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用于细胞活性研究的高重频脉冲磁场装置

电工技术学报 2024年第13期39卷 3907-3916页

作者：樊俊显张绍哲李可欣相文佩韩小涛华中科技大学国家脉冲强磁场科学中心武汉430074 强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学电气与电子工程学院) 武汉430074 华中科技大学同济医学院生殖健康研究所武汉430074

一定时间的脉冲磁场序列可刺激某些类型的细胞和组织产生有益的生物效应。由于磁体本质上是一个大感性负载,难以同时实现磁体电流的高di/dt和高精度调节。为此,该文提出一种两级联合调控拓扑,前级电路为同步降压电路,用于实现di/dt随磁... 详细信息

一定时间的脉冲磁场序列可刺激某些类型的细胞和组织产生有益的生物效应。由于磁体本质上是一个大感性负载,难以同时实现磁体电流的高di/dt和高精度调节。为此,该文提出一种两级联合调控拓扑,前级电路为同步降压电路,用于实现di/dt随磁场期望值同步调节,后级电路是桥式电路,用于实现脉冲磁场波形周期、振幅、稳定度、刺激间隔等参数的控制,为了实现电流从快速上升到稳定值的平滑过渡,引入一种由滞环控制器和PI控制器组成的混合型控制器。在此基础上,研制了频率范围为1 Hz~5 kHz、脉冲边沿小于50μs、可调精度为0.1 mT、峰值强度高达10 mT的便携式高频脉冲磁场发生装置样机,并应用于脉冲磁场对高龄小鼠的体外成熟卵母细胞受精和胚胎发育能力影响的研究。在脉冲磁场作用下囊胚形成率从15.15%提高至52.94%,表明脉冲磁场显著促进了高龄小鼠体外成熟卵母细胞的发育能力。

关键词：重频脉冲磁场细胞活性磁场发生装置混合型控制器

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金属矿山复杂采空区围岩破坏及岩层移动机制研究

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岩石力学与工程学报 2024年第3期43卷 670-682页

作者：孙朝燚陈从新夏开宗张伟中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室湖北武汉430071

以武钢资源集团金山店铁矿东区为依托工程,厘清矿区工程地质条件和矿体开采情况;通过地压显现调查和微震破裂监测开展复杂采空区围岩破坏空间特征分析;结合三维数值模拟、围岩破裂监测和巷道破坏调查结果阐明矿区上下盘围岩破坏机制,提... 详细信息

以武钢资源集团金山店铁矿东区为依托工程,厘清矿区工程地质条件和矿体开采情况;通过地压显现调查和微震破裂监测开展复杂采空区围岩破坏空间特征分析;结合三维数值模拟、围岩破裂监测和巷道破坏调查结果阐明矿区上下盘围岩破坏机制,提出基于岩体塑性破坏的围岩破坏角不连续变形分析指标,并与陷落角指标进行对比验证,揭示金属矿山复杂采空区引起的平面和剖面方向上岩层移动规律。研究结果表明:围岩破坏和巷道地压显现围绕采空区分布,在平面上半月形采空区凸出形状对两翼围岩破坏具有放大效应,在剖面上分段运输巷道破坏具有高程滞后发生的特点;采空区围岩破坏最初以顶部岩体垮塌冒落为主,随着采矿推进发展为断层滑移控制的筒状冒落破坏,最后扩展成为岩体结构控制的贯通滑移破坏,上盘围岩呈现倾倒-滑移破坏特征,下盘围岩呈现追踪断层和结构面的剪切-滑移破坏特征;不同勘探线剖面的上盘和下盘围岩破坏角和陷落角的数值及变化规律较为一致,均随采矿进程近似呈现先减小后趋于稳定的变化规律;上盘采空区(FeI)为条带状展布,趋于稳定的破坏角在不同勘探线位置近似一致,且主控优势结构面倾角越大,其稳定破坏角越小;下盘采空区(FeII)呈半月形平面形状展布,半月形中间凸出位置的稳定破坏角较大,两翼位置角度较小,且距离中间位置越远其角度越小。研究结果对指导矿山安全生产和保障周边居民正常生活具有重要意义。

关键词：采矿工程金属矿山地下开采复杂采空区围岩破坏岩层移动

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自驱旋转式能量回收装置的转速特性曲线

排灌机械工程学报 2024年第3期42卷 288-293,318页

作者：杨大壮袁丹青李辉江苏大学能源与动力工程学院江苏镇江212013

为研究自驱旋转式能量回收装置的转速特性曲线,采用理论分析的方法,构建一种新的转速预测模型,并应用Fluent 6DOF模型,通过UDF文件定义固体转子的质量与转动惯量等物理参数,构建了自驱旋转式能量回收装置转子的刚体被动旋转的数值模型,... 详细信息

为研究自驱旋转式能量回收装置的转速特性曲线,采用理论分析的方法,构建一种新的转速预测模型,并应用Fluent 6DOF模型,通过UDF文件定义固体转子的质量与转动惯量等物理参数,构建了自驱旋转式能量回收装置转子的刚体被动旋转的数值模型,得到了转子在装置进口流量Q为70.2 m^(3)/h,装置出口压力p为6.0 MPa工况下的速度分布,以及各工况下转子所受驱动扭矩随时间的变化关系,并总结出转子启动过程中的转速变化规律.结果表明,各工况下转子的启动时间均低于2 s,且转子转速与流量成正比;理论模型与数值模型吻合度较高,Q为26.3 m^(3)/h工况下相对误差最高,达14.9%,Q为61.4 m^(3)/h工况下相对误差最小,为0.77%.

关键词：自驱旋转式能量回收装置转速特性被动旋转数值模拟

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新型装配式剪力墙单向往复/单调加载试验

山东大学学报（工学版） 2024年第2期54卷 136-142,152页

作者：樊禹江余滨杉许锦宝陈玉喜熊二刚孙克清长安大学建筑学院陕西西安710061 长安大学建筑工程学院陕西西安710061 西北工业大学力学与土木建筑学院陕西西安710072

为明确装配式剪力墙结构水平连接的传力机理,获得更优异的耗能能力,提出一种新型装配式剪力墙结构。针对此结构,设计制作4片缩尺比例为1∶1.54的不同螺栓配置数量、轴压比和边缘构件纵筋配筋率的新型装配式剪力墙结构模型,完成单向往复... 详细信息

为明确装配式剪力墙结构水平连接的传力机理,获得更优异的耗能能力,提出一种新型装配式剪力墙结构。针对此结构,设计制作4片缩尺比例为1∶1.54的不同螺栓配置数量、轴压比和边缘构件纵筋配筋率的新型装配式剪力墙结构模型,完成单向往复/单调加载试验。4片试件破坏模式相似,墙体保持弹性状态,且未发现明显裂缝;之后墙体混凝土发生破坏,裂缝多开展于1/3墙高下侧,最终破坏时沿墙身对角线向墙角贯通。轴压比/边缘构件纵筋配筋率减小导致试件各特征荷载降低。试验结果表明,增加螺栓配置数量虽然对试件的特征荷载影响不大,但能有效限制墙体侧移,提高试件的整体性和水平连接装置的传力性能;新型装配式剪力墙具有更强的变形能力,极限承载力与现浇墙体基本一致。

关键词：新型装配式剪力墙耗能水平连接装置单向往复加载单调加载

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城市形态学的社会文化视角：能动者及能动性

城市发展研究 2024年第2期31卷 123-130页

作者：陈锦棠陈可妍江本砚李泳广州大学建筑与城市规划学院

经过几十年的发展，城市形态学持续增强空间形态特征的解析能力以外，不断探索跨文化交叉研究，并通过多学科交叉形成新的视角。20世纪60年代开始，城市形态学提高了社会文化要素的关注度，开展了能动者及能动性的研究。通过梳理直接和... 详细信息

经过几十年的发展，城市形态学持续增强空间形态特征的解析能力以外，不断探索跨文化交叉研究，并通过多学科交叉形成新的视角。20世纪60年代开始，城市形态学提高了社会文化要素的关注度，开展了能动者及能动性的研究。通过梳理直接和间接能动者、决策层次等概念，城市形态学研究要素，及相关研究的发展脉络，介绍产权地块的影响和微观形态学的内容。以此为基础，搭建了全面的研究框架以供学者参考。同时也讨论了能动者及能动性研究在学科交叉、跨时代背景、本土化方面的挑战，以及未来研究的考虑点。

关键词：城市形态学能动者与能动性决策层次产权地块微观形态学

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临边观测下火箭喷焰红外辐射可探测性分析

工程热物理学报 2024年第4期45卷 1090-1096页

作者：孙一强牛青林贺志宏董士奎哈尔滨工业大学空天热物理工业和信息化部重点实验室哈尔滨150001 中北大学机电工程学院太原030051

本文针对空基平台大气层内、天基平台水平、短路径和长路径四种临边观测体制下,分析不同高度上火箭喷焰的点源红外信号在MWIR(3.70-4.80μm)和LWIR(7.70-9.50μm)波段大气窗口区的可探测性。采用视在光线法(LOS)求解火箭喷焰点源本征辐... 详细信息

本文针对空基平台大气层内、天基平台水平、短路径和长路径四种临边观测体制下,分析不同高度上火箭喷焰的点源红外信号在MWIR(3.70-4.80μm)和LWIR(7.70-9.50μm)波段大气窗口区的可探测性。采用视在光线法(LOS)求解火箭喷焰点源本征辐射,并考虑大气透过率、背景计算在不同平台下目标与背景的辐射对比度CR。在以探测器瞬时视场为1 km×1 km,最低的辐射对比度C(R)=0.02为界限以分析点源目标的可探测性。结果表明四种探测方式在MWIR波段的辐射对比度基本上大于0.02;在LWIR波段,空基平台和天基平台短路径探测在的辐射对比度在<70 km大于0.02,长路径探测在<40 km的高度范围内大于0.02,天基平台水平探测在各个高度上均大于0.02;MWIR波段的可探测性能要优于LWIR波段。

关键词：红外辐射发动机喷焰临边观测辐射对比度

一种新型装配式混凝土剪力墙等效平面桁架模型

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山东大学学报（工学版） 2024年第3期54卷 94-102页

作者：樊禹江丁佳雄黄欢欢廖凯许锦宝长安大学建筑学院陕西西安710061 长安大学建筑工程学院陕西西安710061

针对一种具有一定地震响应自适应能力的新型装配式剪力墙的墙体,提出一种等效平面桁架模型非线性分析方法,有效解决传统的建模方法效率低下、提取的结构刚度和质量矩阵的阶数过大,影响后续结构振动控制系统调用的问题。对两种由不同水... 详细信息

针对一种具有一定地震响应自适应能力的新型装配式剪力墙的墙体,提出一种等效平面桁架模型非线性分析方法,有效解决传统的建模方法效率低下、提取的结构刚度和质量矩阵的阶数过大,影响后续结构振动控制系统调用的问题。对两种由不同水平连接装置连接而成的新型装配式剪力墙进行加载试验;通过刚度等效将矩形平面微元体简化为等效平面桁架单元,通过强调等效原则对混凝土应力-应变关系进行修正;结合装配式剪力墙等效平面桁架模型的特点,提出一种适用于该模型的破坏准则和一种裂缝处理方法。将新型装配式剪力墙等效平面桁架模型的模拟结果和试验结果进行误差分析,结果表明,所建等效平面桁架模型能够快速提取结构刚度、质量矩阵;单向推覆所得结果与试验特征荷载平均相对误差为4.0%,与ANSYS和ABAQUS传统有限元模拟结果特征荷载平均相对误差分别为2.3%和2.7%,但计算时间分别降低了60%和64%。所建立的新型装配式剪力墙结构等效平面桁架模型能够适用于后续结构振动控制中,且精度较高。

关键词：新型装配式剪力墙等效平面桁架模型本构模型有限元模拟非线性分析

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基于迭代轮询的光交换机时延确保调度算法

光通信研究 2024年

作者：黄瀚庭闫付龙郭胜洁张杰北京邮电大学信息光子学与光通信国家重点实验室

【目的】数据中心庞大的数据传输及交换业务量对交换设备有着很高的性能要求，不仅需要具备良好的扩展性，还须提供大带宽和低的切换时延。快速光交换机具有切换速率极快、接入带宽远大于电交换机的优越性能，面对现今愈发庞大的数据交... 详细信息

【目的】数据中心庞大的数据传输及交换业务量对交换设备有着很高的性能要求，不仅需要具备良好的扩展性，还须提供大带宽和低的切换时延。快速光交换机具有切换速率极快、接入带宽远大于电交换机的优越性能，面对现今愈发庞大的数据交换需求，为实现更大的接入速率和处理性能，交换机结构将向全光方向发展。其中，针对快速光交换机的调度算法研究多以提供100%吞吐率为目标，在提供服务质量QoS（Quality of Service）保证方面研究相对较少。【方法】对此，本文基于矩阵分解和业务整形的思想、采用迭代与轮询相结合的方法，提出了一种时延确保的光交换机迭代调度算法。本文提出的迭代轮询（Iterative Round Robin，IRR）调度算法首先将业务速率矩阵映射为业务矩阵，然后基于业务矩阵的服务要求计算得到服务要求矩阵序列，最后从服务要求矩阵序列中提取调度矩阵序列。【结果】理论分析证明了IRR算法能够提供基于端口的时延确保，并且给出了在给定业务条件下时延上界计算方法。【结论】IRR调度算法可应用于光交换机的时延性能优化与时延确保的光交换系统的设计中，为下一代全光网络提供确定性服务质量提供关键支撑。

关键词：迭代轮询光交换机调度算法时延确保

弱碱性吸收剂碳捕集及CO_(2)富液生物再生性能

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洁净煤技术 2024年第1期30卷 180-188页

作者：赵敏楠张佳音张新妙徐恒栾金义陆丁香赵鹏宇陈湘泽武振康中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100089 中石化(北京)化工研究院有限公司北京100013

碳捕集转化一体化工艺能利用CO_(2)转化过程同步实现CO_(2)富液再生,有望降低碳捕集转化整体成本。为评价生物甲烷化与碳捕集耦合的可行性,首先,在填料塔中考察了以4.2 g/L NaHCO_(3)、6 g/L Na_(2)CO_(3)、微生物营养液配制的弱碱性吸... 详细信息

碳捕集转化一体化工艺能利用CO_(2)转化过程同步实现CO_(2)富液再生,有望降低碳捕集转化整体成本。为评价生物甲烷化与碳捕集耦合的可行性,首先,在填料塔中考察了以4.2 g/L NaHCO_(3)、6 g/L Na_(2)CO_(3)、微生物营养液配制的弱碱性吸收剂(pH=10)对模拟烟气中CO_(2)的吸收性能;其次,在厌氧瓶内利用生物甲烷化过程对CO_(2)富液开展5个周期的循环再生试验。结果表明,填料塔气体流量≤1.0 L/min时,随液体流量增加,所有试验组CO_(2)去除率逐渐上升并能稳定在80%以上,该填料塔液体流量宜≤0.9 L/min;不同气体流量(0.4~1.2 L/min)下填料塔体积总传质系数基本稳定在17~19 mol/(h·kPa·m^(3));CO_(2)吸收导致吸收液中NaHCO_(3)增加、Na_(2)CO_(3)减少,二者变量比值在1.2~1.9。气体流量为0.6 L/min、液体流量为0.7 L/min时,在维持80%以上CO_(2)去除率的前提下,该弱碱性吸收剂可循环使用6次,此时活性组分CO_(3)^(2-)利用率达89.5%,形成的CO_(2)富液中总无机碳量为0.127 mol/L,pH为8.82,能为生物甲烷化微生物提供适宜的生长环境。CO_(2)富液循环生物再生试验表明,每次再生后的吸收剂CO_(2)吸收量基本稳定在69.6~78.6 mmol/L,且再生期间CH 4产生过程具有良好的重复性;再生试验后,Firmicutes、Actinobacteriota等耐碱性门水平细菌得到一定富集;氢营养型产甲烷菌在再生前后古菌属中占比均接近99%,但再生试验期间弱碱性环境导致Methanobrevibacter相对丰度降低了19.5%,unclassified_f_Methanobacteriaceae增加了18.7%。初步证实了碳捕集耦合生物甲烷化工艺的可行性。

关键词：碳捕集转化一体化吸收剂 CO_(2)富液生物再生生物甲烷化