摘要：多源信息融合评价技术是煤层底板突水预测的重要手段,该方法在应用过程中存在专业技术要求高、评价过程复杂繁琐且智能化水平不足的问题。根据突水危险性评价技术流程特点,系统阐述煤层底板突水多源信息综合评价系统的设计原则、设计思路、开发模式和开发方式。构建具有普适性的煤层底板突水评价指标体系、权重计算方法和危险性评价模型等系统核心功能。以GIS技术为基础支撑,依托Visual Studio开发平台,合理调用三方控件(WindowsForm控件、DevExpress控件、ArcEngine控件),引入随机森林机器学习方法,集成开发从数据处理、存储、权重运算、专题图制作到评价结果可视化输出等多功能一体化的煤层底板突水危险性综合评价系统,实现从源数据到评价结果可视化呈现的“一”系统,使煤层底板突水评价技术更加简便和高效,解决了现有技术依赖多平台计算、评价步骤分离化大且智能化水平低的问题。

摘要：为设计合理有效的神经网络框架,提高去雾算法的精度,保留完整的边缘细节,提出了常微分方程(Ordinary Differential Equation,ODE)启发的多级特征逐步细化及边缘增强的去雾算法。利用多级特征提取子网络,从输入雾图中提取出包含细节信息的低级特征和包含语义信息的高级特征,用于后续去雾结果的逐步细化。受残差网络框架与ODE求解策略关联性启发,依据两步两阶的蛙跳方法Leapfrog设计出Leapfrog模块,并串联多个Leapfrog模块,模拟ODE离散的逼近求解过程,构造逐步细化的去雾子网络。此子网络中,每个Leapfrog模块在交替输入的低级/高级特征的互补信息引导下,不断细化前一个Leapfrog模块估计的去雾结果。受二阶微分算子实施边缘增强的启发,边缘增强子网络利用预训练的UNet估计最后一个Leapfrog模块的去雾图像边缘,并叠加到此去雾图像上得到增强边缘,保留细节的最终去雾结果。实验表明,在真实图像及合成图像上,本算法均能取得较好的去雾效果,且在视觉评价和客观评价方面优于已有的去雾算法,与EAAN相比去雾精度提高了5%,运行时间仅有0.032 s,能有效用于图像去雾的工程实践中。

摘要：目的 对个性化聚醚醚酮(polyetheretherketone, PEEK)全颞下颌关节假体进行三维建模,通过有限元分析3种不同髁突头部形态(原型、80%原型及圆柱形)假体的应力分布特征,评估3种不同髁突头部形态对PEEK全颞下颌关节假体稳定性、关节运动以及关节窝的影响。方法 建立颅颌面及PEEK全颞下颌关节假体有限元分析模型Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,分析在牙尖交错位、切[牙合]颌位、左侧磨牙颌位及右侧磨牙颌位4种不同咬合条件下,关节窝假体、髁突假体、钛钉最大应力,下颌骨应力、应变分布,以及3种模型的最大位移。结果 3种模型PEEK全关节假体及螺钉的最大应力分别为35.22、16.73 MPa,均低于其材料的屈服强度;模型Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ下颌骨最大应力分别为41.47、42.84、56.92 MPa,应变分别为3.896×10^(-3)、2.175×10^(-3)、4.641×10^(-3)。3种模型的最大位移为209.0μm,位于模型Ⅲ的左侧下颌角处。结论 3种不同髁突头部形态的个性化PEEK全颞下颌关节假体均显示出较为均匀的应力应变分布,但髁突头部形态为80%原型假体的力学效果更好。研究结果为PEEK全颞下颌关节的设计提供一定理论依据。

摘要：Ⅲ-Ⅴ族半导体波导平台在实现主动和被动器件单片集成上有自身的优势,同时基于Ⅲ-Ⅴ族材料的波长转换器可以通过非线性效应扩展波长范围。设计了一种基于InP/In_(1-x)Ga_(x)As_(y)P_(1-y)半导体波导平台的加载条状波导,并研究了基于该波导的有效波长转换。通过完美匹配层边界条件下的频域有限元仿真法分析了该波导最佳结构的TE模有效模式面积、非线性系数、有效模式折射率、波导损耗和波导色散。优化InP/In_(1-x)Ga_(x)As_(y)P_(1-y)加载条状波导的色散,使其满足零相位失配条件,实现了3 dB带宽为35 nm的波长转换,最高转换效率为−26.7 dB。同时,还分析了掺杂系数y、泵浦功率、泵浦波长、波导长度等因素对波长转换中转换带宽和转换效率的影响。InP/In_(1-x)Ga_(x)As_(y)P_(1-y)加载条状波导展现了优良的波长转换性能,可为全光波长转换的实现提供设计参考。

摘要：硫氧还蛋白相互作用蛋白(thioredoxin-interacting protein,TXNIP)主要调节胰岛β细胞中葡萄糖的稳态,是治疗糖尿病的新颖靶点。本研究以4-羟基苯并嘧啶为原料,通过不同长度的碳链,引入吡唑、甲基哌嗪、咪唑、吗啡啉等4种含氮杂环,设计合成靶向TXNIP的苯并嘧啶骨架拼合含氮杂环的衍生物,并考察化合物对棕榈酸(palmitate acid,PA)刺激的胰岛β细胞损伤的保护作用。共设计合成20个苯并嘧啶衍生物,结构经1H NMR、ESI-MS确证;药理活性表明大部分化合物对胰岛β细胞有保护作用,其中化合物C-1、C-2、C-4、D-2保护作用较强,相较PA模型组细胞活力为38.3%,这4个化合物细胞活力高于70%,其中化合物D-2细胞活力最高,达到87.2%;化合物D-2可以作为潜在的抗糖尿病新化学实体。

摘要：食品安全溯源体系对食品安全保障以及食品行业自我约束具有重要的意义。现有各类结合区块链的溯源方案,存在各通信节点间的数据存储和验证安全强度不够的问题。部分方案虽然在节点间使用RFID实现访问控制,可防止信息被篡改,但成本过高且缺少节点间的身份验证。另一些方案在节点间使用二维码技术记录溯源信息。该类措施虽然可降低成本,但普通二维码具有信息公开性,不能存储机密数据。针对食品安全溯源,提出了基于区块链技术和二级二维码的新型溯源方案。设计了一个安全的二级二维码,用于解决节点间的数据通信安全问题,进而提出了一种分级安全的二维码下基于区块链的溯源方案。在该方案中,管理者通过溯源成员上传的身份签名来验证其合法性。只有合法成员可上传二维码信息,其他系统参与者可提取合法成员上传的群签名来确认二维码中存储信息的完整性。相较于使用RFID和普通二维码的溯源方案,在节点间实现了信息防篡改和身份认证的功能,以解决节点交易过程中的信息安全问题。

摘要：中国内陆城市遗存大量的旧工业建筑空间,它们面临重新再利用的迫切现状。根据冶金工业建筑特有的空间尺度与结构特征,将其与当今全民健身设施的空间需求进行关联匹配,是老旧建筑获得新生的有效方法。结合陕西省钢铁厂改造项目的实践案例,对旧冶金建筑的空间改造与全民健身的功能置入进行研究与探索,并通过ABAQUS有限元软件对该案例钢桁架的竖向受力性能进行模拟分析,利用空间功能整合和改造的设计手法对影响新功能的原有建筑结构进行局部改动。结果表明:改进方案可以在促使旧工业建筑活力再现的同时活化利用原建筑的空间,可为类似旧工业建筑空间的改建再利用提供借鉴。

摘要：为揭示岩体结构面单、双面剪切强度差异,更好评估层状岩体的稳定性,选择4条Barton标准剖面线建立结构面模型,制作含单、双结构面的类岩试样进行剪切试验。基于试验结果,分析3种法向应力(σ_(n))下单、双结构面的峰值剪切强度(τ_(p))的差异及其原因。基于颗粒流模拟结果,推导出同JRC双结构面的峰值剪切强度经验公式,引入组合节理粗糙系数(JRC_(c))表征异JRC双结构面的粗糙度,构造JRC_(c)与低、高粗糙度系数(JRC_(xx),JRC_(yy))的相关关系,建立了综合考虑JRC_(xx),JRC_(yy)对异JRC双结构面峰值剪切强度影响的经验公式,然后分析同JRC双结构面与异JRC双结构面的τ_(p)随混合节理粗糙系数变化的规律,最终建立了估算任意JRC组合双结构面峰值剪切强度的经验公式。研究表明:在τ_(p)-JRC曲线的增长趋势随σ_(n)增大而增大的阶段,σ_(n)一定时,双结构面的τ_(p)随上、下结构面的JRC之和增大而增大;对于JRC之和较小的异JRC双结构面,其τ_(p)由JRC较低的结构面控制,但这种控制作用随JRC之和增大而减弱,逐渐转换为由JRC较高的结构面控制。

摘要：为研究如何在满足强度要求的前提下降低铲斗的质量,提出一种基于连续挖掘轨迹和极限挖掘力的铲斗轻量化设计方法。基于连续轨迹理论选定当挖掘机器人动臂处于主挖区内,由铲斗、斗杆液压缸交替挖掘的4段轨迹作为研究前提,计算并分析了连续轨迹上极限挖掘力的数值变化规律;使用APDL语言建立铲斗参数化模型,以极限挖掘力为外载荷研究铲斗结构强度的变化规律;以铲斗质量和应力为优化目标建立铲斗结构优化模型,使用遗传算法对铲斗进行优化。结果表明:铲斗液压缸挖掘时铲斗的应力、变形明显大于斗杆挖掘;优化后铲斗的质量减少了5.27%、最大应力减少了6.23%,验证了优化方法的可行性。

摘要：本文提出了一种基于显式参考管理与模态观测器的挠性航天器姿态机动控制方法.首先,采用改进的罗德里格斯参数建立了航天器的运动学和动力学模型,分析了存在的控制约束和角速度约束.在此基础上,设计了基于显式参考管理的约束挠性航天器姿态重定向控制算法.由于挠性模态不能直接测量,内层设计了模态观测器,并将观测器观测得到的模态坐标作为内层无约束控制器的输入.随后,外层导航模块根据所需满足的约束条件设计了相应的动态路径,该路径可以根据当前状态以合适的速率收敛到最终状态,通过跟踪该路径,航天器姿态就可以在满足约束的情况下快速到达期望位置.通过构造合适的李雅普诺夫函数,严格证明了该挠性航天器显式参考管理姿态控制算法的稳定性.最后,仿真结果进一步验证所设计算法的约束处理效果与振动抑制能力.