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关键词： 灌溉系统   高效能设计   通信控制优化   网络架构   决策准确率  

摘要： 以进一步提升农业自动化灌溉系统的作业效率为研究目标,选取其核心结构组件布局作为研究对象,基于通信控制优化理念展开高效能设计研究。结合自动化灌溉系统的运行机理,从通信网络架构分层角度入手,建立灌溉系统参数计算处理模型。针对系统软件控制和硬件配置完成优化,选定灌溉作物进行灌溉试验,结果表明:此通信网络架构理念下的控制优化布局,可实现灌溉系统的响应准确率与决策准确率同步提升,系统运行稳定有效;整体系统的灌溉效率可达94.55%,满足智能化灌溉控制设计要求,具有很好的应用推广价值。研究结果对于灌溉系统向智能化精准化提升有较好的启示意义。

关键词： 拖拉机发动机   双回路速度跟踪控制   扭矩管理系统   多工况需求   参数配置  

摘要： 随着拖拉机发动机控制系统的复杂性在不断增加,拖拉机发动机扭矩管理系统需要满足多种工况需求,配备多种传感器和执行器,同时具备高效能和燃油经济性。为此,设计了基于双回路速度跟踪控制的拖拉机发动机扭矩管理系统,通过两个回路实现对发动机扭矩的精确控制,其中一个回路用于速度跟踪,另一个回路用于调节发动机扭矩。通过精确的速度控制和扭矩管理,系统可以在不同工况下实现高效的能量利用和优化的运行性能。试验结果表明:系统能够有效地实现发动机扭矩的准确控制,提高了拖拉机的整体性能和燃油经济性。研究结果旨在改进拖拉机发动机控制系统的性能,提高其适应多种工况的能力,并实现更高的燃油经济性。

关键词： 拖拉机发动机   音频信号   特征提取   模态分解  

摘要： 拖拉机发动机是保证拖拉机正常运行的关键部件,目前主要采用振动信号开展发动机故障预测与状况识别。为此,提出了一种基于GRU的循环神经网络模型,通过对拖拉机发动机在不同作业条件下产生的音频信号进行分析,提取Mel作为主要特征,构建基于音频特征的拖拉机发动机状况识别系统。预测结果表明:系统能够准确地识别发动机的正常运行状态和不同类型的故障状况,对拖拉机发动机异常的识别率可以达到97.15%。研究结果可以提高拖拉机的运行安全性和可靠性,减少故障停机时间,提高农业生产效率。

关键词： 金属有机框架材料   骨组织工程   骨修复   骨感染   关节炎   骨肿瘤   MOFs  

摘要： 背景:金属有机框架材料因其可调节的孔隙率、较大的表面积、生物相容性良好和结构多样等独特的性质在骨组织工程和骨疾病治疗中展现出巨大的应用前景。目的:综述金属有机框架材料在骨修复、关节炎、骨感染和骨肿瘤中的研究进展、运用及优缺点,为后续研究提供参考及策略。方法:检索Web of science、Pub Med和中国知网数据库,英文检索词为“Metal-Organic Frameworks,MOFs,Orthopedics,Bone Repair,Bone Regeneration,Orthopaedic Applications,Bone Tissue Engineering,Bone Infection,Arthritis,Bone Tumor,Osteosarcoma”,中文检索词为“金属有机框架,骨科,骨修复,骨再生,骨科应用,骨组织工程,骨感染,关节炎,骨肿瘤,骨肉瘤”,检索了2015-2023年的相关文献。根据纳入与排除标准对所有文献进行初筛后,最终纳入72篇文章进行综述。结果与结论:(1)在促进骨修复过程中,金属有机框架材料中的金属离子中心能够激活相应信号通路,从而通过促进成骨基因的表达、抑制破骨细胞、促进血管生成、加速骨矿化进程4个方面促进成骨,因此,以钙、锶、钴、铜和镁离子等金属离子作为金属中心的金属有机框架材料在改善骨缺损植入物的性能方面具有很大潜力。(2)以锌/钴金属有机框架为代表的金属有机框架材料能发挥类细胞保护酶的活性,清除活性氧,促进软骨再生,与天然酶相比具有不易失活和更好的稳定性等优势。(3)锌基金属有机框架材料凭借宽带隙、光生载流子的有效分离迁移以及高稳定性的特点,在光催化领域表现出色,广泛用于细菌及肿瘤细胞的杀灭。(4)双金属金属有机框架材料由于额外金属的掺杂,导致结构性能发生优化而具有关键优势,例如锌/镁金属有机框架74具有更高的稳定性进而实现持续抗菌,钽/锆金属有机框架光吸收能力及光催化效率的增加,成为了放疗增敏剂。(5)然而,金属有机框架材料在临床应用中仍面临诸如药物释放的不确定性、生物体内安全性及长期存在可能诱发的免疫反应等挑战.

关键词： 腹壁缺损   疝修复补片   聚丙烯   抗菌补片   疝气   不可吸收补片   可吸收补片   复合补片  

摘要： 背景:与传统的缝合方式相比,采用补片修复腹壁缺陷的无张力疝修补手术能有效减少术后疼痛和疝气复发率,已经成为近年来治疗腹疝的首选方法。目的:归纳总结不同疝修复补片在应用过程中的优缺点。方法:以“腹壁缺损,疝气补片,疝气治疗”为中文检索词,以“abdominal wall defect,hernia patches,hernia treatment”为英文检索词,分别检索中国知网、谷歌学术和PubMed数据库,检索时限主要为2018年1月至2024年2月,同时采用少数经典的早期文献以概述疝修复补片的发展历程,通过阅读题目和摘要进行初步筛选,排除与疝修复材料相关性较低的文献,最终纳入90篇文献进行归纳总结。结果与结论:根据制备材料的不同可以将疝修复补片分为不可吸收人工合成补片、可吸收人工合成补片、天然高分子补片和复合补片。不可吸收补片具有较高的机械强度,有益于疝气区域的组织愈合,但体内长期存在的补片可能会引发身体的免疫反应,导致炎症和疼痛。可吸收人工合成补片与天然高分子补片具有良好的组织相容性、降解性,但机械强度不稳定。复合材料补片继承了传统不可吸收补片优良的机械性能,同时通过可吸收部分的设计降低了一些并发症发生的风险。在疝修复补片的后续研究中,科研人员应重点关注如何将新技术与复合补片结合起来,形成多功能的疝修复补片。

关键词： 脑卒中   上肢   运动功能   注意力   相关性分析  

摘要： 背景上肢运动功能障碍是脑卒中后常见的功能障碍,注意力可能对上肢运动功能的恢复有影响,但目前上肢运动功能与注意力的相关性研究证据较少。目的探索脑卒中后上肢运动功能与注意力的相关性,为临床解决上肢功能康复问题提供新的思考角度。方法选取2023年3—10月在全国26家单位康复医学科住院的脑卒中患者480例为研究对象。采用Fugl-Meyer上肢运动功能评分(FMA-UL)和蒙特利尔认知评估量表(MoCA)分别评估患者上肢运动功能和注意力,采用Pearson相关性分析探究FMA-UL总分与MoCA中注意力评估项目得分的相关性。结果480例患者中有105例没有完成完整的评估,最终纳入脑卒中患者375例;平均FMA-UL总分(31.26±22.49)分;平均MoCA-注意力部分总分(4.74±1.60)分;平均注意-数字顺背/倒背任务得分(1.62±0.63)分;平均注意-读到1敲一下桌面任务得分(0.74±0.45)分;注意-100连续减7任务得分(2.39±0.95)分。男性患者FMA-UL总分高于女性(P<0.05)。全部患者的FMA-UL总分与MoCA-注意力部分总分、注意-数字顺背/倒背任务得分、注意-读到1敲一下桌面任务得分、注意-100连续减7任务得分均呈正相关(r值分别为0.226、0.146、0.195、0.182,P<0.05);男性患者的FMA-UL总分与MoCA-注意力部分总分、注意-数字顺背/倒背任务得分、注意-读到1敲一下桌面任务得分、注意-100连续减7任务得分均呈正相关(r值分别为0.236、0.128、0.213、0.197,P<0.05)。结论脑卒中后上肢运动功能与注意力具有相关性且呈正相关,其中持续性注意力与上肢运动功能的相关程度较高,注意力的广度与上肢运动功能的相关程度较低。按照性别分组后,男性患者的上肢运动功能与注意力相关性同上,而女性患者的上肢运动功能与注意力相关性不显著,性别可能对上肢运动功能和注意力的相关性存在影响。

关键词： 高架设施栽培装置   水力循环   优化设计  

摘要： 高架设施栽培模式提升了温室作物的产量和质量。为此,针对固定式高架设施遮荫问题,通过测定30°、40°、50°、60°等不同角度栽培装置的光照遮阴变化情况,确定了基于光照因素的最优高架栽培架式角度为50°。为了解决固定式高架设施角度过大、底层作物光照不足等问题,利用温室控温管路系统中水的压力,创新设计了一种以水轮机为动力的自动循环高架装置,分析了结构组成及工作原理,采用SolidWorks软件设计了三维模型。同时,通过Fluent模拟分析不同型号叶轮作用下的水力压力和速度变化,确定了双列直线型六叶轮为最优叶轮选型。装置是以水力产生动力使栽培槽围绕支架匀速转动,为高架设施架式设计提供一种新思路,在创造良好光照条件的同时减少能源的消耗,具有较高的经济效益,在实际生产中具有一定的推广应用价值。

关键词： 拖拉机   车身   轻量化   阻尼减振   环保  

摘要： 由于农业生产环境恶劣,拖拉机在使用过程中振动和车内噪声对驾驶员的舒适性和工作效率产生负面影响,而阻尼材料能够将振动能量转化为其他形式的能量,从而减少振动的幅度和传递,同时也可以在不减少机械结构强度和稳定性的前提下减少结构质量。为此,以拖拉机车身轻量化设计为研究对象,提出一种新兴液态可喷涂型阻尼隔音材料(Liquid Apply Sound Deadener,LASD),探讨了轻量化设计在减振性能和结构强度之间的平衡,并基于拖拉机车身静态刚度、动态刚度和侧面碰撞安全性能,采用近似模型优化方法进行轻量化设计。结果表明:采用阻尼减振材料可以显著降低拖拉机车身质量4.2%,显著降低拖拉机车身的振动幅度,并改善驾驶员的舒适性和工作效率。研究结果可为提高农业机械性能和驾驶员舒适性提供一种有效途径,具有实际应用前景。

关键词： 轻度认知障碍   姿势控制   空间工作记忆   前运动皮质   辅助运动区   功能性近红外光谱  

摘要： 背景:轻度认知障碍老年人由于认知功能下降,姿势控制能力下降,易发生跌倒。双任务范式由于更贴近日常生活,常被用于评估姿势控制能力,但以往对于轻度认知障碍老年人的认知与姿势控制双任务研究主要探讨姿势控制的外在表现特征,中枢神经机制的直接证据依然缺乏。目的:探讨轻度认知障碍老年人在执行站立姿势控制-空间工作记忆双任务时大脑躯体感觉运动皮质激活特征。方法:采用蒙特利尔认知量表(MoCA-B)筛选受试者,共纳入轻度认知障碍老年人16人、认知功能正常老年人17人,进行5种任务测试,分别为空间工作记忆(SIT)、双足平衡站立(SD)、Romberg站立(SR)、双足平衡站立-空间工作记忆双任务(DD)、Romberg站立-空间工作记忆双任务(DR);同时使用功能性近红外脑成像系统和三维测力台收集躯体感觉运动皮质(20个通道)的血液动力学、足底压力中心(COP)摆动轨迹数据。结果与结论:①在Romberg站立、双足平衡站立-空间工作记忆双任务、Romberg站立-空间工作记忆双任务下,轻度认知障碍老年人前后、内外方向足底压力中心位移均显著大于认知功能正常老年人(P<0.05);②在双足平衡站立-空间工作记忆双任务下,轻度认知障碍老年人15通道(右侧前运动皮质/辅助运动区)的氧合血红蛋白变化量值显著大于认知功能正常老年人(P<0.05);在Romberg站立-空间工作记忆双任务下,轻度认知障碍老年人15,17通道(右侧前运动皮质/辅助运动区)的氧合血红蛋白变化量值均显著大于认知功能正常老年人(P<0.05);③在Romberg站立-空间工作记忆双任务下,轻度认知障碍老年人内外方向足底压力中心位移与15通道的氧合血红蛋白变化量存在显著正相关(r=0.659,P<0.05),认知功能正常老年人内外方向足底压力中心位移与15通道的氧合血红蛋白变化量存在高度正相关(r=0.840,P<0.05)。结果表明,与认知功能正常老年人相比,轻度认知障碍老年人在站立姿势控制-空间工作记忆双任务中站立姿势控制能力较弱,右侧前运动皮质与辅助运动区激活水平更高,更多的脑资源用于侧向姿势控制,可能是轻度认知障碍老年人认知衰退导致站立姿势控制能力变弱的大脑补偿机制。

关键词： 掺杂   界面性能   复合材料   第一性原理  

摘要： 为了研究金刚石/铜复合材料界面性能,采用基于密度泛函理论的第一性原理方法计算了Si和Ga原子掺杂金刚石/铜界面结构形成能、态密度、电荷密度.结果表明:形成能越低掺杂的界面结构越稳定,所以Si原子掺杂间隙2位置的金刚石(100)/铜(111)界面模型最稳定(-7.339 eV),Si原子掺杂第一层Cu原子位置金刚石(111)/铜(111)界面最稳定(-2.846 eV),Ga原子掺杂间隙1位置的金刚石(100)/铜(111)界面模型最稳定(-5.791 eV),Ga原子掺杂第一层Cu原子位置金刚石(111)/铜(111)界面最稳定(-0.895 eV).由于Si-Ga原子共掺杂金刚石(100)和铜(111)界面形成能降低(Ef=-13.259 eV),费米能级处态密度有所增加(7.578 electrons/eV),电子转移形成键合,Si-Ga原子共掺杂金刚石(100)/铜(111)间隙位置的界面最稳定.因此Si-Ga原子共掺杂是提高金刚石/铜界面界面性能的有效手段.