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关键词： X射线光子关联谱   蒙特卡罗模拟   散斑动力学   全光路模拟  

摘要： 基于散斑技术的同步辐射X射线光子关联谱(XPCS)是研究材料介观尺度动态过程的重要方法,但实验中的光源特性、光束传输及探测器响应等因素对散斑动力学信号的影响机制复杂,难以对其中的影响因素进行单独且直接的观测.为此,本文旨在通过蒙特卡罗模拟开展全光路数值建模,系统解析各因素的影响,为实验设计与优化提供理论支撑.研究构建了包含布朗粒子动力学、光束相干性及探测器响应的三维仿真框架,模拟从光子发射到信号采集的全流程.基于夫琅禾费衍射理论,开发散斑光场生成算法,通过原子位置动态演化与相位调制,复现实验散斑涨落特性,并通过Siegert关系拟合、散射矢量区域选择及粒子运动步长与温度关系验证了模拟程序的可行性.关键参数灵敏度分析表明:光阑孔径与光束束腰存在最优匹配条件γ/σ=1,此时相干性与光子通量达到平衡;机械振动振幅达到运动步长1500倍时,关联函数出现周期性振荡,导致动力学参数提取失真;低光强条件下泊松噪声与光强波动显著降低信噪比.研究建立的全光路模拟框架,揭示了光源特性、光学元件参数及噪声因素对实验结果的影响机制,为XPCS实验参数优化提供了理论依据,明确了噪声抑制与动力学解析的协同机制,为该技术在更多实验场景的应用奠定了模拟基础.

关键词： 肺动脉高压   超声心动图   心肌做功   右心室  

摘要： 目的 利用超声心动图评估肺动脉高压患者右心室心肌做功参数并与无肺动脉高压人群进行对比分析，探讨肺动脉高压患者右心室心肌做功与有创血流动力学参数的关系。方法 本研究共纳入47例疑诊肺动脉高压患者，其中23例确诊为肺动脉高压。所有患者均接受静息右心导管检查获取血流动力学参数，并行超声心动图检查测量右心室心肌做功及右心室收缩功能参数。结果 与对照组相比，肺动脉高压组的右心室整体有用功[726.0 (561.0-906.0)vs. 492.5 (410.3-584.5)]、整体做功指数[581 (438.0-692.0) vs. 422.5 (372.3.0-545.8)]、整体阳性做功[708.0 (561.0-860.0) vs. 486.0 (403.3-583.0)]、整体无用功[68.0 (40.0-108.0) vs. 24 (14.3-47.8)]及整体收缩期有用功[694.0 (510.0-845.0) vs. 479.0 (398.3-577.8)]均显著增高，而右心室整体做功效率[0.91 (0.87-0.93) vs. 0.96 (0.91-0.97)]降低。肺动脉高压患者的肺血管阻力与整体做功指数、右心室整体有用功、整体阳性做功及整体收缩期有用功呈良好相关性(r = 0.672、0.755、0.793、0.747；p < 0.001)，与整体无用功呈中等相关性(r = 0.496；p = 0.016)。右心室每搏做功指数与整体做功指数、右心室整体有用功、整体阳性做功及整体收缩期有用功呈良好相关性(r = 0.782、0.765、0.764、0.773；p < 0.001)。常规超声心动图右心室收缩功能参数中，肺血管阻力与右心室面积变化分数(r = 0.742；p < 0.001)、左心室偏心指数(r = 0.611；p = 0.002)呈良好相关性，与右心室整体纵向应变呈中等相关性(r = 0.454；p = 0.030)；右心室每搏做功指数仅与右心室面积变化分数相关(r = 0.584；p = 0.003)。结论 超声心动图评估的右心室心肌做功参数可为心肌功能提供更全面的分析工具。

关键词： 碳源种类   活性污泥模型   动力学参数   去除效率  

摘要： 为探究碳源种类对污水处理厂运行的整体影响,对比了某复合碳源,乙酸钠以及葡萄糖3种外加碳源对污水处理厂整体运行过程的影响,结果表明,碳源种类的不同造成了异养微生物代谢性能发生变化,三种碳源影响下的异养菌产率Y_(H)为0.703(复合碳源),0.676(乙酸钠)与0.889(葡萄糖);异养菌衰减系数b_(H)为0.405,0.433与0.775d^(-1);异养菌最大生长比μ_(mH)为2.146,3.071与6.078d^(-1).应用GPS-X软件对目标污水厂进行了模型构建与校正,并将各碳源影响下的动力学参数代入模型进行模拟,结果显示:动力学参数的变化直接影响了污水处理厂的处理效率,电能消耗,污泥产量及温室气体排放.在TN去除率方面,复合碳源,乙酸钠有着更为显著的优势,但伴随着耗能与温室气体排放的增加;而葡萄糖虽更加节能降碳,但除氮效率较低,且可能导致污泥量增加.在综合了市场价格考量后,认为复合碳源作为反硝化碳源更具竞争力.

关键词： O-ring   equivalent dynamic parameter   forced non-resonance method   inverse parameter estimation   dynamic simulation  

摘要： The high-speed winding spindle employs a flexible support system incorporating rubber *** precisely configuring the structural parameters and the number of the O-rings,the spindle can stably surpass its critical speed points and maintain operational stability across the entire working speed ***,the support stiffness and damping of rubber O-rings exhibit significant nonlinear frequency *** experimental methods for deriving equivalent stiffness and damping,based on the principle of the forced non-resonance method,require fabricating custom setups for each O-ring specification and conducting vibration tests at varying frequencies,resulting in low efficiency and high *** study proposes a hybrid simulation-experimental method for dynamic parameter ***,the frequency-dependent dynamic parameters of a specific O-ring support system are experimentally ***,a corresponding parametric finite element model is established to simulate and solve the equivalent elastic modulus and equivalent stiffness-damping coefficient of this O-ring support ***,after iterative simulation,the simulated and experimental results achieve a 99.7%*** parametric finite element model developed herein can directly simulate and inversely estimate frequency-dependent dynamic parameters for O-rings of different specifications but identical elastic modulus.

关键词： 计算机视觉   卷积神经网络   动力学参数辨识   轻量化神经网络   在轨图像处理  

摘要： 卫星柔性太阳翼在轨动力学参数测量与辨识已广泛采用非接触式的视觉测量方法。卫星长时间在轨运行,星载相机采集大量的图像数据;这些图像受光照条件等因素影响,存在诸多过曝、过暗的失效情况。针对失效图像的剔除和有效图像的参数辨识问题,提出多深度并行卷积模块。此模块可以同时保留卷积前期和后期特征图的信息,实现多维度同步提取特征。基于该模块搭建超轻量化卷积神经网络,大幅降低了网络参数量。利用标定的训练数据集训练网络,通过测试数据集对网络效果进行评价,并利用网络反馈的图像进行航天器动力学参数辨识。试验表明,此轻量化卷积神经网络可以凭借不足10万的参数量实现99.60%的辨识准确度,利用其输出的图像可以实现太阳翼动力学参数计算。

关键词： 堆肥污泥   酶活性   动力学参数  

摘要： [目的]揭示土壤酶活性特征的主导驱动因素,为堆肥污泥资源化利用和土壤质量提升提供科学依据。[方法]通过室内培养试验,研究了堆肥污泥添加量(0%,2%,5%,10%,15%和20%)和培养温度(5℃,15℃,25℃和35℃)对黄土丘陵区典型草地土壤β-葡糖苷酶(BG)、N-乙酰-β-D-氨基葡糖苷酶(NAG)和碱性磷酸酶(ALP)活性及其动力学参数的影响。[结果]添加5%堆肥污泥时土壤BG和ALP酶活性最高,添加15%堆肥污泥时NAG酶活性最高。35℃下的土壤酶活性比5℃下提高了17%~168%。BG和ALP酶的最大速率(V_(max))在添加5%堆肥污泥时分别较对照提高了27%~73%和68%~151%,NAG酶的V_(max)在添加15%堆肥污泥时较对照提高了82%~289%。BG酶的催化效率(Kcat)在添加10%堆肥污泥时达到最大值,比对照提高了46%~150%,NAG和ALP酶的Kcat在添加15%堆肥污泥时分别较对照提高了335%~589%和3%~51%。冗余分析表明硝氮、总磷、有机碳和速效磷的含量是影响土壤酶活性和动力学参数的主要因素。[结论]在黄土丘陵区退化草地中,施加中等比例(5%~15%)的堆肥污泥有助于提高土壤酶活性及其动力学特征,显著改善土壤质量。特别是5%的堆肥污泥能显著提高土壤BG和ALP酶活性,而15%的堆肥污泥则能显著提升NAG酶活性,表明堆肥污泥资源化对土壤修复具有积极作用。

关键词： 砰击压力   压力冲量   空间变化   模型实验   聚焦波   波浪破碎  

摘要： 为探究极端波浪的砰击作用,基于波浪水槽物理模型实验,本文重点研究了具有不同破碎程度的聚焦波对平板-方柱结构产生的波浪砰击压力与冲量特性。采用小波降噪、经验模态分解与局部加权线性回归等方法对实验数据进行处理,获得了方柱不同位置处的波浪砰击压力,探究了波浪压力的时空分布特征。基于波浪砰击压力的时间积分,分析了结构典型部位处砰击压力冲量的时变特性。此外,详细讨论了波浪破碎程度、初始气隙及纵倾角对砰击压力冲量空间变化的影响。研究表明,聚焦波产生的最大砰击压力冲量受波浪破碎程度、初始气隙及纵倾角的影响显著,波峰翻卷乃至提前破碎的波浪通常会产生较大的砰击压力冲量。同时,具有较小初始气隙和正纵倾角的平板-方柱结构受到的砰击压力冲量更大。本研究为深入探讨极端波浪对半潜式平台的波浪砰击作用提供了有价值的参考。

关键词： 前列腺增生   微小RNAs   尿动力学   miRNA qRT-PCR  

摘要： 目的 探讨良性前列腺增生(BPH)患者血清miR-223-3p、miR-1202的表达及其与尿动力学参数的相关性。方法 选取本院收治的115例BPH患者(2021年5月至2024年5月)为研究对象(BPH组)。选取同期体检健康者100例作为对照(健康组)。采用尿动力学分析仪测定尿动力学参数;miRNA qRT-PCR检测血清miR-223-3p和miR-1202水平;采用Pearson法分析血清miR-223-3p、miR-1202以及尿动力学参数的相关性。采用受试者工作特征(ROC)曲线分析miR-223-3p、miR-1202及其联合对BPH的诊断价值。结果 BPH组患者尿动力学参数残余尿量(PVR)、最大逼尿肌压力(Pdet_(max))、前列腺体积及血清miR-223-3p、miR-1202水平显著高于健康组(P<0.05),最大尿流率(Q_(max))显著低于健康组(P<0.05)。血清miR-223-3p、miR-1202水平与PVR、Pdet_(max)呈正相关,与Q_(max)呈负相关(P<0.05)。血清miR-223-3p、miR-1202单独及联合应用诊断BPH的AUC分别为0.865、0.877、0.966,联合应用诊断的效能较单一诊断优势更显著(Z_(联合-miR-223-3p)=4.809、P=0.000;Z_(联合-miR-1202)=4.359,P=0.000)。结论 BPH患者血清miR-223-3p、miR-1202表达升高,二者水平与尿动力学参数具有相关性,并且二者联合应用对BPH有较高的诊断价值。

关键词： 汽车安全   商用客车   序列二次规划(SQP)算法   广义回归神经网络(GRNN)模型   动力学参数   自适应辨识  

摘要： 提出了一种基于广义回归神经网络(GRNN)模型和序列二次规划(SQP)算法的自适应辨识策略,用于获取商用客车动力学参数并对其实时辨识。建立GRNN模型,用SQP算法获取GRNN模型的训练集对其进行训练,使其根据车辆的运行状态,自适应辨识出关键参数;搭建TruckSim与Matlab/Simulink联合仿真平台,在不同工况下进行仿真试验。结果表明:相较于固定参数模型,在正弦波转角工况下,采用该模型的质心侧偏角与TruckSim模型的最大值误差减小73.9%;其侧倾角与TruckSim模型的最大值误差减少了76.7%;在双移线工况下,这2个误差分别减小98.0%和63.1%。从而,证明了本文方法的可行性和有效性。

关键词： 储层孔喉半径   毛细管力   储层润湿角   储层界面张力   分子动力学模拟   全油气系统定量评价   油气运移  

摘要： 由于受实验室条件和仪器性能制约,难以在高温、高压或超致密环境下准确测定储层岩石的润湿角、界面张力及孔喉半径,从而难以确定油气运聚过程中所遇到的毛细管力。为解决这一难题,采用分子动力学模拟方法,计算了较低温-压条件下方解石、蒙脱石、石英和长石矿物表面的润湿角,以及油-水和气-水界面张力。在模拟结果与实验数据高度吻合的基础上,将该方法拓展至高温、高压条件,模拟相应参数的变化。结合多元线性回归方法计算了储层孔喉半径,依据准噶尔盆地、鄂尔多斯盆地、松辽盆地的区域背景开展系统模拟研究,获得了中国高、中、低地温场条件下砂岩、火山岩和碳酸盐岩储层润湿角、界面张力以及孔喉半径随埋深的变化数据,建立了它们与含油气盆地温度和压力之间的定量关系。研究表明:(1)随着温度的升高,方解石、蒙脱石、石英和长石的水润湿角逐渐减小,亲水性增强,压力的增加则使矿物的水润湿角增大,导致其亲水性减弱。整体而言,油藏中的方解石表现出油湿型,蒙脱石介于中性至水湿性之间,而石英和长石则主要呈水湿性。(2)油-水界面张力随着温度的升高逐渐降低,但随着压力的增加逐渐上升;气-水界面张力随温度升高而降低,但随着压力的增加进一步减小。岩石孔喉半径与孔隙度和渗透率存在一定的关联性,表明储层的物性特征在流体运移过程中起到了重要作用。(3)不同矿物在不同地温场中的润湿性、界面张力及孔喉结构存在显著差异。随着地温梯度的增加,湿润角呈减小趋势。界面张力随地温梯度升高逐渐降低,削弱了油-水或气-水界面的分子作用力,提高了流体的流动性。