高频聚焦超声声场和温度场的仿真研究*

为探究临床常用的7 MHz高频聚焦超声在多层生物组织中的声传播以及毫秒级时间内的生物传热规律问题,基于Westervelt方程和Pennes传热方程,使用有限元方法建立高频聚焦超声辐照多层组织的非线性热黏性声传播及传热模型。首先分析了线性模型和非线性模型之间的差异,然后在非线性模型下探究换能器的参数对声场和温度场的影响。仿真结果显示：在7 MHz频率下,当换能器输出声功率超过5 W时,声波传播的非线性效应不可忽视(p <0.05);当声功率从5 W增大到15 W时,非线性模型与线性模型预测的温度偏差从20%增加到34.703%;高频聚焦超声波的非线性行为比低频更加显著,基频能量向高次谐波转移的程度增大,声功率为10 W和15 W时4次谐波与基波之比分别达到7.33%和12.12%;高频换能器参数的改变对组织中声场和温度场分布的影响较大,换能器焦距从12 mm减小到11.2 mm,焦点处最高温度增加了77%。结果表明,7 MHz聚焦超声的非线性声传播需要考虑到4次谐波的影响。该文提出的多层组织非线性仿真模型可为高频聚焦超声换能器参数优化及制定安全、有效的术前治疗方案提供理论参考。     

新型DCS教学仿真软件的开发与应用

将工业上使用的集散控制系统（DC8）开发为新型的教学仿真软件。分析该软件在通用PC机上的建模组态和PID参数整定的仿真实验结果,为教学提供全新的数字PID参数整定的仿真实训环境。     

Two-parameter logistic模型的Gibbs抽样敏感度分析——基于Pólya-Gamma分布

项目反应理论（item response theory,IRT）在教育与心理测量中有着重要的应用价值,其主要针对被试者的能力及被试者对测试项目的“正确作答概率”进行建模。主要讨论了两参数logistic项目反应理论模型（two-parameter logistic item response model,2PL）下基于PólyaGamma分布的Gibbs抽样方法的贝叶斯估计效果。针对2PL模型,通过Monte Carlo模拟研究了基于Pólya-Gamma抽样方法的估计效果,并讨论了该抽样方法针对不同先验的敏感度。在模拟实验中,具体讨论了测验长度、被试样本及先验分布等因素,最终汇报了2个统计量——偏差（BIAS）和均方根误差（root mean squared error,RMSE）来检验参数的估计效果。模拟分析表明,基于Pólya-Gamma的抽样方法的参数估计结果是比较准确的。     

基于拓扑网络算法的煤矿瓦斯爆炸风险度量

为有效预防煤矿瓦斯爆炸事故,对瓦斯爆炸风险进行量化分析。首先,通过分析2010—2020年152起瓦斯爆炸事故调查报告,基于层次全息建模方法识别出67个风险因素,提取出214条事故链,构建瓦斯爆炸风险演化路径;然后将迭代加权思想与设计结构矩阵相结合,提出改进集成风险传播法,计算风险演化过程中风险的直接和间接传播概率;在此基础上,将风险因素作为网络节点,因素之间的影响关系作为网络边,构建瓦斯爆炸风险拓扑网络度量模型,并运用Gephi 0.9.2软件分析计算网络拓扑参数,实现风险演化过程中的累积风险可视化。结果表明：煤矿瓦斯爆炸风险拓扑网络呈现明显小世界网络特征,聚集程度偏低而演化性较强;识别出最短风险演化路径7条,关键性风险节点包括施工操作不当、风量不足、瓦斯异常涌出;初始风险因素不同,在风险演化过程中路径不同,风险权值也存在差异,且在风险演化过程中存在风险损失现象。研究结果为煤矿瓦斯爆炸风险评估提供理论依据,对预防瓦斯爆炸事故发生具有现实意义。     

基于正交试验法的柔性风选机参数优化研究

为提高膨胀烟丝的质量,减少烟丝消耗,采用正交试验法对柔性风选机的关键工艺参数进行试验研究。采用直观分析法和方差分析法对试验结果进行分析,以确定风选机较佳的工艺参数。结果表明,导向板角度(刻度)为57、风机频率为36Hz、侧向档板高度(刻度)为11时,膨胀烟丝的梗签及湿团烟丝的剔除效果较好,风选后膨胀烟丝的含梗签率由0.57%降为0.35%。     

基于FLUENT的垃圾热解气MILD燃烧研究

随着社会经济发展,我国各类垃圾产量显著增加,新型热解法处理的垃圾热解气高效清洁利用研究相继开展.本研究采用FLUENT软件对垃圾热解气在燃烧器中的低氧稀释混合(MILD)燃烧状况进行数值模拟,研究了燃料喷管孔径、空气喷管孔径、燃料喷管和空气喷管间距、空气喷管分布以及热值波动对燃烧室内燃烧及NO排放的影响.结果表明:空气...     

古沙漠沙丘形态定量重建研究

古沙丘定量形态学研究可有效填补古沙漠内部沉积架构和时空演化模型定量数据约束的欠缺,为探究古沙漠沉积机制及对比标准提供新的研究思路,同时可对定量重建古风场等古气候、古地理研究提供重要支撑.本研究以古沙漠沙丘为研究对象,通过综述现代沙丘形态学参数体系及相互关系,"将今论古",在前人研究成果的基础上,结合古沙漠地层沉积特征,...     

基于正交试验法整定主动悬架PID控制器参数

针对主动悬架PID控制器参数整定问题,运用Matlab/Simulink软件搭建基于PID控制策略的汽车1/4主动悬架模型以及路面时域模型,以整定PID控制器的P参数为例,通过设计寻取轮胎动载荷最小极差值的正交试验与结果分析,得到了单一评价指标下的P参数相对最优值与相对最优区间,达到了提升汽车平顺性能的目的。