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科学技术与工程 2017年第01期杂志 文档列表

压电微流芯片的一维传递矩阵模型及参数优化1-4

摘要：以压电陶瓷为振动源的压电微流芯片是实现微粒子操作、细胞分离等微流控研究的重要手段之一。能够描述压电效应以及超声声场在微流芯片各介质中分布规律的传递矩阵方法是进行微流压电芯片分析、设计与优化的一种有效手段。采用传递矩阵法推导了层叠式压电微流芯片的一维传递函数模型;对给定的算例芯片进行了参数分析与结构优化设计。结果表明一维传递函数模型既可在压电微流芯片设计中对结构参数进行优化,又可在实验过程中对实验参数的选定提供指导。

牙龈癌PTEN基因启动子区甲基化状态与鳞癌分级的分析研究5-8

摘要：探讨第10号染色体丢失性的磷酸酶——张力蛋白同源基因（PTEN）启动子甲基化水平和蛋白表达水平与牙龈癌癌症细胞分化程度的关系。用甲基化特异性PCR法检测牙龈癌组织中PTEN基因启动子甲基化的状态,免疫组化法检测石蜡组织中PTEN的蛋白表达情况。结果牙龈癌组织中发生PTEN基因甲基化的频率为56.67%,其中高分化组甲基化频率为20%,中分化组为50%,低分化组为100%,组间差异具有统计学意义（P〈0.05）,PTEN甲基化频率与其细胞分化程度密切相关。说明牙龈癌中PTEN基因可出现启动子甲基化,且低分化组牙龈癌PTEN甲基化频率更高,同时细胞内PTEN蛋白表达显著下调甚至缺失,为牙龈癌的靶向治疗提供线索。

含竹炭及竹醋液猪粪堆肥用作黑麦草生长基质的效果研究9-14

摘要：利用黑麦草盆栽试验,研究了3种不同类型猪粪堆肥添加对草坪基质理化性质及黑麦草生长状况的影响,以期为猪粪堆肥合理用作草坪基质减少耕层土壤消耗提供科学依据。结果表明,与添加普通猪粪堆肥相比,添加含竹炭、竹炭＋竹醋液猪粪堆肥的处理更有利于提高盆栽草坪基质养分含量;黑麦草各项指标在堆肥添加比例15%时最大,含竹炭、竹炭＋竹醋液猪粪堆肥添加显著增加了黑麦草分蘖数、株高、植株干重、叶绿素及氮磷含量;盆栽基质及黑麦草根、叶Cu、Zn含量均随着堆肥添加比例的增加而增加,但添加含较多竹炭堆肥的处理显著降低了盆栽基质及黑麦草根、叶Cu、Zn含量。因此,竹炭、竹炭＋竹醋液作为猪粪堆肥调理剂,可提高盆栽草坪基质养分含量,促进植物生长;含较多竹炭的猪粪堆肥添加还可以减少黑麦草对基质中重金属的吸收,降低潜在的污染风险。

优质白云岩储层形成的重要机制——差异溶蚀作用15-20

摘要：碳酸盐岩的溶蚀是指在水-岩作用过程中由于Ca2＋、Mg2＋流失所导致的岩石的质量亏损。温度、压力、水溶液介质（酸碱度）是影响碳酸盐岩溶蚀的主要因素。在同样条件下,碳酸盐岩因为岩石成分（灰岩和白云岩的相对含量）和结构的差异也会表现出不同的溶蚀速率。碳酸盐岩由于岩石成分和岩石结构的不同所导致的溶蚀速率的差别定义为＂差异溶蚀＂。结合川东北地区飞仙关组储层的研究,指出岩石结构、成分的非均质性导致的差异性或选择性溶蚀是该区优质储层形成主要原因,灰质云岩是优质储层形成的重要物质基础。

东营凹陷沙四上亚段旋回地层学研究——以樊页1井为例21-28

摘要：对东营凹陷博兴洼陷樊页1井始新世的沙四上纯上亚段和沙四上纯下亚段自然伽马测井曲线进行小波分析和频谱分析,发现樊页1井沙四上亚段记录了米兰科维奇旋回。通过对黄赤交角周期进行高斯带通滤波,建立了精度为0.038 ka的樊页1井沙四上亚段＂浮动＂天文年代标尺。樊页1井沙四上亚段共记录了80个黄赤交角周期,据此确定沙四上亚段沉积的持续时间约为3.04 Ma。依据天文年代标尺计算出沙四上纯上亚段的沉积速率为0.09-0.1 m/ka,沙四上纯下亚段的沉积速率为0.105-0.147 m/ka。同时,天文旋回与岩性变化之间存在较好的对应,说明天文周期是湖相细粒沉积岩的一个重要控制因素。

低渗透油藏气驱“油墙”物理性质描述29-35

摘要：搞清地层流体物理性质是科学管理油藏的重要前提,注气开发也不例外。基于简化实际气驱过程的＂三步近似法＂、物质平衡原理和相态基本原理等概念,将＂差异化运移＂和＂加速凝析加积＂两种气驱＂油墙＂形成机制与挥发油藏和凝析气藏开发实际经验和相态实验评价方法相结合,首次得到见气见效阶段＂油墙＂的溶解气油比、泡点压力、密度、地下黏度和体积系数等关键物性参数计算方法。用于国内多个二氧化碳驱开发试验项目呈现了很好的适应性,发现混相/近混相CO_2驱＂油墙＂泡点压力比原状地层油的泡点压力约高4.0-6.0 MPa,溶解气油比要比地层原油升高40-60 m3/m3;为注气开发油藏见气见效后油墙集中采出阶段生产井工作制度确定和采油工艺优化提供了主要理论依据。

面向新产品概念设计优化的裁剪方法研究36-42

摘要：裁剪作为TRIZ理论中分析、解决问题的方法,其可简化系统结构、降低成本;同时可以有效优化系统问题,提高创新效率。为优化新产品概念设计方案、提高产品质量,应用扩展的失效预测（AFD-2）方法确定面向新产品概念设计优化的裁剪关键问题,基于所确定的裁剪关键问题辅助建立系统功能模型,进而确定裁剪元件,对系统进行裁剪,构建了面向新产品概念设计优化的裁剪创新设计过程模型。最后通过架桥机的裁剪实例验证了此方法的合理性。

基于故障物理注入的模拟电路测试性分析方法43-48

摘要：针对仿真建立的故障字典与实体电路存在较大差异以及一部分电路无法进行软件仿真等问题,提出了基于故障物理注入建立故障字典,并进行故障检测和隔离的方法。首先研究了基于故障物理注入技术的实现方法;然后根据实测数据构建整数编码字典,以此为基础讨论了故障检测率、隔离率和虚警率等指标的预计方法;最后结合电路实例对算法进行了验证。实验结果表明,采用整数编码字典方法进行测试性分析与传统的D矩阵模型算法相比具有更高的故障分辨能力。

非结构化助老助残机械手对目标识别定位系统的研究49-53

摘要：研制了一种非结构化的五自由度助老助残机械手,针对助老助残机械手末端手掌对空间目标物体的定位抓取问题,采用了一种激光引导的双目机器视觉定位和广义回归神经网络求逆解相结合的方法。该方法中,双目机器视觉定位采用双目工业相机,通过阈值分割算法识别激光斑确定目标物体的坐标,再经广义回归神经网络反解出助老助残机械手关节角度。最后通过采集实验数据和理想数据做对比,该方法能够达到较高的定位抓取精度,比较以往的机械手角度反解,该方法不存在无解或多解的情况。

云存储访问控制中的快速属性基加密方案54-60

摘要：密文策略属性基加密（CP-ABE）的特征比较适合用于安全云存储中对数据的访问控制,而单授权中心的CP-ABE中,随着用户属性个数的增加,其计算密钥生成和分发的难度越来越大,不能满足实际应用的需要。针对上述问题,在多授权机构CP-ABE的基础上,引入在线/离线加密和外包解密思想,基于l-BDHI难题提出了多授权机构下快速属性基加密方案。分析表明方案在标准模型下是选择明文攻击安全的,并通过实验仿真对方案性能进行了详细地对比分析,方案在密钥生成时间、加密时间及解密时间方面均具有较大优势,更适合于计算能力受限的云用户。

面向掩星观测的软件接收机设计61-67

摘要：目前,掩星接收机主要采用硬件构造。随着计算机与电子技术的发展,软件接收机以其可重配置、可扩展性强等优点,显现出对掩星观测数据提取,特别是闭环跟踪失锁情况下的开环跟踪算法研究方面的优势。设计了一种应用于获取载波相位观测值的软件接收机,包括软件接收机的设计及掩星观测量的提取。在高度为1.5 km的湖北省九宫山进行了现场验证实验,完成了信号的捕获、闭环跟踪、开环跟踪及载波相位观测值的提取,并与硬件接收机输出的结果进行比对,验证了本软件接收机设计的可行性。

飞机发动机的冲击、漂移故障信号的稀松分离与匹配技术68-72

摘要：为了提高飞机发动机的冲击、漂移故障信号诊断的准确性,提出一种基于逐级正交匹配算法飞机发动机冲击、漂移故障信号的稀松分离与匹配方法。根据冲击、漂移故障分量之间的差异,分别构建对应分量的稀松字典,建立飞机发动机运行信号的稀松分离模型,利用逐级正交匹配算法对信号中的冲击、漂移故障信号进行降噪和分离,获得冲击、漂移信号的特征信息,从而实现飞机发动机的冲击、漂移故障信号的稀松分离与匹配。仿真实验结果表明,改进算法能够对飞机发动机的冲击、漂移故障信号进行准确分离,效果令人满意。

气浮池接触区微气泡粒径及气含率分布实验研究73-78

摘要：气浮技术作为高效清洁的除油工艺,常用于密度相近的液-液两相流或水中悬浮颗粒的分离。作为微气泡的产生及微气泡与油滴等悬浮物质黏附的场所,气浮池接触区水利流动状态下的微气泡粒径及气含率分布对除油效率有着重要影响。实验表明,溶气压力0.34 MPa时微气泡尺寸更小;双释放头能显著提高气含率;接触区宽度较小时,湍动作用加强微气泡聚并严重;表面活性剂浓度能降低表面张力,有效抑制微气泡聚并;最佳浓度为0.5 mg/L时,平均尺寸维持在65~70μm。

贮料材料参数对筒仓水平地震效应的影响研究79-84

摘要：现行规范对于筒仓水平地震作用的计算,是简单地将贮料总质量的80%作为贮料有效质量的代表值,并没有考虑贮料种类的不同对筒仓水平地震作用的影响。有文献指出,规范对于浅仓的水平地震作用的规定过于保守,有进一步进行系统研究的必要。根据一文献中的试验模型建立了相应的数值模型,采用接触算法模拟贮料与结构间的相互作用,将贮料看作成一种连续的理想弹塑性体,采用Mohr-Coulomb屈服准则。针对弹性模量、泊松比和黏聚力3个材料参数,考察筒仓的基底弯矩和基本自振频率两个指标,分析了各材料参数对筒仓水平地震作用的数值结果的影响,并分别与试验值和规范值进行了比较,归纳总结得到了规律性的结论。与试验结果对比,证明数值模拟方法是合理的和可行的。

大底盘双塔结构层间隔震技术的抗震性能分析85-91

摘要：大底盘双塔结构在地震时底盘与上部塔楼连接处的薄弱层易遭到破坏。为解决竖向刚度不均匀造成的地震破坏,采用层间隔震技术,在大底盘与上部塔楼之间设置隔震层,减小传入上部结构的地震作用。运用SAP2000有限元分析软件,建立层间隔震结构和非隔震结构模型,对其进行时程分析。结果表明：隔震结构的加速度幅值,层间位移,底部剪力都相应地减小;隔震结构的变形主要由隔震层承担,隔震结构加速度和层间位移在隔震层处达到最大值,层间剪力在隔震层处大幅度减小,起到了相应的隔震效果,为工程实际提供了理论依据。

含水率对膨胀土力学性质和非等长双排桩支护变形影响分析92-98

摘要：膨胀土的力学性质很不稳定,极易受到水的影响,引起重大工程事故。以成都东郊膨胀土基坑工程为背景,把含水率作为影响膨胀土力学性质和非等长双排桩变形的主要因素;对膨胀土进行室内直接剪切实验,利用Excel对实验数据进行线性回归,分析了含水率对膨胀土抗剪强度τ、黏聚力c和内摩擦角φ的影响规律及原因。结合有限元分析软件MIDAS/GTS对非等长双排桩支护结构进行建模分析,分别讨论了不同内聚力c和内摩擦角φ对桩体最大位移和A、B型桩最大弯矩的影响规律,并给出成都东郊地区膨胀土的建议含水率。

水平加速度下围岩抗力系数敏感性分析99-102

摘要：围岩抗力系数作为隧道设计中的重要参数,一直作为工程界的热点研究问题;但对于高烈度地区和地震活跃地区而言,常规方法测试获得的围岩抗力系数显然是过于理想的。借鉴了地震工程中拟静力分析的方法,将地震力抽象成一个水平加速度,建立了相应的计算模型。通过构建分析参量函数的方法,提取了内部支撑力的量、水平地震加速度、隧道埋深和半径之比、岩土体容重、岩土体黏聚力、岩土体内摩擦角的内部联系关系;将围岩抗力系数和地震加速度作为变量,埋深和半径之比等量为常量,在Bottero和Kummar的研究基础上进行了敏感性分析,获得了在不同条件下围岩抗力系数和地震加速度之间的函数关系。研究对高烈度地区的隧道围岩抗力系数的获取具有重要的帮助意义。

新型多孔水泥基陶粒吸声材料的性能分析103-107

摘要：以黏土质陶粒和42.5级普通硅酸盐水泥作为主要原料,添加一定的辅助材料,研制出一种新型多孔水泥基陶粒吸声材料。经过研究发现：颗粒级配、压缩比、空腔、表面形态、不同安装方法等对该材料吸声性能都有一定的影响。0.5～2.5 mm粒径范围的陶粒,对100～1 800 Hz的降噪效果较好;材料压缩比为1.3时,对100～1 800 Hz的吸声效果较好,其降噪系数为0.55;该材料后面预留50 mm背腔,低频吸声性能得到有效提高;表面处理过的材料,其暴露于声场中的面积增大,对声波具有更充分的吸收。