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多功能锂硫电池隔膜

锂硫电池具有远超锂离子电池的高理论比容量(1675 mAh·g~(-1)),并且兼具硫资源丰富、生产成本低廉以及环境友好等优势。然而,多硫离子的穿梭效应造成金属锂负极钝化、引起电池容量和库仑效率下降、循环稳定性变差等严重问题,限制锂硫电池的实际应用。从正极和负极之间的隔膜层出发,引入多硫离子穿梭的阻挡层被认为是极为有效的研究策略。这些研究策略在缓解多硫离子穿梭、提高活性物质利用效率、延长循环寿命和循环稳定性方面具有显著效果。本文分类综述了近年来锂硫电池隔膜功能化的研究进展,并对未来隔膜功能化的研究趋势进行了预测。
电化学石英晶体微天平的应用

电化学石英晶体微天平(EQCM)即石英晶体微天平(QCM)与电化学检测相结合的测试技术。电化学石英晶体微天平以其简单、快速,可以在纳克级水平上对活性物质在石英晶振片上发生的沉积、吸附或溶解等过程进行动态检测等优势而成为表界面反应研究的有效手段之一。由于EQCM测试技术为原位测试方法,可以实现在线实时监测,利用其高精度和高灵敏度可以进一步对表界面上发生反应的过程及深层次的机理进行分析。本文就EQCM在电化学、生物医学及油田化学等领域以及研究机理及动力学等方面的应用进行了总结阐述,提出了EQCM的研究新方向以及发展中面临的问题。
水的结构和反常物性

自从Bernal-Fowler-Pauling在1933 ~ 1935年间提出氢质子在两个氧原子之间的非对称等价位置以THz的频率自发往复隧穿后,液态水的结构尤其是水分子的近邻配位数目一直是学界关注的焦点。尽管水分子的刚性或柔性偶极子相互作用表述、纳晶非晶混相结构或均相涨落模型等假说已逐渐成为认知主流,但定量破解水在外场作用下所呈现的各种反常物性的进展依然缓慢。譬如,浮冰、复冰、超滑、热水速冻等现象的机理及内在关联仍有待系统深入研究。本文旨在尝试解读当前关注焦点和介绍最新研究进展的同时,融合连续介质论、分子时空论、质子量子论和氢键弛豫极化论并强调从传统的分子“偶极子-偶极子”到“氢键( O: H—O)超短程非对称强耦合”作用以及从源头的“质子隧穿失措”到“氢键受激协同弛豫”的思维转变。证据表明,水中键合质子数目和孤对电子数目和氢键的构型守恒和分子空间取向和质子隧穿规则应为关注焦点;通过氢键作用的静态四配位均相类单晶结构和动态强涨落可能是打破僵局的关键;由于氢键的O: H和H—O分段比热的差异,液态与固态之间存在一个具有冷胀热缩和相边界可调特性的准固态;键序降低导致氢键分段协同弛豫且使低配位水分子形成具有超低密度、强极化、高弹性、高热稳定性的超固态。由于O: H非键无处不在且起主导作用,拓展对于水溶液的认知到其他领域如含能材料的储能-燃爆机理、药物、食品、生命科学等会更加引人入胜,意义深远。
“活性”/可控自由基聚合制备两性离子聚合物及其应用

两性离子聚合物是在高分子链段上包含丰富等量阴离子基团与阳离子基团的聚合物,因具备优异的亲水性、生物相容性等独特的性质,近年来在抗污染、生物医药等领域展示了极广阔的应用前景。按照其结构特征,可以大体被分为混合电荷型与甜菜碱型两性离子聚合物。目前两性离子聚合物的制备方法多种多样,从实际应用的角度出发,使用“活性”/可控自由基聚合制备两性离子聚合物具有独特的优势,如分子量可控、易于制备复杂结构聚合物等,这些特性拓宽了两性离子聚合物的应用领域。本文沿“单体直接聚合”和“聚合物后修饰”两条路径,介绍了使用“活性”/可控自由基聚合制备两性离子聚合物的优势及进展,同时从抗污染材料、生物医药材料、物质检测与分离等方面概述了两性离子聚合物的主要应用,并对其未来发展作出展望。
三甲基硅基( TMS)化学: C( sp~3 ) —Si键的催化活化

三甲基硅基( TMS)广泛存在于有机化合物中,并且在有机合成中有重要的应用。硅杂环化合物因其独特的理化性质而被广泛地应用于有机合成化学、材料化学和药物化学中。因此,将含有TMS基团的化合物直接用于硅杂环化合物合成的研究具有重要的意义。在有机合成化学中,碳硅键的切断是一个非常重要的过程。通过化学计量的有机镁或有机锂等有机金属试剂对C( sp~3 ) —Si键进行切断是碳硅键活化的经典方法,然而该方法的反应条件苛刻,应用有限。过渡金属催化的反应能够在较温和的条件下实现C( sp~3 ) —Si键的切断,这为进一步官能团化C( sp~3 ) —Si键提供了一种新方向,同时也是一种高效构建硅杂环化合物的新方法。目前过渡金属催化活化C( sp~3 ) —Si键的研究主要集中在具有张力环或一些具有特定结构的底物中,对于催化活化惰性C( sp~3 ) —Si键的研究仍然是一个具有挑战性的课题。本文结合本课题组的工作综述了近年来过渡金属催化的TMS中C( sp~3 ) —Si键的方法。
手性有机小分子和钯联合不对称催化

有机小分子和金属联合催化是指用有机小分子和金属等多种催化剂同时或连续活化不同底物、官能团或中间体,从而完成催化反应。该策略可以实现单一催化剂无法完成的反应。根据催化剂活化模式的不同,有机小分子和金属联合催化可以分为协同催化、接力催化与连续催化。近年来,随着有机小分子催化的快速发展以及人们对金属和有机催化的理解越来越深入,有机小分子和金属联合催化方面的报道逐年增加,正在发展成为均相不对称催化中受到广泛关注的新兴研究领域。钯配合物是重要的过渡金属催化剂,钯催化在有机合成中具有十分广泛的应用。本文重点总结了钯和手性有机小分子联合不对称催化方面的进展,主要包括手性胺、手性布朗斯特酸以及手性亲核催化剂等有机催化剂与钯联合催化,同时指出了该领域内一些亟待解决的问题,并对未来的发展作了展望。
二维光子晶体

光子晶体是一种介电常数周期变化的功能材料,其基本特征是具有光子带隙。光子晶体理论诞生已三十年,基于理论及实验的研究取得了许多成绩。当所制备的光子带隙与光波的波长相当时,光子晶体材料抑制光子在一定频段内的传播。由于在光学、电学、热学、磁学等方面均有优良特性和潜在应用,光子晶体作为一种新型材料也越来越受到科研人员的青睐。不论在可加工性方面还是在传播特性方面,二维光子晶体的优势正逐渐体现出来。本文重点阐述二维光子晶体的研究进展,分别介绍了二维光子晶体的结构与性能特点以及近年来发展出的新型制备方法,如自组装法、刻蚀法、多光束干涉法等,并着重列举其在传感器、波导、光纤、太赫兹技术等领域的发展现状,表明二维光子晶体作为超材料具有巨大的发展空间和潜力。最后,本文对二维光子晶体今后的研究方向和发展前景作了展望。
量子成像及其生物医学应用进展

量子成像是是利用辐射场的量子涨落来获取物体信息的一种非局域成像方法。本文介绍了量子成像的一般概念,包括其理论基础、实验装置和发展历史。基于它在空间分辨率、抗干扰能力和图像采集时间等方面的独特优势,本文介绍了其在生物医学领域的潜在应用前景,主要应用有:鬼磁共振血管造影技术,量子成像可以在更大的并行加速因子条件下,近乎完美地对背景噪声进行抑制;量子光学相干断层扫描技术,量子成像在处理群速度色散和图像分辨率方面有着绝对优势;X射线量子成像,可以在保持图像质量的前提下降低辐射剂量。此外,若在单像素成像实验中考虑介质的多重散射,量子成像则可以实现对生物组织的单像素透射成像。
三元镍钴锰正极材料的制备及改性

三元镍钴锰正极材料是一类非常重要的正极材料,具有性能优于钴酸锂而成本远远低于钴酸锂、能量密度远远高于磷酸铁锂等重要优点,正在逐渐成为汽车动力电池的主流正极材料。但是,三元镍钴锰正极材料也存在循环稳定性不足、大电流密度放电性能不佳等问题。围绕解决这些问题并进一步提升三元镍钴锰正极材料的性能,近年来国内外在材料制备技术以及改性技术方面开展了大量的研究工作,取得了若干令人瞩目的研究成果。本文从材料制备方法、包覆修饰和掺杂改性三个方面,介绍了三元镍钴锰正极材料制备技术及改性技术的研究进展,在此基础上,对三元镍钴锰正极材料的未来发展方向作出展望。
电沉积制备Pd_xCo_y/rGO纳米复合催化剂及其对甲酸电催化性能研究

利用电沉积法在石墨烯(rGO)表面制备了具有不同钯(Pd)钴(Co)比的PdCo纳米复合催化剂。采用场发射扫描电镜、X-射线能谱和傅里叶红外等方法对所制备的不同比例催化剂进行了表征。结果表明,所制备电催化剂中金属元素的比例接近于前驱体溶液中金属离子浓度之比;相比Pd/rGO和Co/rGO催化剂,Pd_xCo_y/rGO二元催化剂的粒径较小,且颗粒粒径分布均匀;在0.5 mol/L硫酸电解液中研究了催化剂对甲酸的电催化性能,发现在所有催化剂中, Pd_1Co_3/rGO具有最大的电化学活性面积,对甲酸电氧化具有最高的活性和最好的稳定性,证明所制备的Pd_1Co_3/rGO纳米复合催化剂在直接甲酸燃料电池中具有潜在的应用价值。
Li_(3-2x)B_(1-x)N_xO_3 (x=0.1, 0.2, 0.3)锂离子固体电解质的制备和性能

以硝酸锂、碳酸锂、氧化硼为原料,采用固相法制备得到了Li_(3-2x)B_(1-x)N_xO_3 (x=0.1, 0.2, 0.3)锂离子固体电解质,通过无压烧结制备得到固体电解质片,并通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、电化学交流阻抗(EIS)对Li_(3-2x)B_(1-x)N_xO_3固态电解质进行了表征。结果表明:当x=0.2时,采用无压烧结在600 ℃烧结10 h制备得到的固体电解质片致密度最高,达到理论密度的90.07%,室温锂离子总电导率也最大,为6.37×10~(-6) S/cm,此时激活能值最小,为0.48 eV。
橙红色荧光粉YPO_4:Gd~(3+), Eu~(3+)的合成及发光特性

采用高温固相法在1100 ℃下合成了橙红色荧光粉YPO_4:Gd~(3+), Eu~(3+),研究了Eu~(3+)离子掺杂浓度、助熔剂、Gd~(3+)离子掺杂对荧光粉发光性能的影响。XRD检测结果显示:合成荧光粉为单相的YPO_4。Eu~(3+)离子较佳掺杂摩尔浓度为2.5%,添加助熔剂NH4F可将荧光粉的煅烧合成温度从1100 ℃降低到800 ℃,并可促进发光中心进入晶格。Gd~(3+)离子能将吸收的激发能有效传递给发光中心Eu~(3+)离子,提高荧光粉的发光强度。色坐标分析显示,合成YPO_4:Gd~(3+), Eu~(3+)荧光粉色坐标为(0.61,0.39),位于橙红光的色坐标范围内。
有机电解液型锂-空气电池的研究现状

锂-空气电池能量密度与汽油相近,且具有绿色环保、安全实用等优点,可应用到交通、通信及智能电网削峰填谷等领域,成为备受关注的电化学能量储存体系之一,其中有机电解液型锂-空气电池因证实其正极反应可逆逐渐成为研究热点。综述了锂-空气电池有机电解液类型、碳材料以及催化剂的研究进展,分析了有机电解液的分类和优缺点、碳材料的影响因素、催化剂的类型及三者对电池电化学性能的影响,指出锂-空气电池的不足并对其进行展望。
基于锂离子电池PACK放电容量影响因素的研究

锂离子电池PACK主要是电芯经过串并联获得具有特定输出功率和容量的电池组。放电容量是表征电池PACK性能的关键指标。单体配组一致性、充电方式、环境温度、放电倍率对电池放电性能都有较大影响。对每一环节良好精准的控制才能保证电池组实现优异的充放电性能和理想的放电容量。可以选择优化配组方案、充电均衡策略,建立恒温测试条件使电池组发挥出最佳容量。基于电池配组一致性、充电方式、放电倍率和温度条件展开论述,提出了提升锂离子电池PACK放电容量的方法。
铅碳电池研究进展

铅碳电池是一种与传统铅酸蓄电池有区别的新型电池,铅膏中加入活性碳材料使铅碳电池具有更快的充放电速度和更大的比容量。铅碳电池也没有普通阀控式铅酸电池负极硫酸盐化的问题。综述了近年来铅碳电池的研究进展,对铅碳电池未来的技术发展进行了展望。
时钟电池老化规律及寿命预测模型分析

时钟电池存储特性及存储寿命直接关系到智能电表的运行可靠性与稳定性。为了分析时钟电池的老化规律与剩余寿命,建立了时钟电池的老化及电压测试平台,获得了不同温度和存储时间下的时钟电池电压衰减数据,基于Li/SOCl_2电池老化机理,建立了时钟电池剩余寿命模型。对时钟电池的存储寿命与自放电速率评估结果表明:随着温度升高与存储时间增加,电池电压以指数规律衰减。该结果对智能电表的失效机理分析及维护具有一定的指导意义。
电动汽车轻质复合材料电池架设计与研究

建立电动汽车电池架有限元模型,计算电池架在颠簸、紧急制动与转弯等典型工况下应力、变形分布情况,通过约束模态分析得到电池架前6阶固有频率。提出了几种电池架结构设计,采用复合材料对电池架进行轻质化设计。验证结果表明,采用铝合金箱体、低碳钢加强筋结构的轻质电池架减重42.6%,结构架静、动态特性都能满足要求。
环境因子在锌银贮备电池可靠性评估中的应用

根据正态分布参数环境因子改进的折算方法,判断了电池在高温、振动、冲击、线加速度4种环境条件下放电性能参数折算成低温环境条件下放电性能参数的可行性,扩充了电池低温工作可靠性样本来源。对环境因子应用于可靠性评估前后的结果进行了比较,表明可靠性评估中引入环境因子节省了试验经费和试验时间,提高了评估的准确性和科学性。
基于ARM的全钒液流电池巡检系统设计

对各个单电池的状态进行准确测量是判断电池系统荷电状态和健康状态的重要任务之一。设计的全钒液流电池巡检系统以ARM为控制核心,系统硬件采样模块基于LTC6804芯片,利用LabVIEW编程实现数据的校验与显示。把该系统应用于由5个单电池组成的全钒液流电池上,进行验证性实验。实验结果表明:该系统抗干扰,测量的电压偏差在1 mV,采样周期达到0.2 s,而且能够实时显示和保存数据。
具有双电弧抑制功能的智能充电装置的设计

对当前充电装置的输入端、输出端电路进行了优化和改进,根据锂电池特性,设计了由功率变换电路和智能控制电路组成的智能充电控制电路,其中功率变换电路具有软启动、过流保护、过压保护、过热保护功能,控制电路能够调整输出电压、输出电流,实时监控整个充电过程。测试表明,该装置不仅能够拟合任意充电曲线、实现智能充电,还能够有效抑制容性负载瞬态电流引起的电弧现象,并在停充状态下,实现“零损耗”待机,提高充电的效率和安全性。
银掺杂对二氧化锰空气电极性能的影响

研究了活性碳表面沉积纳米银及其银掺杂的二氧化锰空气电极材料,采用扫描电子显微镜(SEM)观察电极材料的形貌;利用电化学方法测试电极材料的极化曲线、开路电位及铝-空气电池的放电性能。结果表明:化学还原法制备的纳米级银均匀、弥散分布在活性碳表面;掺杂少量纳米银的二氧化锰空气电极,随银含量的增加,阴极电流密度增大,空气电极极化减弱;当掺杂银含量为3.0%(质量分数)时,在4.5 mol/L NaOH +15 g/L Na_2SnO_3碱性电解质中,二氧化锰空气电极的阴极电流密度达到185.92 mA/cm~2;1 mA/cm~2电流密度恒电流极化时,二氧化锰空气电极的稳定电位为0.61 V,铝-空气电池放电电压为1.81 V。并探讨了银掺杂二氧化锰空气电极的催化机理。
多模块燃料电池混合动力系统功率分配研究

针对单个燃料电池系统可靠性及效率不高的问题,提出了多模块燃料电池与超级电容并联构成的混合动力系统结构,并根据燃料电池的效率曲线制定了基于无源控制的功率分配策略。该控制策略针对系统的多个工作模式,控制燃料电池和超级电容输出功率以及燃料电池模块工作个数,使整个混合动力系统快速跟随负载功率需求,且尽量工作在高效率区。Matlab/Simulink仿真结果表明:该混合动力系统中的燃料电池工作在高效率区,能够迅速满足复杂多变的负载需求功率。
航空锂电池故障检测与诊断

波音787飞机上首次采用了锂电池作为飞机的应急电源,航空锂电池具有比能量高、质量轻、体积小的优势,但安全性较差,B787飞机曾因锂电池故障停飞。为了使航空锂电池安全可靠运行,必须对它可能产生的故障进行检测和分析。在航空锂电池故障产生原理的基础上,分析了故障产生的原因,建立了故障检测的故障库,研制了可以进行故障检测与诊断的设备,为航空锂电池的故障检测与诊断提供了参考,为锂电池的安全可靠运行提供了保障。
电动车用动力锂离子电池充电模型的研究

选取二阶RC等效电路模型作为电池充电模型,根据各模型参数与温度和荷电状态(SOC)的关系,搭建考虑温度影响下的充电模型,并进行仿真分析。结果表明,与不考虑温度影响的模型相比,该模型在0和10 ℃低温下可将恒流仿真平均误差由2.94%和1.67%降至0.43%和0.29%。证明修正后的模型能准确模拟电池充电过程中的动态特性,温度是电池建模过程中不可忽视的因素。
锂离子电池负极涂层气泡缺陷研究

主要涉及电池负极极片上的气泡来源、气泡成因和气泡微观形貌等,通过循环实验和电池拆解进行了电池循环性能和安全性能的危害分析,介绍了锂离子电池行业的各类消泡措施和消泡方法,并对消泡前后的电池性能实验结果进行了对比和分析,对指导生产具有实际意义。
温度对水浴合成3D微纳结构FePO_4的影响

研究了水浴反应合成由纳米片自组装成类球形3D微纳结构的FePO_4·2 H_2O锂离子电池正极材料,发现温度会对其前驱体生成产生影响。使用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对产物的晶型和形貌结构进行表征,表明该3D微纳结构FePO_4·2 H_2O是由长约100 nm、厚约30 nm的纳米片自组装而成。将各温度条件下合成的FePO_4·2 H_2O材料进行锂化后得到LiFePO_4,对其在0.1下进行电化学性能测试,综合分析数据,发现最佳反应温度为100 ℃。
退役动力电池梯次利用筛选指标的实验研究

研究退役动力锂离子电池单体重组的筛选指标。对不同容量的退役动力电池单体进行放电实验,分析了单体不同状态的稳定电压与放电容量关系、SOC-OCV、SOE-OCV以及C_D-OCV特性,提出了基于罗曼诺夫斯基准则和C_D-OCV特性曲线的退役动力电池单体的筛选方法。结果表明,该方法能比较准确地筛选出性能一致的退役动力电池单体,对于电池的梯次利用具有一定的参考意义。
基于等微增率准则的微电网分布式经济调度方法

针对微电网运行成本最小化问题,提出一种微电网的双层经济调度模型,其中上层是进行信息传输的通信网络层,下层为进行电力传输的微电网层。通信网络包含两个子网络,其中第一个网络包含所有agent,第二个网络只包含可控agent。随后建立通信网络的构建规则,系统性地给出从任意通信网络导出分布式控制律的一般方法。从第一个子网络中推导出的分布式控制律能够保证系统的功率平衡,而从第二个子网络中推导出的控制律能够实现系统内可控分布式电源(distributed generation,DG)的发电成本最小化。通过第二个子网络的可控agent的反复迭代,达到增量成本一致,根据等微增率准则,实现所有可控DG的运行成本最小化。最后,设计两个仿真算例,对所提控制律进行测试。仿真结果表明,在可再生能源和负载需求剧烈波动的情况下,提出的方法均能实现微电网的运行成本最小化。
基于SOC的电动汽车参与电网调频控制策略研究

大量电动汽车无序接入电网会给电力系统安全稳定运行带来危害。利用汽车入网技术,电动汽车接入电网参与系统调频,但用户出行需求、电池损耗会受到影响。基于此,首先分析了电动汽车动力电池特性,建立了电动汽车参与系统调频模型,通过分析电动汽车动力电池荷电状态概率密度分布,提出考虑电池荷电状态的电动汽车参与系统调频控制策略。最后,模拟了以平抑电网频率波动为目标的电动汽车充放电场景,根据电池荷电状态,基于所提控制策略通Matlab/Simulink仿真,验证了电动汽车参与系统调频实际效果。
激光深熔TIG复合焊工艺适应性研究

激光深熔TIG复合焊是一种新的高效自动焊接方法,相比传统TIG焊接,能够有效增大焊接熔深,提高焊接效率。以6 mm厚度的Q345B钢板作为母材,进行复合热源高速单面焊双面成型和打底焊工艺研究,以及对间隙和错边的适应性,并对其焊接接头的力学性能进行测试。结果表明,相较于单独深熔TIG焊,复合焊的焊接速度有了大幅提高,最高速度为1000 mm/min,焊缝成型更加美观;复合焊在组对间隙和错变量上有一定的容忍度,最大容忍度组合为1 mm间隙+1 mm错边;在中厚板的打底焊中也能很好的实现单面焊双面成型,焊接接头满足拉伸强度要求。
基于图像处理的成形砂轮激光切向整形系统算法与实现

为了获得激光整形的高精度青铜结合剂成形砂轮,采用高像素相机、双远心镜头、背光源、数控机床和光纤激光器为主要的硬件,分析了切向整形的过程和检测需求,采用磨削复映法的视觉检测方式,结合数字图像处理技术设计了标准轮廓建立、双模板匹配定位、修整补偿等关键算法;设计了防护机械结构,搭建了一套高精度成形砂轮轮廓检测激光切向整形系统。以V形槽整形试验为例,经过粗修整和补偿加工后V型槽的偏差值在17μm以下,并实现几何形状参数误差在5%以内。试验表明,该系统可以实现砂轮几何形状轮廓与尺寸的准确检测,通过补偿整形能够有效且快捷的获得高整形精度。
激光增材制造316L不锈钢熔覆层残余应力的数值模拟研究

为了探究激光增材制造熔覆层残余应力分布,减小残余应力对零件性能的影响,采用ANSYS软件建立了单层熔覆模型,对其温度场和应力场进行了分析,研究了激光增材制造熔覆层截面轴向方向和水平方向残余应力的分布规律。结果表明,残余应力主要体现在轴向方向,且轴向方向的残余应力主要表现为拉应力,随熔覆层深度增加拉应力先增大后降低趋势,其最大拉应力为位置处在距离基材0.2 mm处。与现有文献实验结果一致,验证了该模型的正确性及可靠性,为调控或降低残余应力的工艺参数优化选择提供指导。
(Bi_(0.5)Na_(0.5))_(0.935)Ba_(0.065)TiO_3-xBiScO_3陶瓷储能及应变性能研究

本研究采用BiScO_3组分对固相烧结工艺制备的(1-x)(Bi_(0.5)Na_(0.5))_(0.935)Ba_(0.065)TiO_3-xBiScO_3(BNBT-xBS)无铅陶瓷进行改性,考察了BiScO_3掺杂含量对陶瓷的微观结构、储能、场致应变和介电等性能的影响。结果表明:随着BiScO_3掺杂含量的增加, BNBT-xBS陶瓷的相结构由三方相与四方相共存演变为伪立方相,无杂相形成,且平均晶粒尺寸略有增大; BiScO_3组分的引入破坏了BNBT陶瓷铁电畴的长程有序,表现出弱极化,且伴随有铁电相到弛豫铁电相的相变过程。BiScO_3组分提高了储能和应变性能,在70 kV/cm电场下其最大储能密度为0.46 J/cm~3,电致应变达到0.25%。介电常数随着掺杂含量的增加逐渐降低,其介电行为也表明陶瓷具有弛豫铁电体特征; BNBT-xBS陶瓷表现出负温度系数效应,且在450℃以下具有较好的绝缘性。
热处理对Mg-Al-Si-Ti-B系微晶玻璃析晶及介电性能的影响

采用差热分析仪(DSC), X射线衍射仪(XRD)及扫描电子显微镜(SEM)等测试手段,研究了不同烧结制度下19MgO-23Al_2O_3-53SiO_2~-4TiO_2~-2.5B_2O_3(wt%, M-A-S-T-B)系微晶玻璃样品的析晶过程、相成分与含量及微观形貌,并分析了核化与晶化时间对材料微波介电性能的影响关系。结果表明,根据玻璃受控析晶机制,当热处理制度为850℃/2 h+950℃/2 h时,斜顽辉石(MgSiO_3)相得以较好的析出,且伴随有α-堇青石(Mg_2Al_4Si_5O_(18))、镁铝硅酸盐(xMgO-yAl_2O_3-zSiO_2)和方石英(α-SiO_2)相的析出。随着核化时间的延长, M-A-S-T-B体系各晶相种类及析出量变化不明显;而随着晶化时间的延长(20 h),材料的晶化程度提高,品质因数(Q×f)得以提升,颗粒状晶粒析出趋于显著;但当晶化时间进一步延长至30 h时,样品致密度降低,介电损耗略有增大。在热处理制度为850℃/2 h+950℃/20 h下,样品获得的微波介电性能较优: ε_r=3.85、τ_f≈–5.37×10~(–6)/℃和Q×f≈12740 GHz(f_0=13.973 GHz)。
妊娠晚期不同孕周胎儿心率昼夜节律的研究

目的探讨妊娠晚期不同孕周胎儿心率(胎心)昼夜节律的变化规律.方法收集2014年6月至2017年10月于北京大学第三医院进行规律产前检查并分娩的无妊娠合并症及并发症、或为低危妊娠,且为单胎、头位、新生儿结局正常的97例孕妇的临床资料,以及在妊娠晚期不同孕周分别采集的130例次母胎动态心电图数据.妊娠28~33周~(+6)组29例次(22.3%,29/130),34~3636周~(+6)组37例次(28.5%,37/130)和37~40周~(+6)组64例次(49.2%,64/130).分析胎心基线、胎心基线变异、胎心加速面积在妊娠晚期不同阶段的昼夜节律变化,以及胎心基线与母体心率的昼夜节律的关系.结果(1)妊娠晚期,胎心基线呈现夜间降低、白天升高的昼夜节律,其中夜间2:00~5:00为胎心基线的低值;随孕周增加,胎心基线夜间下降幅度无明显差异(P=0.548).(2)胎心基线变异与胎心基线的昼夜节律类似,基线变异夜间降低、白天升高,随着孕周增加,尤其是≥妊娠37周,胎心基线变异的夜间下降程度明显减小(P<0.01).(3)胎心加速面积的昼夜节律呈现夜间升高、白天降低的趋势;随孕周增加,其夜间升高的幅度逐渐增加.(4)胎心基线与母体心率之间的昼夜节律关系表现为胎心基线在夜间最低点的出现落后于母体心率最低点1~2h,与母体心率的恢复基本同步.结论妊娠晚期胎心存在明显的昼夜节律,且随孕周增加呈现一定的变化趋势.
干湿循环下氯盐对现浇混凝土硫酸盐腐蚀劣化及扩散影响

盐渍土地区地表及地下现浇混凝土结构往往遭受多离子-干湿交替的复合侵蚀作用.利用室内试验条件模拟实际工程中地下现浇混凝土结构复合侵蚀过程.测定了试件的尺寸、质量、抗压强度变化及硫酸盐在不同深度的分布情况,进一步采用SEM(扫描电子显微镜)、XRD(X射线衍射)及EDS (电子能谱测试)观察了混凝土试样微观结构及物相变化,并对比和分析了干湿循环条件下氯盐对硫酸盐在现浇混凝土中扩散规律的影响.结果发现,干湿及氯盐影响下现浇混凝土硫酸盐侵蚀更为剧烈,干湿条件下复合侵蚀的混凝土试样在腐蚀后期强度显著降低,氯盐影响下现浇混凝土中硫酸盐的扩散和积累速度更快.研究表明,干湿交替下氯盐对硫酸盐腐蚀存在协同加速效应,氯盐促进了硫酸盐在现浇混凝土中的扩散及积累.
高性能锂硫电池正极复合材料研究现状

锂硫电池具有理论比容量高(1 675 mA·h/g)、硫资源丰富、环境友好无毒和价格低廉等优点,是下一代二次电池的研究重点。单质硫作为锂硫电池正极材料时,其导电性差、中间产物溶解及放电过程体积膨胀导致的电化学性能衰减,严重制约着锂硫电池的商品化。对单质硫进行复合是目前主要的改性方法和研究热点。综述了吸附型、包覆型和多元复合型等多种硫基正极复合材料的研究现状,分析了复合材料微观结构对其电化学性能的影响,并展望了硫基正极复合材料及锂硫电池的发展前景。
一种应用于电动汽车充电机的谐振变换器设计

介绍了一种电动汽车充电模块拓扑,该拓扑包括了前级的PWM整流器和后级的谐振变换器。由于电动汽车车载电池的电压变化范围较宽(200~450 V),为了提高全电压范围的转换效率,谐振变换器根据输出电压的变化,分别工作于3种模式:亚谐振频率调频模式、固定开关频率模式和超谐振频率调频模式。分析了3种工作模式的损耗,设计了谐振变换器的主电路参数,并在10 kW实验样机进行了验证。
改进型交错并联Buck变换器的通道控制

交错并联Buck变换器采用通道控制能有效提高变换器的轻载效率,但是减小导通通道数后,总输出电流纹波显著增加,基本丧失了交错并联的优点。针对这一问题,提出一种改进型的交错并联Buck变换器的通道控制方案,随着负载电流的减小,改变导通通道数的同时改变各通道控制脉冲的相位,在提高变换器轻载效率的同时,减小输出电流纹波,使交错并联技术在通道控制中的优点发挥到最佳状态。以4相交错并联Buck变换器为例,通过仿真和实验验证理论分析的正确性。
基于平均模型的三相四线制逆变器多管开路故障诊断

为了在不增加额外硬件电路的情况下,实现三相四线制逆变器多管开路故障快速准确的诊断,提出了一种基于平均模型及误差自适应阈值的方法。该方法通过计算平均桥臂中点电压实际值和期望值的偏差,来进行故障检测和定位。利用平均模型,只需要对系统内已有的信号做简单的计算,避免了增加额外的硬件电路和软件负担。此外,误差自适应诊断阈值用于消除死区、延时、采样误差和电感偏差等因素的影响,保证了高鲁棒性和速度。应用该方法,诊断时间最快只需2个开关周期。最后实验结果验证了该方法的有效性。
三相线电压级联VIENNA变换器原理及仿真分析

提出一种能量单向传输的、能在高压下完成单位功率因数整流的三相线电压级联VIENNA变换器拓扑,此新型变换器可作为新一代高频隔离中高压变压变频器的整流级。分析了该拓扑的工作原理及向更高级数拓展的方法,提出了相应的控制策略,并进行了仿真研究。理论分析和仿真结果表明,所提新型变换器拓扑在合适的控制策略下,可以具有很高的功率因数和很低的总谐波畸变THD;可以始终保持各模块直流输出电压均衡一致性。与传统级联变换器相比,可大大减少全控器件个数和耐压值,从而使得控制复杂度和成本均得以降低。
全桥型DC/DC变换器的DMC-PID串级控制策略研究

研究了全桥型DC/DC变换器系统的控制方法。针对现有DC/DC变换器动态响应速度慢、抗干扰能力差的现状,提出了基于状态反馈精确线性化的动态矩阵控制-比例积分微分DMC-PID(dynamic matrix control-proportional integral differential)串级控制方法。应用状态空间平均法建立全桥型DC/DC变换器系统的非线性模型,通过状态反馈精确线性化后得到线性化系统。为使系统获得优良的控制性能,选取DMC-PID串级控制方法。该控制方法同时具备PID算法的鲁棒性和DMC算法的快速性和稳定性,能有效地解决电源输入电压大范围波动输出电压不能及时稳定的问题。通过仿真分析和实验验证了该方案能在各种扰动工作条件下实现对变换器输出精确、快速的控制。
基于非对称耦合电感的交错并联磁集成软开关双向DC/DC变换器的研究

为了解决传统双向DC/DC变换器的损耗较大和效率较低等实际问题,提出了一种将交错并联磁集成技术与软开关技术相结合的控制方法。首先,以非对称耦合电感的交错并联磁集成双向DC/DC变换器为研究实例,分析了当变换器分别运行在一、二、四相电感时的3种工作状态;然后,在每种状态下,分别讨论了电感反向电流的持续时间和死区时间,从而总结出了变换器运行在每种状态下可以实现零电压开关ZVS(zerovoltage switch)的条件;最后,通过实验验证了理论分析的正确性,证实了该设计方案的实用性。
基于虚拟同步机运行模式的平滑算法

为降低光伏出力与电网负荷快速波动对储能系统产生的不利影响,提出将平滑算法引入虚拟同步机控制技术中。首先通过建立考虑平滑环节的小信号模型,验证平滑算法对储能系统功率变化率的影响,并推导出储能系统物理约束与平滑算法的关系式;进一步探究系统提供不同无功功率时的输出特性,分析得到平滑算法对系统提供无功功率能力的影响。理论推导与仿真验证表明:平滑算法的加入不仅可以降低储能系统的功率变化率,经过合理设计滤波器还可以平抑系统波动,缩短系统的动态响应时间;然而平滑单元的引入也会提高对储能系统的容量需求,当储能容量一定时,也会引起可输出无功功率范围的缩小。
夏热冬冷区太阳能转轮除湿空调系统模拟分析

目的以夏热冬冷地区南京市某办公建筑为例,设计一种与土壤源热泵技术相结合的新型太阳能转轮除湿空调系统,以达到舒适并节能环保的要求.方法通过应用TRNSYS软件建立子系统模块,然后建立太阳能转轮除湿空调系统以及常规热泵空调系统仿真模型,对系统各设备能耗、热泵机组性能及太阳能转轮除湿空调系统的重要部件的性能进行模拟;通过太阳能作为再生能源时提供的热量、除湿转轮的除湿量和全热换热器交换的湿量,分析系统运行效果;采用Airpak软件对室内温湿度进行模拟,分析太阳能转轮除湿空调系统实现室内舒适度效果;并对太阳能转轮除湿空调系统及常规热泵空调系统进行经济性及环保性分析.结果太阳能转轮除湿空调系统全年能耗相对常规热泵空调系统节省能耗29.4%,并且可以通过全热换热器与除湿转轮基本实现对南京地区建筑湿负荷的处理,进而减小热泵制冷能耗.结论太阳能转轮除湿空调系统对环境污染小,节能环保,其应用更具有可行性与长远性.
以能耗为导向的近零能耗建筑围护结构设计参数敏感性分析

目的确定近零能耗建筑围护结构设计关键参数对能耗的影响程度、优化范围,以便于设计师在方案阶段进行建筑性能化设计,实现更好的节能效益.方法以沈阳建筑大学近零能耗居住建筑示范中心为例,建立严寒地区近零能耗居住建筑模型;以能耗值为约束目标,通过节能率及敏感性分析方法两方面对外墙传热系数、屋面传热系数、外窗传热系数及南向窗墙比等4个关键参数进行评价.结果建筑年供暖需求能耗为17.42 kW·h/(m~2·a)、建筑全年总能耗为53.93 kW·h/(m~2·a),设计参数对能耗的影响程度从大到小依次是窗墙比(供冷能耗),外窗传热系数,外墙传热系数,窗墙比(供热能耗),屋面传热系数.结论近零能耗建筑关键设计参数的取值应该综合考虑当地气候及技术经济条件,采用以建筑能耗值为控制目标的性能化设计方法.
电动汽车用混合励磁电机交流励磁对振动特性的影响

为了研究交流励磁电流对混合励磁电机电磁力与振动等特性的影响,以一台转子交替极双定子混合励磁电机为对象,利用二维有限元法对不同励磁条件下电机内的磁通分布及气隙磁密进行计算;基于Maxwell应力张量法计算作用在电机外定子上的径向电磁力,通过二维快速Fourier变换(2DFFT)对径向电磁力波的时间和空间分布进行分解;建立该电机的磁固耦合模型,采用模态叠加法计算出不同励磁条件下电机的振动特性。结果表明:励磁电流相位角对电机电磁力谐波幅值和振动峰值具有重要影响,且弱磁控制时振动在一定程度得到削弱。本研究结果对混合励磁电机的优化和振动抑制有参考价值。
玉米自交系萌发期和苗期抗旱性指标的筛选

本试验以抗旱性较强的玉米自交系郑58和不抗自交系E28为试材,利用不同浓度PEG-6000水溶液模拟干旱胁迫,探究干旱胁迫下种子萌发期及苗期各项指标的变化规律,以便筛选出能够简便有效的鉴定玉米自交系抗旱性的指标。结果表明,在萌发期不同干旱胁迫下,郑58的种子萌发指数、萌发抗旱指数均高于E28,而吸水率低于E28。在苗期不同干旱胁迫下,郑58的脯氨酸(Pro)含量和超氧化物歧化酶(SOD)的活性均高于E28,而丙二醛(MDA)的含量在10%和15% PEG处理下低于E28,而在20% PEG处理下的则高于E28。因此,种子萌发指数、萌发抗旱指数、Pro含量、MDA含量和SOD活性均可作为鉴定自交系抗旱性的指标。但综合考虑,鉴定玉米自交系抗旱性最简便有效的指标是种子萌发抗旱指数,且最适宜的PEG胁迫浓度为10%和15%。
膨胀素和木葡聚糖内转葡糖基酶/水解酶基因的功能研究进展

植物细胞壁为植物细胞特有结构,研究表明膨胀素(expansin)和木葡聚糖内转葡糖基酶/水解酶(xyloglucan endotransglucosylase/hydrolase)在植物细胞壁的松弛与重构中发挥重要作用。本文将针对这两类基因在种子萌发、根系建成、茎叶的生长、花和果实的发育成熟以及非生物胁迫响应等生理功能方面的研究进行阐述,以更好的理解它们并为未来的研究提供一些思路。
辣椒产地土壤重金属潜在生态风险评价——以贵州省百宜镇为例

辣椒对土壤重金属有较强的富集性,辣椒产地土壤重金属风险评价对区域辣椒绿色生产和食品安全至关重要.选择全国著名的地方特色辣椒产地贵州省百宜镇作为研究区,采集该区辣椒耕地表层(0~20 cm)土壤样品125个,分析土壤重金属Cd,Pb,Cr,Cu和Zn质量分数,并采用单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法和Hakanson潜在生态危害指数法对5种重金属污染状况和潜在生态风险进行分析和评价.结果表明:研究区土壤Zn,Cr,Pb,Cu,Cd质量分数平均值分别为116.50,73.11,55.76,33.53,0.45 mg/kg,除了Cd元素,其余4种重金属平均质量分数均低于国家土壤环境质量标准(GB15618-1995)二级标准;从空间分布看,土壤Cd,Pb,Cr,Cu和Zn质量分数研究区北部高于南部,东部高于西部;以国家二级限量值为评价标准,研究区96%以上的样点土壤Pb,Cr,Cu和Zn污染均属于安全级别,79.2%的样点土壤属于Cd轻度污染级别,5种重金属综合污染程度为轻度;研究区土壤重金属潜在生态风险程度从大到小依次为Cd,Pb,Cu,Cr,Zn, 5种重金属综合生态风险程度为轻度.目前,百宜镇辣椒地土壤重金属Cd,Pb,Cr,Cu和Zn污染程度较轻,潜在生态风险处于可控范围内,基本不会对当地的辣椒种植和生态环境产生影响.
重视肝移植术后胆道狭窄的内镜治疗

目前,肝移植技术已成为临床治疗终末期肝胆疾病的重要手段。但术后常发生胆道狭窄,严重限制了肝移植的治疗效果。目前,内镜逆行胰胆管造影已是肝移植术后胆道狭窄的首选诊断与治疗手段,但具有操作复杂、技术难度大等缺点。近年来,国内外学者开展大量与肝移植术后胆道狭窄发病机制和内镜诊断与治疗相关的研究,在理论和技术均取得了较大进展。笔者就上述问题作详细阐述,以期为国内同行提供参考。
基于功率谱的蛋白质序列特征提取新方法

采用分层聚类和熵评价方法进行基于功率谱的蛋白质序列特征提取新方法研究.具体包含以下3个内容:首先,基于经典的HP模型给出了氨基酸序列的数值序列表达;其次,采用离散傅里叶变换方法获取蛋白质序列的特征频谱,构造12维特征向量;最后,利用分层聚类法获取蛋白质序列的分层结构.这种新方法将基于功率谱的DNA序列特征提取方法推广到蛋白质序列上.通过基于19条动物线粒体脱氢酶亚基1和亚基4,以及11条β珠蛋白等3组数据的分层结构比较实验,结果表明,新方法在数据系统的分层结构的信息提取上优于基于功率谱的DNA序列分析方法.因此,新方法对确定未知基因的结构与功能有重要的生物意义.
古地貌恢复在岩溶风化壳储层研究中的应用———以川中磨溪地区灯影组四段为例

受桐湾运动影响,四川盆地震旦系灯影组发育大规模风化壳岩溶作用。以川中磨溪地区灯四段为例,基于三维地震和钻井、测井资料,分别应用残余厚度法和印模法对灯四段岩溶古地貌进行恢复。对2种方法的结果进行综合分析,按台内带和台缘带精细刻画了灯四段的岩溶古地貌:由东南向西北倾伏,局部存在岩溶高点;根据实际地质条件把岩溶斜坡细分为岩溶缓坡、台缘高点、岩溶陡坡,全区共划分出岩溶台地、岩溶缓坡、台缘高点、岩溶陡坡和岩溶谷地等5种地貌单元。沉积相带、岩溶古地貌和断裂系统共同控制了岩溶储层的发育和分布。台内带:岩溶台地储集空间多为针孔及较小的溶蚀孔洞,整体质量较差,溶蚀作用最弱;岩溶缓坡溶蚀作用较强,储集空间以大的溶蚀孔洞为主。台缘带:岩溶斜坡储集空间主要为蜂窝状溶蚀孔洞,溶蚀作用最强,岩溶强度受断裂控制。结果表明:台缘带断裂系统发育的岩溶斜坡是高质量岩溶储层最有利的发育区,台内带低勘探程度的岩溶缓坡也可作为下一步有利勘探区带。
超声监测下注射A型肉毒毒素对甲状腺相关眼病限制性斜视的疗效观察

目的探讨在超声监测下注射A型肉毒毒素(BTXA)对甲状腺相关眼病(TAO)限制性斜视患者眼外肌厚度的改变以及改善斜视度的临床疗效观察。方法选取2014年12月至2016年12月在北京协和医院眼科诊治的18例(21只眼)TAO限制性斜视患者,在非肌电图引导下注射BTXA,并应用超声分别在注射前、注射后1周、1个月、3个月进行眼外肌厚度的测量,并观察斜视度的改善情况。结果所有患者眼外肌厚度在注射后均有不同程度下降,注射前后不同时间之间差异有统计学意义(F=26.72,P < 0.01)。本研究中11只眼处于活动期,在注射治疗后1周、1个月、 3个月的眼外肌厚度均小于注射前,差异有统计学意义(t=5.31、7.24、11.60,P均< 0.05),10只眼为静止期,在注射后1周的眼外肌厚度大于注射前(t=-3.02,P < 0.05),而注射后1个月、3个月的眼外肌厚度与注射前比较,差异无统计学意义。本研究21只眼中水平斜视7只眼,注射后1个月、 3个月的平均斜视度均低于注射前,差异有统计学意义(t=3.60、4.05,P均< 0.05);注射后1周的平均斜视度与注射前差异无统计学意义。垂直斜视14只眼,注射后1周、1个月、3个月的斜视度均低于注射前,差异有统计学意义(t=2.39、3.89、4.87,P均< 0.05)。2组斜视度均达到有效改善。活动期眼外肌厚度与斜视度无显著相关性(r=0.048,P=0.758),而静止期眼外肌厚度与斜视度有中等程度的相关性(r=0.421,P=0.007)。结论超声为TAO限制性斜视的治疗提供了方便的监测方法。注射BTXA使TAO患者限制性斜视的眼外肌厚度明显下降,斜视度得到有效改善。
房室瓣环位移评价心室发育不良胎儿心功能的临床价值研究

目的应用M型超声心动图测量中晚孕胎儿房室瓣环位移(AVAD),探讨AVAD评价心室发育不良胎儿心功能的价值。方法(1)选取150例孕龄19~41周的正常中晚孕胎儿,应用M型超声心动图测量AVAD[包括二尖瓣瓣环位移(MAD)和三尖瓣瓣环位移(TAD)]及左心室射血分数(LVEF)、左心室短轴缩短率(LVFS);二维超声画迹法测量右心室舒张末期面积(RVEDA)及收缩末期面积(RVESA),计算右心室面积变化率(RVPCA);频谱多普勒(PW)取房室瓣口血流流速曲线,测量E、A峰值流速;组织多普勒(TDI)取房室瓣瓣环的运动流速曲线,分别测量房室瓣环舒张早期峰值流速(Em)、舒张晚期峰值流速(Am)及收缩期峰值流速(Sm)。定量分析AVAD与孕周(GA)及常规心室功能参数间的相关性。(2)选取49例心室发育不良胎儿(其中左心室发育不良组23例,右心室发育不良组26例),随机选择上述150例正常胎儿中的30例为对照组,应用M型超声心动图测量其AVAD,并比较3组的差别。结果(1)正常中晚孕胎儿AVAD随GA增加而增长,AVAD与E、A及Em、Am、Sm呈正相关,其中MAD与E、A、Em、Am、 Sm呈正相关(r=0.347、0.290、0.407、0.393、0.517,P均< 0.01),TAD与E、A、Em、Am、Sm呈正相关(r=0.351、0.320、0.497、0.403、0.598,P均< 0.01); MAD与LVEF、LVFS无相关性(r=0.199、0.258,P均> 0.05),TAD与RVPCA呈正相关(r=0.837,P < 0.01)。(2)左心室发育不良组的MAD较对照组减小[(7.11±0.56)mm vs(7.80±0.87)mm]、TAD较对照组增大[(9.78±2.11)mm vs (9.38±1.51)mm],差异均有统计学意义(t=2.98、2.47,P均< 0.05);右心室发育不良组的MAD较对照组增大[(8.35±0.69)mm vs (7.80±0.87)mm]、TAD较对照组减小[(7.98±1.69)mm vs(9.38±1.51)mm],差异均有统计学意义(t=2.42、4.18,P均< 0.05)。结论AVAD是评价胎儿心室长轴功能有价值的参数,可有效评估心室发育不良胎儿的心功能,并有助于此类胎儿的产前咨询。
我国养老服务的国家自然科学基金立项情况分析

目的探讨养老服务研究在国家自然科学基金(NSFC)立项中的情况,以期能对该领域基金研究项目数量与质量的提高提供一定参考,扩展研究视角与范围。方法检索国家自然科学基金网站,搜集2008~2017年国际自然科学基金资助的养老服务领域研究项目,运用SPSS 19.0软件对立项项目的类型、地区分布特征、行业系统、立项经费等方面进行计量分析。结果共纳入39项养老服务研究项目,其中策略研究12项(30.8%)、模式研究11项(28.2%)、效果影响研究6项(15.4%)。39项养老服务研究项目在地域分布、机构类型、研究类型等方面存在不平衡情况。结论在今后养老服务的基金立项与科学研究中,国家自然科学基金应加大研究资金投入和研究项目支持力度,加强地区间沟通交流与国际合作,推进养老服务的发展进程。
高填方多级挡墙路堤变形及稳定性分析

针对高填方路堤回填料分层碾压施工中呈现出超固结、剪胀和时间相依等复杂变形特征,以高填方多级挡墙路堤为例,通过现场勘查、室内试验以及变形监测获得回填土石料的力学性质,分别采用摩尔库仑、修正剑桥以及基于下负荷面的弹粘塑性二次开发本构模型,逐步表征路堤回填料的超固结、剪胀以及时间相依变形行为,并结合单元试验以及现场沉降监测数据反演综合确定三种本构模型材料,对比分析三种本构模型模拟高填方路堤施工及工后变形的差异,最后利用有限元强度折减法分析该高填方多级挡墙路堤的稳定性。计算结果表明:在路堤填筑初期(21 d),基于下负荷面的弹粘塑性模型和修正剑桥模型相比摩尔库仑模型考虑了先期固结应力,计算沉降量结果稍小;随着施工填筑的进行(100 d),一旦超过先期固结应力后,三种模型的沉降量变化逐渐接近;随着时间的增长,仅基于下负荷面的弹粘塑性模型能计算路堤的长期沉降,预测该路堤顶10 a工后沉降17 cm,满足工后沉降要求;同时发现路堤水平侧移呈“S”型内倾的变化特点,且通过有限元法强度折减计算得到边坡稳定性最小安全系数和最危险滑动面,均满足边坡稳定性要求,路堤边坡的失稳预警位移为4.6 cm。
地铁深基坑开挖对邻近建筑物影响分析

为研究深基坑开挖对邻近建筑物的影响特征并评价其安全性,以厦门市某车站深基坑工程为例,通过构建三维有限元模型,考虑土体小应变刚度行为以及基坑-地基-基础-上部结构共同作用,计算基坑开挖引起邻近建筑物的变形值,并将柱底支座变位作为上部结构的强迫位移施加到上部结构上,然后进行结构内力分析和构件配筋验算,评价邻近建筑物的安全。研究表明:邻近建筑物越靠近基坑部分受基坑开挖影响越大,基坑开挖后,邻近建筑物结构变形主要表现为沉降和指向基坑的水平位移,结构最大水平位移为6.6 mm,自顶部向下逐渐减小,即结构发生微量倾斜;邻近建筑物地下室以沉降变形为主,主要受影响区域约为基坑围护墙后3倍的基坑开挖深度范围,沉降急剧变化区域约为1.5倍基坑开挖深度范围,地下室最大沉降为15.9 mm;受到邻近基坑开挖影响,上部结构虽然因支座变位产生内力重分布,但经检算认为整个结构仍然安全可靠。
静力荷载作用下纤维材料增强路基性能的试验研究

分别采用现场铁路路基填料及掺量为0.3%的聚丙烯纤维改良填料构筑室内小型路基,通过对路基顶部施加不同的分级静载,对比研究两种不同填料对路基内应力分布规律和沉降变形特性的影响,进而判断纤维材料作为改良措施运用于路基沉降控制的可行性与有效性。试验结果表明:相对于现场填料路基,纤维改良措施加快了应力在路基中沿深度的扩散速度;应力加载至100 kPa时,两种填料路基的沉降变形规律相似,路基不同深度处的沉降随着基顶作用荷载的增加呈非线性增大;应力达到200 kPa时,纤维改良路基60 cm深度范围内的沉降曲线出现反转点,曲线形状近似拉长的s形;较于现场填料路基,纤维改良措施使基顶沉降分别减少了30.3%及35.4%;在高应力、大变形趋势条件下,纤维材料对路基沉降的控制效果会更好。
辅助生殖专科全面流程管理模式在体外授精-胚胎移植术中的应用

通过优化体外授精-胚胎移植(IVF-ET)患者就诊流程、标准化IVF-ET患者各流程节点服务流程和健康教育模式,建立辅助生殖专科行IVF-ET女性患者全面流程管理模式,规范了IVF-ET患者管理流程,使患者满意度提高,同时也满足了患者对IVF-ET相关信息的需求;提高了医护人员工作效率,同时保证了护理安全。
严反馈系统的指令滤波自适应反步法控制

针对控制方向未知和参数不确定/非参数化不确定下的非线性严反馈系统,论文研究一类指令滤波自适应反步法,避免传统反步法中虚拟控制的解析求导过程,解决传统反步法中“计算膨胀”问题。综合指令滤波反步法、滑模积分滤波器、非线性小增益定理和Nussbaum函数,设计满足输入状态实用稳定性条件(ISpS)的自适应控制策略,为严反馈系统的稳定跟踪控制提供一类简洁有效的控制思路。基于机翼摇晃模型实现了数值仿真,验证所提出控制策略的有效性。
基于相机与手眼标定的机械手移载引导算法

为了解决当前标定识别算法引导机械手移载材料时,由于手眼与相机图像标定存在误差,导致抓放偏差的问题,并提出了基于相机标定与手眼标定相融合的机械手移载引导算法。首先,对张正友标定法进行分析,引入相机内外参数矩阵计算模型,从而改进其标定流程,以减小计算量,完成相机标定,实现摄像机坐标系与图像坐标系的绑定。然后,机械手正交走位,提取机械手与摄像机系统坐标,计算旋转矩阵与平移矩阵,从而构建坐标转换模型,最终完成机械手与图像坐标系的绑定,从而完成手眼标定。实验测试结果显示:与当前机械手移载引导算法相比,在面对移载误差频发时,本文引导算法拥有更高的标定准确性和移载正确率。
基于蝙蝠算法的PSS参数优化研究

为了抑制故障发生时,在多机电力系统中的低频振荡,文中提出了一种协调优化(Power System Stabilizer, PSS电力系统稳定器)参数的IBA算法(Improved Bat Algorithm,改进的蝙蝠算法)。首先采用Prony算法辨识系统低频振荡的机电模式,并采用IBA算法将PSS的设计过程转化为一组参数进行寻优,最后通过算例证明了该算法的合理性。结果表明:IBA算法可以有效的适用于多种运行方式下的阻尼控制器参数优化,且具有良好的鲁棒性,可以有效地抑制低频振荡。此外,通过比较多机电力系统基于IBA算法、粒子群优化算法(Particle Swarm Optimization, PSO)算法和基本BA算法的PSS参数优化结果,可知基于IBA算法设计的PSS在抑制低频振荡方面具有最佳的效果,且该算法克服了基本BA算法容易陷入局部最优、后期收敛速度慢等缺点。
一致性检验结合模糊支配的多目标进化算法

为了提高高维多目标优化算法的收敛性和解集的分布性,提出了一种基于降维结果一致性检验结合模糊支配的高维多目标进化算法COPCA-FDNSGA-II。在NSGA-II的主成分分析算法模型基础上,利用模糊理论对算法中的支配关系进行改进,针对信息不完备及伪解干扰的情况,在进化前期,对用模糊支配优化算法得到的非支配解进行主成分分析,去除冗余目标,并对降维结果进行一致性检验。将该算法与其他算法在测试函数上进行对比试验,结果表明,该算法在收敛性和分布性上具有明显优势。
微嗜酸寡养单胞菌的分离培养及其对颜料红23的降解

在活性污泥中分离培养一株好氧脱色菌株,将其应用于偶氮染料的生物降解和固定化研究。经过16SrDNA基因测序表明,该菌株为微嗜酸寡养单胞菌(Stenotrophomonas acidaminiphila sp.),其在35℃、120r/min条件下培养18h后对颜料红23的脱色率达90%以上,脱色方式以生物降解为主。以质量分数为1.5%的海藻酸钠溶液为固定化载体,质量分数为5%的FeCl_3溶液为交联剂,接种4%的微嗜酸寡养单胞菌悬液制备固定化菌球,结果表明,最佳投加量为5g,培养18h后对颜料红23的脱色率可达89%。由此表明该菌株及固定化菌球在印染废水处理行业中有良好的应用价值。
百香果鲜榨汁对6种食源性致病菌的抑菌效果及被膜形成的影响

分别研究百香果鲜榨果肉汁和果皮汁对6种常见食源性病原菌的抑菌效果以及对细菌生物被膜形成的影响。采用平板抑菌试验研究鲜榨汁抑菌效果,并探究浓度和加热时间对果肉汁抑菌效果的影响;采用96孔板法研究两种鲜榨汁对细菌被膜形成影响;采用酸碱滴定法测定两种鲜榨汁总酸度;用气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)分析两种鲜榨汁的挥发性成分。研究结果表明:果肉鲜榨汁对6种常见食源性致病菌有明显的抑菌效果,而果皮鲜榨汁未出现抑菌作用;随着果肉汁浓度减少,其抑菌效果也变弱;加热时间对果肉汁的抑菌效果影响不明显,说明果汁中抑菌成分的热稳定性较好。另外,果肉鲜榨汁对细菌被膜形成有抑制作用,果皮鲜榨汁对细菌被膜形成具有很好的促进作用。进一步分析发现果肉鲜榨汁总酸为3.185 g/100 mL,果皮鲜榨汁总酸为0.0904 g/100 mL,提示酸度对抑菌起主要作用。GC-MS结果表明果皮汁中的主要挥发性成分以醛类、醇类、酯类、烷烃类和酮类物质等为主,果肉汁中的主要挥发性成分以酯类、醇类和酮类等物质为主。本研究结果为百香果的利用开发提供基础数据。
油用牡丹籽饼粕单萜苷的分离、纯化及结构鉴定

油用牡丹榨油后的籽饼粕含有大量具有多种生物活性的单萜苷类化学成分,有重要的研究开发价值。本文采用硅胶、凝胶柱色谱以及半制备高效液相色谱等技术对油用牡丹籽饼粕中的单萜苷类化合物进行分离纯化,得到7个单萜苷类化合物。综合运用多种波谱学方法对分离得到的单萜苷类化合物的结构进行鉴定。分离得到的7个化合物分别鉴定为芍药苷(1)、氧化芍药苷(2)、4-甲氧基芍药苷(3)、4-甲氧基氧化芍药苷(4)、吡啶芍药苷(5)、8-O-去苯甲酰芍药苷(6)、oxypaeonidanin (7)。上述7个化合物均为首次从紫斑牡丹榨油后的牡丹籽饼粕中分离得到。结果表明油用牡丹籽饼粕中含有大量的单萜苷类化合物,具有重要的研究开发价值。
基于SODA资料的南海表层风能输入的空间分布与长期趋势研究

海面风不仅是驱动上层海洋运动的主要动力,其能量也是维持海洋表层流动的主要机械能来源。为了分析南海表层流风能输入的变化,用SODA(Simple Ocean Data Assimilation)(1901—2010)资料估算了风向南海表层流(表层地转流+表层非地转流)的能量输入。结果表明,风向南海表层流、表层地转流和表层非地转流输入的能量总体均呈减少趋势, 110年间分别减小了约56%、65%和49%。导致风能输入减小的最主要因素是风应力的减弱(减小了35%)。由于南海受季风系统的控制,风向表层流及其各成分输入的能量呈现出显著的季节性变化。冬季风能输入最强,高值区位于南海西部及北部区域,呈一个显著的“回力镖”状结构。这些结果对深入认识南海环流具有理论意义。
全军烧伤、整形外科专业组的30年

简要回顾了我军烧伤、整形外科专业组30年来的历程。烧伤专业组成立于1962年,前身是烧伤协作组,1978年扩大为烧伤、整形外科专业组。组员遍布各军医大学、军区和军种,形成了全军性的学术网络。已举办14届专业学术会议,会议吸引了国内的同行专家,使会议的学术交流在一定程度上具有了全国性。近年来基础研究活跃,比其他外科专业更为突出。连续举办了多次国际学术会议,建立了良好的国际学术交流。
CT血管造影及三维重建在组织瓣修复颈肩、腋窝及上臂高压电烧伤创面中的临床应用

目的探讨CT血管造影(CTA)及三维重建在组织瓣修复颈肩、腋窝及上臂高压电烧伤创面中的应用价值。方法2014年12月-2017年12月,笔者单位收治高压电烧伤颈肩、腋窝、上臂等部位的患者12例,行彻底清创后创面面积为13 cm×10 cm-32 cm × 15 cm。组织瓣修复术前行锁骨下动脉-腋动脉-肱动脉及其分支CTA检查,三维重建主要目标血管及分支,观察拟切取组织瓣利用的轴心血管及其分支血管的显影情况。对上臂及截肢残端骨外露创面、腋窝及前侧创面,结合CTA检查如胸背动脉及内外侧支显影良好,首选背阔肌肌组织瓣修复。本组有6例患者采用此肌皮瓣,切取面积16 cm × 12 cm-32 cm × 17 cm,供瓣区均取大腿中厚皮覆盖。对大面积枕部、颈肩部创面,结合CTA检查创面对侧颈横动脉颈后浅降支及深支,如显影良好,首选对侧下斜方肌肌皮瓣修复;小面积颈肩部创面,结合CTA检查创面同侧颈横动脉浅降支显影良好,选择同侧下斜方肌肌皮瓣修复。本组有4例患者采用此肌皮瓣,切取面积18 cm× 12 cm ~25 cm × 17 cm。1例患者供瓣区直接拉拢缝合,3例患者取大腿中厚皮覆盖。对上臂后内侧、腋窝前侧等创面,如无须肌肉填塞无效腔,或因背部烧伤等原因不能利用背阔肌肌皮瓣时,结合CTA检查侧胸部皮肤血供来源可靠,采用侧胸皮瓣修复。本组有2例患者采用此皮瓣,切取面积16 cm × 12 cm~ 17 cm × 14 cm。1例患者供瓣区直接拉拢缝合,1例患者取大腿中厚皮覆盖。结果本组12例患者术中行组织瓣修复时,观察轴心血管的走行方向、起始位置与术前CTA检查所观察到的情况一致,术后组织瓣全部成活。随访1个月~ 2年,患者均较满意,无严重瘢痕挛缩影响功能,未继发感染或慢性溃疡。结论颈肩、腋窝及上臂高压电烧伤创面,修复术前应用CTA及三维重建技术能清晰重建锁骨下动脉-腋动脉-肱动脉主干及其分支血管,明确血管有无栓塞,观察血管的起始位置及走行方向,能为选取组织瓣修复创面提供重要参考。
抗坏血酸联合全反式维甲酸建立斑马鱼新药早期评价模型的研究

目的以抗坏血酸和全反式维甲酸为工具药,建立斑马鱼药物早期评价模型,为药物毒性的早期筛查提供实验方法。方法以斑马鱼胚胎培养用水为空白对照,二甲基亚砜为助溶剂,抗坏血酸为阴性药物,全反式维甲酸为阳性药物,对脱膜斑马鱼受精卵连续染毒5 d后,检测受精卵和幼鱼的死亡率,及幼鱼自由活动度、全身组织器官形态发育和骨骼发育情况。结果0.5%二甲基亚砜和10 mg·L~(-1)抗坏血酸对斑马鱼致死作用较弱,且无明显发育毒性作用,可分别用作常规助溶剂和质量控制标志药;全反式维甲酸随给药浓度升高,致畸效应加强,很好地呈现了自主活动缓慢到丧失、形态发育轻微异常到全身各组织器官严重畸形、骨骼矿化正常到抑制的全效应谱,为药物毒性的评价提供了很好的参照,其中7.5 μg·L~(-1)可作为药物评价中阳性对照选用浓度。结论用抗坏血酸和全反式维甲酸建立的斑马鱼模型设计合理,可用于药物毒性的早期评价。