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面向管道导波应用的多环换能阵列激励特性研究

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面向管道导波应用的多环换能阵列激励特性研究

作者：李科伟西安理工大学

学位级别：硕士

管道安全是国家安全的重要组成部分,建立管道全生命周期管理系统是国家长治久安的重要保障之一。超声导波是管道无损检测的方法之一,传统单环的超声导波检测系统激励的超声导波能量有限、模态较多且难以保证换能器与管道的耦合作用完全... 详细信息

管道安全是国家安全的重要组成部分,建立管道全生命周期管理系统是国家长治久安的重要保障之一。超声导波是管道无损检测的方法之一,传统单环的超声导波检测系统激励的超声导波能量有限、模态较多且难以保证换能器与管道的耦合作用完全对称分布,以上问题会导致检测距离有限、模态分离困难和回波信号复杂,影响管道缺陷检测的精度和准确性。因此本文采用多环换能阵列的超声导波激励装置,以增加超声导波的能量。实现在管道中形成近似单一模态和单一方向的超声导波,并考虑换能器非轴对称分布对缺陷检测结果的影响,提高缺陷检测的精度和准确性。内容包括多环换能阵列激励特性的理论研究、数值分析和非轴对称研究.(1)多环换能阵列激励特性的理论研究。首先根据管道的几何参数和材料参数求解Navier运动方程,得出频散曲线,确定理想的工作模态为纵向模态L(0.2),工作频率为175KHz。在此基础上,针对如何利用多环换能阵列激励纵向模态进行理论推导,得出周向均匀轴对称加载换能器时会同时激励L(0.1)和 L(0.2)两个模态。为抑制L(0,1)模态,采用波的叠加理论对多环换能阵列进行分析,得出通过调整多环换能阵列的环间距和激励信号之间的相位差可实现在管道中形成近似的L(0.2)纵向模态导波。(2)多环换能阵列激励特性的数值分析。通过ANSYS软件建立多环换能阵列的数值分析模型,获得双环、三环和四环的L(0.2)模态能量值。确定采用双环结构:进一步分析环间距和相位差对管道中导波模态及方向的影响。结果表明:当环间距为λ/4的整数倍且相位差为π/2的整数倍时,能够在管道的单个方向上产生L(0.2)模态导波。(3)多环换能阵列的非轴对称研究。利用双环换能阵列的数值分析模型模拟非轴对称加载,分析了双环换能器的周向加载角度及激励信号的能量对回波信号的影响。结果表明:当换能器的周向加载角度大于180度时,能够完成间侧缺陷的识别,同时利用云图可实现管道缺陷的检测和换能阵列分布状态的识别。

关键词：超声导波无损检测模态抑制方向控制非轴对称加载

铝氧化物对层状硅酸盐矿物和红壤酸化过程中铝活化的影响

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土壤学报 2024年

作者：李科伟徐仁扣中国科学院大学土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所)

层状硅酸盐矿物和铝氧化物是土壤酸化过程中铝活化的主要来源，二者也是土壤中化学反应较为活跃的部分。关于铝氧化物对层状硅酸盐矿物和土壤酸化过程中铝活化的影响及机制还有待深入研究。本文利用恒pH自动电位滴定仪精确控制模拟矿物... 详细信息

层状硅酸盐矿物和铝氧化物是土壤酸化过程中铝活化的主要来源，二者也是土壤中化学反应较为活跃的部分。关于铝氧化物对层状硅酸盐矿物和土壤酸化过程中铝活化的影响及机制还有待深入研究。本文利用恒pH自动电位滴定仪精确控制模拟矿物和土壤悬液的pH，研究了三水铝石对高岭石、无定型铝氧化物对高岭石和蒙脱石酸化过程中铝活化的影响；此外，还研究了两种铝氧化物和两种层状硅酸盐矿物在不同pH条件下的铝活化动力学；最后，选择了一种第四纪红黏土发育的红壤进行了包铝处理，研究了包铝对土壤铝活化的影响。结果表明，三水铝石对高岭石酸化过程中铝活化有促进作用。而包铝处理对高岭石酸化过程中交换性铝的产生有抑制作用，对水溶性铝的产生有促进作用。对于蒙脱石，无定型铝氧化物主要对交换性铝的产生有明显的促进作用。四种矿物的铝活化动力学结果表明，矿物铝释放的难易程度为：无定型铝氧化物>蒙脱石>高岭石>三水铝石。土壤包铝处理后，在pH4.3条件下，土壤交换性铝和水溶性铝含量均明显增加，水溶性铝含量增加幅度更大。这与高岭石包铝处理后的结果一致，主要原因是该土壤中的主要黏土矿物为高岭石。因此，铝氧化物对不同层状硅酸盐矿物铝活化有不同影响，主要与矿物的本性有关（如1:1或2:1型矿物）。而对于土壤酸化过程中铝活化的影响主要与其所含黏土矿物类型有关。

关键词：土壤酸化高岭石蒙脱石三水铝石铝氧化物铝活化

肝细胞NLRP3与PKCε互作驱动肝脏胰岛素抵抗和脂肪变性

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Science Bulletin 2023年第13期68卷 1413-1429,M0004页

作者：秦伟伟翁建平 Department of Endocrinology Institute of Endocrine and Metabolic DiseasesThe First Affiliated Hospital of USTCDivision of Life Sciences and MedicineClinical Research Hospital of Chinese Academy of Sciences(Hefei)University of Science and Technology of ChinaHefei 230027China

肝脏胰岛素抵抗(IR)是非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)的重要特征之一,与肝脏脂肪变性密切相关.肝脏IR发病机制仍不清楚,本研究通过转录组学筛选鉴定到肝细胞NLRP3是肝脏IR的重要诱导因子,进一步证实其在人和小鼠NAFLD模型肝脏组织中表达增加... 详细信息

肝脏胰岛素抵抗(IR)是非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)的重要特征之一,与肝脏脂肪变性密切相关.肝脏IR发病机制仍不清楚,本研究通过转录组学筛选鉴定到肝细胞NLRP3是肝脏IR的重要诱导因子,进一步证实其在人和小鼠NAFLD模型肝脏组织中表达增加.功能方面,肝细胞特异性NLRP3功能丧失或获得分别改善或加重高脂饮食(HFD)诱导的肝脏IR及脂肪变性.机制方面,NLRP3直接结合并促进蛋白激酶C蛋白(PKCs)的激活,从而损害胰岛素信号通路和增加肝脏脂肪变性;相反,抑制PKCe明显阻断HFD诱导的NLRP3缺陷小鼠的有益作用.此外,研究筛选发现转录因子阴阳1(YY1)调控NLRP3启动子.治疗方面,腺相关病毒血清型8介导的肝脏NLRP3敲低减轻瘦素受体缺陷(db/db)小鼠的肝脏IR和脂肪变性.同时,药理抑制NLRP3显著减轻饮食诱导的代谢紊乱.综上,本研究揭示了肝细胞NLRP3是肝脏IR和脂肪变性的直接驱动因素,并提示YY1-NLRP3-PKCε轴为NAFLD的潜在治疗靶点.

关键词： NLRP3 Hepatic IR NAFLD PKCε

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陆军战术级作战任务分配及优化方法

兵工学报 2023年第5期44卷 1431-1442页

作者：杜伟伟陈小伟北京理工大学机电学院北京100081 北方自动控制技术研究所山西太原030006 北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081 北京理工大学前沿交叉科学研究院北京100081

对作战力量的合理使用是作战任务优化分配问题的难点,相关研究较少,为此提出一种基于多维度建制力量拆分与使用的作战任务分配方法。对作战单元力量进行规范化描述,并对建制力量的复合作战能力进行模糊化表示。对作战任务进行资源需求分... 详细信息

对作战力量的合理使用是作战任务优化分配问题的难点,相关研究较少,为此提出一种基于多维度建制力量拆分与使用的作战任务分配方法。对作战单元力量进行规范化描述,并对建制力量的复合作战能力进行模糊化表示。对作战任务进行资源需求分析,计算完成任务所需作战资源的可行方案,建立从作战资源到建制力量的映射关系,生成初步方案。对作战任务建制力量分配问题考虑单元力量、编制编成以及力量使用方法等因素计算复合力量的综合战斗力指数。建立多约束条件和多优化目标的数学模型,将任务聚合规则和建制拆分原则转化为可计算代价的惩罚项对目标函数进行正则化,并引入改进的遗传算法对模型进行迭代优化,生成最终的任务分配方案。仿真验证结果表明,该方法能够实现作战任务与建制力量的优化匹配,在合成旅渡海登岛典型作战场景中,相比基于传统列表规划的组合匹配方法明显提高了作战力量利用率。

关键词：任务规划作战任务分配多目标优化模糊逻辑遗传算法

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打造美丽宜居公园城市的成华路径

社区 2024年第4期 32-34页

作者：李科伟不详

党的二十大报告指出,要“健全城乡社区治理体系”“强调人人有责、人人尽责、人人享有的社会治理共同体”。作为四川省成都市面积最大、人口最多的中心城区,面对人民日益增长的美好生活的需求,成华区坚决贯彻落实党的二十大精神。

关键词：治理共同体成华区美丽宜居美好生活中心城区人人享有四川省成都市

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战术级任务规划方法研究综述

兵工学报 2024年

作者：杜伟伟陈小伟北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京理工大学机电学院北京理工大学前沿交叉科学研究院北方自动控制技术研究所

随着武器装备向多元多能和体系化运用发展，现代战争对指挥决策全局性、时效性和科学性等方面的要求越来越高，各军事强国任务规划系统建设需求迫切，且发展很快。为更好的推进任务规划系统研究，对战术级任务规划方法进行全面综述。总... 详细信息

随着武器装备向多元多能和体系化运用发展，现代战争对指挥决策全局性、时效性和科学性等方面的要求越来越高，各军事强国任务规划系统建设需求迫切，且发展很快。为更好的推进任务规划系统研究，对战术级任务规划方法进行全面综述。总结任务规划系统的发展历程、战术级任务规划的方法框架，重点综述战术级任务规划主要实现方法及未来发展方向。在主要实现方法方面，重点围绕任务描述、任务分解、任务分配、方案评估等业务中涉及的主要方法进行综述和分析；在未来发展方向方面，从规范性、通用性、可信性等方面提出发展建议。

关键词：战术级任务规划任务分解任务分配方案评估

围手术期加速康复外科联合数字化监测创伤应激反应的应用及其前景

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中华胃肠外科杂志 2022年第7期25卷 575-581页

作者：程伟江志伟江苏省中医院南京中医药大学附属医院普通外科南京210029

围手术期创伤应激是由麻醉、手术、疼痛、焦虑等刺激导致的一种全身性非特异性反应,贯穿整个围手术期,持续而过度的应激反应不利于患者术后康复。加速康复外科(ERAS)是现代外科的研究热点,ERAS可显著降低围手术期疼痛和应激,促进患者康... 详细信息

围手术期创伤应激是由麻醉、手术、疼痛、焦虑等刺激导致的一种全身性非特异性反应,贯穿整个围手术期,持续而过度的应激反应不利于患者术后康复。加速康复外科(ERAS)是现代外科的研究热点,ERAS可显著降低围手术期疼痛和应激,促进患者康复。但既往ERAS的研究中,通过皮质醇、炎性指标等参数对围手术期应激的评估既低效又不够客观准确。随着人工智能和信息技术的进步,可穿戴、无创、实时动态的心率变异度(HRV)监测可高效实现应激的数字化,且价格低,值得临床推广利用。HRV数字化监测围手术期应激与ERAS的联合运用研究已经显示出优势,未来的临床运用前景值得期待。

关键词：创伤应激反应加速康复外科心率变异度数字化

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多波束测深声呐自主数据质量监测及门限控制

哈尔滨工程大学学报 2024年第5期45卷 902-909,921页

作者：周天袁伟家杜伟东陈宝伟哈尔滨工程大学水声技术重点实验室黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工程大学海洋信息获取与安全工业和信息化部重点实验室黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工程大学水声工程学院黑龙江哈尔滨150001

为满足水面无人艇等海洋无人平台的需求,确保多波束测深声呐系统在无人监控和参数调节下具备可靠自主工作能力,本文提出一种数据质量在线监测及门限参数控制方法。通过建立基于质量和异常因子的监测模型,结合粒子滤波技术,提高海底地形... 详细信息

为满足水面无人艇等海洋无人平台的需求,确保多波束测深声呐系统在无人监控和参数调节下具备可靠自主工作能力,本文提出一种数据质量在线监测及门限参数控制方法。通过建立基于质量和异常因子的监测模型,结合粒子滤波技术,提高海底地形跟踪门限控制抗差性。仿真和湖上试验显示该方法能判定数据有效性、适应地形变化,并提供合理深度门限,适用于多波束测深声呐系统的在线数据质量监测和无人自主控制。

关键词：水面无人艇多波束测深声呐系统数据质量监测门限控制自主化

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面向不平衡数据集的汽车零部件质量预测

中国机械工程 2022年第1期33卷 88-96页

作者：李敏波董伟伟复旦大学软件学院上海200433 复旦大学上海市数据科学重点实验室上海200433

针对汽车零部件质检数据存在合格品与不合格品数量不平衡的问题,提出了基于密度聚类与多工序制造特征的MCDC-MF-SMOTE质检数据过采样方法。先对少数类(不合格)与多数类(合格)样本分别进行密度聚类,再对多工序制造数据和类簇样本分布进... 详细信息

针对汽车零部件质检数据存在合格品与不合格品数量不平衡的问题,提出了基于密度聚类与多工序制造特征的MCDC-MF-SMOTE质检数据过采样方法。先对少数类(不合格)与多数类(合格)样本分别进行密度聚类,再对多工序制造数据和类簇样本分布进行过采样权重计算;根据设定的过采样比和类簇权重,在少数类簇中进行过采样数据生成。使用MCDC-MF-SMOTE过采样方法生成汽车零部件质检的平衡数据集,并采用随机森林排序制造特征的重要性,对分类模型LightGBM、XGBoost、SVM和MNB进行Stacking集成来预测不合格品。与随机抽检相比,该方法对不合格产品的检出率提高了约63%。

关键词：数据不平衡质量预测密度聚类集成学习