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期刊信息/Journal information
科学技术与工程
科学技术与工程

明廷华

旬刊

1671-1815

ste@periodicals.net.cn

010-62103284

100081

北京市海淀区学院南路86号

科学技术与工程/Journal Science Technology and Engineering北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊向社会介绍科技界、工程界进展情况和为科学家、工程技术专家开展学术交流服务的一份学术性、知识性和动态性杂志。主要内容包括科学技术发展前景和重大建设工程进展情况,科学技术与工程方面的新成果、新知识、科技界和工程界的热点问题等。适合科技工作者、工程技术专家、领导同志、管理干部和图书资料馆(室)订阅。
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    影响肝功能衰竭患者短期预后的多因素分析及其与年龄的交互作用对预后影响

    王雅豪史东阳肖玲燕郑以山...
    1418-1424页
    查看更多>>摘要:为探究肝功能衰竭患者短期预后的影响因素并初步探讨年龄与相关因素交互作用对预后的影响.通过回顾南京中医药大学附属南京医院2020 年6 月—2022 年5 月收治的肝功能衰竭患者作为研究对象,采集患者入院时人口学特征、并发症、住院期间实验室检查指标,采用单因素、二元Logistic回顾分析研究影响肝衰患者预后的相关因素,采用受试者工作特征曲线(ROC)评估模型效能,采用R语言分析年龄与独立危险因素的交互作用对预后影响.结果表明:共纳入 371 例患者,治疗2 周预后良好组257(69.27%),预后不良组114(30.73%),单因素筛选可能的影响因素有:并发症数量、肝性脑病、胆汁酸最低值、胆汁酸变化率、直接胆红素最低和最高值、直接胆红素变化率、肌酐、尿素氮(P<0.1),二元Logistic回归分析结果发现并发症数量[1.287(95%CI:1.049~1.58),P =0.016]、胆汁酸最低值[1.007(95%CI:1~1.013),P =0.007]及直接胆红素最小值[1.008(95%CI:1.001~1.014),P =0.015]、肌酐[1.008(95%CI:1.001~1.016),P =0.028]、CRP[1.012(95%CI:1~1.025),P =0.047]以及肝性脑病[4.509(95%CI:2.469~8233),P<0.001]为肝衰患者的独立影响因素(P<0.05),ROC曲线显示并发症数量临界值2.5 个,AUC 0.713(95%CI:0.656~0.771)、胆汁酸最低值临界值 57.8 μmol/L,AUC 0.607(95%CI:0.546~0.668)、直接胆红素最低值临界值 71.05 μmol/L,AUC 0.705(95%CI:0.648~0.762)、肌酐临界值77.5 μmol/L,AUC 0.585(95%CI:0.522~0.649)、CRP临界值22.99 mg/L,AUC 0.550(95%CI:0.484~0.615),联合预测因子ROC曲线下面积AUC 0.809,敏感性为66.7%,特异性为83.7%,年龄与胆汁酸最低值、直接胆红素最低值及肝性脑病对预后影响存在协同作用.可见基于肝衰竭患者并发症数量、胆汁酸最低值、直接胆红素最低值,肌酐及肝性脑病构建的Logistic回归模型具有较好的预测分类能力,具备高龄和高胆汁酸、高直接胆红素最低值、高肌酐及肝性脑病阳性因素的患者不良预后风险的概率可能更高.

    肝衰竭预后影响因素回归模型交互作用

    基于主成分分析的果蝇算法优化支持向量机回归的红枣产量预测

    李晋泽赵素娟李宁李俊成...
    1425-1432页
    查看更多>>摘要:随着大数据技术和人工智能的快速发展,针对当前红枣产量预测模型精度低、模型优化时间过长等问题,以山西省1993-2020 年的红枣产量及17 个维度的因素作为基础数据,提出一种基于主成分分析的果蝇算法优化支持向量机回归(princi-pal component analysis-fruit fly optimization algorithm-support vector regression,PCA-FOA-SVR)的红枣产量预测模型.首先利用主成分分析(principal component analysis,PCA)对数据进行降维处理,以5 维的指标作为输入变量,产量作为输出变量;其次以支持向量机回归(support vector regression,SVR)为基础模型,利用果蝇优化算法(fruit fly optimization algorithm,FOA)对SVR参数惩罚因子c和核函数参数g进行寻优,构建PCA-FOA-SVR模型.对试验结果进行验证.发现PCA-FOA-SVR的均方根误差(root mean square error,RMSE)、平均绝对误差(mean absolute error,MAE)、决定系数R2分别为3.11、3.01、0.96,SVR的各指标分别为5.33、4.07、0.9,分别提高了41.7%、26%、6.7%,最后通过GM(1,1)对各维度的数据进行预测,利用PCA-FOA-SVR模型对未来10 年山西省红枣产量进行预测,结果显示在2025 年红枣产量会达到一个峰值,对后续相关研究提供了一定的科学依据.

    红枣产量预测支持向量机回归(SVR)果蝇算法(FOA)主成分分析(PCA)

    双腹板工字型GFRP腰梁机械连接力学性能试验研究

    郝增明王忠胜白晓宇章伟...
    1433-1439页
    查看更多>>摘要:为深入研究双腹板工字型玻璃纤维增强复合材料(glass fiber reinforced polymer,GFRP)腰梁机械连接节点的力学性能,基于无连接和有机械连接2 种类型GFRP腰梁的静载试验,分析双腹板工字型GFRP腰梁在三分点对称加荷下的受力特征,明确2 种类型腰梁的极限状态和破坏形式.结果表明:GFRP 腰梁采用双腹板工字型截面型式,截面的最大应力为183 MPa,是GFRP腰梁纵向抗拉强度的62%,纵向抗压强度的73%(容许压缩承载力的205%),可以使GFRP材料强度得到充分发挥,腰梁稳定性能良好;GFRP腰梁容易出现局部破坏,首先在翼缘板处发生局部失稳,随即引起腹板产生屈曲破坏,翼缘和腹板连接处出现面层剥离和鼓起,腰梁连接处增设的缀板和螺栓可有效地抑制该局部破坏变形;采用螺栓机械连接并在连接处增设同材质缀板,可降低螺栓钻孔对梁体本身截面的削弱作用,使GFRP腰梁的刚度和极限承载能力分别提高17.9%和44.9%,是GFRP腰梁的合理连接方式.研究成果可为GFRP腰梁的推广应用提供参考和借鉴.

    玻璃纤维增强复合材料(GFRP)腰梁机械连接静载试验力学性能破坏形式

    基于改进NGO算法的煤体应力反演

    胡坤王阳刘心强李彦忠...
    1440-1447页
    查看更多>>摘要:大直径钻孔卸压是防治煤矿冲击地压的有效手段之一,研究钻进过程煤体应力的变化情况对防止冲击地压有重要意义.目前关于钻进参数与煤体应力的关系模型研究较少且精度有限,对此提出一种基于北方苍鹰优化算法(northern gos-hawk optimization,NGO)与支持向量回归(support vector regression,SVR)的PSO-NGO-SVR煤体应力反演模型.首先,该模型在NGO种群初始化阶段引入Tent混沌映射,并将粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)的优势融入到北方苍鹰算法中,使改进后的北方苍鹰算法拥有更好的性能;接着,使用改进后的北方苍鹰算法对支持向量回归中的超参数迭代寻优;最后,以迭代后的最优超参数建立模型.结果表明:改进后北方苍鹰算法的敛速度和收敛精度有较大提升,PSO-NGO-SVR煤体应力反演模型拥有较高精度.

    北方苍鹰算法支持向量回归(SVR)粒子群优化(PSO)应力反演

    致密油藏驱渗结合采油可行性研究

    彭岩王一博雷征东王笑涵...
    1448-1458页
    查看更多>>摘要:致密油藏孔喉较小而渗吸作用显著,为提高致密油藏水驱效率,提出驱渗结合采油方法,同时利用驱替与渗吸作用.为验证该方法的可行性与主控因素,在水驱模型的基础上,考虑了渗吸作用,并基于实验数据特征建立了渗吸项模型,建立了驱渗结合采油数值模拟模型.结果表明,渗吸作用有效增加了注入水的波及面积,有效置换出基质中的原油,提升了采油效率;主控地质因素包括基质/裂缝孔隙度、渗透率和渗吸经验参数,主控工程因素包括注水压力、裂缝间距和半长;现场应用表明相较水驱方式,驱渗结合采油的日产油速度提高了约1 倍,受效时间约为 200 d,提高累产约为 340 t,说明驱渗结合采油工艺可有效提高中国致密油藏的采收率,所建模型可用于驱渗结合采油的优化设计.

    致密油藏水驱渗吸增产机理渗吸模型

    基于低场核磁共振技术的致密砂岩气藏防水锁作用机理研究

    马伟云黄凯王鹏杨帆...
    1459-1470页
    查看更多>>摘要:致密砂岩气藏孔隙度、渗透率较低,微观孔喉尺度细小,在生产及压裂过程中极易产生水锁伤害.为开展致密储层防水锁作用机理研究,将常规岩心自吸实验、防水锁剂抑制水锁伤害实验与低场核磁共振技术(nuclear magnetic resonance,NMR)相结合,从微观角度揭示致密砂岩储层微纳米级孔喉中的防水锁作用机理,为致密砂岩气藏防水锁相关研究提供理论依据.结果表明:加入防水锁添加剂后,流体表面张力下降,接触角增大,自吸速率变慢,渗透率有一定程度恢复;在此基础上,通过核磁共振T2谱从微观角度评价缓慢自吸阶段液体在不同孔喉尺度范围内的液相水锁滞留现象,其中加入防水锁添加剂后在自吸20h时在较小孔喉处自吸液相平均占比为38.61%,整体孔喉平均液相占比为35.79%.而在未加入防水锁试剂的样品中在自吸20h时在较小孔喉处液相占比为67.48%,整体孔喉占比为54.52%;通过防水锁剂抑制水锁伤害实验得出,加入防水锁剂后渗透率恢复程度在15.38%~20.19%,整体液相滞留占比平均下降幅度在10.73%.防水锁剂有效地降低较小孔候处液相滞留占比,降低流体表面张力以及增大岩心疏水性能,揭示了致密砂岩气藏防水锁作用机理,为致密砂岩气藏降低水锁伤害程度、提高返排效率,为实现高效开发提供理论支撑.

    防水锁剂核磁共振技术(NMR)毛管自吸水锁伤害致密砂岩气藏

    基于流固耦合的水下发球管汇力学及振动特性分析

    鞠朋朋柳英明张欢李林...
    1471-1479页
    查看更多>>摘要:水下发球系统具有可利用生产流体发球、不停井发球的优势,在现阶段与未来海洋油气开发具有广阔的应用前景.水下发球管汇结构复杂,存在多处弯管、变径三通,生产流体压力高,而发球工艺操作引起的管汇结构变形与振动情况尚不清晰.采用数值模拟的方法,计算了某水下发球管汇在发球工况中,流固耦合条件下管汇结构的位移、应力分布及振动情况.发现阀门的开关瞬间是压力变化幅度最大的特征时刻,也是引起管道位移、振动情况最严重的特征时刻;明确了管道结构风险位点为管汇结构末端,最大位移约为5.69 mm,主要由X方向贡献,最大等效应力为233.13 MPa,主要集中分布在T型管、弯管内侧处;提出了针对性的优化支撑方案,管汇结构最大位移降低至3.53 mm,低阶模态频率增幅约为1.74%~20.54%,说明管汇结构的安全性得到了提高.研究成果可为水下发球管汇的设计、运行提供理论依据.

    数值模拟流固耦合水下发球管汇力学特性振动特性

    自制旋转机械故障模拟试验台的转子振动特性研究

    王康张一凡孙天翔王永岩...
    1480-1487页
    查看更多>>摘要:采用软件仿真与实验分析相结合的方法,研究自制旋转机械故障模拟试验台转子的振动特性.使用Solidworks软件对转子进行三维实体建模,并在Altair Hyper Mesh软件中划分网格,导入到ANSYS Workbench软件进行后处理分析.首先通过静力学分析获得双盘转子变形与应力分布情况;考虑陀螺效应的影响,通过模态分析获取固有频率及振型云图;生成Campbell图,分析转子在设定转速区间内振动分量的变化特征;通过谐响应分析获取特定频域内的动态响应.最后进行实验模态分析,并与仿真结果进行对比,从而验证有限元模型的准确性.研究表明:转轴轴肩位置处存在一定程度的应力集中;临界转速远大于工作转速,可有效避免共振;该结构动刚度良好符合设计要求.在工程问题中,常根据整机的简化动力学模型自行搭建试验台进行研究,研究成果可为该类型转子的振动特性分析提供参考,并为旋转机械故障的模拟实验起到了一定的指导作用.

    双盘转子有限元分析WorkbenchCampbell图临界转速

    三摆臂式扰流片矢量气动力数值仿真研究

    杨海涛廖贵超习敏帅超...
    1488-1495页
    查看更多>>摘要:为适应智能可控弹药发动机喷口愈来愈小的发展趋势,针对三摆臂式扰流片矢量控制形式开展了气动力数值仿真.研究三摆臂式扰流片推力和侧向力调节能力.结果表明:推力随着主推角的增加而降低,最大推力损失仅与主推角有关;当主推角大于36°,扰流片间的气动干扰增强;侧向力随着侧向角和入口压力的增加而增大;当 3 个扰流片均位于发动机尾流中,前后方向和左右方向侧向力调节干扰小,且侧向力调节对推力影响小.

    固体火箭发动机扰流片数值仿真推力矢量控制

    基于斜温层等效容积的大型蓄热罐动态特性分析

    王子杰陆树银赵梓良顾煜炯...
    1496-1504页
    查看更多>>摘要:斜温层蓄热罐可以提高热电联产(combined heat and power,CHP)机组在供热期间的调峰能力,因此逐渐向大型化发展,但设计参数对蓄热罐的性能影响较大,且采用目前的性能评估方法效率较低.为此,建立大型蓄热罐的物理模型及数学模型,研究蓄热过程中斜温层的形成及变化过程,提出斜温层等效容积的概念,同时分析结构参数及运行参数对斜温层等效容积的影响.结果表明:形成稳定斜温层后,随着蓄热量的增加,斜温层厚度变化不大,采用斜温层等效容积可以更高效的评估蓄热罐的性能.比较不同工况下蓄热罐等效容积的相对变化量可知,不同影响因素对斜温层等效容积的影响从高到低排序依次为布水器布置、蓄热流量、高径比和冷热水温差.研究成果为大型蓄热罐的性能评估提供了一种新参考.

    热电联产(CHP)斜温层蓄热罐等效容积结构参数运行参数