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电动静液作动器的非线性变阻尼积分滑模控制

北京航空航天大学学报 2024年第1期50卷 163-172页

作者：杨荣荣张玲赵家黎付永领张朋兰州理工大学机电工程学院兰州730050 北京航空航天大学机械工程及自动化学院北京100191 北京精密机电控制设备研究所北京100076

对于电动静液作动器(EHA),传统滑模控制器存在加速度信息难以获取,参数不易整定和控制信号抖振等问题,从而造成控制器很难应用于实际。针对以上问题,利用奇异摄动理论对EHA数学模型进行合理的降阶,从而使控制器设计避免了使用加速度信... 详细信息

对于电动静液作动器(EHA),传统滑模控制器存在加速度信息难以获取,参数不易整定和控制信号抖振等问题,从而造成控制器很难应用于实际。针对以上问题,利用奇异摄动理论对EHA数学模型进行合理的降阶,从而使控制器设计避免了使用加速度信息。在此基础上,利用降阶模型设计了一种新型非线性变阻尼积分滑模控制器(NSMC),该控制器可根据位置控制误差实现系统阻尼比由欠阻尼到过阻尼的自适应调节,能有效提高位置阶跃调节性能。设计了一种基于滤波器的不确定项估计器对EHA中存在的参数不确定性和外部扰动进行实时估计并补偿。滑模面积分项的引入和不确定项估计器的使用,一方面使控制器中无需使用切换函数,实现了EHA的无抖振滑模控制,另一方面使系统整个动态过程完全表现为滑动模态,从而可根据EHA控制指标直接整定滑模面参数,大大简化了参数整定过程。同时利用Lyapunov稳定性理论对整个闭环系统和滑模面的稳定性进行了详细分析。分别与PI控制器、传统滑模控制器(SMC)和传统变阻尼滑模控制器(DVSMC)进行了详细的仿真分析比较,仿真结果表明NSMC能有效提高EHA位置跟踪性能和增强对参数不确定性和外部扰动的鲁棒性。

关键词：电动静液作动器奇异摄动变阻尼积分滑模控制不确定项估计器

红层泥岩填料蠕变特性及分数阶五元件非线性蠕变模型研究

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中南大学学报（自然科学版） 2024年第4期55卷 1654-1664页

作者：余云燕杜乾中罗崇亮丁小刚李永鹏兰州交通大学土木工程学院甘肃兰州730070 甘南藏族自治州交通运输局甘肃甘南747000

为揭示红层泥岩填料的蠕变力学特性,对甘肃红层泥岩填料开展分级加载三轴CU蠕变试验,分析不同含水率和偏应力水平下红层泥岩填料的轴向蠕变、蠕变速率、应力-应变等时曲线等蠕变特性。基于红层泥岩填料蠕变曲线特征分析,引入分数阶微积... 详细信息

为揭示红层泥岩填料的蠕变力学特性,对甘肃红层泥岩填料开展分级加载三轴CU蠕变试验,分析不同含水率和偏应力水平下红层泥岩填料的轴向蠕变、蠕变速率、应力-应变等时曲线等蠕变特性。基于红层泥岩填料蠕变曲线特征分析,引入分数阶微积分,构建适用于甘肃红层泥岩填料的分数阶五元件非线性蠕变模型,并对模型参数进行辨识和分析。研究结果表明:甘肃红层泥岩填料存在明显的蠕变特性,呈非线性衰减蠕变,随含水率与偏应力水平增大,蠕变变形明显增大;应力-应变等时曲线呈现出非线性特征,存在明显拐点,甘肃红层泥岩填料的长期强度为瞬时强度的0.6~0.8;所构建的模型可以准确地描述甘肃红层泥岩填料的蠕变特性,对试验结果的拟合效果明显比Burgers和Merchant模型拟合效果好。

关键词：红层泥岩填料三轴CU蠕变试验蠕变特性分数阶微积分非线性蠕变模型

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反向处理铜箔微纳组织形成机理及其对力学性能的作用机制

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表面技术 2024年第16期53卷 219-228页

作者：高颢洋郑月红牛嘉楠朱敏喇培清祝思佳兰州理工大学材料科学与工程学院兰州730050 兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室兰州730050

目的第五代移动通信技术(5G)时代,高频高速信号传输过程中由于“趋肤效应”引起的信号损耗甚至“失真”越来越严重,为了解决这一问题,提出了一种反向处理铜箔的新技术,然而国内当前应用的高性能反向处理铜箔(RTF)主要依赖进口,要想在短... 详细信息

目的第五代移动通信技术(5G)时代,高频高速信号传输过程中由于“趋肤效应”引起的信号损耗甚至“失真”越来越严重,为了解决这一问题,提出了一种反向处理铜箔的新技术,然而国内当前应用的高性能反向处理铜箔(RTF)主要依赖进口,要想在短时间内缩小国内外铜箔性能和生产效率的差距,最终实现这类高端铜箔的国产化,必须在明确该类铜箔微纳结构形成机理及其对性能影响的前提下,加快制备工艺的开发和优化。方法采用电镀法在阴极钛辊上沉积了电解生箔,在其光面进行粗化和镀Zn层等后续处理获得反向处理铜箔,同时以国外反向处理铜箔为参照,采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和透射电子显微镜详细分析其微纳组织与结构,采用激光共聚焦显微镜和万能试验机测量其粗糙度和拉伸性能。结果本工作中的RTF具有与国外商业产品相似的微观结构,由小的等轴晶和较大的柱状晶组成,且包含较多的纳米孪晶,孪晶界占比为30.8%,平均宽度为7.9 nm。S面是均匀的米粒状铜颗粒,而M面是较大的圆锥形铜颗粒。S面上的Zn层均匀致密,厚度约为6.5 nm,只有小部分Zn扩散到基底上形成CuZn3相。但从S面到M面,优选取向从(111)Cu逐渐变为(220)Cu,这与参比RTF略有不同。性能方面,参比RTF的Ra和Rz分别为1.22、1.42μm,抗拉强度为335.10 MPa,伸长率为15.5%,本工作中的RTF具有较低的粗糙度,Ra和Rz分别为0.68、1.03μm,其强度也具有明显优势(393.68 MPa),但延展性低于参比样品。通过对比分析,总结了铜箔在初始外延、过渡生长和电沉积条件控制的生长阶段3个阶段的生长特性,给出了影响每个阶段晶粒生长的主要因素,并且详细讨论了晶粒尺寸和纳米孪晶宽度对铜箔拉伸性能的影响。结论对RTF微观结构和性能的深入研究,有助于找到高性能铜箔国产化“瓶颈”的根源,为高性能铜箔在5G通信领域的进一步发展和应用奠定基础。

关键词：铜箔电镀反向处理微纳结构粗糙度拉伸性能

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黄河流域渭河支流泾河(崆峒段)河流表层沉积物重金属溯源解析

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湖泊科学 2024年第6期36卷 1782-1794页

作者：李军脱新颖马利邦周发元李开明马晓红岳斌臧飞兰州城市学院城市环境学院兰州730070 西北师范大学地理与环境科学学院兰州730070 兰州大学草地农业科技学院兰州730020

河流沉积物重金属污染问题日益突出,严重威胁流域生态系统健康。以黄河流域泾河崆峒段为研究区,采集91个河流表层沉积物样品,测定并分析沉积物As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn共8项重金属元素含量及其空间分布特征。采用地累积指数(I_(g... 详细信息

河流沉积物重金属污染问题日益突出,严重威胁流域生态系统健康。以黄河流域泾河崆峒段为研究区,采集91个河流表层沉积物样品,测定并分析沉积物As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn共8项重金属元素含量及其空间分布特征。采用地累积指数(I_(geo))和污染负荷指数(PLI)系统量化重金属污染特征,并联合应用自组织神经网络(SOM)模型、相关性分析和正定矩阵因子分解(PMF)模型定量解析沉积物重金属污染来源及其贡献率。结果表明:泾河崆峒段河流表层沉积物重金属含量的平均值高低依次为Cr(65.66 mg/kg)>Zn(55.63 mg/kg)>Ni(21.78 mg/kg)>Pb(17.50 mg/kg)>Cu(14.07 mg/kg)>As(10.94 mg/kg)>Cd(0.19 mg/kg)>Hg(0.032 mg/kg)。除Cd和Hg外,As、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn含量的均值均低于甘肃省土壤背景值和黄土高原土壤背景值,且As、Cd和Cr含量的均值分别是中国水系沉积物背景值的1.22、1.46和1.22倍。沉积物重金属含量空间分布具有明显的差异性,所有元素高含量和污染相对较重的区域均分布于人类活动强烈和入河口周边流域,且Hg的空间异质性最强。Cd是泾河崆峒段亟需关注的首要污染元素,Hg、Pb、Cr和Zn存在局部污染,Cu、Ni和As为清洁无污染。沉积物重金属的富集可能受污水交通源、农业源、金属冶炼加工源、电镀制造工业源和自然源的共同影响,贡献率依次为33.33%、27.21%、11.02%、15.49%和12.95%。

关键词：黄河流域泾河沉积物重金属地累积指数污染负荷指数来源解析

微膨胀泥岩地基原位水分入渗响应特征试验研究

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岩土力学 2024年第3期45卷 647-658页

作者：余云燕丁小刚马丽娜崔文豪杜乾中兰州交通大学土木工程学院甘肃兰州730070

红层泥岩的膨胀性和水敏性对地区公路、高铁的建设和工后变形控制构成了长期潜在威胁。为此,依托甘肃兰州一红层泥岩路堑段,开展了微膨胀泥岩地基原位水分入渗响应特征试验,分析泥岩地基膨胀变形量、膨胀力和体积含水率时空演化规律,并... 详细信息

红层泥岩的膨胀性和水敏性对地区公路、高铁的建设和工后变形控制构成了长期潜在威胁。为此,依托甘肃兰州一红层泥岩路堑段,开展了微膨胀泥岩地基原位水分入渗响应特征试验,分析泥岩地基膨胀变形量、膨胀力和体积含水率时空演化规律,并讨论了室内试验和原位试验的差异性。研究结果表明:红层泥岩地基水分入渗形式包括裂隙流和孔隙流,水分场具有明显的时空分布不均匀性,岩体裂隙对渗流、膨胀具有促进作用。入渗过程中泥岩吸水膨胀具有显著的时效性,原位地基膨胀量和膨胀力均经历骤增、减速增长和缓慢增长阶段,并未能达到收敛,浸润峰后泥岩表面逐渐软化甚至泥化,会导致地基承载力下降。室内试验对原位泥岩的水分入渗响应特征反映有限。

关键词：岩石力学红层泥岩微膨胀原位试验水分入渗

紫斑牡丹花粉对D-半乳糖致衰老模型小鼠的影响

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中国药理学通报 2024年第4期40卷 730-739页

作者：彭腾腾王信李海燕尹盼盼范彬石晓峰甘肃省医学科学研究院甘肃兰州730050 甘肃中医药大学药学院甘肃兰州730030

目的探究紫斑牡丹花粉对D-半乳糖致衰老小鼠学习记忆力及氧化应激损伤的影响。方法60只C57BL/6小鼠随机分为空白组、模型组、阳性组、紫斑牡丹花粉组(750、1500、3000 mg·kg^(-1)),采用颈背部皮下注射D-半乳糖(500 mg·kg^(-1)),制备... 详细信息

目的探究紫斑牡丹花粉对D-半乳糖致衰老小鼠学习记忆力及氧化应激损伤的影响。方法60只C57BL/6小鼠随机分为空白组、模型组、阳性组、紫斑牡丹花粉组(750、1500、3000 mg·kg^(-1)),采用颈背部皮下注射D-半乳糖(500 mg·kg^(-1)),制备亚急性衰老模型。Morris水迷宫评估小鼠学习记忆力;HE、DAPI染色评估肝、脑组织细胞损伤情况;ELISA法检测小鼠血清、肝脑组织内MDA、T-AOC、GSH-Px、SOD、CAT及γ-H2AX、SA-β-Gal水平。结果水迷宫实验结果表明,紫斑牡丹花粉能明显提高衰老小鼠的学习记忆力。组织染色结果表明,紫斑牡丹花粉对D-半乳糖致衰老小鼠肝脑组织细胞损伤具有保护作用,且高剂量组作用最为明显。ELISA结果显示,与模型组比较,紫斑牡丹花粉各剂量组的MDA、γ-H2AX、SA-β-Gal水平降低,T-AOC、GSH-Px、SOD、CAT水平升高。结论紫斑牡丹花粉能改善D-半乳糖致衰老模型小鼠的学习记忆力,提高衰老小鼠体内抗氧化酶活性和清除自由基、脂质过氧化物的能力,保护肝脑脏器组织细胞免受氧化损伤,提示其具有潜在的延缓衰老的作用。

关键词：紫斑牡丹花粉 D-半乳糖氧化应激抗衰老 Morris水迷宫 HE染色 DAPI染色

黏弹性Pasternak地基上修正Timoshenko梁横向自振特性分析

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振动工程学报 2024年第8期37卷 1330-1338页

作者：柳伟汪过兵赵志鹏赵晓军兰州信息科技学院土木工程学院甘肃兰州730300 西安理工大学岩土工程研究所陕西西安710048

基于修正Timoshenko梁理论,建立黏弹性Pasternak地基上修正Timoshenko梁的横向振动控制方程,运用回传射线矩阵法推导出黏弹性Pasternak地基上两端简支修正Timoshenko梁自振频率和衰减系数的解析解,结合二分法和黄金分割法计算了经典边... 详细信息

基于修正Timoshenko梁理论,建立黏弹性Pasternak地基上修正Timoshenko梁的横向振动控制方程,运用回传射线矩阵法推导出黏弹性Pasternak地基上两端简支修正Timoshenko梁自振频率和衰减系数的解析解,结合二分法和黄金分割法计算了经典边界条件下黏弹性Pasternak地基上修正Timoshenko梁的自振特性,对比分析了考虑剪切变形引起的转动惯量、梁长及不同的边界条件对结构自振特性的影响。研究表明:黏弹性Pasternak地基上修正Timoshenko梁的各阶自振频率和衰减系数小于经典Timoshenko梁的各阶自振频率和衰减系数;梁越短,剪切变形引起的转动惯量对结构自振频率和衰减系数的影响越大,且对高阶的影响明显大于低阶;边界约束条件越强,振动能量衰减越明显。

关键词：黏弹性Pasternak地基修正Timoshenko梁回传射线矩阵法解析解边界条件

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碳离子放疗远隔效应临床病例报道

中华放射医学与防护杂志 2024年第8期44卷 657-662页

作者：秦天燕张一贺张雁山叶延程潘鑫王馨杨钰玲马彤吕彩霞李鹏庆甘肃省武威肿瘤医院放疗科武威733000

放射治疗是癌症局部治疗的主要手段之一,相关研究发现,放疗射线能够诱导产生特殊的免疫刺激效应,即远隔效应(abscopal effect,AE),具体是指针对肿瘤局部病灶照射时,照射靶区之外的病灶亦缩小。碳离子放射治疗(carbon ion radiotherapy,C... 详细信息

放射治疗是癌症局部治疗的主要手段之一,相关研究发现,放疗射线能够诱导产生特殊的免疫刺激效应,即远隔效应(abscopal effect,AE),具体是指针对肿瘤局部病灶照射时,照射靶区之外的病灶亦缩小。碳离子放射治疗(carbon ion radiotherapy,CIRT)是目前临床放射治疗的优选方法,相比于常规放疗,具有更多的优势,被认为具有激活肿瘤细胞更强免疫原性的潜力[1]。

关键词：局部病灶远隔效应放射治疗碳离子免疫刺激效应常规放疗免疫原性局部治疗

黄河兰州段河岸带土壤中微生物与耐药基因的赋存特征

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环境科学 2024年第5期45卷 2686-2693页

作者：韦程宸魏枫沂夏慧黄魁兰州交通大学环境与市政工程学院兰州730070 甘肃省黄河重点实验室兰州730070

河岸带土壤是流域的重要组成部分,生物污染物赋存特性影响了流域水环境的污染治理.以农田、周山和工业用地为代表性土壤,探究黄河兰州段河岸带土壤中微生物群落结构、抗生素抗性基因(ARGs)及其遗传原件(MGEs)的赋存特征.结果表明,变形... 详细信息

河岸带土壤是流域的重要组成部分,生物污染物赋存特性影响了流域水环境的污染治理.以农田、周山和工业用地为代表性土壤,探究黄河兰州段河岸带土壤中微生物群落结构、抗生素抗性基因(ARGs)及其遗传原件(MGEs)的赋存特征.结果表明,变形菌门、拟杆菌门和放线菌门为黄河兰州段河岸带土壤的优势菌门.河岸带土壤的微生物种群结构与土地利用类型存在相关性(P周山>工业.定量PCR结果表明,磺胺类ARGs为黄河流域兰州段土壤中的优势基因,其中sul1丰度最高,为其它检测ARGs的20~36000倍.工业类型土壤的ARGs中的总绝对丰度最高.主坐标分析(PCoA)显示ARGs的赋存特性与土地类型也有显著性关联(P<0.05),并且intl1与tnpA⁃04分别对磺胺类ARGs和四环素类ARGs的传播具有驱动效果.冗余分析(RDA)表明,黄河兰州段河岸带土壤中的无机盐离子和总磷的含量是改变微生物结构的主要理化因子,盐杆菌门和酸杆菌门是驱动ARGs结构变化的主要微生物菌群.

关键词：河岸带抗生素抗性基因(ARGs) 流域微生物群落土地利用类型