垫升系统的刚性气封形式基础上,并计及气垫的非线性特性,因此,为了验证局部气垫双体船刚性气封形式下的数值计算方法,研究其在波浪中的运动特性,本文采用自由液面法,分别采用重叠网格和滑移网格来分析其在静水中的计算误差,进而基于最佳网格形式对其在规则波中的航行性能进行了数值模拟,并与试验值进行对比,研究了船体总阻力的计算精度和不同波长下的运动参数特性。结果表明:重叠网格相对于滑移网格有着更高的静水阻力计算精度,在v=5.0 m/s最高达到5.2%;数值计算中船体总阻力的幅值和均值都大于试验值,且在波长为7.0 m处误差最大;从对各个运动参数的研究看出,各运动参数的历时曲线和试验值相比没有明显的差异性,而幅值响应的计算值普遍小于试验值,但在λ/L为2.33时计算值明显大于试验值。

轮对更换装置中气垫支承系统偏载问题的研究和解决

对轮对更换装置中气垫支承系统容易出现的偏载问题进行了详细的讨论和分析计算,并提出了解决主动偏载的方法。

悬浮带式输送机在电厂运煤系统中的应用探讨

[目的]悬浮带式输送机作为一种运行平稳、高效、环保效益好的物料输送设备,已广泛应用于粮食仓储、港口、化工等领域,然而在电厂运煤系统中应用却较少。文章旨在探讨悬浮带式输送机在火力发电厂运煤系统中推广应用的可能性。[方法]在分析悬浮带式输送机工作原理和技术特点的基础上,结合某工程设计实例,针对悬浮带式输送机和常规托辊式带式输送机进行经济性比较分析。[结果]研究表明:悬浮带式输送机运行和维护费用较低,全生命周期的经济性好、环保效益高。[结论]悬浮带式输送机值得应用于火力发电厂运煤系统当中。

薄煤层工作面气垛支架控顶特征

本文介绍分析了气垛支架的技术性能和气垛支架对顶板的控制特点，在底板比压、与围岩接触应力、垂直应力、刚度特性和对顶板作用等方面与单体支柱相比，薄煤层气垛支架具有显著的优点。

气垛支架在急倾斜薄煤层中的应用

自移式气垛支架能根据不同的地质状况,将气垛支架作为薄煤层工作面的基本支护设备,提供相应的气垛支护工艺。自移式气垛支架是在原气垛支架基础上增加了自移装置,在充分利用气垛支架初撑力高、整体性好、伸缩比大、抗横向冲击载荷能力强、对顶底板比压低、稳定性高等特点的基础上,很好地解决了围岩控制的难题。

局部气垫双体船阻力与航态性能试验研究

为验证局部气垫双体船的航行性能,对其阻力特性和航态性能进行试验研究.基于船模试验测量了其在不同排水量和不同重心条件下的阻力值、升沉幅值以及纵倾角度,分析了阻力、航态等特性随进气流量的变化规律.结果表明:当气垫长度傅汝德数小于0.8时,船体阻力随气垫进气流量减小而降低,并且此时的越峰能力较强;当船速增加时,船体阻力随气垫进气流量增加而降低.重心位置适当后移能有效改善船体表面的阻力特性.船型特有的滑行壁面能使其越峰后快速达到滑行状态,保证越峰后的快速性和纵向稳定性.

基于SVM-ADRC的全垫升气垫船航向控制

为改善全垫升气垫船的操纵性,提出了一种基于支持向量机的参数自整定自抗扰控制算法.采用扩张状态观测器观测系统内外扰动并加以补偿,利用非线性误差反馈控制律提高控制性能.利用支持向量机辨识系统非线性关系,建立其瞬时线性化模型.结合最优控制的二次型性能指标思想,实现自抗扰控制参数的自整定.仿真结果表明:在恶劣环境扰动下,所设计控制器能够实现全垫升气垫船航向的精确控制,调节时间短、超调量小、自适应性强.

局部气垫双体船在规则波中的运动研究

结合模型试验和数值计算两种方法研究了局部气垫双体船在迎浪规则波中的运动.首先,通过模型试验对气垫压力进行监测,记录了其随波浪的变化情况,并与其他参数进行对比,得到了不同运动随波浪的变化规律;然后,采用数值计算方法对其在波浪中的运动响应进行预报,记录了气垫舱室内的速度矢量和自由液面变化,并将计算结果和试验现象进行对比分析.结果表明:气垫压力随波浪的周期性变化规律与升沉、纵摇运动相反,与加速度相同;数值计算能够对各个运动的周期性振荡进行合理的预报,且各运动参数的幅值响应在高频区具有相当的精度,但数值计算对纵摇响应的预报误差较大,须要改善气囊形式提高精度.