TPMS点阵结构的密度梯度杂交优化设计

三周期极小曲面（triply periodic minimal surface,TPMS）点阵结构因其优异的综合性能受到中外学者的广泛关注。在点阵结构实际应用过程中,常常需要对其进行优化设计以兼顾轻量化与承载性能两方面的要求。目前,对TPMS点阵结构的优化设计主要集中于密度梯度层面,未综合考虑载荷方向对其力学性能的影响。为此,首先研究了TPMS点阵结构的各向异性特征。基于平均场均匀化方法求解了不同类型TPMS点阵结构的等效弹性矩阵,通过Matlab插值计算,绘制了其在三维空间范围内的杨氏模量图。发现不同类型的TPMS点阵结构呈现出不同的各向异性特征,其中W点阵结构在[100]等轴线方向上性能较强,在[111]等斜向对角方向上性能较弱,而P点阵结构则刚好相反。根据TPMS点阵结构的各向异性,同时考虑主应力方向以及相对密度分布对其性能的影响,提出了TPMS点阵结构的密度梯度杂交优化设计方法。以悬臂梁模型为基础,基于载荷边界条件对其进行拓扑优化设计,并将拓扑优化密度云映射为点阵结构的相对密度分布,从而实现密度梯度设计。根据TPMS点阵结构的各向异性特征以及单元主应力方向分别选择W和P点阵单胞填充悬臂梁,使主应力方向位于点阵结构性能较强的方向,避免点阵结构在性能薄弱的方向承受较大的应力。将不同类型的TPMS点阵单元合理分布后,利用激活函数将它们进行杂交连接,实现结构梯度设计。综合相对密度分布和单元结构分布,生成密度梯度杂交点阵结构。采用有限元仿真方法对比分析优化设计前后点阵结构的承载性能,结果表明密度梯度W和P点阵结构的刚度与对应的均质点阵结构相比都有明显提高,而由W和P两种点阵单胞组成的密度梯度杂交点阵结构刚度最大,比密度梯度W和P点阵结构分别提高4.63%和33.63%。该结果表明在密度优化的基础上,根据承载时单元主应力方向将不同类型的点阵结构进行合理分布以及混合杂交设计能够进一步提高结构的整体刚度。建立的TPMS点阵结构密度梯度杂交优化方法为其在轻量化设计等方面的应用提供了一定的指导。     

极端干旱条件下岷江上游古溪沟流域地下水-地表水环境特征及地下水资源战略储备选址适宜性评价

古溪沟流域是岷江上游汇入紫坪铺水库重要的补水单元,为研究极端干旱条件下流域内地下水-地表水化学特征和影响因素,探讨地下水资源战略储备选址适宜性,共采集16个地下水样和2个地表水样,综合运用Gibbs图、离子比值、绝对主成分-多元线性回归模型(APCS-MLR)等方法分析水化学及其影响因素;运用熵权水质指数(EWQI)进行地下水水质评价;采用层次分析法(AHP)构建流域地下水资源战略储备选址适宜性指标评价体系,探讨地下水资源战略储备选址的适宜性。结果表明,古溪沟流域地下水-地表水中主要阳离子为Ca₂₊^、M_g2+^、Na₊^、K₊^,主要阴离子为HCO_3-^、SO_42-^、Cl_-^,地下水化学类型以HCO₃-Ca、HCO₃-Ca.Mg、HCO₃.SO₄-Ca为主;Gibbs图、离子比值、APCS-MLR模型等解译出水化学组分主要来源为水-岩作用(44.08%)、工业活动(12.17%)、原生地质环境叠加工业活动(11.83%)、农业活动叠加生活污染(9.04%),水-岩相互作用主导了地下水水质形成的水文地球化学过程的同时还受到人为活动因素和自然环境等其他因素的影响;熵权水质指数(EWQI)评价地下水质量为I级和Ⅱ级分别占比56.25%和18.75%,Ⅲ级的占比为6.25%,Ⅳ级和Ⅴ级分别占比12.50%和6.25%,地表水上游为I级,下游为IV级,整体出现沿地下水径流途径,水质逐渐变差的现象,表明地下水-地表水已受到人类活动一定程度的影响;流域地下水资源战略储备选址综合适宜性指数(AI)介于1.0~9.8之间,适宜区面积占比48.57%,分布在流域中-东部下游区域,不适宜占比51.43%,不适宜区分布在流域上游区域,研究成果可在极端条件下为古溪沟流域-紫坪铺水库-都江堰的水资源安全开发利用及地下水资源战略储备选址布局提供参考。     

外用碳酸氢钠在高水平足球运动员高强度间歇训练期的试验

碳酸氢钠对提高运动员竞技表现水平和缓解运动疲劳有较好效果,但运动员口服碳酸氢钠会有碱中毒、肠胃反应、心律失常等副作用,从而无法在竞技体育中广泛应用。目的：研究碳酸氢钠经皮肤外涂给药对男子足球运动员的高强度间歇训练期间血清指标和延迟性肌肉酸痛的影响。方 法：选取16名高水平男子足球运动员为研究对象,每天为其分别涂抹碳酸氢钠外用乳剂和安慰剂乳剂后,分别在7天高强度间歇训练后对训练后的主观疲劳程度和下肢延迟性肌肉酸痛程度进行统计,对训练前后血乳酸、肌酸激酶、尿素氮、血红蛋白等血液生化指标、训练期的训练刺激量、最大心率、能量消耗、有氧和无氧训练效果指标,跑动距离、跑动速度、加速度、高速跑距离、总负荷等运动表现指标进行分析。结 果：在一次高强度间歇训练前后,实验组相比对照组,血乳酸升高数值显著降低（p< 0.05）,肌酸激酶升高数值增高,血尿素氮升高幅度降低;在7天训练期,相比于对照组,实验组的下肢DOMS和RPE总体水平显著降低（p< 0.05）,下肢DOMS数值在第2天和第6天显著下降（p< 0.05）;在反映训练强度和训练效果的TRIMP数值上,实验组的总体水平高于对照组,且变化幅度更小。实验组运动员训练的无氧训练效果、EPOC峰值、最大心率、能量消耗相比于对照组均有所提升,其中最大心率、无氧训练效果有显著性提升（p< 0.05）。结 论：碳酸氢钠的外涂给药可以显著降低足球运动员高强度间歇训练带来的肌肉延迟性酸痛,并显著降低高强度训练产生的血液血乳酸浓度升高,有利于高强度训练后的无氧训练效果提升,使得运动员心率储备能力和快速恢复能力的增强,从而促进专项运动能力的提升。     

磨料水射流切削皮质骨断面形貌特征研究

为探索磨料水射流切削过程中对皮质骨材料的切削机理,提高切削断面质量,分别以石榴石、氯化钠为磨料对皮质骨进行切削,对比不同切削方向下断面粗糙度变化规律以及微观划痕特征. 实验结果表明,断面粗糙度数值均呈现先减小后增大的特点,依据表面粗糙度数值将断面分为初始区、光滑区、粗糙区3部分. 当使用磨料为氯化钠,切削方向垂直于骨单元时,断面粗糙度平均值分别是切削方向平行和横向于骨单元时断面粗糙度平均值的1.74倍和1.70倍.当使用磨料为石榴石,切削方向垂直于骨单元时,断面粗糙度平均值分别是切削方向平行和横向于骨单元时断面粗糙度平均值的1.41倍和1.55倍. 切削过程中断面形成大量微米级划痕,对比氯化钠、石榴石2种磨料对断面划痕特征的影响,与石榴石相比,当使用磨料为氯化钠时,皮质骨切削断面划痕尺寸偏大,长度、宽度值跨度相近,划痕深度值跨度较大.     

响应面结合模糊数学感官评价法优化槐花蜜饯配方及品质测定

以新鲜槐花为原料,辅以麦芽糖醇、柠檬酸、鸡蛋清和黄果槲寄生果实多糖等食品添加剂开发低糖槐花蜜饯。通过单因素试验,对鸡蛋清、麦芽糖醇、蜂蜜和黄果槲寄生果实多糖添加量进行筛选,采用响应面结合模糊数学感官评价法优化配方,对其重金属和微生物指标和抗氧化性进行了检验。结果表明,蜜饯最优化参数为鸡蛋清添加量为15%,麦芽糖醇添加量为30%,蜂蜜添加量为10%,黄果槲寄生果实多糖添加量为0.35%,柠檬酸量添加为0.18%、氯化钙添加量和D-异抗坏血酸钠添加量分别为0.01%为0.05%,得到了质地良好的槐花蜜饯产品,颜色均一微黄色,组织状态良好,薄厚均匀、口感细腻、咀嚼性好,槐花风味突出,气味协调。重金属含量低于国家标准限量（＜ 0.05 mg/kg）,未检出沙门氏菌和金黄色葡萄球菌,大肠杆菌和霉菌数量等卫生指标符合国家标准。蜜饯具有较强的总抗氧化能力（FRAP）和较好的清除 1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）的作用。研究结果表明,研制的低糖槐花蜜饯感官指标好,其质量符合国家标准,具有很好的营养价值和抗氧化功能。     

C~3CM(C~2W)系统效能评价技术

通过分析研究建立Ｃ３ＣＭ系统效能评价准则,探索了Ｃ３ＣＭ效能评估技术和方法     

矿井开采条件的模糊综合评价研究

矿井开采条件是影响煤矿设计和生产的重要因素,它是一个由多个子因素组成的综合指标。本文在对开采条件评判指标体系进行了分析的基础上,应用模糊综合评判的理论建立了开采条件的综合评判模型,并在实际矿井中进行了应用。     

T-模糊联盟间相互影响的度量

针对局中人以三角模糊数的形式参与合作对策的问题,给出了T-模糊联盟间相互影响的基本概念.探讨了T-模糊联盟间相互独立时模糊特征函数的表达式及模糊特征函数具有k-严格单调性时T-模糊联盟间相互影响的变化规律,通过对Shapley值和Banzhaf-Coleman势指标度量概念的推广,得到相应的Shapley值和Banzhaf-Coleman势指标,用于表示T-模糊联盟间相互影响的期望度量指标和方差度量指标,并通过算例分析来说明其有效性和实用性.     

基于OLS退势的单位根检验

研究了不同情形下OLS退势单位根检验统计量的性质.推导了检验统计量的渐近分布,同时,运用蒙特卡洛试验模拟了有限样本容量条件下检验统计量的分位数,在拟合分位数关于样本容量响应面函数的基础上,给出检验统计量不同样本容量条件下8个百分位数的估计值,为OLS退势单位根检验提供理论依据和检验用临界值表.     

巨灾死亡率债券定价模型研究

巨灾死亡率债券是以规避巨灾死亡率风险为目的的金融衍生产品,此类债券的给付与死亡率指数相关联.利用含Poisson频率的跳跃-扩散过程刻画随机死亡率指数发生跳跃的频率与幅度,应用共同单调理论处理不同地区死亡率指数之间的相关性问题.进一步运用王氏变换(Wang transform)方法,在不完全市场中给出巨灾死亡率债券的定价模型.最后,依据我国人口死亡率数据进行实证研究.