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破片成型质量直接影响防雹增雨弹的催化剂播撒效能及地面安全性.针对现有锻造态壳体因强度与韧性匹配失衡而导致破片分布不均、大质量危险破片占比偏高的问题,以 823钢为研究对象,开展锻造、退火及锻后退火三种工艺对比试验,研究不同工艺对壳体宏观力学性能及动态破碎行为的调控作用.试验结果表明:通过不同工艺改变材料的屈服强度与塑性变形能力,显著影响爆炸载荷下能量在壳体塑性耗散与断裂表面能之间的分配;锻造态壳体易发生脆性断裂,大质量破片比例较高;退火态壳体塑性耗散过大,呈现过度细碎化特征;锻后退火工艺在强度与韧性之间形成较优匹配,未观察到质量大于10 g 的危险破片,质量小于5g 有效破片的占比显著提高.表明合理的工艺调控可在不改变壳体结构的前提下实现防雹增雨弹破片分布的安全性优化.

为提升饮用水除氟效果,以膨润土、骨炭、竹屑为原料,制备了炭陶除氟复合材料.采用扫描电子显微镜(SEM)对炭陶材料进行表面结构分析.通过静态试验和动态试验法,评估了多种环境与操作参数对炭陶复合材料除氟吸附特性的影响.结果表明,炭陶复合材料孔隙结构发达,对水中的氟离子具有较强的吸附能力.在最佳条件(pH 6～8,吸附 3 h,温度 20～30℃,进水氟离子浓度＜5 mg/L)下,炭陶除氟材料的平衡吸附容量为 2.214 mg/g,除氟率为 88.56%,处理后,水中氟离子浓度低于 1 mg/L,满足饮用水标准.同时,滤层越高、流速越慢、进水氟离子浓度越低,系统持续运行的能力越强.炭陶复合材料在处理高氟饮用水领域具备较好的应用前景.

针对重力式导种在高速作业时种子与管壁碰撞,导致相邻种子流叠压,破坏原排种器输出的有序种子流,造成播种质量恶化的问题,本研究设计了一种基于环隙引射原理的玉米高速气流导种装置,通过环形狭缝构建上吸下吹的流场结构,实现排种器出口种子的精准拾取与均匀输送.基于流体动力学理论,阐明了环隙引射结构在导种过程中的作用机制,建立了玉米种子运移动力学模型.通过环隙结构参数的离散元-计算流体动力学耦合方法(DEM-CFD)进行数值分析,确定最优参数组合为环隙进口宽度4 mm、环隙出口宽度1.2 mm、环隙长度20 mm,该组合下导种一致性变异系数为8.61％.台架试验表明:当作业速度不超过14 km/h时,该装置合格率≥95.9％,漏播率≤1.8％,株距变异系数≤14.7％,对作业速度变化表现出良好的适应性.田间试验表明:当作业速度为8～14 km/h时,装置合格率为95.2％～97.5％,漏播率为0.9％～2.4％,株距变异系数为14.5％～21.9％,各项性能均显著优于传统重力式导种装置,可满足玉米精量播种要求.研究结果为气吸式精量排种系统导种方案优化提供了理论依据与工程参考,对提升玉米精量播种质量、保障田间群体结构整齐度具有重要实践价值.

[目的]探究秦岭地区不同海拔土壤细菌群落的变化特征及其环境驱动机制,为秦岭生态系统微生物地理分布格局的形成机制提供科学依据.[方法]选取低海拔(1 500 m,LA)、中海拔(2 000 m,MA)、高海拔(2 500 m,HA)3个试验点,利用Illumina二代高通量测序技术MiSeq对土壤细菌的16S rRNA V3-V4可变区进行测序,研究土壤细菌的多样性、物种组成和丰富度,并利用冗余分析对其与环境因子的关系进行探究.[结果]土壤轻组有机碳和重组有机碳随着海拔梯度的增加呈逐渐降低趋势;易氧化有机碳和可溶性有机碳平均值分别为 249 mg/kg和 19 mg/kg,随着海拔梯度的增加呈逐渐降低趋势.随着海拔升高,土壤细菌的Chao1,Ace,Shannon指数以及ASV数量均呈显著递减趋势,而细菌盖度与 Simpson指数则无明显变化.在秦岭不同海拔土壤中,变形菌门(Proteobacteria)(相对丰度32%)、放线菌门(Actinobacteria)(相对丰度25%)和酸杆菌门(Acidobacteria)(相对丰度17%)为优势菌门;在菌纲水平上,α-变形菌纲(α-Proteobacteria)(相对丰度28%)、放线菌纲(Actinobacteria)(相对丰度22%)和酸杆菌纲(Acidobacteria)(相对丰度14%)占主导地位.冗余分析和Pearson相关性分析表明,pH值对土壤细菌主要门和纲贡献为负,SOC对土壤细菌主要门和纲贡献为正,pH,SOC是土壤细菌群落结构和多样性的主要影响因子.海拔梯度对细菌群落多样性有显著负向影响,路径系数为-0.74(p<0.01),对细菌群落结构有正向影响,路径系数为0.59.土壤碳形态对细菌群落多样性有显著负向影响,路径系数为-0.89(p<0.01),对细菌群落结构有正向影响,路径系数为0.61.[结论]随海拔的降低,土壤有机质输入增加不仅提高了活性有机碳含量,还促进了较为稳定的碳组分的累积,有助于提高土壤碳库的稳定性,而有机碳结构和微生物群落结构组成主要受pH影响.

针对玉米播种机高速作业时种子剧烈碰撞引起的粒距均匀性差、能量损失大等问题,基于文丘里效应设计了一种正压气流引射辅助输种的导种装置,明确了装置的主要结构与关键参数;采用离散元软件与流体动力学软件(Computational fluid dynamics-discrete element method,EDEM-Fluent)耦合方法对导种装置工作过程进行仿真,解析其内部气固两相流动力学特性;通过响应面法优化气流辅助导种装置结构参数,将种子平均碰撞次数和出口平均水平速度作为评价指标,获得最优参数为出种口弯曲半径30 mm、收缩-膨胀角80°、竖直种管与倾斜气流管交点距出种口 137.5 mm;开展"有气流工况"与"无气流工况"仿真对比分析,结果表明:1)气流辅助使玉米种子出口水平速度较无气流工况提升78.5％;2)种子运动轨迹的随机性显著降低,速度稳定性明显增强;3)气流的拖曳与推送作用减轻种子与管壁的碰撞损耗,使种子出口速度和运动轨迹更加稳定.仿真结果表明,所设计的气流辅助导种装置可改善导种阶段种子的出口运动特性,可为后续样机试制与台架试验提供结构参数参考.

为了提升内置式永磁同步电机(IPMSMs)的转矩密度,提出非对称磁极(AMP)转子拓扑结构.该结构基于N/S 极交替排布构建非对称磁极,通过推导非对称磁极转子的磁动势分布函数,结合能量法建立电机输出转矩的解析表达式,揭示非对称磁极设计对输出转矩的作用机理.为了提升非对称磁极永磁电机在多工况下的综合性能,提出面向多运行工况的协同优化策略.通过选取 4 种典型工况下的代表工作点,以同时提升输出转矩和降低损耗为目标,实现了对非对称磁极永磁电机全速域范围内转矩与效率的协同优化.优化后的电机在各个工作点下的输出转矩均有显著提升,转矩脉动普遍降低 5%以上,齿槽转矩减小 0.42 N·m,在中高速运行区间,铁芯损耗与永磁体涡流损耗之和在对应工作点下分别降低了 2.7%和 3%,最高效率提升了 1%.通过电磁仿真与样机试验,对提出的非对称磁极永磁电机的输出性能进行验证.结果表明,优化后的新型非对称磁极永磁电机具有优良的转矩输出能力与运行效率.

背景:对脑卒中偏瘫患者而言,传统阻力训练虽有效,但对无法耐受主动运动的患者存在应用限制.低频脉冲磁场作为一种被动干预手段,对于此部分脆弱人群的疗效特异性、安全性及可行性尚未明确,特别是缺乏针对脑卒中后肌萎缩形态学改变的影像学客观评估. 目的:评估低频脉冲磁场对于脑卒中偏瘫患者下肢股外侧肌的肌肉结构改善效果. 方法:招募脑卒中偏瘫后下肢有明显肌萎缩症状的患者23例,随机分为接受低频脉冲磁场刺激的试验组与进行假治疗的对照组,试验组12例,对照组11例,试验时长共计4周.试验组患者每隔48 h进行1次15 min的低频脉冲磁刺激干预,对照组在接受常规医疗同时,进行假治疗,干预时点与试验组一致.4周后利用B型超声影像作为评估手段,观察不同组别患者健侧腿与患侧腿的股外侧肌羽状角、肌肉厚度及横截面积结构指标的变化及健、患侧腿差异值变化. 结果与结论:①经过4周的低频脉冲磁场刺激,最终18例患者完成试验,试验组9例,对照组9例,试验组患者的患侧腿肌肉形态3项指标肌肉厚度、羽状角及横截面积的后测值均显著高于试验前测(P＜0.05),患侧腿肌肉厚度差异值、羽状角差异值及横截面积差异值的后测值显著低于试验前测(P＜0.05);对照组患侧腿肌肉厚度(P=0.023)、横截面积(P=0.006)指标显著高于试验前测,健侧腿横截面积显著性提升(P=0.001),健患侧腿肌肉形态3项指标的差异值无显著性变化;②组间对比发现,试验组关于患侧腿肌肉形态的肌肉厚度、羽状角及横截面积3项指标均显著高于对照组(P＜0.05),健患侧腿肌肉形态的肌肉厚度、羽状角及横截面积3项指标差异值的变化率显著高于对照组(P＜0.05).结果证实,经过4周的低频脉冲磁场刺激,脑卒中偏瘫患者股外侧肌下肢偏瘫侧腿的骨骼肌结构与形态相关指标均得到显著改善,为使用该技术作为脑卒中偏瘫患者肌萎缩症状改善的运动替代与医疗策略提供了肌组织形态改善的支持依据.

背景:臀中肌综合征是一种以臀中肌肌腱退变、无菌性炎症或肌筋膜损伤为主要病理特征的慢性疼痛性疾病,目前西医治疗以体外冲击波和非类固醇抗炎药为主,但长期疗效有限;中药芍药甘草汤作为经典方剂,具有活血止痛之效,但其与体外冲击波疗法联合应用的临床效果尚不明确. 目的:应用芍药甘草汤联合体外冲击波治疗臀中肌综合征,评估二者在疼痛缓解、功能恢复及炎症调控方面的协同作用. 方法:采用前瞻性随机对照试验,纳入165例符合中西医诊断标准的臀中肌综合征患者,随机分为3组,每组55例.冲击波组患者单纯使用冲击波治疗机进行体外冲击波治疗,每3d 1次,连续4次;中药组单纯服用芍药甘草汤治疗,每日1剂,共15d;联合组接受芍药甘草汤同时进行体外冲击波治疗.于治疗前后比较患者目测类比评分、髋关节Harris评分、超声回声强度,检测血清炎症因子(前列腺素E2、P物质、白细胞介素6、肿瘤坏死因子α)水平,评估中医药疗效和不良反应. 结果与结论:①联合组患者在治疗后3d、1周、1个月和3个月时的目测类比评分均显著低于单一治疗组(P＜0.05),治疗后3个月Harris评分(86.4分)优于冲击波组(79.6分)和中药组(76.8分);②超声显示联合组患者臀中肌肌腱结构修复更显著,回声强度112.6优于冲击波组138.7和中药组158.4;③炎症因子检测表明,联合组患者血清前列腺素E2、P物质、白细胞介素6及肿瘤坏死因子α水平下降更明显(P＜0.05);④联合组患者总有效率达80％,显著高于冲击波组(64％)和中药组(59.2％),且不良反应发生率低.结果表明:芍药甘草汤联合体外冲击波可协同缓解臀中肌综合征疼痛、促进功能恢复并抑制炎症反应,疗效优于单一疗法,安全性良好.

文章针对引调水工程取水口倾斜供水管道,在粉土、粉细砂潜在液化地层施工时易发生地基失稳、管道拉裂及运行期震动液化病害,提出地层预判、试验验证、土体加固、沟槽回填一体化全过程施工控制技术.该技术突破传统仅依勘察参数设计,通过地质剖面与管线叠加划定液化风险区,采用原位注水饱和试验判定液化等级;对管道震动影响范围土体采用水泥土固化加固,沟槽采用流态固化土回填,构筑整体刚性围护体系.实践表明,该技术有效攻克倾斜管道液化地层施工难题,保障结构与运行安全,施工简便、经济可靠的优势,可为同类引调水工程提供借鉴.

针对高流速、高含沙水利工程水工建筑物易出现冲磨破坏的工程痛点,开展新型防护材料性能研究.以BX-2 抗冲磨无机砂浆、环氧砂浆、BX-3 丙乳砂浆为试验材料,按照行业规范进行抗压强度测试与水下钢球法抗冲磨试验,对比分析 3 类材料的力学指标、抗冲磨能力及微观形貌.试验结果表明,BX-2 抗冲磨无机砂浆 28d抗压强度为 62.2MPa,抗冲磨强度 25.99h·m2/kg,整体性能最优;该材料基体密实、骨料级配合理,可有效抵抗泥沙切削与撞击作用,而环氧砂浆脆性突出,BX-3 丙乳砂浆密实度与抗磨性能欠佳.研究证实 BX-2 抗冲磨无机砂浆绿色环保、耐久性突出,可为高流速高含沙工况下水工结构的抗冲磨防护、病害修复提供可靠技术依据.