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基于逆向工程的水轮机叶片形状偏差对转轮水力性能影响的研究

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基于逆向工程的水轮机叶片形状偏差对转轮水力性能影响的研究

作者：贾子豪西安理工大学

学位级别：硕士

转轮是水轮机的核心部件,叶片的形状影响着水轮机运行效率。同时叶片也是水轮机中磨损最为严重的部位,在工程中每年都会因叶轮磨损造成机组运行效率下降,带来巨大的经济损失,而更换设备使得企业成本增加。逆向工程为制造业提供了一个全... 详细信息

转轮是水轮机的核心部件,叶片的形状影响着水轮机运行效率。同时叶片也是水轮机中磨损最为严重的部位,在工程中每年都会因叶轮磨损造成机组运行效率下降,带来巨大的经济损失,而更换设备使得企业成本增加。逆向工程为制造业提供了一个全新、高效的重构手段,实现从实际物体到几何模型的直接转换。随着现代计算机技术及测试技术的发展,逆向重构技术已经成为研究热点。但是在逆向工程中,由于数据采集、处理和模型重构的过程中难免产生误差,导致叶片产生微小变形。而叶片形状的偏差,使得水轮机水力性能发生变化。因此,有必要对水轮机叶片在逆向重构中产生的偏差对水轮机水力性能的影响展开研究。本论文基于UG软件对水轮机叶片进行逆向还原,通过计算流体力学分析方法对叶片逆向重构偏差引起的水力性能的变化进行数值模拟分析,相关工作内容如下:(1)对比接触式和非接触式两种数据采集方式,选择测量精度高,对材质要求低的接触式测量,并采用平滑滤波、人机交互等方法对数据进行噪声点的去除。对三种逆向工程中常用的样条曲线理论进行简单概述。利用UG软件分别对不同曲线进行拟合,发现不同曲率的曲线拟合时使用点的数量占总数比例不同,曲率较大曲线所使用拟合点数远高于曲率较小曲线。使用“曲率梳”对重构曲线进行光滑处理。将重构后的曲线使用曲线分块拟合和整个曲面拟合方法重构为曲面。采用“偏差对比”,对曲线分块拟合和整个曲面拟合误差进行详细分析并使用“斑马线”对重构曲面进行光顺性判断。(2)在额定工况下,使用ANSYS CFX软件对原模型、曲线分块拟合模型、整个曲面拟合模型水轮机进行数值模拟。对三种模型水轮机内部流动特性进行对比分析,发现水轮机内部流动损失最大的区域为转轮。对比曲线分块拟合、整个曲面拟合两种重构方法所造成的误差对水轮机水力性能的影响。根据水轮机叶轮的压强,速度,湍动能等性能参数与原模型之间的差距,确定最优的拟合方式为整个曲面拟合。(3)采用整个曲面拟合方式,分别对叶片进水边,中部和出水边三个部分进行逆向重构,使用ANSYS CFX对所得的三种模型水轮机进行数值模拟分析。通过与原模型进行对比分析,发现叶片进水边重构误差对水力性能的影响最大。所以本文重点分析叶片进水边在重构时产生的误差对水轮机性能影响,发现重构曲面使得叶片进水边厚度增加,导致转轮内部流态恶化,水轮机效率降低。

关键词：水轮机逆向工程 UG 形状偏差水力性能曲面拟合

整合性神经肌肉练习对初中男生体质健康测试成绩的影响

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整合性神经肌肉练习对初中男生体质健康测试成绩的影响

作者：贾子豪北京体育大学

学位级别：硕士

“三北”地区林业资源财政支出绩效评价及影响因素研究

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“三北”地区林业资源财政支出绩效评价及影响因素研究

作者：贾子豪内蒙古财经大学

学位级别：硕士

中国防沙治沙工作多年来一直在探索前进,三北地区横贯东北、华北、西北13个省份,分布着我国八大沙漠、四大沙地和广袤的戈壁,沙地、荒漠和戈壁横跨9个省(区)。四十多年来,三北工程大规模植树造林种草,持续修复自然生态,促进了区域经济发... 详细信息

中国防沙治沙工作多年来一直在探索前进,三北地区横贯东北、华北、西北13个省份,分布着我国八大沙漠、四大沙地和广袤的戈壁,沙地、荒漠和戈壁横跨9个省(区)。四十多年来,三北工程大规模植树造林种草,持续修复自然生态,促进了区域经济发展,同时三北地区也是中国林业发展的重点地区,现在,各地林业的支出不断加大,也促使林业财政支出的使用绩效成为社会关注的焦点。本文重点探讨三北地区林业资源财政支出的绩效问题。首先明确林业资源财政支出绩效的相关概念,并在公共财政、公共支出绩效理论引导下,对三北地区林业资源财政支出的现状进行分析,在遵循评价原则的基础上,依据实际情况构建指标体系,运用超效率SBM模型及Malmquist指数对三北地区整体以及各省(市、自治区)的林业资源财政支出静态绩效和动态绩效变动趋势进行综合评价,结合各省(市、自治区)的实际情况进行分析说明。之后,通过泰尔指数分析了三北地区林业资源财政支出绩效水平的差异构成,构建相关的指标体系,采用逐步回归的方法研究外部影响因素对林业资源财政支出绩效的影响程度。静态绩效分析中发现,西北地区各省绩效情况较好,东北、华北地区省份绩效较低,且主要原因是规模效率较低,同时伴随着规模收益递减情况,在空间分布图中发现林业资源财政支出静态绩效存在明显的地区差异;动态绩效的分析中发现,13个省(市、自治区)的动态绩效差异较大,华北、东北地区的各省(市、自治区)的规模效率指数较低,西北地区技术进步变化指数较低。差异分析中发现区域内差异一直是构成总体差异的主要部分,而区域间差异并不明显,因此确定外部影响因素主要来自各省(市、自治区)自身的发展水平,在定量分析中发现经济发展水平、产业结构、科技创新水平对林业资源财政支出绩效的提升具有正向影响,城镇化水平、碳排放量则具有负面影响。最后,本文依据静态、动态绩效评价结果,提出完善资金管理制度、调整林业规模、加快管理的技术创新等相关建议,又基于外部因素影响分析,从促进城镇化与林业协调发展以及提升林业技术创新研发水平方面提出相关建议。

关键词：林业资源财政支出绩效评价超效率DEA模型泰尔指数逐步回归

永定河生态补水对地下水硝酸盐动态影响模拟研究

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永定河生态补水对地下水硝酸盐动态影响模拟研究

作者：贾子豪桂林理工大学

学位级别：硕士

基于鱼胶原制备多孔支架构建组织工程软骨的实验研究

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基于鱼胶原制备多孔支架构建组织工程软骨的实验研究

作者：贾子豪潍坊医学院

学位级别：硕士

背景:支架材料是决定能否成功构建组织工程软骨的重要因素之一,近年来,随着组织工程领域的不断发展,材料的性能也在不断的完善。胶原蛋白由于具有来源广泛、容易获得,较低的免疫原性,良好的生物相容性,可在生物体内降解吸收,带有较多的... 详细信息

背景:支架材料是决定能否成功构建组织工程软骨的重要因素之一,近年来,随着组织工程领域的不断发展,材料的性能也在不断的完善。胶原蛋白由于具有来源广泛、容易获得,较低的免疫原性,良好的生物相容性,可在生物体内降解吸收,带有较多的功能基团,并且利于改性、便于加工成各种形状等诸多优点,因此是最理想的组织工程软骨支架材料之一,其中又以牛来源胶原蛋白的应用最为广泛。虽然以牛胶原为基础的支架很多优势,但是同时存在许多不足,例如,牛胶原材料来源紧缺,价格高昂,特别是我国人口基数大,牛肉作为食物来源之一,需求过大,导致用与生物材料的胶原数量受限,目前仍以进口产品为主。其次,牛胶原还具有猪流感、疯牛病、口蹄疫等人畜共患病毒的潜在传播风险。同时,由于受到宗教礼数的限制,有些国家和地区也禁止提取和应用牛胶原。因此,基于以上缺点,寻找一种能够替代牛胶原的胶原材料成为了一个迫在眉睫的问题。我国海岸线绵长,海洋资源丰富,物种繁多,从十三五以来基于海洋生物材料的开发与应用逐渐成为热点及国家重点支持的领域。所以,从海洋生物提取而来的鱼胶原蛋白成为解决问题的关键。已有研究表明,从水母,鲨鱼,鲑鱼等海洋生物提取的胶原不仅能够促进干细胞成软骨分化,还具有一定的抗氧化作用,有利于保持软骨细胞的活力,抵抗细胞衰老的作用,同时,无论在生理还是病理条件下,鱼胶原的降解产物具有影响对软骨细胞代谢的作用。以上研究说明,鱼胶原蛋白有望成为构建组织工程软骨支架的理想材料。同时,相比于牛胶原,尤其是在我国,鱼胶原的原材料来源更为丰富,价格更为低廉,并可避免人畜共患疾病的传播,有望成为重要的软骨组织工程支架材料来源。目的:本研究主要探究基于鱼胶原制备多孔支架构建组织工程软骨的可行性。我们应用冷冻干燥和静电纺丝两种方式分别制备两种类型的支架,探讨他们是否能够用于构建组织工程软骨。方法:(1)冷冻干燥法:将鱼胶原与去离子水以不同比例(0.5%,1%和2%)混合,随后通过冷冻干燥制备成多孔支架,进行大体观,扫描电镜观测,孔隙率,材料稳定性,吸水性及力学性能检测。将支架植入大鼠皮下14天后进行免疫原性评估,取兔耳软骨细胞以相同比例接种于不同浓度比的冷冻干燥多孔海绵支架后,于体外培养1,4,7天后分别进行活-死细胞染色,以及细胞增殖实验。然后将软骨细胞接种在鱼胶原蛋白浓度为2%的海绵支架上,分别在体外培养4周、8周,在兔皮下培养4周、8周后行组织学检测观察其成软骨情况,并分别进行杨氏模量、GAG含量、DNA含量及总胶原含量的检测。最后通过以上实验选择最适合软骨生长的2%比例支架进行兔膝关节软骨缺损修复,于术后6周与12周进行组织学染色评价,分析其临床应用的潜力。(2)静电纺丝法:将鱼胶原(FC)与聚己内酯(PCL)分别以浓度比9:1、7:3、5:5混合后,通过静电纺丝技术制备成纳米纤维膜,进行大体观察,扫描电镜观测,蛋白吸收率,材料降解率,吸水性及力学性能检测。将第二代兔耳软骨细胞接种于不同浓度比例的静电纺丝纳米纤维支架后,于体外培养1,4,7天后,分别进行活-死细胞染色和细胞增殖实验。然后分别在体外培养4周,在兔皮下培养8周后行组织学检测观察其成软骨情况,并进行杨氏模量、GAG含量、DNA含量及总胶原含量检测。结果:(1)冷冻干燥法:在本研究中,我们制备多种不同浓度比的鱼胶原海绵支架,并最后通过实验证明浓度比为2%的鱼胶原多孔支架,其理化性质令人满意,包括适宜的孔隙大小及孔隙率,合适的降解率,生物相容性良好,机械强度高,免疫原性低。此外,在鱼胶原多孔支架的基础上,我们在家兔的体外和皮下移植中均实现了成熟稳定的软骨再生,并观察了原位软骨的修复情况。这些结果为多孔鱼胶原支架在未来的临床应用中提供了实验依据。(2)静电纺丝法:本研究表明鱼胶原与聚己内酯比例为9:1的静电纺丝膜适合软骨再生,该支架具有良好的理化性能,包括合适的孔隙结构、高生物相容性。此外,基于三维纳米纤维支架,我们在家兔皮下植入后获得了满意的软骨再生,并观察了原位软骨修复情况。这些实验结果证明鱼胶原静电纺丝纳米纤维支架具有极大的临床应用潜力。结论:(1)鱼胶原与聚己内酯浓度比9:1组的静电纺丝支架与鱼胶原浓度为2%的冷冻干燥支架适合软骨生长。(2)鱼胶原材料可以克服哺乳动物来源的胶原蛋白所存在的问题,且具有促进软骨生长的作用,有巨大的临床应用潜力。

关键词：鱼胶原软骨再生组织工程转化医学聚己内酯

不同产地埃洛石纳米管表面硅烷化改性效率与机理研究

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不同产地埃洛石纳米管表面硅烷化改性效率与机理研究

作者：贾子豪内蒙古大学

学位级别：硕士

埃洛石(HNTs)作为一种天然的粘土矿物纳米管,近年来成为环境领域科研热点之一而受到越来越多的人的关注。但埃洛石纳米管内部往往存在各种现象,如尺寸效应、表面电子效应以及氢键,导致其发生团聚,影响性能与应用范围。为了避免上述现象... 详细信息

埃洛石(HNTs)作为一种天然的粘土矿物纳米管,近年来成为环境领域科研热点之一而受到越来越多的人的关注。但埃洛石纳米管内部往往存在各种现象,如尺寸效应、表面电子效应以及氢键,导致其发生团聚,影响性能与应用范围。为了避免上述现象发生,需进行表面改性用以控制。目前,埃洛石表面改性方法多种多样,大致可分为包覆、插层、偶联剂、羟基以及表面活性剂五类改性方法。改性后,HNTs克服原有材料缺陷或放大原有材料优势,在环境、医药、纳米复合材料等方面均有广阔应用前景。本文以不同产地(鄂尔多斯、河北、山西、四川、湖北)天然埃洛石纳米管为目标,通过有机硅烷对其进行改性,制出符合预期效果的样品,并进行一系列的表征分析。如通过使用X射线荧光光谱分析(XRF)、X射线衍射分析(XRD)、透射电子显微镜分析(TEM)、氮气吸脱附分析、红外光谱分析(FTIR)、热重分析以及核磁氢谱分析(NMR),得出以下结论:(1)5地HNTs在结构与形貌方面差别不是很大,依据总体特征可分为以下三类:一为湖北样(Hub)。Hub基本全部由7?-HNTs组成,管状形貌最为完整,孔隙丰富,中间介孔腔最宽,是理论上羟基改性最佳材料;二为鄂尔多斯样(Eeds)、河北样(Heb)以及四川样(Sic)。Eeds、Heb、Sic 3地样品差别很小,差异主要存在于成分与孔隙,三者同样为10?-HNTs与7?-HNTs混合样,同样含有三水铝石、明矾石以及石英杂质,并且3者在孔径分布、比表面积、孔体积等方面几乎相同;三为山西样(Shx)。Shx样与上述4种HNTs相比差异最大。Shx组成成分中杂质占比极高,即HNTs含量占比是5地HNTs最低的。(2)通过多种表征手段证明在甲苯环境下可成功将APTES嫁接于HNTs表面。乙醇、乙醇-水环境中山西与四川样嫁接量则明显偏低。在TG表征中,5地HNTs原样均表现出一致的失重趋势。进行嫁接反应后,5地HNTs出现差异。Hub曲线趋势基本不变;Eeds、Heb、Sic、Shx的TG曲线在250℃之前出现更大的失重量,表明通过吸附、氢键方式存在于样品中的APTES被脱除。在红外光谱中5地HNTs表现相似,均发生特征峰强度减少并出现新红外峰等特征,表明APTES成功嫁接。核磁共振氢谱表征更加直接的表现出部分样品嫁接反应前后羟基峰强度发生很大变化,且根据羟基变化位置可以确定嫁接位为HNTs表面羟基,这直接证明在嫁接反应中有羟基消耗,嫁接成功。(3)对5地HNTs在不同嫁接环境中进行嫁接反应并对比,发现在无水环境中嫁接效果差别不大,仅在于低聚与吸附等方式残余的APTES含量不同,总体表现出相同的嫁接规律。而在不同含水量乙醇环境中差别明显,含水量大的环境更适于嫁接反应进行。在含水环境下河北样品表现更佳,天然山西样则最不适合有机硅烷嫁接改性。

关键词：埃洛石纳米管结构有机硅烷改性介孔管腔表面羟基

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改进YOLOv5的轻量化交通标志检测算法

数据采集与处理 2023年第6期38卷 1434-1444页

作者：贾子豪王文青刘光灿南京信息工程大学自动化学院南京210044 东南大学自动化学院南京210096

随着当今时代科技和人工智能的高速发展,人们越来越倾向于无人驾驶这项技术。考虑到安全问题,针对驾驶过程中交通标志的实时检测问题,在YOLOv5模型的基础上做出改进,提出了一种轻量化的交通标志检测算法。在模型的特征融合部分加入了注... 详细信息

随着当今时代科技和人工智能的高速发展,人们越来越倾向于无人驾驶这项技术。考虑到安全问题,针对驾驶过程中交通标志的实时检测问题,在YOLOv5模型的基础上做出改进,提出了一种轻量化的交通标志检测算法。在模型的特征融合部分加入了注意力机制,可以使模型更加突出目标特征。在检测层前加入一种轻量化的亚像素卷积层,在不增加计算量的基础上,有效地提高检测特征图的分辨率。对损失函数CIoU(Complete intersection over union)加以改进,加快了网络的收敛速度,并且收敛效果较改进前有了一定提升。实验结果表明,本文模型准确率可达到90.6%,较基础网络提高了14.5%,检测速度可达到70帧/s,基本满足对交通标志的实时精准检测。

关键词：目标检测轻量化注意力机制亚像素卷积特征融合

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侦查讯问中欺骗方法问题研究

法制博览 2023年第15期 148-150页

作者：贾子豪吉首大学法学与公共管理学院

禁止以欺骗的方法取得证据早已被《刑事诉讼法》所规定。理论上，侦查讯问中允许使用讯问策略，包括具有一定欺骗性的讯问策略。但是对于如何确定合法与非法的讯问标准一直难以统一。采用欺骗的非法收集证据方式与采用合法的侦查策略存... 详细信息

禁止以欺骗的方法取得证据早已被《刑事诉讼法》所规定。理论上，侦查讯问中允许使用讯问策略，包括具有一定欺骗性的讯问策略。但是对于如何确定合法与非法的讯问标准一直难以统一。采用欺骗的非法收集证据方式与采用合法的侦查策略存在着一个相互交集的区域，只有对该区域界限做出明确的认定才能更有利于当事人合法权益的保护。一直以来国内学者都在试图建立一个切实可行的认定标准，但由于司法实务的复杂性，很多判定标准都过于抽象，难以有效实施。所以如果将抽象的认定标准与具体的欺骗类型划分相结合将更有利于寻找到一条切实可行的认定标准道路。

关键词：讯问欺骗方法讯问策略口供

浅谈干式变压器圆形铁心与长圆形铁心的优缺点

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中国设备工程 2022年第16期 122-124页

作者：贾子豪常军中铁电气工业有限公司保定铁道变压器分公司河北保定071000

本文对干式变压器两种铁心形式进行分析研究,通过实例对圆形和长圆形铁心的成本进行了对比,并运用有限元软件对不同铁心形式的绕组短路力进行了计算分析。

关键词：圆形铁心长圆形铁心成本短路力