数字孪生的模型、问题与进展研究

近年来,关于数字孪生的研究方兴未艾。数字孪生作为一个新的范式或者方法体现出了巨大的潜力,但是,这一概念的内涵和范围尚不确定,尤其是对数字孪生模型概念的界定很不清晰。根据模式类别可以将其分为通用模型和专用模型,其中专用模型仍是当前的研究热点,研究内容主要体现为对具体项目使用数字孪生方法进行建模,也包括对专用模型进行开发。这些具体项目除了传统制造业所涉及的零件测量和质量控制,增材制造,设计和工作过程,以及系统管理外,还包括在生物医药、石油工程领域的应用等。开发专用模型的工具和技术呈现多元化,有通用工业软件、专用工业软件、仿真平台和自研二次开发工具等等。数字孪生通用模型的研究对象不针对某一具体项目,而是研究如何将模型受控元素表示为一组通用的对象以及这些对象之间的关系,从而在不同的环境之间为受控元素的管理和通信提供一种一致的方法。数字孪生通用模型的研究主要分为概念研究和通用模型的实现方法,两者的研究热度相当。其中概念研究从宏观角度的产品生命周期管理,到描述系统行为,如一般系统行为和系统重新配置,再到具体工作流,如设计方法、产品构型管理、制造系统、制造过程等,研究内容较为发散,尚没有出现特别突出的热点。关于数字孪生通用模型实现方面,主要研究了建模语言的构建、模型开发方法的探索、具体工具的使用、元模型理念的植入和模型算法的探索。数字孪生模型是数字孪生研究的核心领域之一,其未来的研究重点是如何将不断涌现的各不相同的数字孪生体的外部特征和内在属性归纳为可集成、可交互、可扩展的模型,便于更高效地实现信息在物理世界和数字世界之间流动,从而实现数字孪生的普遍应用,继而支持CPS(网络物理空间)和CPPS(网络物理生产系统)的建设。因此,数字孪生模型研究下一步需要解决的问题是如何对接标准参考架构,如德国提出的工业4.0参考架构模型RAMI4.0和中国的智能制造系统架构IMSA等;关于数字孪生模型需要建立统一的描述方法并确立一致的结论,以规范各自独立发展建立起来的模型,从而改善模型的互操作性和可扩展性,否则,随着系统规模的扩大模型效能会显著下降;中国数字孪生模型的研究急需国产专业工业软件和建模软件的支持,以便中国学者深入开展更加符合国情的深入研究。     

非繁殖季节发情与乏情哈萨克羊下丘脑差异表达基因分析

通过构建数字基因表达谱(Digital Gene Expression,DGE)文库,筛选出非繁殖季节乏情与营养诱导的发情哈萨克羊下丘脑差异表达基因,为丰富绵羊发情机制奠定基础。本研究选取36只哈萨克羊随机分为补饲组和对照组各18只。非繁殖季节采集3只乏情和3只补饲后发情的哈萨克羊下丘脑,构建DGE文库并进行差异基因数字表达谱分析。结果表明:通过补饲能够使处于非繁殖季节的哈萨克羊发情,其发情率为44%,而对照组没有发情现象。经差异基因数字表达谱分析,补饲组发情与对照组乏情下丘脑共筛选出828个差异表达基因,其中728个上调,100个下调。GO功能富集分析表明,差异表达基因主要在神经元胞体、轴突、细胞膜上表达,具有调节GTP酶的活性等功能,这些基因还参与细胞通讯、信号调控、神经冲动传导、细胞定位等生物过程。通过Pathway分析发现,差异表达基因显著富集在Gn RH信号通路、神经营养因子的信号转导通路、胰岛素信号通路等31条信号通路。结合DGE文库及已有文献筛选出GNAQ、ERα、PI3K、POMC可能是参与营养诱导的调控哈萨克羊非繁殖季节发情相关通路的关键基因。     

茶叶籽油超临界CO_2提取工艺试验

以茶叶籽为原料,采用超临界CO2提取工艺提取茶叶籽油,研究了提取压力、温度、时间对茶叶籽油提取率的影响。结果表明:超临界CO2提取工艺提取茶叶籽油的最佳工艺条件为提取压力30 MPa,提取温度55℃,提取时间2 h。     

双(2-苯并咪唑基)辛烷的合成及其晶体结构

以邻苯二胺和癸二酸为原料合成了双(2-苯并咪唑基)辛烷,其结构经1H NMR,IR,元素分析和x-射线单晶衍射表征.1属Monoclinic晶系,C2/c空间群,晶胞参数为:a=22.334(9)nm,b=9.638(4)nm,c=9.899(4)nm,a=90.00°,β=114.431(6)°,γ=90°,Dc=1.184g·cm-3,Z=4,最后一致性因子为R1=0.0923,wR2=0.2089.目标分子通过分子间N-H…N氢键作用相互堆积,形成空间三维结构.     

新型钢-砼组合结构构件的研究与应用

在工程设计和施工中，对钢管砼及型钢砼-钢筋砼组合的结构提出了许多问题．据此，对这种新型钢-混凝土组合结构构件进行了一系列的试验研究及工程应用．本文是对近8年来研究工作的归纳、总结．其中，提出的较优化的钢筋砼环梁节点、钢加强环节点、钢管砼柱与钢筋砼柱节点、钢骨砼柱与钢筋砼梁节点、钢骨砼柱与组合梁节点及组合梁设计方法、预应力叠层空腹桁架等，都已应用于实际高层建筑中．文中提出的建议，可供工程设计参考使用．     

外贸信息网络管理系统设计与实现中的关键技术

介绍了一个外贸信息网络管理系统的总体拓扑结构和功能结构，着重介绍了系统在设计和实现中采用的关键技术．关键技术包括：信息处理自动化；软件开发工具及多窗口技术等．     

硝酸胍热分解特性及其动力学分析

采用5、10、15、20K/min的不同线性升温速率,研究硝酸胍（GN）的热分解过程,通过Flynn-Wall-Ozawa （FWO）法、Kissinger Akahira and Sunose （KAS）法和Coats-Redfern （CR）法进行热动力学分析,并利用热力学理论求解相关热安全性参数。结果表明,硝酸胍在450~700K的温度范围内呈一步失重,热重法（TG）的平均外推起始温度为580.28K;当转化率为0.1~0.9时,FWO法和KAS法得到的平均表观活化能分别为140.43kJ/mol和137.82kJ/mol,自燃倾向等级为Ⅰ级;CR法表明Avrami-Erofeev （A2）为硝酸胍的最适机理函数模型;在310~370K的温度范围内,硝酸胍的比热容随温度的升高而逐渐增大,平均值为3.148J/（g·K）;自加速分解温度（T_SADT）和自发火温度（T_be0）分别为530.15K和548.10K;活化熵（ΔS^≠）和活化焓（ΔH^≠）随升温速率的增大而减小,活化自由能（ΔG^≠）和反应速率常数随升温速率的增大而增大。     

浅析篮球初级裁判临场心理压力及解决方法

不少篮球初级裁判员,特别是非篮球专项的裁判员在临场前或临场中,自觉或不自觉,或多或少的会受到多方面的不利影响,产生心理压力,从而影响自身水平的发挥甚至会影响比赛的顺利进行。文章通过对部分篮球初级裁判的问卷调查、文献资料和亲身经历,针对篮球初级裁判员在临场执裁过程中产生心理压力的成因,据此提出相应的解决方法,旨在使初级裁判员的能力和自信心得到提高,为成为高水平的裁判员奠定基础。     

利用烧结脱硫灰-高炉矿渣-水泥熟料制备胶凝材料

为了解决炼铁高炉矿渣、脱硫副产物大量堆积产生的环境问题,实验中利用钢渣、脱硫灰及水泥熟料制备复合胶凝材料.在加水预处理的条件下,随着脱硫灰掺量的增加,胶凝材料的强度呈先增加后变小的趋势,当脱硫灰的氧化温度为550℃、氧化时间为30 min以及掺量为5％时所制得的胶凝材料可获得较好的反应性能.该胶凝材料强度能够达到GB 1344-1999中52.5R水泥强度的要求.     

秦岭石瓮种子植物区系研究

石瓮地处秦岭南坡柞水县境内,共有野生种子１１３科,４２１属,８１３种。通过对该区种子植物的科、属、种分析统计,归纳该区种子植物区系特点如下：１）植物种类较为丰富;２）地进成分复杂,分布类型多样,区域联系广泛,与世界各大洲有密切的联系;３）区系起源古老;４）区系性质明显是温带性,且以北温带成分为主,区系过渡性明显;５）本区植物区系８０．４４％的成分与华中植物区系共有,具有华中植物区系特征。