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X线诊断股骨颈骨折闭合复位后轴向旋转移位的实验研究

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中华骨科杂志 2024年第2期44卷 105-113页

作者：马信龙马剑雄卢斌李飞柏豪豪王颖田爱现孙磊王岩董本超靳洪震李岩陈佳晖天津市天津医院骨科研究所天津300211

目的通过制作股骨颈骨折复位后轴向旋转移位模型并依据X线投照探讨评估股骨颈骨折旋转移位的最佳指标。方法取6具干燥成人完整股骨标本,男2具、女4具。设计并制作股骨近端正侧位和斜位X线投照卡具和支架。对股骨标本进行股骨颈骨折造模... 详细信息

目的通过制作股骨颈骨折复位后轴向旋转移位模型并依据X线投照探讨评估股骨颈骨折旋转移位的最佳指标。方法取6具干燥成人完整股骨标本,男2具、女4具。设计并制作股骨近端正侧位和斜位X线投照卡具和支架。对股骨标本进行股骨颈骨折造模,根据Pauwells分型制作成Pauwells 30°、50°和70°模型(各2具),手法复位并残留旋前20°、40°和60°轴向旋转移位。对每种骨折模型进行不同角度(足侧40°、足侧20°、垂直0°、头侧20°、头侧40°)的投照,测量模型的骨小梁夹角和Garden对线指数,观察内斜位和外斜位X线片骨折线的影像特点。结果股骨颈骨折复位后存在旋前20°和40°轴向旋转移位时,在不同投照体位下旋转移位组的骨小梁夹角与解剖复位组相比差异较小。残留旋转移位为60°时,在Pauwells 30°和50°骨折模型中大部分投照角度下骨小梁模糊不清,未能测量出骨小梁夹角;Pauwells 70°骨折模型中旋转移位组的骨小梁夹角与解剖复位组相比差异较大。正位X线片中,当Pauwells 70°组旋前移位为60°时,Garden对线指数显示复位不满意(150°,142°);而Pauwells 30°组和Pauwells 50°组的所有旋转移位模型正位X线片的Garden对线指数>155°,达到可接受的复位。侧位X线片中,所有旋转移位模型的Garden对线指数>180°,均未达到可接受的复位,且在相同旋转移位下Pauwells角越大Garden对线指数越大。内斜位投照时,当投照角度偏向足侧时,股骨头与股骨干部分影像重叠,无法判断复位质量,而偏头侧投照时股骨颈显影逐渐变长,在偏头侧40°投照时股骨颈最长,可清晰观察到骨折线以及股骨近端解剖结构。外斜位投照时骨小梁走行显示不清。结论应用骨小梁夹角评估股骨颈骨折复位后股骨头的轴向旋转移位存在局限性。Pauwells 70°股骨颈骨折残留旋前移位为60°时,正位X线片Garden对线指数才能发现股骨头的轴向旋转移位。侧位X线片的Garden对线指数对判断股骨头轴向旋转移位的可靠性更好。

关键词：股骨颈骨折骨科闭合复位旋转 X线透视检查

基于EtherCAT总线的八轴七联动高级海况环境仿真平台

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中国惯性技术学报 2024年第4期32卷 417-424页

作者：安康康孟凡军穆朝絮黄金鑫袁巍天津大学天津300072 北京航空精密机械研究所北京100076

针对水流模拟海况时存在的运动不受控以及常规海况模拟平台模拟海况等级低,运动自由度不足等问题,提出利用八自由度运动平台模拟高级海况环境进行海浪涌动测试的方法。设计了由直线运动平台、旋转机构和6自由度(6-DOF)并联机构组成的串... 详细信息

针对水流模拟海况时存在的运动不受控以及常规海况模拟平台模拟海况等级低,运动自由度不足等问题,提出利用八自由度运动平台模拟高级海况环境进行海浪涌动测试的方法。设计了由直线运动平台、旋转机构和6自由度(6-DOF)并联机构组成的串并联混合八自由度高级海况环境仿真平台,其运动加速度大,自由度多,运动方式多样。基于Ether CAT实时总线技术设计了八轴七联动的运动控制算法,并采用惯量匹配技术抑制抖动和噪声,实现了宽惯量范围的精确、稳定、同步(小于1μs)控制。设计了基于外部信号接收器的实时精密补偿技术和双齿轮消隙技术,提高了速率精度和平稳性,定位精度达到10μm。设计了复合叠加摇摆、文件仿真、复合叠加摇摆与文件仿真叠加运动和实时仿真运动方式,可模拟到五级高海况或将实航数据回灌后模拟水下、水面或机载的运动,用于导航系统的姿态模拟测试。

关键词：串并联混合惯量匹配实时精密补偿高级海况模拟

基于BP神经网络的重力仪高机动状态快速调平修正技术

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中国惯性技术学报 2024年第5期32卷 457-462页

作者：杨晔董光泰高巍张子山天津航海仪器研究所天津300131 中国船舶航海保障技术实验室天津300131

针对平台式重力仪大机动状态后测量能力恢复慢的问题,提出一种基于BP神经网络的重力仪稳定平台快速调平修正技术。首先,针对动态重力测量在测量平台大机动状态后调平能力不足的问题,研究了基于BP神经网络的平台姿态高效、准确解算方法;... 详细信息

针对平台式重力仪大机动状态后测量能力恢复慢的问题,提出一种基于BP神经网络的重力仪稳定平台快速调平修正技术。首先,针对动态重力测量在测量平台大机动状态后调平能力不足的问题,研究了基于BP神经网络的平台姿态高效、准确解算方法;其次,利用惯性元件和卫星导航系统(GNSS)的信息优化BP神经网络,形成不同条件的平台姿态提取优化模型;最后,利用模拟仿真实验和实际机载动态重力测量数据验证所提方法的有效性和准确性。实验结果表明在大机动的动态条件下采用所提方法可以扶正重力仪稳定平台,将机动后重力仪稳定平台稳定时间缩短83.3%以上,提升动态重力测量效率。

关键词：动态重力测量平台式重力仪 BP神经网络平台快速修正

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基于电极模态切换的半球谐振陀螺自校准方法

中国惯性技术学报 2024年第1期32卷 58-63,70页

作者：赵小明王长元陈刚杨松普贾晨凯唐明浩天津航海仪器研究所天津300131 中国船舶航海保障技术实验室天津300131

针对因受加工技术、加工条件以及外部环境因素等影响,半球谐振陀螺在力平衡模式下输出零偏稳定性及重复性变化较大的问题,提出一种基于模态切换的陀螺自校准方法。基于半球谐振陀螺二阶振动模态机理,建立理想状态下谐振子运动方程,并分... 详细信息

针对因受加工技术、加工条件以及外部环境因素等影响,半球谐振陀螺在力平衡模式下输出零偏稳定性及重复性变化较大的问题,提出一种基于模态切换的陀螺自校准方法。基于半球谐振陀螺二阶振动模态机理,建立理想状态下谐振子运动方程,并分析推导了谐振子在阻尼不均和频率裂解等非理想因素影响下的运动模型和参数控制方程。根据谐振陀螺输出漂移特性,提出了一种基于电极功能切换的半球谐振陀螺自校准方法。通过相关实验,分析比较了电极模态切换前后陀螺输出稳定性及重复性,实验结果表明,陀螺零偏稳定性提升1.8倍以上,陀螺零偏重复性提升90.5%,所提方法能有效估计及补偿陀螺漂移,提高半球谐振陀螺输出的稳定性和重复性。

关键词：半球谐振陀螺力平衡模式自校准模态切换

无人机集群分布式跟踪抗扰控制设计与实验验证

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吉林大学学报（工学版） 2024年第7期54卷 2093-2103页

作者：鲜斌王印鑫王岭天津大学电气自动化与信息工程学院天津300072 天津航海仪器研究所天津300451

研究了存在外界未知扰动下分布式无人机集群轨迹跟踪问题,设计了一种新的无人机集群非线性鲁棒轨迹跟踪策略。首先,基于切向坐标系构造了无人机编队模型,并设计了协同控制律;其次,针对轨迹跟踪问题设计了一种基于误差符号函数积分(RISE... 详细信息

研究了存在外界未知扰动下分布式无人机集群轨迹跟踪问题,设计了一种新的无人机集群非线性鲁棒轨迹跟踪策略。首先,基于切向坐标系构造了无人机编队模型,并设计了协同控制律;其次,针对轨迹跟踪问题设计了一种基于误差符号函数积分(RISE)的鲁棒控制算法,用于补偿未知外界扰动的影响,提高了无人机编队系统的鲁棒性;然后,基于Lyapunov分析的方法,证明了无人机编队系统协同误差全局渐近收敛,以及位置跟踪误差半全局渐近收敛;最后,在四旋翼无人机编队实验平台上进行了无风扰和有风扰条件下无人机集群轨迹跟踪实验,并与常规滑模控制算法进行了性能对比实验。实验结果表明,所设计的控制律可以实现多无人机的协同轨迹跟踪,且具有较强的抗外界干扰能力。

关键词：控制科学与工程无人机集群分布式跟踪控制协同控制抗扰控制实验验证

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锂电池热失控爆炸超压及液氮惰化效果分析

中国安全科学学报 2024年第3期34卷 39-44页

作者：张少禹王玥董海斌陈晔应急管理部天津消防研究所天津300381

为明确液氮对280 Ah储能锂电池热失控燃爆的惰化效果,在试验分析电池热失控气体成分和爆炸极限的基础上,利用火焰加速模拟(FLACS)软件模拟计算储能集装箱内电池热失控气体爆炸超压后果,并开展标准试验和实体试验,分析液氮对电池热失控... 详细信息

为明确液氮对280 Ah储能锂电池热失控燃爆的惰化效果,在试验分析电池热失控气体成分和爆炸极限的基础上,利用火焰加速模拟(FLACS)软件模拟计算储能集装箱内电池热失控气体爆炸超压后果,并开展标准试验和实体试验,分析液氮对电池热失控气体的惰化抑爆效果。结果表明:热失控气体爆炸超压随着自身体积的增多逐渐升高,点燃超过1.1 m^(3)热失控气体会造成较为严重的后果;单个100%充电状态的280 Ah磷酸铁锂电池,真空状态下加热可触发电池热失控,并产生134.6 L以CO_(2)、H_(2)、CO、CH_(4)和C_(2)H_(4)为主要成分的热失控气体。热失控气体为可燃气体,爆炸极限范围为8.5%~45.5%;N_(2)能够有效惰化热失控气体,并显著减小热失控气体爆炸极限范围,极限N_(2)体积分数为84.7%;向35 m^(3)储能集装箱内喷射69 kg液氮惰化电池热失控气体,当箱内N_(2)体积分数高于极限N_(2)体积分数时能够有效惰化电池热失控气体,有效保护时间为2200 s。

关键词：锂电池热失控爆炸超压液氮惰化效果火焰加速模拟(FLACS)

考虑间隙水体阻尼修正的过驳双船系统动力响应研究

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船舶力学 2024年第6期28卷 856-865页

作者：刘利琴刘依伦王岭郭颖孟春蕾天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室天津300072 天津航海仪器研究所天津300131

利用阻尼修正的势流理论对过驳双船系统进行研究。建立了过驳双船系统CFD数值计算模型,通过在双船间隙自由水面施加粘性阻尼盖的方法对势流理论进行修正。对双船过驳系统在考虑与不考虑修正两种情况下的时域结果进行对比分析,结果表明:... 详细信息

利用阻尼修正的势流理论对过驳双船系统进行研究。建立了过驳双船系统CFD数值计算模型,通过在双船间隙自由水面施加粘性阻尼盖的方法对势流理论进行修正。对双船过驳系统在考虑与不考虑修正两种情况下的时域结果进行对比分析,结果表明:双船各自由度的运动响应以及各系缆护舷的受力,在不计及粘性修正时的计算结果皆高于修正后的结果,因而考虑流体粘性的修正是非常必要的。

关键词：过驳系统粘性修正时域分析势流理论

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木屑颗粒堆积参数对液体渗流特性的影响规律

天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2024年第3期57卷 254-264页

作者：刘丽艳李金秋吕东天津大学化工学院天津300350 天津市化工安全与装备技术重点实验室天津300350 应急管理部天津消防研究所天津300381

为了探究木屑颗粒堆积参数对液体渗流特性的影响规律,参照达西渗流实验,设计开发了渗流实验系统,选取颗粒床层湿度、渗流速度、床层储水量及透水率作为评价颗粒床层内液体渗流特性的指标,在对各因素进行初步筛选的基础上,实验研究木屑... 详细信息

为了探究木屑颗粒堆积参数对液体渗流特性的影响规律,参照达西渗流实验,设计开发了渗流实验系统,选取颗粒床层湿度、渗流速度、床层储水量及透水率作为评价颗粒床层内液体渗流特性的指标,在对各因素进行初步筛选的基础上,实验研究木屑颗粒堆积床层的粒径分布、压缩高度比以及渗透压力(注水量)对液体渗流特性的影响.实验结果表明,相同粒径分布,注水量为1500 mL时,压缩高度比从0.80降到0.50,木屑颗粒床层湿度变化幅值为3.32%;相同粒径分布,压缩高度比为0.50,注水量从1500 mL增加到3000 mL时,木屑颗粒床层湿度变化幅值为2.30%;相同压缩高度比和注水量,全粒径分布、不同级配粒径分布及小粒径分布时木屑颗粒床层最大湿度分别为54.4%、54.0%及53.7%,变化幅值为0.7%.在本文研究范围内,压缩高度比对颗粒床层湿度影响最大,初始注水量次之,颗粒级配影响最小.相同粒径分布,注水量为2000 mL时,压缩高度比从0.80降到0.50,木屑颗粒床层渗流速度变化幅值为18.92×10^(-4) m/s;相同粒径分布,压缩高度比为0.50,注水量从1500 mL增加到3000 mL时,木屑颗粒床层渗流速度变化幅值为1.08×10^(-4) m/s;相同压缩高度比和注水量,全粒径分布、不同级配粒径分布及小粒径分布时木屑颗粒床层最大渗流速度分别为20.7×10^(-4) m/s、15.4×10^(-4) m/s及18.2×10^(-4) m/s,变化幅值为5.3×10^(-4) m/s.在本文研究范围内,压缩高度比对颗粒床层渗流速度影响最大,颗粒级配次之,初始注水量影响最小.综合各类因素考虑,不同粒径级配的木屑颗粒床层,压缩高度比为0.70、注水量为2000 mL时木屑颗粒床层中的液体渗流特性较好,此时,床层湿度为52.5%,平均渗流速度为9.86×10^(-4) m/s,床层储水量为1149 mL,床层透水率为42.56%.相关结果可为后续可压缩性颗粒堆积物的存放以及水基灭火剂开发需要关注的参数提供指导.

关键词：木屑颗粒颗粒级配压缩高度比渗流速度透水率床层储水

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椭圆转子发动机缸内流场及燃烧过程分析

工程热物理学报 2024年第4期45卷 1187-1196页

作者：么大锁裴毅强秦静王膺博张岩王振彪付雪青天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室天津300072 天津仁爱学院机械工程学院天津301636 天津大学内燃机研究所天津300072 中国北方发动机研究所柴油机增压技术重点实验室天津300400

对以汽油为燃料的椭圆转子发动机换气及燃烧过程进行了研究,明确了缸内流场变化及火焰传播过程,分析了不同当量比混合气下燃烧及污染物生成特性。研究结果表明,椭圆转子发动机进气过程中,燃烧室两侧形成了较大涡团;进气末期时,在球形燃... 详细信息

对以汽油为燃料的椭圆转子发动机换气及燃烧过程进行了研究,明确了缸内流场变化及火焰传播过程,分析了不同当量比混合气下燃烧及污染物生成特性。研究结果表明,椭圆转子发动机进气过程中,燃烧室两侧形成了较大涡团;进气末期时,在球形燃烧室和缸内分别形成两个涡团;燃烧末期,顶点密封位置附近存在未燃区域;排气阶段,气口重叠期内的进气扫气加速了排气过程;随着当量比的增加,缸内压力和温度升高更快,峰值更大,当量比为1.1时,压力、温度均达到最大值;随着当量比的增加,缸内温度升高,造成CO和NO_(x)生成量显著增加;但是当量比过大会造成不完全燃烧,CO生成量显著增高,反而使得缸内压力和温度降低,造成NO_(x)生成量减少。

关键词：椭圆转子发动机 CFD 当量比燃烧排放