摘要：针对地下水环境中脱氯菌污染修复周期长、电子供给难度大、易带来二次污染等问题,设计以天然矿物电气石的电场刺激、水解供氢和水体调节性能强化含脱卤拟球菌(Dehalococcoides spp.)的混合脱氯菌功能,通过将电气石和脱氯菌共同固定化,开发适用于地下水环境的生物强化原位修复技术.研究了共同包埋的电气石和脱氯菌对地下水典型有机污染物三氯乙烯(TCE)的降解性能.结果表明,在包埋材料海藻酸钠含量6%、凝固剂氯化钙含量6%、电气石含量1.0%、交联时间24 h条件下制得的固定化微球弹性好,机械强度高,粒径均匀分布在3~5 mm,具有多孔洞内结构和较为致密的外表面,既可提供电气石和细菌附着的场所,又能有效地防止微球内部菌体的流失.同时,包埋后的电气石仍能快速调节水体的pH和ORP,为厌氧脱氯菌提供适宜的生长代谢环境.无论是固定化还是分离体系,电气石的加入均增强了脱氯菌对TCE的还原脱氯效果,而电气石-脱氯菌共同固定化体系不仅能加快TCE的降解,在无外加电子供体的情况下仅180 h即可将16 mg/L的TCE完全去除,还显著促进了中间产物的进一步脱氯,反应800 h时终产物乙烯的转化率达到64%,比菌体系提升了1倍.电气石对共同包埋的脱氯菌更有效地起到了电场刺激和电子供体的作用,使其快速稳定的增殖.该复合固定化的应用方式促进了脱氯菌的富集及与电气石的接触,更加充分地发挥了电气石表面电场的直接和间接强化作用,可解决实际地下水修复过程中微生物和强化剂易分离失效的问题,促进地下水有机污染原位生物修复技术的发展.

摘要：目的比较不同种类的人工晶状体(IOL)植入术后患者的客观视觉质量及视觉相关生活质量。方法采用非随机对照研究设计,收集2020年7月至2021年12月在天津市眼科医院进行超声乳化白内障吸除联合IOL植入术的年龄相关性白内障患者85例(136眼),其中,双焦点IOL组23例(34眼),景深延长型IOL组21例(33眼),三焦点IOL组17例(30眼),单焦点IOL组24例(39眼)。测量四组患者术后1 d、1周、1个月和3个月裸眼远、中、近视力及矫正远、中、近视力,并绘制四组患者IOL离焦曲线,同时问卷调查四组患者的视觉满意度及脱镜率。结果同一时间点,四组患者术后裸眼远视力及术后矫正远视力差异均无统计学意义(均为P>0.05)。同一时间点,四组患者术后裸眼中视力、裸眼近视力差异均有统计学意义(均为P<0.05)景深延长型IOL组和三焦点IOL组患者术后裸眼中视力均优于双焦点IOL组和单焦点IOL组(均为P<0.05),单焦点IOL组与双焦点、三焦点以及景深延长型IOL组患者术后裸眼近视力差异均有统计学意义(均为P<0.05);景深延长型IOL组与双焦点和三焦点IOL组患者术后裸眼近视力差异均有统计学意义(均为P<0.05)。单焦点和景深延长型IOL组患者术后视觉干扰情况少于双焦点和三焦点IOL组,双焦点和三焦点IOL组患者术后眼部不适症状均少于单焦点和景深延长型IOL组,景深延长型IOL组患者术后眼部不适症状少于单焦点IOL组,双焦点、三焦点和景深延长型IOL组患者术后视力主观感受优于、配戴老视眼镜情况均少于单焦点IOL组,差异均有统计学意义(均为P<0.05)。结论植入双焦点、三焦点、景深延长型IOL均能有效地提高患者术后的全程视力,植入三焦点IOL和双焦点IOL术后部分患者存在轻度视觉不良现象。

摘要：为有效降低井喷失控场景下人员的应急疏散风险,提出针对司钻房控制室爆炸载荷的安全撤离分析方法。首先,根据司钻房控制室载荷设计规范和布局,确定司钻房的爆炸载荷阈值;然后,运用多能法初步估计爆炸载荷阈值对应的等效气云体积,并构建井喷失控场景平台爆炸仿真模型,借助逆推法确定爆炸载荷的可燃气云体积阈值;最后,针对井喷重组分气体扩散过程的危险气云体积变化曲线,确定不同场景下的可用安全疏散时间T A,通过对比所需安全疏散时间T R,判断人员能否安全撤离。结果表明:所提方法可以针对多种井喷场景下的人员安全撤离给出指导建议,其中,井喷速率和风速对T A有显著影响,当风速增至7 m/s时可以保证司钻人员的安全撤离,而井喷速率的增加则会显著降低T A,当井喷速率>390 m/s时,会威胁司钻人员的安全撤离。

摘要：水下滑翔机航向控制的精度对海洋目标观探测具有重要意义。现有的水下滑翔机航向控制技术以比例-积分-微分(proportional-integral-derivative, PID)为主。为保证水下滑翔机按照预期轨迹运动,PID控制器参数需要反复设定和调整,很难达到快速准确的控制效果。针对该问题,提出了一种基于径向基函数(radial basis function, RBF)神经网络的参数自整定PID航向控制方法。首先建立水下滑翔机水平面内运动模型,然后构建了RBF神经网络结构,并通过梯度下降法给出了神经网络参数以及PID参数的迭代公式。仿真结果表明,该方法相较于常规PID控制方法能在较短的时间内收敛,控制系统精度较高,同时控制器参数能够快速自整定。为今后的水下滑翔机航向控制器提供了设计参考。

摘要：建立了预制混凝土管组合柱-钢梁节点在往复荷载作用下受力性能分析的精细化有限元计算模型.根据已完成的6个“弱节点”试验结果,对比分析试验与模拟试件的破坏模式、梁端荷载-位移骨架曲线和特征点荷载,验证了有限元模型的准确性.研究了预制混凝土管组合柱-钢梁节点核心区受力全过程工作机理,并对各关键组件的应力、应变发展规律及其相互作用进行分析.通过有限元模型参数化分析,研究了轴压比、钢套箍厚度、钢套箍延伸高度、预制混凝土管强度及芯部混凝土强度等因素对节点承载力和变形能力的影响.分析结果表明:在梁端往复荷载作用下,钢套箍屈服“拉力带”和核心区混凝土“斜压杆”机构共同抵抗节点剪力;峰值荷载时钢套箍以刚体变形为主,极限荷载时钢套箍腹板大面积屈服;芯部混凝土、钢套箍与预制混凝土管之间界面接触相互作用力分布不均匀;轴压比、钢套箍厚度、预制混凝土管和芯部混凝土强度对节点承载力及变形能力影响较大,增大钢套箍厚度可以显著提高节点承载力及变形能力;钢套箍延伸高度增加可以提高节点变形能力,但对承载力影响不明显.建立了预制混凝土管组合柱-钢梁节点受剪计算模型,理论值与模拟值吻合较好且偏于安全.

摘要：针对行星齿轮在恒速、恒负载条件下局部断齿故障难以分析的问题,以行星齿轮传动系统为研究对象,利用能量法建立正常及具有局部断齿故障的齿轮刚度激励模型,通过改变齿轮断齿的长度求得在该条件下的刚度激励并进行对比分析,从而明确故障发生的机理;考虑行星齿轮刚度激励及啮合相位的影响,利用集中参数理论(Lumped Parameter Theory,LPT)建立相应的动力学模型;将求得的刚度激励代入建立的行星齿轮动力学模型,同时在MATLAB中利用自带的ode15s求解器进行求解。最后针对太阳轮y向振动的时域图像及其Fourier变换的频域图像进行分析,得出系统在出现不同程度的故障时的状态变化。该方法可较为准确地判断系统是否存在断齿故障以及断齿故障的严重程度。

摘要：针对掘锚机在煤矿巷道掘进过程中难以实现机身位姿的实时精确测量,进而导致难以实现定向掘进的问题,提出一种基于双屏视觉标靶的掘锚机导向方法。由2块竖直安装的感光成像屏组成双屏视觉标靶靶面,巷道中的激光器发射指示激光并在前、后靶面上呈现光斑,利用视觉测量、高精度栅格标定等技术,建立光斑质心的图像坐标与三维空间坐标的映射关系,以形成坐标点云数据;再根据栅格索引、坐标变换、欧拉角解算等原理,结合标靶底部的双轴倾角仪来获得掘锚机机身的实时位姿,并解算出机身关键点相对于巷道设计轴线的横向/纵向偏差,为掘进过程中的偏差纠正提供数据支撑。通过构建数学模型对系统脱靶问题进行了分析,同时搭建实验平台验证了该导向方法的有效性。实验结果表明:该方法能够实现机身六自由度空间位姿的精确测量;在9 m测试距离下偏航角重复性测量精度优于0.01º、偏航角绝对测量误差小于0.05º;在15~40 m测量范围内,用全站仪与矿用激光器设置计划线时机身关键点横向/纵向偏差测量误差分别小于5、15 mm。基于该方法研发的导向系统已成功应用于煤矿井下巷道掘进中,满足了巷道施工与掘锚机机身定位的精度要求。该导向方法的误差特性与测试距离无关,且该方法中涉及的所有光学测量功能均在标靶内部实现,可有效屏蔽井下复杂环境对测量功能的影响,大幅提升了现场应用时的抗粉尘干扰能力。

摘要：喷雾特征参数经验公式广泛应用于发动机研究和设计.笔者总结了目前常用的预测喷雾贯穿距和锥角的经验公式,并与高压汽油喷雾试验数据进行对比,验证这些经验公式是否适用于高压汽油喷雾.结果表明:在总结的喷雾贯穿距公式中,Dent公式、Arrègle公式、Schihl公式、Naber公式和Wakuri公式预测性较差,Arai公式预测性最好.在总结的喷雾锥角公式中,Arai公式综合环境气体密度和喷油压力的影响,对喷雾锥角试验值的预测性最好.笔者进一步在Arai公式基础上对系数进行修正,得到了新的经验公式,修正后的喷雾贯穿距和锥角预测公式与高压汽油喷雾试验值之间的平均相对误差分别减小到2.43%和1.34%.

摘要：为了能够实现高精度的微纳米级转动,该文基于柔性铰链设计了一种单压电陶瓷驱动的纯转动微定位平台。平台采用圆周阵列式柔性梁实现运动导向与解耦,通过杠杆机构增大动平台转动行程。首先通过有限元仿真验证了圆周阵列式柔性梁对动平台轴心漂移的抑制作用,然后通过实验对其运动特征进行测试与分析。测试结果表明,该机构具有良好的回转精度,在x轴正方向轴心漂移量为0~0.23μm,y轴负方向轴心漂移量为0~4.59μm,旋转弧度可达916μrad,旋转精度为0.53μrad。轴心漂移补偿后整体误差最大为4.9%。

摘要：为了研究其受力性能,设计出3种不同斜杆布置的单元架体,并进行了足尺试验研究及有限元计算。结果表明:斜杆为对角布置时较为合理,且不易使单元架体发生水平倾倒及竖向屈曲失稳;在杆件受力方面,立杆主要是受力杆件,竖向斜杆与水平杆主要是构造杆件,保证整体架体几何不变.运用ABAQUS对试验架体进行模拟,模拟结果与试验结果吻合较好;运用有限元对节点刚度分析可知,节点刚度处在106~109N·mm∕rad之间时对承载力的影响较大,进而对承载力—节点刚度曲线进行非线性拟合并对比试验值得出节点刚度建议值为38.1 MN·mm∕rad;分析水平杆步距、立杆间距可知,水平杆步距的增加对架体承载力的影响更为显著,建议在工程设计计算时考虑水平杆步距对支撑架体承载力的影响.