磨粒变切深划擦陶瓷声发射及其时间序列建模

实验研究了不同切深下单颗金刚石磨粒分别划擦氧化铝和氧化锆陶瓷时的声发射信号的频谱和特征值,并对金刚石磨粒划擦氧化铝和氧化锆陶瓷时的声发射信号建立合适阶次的时间序列自回归滑动平均模型.研究结果表明,随着切深的增大氧化铝的划擦声发射信号在0～110 k Hz主频段的能量增大,并且声发射信号最大幅值在较高频率;随着切深的增加氧化锆划擦声发射信号在0～100 kHz主频段的能量减少,并且声发射信号最大幅值在较低频率;同时划擦声发射信号特征值会随着切深的增大而增加.合适的自回归滑动平均模型与单颗金刚石磨粒分别划擦氧化铝和氧化锆陶瓷时的声发射信号有较高的相似度,其特征参数与单颗磨粒切深之间也具有良好的线性关系,说明合适的自回归滑动平均模型能较好地表征单颗金刚石磨粒划擦氧化铝和氧化锆的声发射信号特征,并可实时分析单颗金刚石磨粒划擦陶瓷的深度.     

基于多重性能水准的直立锁缝屋面系统风灾易损性分析

直立锁缝屋面系统作为风敏感结构,在不同等级风荷载作用下,易遭受不同程度的损伤甚至破坏. 为减少风灾损失,提出了基于多重性能水准的直立锁缝屋面系统风灾易损性分析方法. 通过建立直立锁缝屋面系统力学模型分析其失效模式以及风致破坏过程,提出以屋面板大肋边节点相对位移作为量化指标,划分并推导了三阶段性能水准及量化模型;结合概率可靠度的风灾易损性分析方法,并以某典型工程为例进行直立锁缝屋面系统风灾易损性分析. 算例结果表明,本文方法获得的易损性曲线能很好地预测直立锁缝屋面系统损伤状态,其中轻度损伤、中度损伤、重度损伤以及风揭破坏状态对应的风速范围分别为0~14.9 m/s、20~26.8 m/s、30~46.9 m/s和大于46.9 m/s,可为直立锁缝屋面系统工程设计和实践提供参考.     

构造形式对复合叠合板弯曲刚度的影响

针对近年来混凝土叠合板向大跨度发展的需求,提出一种内填轻质蒸压加气混凝土砌块的复合叠合板. 开展了不同参数变化（纵肋、加气块、横肋）的复合叠合板与现浇普通混凝土板的受弯性能对比试验,分别从承载能力、弯曲刚度、截面整体工作性能等影响受弯性能的力学指标参数开展研究;对比分析了常规现浇板与复合叠合板受弯性能的异同,重点研究了不同参数变化对复合叠合板弯曲刚度的影响机理;在此基础上,提出适用于不同受力阶段的复合叠合板短期弯曲刚度计算公式. 结果表明：复合叠合板与普通混凝土现浇板的受弯破坏过程类似,破坏前均有较明显特征,且裂缝分布也基本相似,呈典型的单向板受弯破坏模式,现浇板的开裂荷载高于复合叠合板,但屈服荷载及极限承载能力均低于复合叠合板;不同的构造形式对复合叠合板的受弯性能有一定影响,依据本次试验,其影响因素从大到小依次为：纵肋>填充块是否外露>横肋.     

利用新兴技术揭开深海生物神秘面纱

<正>深海的生态系统是非常独特的,极端的环境孕育着丰富的生物资源。由于深海勘测技术和设备的缺陷,使得如今的海洋仍是一个待探索与待开发的领域。探索深海有多困难？深海的探索取得了哪些成果？探索深海对人类有什么意义？深海采矿对深海生态环境又会造成什么影响？     

3D打印菱形聚合物厚度对尾砂充填聚合物抗弯性能和微观结构影响机制

下向进路式充填法是开采破碎矿体行之有效的方法之一。在此环节中,充填体人工假顶的稳定性对于保障人员和设备安全是至关重要的。本文基于3D打印技术,探索制备了一种掺加菱形复合结构的尾砂充填聚合物。采用三点弯曲和数字图像关联（DIC）技术等综合手段,探讨菱形复合结构不同层高和灰砂比影响下尾砂尾砂充填聚合物的抗弯特性。试验结果表明:层高为14 mm的3D打印菱形聚合物组合试样具有极强的挠曲特性,最大挠度值达30.1 mm;而层高为26 mm的3D打印菱形聚合物组合试样在挠曲特性方面略差,但其抗弯强度较高,为2.83 MPa。本文研究结论能为下向充填体采矿法人工假顶构筑提供一定的理论参考依据。     

“半浮动”取心保压球阀的设计研究

现行机械式保压球阀受限于井下狭小空间,保压能力弱、保压成功率低、灵活性差.针对以上问题,提出一种“半浮动”取心保压球阀设计构想.基于保压取心技术要求,采用数值仿真及理论计算,设计研发了一种“半浮动”球阀保压控制技术,创新设计的“半浮动”承压结构改变了球阀承压位置,有效增强了球阀承压能力.提出了一种气动式的新型控制方式,球阀启闭可控,可以有效解决大斜度井、水平井作业中球阀关闭难题.分别对“半浮动”及固定球阀阀体、阀座进行了有限元对比分析,“半浮动”球阀承压能力达到70 MPa,保压能力显著提升.通过理论计算确定了球阀的转矩及最小气体压力.研究结果可为保压取心技术的发展提供一定技术支撑.     

一致质量矩阵在向量式有限元中的应用

为研究一致质量矩阵在向量式有限元分析中的应用,采用第二类拉格朗日方程建立向量式有限元的质点运动方程,从能量原理推导了一致质量矩阵、集中质量矩阵和力矩阵,并引入节点位移约束,对两种质量矩阵在杆系结构中的向量化方程及含义作了对比.进一步通过受冲击荷载的无约束杆算例和受突加荷载的平面桁架算例,对比了采用两种质量矩阵的向量式有限元、刚体动力学及ANSYS分析软件得到的动力响应.结果表明:在瞬态动力分析中,采用一致质量矩阵比集中质量矩阵得到的结果更精确.当计算刚体平动时,两种质量矩阵的计算结果接近;而当计算刚体转动时,采用一致质量矩阵的向量式有限元方法具有较好的计算精度和效率,从而验证了一致质量矩阵在向量式有限元中的适用性和精准性.     

基于圆周光强检测的血管OCT图像导管的去除方法

在血管OCT（Optical Coherence Tomography）图像中,OCT图像中导管在不同位置的成像,很大程度上影响了血管内其他目标检测及识别的结果。为了减少图像中导管对上述研究结果的干扰,提出一种快速检测和识别导管区域的自动化方法。该方法先在图像中心处划分检测圆的圆心坐标变化区域,在极坐标下建立圆周光强检测模型。然后,利用每个检测圆上其半圆周的像素均值差构建描述当前检测圆的特征数据。针对导管成像失真问题,采取动态地变换检测圆的圆心坐标和半径的方法。对4组血管OCT图像（约300幅/组）进行实验,实验结果表明,导管检测的准确率达到97.35%,且平均每幅图像的检测时间约为0.7秒。     

人类神经元发现微型计算机

正仅仅依靠输入电缆,人类神经元就可以完成以前只能在整个神经网络中看到的复杂逻辑计算。这里重申一下:人类的神经元远比我们最初认为的更强大。如果深度学习算法——一种风靡全世界的、基于大脑的人工智能方法——能备受关注,那么人类神经元也可以。这些都是非常规的,带有火药味儿的话。70年来,神经元一直被认为是大脑的基本计算单位。然而,根据2020年1月发表在《科学》杂志上的一项新研究,我们大脑皮层——大脑最外层的硬壳——中的神经元,似乎已经以一种独特的进化来维持它们的输入电缆中难以置信的复杂计算。这就好像有人最终找到了证据,证明了计算机的电线实际上是由微型处理器组成的,在将结果发送到CPU之前,每个处理器都执行计算。这很奇怪,也是有争议的。然而,这也是首次在人类神经元中发现的事实。     

获诺奖十年后,端粒仍未照亮长寿研究之路

正衰老的难题令人着迷,而面对人口老龄化,我们需要一些新思路。我们的细胞有一个基因沙漏。细胞通过分裂来维持生命,而分裂得到的细胞中的23对染色体几乎完全一致,但存在一种意有所指的变化:每次分裂后细胞染色体会缩短一点点。十年前,一组科学家因发现了这种持续缩短的DNA序列——端粒——获得诺贝尔生理学与医学奖,它位于染色体末端。细胞的分裂存在一个极限,称作海弗里克极限,在细胞经历过一定次数的分裂后,其端粒变得过短,这时的细胞便自知是时候平和地走向终点了。当细胞逐渐死亡,器官所剩的时间消失殆尽,我们也就身亡命殒。