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四旋翼农业无人机模块化设计及有限元分析

中国农机化学报 2024年第5期45卷 210-216页

作者：李鹏石永康万晓燕新疆大学机械工程学院乌鲁木齐市830047

为进一步提高四旋翼农业无人机的升级、装配和维修效率,拓展农业无人机的应用范围,提出一种针对农业无人机的模块化设计方法。首先,综合分析四旋翼农业无人机中任意零件间在连接固定、功能和几何参数层面的相关关系,构建零件关系图,将... 详细信息

为进一步提高四旋翼农业无人机的升级、装配和维修效率,拓展农业无人机的应用范围,提出一种针对农业无人机的模块化设计方法。首先,综合分析四旋翼农业无人机中任意零件间在连接固定、功能和几何参数层面的相关关系,构建零件关系图,将相关性强的零件聚类成部件,并计算部件在各层面的相关性矩阵。其次,利用AHP赋予各层面不同权值,计算部件间综合强度相关性矩阵,依据模块评判原则合并部件。最后,建立模块结构,根据作业需求组合相应模块,并对关键功能模块进行静动态特性分析。研究结果表明:该模块化设计方法将28个无人机零件简化为6个独立的模块;无人机更新换代时,只需对相应发生改变的模块进行重新设计制造;模块的独立性简化装配的工艺流程,降低维修成本;6个模块可以组合成喷洒无人机或播撒无人机,使无人机不仅适用于农药的喷洒,也适用于种子和肥料的撒播;通过对中央舱模块的有限元分析,其最大应力为23.889 MPa,远小于碳纤维最大抗拉强度4 780 MPa,前四阶固有频率都大于无人机工作时最高频率32.75 Hz,以及其最大形变量为0.004 635 9 mm,满足无人机极限工况下的形变要求。

关键词：农业无人机模块化方法四旋翼相关性矩阵静动态分析

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锂辉石相变过程对提锂的影响

有色金属（冶炼部分） 2024年第5期 62-67页

作者：邵雪晴夏永忠晁群孔令娜杨钦艳马文青王蓁新疆有色金属研究所乌鲁木齐830000

锂辉石的晶型转化焙烧(焙烧转型)是传统提锂工艺的先决条件和基础。对α-锂辉石转变为β-锂辉石晶型的过程进行热力学分析,利用HSC软件模拟探讨吉布斯自由能随温度变化的关系,结合热重谱图证明α-锂辉石的焙烧温度需高于800℃才能发生... 详细信息

锂辉石的晶型转化焙烧(焙烧转型)是传统提锂工艺的先决条件和基础。对α-锂辉石转变为β-锂辉石晶型的过程进行热力学分析,利用HSC软件模拟探讨吉布斯自由能随温度变化的关系,结合热重谱图证明α-锂辉石的焙烧温度需高于800℃才能发生晶形转变,验证焙烧温度是影响焙烧转型的关键因素。考察不同焙烧条件和对锂浸出率的影响。结果表明,在焙烧温度1050℃、焙烧时间60 min的条件下,锂辉石的晶转率最高可达98.94%,锂浸出率可达97.88%,并通过XRD和SEM分析锂辉石的物相和形貌变化。

关键词：锂辉石相变晶型转化提锂

不确定采摘环境下改进RRT算法的机械臂路径规划研究

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中国农机化学报 2024年第4期45卷 193-198,F0003页

作者：李晓娟陈涛韩睿春刘建璇新疆大学机械工程学院乌鲁木齐市830000

由于果蔬采摘环境的不确定性和复杂性,机械臂在复杂环境中完成采摘,其路径规划需考虑实时避障。为实现采摘机械臂在不确定环境下安全采摘,提出一种改进RRT的动态避障算法,以提升机械臂在不确定采摘环境的适应性。针对基本快速扩展随机... 详细信息

由于果蔬采摘环境的不确定性和复杂性,机械臂在复杂环境中完成采摘,其路径规划需考虑实时避障。为实现采摘机械臂在不确定环境下安全采摘,提出一种改进RRT的动态避障算法,以提升机械臂在不确定采摘环境的适应性。针对基本快速扩展随机树算法(Rapidly-exploring Random Trees,RRT)在动态环境下迭代时间长、路径长、适应性差等问题,在RRT算法的基础上,引入目标导向策略,把终点以一定概率作为随机采样点的采样方向,提高算法的迭代效率;引入动态检测机制,对已完成规划的初始路径进行实时检测,使算法适应动态变化的环境。通过仿真分析改进RRT算法,结果表明:改进RRT算法的路径减少16%,迭代时间缩短86.5%;同时,动态检测机制使算法适应动态环境。

关键词：果蔬采摘机械臂快速扩展随机树动态避障目标导向动态检测路径规划

海绵城市绿地系统碳减排效益分析--以乌鲁木齐市3种典型绿地系统为例

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环境工程学报 2024年第5期18卷 1461-1472页

作者：陈菊香孟诗孙亮热依娜·阿斯哈尔李国荣新疆大学建筑工程学院乌鲁木齐830000 新疆大学商学院乌鲁木齐830000 乌鲁木齐市城市综合交通项目研究中心乌鲁木齐830000

城市绿地是海绵城市建设的主要内容之一,在碳减排行动中发挥着重要作用。为量化海绵城市绿地系统的碳排放以及碳汇,提升碳减排效益,以IPCC指南、同化量法、叶面积模型为依据,采用全生命周期法从城市绿地建设以及景观要素层面构建海绵城... 详细信息

城市绿地是海绵城市建设的主要内容之一,在碳减排行动中发挥着重要作用。为量化海绵城市绿地系统的碳排放以及碳汇,提升碳减排效益,以IPCC指南、同化量法、叶面积模型为依据,采用全生命周期法从城市绿地建设以及景观要素层面构建海绵城市绿地系统碳减排核算模型,并以乌鲁木齐市3种典型绿地系统为例进行碳排放核算并分析碳减排效果。结果表明:道路绿地、公园绿地和街旁绿地在全生命周期内碳汇量分别是碳排放量的10.36、15.26和11.68倍,碳汇量远高于碳排放量;碳汇组成中植物碳汇量相较于雨水利用以及径流削减产生的碳汇占比高达95%以上。城市绿地系统碳汇的优化从植物群落的树种组成以及层次结构两方面进行比较,发现采用高固碳植物配置以及乔灌-草复合层次结构可以使绿地碳汇量平均增加12.8%~26.3%,碳减排效益显著。

关键词：海绵城市绿地系统碳减排效益植物配置模式优化设计

甲状腺功能异常对冠心病患者经皮冠状动脉介入治疗术后心脏结构及功能的影响:一项大型单中心回顾性队列研究

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中国全科医学 2024年第27期27卷 3351-3358页

作者：王凯阳余小林马玲陶静永佳蕙杨毅宁新疆维吾尔自治区人民医院心内科新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市830000 新疆心脏血管稳态与再生医学研究重点实验室新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市830000

背景临床工作中冠心病(CAD)经皮冠状动脉介入治疗(PCI)术后患者合并甲状腺功能异常十分常见,慢性病共病模式下对于心脏结构及功能的影响尚不明确。目的探讨甲状腺功能异常对CAD-PCI术后患者心脏结构及功能的影响。方法本研究数据来源于... 详细信息

背景临床工作中冠心病(CAD)经皮冠状动脉介入治疗(PCI)术后患者合并甲状腺功能异常十分常见,慢性病共病模式下对于心脏结构及功能的影响尚不明确。目的探讨甲状腺功能异常对CAD-PCI术后患者心脏结构及功能的影响。方法本研究数据来源于“新疆维吾尔自治区人民医院心血管专科大数据分析平台-医渡云”,检索2013—2022年CAD-PCI术后患者的临床资料,检测甲状腺功能、心脏超声和生化指标,依据诊断标准分为临床甲状腺功能亢进组(n=263),临床甲状腺功能减退组(n=357),同时抽取300例甲状腺功能正常患者作为甲状腺功能正常组(n=300)。采用Spearman秩相关分析探究甲状腺功能与心脏结构、功能的相关性。采用多因素Logistic回归分析和非条件多因素Logistic回归分析探究心脏收缩及舒张功能不全的影响因素。绘制受试者工作特征(ROC)曲线判断甲状腺功能指标对心脏功能不全的诊断价值并计算ROC曲线下面积(AUC)。结果3组患者年龄、性别、舒张压(DBP)、收缩压(SBP)、三酰甘油(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、胱抑素C(CysC)、丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天冬氨酸氨基转移酶(AST)、B型钠尿肽(BNP)、空腹血糖(GLU)、脂蛋白a(LPa)、甲状腺素(T4)、游离甲状腺素(FT4)、三碘甲状腺原氨酸(T3)、游离三碘甲状腺原氨酸(FT3)、促甲状腺激素(TSH)、甲状腺球蛋白抗体(TgAb)、甲状腺过氧化物酶抗体(TPOAb)比较,差异有统计学意义(P0.05),TSH对心脏收缩功能不全的影响在年龄和性别之间存在差异(P趋势<0.05),FT3、TSH对心脏收缩功能的保护作用在女性和≥60岁人群中更显著(P<0.05);T4对心脏舒张功能不全的影响在年龄和性别之间存在差异(P趋势<0.05)。结论甲状腺功能异常可以显著影响CAD-PCI术后患者心脏的结构和功能,其中FT3、TSH主要影响心脏收缩功能,T4主要影响心脏舒张功能。应更关注女性和<60岁人群中甲状腺功能对心脏功能的影响,避免舒张功能不全及高排低阻型心力衰竭的发生。

关键词：冠心病甲状腺功能亢进症甲状腺功能减退症经皮冠状动脉介入治疗心脏结构

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ICLV4c植入术后远期疗效的研究进展

国际眼科杂志 2024年第2期24卷 260-263页

作者：王妙妙王慧娴张旭李文静新疆医科大学新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市830011 新疆四七四医院眼科新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市830011

随着科技的快速发展与电子产品的广泛应用,高度近视患者的数量逐渐增加。同时,由于手术技术的持续优化和后房型人工晶状体材料以及制造工艺的不断进步,ICL V4c植入术已逐渐成为治疗高度近视的主要手术方式之一。在步入社会信息化的高速... 详细信息

随着科技的快速发展与电子产品的广泛应用,高度近视患者的数量逐渐增加。同时,由于手术技术的持续优化和后房型人工晶状体材料以及制造工艺的不断进步,ICL V4c植入术已逐渐成为治疗高度近视的主要手术方式之一。在步入社会信息化的高速时代,人们对ICL V4c植入术后的远期疗效更加关注。不仅希望视力清晰,更追求视觉的舒适度与持久性。因此,本文将特别针对近3 a内至少有2 a跟踪观察的ICL V4c植入术后疗效的研究进展进行详细探讨,旨在从ICL V4c植入术后的视觉质量,手术的安全性、有效性、稳定性,以及可能出现的手术并发症这三个维度对ICL V4c植入术后远期疗效的最新研究进展进行综述。

关键词： ICL V4c植入术高度近视远期疗效

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新疆植被总初级生产力对大气水分亏缺的响应

干旱区地理 2024年第3期47卷 403-412页

作者：姜萍袁野新疆师范大学地理科学与旅游学院新疆乌鲁木齐830054 中国科学院新疆生态与地理研究所新疆乌鲁木齐830011

近几十年来新疆气候变化显著,“暖湿化”转型与“湿干转折”先后出现,势必对地区植被生产力、大气干旱状况以及二者间的响应关系产生影响。以植被总初级生产力(GPP)和大气水分亏缺(VPD)作为评价指标,分析了1982—2018年新疆地区植被GPP... 详细信息

近几十年来新疆气候变化显著,“暖湿化”转型与“湿干转折”先后出现,势必对地区植被生产力、大气干旱状况以及二者间的响应关系产生影响。以植被总初级生产力(GPP)和大气水分亏缺(VPD)作为评价指标,分析了1982—2018年新疆地区植被GPP、VPD的时空分布与演变规律,并揭示了大气水分胁迫对植被GPP的影响。结果表明:(1)新疆植被GPP整体具有北高南低的分布特征,年均值为256.6 g C·m^(-2)·a^(-1),呈显著上升趋势。GPP增加趋势占植被总面积的82.00%,其中增加显著区约占42.81%,多分布于南疆绿洲和北疆山前农业区;GPP下降趋势占比较小且分布零散。(2)新疆地区VPD具有“山区低、平原/盆地高”的鲜明格局,年均值为0.66 kPa,呈不显著波动上升趋势。全疆大部地区表现出VPD显著性上升,下降趋势零星出现在昆仑山脉高海拔山区。(3)新疆植被GPP对VPD的响应“正负共存”,并具有明显空间异质性。GPP与VPD的负相关占植被区总面积的54.52%,主要出现在山前草地地带;正相关则主要分布在塔里木盆地边缘和天山北坡及其东段,以栽培作物和灌木类型为主。VPD对GPP的影响在不同植被类型间差异鲜明,而在同一植被类型内正、负响应共存。分析认为,虽然大气水分胁迫尚未成为地区植被生产力变化的主导驱动力,但在新疆干旱化急剧增加背景下,仍需加强对GPP与VPD响应关系的跟踪。

关键词：植被总初级生产力(GPP) 大气水分亏缺(VPD) 时空变化相关分析新疆

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皮质骨轨迹置钉在腰椎翻修中的力学分析

中国组织工程研究 2024年第24期28卷 3783-3788页

作者：张连鹏居来提·买提肉孜张治豪张瑞阿卜力克木·买买提帕尔哈提·热西提新疆大学智能制造现代产业学院新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市830017 新疆医科大学第一附属医院新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市830054

背景:目前,临床中对固定失败的椎体进行手术翻修的方式存在不足与风险,为规避常规翻修手术的风险,可应用皮质骨轨迹置钉技术对固定失败的椎体进行翻修手术,但在翻修手术中皮质骨轨迹置钉技术螺钉的力学性能尚不明确。目的:利用有限元分... 详细信息

背景:目前,临床中对固定失败的椎体进行手术翻修的方式存在不足与风险,为规避常规翻修手术的风险,可应用皮质骨轨迹置钉技术对固定失败的椎体进行翻修手术,但在翻修手术中皮质骨轨迹置钉技术螺钉的力学性能尚不明确。目的:利用有限元分析皮质骨轨迹置钉在腰椎翻修手术中的力学性能,为临床应用皮质骨轨迹置钉技术进行翻修手术提供理论依据。方法:获取骨质疏松症椎体CT扫描数据并建立L4节椎体模型。分别在L4椎体模型中完成皮质骨轨迹置钉(CBT初始组)以及传统椎弓根螺钉的初次置钉(TT初始组),并将其力学数据作为后期评价翻修手术性能的基线标准。再将传统椎弓根螺钉去除,保留其钉道,用皮质骨轨迹置钉的螺钉在该椎体上进行二次置钉(CBT翻修组),实现腰椎的重新固定,并利用有限元分析翻修后螺钉的轴向抗拔出力、稳定性以及腰椎活动度。结果与结论:①CBT翻修组螺钉轴向抗拔出力比TT初始组提高25.6%;②在下、左、右3种工况,CBT翻修组螺钉的载荷位移比,相对于TT初始组分别提升18.5%,41.3%,35.0%;CBT翻修组螺钉的载荷位移比,在上工况比TT初始组略有提升,但差异无显著性意义(P>0.05);③在前屈、后屈工况,CBT翻修组腰椎活动度比TT初始组提升45.5%,36.1%,而在左侧弯、右侧弯、轴向旋转工况差异无显著性意义(P>0.05);④CBT翻修组螺钉轴向抗拔出力、螺钉载荷位移比、腰椎活动度与CBT初始组比较,差异均无显著性意义(P>0.05);⑤力学数据表明,翻修钉道骨质虽有一定破损或丢失,但CBT翻修组在一定程度上仍优于TT初始组的力学性能,且CBT翻修组与CBT初始组比较,力学性能之间无明显差异;此次研究结果可为临床应用皮质骨轨迹置钉技术对传统椎弓根螺钉固定失败的腰椎进行翻修手术提供一定的参考。

关键词：骨质疏松症腰椎有限元分析皮质骨轨迹置钉翻修手术

基于专利计量的农田土壤捡石机械化技术发展态势分析

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中国农机化学报 2024年第6期45卷 250-256页

作者：张佳王宏李川江张佳喜杜亚坤新疆工程学院机电工程学院乌鲁木齐市830023 新疆农业大学机电工程学院乌鲁木齐市830000

为明晰农田土壤捡石机械化技术发展现状,通过PatSnap(智慧芽)专利检索平台,采用专利计量方法对农田土壤捡石机械化技术在1990年1月1日—2022年10月24日期间全球申请专利的整体情况、申请趋势、申请地域情况、申请人情况以及相关典型机... 详细信息

为明晰农田土壤捡石机械化技术发展现状,通过PatSnap(智慧芽)专利检索平台,采用专利计量方法对农田土壤捡石机械化技术在1990年1月1日—2022年10月24日期间全球申请专利的整体情况、申请趋势、申请地域情况、申请人情况以及相关典型机型进行分析,并用可视化的方法展示该技术领域的创新状况。结果表明:全球农田土壤捡石机械化技术经历从孕育时期、初步发展时期、调整时期到现如今的快速发展时期,全球共申请捡石机械化技术领域相关专利583件,其中中国申请捡石机械化技术领域相关专利149项,约占全世界25.6%。中国相关专利申请主要集中在安徽省、山东省、江苏省,其中,企业申请数量占比69.8%,科研院所和高校申请占比14.8%。总结分析全球农田土壤捡石机械按结构原理分为轮齿式、铲链式、铲刀转笼式和齿耙式;并介绍目前应用较好的代表机型及结构特点。指出我国捡石机械技术目前仍存在捡石机捡石机理研究薄弱、捡石机的稳定性和可靠性较差以及捡石机经济效益低,不易推广等问题。结合我国国情提出我国捡石机械需要加快开展捡石机的基础理论研究、提高机具适应性以及可靠性、技术多元化与装备智能化。

关键词：农业耕地捡石机械发展态势专利计量