摘要：对于锥束计算机断层扫描(cone beam computed tomography,CBCT),人们一直希望能够在扫描过程中动态地调节X射线的强度和分布,以适应患者内部的解剖结构。这样就可以达到减少图像伪影和降低辐射剂量的目的。然而,目前的动态滤波装置,如动态Bowtie滤波器,其结构较为复杂难以真正应用到临床,因此,本研究旨在设计一种结构简单的动态滤波策略,以减少CBCT成像中的图像伪影同时降低辐射剂量。本研究所设计的动态滤波策略随着CBCT的旋转而动态变化,具体而言,该动态滤波策略是将两个不同部分集成在一起:滤片部分和Bowtie部分。该动态滤波策略设置有两种工作模式,一种是动态滤片与动态Bowtie的组合,称为动态滤片-动态Bowtie(Dynamic filter-Dynamic bowtie,DFDB);另一种是动态滤片与静态Bowtie的组合,称为动态滤片-静态Bowtie(Dynamic filter-Static bowtie,DFSB)。本研究分别针对3个人体部位(肩部、胸部和膝部)进行了数值仿真模拟,且使用蒙特卡罗模拟平台MC-GPU生成每个体模对应的剂量分布图。结果表明,使用所提出的DFDB和DFSB动态滤波方案可以显著减少图像伪影,从而改善CBCT图像质量。根据扫描部位的不同,辐射剂量的降低幅度达到约30%。因此,本研究所提出的简单动态滤波策略DFDB和DFSB,可以有效提升图像质量同时降低辐射剂量,且拥有足够简单的结构(尤其是DFSB),在一定程度上推进了动态滤波策略的临床应用。

摘要：现有空投装备的气囊缓冲系统适用性较差,难以满足未来低冲击、抗侧翻的大吨位装备空投缓冲需求。针对这些问题,文章设计了可适用于新一代空投装备的组合式气囊,并采用最优拉丁超立方设计试验方法进行抽样,基于这些样本构建了以最大过载和最大翻转角为目标的多项式代理模型。在代理模型的基础上采用多目标粒子群优化算法对气囊的结构参数进行多目标优化,并对优化后的缓冲系统进行有限元分析,结果显示:优化后的气囊缓冲系统最大过载减少了24.7%,缓冲性能提高;最大横向翻转角降低了42.6%,其横向稳定性大幅度提高,大大降低了侧翻风险。研究结果表明,文章所设计并优化的气囊缓冲系统满足未来大载重、抗侧翻的需求,能够为空投装备气囊缓冲系统提供技术支持。

摘要：意义管桩后注浆可有效改善桩-土接触界面物理力学性质,在提高管桩摩阻力、减少上部结构沉降等方面发挥着重要作用。进展通过对管桩后注浆工艺、后注浆理论、管桩注浆后的承载性能、管桩-注浆体-土接触界面剪切性能等进行综述,展望了管桩后注浆的发展方向。结果表明:(1)后注浆对提高中小直径管桩承载力有一定作用;注浆后,中掘法管桩的承载力一般超过了4 000 kN、静钻根植竹节桩的承载力可提升20%以上、随钻跟管桩承载力普遍超过20 000 kN。(2)现有的注浆理论推动了注浆技术的发展,虽然相关研究成果与工程实践存在差异,但可以给出浆液扩散的初步轮廓和扩散范围,为注浆设计和工程应用提供科学指导。(3)桩-浆-土接触界面的研究大多以剪切试验为载体,研究浆-土接触界面剪切性能这一宏观表象,很少涉及注浆液以注浆根系、爪牙和毛细爪牙的形式伸入土体并与土体进行关键离子交换从而提高桩-浆-土接触界面黏结强度的宏微观扩散本质。(4)现有注浆研究大多止步于注浆结果分析,较少涉及注浆机理,对浆液在地层中的流动扩散规律认识不够清晰。结论与展望桩侧注浆液渐进性流动过程可视化分析、注浆体三维尺寸定量表征、管桩注浆过程智能化监测、新型管桩桩侧注浆工艺研发是未来管桩桩侧后注浆发展的重要方向。

摘要：为满足国家“碳达峰、碳中和”目标,为高校在低碳领域内实现专业和学科建设,达到培养应用型人才的目标,创新性地开展了“双碳”背景下基于实际问题导向的电工与电子技术课程思政教学改革探究。本文基于教学中存在的实际问题,结合双碳背景下电工类专业的发展趋势,研究各知识点的课程思政导入方法,形成课程思政教学模式。该模式从课程目标确立、教学内容设计、课程思政实施路径与方法等方面入手,以问题驱动展开,以课程思政贯穿,以低碳技术为拓展,将有利于学生低碳意识的觉醒和能力价值的培养。To meet the national goal of “carbon peak and carbon neutrality”, realize the construction of majors and disciplines in the field of low-carbon and achieve the goal of cultivating application-oriented talents, the ideological and political teaching reform of electrical engineering and electronic technology courses based on practical problems under the background of “double carbon” has been innovatively carried out. Based on the practical problems existing in teaching, combined with the development trend of electrical engineering majors under the background of carbon peaking and carbon neutrality, this paper studies the introduction methods of course ideology and politics of each knowledge point, and forms a course ideological and political teaching model. Starting from the establishment of curriculum objectives, the design of teaching content, and the implementation path and method of curriculum ideology and politics, this model is problem-driven, runs through curriculum ideology and politics, and expands with low-carbon technology, which will be conducive to the awakening of students’ low-carbon awareness and the cultivation of ability value.

摘要：素有“地球之肾”之称的湿地生态系统,是地球上关键的碳汇存储地,其在气候调节方面有着重要的作用,但现在面临湿地面积减少和功能退化的问题。而湿地的变化进一步导致温室气体排放增加,加剧局地温室效应。以浙江省为研究区,使用Landsat OLI和OLI-2系列影像,进行湿地监督分类,提取湿地类型变化结果,并定量评价湿地生态系统演变过程中主要温室气体(包括甲烷、二氧化碳和氧化亚氮)的排放特征和变化。发现天然湿地转化为人工湿地后,其固碳能力明显下降,温室气体排放增加。结果表明,湿地类型改变与温室气体排放有紧密关联,进而导致局部温室效应的增强,再进一步对气候变化造成影响。该研究的发现为湿地保护、土地利用规划和温室气体排放控制提供一定的科学依据。

摘要：为研究锈蚀箍筋混凝土柱外包型钢加固后的抗剪承载能力,设计9根不同箍筋间距的混凝土柱,对其中7根混凝土柱通电加速锈蚀箍筋,采用水泥基灌浆料或环氧树脂胶作为外包型钢加固柱的填充物,加固处理后进行低周往复荷载试验;以箍筋间距、箍筋锈蚀率和填充物为变量,综合运用试验研究与理论分析方法对其破坏形态和抗剪承载性能进行分析;基于混凝土柱极限抗剪承载力计算模型,引入外包型钢有效利用系数,建立外包型钢加固锈蚀箍筋混凝土柱斜截面抗剪承载力计算模型。结果表明:在低周往复荷载作用下柱底形成塑性铰、柱底加固型钢连接处失效,箍筋间距和箍筋锈蚀率等因素共同影响其抗剪承载力;相同箍筋间距及锈蚀率下采用水泥基灌浆料与环氧树脂胶对外包型钢与混凝土柱协同工作性能一致;加固后外包型钢对核心区混凝土约束能力的提升,显著提高了混凝土柱的抗剪承载力。研究可为外包型钢加固锈蚀箍筋混凝土柱采用水泥基灌浆料作为填充物提供实践指导,为抗剪承载力计算、耐久性分析提供理论参考。

摘要：盗滥伐林木是对林木资源无休止地破坏蚕食,后果十分严重.由于盗滥伐人员一般把地点选在偏远林地,时间选在凌晨或傍晚,受客观条件限制,这类案件很多情况下很难及时发现.传统的侦查方式是在案件发生后收集线索、调查取证,采用的是事后追查,比较被动,打击具有局限性.如何改变传统侦查模式,在盗滥伐林木的过程中,一旦发现超范围、超数量盗滥伐林木便立即报告,在违法行为发生后构成犯罪前予以制止值得研究.针对这一问题,提出基于图像可视化环境(The Environment for Visualizing Images,ENVI)遥感数据检测分析方法,旨在准确高效地提取出监控区域植被覆盖度动态变化,促成传统侦查模式向智慧侦查模式转型,为预警盗滥伐林木犯罪提供智能追踪.

摘要：相比于刚性连杆并联机器人,绳驱并联机器人(cable-driven parallel robot, CDPR)存在结构简单轻盈、工作空间大、响应速度快及成本低廉等优点,非常适合极端空间环境.然而,由于电机、绳索和末端执行器之间存在复杂的耦合关系, CDPR工作空间和刚度的求解具有挑战性.基于此,提出一种四绳驱动并联机器人工作空8间与刚度的建模、分析及优化方法,用于指导CDPR动锚点位置设计决策.首先,建立考虑滑轮模型的CDPR运动学模型,并通过优化方法对CDPR“电机-绳索-末端”多层运动学进行求解;然后,建立CDPR的工作空间,并给出工作空间优化的求解方法;进一步地,推导CDPR的刚度模型,并给出刚度优化的求解方法;最后,根据优化后的工作空间与刚度模型,对CDPR的动平台锚点位置设计决策进行优化.数值仿真和实验验证了所提出方法的正确性与有效性.

摘要：丝网印刷电化学传感器在生物医学检测和环境分析等领域具有巨大的应用潜能。为了研究不同形状、尺寸的电化学传感器对循环伏安(CV)性能的影响,利用有限元模拟仿真技术对电化学传感器进行了建模和结构优化,基于CV法理论分析了电化学反应过程中电极表面反应物与生成物的浓度分布和扩散现象。采用丝网印刷工艺在聚偏二氟乙烯膜表面印制了碳基电化学传感器,并进行实验测试。仿真和实验结果表明:传感器的形状不会影响其CV特性,传感器的工作电极表面积越大,其响应曲线的峰值电流越大。在确保丝网印刷效果的前提下,选择最大工作电极面积12.56 mm^(2),以获得CV性能最佳的丝网印刷电化学传感器,为开发性能优良的一次性丝网印刷电极提供了一定的理论依据。

摘要：森林火灾对当地的生态系统、野生动物、人们生命财产安全构成了巨大威胁。早期探测和及时干预对于减轻森林火灾的破坏性影响至关重要。基于此,设计一个适用于森林火灾监测的自供电无线传感器系统,该系统以STM32F103C8T6单片机为控制核心,将太阳能自供电系统作为电力来源,利用温度传感器、火焰传感器、烟雾传感器等收集数据,并使用ESP8266Wi-Fi模块将数据传输到阿里云平台上,利用云平台进行数据监控和管理。该系统具有较长的续航时间,能够在云平台上查看各项指标是否正常,达到监测森林火灾的目的。