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船舶螺旋桨推力的在线高精度辨识方法

中国舰船研究 2024年第3期19卷 310-318页

作者：马相龙吴昊邹冬林薛林塔娜饶柱石上海船舶设备研究所上海200031 上海交通大学机械系统与振动全国重点实验室上海200240 上海交通大学振动、冲击、噪声研究所上海200240 高新船舶与深海开发装备协同创新中心上海200240

[目的]螺旋桨推力在轴系上产生的微弱形变信号易被干扰噪声所淹没,导致难以准确测量其推力,故提出一种在低信噪比下仍具有很高精度的螺旋桨推力测量方法。[方法]综合考虑测量数据误差的影响以及数据中潜藏的力学机制,基于Kalman滤波结... 详细信息

[目的]螺旋桨推力在轴系上产生的微弱形变信号易被干扰噪声所淹没,导致难以准确测量其推力,故提出一种在低信噪比下仍具有很高精度的螺旋桨推力测量方法。[方法]综合考虑测量数据误差的影响以及数据中潜藏的力学机制,基于Kalman滤波结合推力–位移状态方程建立轴系推力辨识模型,并以恒定转速、变转速及低频波动转速3种工况为例开展轴系推力测量研究,分析不同信噪比下该方法的推力辨识精度与鲁棒性。[结果]研究结果表明,当信噪比仅为20 dB时,推力辨识的最大相对误差仅为3.56%,验证了其在低信噪比下的高精度辨识能力与鲁棒性。[结论]研究成果可为实船环境下螺旋桨推力及轴系状态的在线实时高精度监测提供参考。

关键词： Kalman滤波推力辨识推进轴系位移测量在线监测

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推进轴系弯-纵耦合非线性效应对推力测量精度影响研究

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船舶力学 2024年第7期28卷 1063-1072页

作者：邹冬林马相龙吴昊薛林杨宇泽塔娜饶柱石上海交通大学振动、冲击、噪声研究所机械系统与振动国家重点实验室上海200240 上海船舶设备研究所上海200031 高新船舶与深海开发装备协同创新中心上海200240

高精度监测推进轴系推力对船舶快速性预报、船-机-桨优化匹配及轴系健康管理等具有重要意义。然而,对于超长推进轴系,由于其跨距大、细长比(轴系半径与长度之比)小、且承受推力大,此时轴系将产生严重弯-纵耦合非线性变形。这将对基于应... 详细信息

高精度监测推进轴系推力对船舶快速性预报、船-机-桨优化匹配及轴系健康管理等具有重要意义。然而,对于超长推进轴系,由于其跨距大、细长比(轴系半径与长度之比)小、且承受推力大,此时轴系将产生严重弯-纵耦合非线性变形。这将对基于应变或变形位移等形变信息来测量推力的方法产生重要影响。因此,本文研究推进轴系弯-纵耦合非线性效应对推力测量精度的影响。考虑Von Karman非线性位移-应变关系,利用Hamilton变分原理结合有限元方法建立推进轴系非线性力学模型,研究弯-纵耦合效应对轴系变形位移和应变的影响规律,以及由此引起的推力测量误差。研究结果表明:在低转速时,轴系弯-纵耦合效应较弱,对推力测量影响很小;高转速时,忽略轴系弯-纵耦合效应将引起较大测量误差(240 r/min时,误差可达13.95%);测点越靠近螺旋桨,弯-纵耦合效应越强,推力测量误差越大,因此将测点布置在轴系前端推力轴承附近可有效减少轴系弯-纵耦合效应引起的测量误差。研究结果对跨度大、细长比小的超长轴系推力测量有指导意义。

关键词：推进轴系推力测量非线性弯-纵耦合有限元法

基于Kalman滤波与应变信号的舰船轴系推力辨识研究

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噪声与振动控制 2024年第2期44卷 32-36,43页

作者：马相龙吴昊薛林塔娜饶柱石邹冬林上海船舶设备研究所上海200031 上海交通大学机械系统与振动全国重点实验室上海200240

在线、实时、准确监测舰船螺旋桨推力对船-机-桨匹配设计、舰船快速性预报及推进轴系健康管理等具有重要意义。然而,受轴系振动及环境干扰等测量噪声影响,螺旋桨推力产生的微弱应变信号易被测量噪声淹没,导致难以准确测量推力。当前,一... 详细信息

在线、实时、准确监测舰船螺旋桨推力对船-机-桨匹配设计、舰船快速性预报及推进轴系健康管理等具有重要意义。然而,受轴系振动及环境干扰等测量噪声影响,螺旋桨推力产生的微弱应变信号易被测量噪声淹没,导致难以准确测量推力。当前,一些常用的信号降噪方法,比如傅里叶变换、小波分析等均是基于纯数据降噪,未考虑测量数据中潜藏的力学机制。不同于这类降噪方法,Kalman滤波可同时考虑测量数据噪声及数据中的力学机制,对目标实现最小方差无偏估计,因而有更高的估计精度。因此,本文利用Kalman滤波结合应变测量信号提出一种螺旋桨推力高精度、在线辨识方法。以恒定转速、变转速及低频波动转速3种工况为例,研究了不同信噪比下本文方法的推力辨识精度与鲁棒性。研究表明,在信噪比仅为20 d B时,推力辨识最大相对误差仅为4.85%,因此本文方法在低信噪比下仍有很高的辨识精度与鲁棒性。同时,本文提出方法属于时域辨识方法,在转速突变、螺旋桨缠绕渔网等突发工况时亦能实时跟踪推力变化,因此可用于螺旋桨推力及轴系状态的在线、实时监测。

关键词：振动与波 Kalman滤波推力辨识应变测量在线监测

Unit-cell design for two-dimensional phase-field simulation of microstructure evolution in single-crystal Ni-based superalloys during solidification

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Progress in natural Science:Materials International 2017年第6期27卷 678-686页

作者： Dongjia Cao na ta Lijun Zhang State Key Lab of Powder Metallurgy Central South University Interdisciplinary Centre for Advanced Materials Simulation (ICAMS) Ruhr-University Bochum

Phase-field simulation serves as an effective tool for quantitative characterization of microstructure evolution in single-crystal Ni-based superalloys during solidification nowadays. The classic unit cell is either limited to γdendrites along crystal orientation or too ideal to cover complex morphologies for γ dendrites. An attempt to design the unit cell for two-dimensional(2-D) phase-field simulations of microstructure evolution in single-crystal Ni-based superalloys during solidification was thus performed by using the MICRESS(MICRostructure Evolution Simulation Software) in the framework of the multi-phase-field(MPF) model,and demonstrated in a commercial TMS-113 superalloy. The coupling to CALPHAD(CALculation of PHAse Diagram) thermodynamic database was realized via the TQ interface and the experimental diffusion coefficients were utilized in the simulation. Firstly, the classic unit cell with a single γ dendrite along crystal orientation was employed for the phase-field simulation in order to reproduce the microstructure ***, such simple unit cell was extended into the cases with two other different crystal orientations, i.e., and . Thirdly, for crystal orientations, the effect of γ dendritic orientations and unit cell sizes on microstructure and microsegregation was comprehensively studied, from which a new unit cell with multiple γdendrites was proposed. The phase-field simulation with the newly proposed unit cell was further performed in the TMS-113 superalloy, and the microstructure features including the competitive growth of γ dendrites,microsegregation of different solutes and distribution of γ′ grains, can be nicely reproduced.

关键词： Ni-based superalloys Solidification Microstructure Phase-field simulation Unit cell

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反刍动物益生菌制剂的研究进展

饲料工业 2024年第17期45卷 18-23页

作者：余小红刘晗璐赵德辉塔娜中国农业科学院草原研究所内蒙古呼和浩特010010 河北科技师范学院动物科技学院河北省特色动物种质资源挖掘与创新重点实验室河北秦皇岛066004 赤峰学院农学院蒙东农业生态保护与动植物资源开发利用实验室内蒙古赤峰024000 南京农业大学动物科技学院消化道微生物研究室江苏南京210095

一直以来,人们认为反刍动物因其强大的瘤胃发酵系统,对外源微生物具有较强的缓冲作用。但随着微生物学技术的发展,越来越多的研究证明外源添加益生菌制剂可调节微生物群落组成,维护瘤胃微环境动态平衡,影响挥发性脂肪酸的产生和氮的流动... 详细信息

一直以来,人们认为反刍动物因其强大的瘤胃发酵系统,对外源微生物具有较强的缓冲作用。但随着微生物学技术的发展,越来越多的研究证明外源添加益生菌制剂可调节微生物群落组成,维护瘤胃微环境动态平衡,影响挥发性脂肪酸的产生和氮的流动,促进饲料的消化利用,最终提高反刍动物生产性能,目前反刍动物生产中益生菌制剂的应用也日益广泛。此外,益生菌还可以减轻宿主动物应激反应、增强机体抗氧化能力,从而对反刍动物的生产性能以及生物习性产生影响。文章综述了益生菌影响反刍动物生产性能的各种直接和间接因素,为益生菌在反刍动物生产领域的应用提供参考。

关键词：益生菌反刍动物饲料添加剂瘤胃微生物消化

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2022-2023年内蒙古自治区羊种布鲁氏菌多位点序列分型与体外抗生素敏感性试验

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疾病监测 2024年第6期39卷 761-765页

作者：左柯铭塔娜高静关娜刘晓婷李鹏白雪晶温永俊内蒙古农业大学内蒙古呼和浩特010010 内蒙古自治区综合疾病预防控制中心内蒙古呼和浩特010031 包头医学院内蒙古包头014040

目的通过生化鉴定与分子生物型分型鉴定临床分离得到的布鲁氏菌,并测定羊种布鲁氏菌分离株对常见抗生素的体外敏感性。方法对29株2022—2023年内蒙古自治区(内蒙古)收集到的羊种布鲁氏菌进行生化鉴定、牛种羊种猪种犬种(AMOS)多重荧光... 详细信息

目的通过生化鉴定与分子生物型分型鉴定临床分离得到的布鲁氏菌,并测定羊种布鲁氏菌分离株对常见抗生素的体外敏感性。方法对29株2022—2023年内蒙古自治区(内蒙古)收集到的羊种布鲁氏菌进行生化鉴定、牛种羊种猪种犬种(AMOS)多重荧光定量聚合酶链式反应(PCR)、多位点序列分型(MLST),并选择了阿奇霉素、多西环素、利福平、环丙沙星、左氧氟沙星、链霉素、庆大霉素、头孢曲松共8种抗生素使用E-test药敏试纸条测定各菌株对抗生素的最小抑菌浓度(MIC)。结果AMOS多重荧光定量PCR与生化鉴定结果得到羊种1型9株、羊种2型6株、羊种3型14株,ST分型结果为MLST 8型28株、ST 12型1株。全部菌株对多西环素、链霉素、环丙沙星、左氧氟沙星、庆大霉素均敏感;20.68%的菌株对头孢曲松耐药;6.89%的菌株对利福平耐药;100.00%的菌株对阿奇霉素耐药,且MIC范围较其他地区显著增加,这种耐药性可能与地理分布或时间因素有关。结论利福平作为治疗布病的一线药物,耐药菌株的出现提示,应加强对利福平耐药性的监测工作,链霉素、环丙沙星、左氧氟沙星、庆大霉素均可能作为利福平耐药布病患者治疗的候选药物。

关键词：布鲁氏菌生化鉴定多位点序列分型最小抑菌浓度

Magnetic properties of soft magnetic composites prepared by gas-atomized glassy powders from a new Fe-based alloy with high glass-forming ability

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Science China(Physics,Mechanics & Astronomy) 2024年第11期Mechanics & Astronomy) .卷 95-108页

作者： Ranbin Wang Jili Jia You Wu Wenhui Guo na Chen Yang Shao Kefu Yao School of Materials Science and Engineering Tsinghua University Wuzhen Laboratory

With a pressing need for high efficiency, low power consumption, and miniaturization of electronics, soft magnetic composites（SMCs） show great potential, especially for applications in key electronic component. However, core loss is still the focused issue for SMCs that hinders their sustainable development and widespread applications. In the present study, high-performance SMCs were fabricated by novel Fe74B7C7P7Si3Mo1Cr1powders with spherical shape and a fully glassy structure, which were successfully prepared by a gas atomization method. The microstructure and high-frequency magnetic properties of these SMCs were studied in detail. To enhance the soft ferromagnetism, the effects of annealing temperature（ta） and powder size on their performance were clarified. Increasing taup to 703 K not only helps to effectively release internal stress in the powders, but also improves the integrity of the insulation layer structure, which is conducive to decreasing the core loss. In addition, reducing the powder size contributes to the overall performance enhancement. Prepared from the powders with the smallest mean particle size and annealed at 703 K, the SMC exhibits optimum property combination of a stable effective permeability of 26.2 up to 1 MHz, a total core loss of 883 kW m–3（100 kHz, 100 mT）, and a DC-Bias performance of 79.3% under 100 Oe field, which is even comparable to those of the most prominent SMCs reported so far. These results are meaningful for potentially stimulating the development and application of new low-loss SMCs.

关键词： metallic glassy powder soft magnetic composite annealing temperature particle size high-frequency property

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潜在内分泌干扰风险防晒剂的监管及其使用情况分析

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日用化学工业（中英文） 2024年第3期54卷 337-343页

作者：塔娜冯孟鑫高家敏张凤兰王钢力中国食品药品检定研究院北京100062

欧盟对具有潜在内分泌干扰风险的化妆品原料进行筛查并建立了化妆品原料优先评估清单,该清单包含了4个欧盟化妆品指令准用防晒剂。文章以优先评估清单中的防晒剂为研究对象,对其在欧盟、美国等国家(地区)的监管情况和在我国的使用情况... 详细信息

欧盟对具有潜在内分泌干扰风险的化妆品原料进行筛查并建立了化妆品原料优先评估清单,该清单包含了4个欧盟化妆品指令准用防晒剂。文章以优先评估清单中的防晒剂为研究对象,对其在欧盟、美国等国家(地区)的监管情况和在我国的使用情况进行概述和分析,并汇总欧盟消费者安全科学委员会的再评估结果。经研究调查发现,优先评估清单中防晒剂在我国的法规限值与美国、日本和韩国规定基本一致,但部分防晒剂限值较欧盟新修订限值高,可能存在安全风险。建议监管部门综合评估上述防晒剂的安全风险、实际使用情况和行业发展等因素,通过进一步评估和细化法规限值,以期更好地保障民众用妆安全。

关键词：防晒剂内分泌干扰物监管

Design of Floating Mass Type Piezoelectric Actuator for Implantable Middle Ear Hearing Devices

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Chinese Journal of Mechanical Engineering 2009年第2期22卷 221-226页

作者： LIU Houguang ta na MING Xiaofeng RAO Zhushi State Key Laboratory of Mechanical System and Vibrations Shanghai Jiao Tong University Shanghai 200240 China

To overcome some of the problems inherent in conventional heating aids such as low gain at high fi＇equencies due to acoustic feedback, discomfort in occlusion of the extemal ear canal and so on, implantable middle ear hearing devices （IMEHDs） have been developed over the past two decades. For such kinds of IMEHDs, this paper presents the design of a floating mass piezoelectric actuator using a PMN-30%PT stack as a new type of vibrator. The proposed piezoelectric actuator consists of only three components of a piezoelectric stack, a metal case and a clamp. For the purpose of aiding the design of this actuator, a coupling biomechanics model of human middle ear and the piezoelectric actuator was constructed. This model was built based on a complete set of computerized tomography section images of a healthy volunteer＇s left ear by reverse engineering technology. The validity of this model was confirmed by comparing the motion of the tympanic membrane and stapes footplate obtained by this model with published experimental measurements on human temporal bones. It is shown that the designed actuator can be implanted on the incus long process by a simple surgical operation, and the stapes footplate displacement by its excitation at 10.5 V root-mean-square（RMS） voltage was equivalent to that from acoustic stimulation at 100 dB sound pressure level（SPL）, which is adequate stimulation to the ossicular chain. The corresponding power consumption is 0.04 mW per volt of excitation at 1 kHz, which is low enough for the transducer to be used in an implantable middle ear device.

关键词： piezoelectric actuator implantable middle ear hearing device floating mass fmite element model