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基于最薄弱环节理论的局部失效概率预测方法

钢铁 2024年第5期59卷 161-171页

作者：孙振铎吕松峰李伟庞彬河北大学质量技术监督学院河北保定071002 河北省新能源汽车动力系统轻量化技术创新中心河北保定071002 北京理工大学机械与车辆学院北京100081

为了计算表面强化钢的疲劳极限和局部失效概率,基于渗碳CrMn钢、渗碳CrNiW钢和渗氮CrNiW钢,设计了1种光滑试样和2种缺口试样,开展3种钢材的超高周疲劳试验。使用扫描电子显微镜对疲劳断口进行观察,分析3种钢材的S-N曲线并确定其失效模... 详细信息

为了计算表面强化钢的疲劳极限和局部失效概率,基于渗碳CrMn钢、渗碳CrNiW钢和渗氮CrNiW钢,设计了1种光滑试样和2种缺口试样,开展3种钢材的超高周疲劳试验。使用扫描电子显微镜对疲劳断口进行观察,分析3种钢材的S-N曲线并确定其失效模式。在高应力状态下,试样主要发生由表面加工缺陷与表面夹杂诱发的表面失效,在低应力状态下,试样主要发生由内部夹杂、不均匀基体组织及碎化区诱发的内部失效。使用纳米压痕法对3种钢材由表及里的微观硬度进行测定,渗碳CrMn钢、渗碳CrNiW钢的渗碳层深度分别为500μm与900μm,渗氮CrNiW钢的渗氮层深度为280μm。基于最薄弱环节理论构建了表面强化钢的局部失效概率预测模型,采用建立有限元模型的方法对局部等效应力进行计算,优化表面-内部局部失效概率计算模型的参数计算方法,并对3种钢材的疲劳极限和局部失效概率进行计算。结果表明,模型所计算的疲劳极限和试验结果较为吻合,两者的最大误差为5.37%。该模型计算出的表面局部失效概率和试验结果较为接近,计算的内部局部失效概率和试验结果偏差较小。

关键词：渗碳CrMn钢渗碳CrNiW钢渗氮CrNiW钢表面-内部失效失效概率预测模型

雷公藤红素在实验性自身免疫性葡萄膜炎(EAU)小鼠眼组织中的抗炎作用及其对小胶质细胞极化的影响

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眼科新进展 2024年第1期44卷 30-34,38页

作者：庞彬彬夏沁韵陈震邢怡桥武汉大学人民医院眼科中心湖北省武汉市430060

目的探讨雷公藤红素在实验性自身免疫性葡萄膜炎(EAU)小鼠眼组织中的抗炎作用及其对小胶质细胞极化的影响。方法取健康6~8周龄***小鼠36只,随机分为正常对照组、EAU溶剂对照组、雷公藤红素干预组,每组12只。将光感受器间维生素A类结合蛋... 详细信息

目的探讨雷公藤红素在实验性自身免疫性葡萄膜炎(EAU)小鼠眼组织中的抗炎作用及其对小胶质细胞极化的影响。方法取健康6~8周龄***小鼠36只,随机分为正常对照组、EAU溶剂对照组、雷公藤红素干预组,每组12只。将光感受器间维生素A类结合蛋白161-180和完全弗氏佐剂充分乳化混合后,注射于EAU溶剂对照组和雷公藤红素干预组小鼠双侧大腿和尾部皮下,总体积200μL,每只小鼠注射光感受器间维生素A类结合蛋白161-180的量为50μg。免疫后第7-14天,雷公藤红素干预组小鼠每天接受0.5 mg·kg^(-1)雷公藤红素腹腔注射治疗,EAU溶剂对照组小鼠注射同等剂量的无菌PBS缓冲溶液。免疫后第14天,通过裂隙灯显微镜观察各组小鼠眼前节表现及行组织切片HE染色,并参照Caspi分级标准对各组小鼠进行临床评分及组织病理学评分;免疫荧光染色观察小鼠眼内小胶质细胞活化情况;Western blot检测小鼠视网膜中诱导型一氧化氮合酶(iNOS)、精氨酸酶-1(Arg1)蛋白表达水平;qRT-PCR检测小鼠视网膜中炎症因子肿瘤坏死因子(TNF)-α、白细胞介素(IL)-1β、IL-6 mRNA相对表达量。采用Graphpad Prism 9.0统计软件进行数据分析。结果免疫后第14天,通过裂隙灯显微镜观察发现,EAU溶剂对照组小鼠眼前节可见虹膜血管扩张充血明显、角膜水肿、前房渗出;而雷公藤红素干预组小鼠眼前节炎症明显减轻,可见虹膜血管轻度充血。与正常对照组相比,EAU溶剂对照组与雷公藤红素干预组小鼠临床评分均升高,差异均有统计学意义(均为P<0.05)。雷公藤红素干预组小鼠临床评分低于EAU溶剂对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。HE染色结果显示,免疫后第14天,EAU溶剂对照组小鼠出现严重的视网膜皱褶和脱离,炎症细胞弥漫浸润;而雷公藤红素干预组小鼠视网膜结构破坏轻微,可见少量炎症细胞浸润。与正常对照组相比,EAU溶剂对照组与雷公藤红素干预组小鼠组织病理学评分均升高,差异均有统计学意义(均为P<0.05)。雷公藤红素干预组小鼠组织病理学评分低于EAU溶剂对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。正常对照组、EAU溶剂对照组、雷公藤红素干预组小鼠眼内Iba1+细胞密度分别为(1.00±0.12)%、(36.07±4.57)%、(1.83±0.36)%,与正常对照组相比,EAU溶剂对照组及雷公藤红素干预组小鼠眼内Iba1+细胞数增加,差异均有统计学意义(均为P<0.05);与EAU溶剂对照组相比,雷公藤红素干预组小鼠眼内Iba1+细胞数明显减少,差异有统计学意义(P<0.05)。与正常对照组相比,EAU溶剂对照组小鼠视网膜中iNOS、Arg1蛋白表达水平均升高,差异均有统计学意义(均为P<0.01);与EAU溶剂对照组相比,雷公藤红素干预组小鼠视网膜中iNOS蛋白表达水平降低,差异有统计学意义(P<0.01)。与正常对照组相比,EAU溶剂对照组小鼠视网膜中TNF-α、IL-1β、IL-6 mRNA相对表达量均升高,差异均有统计学意义(均为P<0.05);与EAU溶剂对照组相比,雷公藤红素干预组小鼠视网膜中TNF-α、IL-1β、IL-6 mRNA相对表达量均下降,差异均有统计学意义(均为P<0.05)。结论雷公藤红素可抑制M1型小胶质细胞活化,减少EAU小鼠视网膜炎症因子TNF-α、IL-1β、IL-6的产生,减轻炎症反应。

关键词：雷公藤红素实验性自身免疫性葡萄膜炎小胶质细胞诱导型一氧化氮合酶精氨酸酶-1

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基于表面裂纹萌生与扩展的疲劳寿命预测模型

兵器材料科学与工程 2024年第2期47卷 15-23页

作者：孙振铎吕松峰庞彬李伟河北大学质量技术监督学院河北保定071002 河北省新能源汽车动力系统轻量化技术创新中心河北保定071002 北京理工大学机械与车辆学院北京100081

为了预测表面裂纹萌生与扩展的疲劳寿命,分别对渗碳CrMn钢的光滑试样与渗氮CrNi钢的光滑、缺口试样开展超高周疲劳试验,观察试样的疲劳缺口,分析试样的S-N曲线及疲劳损伤机理。考虑应力比、疲劳缺口系数与残余应力3种因素,构建更准确的... 详细信息

为了预测表面裂纹萌生与扩展的疲劳寿命,分别对渗碳CrMn钢的光滑试样与渗氮CrNi钢的光滑、缺口试样开展超高周疲劳试验,观察试样的疲劳缺口,分析试样的S-N曲线及疲劳损伤机理。考虑应力比、疲劳缺口系数与残余应力3种因素,构建更准确的裂纹萌生寿命预测模型,并对表面失效的裂纹萌生寿命进行预测。用Israel提出的裂纹扩展寿命预测模型计算裂纹扩展寿命,再将预测的裂纹萌生与扩展寿命相结合得到总疲劳寿命。结果表明:裂纹萌生寿命预测模型的预测结果与试验结果基本一致,构建的新模型较可靠。计算的总疲劳寿命与试验疲劳寿命相比,绝大部分都小于3倍误差,寿命预测较精准。

关键词：渗碳CrMn钢渗氮CrNi钢寿命预测裂纹萌生裂纹扩展

双馈异步风力发电机转子匝间短路故障振动特性分析

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河北大学学报（自然科学版） 2024年第1期44卷 9-16页

作者：庞彬周紫烨齐晓帆郑涵升河北大学质量技术监督学院河北保定071002 河北省新能源汽车动力系统轻量化技术创新中心河北保定071002

针对双馈异步风力发电机转子匝间短路的故障振动机理尚不明确且无法为故障诊断提供理论依据的问题,开展了双馈异步风力发电机转子匝间短路故障振动特性分析.首先,结合有限元仿真及解析推导,分析转子匝间短路下双馈异步风力发电机的气隙... 详细信息

针对双馈异步风力发电机转子匝间短路的故障振动机理尚不明确且无法为故障诊断提供理论依据的问题,开展了双馈异步风力发电机转子匝间短路故障振动特性分析.首先,结合有限元仿真及解析推导,分析转子匝间短路下双馈异步风力发电机的气隙磁密规律,得到转子所受的不平衡磁拉力;然后,考虑转子不平衡磁拉力的情况下构建双馈异步风力发电机转子-轴承系统非线性动力学模型,利用非线性动力学仿真获取转子匝间短路故障下系统的振动仿真信号;最后,在双馈异步风力发电机故障模拟实验台上进行转子匝间短路故障实验,利用实验分析验证非线性动力学仿真结果的有效性.非线性动力学仿真及实验分析结果均表明,转子匝间短路故障下双馈异步风力发电机转子-轴承系统振动信号的频谱存在转频的谐波成分,通过检测转频的谐波分量可诊断双馈异步风力发电机转子匝间短路故障,有效揭示了双馈异步风力发电机转子匝间短路的故障振动机理.

关键词：双馈异步风力发电机转子匝间短路非线性动力学振动特性故障诊断

原发性高血压应用卡托普利联合硝苯地平缓释片治疗的效果研究

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中文科技期刊数据库（文摘版）医药卫生 2024年第8期 0030-0033页

作者：庞彬安钦州市浦北县平睦镇卫生院广西钦州535315

探讨卡托普利联用硝苯地平缓释片对原发性高血压的疗效。方法选择本院2021年5月~2023年5月住院的高血压病人40例,分别以卡托普利和卡托普利加硝苯地平缓释片为对照,定期监测血压变化,并进行疗效评价。结果治疗后,观察组与对照组比较,... 详细信息

探讨卡托普利联用硝苯地平缓释片对原发性高血压的疗效。方法选择本院2021年5月~2023年5月住院的高血压病人40例,分别以卡托普利和卡托普利加硝苯地平缓释片为对照,定期监测血压变化,并进行疗效评价。结果治疗后,观察组与对照组比较,其不良反应及血压明显降低,总有效率高于对照组(P<0.05)。结论卡托普利与硝苯地平缓释片的联合治疗,对于原发性高血压,有非常高的治疗效果,可以在24小时内,快速控制患者的血压水平。

关键词：高血压卡托普利硝苯地平缓释片治疗效果

维普期刊数据库评论

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孔隙率分布对质子交换膜燃料电池性能的影响

浙江大学学报（工学版） 2024年第4期58卷 808-816页

作者：殷宇捷孙峰苏丹丹秦帅昌聂旭亮庞彬河北大学质量技术监督学院河北保定071002 河北省新能源汽车动力系统轻量化技术创新中心河北保定071002 北京科技大学新材料技术研究院北京100080

建立平行、蛇形及叶脉流场的三维质子交换膜燃料电池(PEMFC)模型,分析不同模型中催化层(CL)的氧气分布特征.针对不同流场模型提出对应的气体扩散层(GDL)孔隙率梯度分布方案,分析不同流场模型中氧气摩尔分数分布、膜电流密度分布、极化... 详细信息

建立平行、蛇形及叶脉流场的三维质子交换膜燃料电池(PEMFC)模型,分析不同模型中催化层(CL)的氧气分布特征.针对不同流场模型提出对应的气体扩散层(GDL)孔隙率梯度分布方案,分析不同流场模型中氧气摩尔分数分布、膜电流密度分布、极化曲线与功率密度曲线.结果表明,所提GDL孔隙率梯度分布方案能够强化氧气由GDL向CL的传输效果,改善CL上局部氧气供应不足现象,提升PEMFC输出性能.与常规孔隙率分布的平行、蛇形及叶脉流场模型相比,采用孔隙率梯度分布的流场模型的峰值功率密度分别提高了8.59%,18.26%和15.46%.

关键词：质子交换膜燃料电池(PEMFC) 流场气体扩散层孔隙率催化层

考虑不平衡磁拉力的双馈异步风力发电机轴承外圈故障动力学建模

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电机与控制应用 2024年第3期51卷 30-37页

作者：庞彬郑涵升周紫烨王博巍郝紫阳河北大学质量技术监督学院河北保定071002 河北大学计量仪器与系统国家地方联合工程研究中心河北保定071002

轴承故障会引起双馈异步风力发电机转子气隙变化,产生不平衡磁拉力(UMP)。为准确揭示双馈异步风力发电机轴承故障振动特性,开展了考虑UMP的双馈异步风力发电机轴承外圈故障动力学建模研究。首先,基于赫兹接触理论构建了轴承外圈故障模型... 详细信息

轴承故障会引起双馈异步风力发电机转子气隙变化,产生不平衡磁拉力(UMP)。为准确揭示双馈异步风力发电机轴承故障振动特性,开展了考虑UMP的双馈异步风力发电机轴承外圈故障动力学建模研究。首先,基于赫兹接触理论构建了轴承外圈故障模型;然后,推导了正常和轴承故障下发电机转子的气隙磁密,得到了发电机转子受到的UMP解析式;最后,采用Runge-Kutta法对模型进行求解,得到了轴承故障振动响应。试验分析表明:所提动力学模型能够有效揭示双馈异步风力发电机轴承故障振动信号的双冲击现象,UMP激励会影响风力发电机轴承外圈故障振动信号的调制特性。为风力发电机轴承故障诊断提供了新的理论参考。

关键词：不平衡磁拉力动力学建模风力发电机轴承故障诊断

矿井环境下的图像匹配及SFM三维重建方法研究

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矿井环境下的图像匹配及SFM三维重建方法研究

作者：杨庞彬西安科技大学

学位级别：硕士

随着计算机技术和煤炭工业生产力的不断提高,煤矿开采朝着智能化、无人化方向发展,对矿井进行三维建模是评价煤矿开采智能化程度的重要参考指标。基于视觉的三维重建技术是常用的三维建模方法之一,因其成本低、操作便捷的优势逐渐成为... 详细信息

随着计算机技术和煤炭工业生产力的不断提高,煤矿开采朝着智能化、无人化方向发展,对矿井进行三维建模是评价煤矿开采智能化程度的重要参考指标。基于视觉的三维重建技术是常用的三维建模方法之一,因其成本低、操作便捷的优势逐渐成为当前的研究热点。在基于视觉的三维重建技术中,运动恢复结构(Structurefrom Motion,SFM)因能自动地完成相机追踪与运动匹配的特点得到了广泛的应用,但在真实场景下,SFM三维重建方法易受到图像质量、匹配算法等多种因素的影响。尤其是针对矿井环境而言,井下光照不均、低照度及粉尘等问题使得三维重建难度大大增加。因此,本文从提高图像质量、优化匹配算法两方面对矿井环境下的三维重建方法进行了研究。具体工作如下:(1)针对矿井复杂环境下,采集的图像易受光照不均、低照度、粉尘等因素而导致图像存在失真、对比度低的问题,提出一种井下图像增强算法。该算法首先通过改进同态滤波算法提高图像清晰度,其次采用改进直方图均衡化算法提高图像对比度,最后与传统同态滤波算法相比,实验结果表明,本文图像增强算法所获取的图像信息熵相较于高斯型同态滤波提高了 0.25比特,能够为后续图像匹配提供更加丰富的特征纹理信息。(2)针对现有特征提取与匹配算法在矿井环境下特征点提取不准确、匹配精度低的问题,提出了基于图论的改进ORB算法和基于图像增强的改进AKAZE算法。通过构建图的方式和图像增强的方法对传统的ORB算法和AKAZE算法进行了不同程度的改进,实验结果表明,前者能够获取质量更高的特征点,且数量比传统的ORB算法至少增加了 1.4倍;而后者能够有效的提高匹配正确率,相较于SIFT、AKAZE算法的平均正确率分别提高了 18.03%、8.76%,能够为后续的三维重建提供更加精确的匹配点对。(3)针对传统SFM算法中,使用SIFT算法进行特征提取与匹配会丢失大量边界信息的问题,提出了基于改进SFM算法的三维重建方法,并实现了对矿井环境中目标物体的三维建模,最后与传统基于SIFT算法的三维重建方法相比,本文所提出的改进SFM算法在保证效率的同时,其点云数量提高了 1.84倍,RMSE减小了 37.4%。

关键词：煤矿井下三维重建运动恢复结构图像匹配

基于SSWPT边际谱特征信息提取的齿轮故障诊断

同方学位论文库评论

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同方学位论文库

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振动与冲击 2022年第14期41卷 50-57页

作者：唐贵基徐振丽庞彬白洁华北电力大学河北省电力机械装备健康维护与失效预防重点实验室河北保定071003 河北大学质量技术监督学院河北保定071002

在噪声的影响下,齿轮的故障信息不易被识别。同步压缩小波包变换(synchrosqueezed wave packet transform,SSWPT)作为一种新的时频分析方法,具有良好的抗噪声能力。在其基础上提出基于SSWPT边际谱特征信息提取的齿轮故障诊断方法。首先... 详细信息

在噪声的影响下,齿轮的故障信息不易被识别。同步压缩小波包变换(synchrosqueezed wave packet transform,SSWPT)作为一种新的时频分析方法,具有良好的抗噪声能力。在其基础上提出基于SSWPT边际谱特征信息提取的齿轮故障诊断方法。首先,对故障齿轮的振动信号进行SSWPT得到信号的能量矩阵,并对能量矩阵进行积分变换求取齿轮振动信号的边际谱;然后,根据边际谱提取啮合频率及其倍频,并选择对应的啮合调制频带对能量矩阵运用同步压缩小波包逆变换(synchrosqueezed wave packet inverse transformation,ISSWPT)进行信号重构;最后,对重构信号进行解调分析,从而可以有效提取齿轮故障特征频率。仿真及试验分析结果表明,该方法可以准确地提取齿轮故障特征信息,且分析效果优于包络谱和基于快速谱峭度的共振解调方法,为齿轮的故障特征提取提供一种有效的方法。

关键词：同步压缩小波包变换(SSWPT) 边际谱齿轮故障诊断