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关键词： 进气系统噪声   声学拓扑优化   有限元法   一维有限体积法   空气压缩机噪声  

摘要： 重型商用车在现代社会公路运输中的重要地位不言而喻。随着中国汽车产业的发展逐步进入高质量发展的新阶段,各大厂家在重型商用车产品上的竞争逐渐从单一的价格竞争、单一性能指标的竞争走向多元化、智能化、环保化的竞争。重型商用车的NVH(Noise,Vibration,Harshness)性能对提升驾乘体验,提高产品的高端竞争力极为关键。因此,研究和改善重型商用车的NVH性能逐渐被企业界和学界共同关注。 随着重型商用车技术的逐步发展,排气系统对于整车通过噪声与车内噪声的贡献呈逐渐下降趋势,而进气噪声也越发受到研究者的注意。进气系统噪声一方面对整车通过噪声有直接的作用,另一方面进气系统直接与车身相连,同样增加了驾驶室内的噪声。进气系统的噪声成分复杂,既有由发动机气门开闭产生的周期性脉动噪声,又有涡轮产生的湍流噪声,气流经过进气系统产生的次生噪声,与进气系统薄壁件耦合产生的辐射噪声等。从另一个方面来说,进气系统是发动机重要的附件系统,内部工况复杂,进气系统噪声研究也是多物理场耦合的系统问题。为了提高重型商用车进气系统的NVH性能,本文从研究发动机声源的角度入手,开展重型商用车进气噪声的预测与优化研究。论文的主要内容如下: 首先采用一维有限体积法建立发动机和空气压缩机的声源模型,再通过GEM3D对进气声腔进行离散建模,最终建立进气系统的管口噪声预测一维模型。在这个过程中研究进气系统声源提取方法,为后续进一步细化研究进气系统声学特征奠定基础。其次,在这个过程中考察进气系统声腔的声学特性,提高一维进气系统管口噪声建模的准确性。最后,通过对一维模型的噪声数据进行处理,并与目标车型的试验数据进行对比,验证进气系统声源模型和管口噪声预测结果的有效性。 在完成了进气系统的一维管口噪声模型后,为了进一步提高进气系统声腔模型的准确性,建立基于三维的进气系统声腔模型,通过二维吸声壁面模拟声振耦合等因素带来的声能损耗,通过多孔纤维材料模型模拟空气滤清器滤芯对声波的衰减效果。紧接着,搭建进气系统声腔传递损失的试验平台,以验证三维有限元进气系统声腔模型的准确性,为之后的一维/三维混合声学模型奠定坚实的基础。紧接着,将前述的进气系统声源进行提取,并施加在三维有限元进气系统模型上,对进气管口噪声进行更加精准的预测。将一维/三维混合声学模型对管口噪声的预测结果与实车试验进行对比,验证一维/三维混合声学模型的有效性。 通过对进气系统三维声腔的模态研究,确定消声器在进气系统上合理的布置位置。并通过遗传算法对共振式消声器的尺寸进行优化,并通过试验平台对优化后消声器的传递损失性能进行确认。通过仿真的手段,对消声器的安装位置和进气系统的优化效果进行验证。搭建进气系统优化后的试验平台对进气系统的优化效果进行验证。最后为了统一评价指标,通过仿真手段对优化后的进气系统管口噪声进行验证。 在本文的第5章中,为了进一步探索消声器的优化设计方法,研究了消声器拓扑方法,提出了一种基于进化优化(Growth Evolution Structural Optimization,GESO)的算法。详细阐述了该算法的实施过程与优化效果,并将该算法与主流的声学拓扑优化算法进行了对比。研究结果表明,所提出的算法可以减少拓扑优化过程中的迭代步,并保持对消声器内部构型的寻优能力,证明了提出算法的优越性。

关键词： 职业性噪声聋   流行病学   特征   防治  

摘要： 目的 通过分析职业性噪声聋（ONID）诊断病例流行病学特征，为ONID的防治和监管提供依据。方法 收集2015—2023年间由重庆市疾病预防中心诊断的ONID病例的基本信息、接噪工龄、企业情况、诊断结论等资料，进行回顾性调查分析。采用t检验、秩和检验对不同类型样本数据进行比较分析，检验水准α=0.05。结果 2015—2023年间共有717例劳动者申请进行ONID诊断，确诊ONID 378例，以轻度为主（78.31%）。ONID病例数总体呈上升趋势；主要分布在都市区，有346例（91.53%）；男性351例，女性27例，平均发病年龄为（49.3±6.3）岁，不同性别的发病年龄差异有统计学意义（t=3.367,P=0.001），接噪工龄M(P25,P75)为10.0（7.0,17.0）年，不同性别接噪工龄差异无统计学意义（Z=-0.850,P=0.395）；分布的企业类型以私营企业为主，有271例（71.69%）；企业规模以中型、小型企业为主，共291例（76.99%）；分布行业以制造业为主，有337例（89.15%）。339名不能诊断为ONID的原因主要是纯音听阈检查结果未达职业性噪声聋诊断标准，有198例（58.41%）。结论 重庆市疾病预防控制中心新确诊的ONID病例数总体呈波动性上升趋势，出现区域性、行业性聚集的特征，需加强监督与管理力度，保护职业人群健康，预防ONID的发生。

关键词： 输入噪声   非线性系统   噪声统计特性未知   粒子滤波   锂电池SOC估计  

摘要： 随着工业系统复杂度的持续增长,系统对状态估计精确的需求也不断提高。由于系统状态及其输入往往受到随机噪声和建模误差等不可预测因素的影响,对系统状态实现准确估计就成为信号处理领域面临的重要挑战。因为粒子滤波在处理非线性和非高斯问题上具有较大的优势,所以该算法被广泛应用于多个领域。然而,传统的粒子滤波未考虑输入噪声对状态估计的影响,且估计性能高度依赖于噪声统计特性的先验知识,对受输入噪声干扰和噪声统计特性无法准确建模的工业系统状态难以实现高精度估计。因此,本文围绕此类问题展开研究,主要研究工作如下: (1)针对系统状态受输入随机噪声干扰而产生估计偏差的问题,本文提出了一种考虑输入噪声的粒子滤波算法。在重要性概率密度函数构建时融合了输入噪声的概率分布,通过对输入噪声影响下的粒子滤波进行推导和重构,提出了一种改进粒子滤波算法。该算法能够有效抵消输入噪声对系统状态估计的影响,从而解决了输入随机噪声影响下状态估计结果不准确的问题。最后通过对比本文所提算法与传统粒子滤波两种算法在不同噪声和不同维度模型情况下的仿真结果验证所提算法的有效性。 (2)针对输入量包含统计特性未知噪声情况下的状态估计问题,本文提出了基于输入集员估计的粒子滤波算法。通过结合输入噪声与过程噪声的椭球集合形成新的预测椭球集合,再将其更新得到系统状态椭球集合,并构造系统的重要性概率密度函数,然后从中抽取粒子,得到系统的最终状态估计值,有效地解决了输入噪声统计特性未知的粒子滤波粒子抽取困难的问题。通过对不同系统模型和影响噪声进行仿真,结果表明所提算法具有良好的鲁棒性和估计精度。 (3)将上述两种改进的粒子滤波算法应用到锂电池电荷状态(State of Charge,SOC)估计实验中进行验证。该实验选择二阶RC模型作为锂电池SOC估计的等效电路模型,在多种噪声环境下对锂电池SOC进行状态估计,实验结果表明,所提算法在锂电池SOC估计实际应用实验中具有较好的估计性能,估计结果优于传统的粒子滤波,能够准确估计电池的电荷状态。

关键词： 可溶性微针   水凝胶微针   纳米药物   耳聋   豚鼠  

摘要： 研究背景:耳聋作为耳科学常见疾病之一,是指患者的听力严重受损或完全丧失,约90%属于感音神经性聋(Sensorineural hearing loss,SNHL),而噪声性聋是其主要类型之一。研究表明,地塞米松在治疗噪声性聋方面具有一定的疗效,但是其局部应用存在一些问题,如药物浓度不均匀、药物不耐受等。微针透皮给药作为一种新型的局部给药方式,能在无创的情况下穿透皮肤角质层,将药物直接递送至靶向部位,避免了肝-肠循环,具有刺激小、渗透性好、药物负载高等优势。纳米药物是利用纳米量级的微观颗粒,把药物包裹于纳米颗粒中,能提高药物的溶解度、保护药物不被破坏、延长药物的释放时间。 研究目的:本研究将微针技术与纳米药物相结合,制备出负载地塞米松纳米药物的可溶性微针及水凝胶微针贴片,通过建立噪声性耳聋豚鼠模型,使用微针贴片给噪声性耳聋豚鼠进行治疗,通过组间比较来评估不同类型微针在噪声性耳聋豚鼠中的治疗效果,为耳聋治疗提供新的治疗策略和方法。 方法:本实验分为两部分:(1)制作并评估微针贴片;(2)后续的动物实验验证。在第一部分,选取常用的微针材料,利用PDMS凹模及双重乳化挥发法制备出可溶性微针及水凝胶微针,使用扫描电镜观测微针贴片及纳米微球的形貌,使用纳米粒度与zeta电位分析仪分析纳米药物微球的粒径,使用高效液相色谱仪监测纳米微球及微针贴片的药物含量情况,同时观测两种类型微针的溶解性及皮肤测试。在第二部分,于西安交通大学实验动物中心随机挑取60只健康成年豚鼠,对这些豚鼠进行听性脑干诱发电位(Auditory brainstem response,ABR)、畸变产物耳声发射(Distortion product Otoacoustic emission,DPOAE)检测,排除听力异常的豚鼠,将剩余的豚鼠分为噪声干预组和对照组,造聋结束后检测噪声干预组和对照组的豚鼠听力:造聋模型有效。后续实验将噪声干预的豚鼠分为可溶性微针治疗组、可溶性微针对照组、水凝胶微针治疗组、水凝胶微针对照组;将无噪声干预的对照豚鼠作为空白对照组。各组通过其对应的微针贴片给予豚鼠耳后贴附治疗:7天和14天后检测豚鼠听力,观察治疗14天后豚鼠耳蜗毛细胞的病理损伤情况。同时,我们也制备负载罗丹明B药物微球的可溶性微针及水凝胶微针,分别进行耳后贴附,14天后利用荧光扫描显微镜观察豚鼠耳蜗内荧光沉积情况以模拟地塞米松的吸收情况(两者均为小分子、吸收曲线相似)。 结果:1、治疗14天时,负载纳米药物的可溶性微针对噪声性耳聋豚鼠听力的改善程度更为明显,而水凝胶微针的治疗效果稍差。而在不负载药物的情况下,两种类型微针均不会对噪声性耳聋豚鼠的听力造成进一步的损伤。2、用负载罗丹明B(与地塞米松均为小分子、吸收曲线相似)的可溶性微针及水凝胶微针分别对豚鼠进行耳后贴附,14天后可观察到豚鼠耳蜗切片均可见红色荧光,表明罗丹明B经过微针透皮给药能输送至耳蜗,并在耳蜗内沉积。 结论:1、药物能以微针透皮给药的方式进入耳蜗。2、负载地塞米松药物微球的可溶性微针及水凝胶微针均对噪声性耳聋豚鼠有治疗前景,其中,可溶性微针的疗效可能更好。3、水凝胶微针具有更稳定的性质,主要表现为耐储存、穿透力更强、使用中不易折断;而可溶性微针在储存时容易吸收空气中的水分,其针体相对容易弯曲、易变形、且穿刺力差。

摘要： 近年来，随着陆地资源的逐渐匮乏，人类开始将目光投向海洋。科技的发展使得人类开采海洋资源的能力日益增强，但同时给海洋带来的噪声也大幅增加。有研究显示，仅仅是航船，就使航道上的低频噪声音量提高了32倍。海洋噪声会对许多动物群体产生影响。海洋动物会对声音作出反应并快速离开，因此噪声可能促使它们离开栖息地，被迫进入不易生存的区域。

关键词： 肿瘤细胞生长模型   高斯白噪声   Lévy噪声   时滞   稳态概率密度  

摘要： 文章在研究肿瘤细胞生长模型的动力学特性时,同时引入随机噪声和时间延迟两个影响因素.首先介绍肿瘤细胞生长模型的确定性方程以及高斯白噪声、Lévy噪声共同作用下的时滞肿瘤细胞生长模型,然后通过Janicki-Weron算法生成Lévy噪声序列,并利用四阶随机Runge-Kutta算法对系统的稳态概率密度曲线进行模拟,最后分别分析了时滞和两种不同类型噪声对系统的影响.结果表明:两种噪声均可以促进系统状态的转变即产生相变现象,并起相反的作用;时滞、高斯白噪声强度的增加有利于促进系统的痊愈,Lévy噪声强度、稳定性指标、偏斜参数的增加则会诱导系统产生病变.