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Vibration-assisted vat photopolymerization for pixelated-aliasing-free surface fabrication

International Journal of Extreme Manufacturing 2024年第3期6卷 440-456页

作者： Han Xu Renzhi Hu Shuai Chen Junhong Zhu chi zhou Yong Chen Center for Advanced Manufacturing University of Southern CaliforniaLos AngelesCA 90007United States of America Daniel J.Epstein Department of Industrial and Systems Engineering University of Southern CaliforniaLos AngelesCA 90089United States of America Department of Aerospace and Mechanical Engineering University of Southern CaliforniaLos AngelesCA 90089United States of America Department of Industrial and Systems Engineering University of BuffaloBuffaloNY 14260United States of America

Mask image projection-based vat photopolymerization(MIP-VPP)offers advantages like low cost,high resolution,and a wide material range,making it popular in industry and education.Recently,MIP-VPP employing liquid crystal displays(LCDs)has gained traction,increasingly replacing digital micromirror devices,particularly among hobbyists and in educational settings,and is now beginning to be used in industrial environments.However,LCD-based MIP-VPPsuffers from pronounced pixelated aliasing arising from LCD’s discrete image pixels and itsdirect-contact configuration in MIP-VPP machines,leading to rough surfaces on the 3D-printed parts.Here,we propose a vibration-assisted MIP-VPP method that utilizes a microscalevibration to uniformize the light intensity distribution of the LCD-based mask image on VPP’s building platform.By maintaining the same fabrication speed,our technique generates asmoother,non-pixelated mask image,reducing the roughness on flat surfaces and boundary segments of 3D-printed parts.Through light intensity modeling and simulation,we derived an optimal vibration pattern for LCD mask images,subsequently validated by experiments.We assessed the surface texture,boundary integrity,and dimensional accuracy of componentsproduced using the vibration-assisted approach.The notably smoother surfaces and improved boundary roughness enhance the printing quality of MIP-VPP,enabling its promisingapplications in sectors like the production of 3D-printed optical devices and others.

关键词： additive manufacturing vat photopolymerization piezo vibration sub-pixel resolution aliasing

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High temperature ceramic thermal insulation material

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Nano Research 2022年第7期15卷 6662-6669页

作者： Lu An Jason N.Armstrong Yong Hu Yulong Huang Zheng Li Donghui Zhao Jesse Sokolow Zipeng Guo chi zhou Shenqiang Ren Department of Mechanical and Aerospace Engineering University at BuffaloThe State University of New YorkBuffaloNY 14260USA Unifrax Inc. TonawandaNY 14150USA Department of Industrial and Systems Engineering University at BuffaloThe State University of New YorkBuffaloNY 14260USA RENEW Institute University at BuffaloThe State University of New YorkBuffaloNY 14260USA Department of Chemistry University at BuffaloThe State University of New YorkBuffaloNY 14260USA

Flexible and lightweight thermal insulation materials with hierarchical microstructures are ubiquitous in thermal management and protection systems.Ceramic aerogels promise high-temperature thermal insulation but lack mechanical robustness,while the fibrous materials with excellent mechanical elasticity display modest thermal insulation.Here we describe flexible hierarchical superhydrophobic ceramic insulation nanocomposites through the densified architectured hierarchical nanostructures,radiative insulation coating,and interfacial cross-linking among composites.The lightweight flexible ceramic nanocomposites exhibit a density of 0.13 g/cm^(3),high-temperature fire resistance with thermal conductivity of 0.024 W/(m·K),and super-hydrophobicity with the water contact angle of 152°.The mechanical robustness and high-temperature thermal insulation of ceramic nanocomposites,together with its soundproof performance,shed light on the low-cost flexible insulation materials manufacturing with scalability for high-temperature thermal insulation applications under high mechanical loading conditions.

关键词： thermal insulation mechanical robustness super-hydrophobicity nanocomposites

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Envelope protection for aircraft encountering upset condition based on dynamic envelope enlargement

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chinese Journal of Aeronautics 2018年第7期31卷 1461-1469页

作者： Wuji ZHENG Yinghui LI Dengcheng ZHANG chi zhou Pengwei WU Aeronautics Engineering College Air Force Engineering University

Upset condition encountered by an aircraft in flight could pose great threat to flight safety, which is of chief importance in civil aviation. The causal factors have the nonlinear and multiple characteristics, and as a result the conventional envelope protection system cannot successfully do with the condition. So dynamic envelope based on differential manifold theory, which can take more coupling factors into account, is proposed as a basis to design a novel envelope protection system. Then the relationship between the dynamic envelope and the control coefficient or pilot command is obtained, and the result shows that the dynamic envelope can be enlarged with the change of control coefficient. Furthermore, quantification of flight security is realized via defining relative distance between flight state and dynamic envelope, which can detect whether there is a risk for an aircraft in flight. Finally, an envelope protection system based on dynamic envelope enlargement is proposed on the basis. NASA＇s Generic Transport Model encountering hazard gust wind in climbing phase is taken as an example to verify the system＇s feasibility. The result shows that the system can give a better operation encountering upset condition and to a certain extent reduce the number of accidents or incidents.

关键词： Differential manifold theory Dynamic envelope Flight safety Loss of control Region of attraction

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Aircraft safety analysis based on differential manifold theory and bifurcation method

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Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering 2019年第2期20卷 292-299页

作者： chi zhou Ying-hui LI Wu-ji ZHENG Peng-wei WU School of Aeronautics and Astronautics Engineering Air Force Engineering University

Loss of control(LOC) is considered one of the leading causes of fatal aircraft accidents worldwide. Reducing LOC is critical to improve flight safety. Although it is still vaguely defined, LOC is generally associated with a flight state that is outside the safety envelope, with nonlinear influences of aircraft dynamics and incorrect handling by the flight crew. We have studied how nonlinear factors and pilot operations contribute to LOC. In this study, the stall point and bifurcation point are confirmed using the bifurcation analysis, and the results show that the aircraft will stall when excessive elevator movement is commanded. Moreover, even though there may be an equilibrium state in one of the elevator deflections, the flight state may still be outside the flight safety envelope. When the flight state is near the edge of the flight safety envelope, the strategy to regulate the elevator deflection is super-sensitive, and a slight change in the elevator deflection may contribute to a flight state outside the safety envelope. To solve this issue, the differential manifold theory is introduced to determine the safety envelope. Examples are provided using NASA's generic transport model.

关键词： Loss of control Safety envelope Aircraft dynamic Bifurcation analysis Differential manifold theory

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Charge Rate-Dependent Decomposition Mechanism of Toroidal Li_(2)O_(2)in Li-O_(2)Batteries

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chinese Journal of Chemistry 2021年第10期39卷 2668-2672页

作者： Zhen-Zhen Shen chi zhou Rui Wen Li-Jun Wan CAS Key Laboratory of Molecular Nanostructure and Nanotechnology CAS Research/Education Center for Excellence in Molecular SciencesBeijing National Laboratory for Molecular Science(BNLMS)Institute of ChemistryChinese Academy of SciencesBeijing100190 China University of chinese Academy of Sciences Beijing100049 China

Main observation and conclusion Using in situ atomic force microscopy,we visualized the oxidation dynamic process of toroidal lithium peroxide(Li_(2)O_(2))in a working Li-O2 battery and clarified the correlation between the decomposition behavior and the charging rate.It was found that at a low charge rate,the decomposition could occur at the Li_(2)O_(2)/electrolyte interface,providing strong evidence that a tiny current is allowed to pass through the bulk phase of toroidal Li_(2)O_(2).Further,the evolution of the periphery thickness,diameter and center thickness of the toroid as a function of charge capacity was quantitatively analyzed.In the early stage of charging,the diameter of the toroid radially shrinks and the shrinking rate slows down in the later stage.Besides,the periphery thickness of the toroid decreases at a faster and uniform rate,while the center thickness decreases obviously in the later stage of charging.Increasing the charging rate promotes the decomposition occurring at the Li_(2)O_(2)/electrode interface,causing direct desorption of the Li_(2)O_(2)from the electrode and irreversible capacity degradation.

关键词： Li-0_(2)Batteries Scanning probe microscopy Toroidal Li_(2)0_(2) Oxidation Structure-activity relationships

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DRG付费改革对某专科医院医疗服务及住院费用的影响分析

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中华医院管理杂志 2024年第3期40卷 207-212页

作者：翁小瑜席淑新周驰方超周旭东浙江大学医学院公共卫生学院 310018 复旦大学附属眼耳鼻喉科医院医务部 200031 杭州师范大学公共卫生学院 311121 复旦大学附属眼耳鼻喉科医院医保办 200031

目的分析疾病诊断相关分组(DRG)付费改革对某专科医院的医疗服务和住院费用的影响,为专科医院加强精细化运营管理提供参考。方法提取某专科医院在DRG付费政策实施前(2020年1月至2021年6月)与实施后(2022年1月至2023年6月)住院患者病案... 详细信息

目的分析疾病诊断相关分组(DRG)付费改革对某专科医院的医疗服务和住院费用的影响,为专科医院加强精细化运营管理提供参考。方法提取某专科医院在DRG付费政策实施前(2020年1月至2021年6月)与实施后(2022年1月至2023年6月)住院患者病案首页数据。从医疗服务能力、服务效率和质量安全3个维度8个指标综合评价该院医疗服务水平;描述性分析住院费用及其结构(包括综合医疗服务类、诊断类、治疗类、药品类和耗材类5类费用);采用中断时间序列法(interrupted time series,ITS)分析政策实施前后人均住院总费用及5类费用的变化趋势。结果共纳入155960例住院患者,政策实施前75788例(48.59%),实施后80172例(51.41%)。与政策实施前相比,政策实施后的DRG组数、总权重数和CMI值分别提高0.61%、8.34%和2.60%,平均住院日、费用消耗指数和时间消耗指数分别下降11.24%、1.02%和2.66%,低风险组死亡率无变化。人均住院总费用从政策实施前的14205.16元增至实施后的14586.12元(P<0.05);在费用构成方面,政策实施后的治疗类和药品类费用占比较政策实施前增加了2.17%和0.29%,综合医疗服务类、诊断类和耗材类费用占比分别降低了0.47%、1.77%和1.43%;在费用变化趋势方面,政策实施后的人均住院总费用和药品类费用呈增长趋势(P<0.05),综合医疗服务类、诊断类、治疗类和耗材类呈下降趋势(P<0.05)。结论DRG付费政策实施有利于提升专科医院医疗服务水平,推动住院费用结构趋于合理化,影响了住院费用的变化趋势,其中药品类费用呈缓慢增长趋势,须重点关注。

关键词：疾病诊断相关分组付费政策医疗服务住院费用专科医院中断时间序列

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基于熵权法的县域医共体健康绩效评价指标体系权重分析

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中国卫生政策研究 2024年第4期17卷 52-57页

作者：崔月颖周驰冯芮华杨磊杭州师范大学公共卫生学院浙江杭州310036 中国医学科学院医学信息研究所北京100020

目的:在初步构建的县域医共体健康绩效评价指标体系后,通过熵权法计算各指标、各维度的权重系数,为县域医共体实现以健康为中心的可持续发展,提供评价导向。方法:在已构建的指标体系基础上,运用熵权法对5个样本地区的27个指标进行标化... 详细信息

目的:在初步构建的县域医共体健康绩效评价指标体系后,通过熵权法计算各指标、各维度的权重系数,为县域医共体实现以健康为中心的可持续发展,提供评价导向。方法:在已构建的指标体系基础上,运用熵权法对5个样本地区的27个指标进行标化和权重计算,获得各维度和各指标的权重系数。结果:建设结构、组织过程、健康结果3个维度的权重系数分别为0.261、0.301、0.439。建设结构维度中县域内就诊率(0.105)和县域内基层医疗卫生机构门急诊占比(0.048)权重较高;组织过程维度中,高血压基层规范管理服务率(0.062)和糖尿病控制率(0.050)权重相对较高;健康结果维度中,低出生体重率(0.072)和人均期望寿命(0.051)权重相对较高。结论:基于熵权法计算的县域医共体健康绩效评价指标权重系数,不仅能反映各评价指标对县域医共体健康绩效的贡献率,也能够突出健康结果在综合评价中的作用。

关键词：县域医共体权重系数熵权法绩效评价指标体系

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随机需求下生鲜电商供应链物流合作与运营决策

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中国管理科学 2024年第2期32卷 87-98页

作者：崔鑫李春发周驰米新新沈瑶天津理工大学管理学院天津300384

物流服务合作对生鲜电商供应链订货定价决策与产品保鲜水平具有重要影响。基于物流服务商独立运营、与供应商合作、与电商平台合作三种物流合作模式分析,分别构建考虑市场随机需求与保鲜努力的生鲜电商供应链运营决策模型,对比探讨不同... 详细信息

物流服务合作对生鲜电商供应链订货定价决策与产品保鲜水平具有重要影响。基于物流服务商独立运营、与供应商合作、与电商平台合作三种物流合作模式分析,分别构建考虑市场随机需求与保鲜努力的生鲜电商供应链运营决策模型,对比探讨不同模式下的产品定价、产品保鲜努力与市场需求,并结合数值算例分析生鲜电商市场需求预测与供应链成员合作模式偏好。研究结果表明:物流合作能有效分担物流保鲜成本与市场预测风险,降低产品零售价格,提高物流保鲜努力水平;独立运营模式下生鲜电商应采取较保守的产品订货策略,而合作运营模式下可适当提高产品订货量;两种合作经营模式可提高合作企业利润与供应链整体利润,利润合理分配是成员企业合作经营的关键。

关键词：生鲜电商随机需求保鲜努力物流合作 Stackelberg博弈

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基层医疗卫生机构以健康价值为导向的运行成就与效能研究

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中国卫生事业管理 2024年第3期41卷 241-244,306页

作者：周驰赖思宏陈静纯李旭董寅杭州师范大学公共卫生学院浙江杭州311121 杭州医学院玉环市人民医院

目的:分析健康价值导向下基层医疗卫生服务绩效评价指标体系的应用效果,评估基层医疗卫生机构以健康为中心的运营成就与效能。方法:选取杭州市X地区和台州市Y地区6家基层医疗卫生机构作为调查对象,采用综合指数法和数据包络分析测算基... 详细信息

目的:分析健康价值导向下基层医疗卫生服务绩效评价指标体系的应用效果,评估基层医疗卫生机构以健康为中心的运营成就与效能。方法:选取杭州市X地区和台州市Y地区6家基层医疗卫生机构作为调查对象,采用综合指数法和数据包络分析测算基层医疗卫生机构健康产出的运行效能。结果:样本地区基层医疗卫生机构以健康价值为导向的整体运行成就平均得分为70.01分、整体运行效能为0.794,66.67%的基层医疗卫生机构存在着不同程度的医疗和预防资源投入冗余与健康产出不足。结论:基层医疗卫生机构以健康价值为导向的整体运行成就仍有较大提升空间,应增强基层健康管理能力,提升内在运行过程效能,实现健康产出效益最大化。

关键词：健康价值运行成就运行效能健康管理能力基层医疗卫生机构

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江汉平原四湖流域排涝工程与调度策略对流域防洪安全影响研究

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中国农村水利水电 2024年第2期 8-14页

作者：沈来银吴凤燕周驰周念来湖北省水利水电科学研究院、湖北省国际灌排研究培训中心湖北武汉430070

四湖流域地处江汉平原腹地,流域内地势低洼,洪涝灾害问题突出。针对四湖流域排涝工程建设情况,耦合自然径流模型、受控径流模型、河网一维水动力模型、湖泊调蓄演算模型,构建了四湖流域水文水动力模拟模型,以2016年、2020年为典型年,研... 详细信息

四湖流域地处江汉平原腹地,流域内地势低洼,洪涝灾害问题突出。针对四湖流域排涝工程建设情况,耦合自然径流模型、受控径流模型、河网一维水动力模型、湖泊调蓄演算模型,构建了四湖流域水文水动力模拟模型,以2016年、2020年为典型年,研究了排涝工程建设及不同调度策略对四湖流域防洪安全的影响。结果表明:排涝工程建设能够显著降低四湖流域中下区防洪压力,2016年、2020年暴雨条件下,洪湖洪峰水位分别下降1.19 m和1.41 m,洪峰水位由保证水位以上降低至警戒水位以下;实施长湖、洪湖联合调蓄能够有效提升四湖流域总体排涝效益,2016年、2020年暴雨条件下,在洪湖洪峰水位仅分别上涨0.05 m、0.16 m,且不超过警戒水位的条件下,长湖洪峰水位分别下降了0.73 m和0.40m,显著提升了四湖流域上区防洪安全性,但受制于水闸和渠道过流能力,长湖水位仍超过警戒水位。排涝工程建设整体上提高了四湖流域内河渠防洪安全性,除排涝河(西)、沙螺渠及螺山干渠在参与流域统排后平均最高水位有一定上涨外,其余主要河渠平均最高水位均有所下降。排涝工程建设能够降低四湖流域中下区对新滩口泵站和高潭口泵站的依赖,2016年、2020年暴雨条件下,两座泵站排水总量占流域排水总量的占比下降13.23%~19.35%,洪湖防洪安全性得到了提升;实施长湖、洪湖联合调蓄能够提升四湖流域上区防洪安全性,降低田关泵站排涝压力,联合调蓄实施后,2016年、2020年暴雨条件下田关泵站排水总量分别下降60.97%和57.23%。本研究能够为江汉平原四湖流域提升排涝工程运用水平,增强防洪保安能力提供参考。

关键词：排涝工程建设四湖流域防洪安全调度策略水文水动力模型

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