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激光增材制造无人机框梁结构拓扑优化设计及刚度分析

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精密成形工程 2024年第5期16卷 30-38页

作者：郝璐静原帅超王建峰段宇航占小红南京航空航天大学材料科学与技术学院南京211106

目的以选区激光熔化成形(SLM)无人机接头框梁结构为研究对象,研究不同工况条件下零件的变形分布情况,对原零件进行拓扑结构优化,并对优化后的零件进行二次静力学验证。方法以AlSi10Mg铝合金粉末为原材料,利用Ansys Workbench软件的Mecha... 详细信息

目的以选区激光熔化成形(SLM)无人机接头框梁结构为研究对象,研究不同工况条件下零件的变形分布情况,对原零件进行拓扑结构优化,并对优化后的零件进行二次静力学验证。方法以AlSi10Mg铝合金粉末为原材料,利用Ansys Workbench软件的Mechanical模块对SLM成形接头零件4种工况下的静力学刚度行为进行有限元仿真。采用变密度法进行拓扑优化,以刚度最大化为目标、保留质量40%为响应约束进行结构优化,根据拓扑优化密度云图设计孔洞位置及尺寸,对模型进行重构,并在Ansys Workbench软件中进行二次静力学刚度仿真。结果在4种工况条件下,接头零件弯曲时最大位移位置在上耳片边缘,除工况A外,其余工况均呈现沿z轴正向变形的趋势。在工况B下,总变形最大为0.289 mm,优化后为0.626 mm。优化后的零件使上、下耳片变形程度差异显著减小,最大变形差由0.128 mm减至0 mm。结论不同位置接头零件的变形演变规律不同,几乎不存在扭转变形,主要是框梁结构的竖直弯曲变形,经拓扑结构优化后零件变形总体趋势并未改变,但整体结构的稳定性和一致性得到了显著提高。

关键词：激光增材制造激光选区熔化静力学分析有限元模拟无人机

中医五行人之火行人与水行人认知功能差异比较研究

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首都医科大学学报 2024年第1期45卷 111-117页

作者：段宇航吕宏蓬滕飞戴芷晴林锦贾竑晓首都医科大学附属北京安定医院国家精神疾病医学中心国家精神心理疾病临床医学研究中心精神疾病诊断与治疗北京市重点实验室北京100088 人脑保护高精尖创新中心首都医科大学北京100069

目的基于五行理论探究中医五行人中火行人与水行人的认知功能及加工过程差异性,为进一步丰富中医五行人理论内涵、推进我国本土化人格理论模型提供基础。方法在招募的受试者中根据前期制订的《中医五行(形)人面部表型分类量化规范》筛... 详细信息

目的基于五行理论探究中医五行人中火行人与水行人的认知功能及加工过程差异性,为进一步丰富中医五行人理论内涵、推进我国本土化人格理论模型提供基础。方法在招募的受试者中根据前期制订的《中医五行(形)人面部表型分类量化规范》筛选出典型的火行人与水行人,采用成套重复性神经心理测查工具(Repeatable Battery for the Assessment of Neuropsychological Status,RBANS)和Top-down及Bottom-up认知心理测查范式对其认知功能进行测评。采用独立样本t检验对两组受试者的认知功能进行差异性分析。结果招募受试者火行人24人,水行人20人,与水行人组相比,火行人组在注意功能维度得分明显更高,在RBANS各部分得分上数字广度和编码测验任务得分更高;火行人组在Bottom-up认知心理测查范式的长时认知加工过程中的反应时更短、准确率更高,水行人在Bottom-up认知心理测查范式的短时加工准确率差值更低,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论中医五行人中火行人更易高度集中注意力,更易被线索所吸引,但注意力的维持时间较短,同时水行人在注意力反应时间更长,更不易被线索所影响,且注意力稳定性更强。

关键词：中医五行人认知功能自上而下自下而上

中医五行人之木行人与金行人认知功能差异比较研究

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首都医科大学学报 2024年第3期45卷 458-465页

作者：戴芷晴林锦段宇航滕飞吕宏蓬贾竑晓首都医科大学附属北京安定医院国家精神疾病医学中心、国家精神心理疾病临床医学研究中心、精神疾病诊断与治疗北京市重点实验室北京100088 人脑保护高精尖创新中心首都医科大学北京100069

目的基于现代心理学认知测查范式探讨中医五行人中木行人与金行人的认知功能及加工过程差异,为丰富中医五行人理论及中医心理学内涵提供基础。方法根据前期制订的《中医五行(形)人面部表型分类量化规范》,招募典型的木行人与金行人,采... 详细信息

目的基于现代心理学认知测查范式探讨中医五行人中木行人与金行人的认知功能及加工过程差异,为丰富中医五行人理论及中医心理学内涵提供基础。方法根据前期制订的《中医五行(形)人面部表型分类量化规范》,招募典型的木行人与金行人,采用重复性成套神经心理状态测验(Repeatable Battery for the Assessment of Neuropsychological Status,RBANS)、自上而下和自下而上线索化范式测评其认知功能及注意加工差异。采用独立样本t检验和秩和检验对两组受试者的认知功能进行差异性分析。结果共纳入受试者木行人32例、金行人40例。在RBANS中,与木行人相比,金行人视觉广度及其子任务线条定位得分更高(P<0.05);在自下而上线索化范式中,与金行人相比,木行人短时反应时差值更高,与木行人相比,金行人长时反应时差值更高,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论中医五行人中木行人更依赖自下而上的认知加工方式,金行人更擅长处理视空间信息,更节约认知加工资源。

关键词：中医五行人认知功能自上而下自下而上

多源异构数据融合关键技术与政务大数据治理体系

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计算机科学 2024年第2期51卷 1-14页

作者：闫佳和李红辉马英刘真张大林江周娴段宇航北京交通大学计算机与信息技术学院北京100044 国家信息中心北京100045 北京交通大学软件学院北京100044

随着信息技术的飞速发展,各级政府和大型企业掌握的数据量正在以指数级别增长。然而,数据来源多样会导致格式差异,数据质量参差不齐会影响应用效果,数据分散管理会弱化关联汇集,数据形态异构会造成语义鸿沟。在此背景下,多源异构数据融... 详细信息

随着信息技术的飞速发展,各级政府和大型企业掌握的数据量正在以指数级别增长。然而,数据来源多样会导致格式差异,数据质量参差不齐会影响应用效果,数据分散管理会弱化关联汇集,数据形态异构会造成语义鸿沟。在此背景下,多源异构数据融合负责将来源不同的多模态数据进行有效整合,完成数据互补与关联,进而实现信息增强。目前,大多数已有研究的关注重点集中在大数据治理流程与多模态深度学习,很少有工作研究讨论完整的多源异构数据融合技术框架。因此,在综述关键技术的基础上,文中提出了一整套涵盖“数据引接-数据清洗-数据集成-数据融合”全过程的多源异构数据融合关键技术框架,并对各个环节需要解决的问题与重点任务进行介绍。然后,通过一个政务应用实例场景,给出了政务大数据治理体系的设计,以解决政务数据来源广泛、质量参差不齐、管理分散、形态异构的问题,并进一步阐述了多源异构数据融合的重要价值。最后总结全文并展望未来。

关键词：多源异构数据多模态数据融合数据治理技术政务大数据大数据治理流程

热处理时效时间对激光增材制造Al-Mg-Sc-Zr合金拉伸性能的影响研究

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精密成形工程 2024年第5期16卷 48-54页

作者：段宇航王磊磊郝璐静原帅超赵艳秋占小红南京航空航天大学材料科学与技术学院南京211106

目的研究热处理时效时间对激光增材制造Al-Mg-Sc-Zr合金微观组织与拉伸性能的影响,揭示微观组织与力学性能的内在关联机制。方法采用控制单一变量的试验方法进行时效热处理,设定保温温度为325℃,冷却方式为空冷,在不同保温时间(2、4、6... 详细信息

目的研究热处理时效时间对激光增材制造Al-Mg-Sc-Zr合金微观组织与拉伸性能的影响,揭示微观组织与力学性能的内在关联机制。方法采用控制单一变量的试验方法进行时效热处理,设定保温温度为325℃,冷却方式为空冷,在不同保温时间(2、4、6、8 h)下进行组织与性能共通性及差异性分析。结果经325℃时效热处理4 h后,在激光增材制造Al-Mg-Sc-Zr高强铝合金中形成了Al_(3)Sc、Al_(3)(Sc,Zr)析出相,抗拉强度达到最大值486 MPa,相较于未热处理,提升了21.8%,随着保温时间的进一步延长,析出相的高温停留时间变长,组织形核长大,Al_(3)Sc、Al_(3)(Sc,Zr)强化相尺寸明显增大,最大尺寸可达0.6μm。结论随着时效时间的延长,沉积道次间重熔边界逐渐不明显,热处理有助于Al_(3)Sc、Al_(3)(Sc,Zr)析出相的形成,而保温时间过长则容易导致析出相尺寸粗大,合理的热处理保温时间可以改善激光增材制造Al-Mg-Sc-Zr合金微观组织与力学性能。

关键词：激光增材制造 Al-Mg-Sc-Zr 时效热处理微观组织拉伸性能

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基于灰色理论的储气库管柱剩余寿命预测研究

油气田地面工程 2024年第2期43卷 56-61页

作者：魏昊天董绍华段宇航徐晴晴马晓红赵景涛中国石油大学(北京)管道技术与安全研究中心国家管网集团工程技术创新有限公司中国石油吉林油田公司

储气库在天然气的运输和储存方面发挥着不可替代的作用。针对储气库管柱腐蚀变量众多、关系复杂,且获取数据样本困难等问题,提出了基于灰色理论的储气库管柱剩余使用寿命预测方法。首先,结合灰色理论,设计了一种可动态更新建模数据的GM(... 详细信息

储气库在天然气的运输和储存方面发挥着不可替代的作用。针对储气库管柱腐蚀变量众多、关系复杂,且获取数据样本困难等问题,提出了基于灰色理论的储气库管柱剩余使用寿命预测方法。首先,结合灰色理论,设计了一种可动态更新建模数据的GM(1,1)(Grey Model)模型。其次,通过中石油某地下储气库中C5井中管柱剩余壁厚的样本数据集,建立了储气库管柱定量腐蚀剩余寿命预测模型,统计预测模型的平均相对误差,并与监测数据、最小二乘预测法进行比较。结果表明:基于灰色理论的预测方法平均相对误差为0.27%,模型预测达到一级精度,可作为预测储气库管柱安全性的一种新方式。最后,使用Matlab进行软件界面设计,开发储气库管柱剩余寿命预测软件,更加直观、快捷地实现其剩余寿命定量预测,最大限度地延长管柱乃至整个储气库的寿命。

关键词：储气库管柱腐蚀剩余寿命预测灰色理论

TC11高温钛合金激光-MIG复合熔丝增材制造工艺及组织性能研究

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TC11高温钛合金激光-MIG复合熔丝增材制造工艺及组织性能研究

作者：段宇航江苏科技大学

学位级别：硕士

TC11钛合金由于具有比强度高、耐腐蚀性强、耐热性好,可在500℃高温下长期服役等优良特性,广泛应用于航空发动机叶片、压盘等工作条件较为苛刻的精密构件中。但由于钛合金的变形抗力高、对铸造温度及应变速率敏感等物理属性,使其机械加... 详细信息

TC11钛合金由于具有比强度高、耐腐蚀性强、耐热性好,可在500℃高温下长期服役等优良特性,广泛应用于航空发动机叶片、压盘等工作条件较为苛刻的精密构件中。但由于钛合金的变形抗力高、对铸造温度及应变速率敏感等物理属性,使其机械加工成形和铸造热成形都相对较差。因此,采用激光-MIG复合熔丝增材的制造方法3D打印TC11钛合金,可实现高效、快速成形和对微观组织、力学性能的调控,大幅度缩短工业生产周期,保证制造精度的同时提高制造效率,但该新型复合增材制造技术的微观组织调控、激光与电弧的耦合作用机理等相关研究较少,没有成熟的理论指导。本文针对TC11钛合金,开展了激光-MIG复合增材制造工艺及组织性能研究。借助高速摄像的方法观察和分析了主要工艺参数对熔滴过渡行为的作用机理,优化了增材制造工艺参数窗口,研究了不同工艺参数对增材制造薄壁墙体的宏观成形、微观组织、织构取向特征和力学性能的影响规律。最后对增材的薄壁墙体进行了“固溶+时效”热处理,探究了不同固溶温度及固溶冷却速度对组织转变和力学性能的影响。主要结论如下:采用控制变量试验方法,研究了激光-MIG复合增材制造主要工艺参数对沉积层成形的影响规律。结果表明:激光功率从500W增加至2500W,匙孔效应增强,熔深由1.9mm增加至4.7mm,增大了147.4%,熔滴过渡频率提高了93.3%;在送丝速度由4.5m/min增加至7.0m/min的过程中,沉积层的宽度和高度呈等比例增大,熔滴过渡频率上升89.6%,熔滴尺寸减小50%;扫描速度过大或过小时,沉积层表面铺展不均。当激光功率1000～2000W、送丝速度5.0～6.5m/min、扫描速度0.5～0.7m/min、光丝间距2mm时,沉积层成形较好。采用优化的工艺参数窗口实现了TC11钛合金不等厚度薄壁墙体的增材制造,沉积层表面光滑,熔滴过渡过程稳定,无明显飞溅颗粒,无未熔合、裂纹等冶金缺陷,沉积效率ηDE最大可达4.5kg/h。随着Q从4.48k J/cm增加至6.6k J/cm,沉积效率上升,平均熔宽尺寸增大57.5%,平均层高最大可达2.79mm,但侧壁凹凸度也随之上升了64.3%。选用Q/Q比值较大的工艺参数时,侧壁凹凸度相对较高,均大于平均值Ra=0.54,当工艺参数为P=1500W、V=6.5m/min、V=0.6m/min时,可保证较高的沉积效率,ηDE=4.37kg/h,且侧壁凹凸度仅为0.5,综合成形最佳。通过OM、EBSD等方法观察和分析了TC11沉积层的微观组织形貌,结果表明:不同热输入下墙体均主要以初生α相、板条状β相和次生针状马氏体α’为主。随着热输入增大,次生针状α相优先在β相晶界析出,向晶内生长,形成大量片层魏氏组织。墙体内不同沉积高度下组织分布不均匀,顶部以魏氏组织和长宽比较大的针状α’为主,底部沉积层则以α+β网篮组织和α团簇为主要形貌。在墙体层间重叠区内,分布大量细小的网篮组织,相互紧密排列,并伴有针状马氏体α’相交叉分布。α相均存在较多的[1 21 0]和[011 0]晶粒取向,并以大角度晶界为主,KAM值较小,残余应力小,位错密度低。随热输入降低,平均晶粒尺寸由4.7μm减小至3.1μm,晶粒尺寸减小34%,织构强度增大26.2%。借助OM、SEM、EDS和XRD等分析方法,对不同“固溶+时效”热处理工艺后的微观组织进行了分析,结果表明:热处理后层间熔合线逐渐消失,重叠区和沉积层不同高度下的微观组织形貌更加均匀,魏氏组织分解,显微形貌主要以网篮状组织为主。随固溶温度由950℃增加至990℃,α相含量由47.26%减小至23.93%,下降49.4%,大量α相向β发生转变,片层α相的平均厚度由0.62μm增加至2.34μm;固溶冷却速率降低时,β相内析出针状次生α’相,呈平行排列。热处理后硬度分布更加均匀,平均分布在340HV-380HV之间,墙体纵向硬度波动与沉积态相比下降72%;抗拉强度在950℃1h+AC-530℃6h+AC热处理工艺下达到最大值,为811MPa,与沉积态相比提高18.9%;当热处理工艺为990℃1h+WQ-530℃6h+AC时,热处理态塑性最佳,断面收缩率相对于#A沉积态提高了44.6%;热处理后最大冲击韧性可达50.3J/cm,相比于沉积态升高了71.1%,冲击各向异性下降63.9%,综合性能明显提高,组织成分及性能均匀化。

关键词： TC11钛合金激光电弧复合增材制造微观组织力学性能热处理

儿童抗生素相关性腹泻的中医药诊治规律挖掘和网络药理学分析

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儿童抗生素相关性腹泻的中医药诊治规律挖掘和网络药理学分析

作者：段宇航北京中医药大学

学位级别：硕士

目的1.探索分析儿童抗生素相关性腹泻(Antibiotic-associated diarrhea,AAD)的中医证候及要素。2.探索分析中医药治疗儿童AAD的用药规律。3.运用网络药理学的方法研究核心药对干预AAD的多成分、多靶点、多通路作用机制,旨在为其基础研... 详细信息

目的1.探索分析儿童抗生素相关性腹泻(Antibiotic-associated diarrhea,AAD)的中医证候及要素。2.探索分析中医药治疗儿童AAD的用药规律。3.运用网络药理学的方法研究核心药对干预AAD的多成分、多靶点、多通路作用机制,旨在为其基础研究及临床应用提供依据。方法1.收集中国知网、万方、维普等平台建库以来中关于儿童AAD的中医证候要素描述,筛选导入中医传承计算平台V3.0,并对其中临床症状、辨证分型等进行分析,分析AAD的中医证候分布。2.收集中国知网、万方、维普等平台建库以来中关于中医药治疗儿童AAD的处方,筛选导入中医传承计算平台V3.0,并辅助使用SPSS Molder软件,对录入处方中药物使用频次、四气五味、药性归经进行分析,采用关联规则、K-means聚类算法进行演算进行分析。3.通过TCMSP数据库检索并按照ADME原则筛选“茯苓-白术-甘草”的活性成分及作用靶点,并利用Cytoscape3.8.0构建成分-靶点图,利用GeneCards、DisGeNet、OMIM筛选AAD相关靶点,取两者交集靶点;利用STRING数据库获得蛋白互作关系,并通过Cytoscape3.8.0构建PPI网络,NetworkAnalyzer插件分析“茯苓-白术-甘草”干预AAD关键靶点;使用metascape平台进行GO、KEGG基因富集分析,并通过微生信平台进行可视化处理,得到“茯苓-白术-甘草”干预AAD的潜在作用通路。结果1.共筛选到27篇随机对照研究文献及12篇医案,共发现临床证候13种,以脾气虚证、湿热困脾证、脾胃虚寒证、脾肾阳虚证、脾虚湿盛证及寒湿困脾证最常见。发现与AAD相关的病性因素9个,以气虚、湿为主;病位因素6个,以脾、胃为主。便次增多、便稀如水、大便稀等是患者最常见的症候,舌淡、苔白,脉细、弱是最常见的舌象及脉象。症候关联规则分析大便稀+便稀如水→便次增多支持度百分比最高。K-means聚类结果为4类时效果最好。2.共收集38首有效方剂,涉及中药91味,治则治法以健脾、祛湿、止泻、益气、消导、温阳为主,用药频率较高的中药为茯苓、白术、甘草、白扁豆、党参、薏苡仁、山药、陈皮等,性温之药占比45.81%、味甘之药占比44.27%,归经中以脾经为主,胃及肺经次之,关联规则前四的药物组合为居前4的组合分别为“白术→甘草”、“白术→茯苓”、“茯苓→甘草”和“白术+甘草→茯苓”,通过K-means聚类得到3对核心药物组合。3.“茯苓-白术-甘草”中筛选得到1 14个活性成分,其中涉及AAD作用靶点72个,最终筛选出10个关键靶点;KEGG富集分析关键靶点主要被富集在IL-17信号通路、Th17细胞分化、HIF-1信号通路、EGFR酪氨酸激酶抑制剂耐药、MAPK信号通路等10个显著相关通路,涉及炎症反应、免疫调节等显著相关生物过程。结论1.儿童AAD临床常见的证型为脾气虚证、湿热困脾证等,病性多为气虚与湿,病位多在脾胃,常出现便次增多、便稀如水、大便稀等症候,大便稀和便稀如水出现时常同时出现便次增多。2.儿童AAD的中药治疗以健脾益气,祛湿止泻为主,常用性温味甘之品,从脾胃及肺经论治,以参苓白术散为基础方进行加减,以“茯苓-白术-甘草”为核心药对。3.基于网络药理学探讨了“茯苓-白术-甘草”干预儿童AAD多成分-多靶点-多通路的作用特点,预测“茯苓-白术-甘草”主要活性成分槲皮素、山柰酚、苜蓿素、柚皮素等,可能通过 IL-6、IL-1B、JUN、VEGFA、PTGS2、EGFR 等靶点,作用于 IL-17 信号通路、Th17细胞分化、HIF-1信号通路等信号通路干预儿童AAD,为进一步开展中医药干预儿童AAD作用机制研究提供了新的思路和方法。

关键词：儿童抗生素相关性腹泻网络药理学中医传承计算平台中医药

数字金融、资源配置与对外直接投资——内在机制与中国证据

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学术研究 2023年第1期 93-101,177页

作者：綦建红段宇航张志彤山东大学经济学院山东济南250100

借助数字金融持续推进企业对外直接投资是中国实现“双循环”的重要保障之一。本文采用2011—2020年中国A股上市公司数据,从资源配置的视角考察数字金融深化对中国对外直接投资的影响与作用渠道,并进一步讨论上述影响的异质性、收敛性... 详细信息

借助数字金融持续推进企业对外直接投资是中国实现“双循环”的重要保障之一。本文采用2011—2020年中国A股上市公司数据,从资源配置的视角考察数字金融深化对中国对外直接投资的影响与作用渠道,并进一步讨论上述影响的异质性、收敛性与溢出性。研究发现,数字金融深化能够有效促进企业对外直接投资,且这种促进作用在低垄断、强监管、成熟期企业中尤为突出;数字金融深化影响企业对外直接投资的渠道不仅包括劳动力、技术和资本等传统要素渠道,还涵盖以数字化转型为代表的数字要素渠道;数字金融深化缩小了城市之间的对外投资规模差距,且这种收敛性在很大程度上归因于相邻城市数字金融深化的空间溢出效应。

关键词：数字金融深化对外直接投资资源配置空间溢出效应