摘要：针对空间天文、生物荧光、光谱测量等领域对高灵敏、大面阵探测器的应用需求,研制出基于感应读出方式的延迟线阳极光子计数成像探测器。该探测器由微通道板、延时线阳极以及读出电路组成,其中延时线阳极的性能直接影响探测器的成像质量。作为一种电荷感应读出延时线阳极,该阳极利用信号到达的时间差解码入射光子的位置,可获得高的探测灵敏度和大的成像面积,同时简化了工艺难度并提升了可靠性。设计了感应读出延时线阳极,理论分析了探测器不同设计参数及材料对感应电荷量的影响,提出了解决异层电极间感应电荷量难以平衡的方法。据此研制出了收集面积为40 mm×40 mm的位敏阳极。测试结果表明该阳极信号传输衰减小于10%,极间串扰小于3%。利用该阳极进行了光子计数成像实验,获得了优于150μm的空间分辨率,为研制可应用于天文紫外光谱测量的大面阵、高灵敏探测器提供了理论依据及实验指导。

摘要：射电望远镜广泛应用于射电天文、测控导航等领域,随着其工作频率的升高、口径的增大,日照引起的结构热变形对其性能的影响愈发严重;本文针对待建的新疆110 m口径射电望远镜,建立了其日照热力耦合模型,分析了天线在不同时刻、风速及姿态下的温度、变形情况,总结了结构日照温度场、变形场的时空分布特征,最后采用最佳吻合抛物面方法对反射面精度进行了评价,并通过副反射面位置补偿量的变化趋势揭示了天线热变形的共性规律及机理。结果表明:对于日照引起的天线热变形误差,风速越大,结构温度分布越均匀,其越接近等温膨胀变形,反射面形状精度越高;温差引起的结构不均匀变形是反射面精度下降的主要原因,温差越大结构的不均匀变形越大,反射面的形状精度越低;同一姿态不同风速下反射面热误差空间分布具有相似性,该分布与太阳直射点位置直接相关,且会跟随直射点位置发生变化,但由于日照强度、风速等因素的不同,其变形幅度不同。各种姿态下反射面精度变化规律相似,与风速的相关性均为反射面精度随风速上升而提高;采用副反射面位置补偿技术可明显缓解日照热误差影响。本文的分析方法与结论对大口径全可动射电望远镜的设计建造及其热误差控制具有一定参考价值。

摘要：随着陕北能源富集地区的不断发展,黄土丘陵沟壑区城乡空间分布不合理、发展潜力受限、河谷生态环境受损等人地矛盾问题日益凸显。为改善黄土丘陵沟壑区“川道填充式”的发展模式,提出“次沟”空间作为河谷型城镇城乡边缘发展区的重要战略价值。基于无定河研究区内45条次沟样本的人居环境数据,对次沟人居发展程度进行定量综合评价,并借助地理探测器等方法分析其影响因素。结果表明:无定河研究区川道两侧的次沟在人口集聚程度、用地构成比例以及经济产出水平等方面表现出较大的层级差异性,其人居发展程度可分成较高、中等和较低3个等级水平;次沟纵深长度、次沟分叉的支毛沟数量、次沟中的企业数量、公共交通设施数量、绿化覆盖率等是影响次沟人居发展程度的重要因素,其交互综合作用的解释力更强。最后,构筑次沟相互协同发展的新格局,并针对不同发展程度和条件的次沟提出差异化的规划对策建议。

摘要：针对传统滑模控制在悬臂式掘进机轨迹跟踪中存在全局收敛速度慢、抖振显著等不足,提出了一种基于新型趋近律的改进滑模控制方法。通过在传统指数趋近律基础上引入掘进机机身的横向偏差、航向角偏差以及幂次趋近项,实现了掘进机轨迹偏差的快速收敛以及抖振的削弱;同时,采用边界层法进一步抑制抖振,解决了趋近律中符号函数乘积项易引起抖振的问题。分析了新型趋近律的存在性、可达性以及稳定性,并推导了干扰稳态误差的区间。考虑掘进机的不确定扰动,对传统滑模控制与改进滑模控制方法进行了仿真对比。结果表明,改进滑模控制的控制精度、收敛速度及抗干扰能力均优于传统滑模控制。最后,通过搭建实验平台测试了掘进机轨迹跟踪控制系统的性能,验证了改进滑模控制方法的可行性和有效性。研究结果可为煤矿井下恶劣环境中采掘装备的智能控制提供重要参考。

摘要：直接轧制工艺中常存在铸坯头尾温差大的问题,控制铸坯温度的均匀性有利于减小棒材性能波动,对棒材生产具有重要意义。利用数值模拟研究了铸坯切断后不同部位的温度场变化,发现3 m/min拉速下,铸坯切断后头尾表面温差约为85℃,且其随运输时间增加而减小,但运输时间过长会导致铸坯温度无法满足轧制要求。针对铸坯头尾温差大的问题,提出了在连铸切割机后增设阶段冷却装置,同样利用数值模拟研究了增设阶段冷却装置对铸坯温度场的影响。结果表明,增设阶段冷却装置可有效减小连铸坯头尾温差,水流密度与铸坯长度基本呈抛物线关系,出冷却装置时的连铸坯头尾温差降低至约35℃,粗轧机入口处铸坯中部的芯表温差减小约9℃,尾部的芯表温差增大约19℃,阶段冷却装置对芯表温差的影响基本消除。根据计算结果对阶段冷却装置的关键工艺参数进行设计,利用某企业生产线进行阶段应用试验,对棒材屈服强度和抗拉强度等力学性能进行研究,发现屈服强度和抗拉强度的波动范围为30 MPa,棒材性能均匀性得到有效控制,同时棒材屈服强度远高于415 MPa的要求,为减少炼钢过程的合金消耗提供了有利条件。研究结果为阶段冷却装置实际应用提供参考和依据,同时为钢铁企业控制铸坯头尾温差和棒材性能均匀性提供了新思路。

摘要：在现有短时傅里叶变换域单通道降噪算法考虑帧间相关性的基础上,为提高算法的灵活度以及滤波器的性能,提出了一系列最优非因果滤波器和滤波矩阵.具体地,通过引入非因果概念,设计出一组单通道非因果降噪滤波器,以实现同时利用过去帧和未来帧信息进行噪声抑制的目的.并在此基础上,推导出了一组最优单通道滤波矩阵,以降低算法的复杂度.将非因果滤波器以及滤波矩阵的思想相结合,进一步提出了一组单通道非因果滤波矩阵.随后,将所提算法扩展至多通道场景中,设计出了一组最优多通道非因果降噪滤波矩阵,以达到更好的降噪效果.最后,对所提算法进行了仿真实验.实验结果表明,与传统算法相比,本文提出的算法可有效改善带噪信号(输入信号)的信噪比,提升语音质量.

摘要：为了建立华支睾吸虫环介导等温扩增(loop-mediated isothermal amplification,LAMP)快速检测方法,试验利用GenBank中华支睾吸虫(Clonorchis sinensis)的线粒体全基因组设计特异性引物,然后构建LAMP方法,并验证了LAMP方法的特异性和敏感性;以及用粪便镜检(金标准)、PCR和LAMP方法同时检测45份犬粪便样本,评价LAMP方法的检测效果。结果表明:经序列比对,筛选得到华支睾吸虫特异性基因Unit R2,以该基因序列为靶标构建检测方法,优化后的总体积为50μL,Bst3.0 DNA聚合酶的最适用量为1μL,MgSO_(4)的最适浓度为6 mmol/L,最佳反应温度为63℃,最佳反应时间为40 min。构建的LAMP方法可以检测华支睾吸虫整个生命发育周期,实现了对其成虫、嚢蚴及虫卵的全方位覆盖;与其他种类寄生虫无交叉反应;对基因组DNA的最低检测限为10 fg,是PCR方法的100倍;与金标准相比,LAMP方法的特异性为100%(30/30),敏感性为93.33%(14/15)。说明试验建立的华支睾吸虫LAMP方法特异性强、敏感性高、检测结果准确,具有快速检测华支睾吸虫的潜力。

摘要：背景:计算机辅助设计下,熔体静电纺丝直写技术可以精确构建具有特定形貌的3D组织工程支架,在组织工程领域已经引起越来越多的关注。目的:阐述熔体静电纺丝直写技术近年来在组织工程中的应用进展。方法:利用PubMed、中国知网数据库检索有关熔体静电纺丝直写技术应用于组织工程的文献,检索时间范围为2008年3月至2023年2月,以“melt electrowriting,melt electrospinning,electrospinning,tissue engineering,scaffold,regeneration”为英文检索词,“熔体直写,静电纺丝,组织工程”为中文检索词,通过阅读文题和摘要对文章进行初步筛选,最终纳入69篇文献进行综述。结果与结论:①相较于传统的静电纺丝技术,熔体静电纺丝直写技术可以实现纤维的逐层精确沉积,更好地模拟天然组织的复杂结构;相比于其他3D打印技术,熔体静电纺丝直写技术可以制备更小直径的纤维,形成高度有序的多孔结构;②通过与其他支架制备技术或材料相结合,如熔融沉积建模、溶液静电纺丝技术、水凝胶等,熔体静电纺丝直写技术在制备复杂组织工程支架方面表现出巨大的潜力,为实现复杂组织的再生提供了一定可能;③复杂组织再生往往同时涉及血管、神经和软硬组织,血管和神经再生对于实现组织的生理性重建具有重要意义,软硬组织因其不同的生物、力学性能,实现二者的协调再生具有一定的困难,熔体静电纺丝直写技术可制备多尺寸、高孔隙率、良好生物相容性的支架,在仿生支架构建领域具有一定的优势。

摘要：某油田地面集输玻璃钢管线投产后出现蜡堵,严重影响油田正常生产。为了确定玻璃钢管结蜡原因与机理,从具有不同结蜡程度的3条在役玻璃钢管线截取试样,开展宏观检查、理化试验和润湿性分析等对比试验研究。结果表明,该3条玻璃钢管试样的成分结构、树脂含量、硬度和固化程度未见明显差异,符合玻璃钢管的标准要求,它们对柴油均表现为超亲油状态,润湿性未见明显差异。结蜡程度的不同主要是由管道运行温度所致,低流速、低气液比加速蜡沉积。玻璃钢管结蜡机理与钢质管道基本一致,为分子扩散机理,但玻璃钢管的临界表面张力、导热系数和粗糙度更低,使其不易发生蜡晶的沉积与聚集,展现出更佳的防结蜡性能。通过降低管材表面张力和实现疏油状态,将是提升玻璃钢管防结蜡性能的有效途径。

摘要：为准确预测钢管混凝土桁式拱桥节点疲劳寿命,提出一种基于热点应力的疲劳评估方法。该方法采用全桥多尺度三维有限元模型计算节点热点应力幅,并进行回归分析得到钢管混凝土节点的热点应力幅S~N曲线。基于该方法对一座已建成的钢管混凝土桁式拱桥进行节点疲劳评估。结果表明:疲劳易损部位位于1/4跨附近的拱肋上弦节点,起始裂纹位于节点主管表面的冠点处;采用《公路钢结构桥梁设计规范》(JTG D64—2015)中的疲劳荷载计算模型Ⅱ和疲劳荷载谱计算得到的疲劳寿命分别为20210049次和27311265次,采用疲劳荷载谱计算时多车效应纵向修正为14.9%;采用《公路钢结构桥梁设计规范》预测的节点疲劳寿命偏低,导致设计偏于保守。