基于H-J-C本构模型的掘进机截齿破岩过程的数值模拟

针对掘进机实际外负载难以获取及其载荷特性难以正确把握的现状,提出了利用接触动力学、岩石力学和有限元法等理论和方法构建在显示动力学分析程序LS-DYNA环境下基于H-J-C本构模型的截齿与岩石的接触动力学模型数值模拟平台;利用该平台对掘进机镐形截齿的横摆破岩过程进行了数值模拟,得到了截齿受到的三向阻力曲线;通过载荷特性分析,验证了所得载荷曲线的准确性,并获得了某工况下截齿载荷的主要频率结构;分析了截齿的碎岩机理,发现岩石的破碎是与截齿直接接触的岩石的拉压应力和其周边的剪切应力集中综合作用的结果.     

湖北寒武系第二统水井沱组宏体锥管化石新发现

利用光学显微镜和扫描电子显微镜,对湖北神农架地区宋洛坪剖面和秭归地区滚石坳剖面寒武系第二统水井沱组的宏体锥管状化石开展详细的研究。识别出楔叶虫属Sphenothallus的一个新种,以其“V”形加厚带表面的纵向纹饰为特征;首次在水井沱组发现软舌螺纲Hyolithida偶带线螺属Ambrolinevitus。研究结果丰富了水井沱组的生物多样性,为探讨早期生命演化提供了新的化石材料。     

基于变压器参数修正的变电站状态估计

常规变电站状态估计中电压或无功的误差普遍比较大,其中一个原因是模型的参数不准确．通过变压器参数引入状态量或同时引入状态量及量测量的方法,来建立变电站状态估计的模型,并对这2种模型及权值变化对状态估计精度的影响进行分析,得到如下结论：如仅将参数作为状态量而不加约束,可以使实际量测量的估计精度大幅提高,但导致参数估计值误差过大;只有将参数同时作为状态量和量测量,并对权值进行适当调整,才能兼顾实际量测量和参数的估计精度,得到更有实用价值的状态估计结果．     

冬季温度漂移下心率变异性对人体热舒适的影响

研究显示,环境温度的变化对人体心脏活动的影响显著,寒冷或极端温度会给人们带来心血管疾病。本文基于人体心率变异性指标,探讨了温度漂移热环境在室内热舒适方面的优势,并分析了人体主观热评价、皮肤温度与心率变异性之间的关系。本文设置16名受试者从初始稳定温度（24℃或18℃）经历半小时的温降漂移,最后再经历升温回到初始温度。实验收集了受试者的主观热评价与皮肤温度,并全程监测了其心电信号。通过频域分析法,得到了心率变异性的低频功率/高频功率比值（LF/HF）。结果表明：在冬季,适当的温度漂移可以改善受试者对相同温度热环境的热舒适评价;温度漂移对人体热舒适的影响可以通过LF/HF值表征出来;冬季温度漂移热环境下,人体的LF/HF值与平均皮肤温度、热感觉显著相关。     

用于活细胞持续动态观测的原位培养系统设计

为满足对活细胞进行数小时以上跟踪观测的实验需求,设计了一种能放置在显微镜载物台上对其进行持续动态观测的原位恒温培养系统。系统以微控制器STM32为核心,以增量式PID算法实现对温度的高精度控制,采用引入权重矩阵的分布式温度控制技术保证了微型培养箱内的温度高均匀态。实验结果表明,系统温度控制精度为±0.10℃,温度均匀性为±0.20℃。通过在系统中连续培养金黄色葡萄球菌3 h,对比标准37℃恒温培养箱始终状态下细菌菌群平均面积增长率间无显著性差异(P>0.05),证明了系统性能满足实验所需,同时,对比在标准培养箱下同步进行的间断细菌培养对照组细菌生长状态,证明了生长环境温度的改变对细菌活性有负面影响,原位培养系统能够提高实验效率和实验结果可靠性。     

混凝沉淀-超滤-消毒组合工艺对二级出水中条件致病菌的去除效能及风险评价

再生水回用是解决水资源危机的重要途径,但污水厂二级出水中存在的大量条件致病菌,会对人体健康构成潜在风险。本研究采用混凝沉淀-UF-NaClO消毒组合工艺作为二级出水的深度处理工艺,探究该组合工艺对条件致病菌（军团菌、铜绿假单胞菌、鸟分支杆菌）和大肠杆菌的去除效能,并以再生水景观回用（划船游湖、孩童玩水、叠水花台观赏）作为评价场景,对条件致病菌进行健康风险评价和参数不确定性因素的敏感性分析。结果表明,混凝沉淀-UF-NaClO消毒组合工艺对水中三种条件致病菌及大肠杆菌的去除效果较好,去除率均能达到98%以上,但出水中的大肠杆菌浓度与三种条件致病菌之间不存在显著相关性,其含量不能够完全地指示三种条件致病菌的含量。二级出水经组合工艺处理后回用于城市景观休闲活动中,三种条件致病菌的单次感染概率较低,对人体健康的安全保障率可达70.9%~100.0%。敏感性分析结果表明：三种暴露途径中感染军团菌和鸟分支杆菌的年健康风险值均受年暴露频率f的不确定性影响最大;划船游湖、孩童玩水两种暴露途径中感染铜绿假单胞菌的年风险值受暴露体积v和铜绿假单胞菌浓度值C的不确定性影响较大。综上,混凝沉淀-UF-NaClO组合工艺可有效控制二级出水中的条件致病菌的浓度,回用于景观休闲活动中的微生物健康风险较低。     

延安地区西南部长7段页岩岩相表征

为了提高对延安地区西南部长7段页岩储层孔隙空间的认识,以长7段页岩为研究对象,对其进行岩相划分及孔隙类型和孔隙结构的表征.首先,基于矿物组分和有机质含量建立页岩岩相划分方案,明确延安地区西南部长7段页岩发育硅质页岩、高硅质混合页岩、黏土质页岩、高黏土质混合页岩、匀质混合页岩5种主类岩相,在此基础上,对长7段页岩岩相纵向...     

设计任务驱动的工具类产品创新

基于传统工程设计框架,设计人员在工具类产品设计初期很少考虑社会技术因素,用户在完成具体任务实现物料加工的过程中所产生的产品交互等实际问题易导致工具类产品本身的设计迭代。通过集成不同的设计理论与方法,如社会技术系统理论(social technology system, STS)、情景分解法、任务分析法、FBS(function-behavior-structure, FBS)模型、TRIZ(teoriya resheniya izobreatatelskikh zadatch)等,在设计阶段融入对使用者的要求,针对工具类产品建立一种以设计任务驱动的产品创新设计过程模型。将工具类产品创新设计过程模型分为设计任务识别、设计任务分析与设计方案产生三个阶段。首先利用情景分解法与任务分析法结合并引入功能分析进行量化来发现、确定设计任务;从社会技术因素与技术因素两方面研究FBS模型,利用功能模型等方法分析设计任务,引入时间参数构建任务元——时间模型;在设计方案产生阶段通过构建基于任务元的设计方案产生过程模型,确定最终设计方案。以曲线锯为例验证了该设计过程的有效性,研究有助于提高产品创新设计效率,减...     

混合式磁流变弹性体隔振器多目标优化设计

针对现有磁流变弹性体隔振器功耗大、产生磁致刚度小的问题,以低功率和大磁致刚度为优化目标,对剪切和压缩磁流变弹性体及相关结构参数同时进行多目标优化设计。建立隔振器磁致刚度、功率及其他关键数值计算模型;分析磁场影响及磁路饱和情况,采用遗传算法进行多目标优化,在低功率和大磁致刚度之间寻得平衡,得出最优解;利用Ansoft-Maxwell软件对优化后的参数进行了仿真,仿真结果与计算结果一致。结果表明：优化后可保证压缩磁流变弹性体最先达到饱和状态;总磁致刚度提高49.67%,功率降低48.69%,总磁致刚度与功率改善效果明显,为后续结构设计及实测提供理论和实验依据。     

某型燃料电池飞机气动布局方案对比

以某型四座电动飞机为平台,进行推进系统改装燃料电池的飞机气动布局方案设计,分别形成反应堆及储氢罐均内置、反应堆内置储氢罐外挂、反应堆及储氢罐均外挂三种气动布局方案。通过计算流体力学软件进行数值仿真,从升阻特性,纵向及横航向静稳定性等方面对三种方案进行了气动特性分析。分析结果表明,反应堆及储氢罐均内置方案升阻特性最优,反应堆内置储氢罐外挂、反应堆及储氢罐均外挂方案分别会引起巡航状态阻力系数0.004及0.007量级的增大;两种采用外挂气动布局的方案其横向静稳定性相对内置布局均有所提升,纵向及航向静稳定性变化较小。对比风洞试验结果证明了仿真结果的准确性。本研究在燃料电池飞机气动布局设计方面进行了有益探索,具备一定的工程参考价值。