基于离散元法的西北旱区铧式犁耕作过程仿真分析与试验

【目的】针对铧式犁在西北旱区作业存在翻耕效果较差、耕作阻力大等问题,基于水平直元线法设计铧式犁犁体曲面,建立导曲线及元线角变化参数方程和西北旱区土壤-犁体耕作阻力模型。【方法】采用离散元软件EDEM,土壤接触模型选择Hertz-Mindlin with JKR接触模型,以元线角、导曲线两端切线夹角和安装角为试验因素,耕作阻力和土壤抛送距离为评价指标,完成Box-Behnken响应面仿真试验并对回归模型进行多目标优化。对优化后最优参数组合下的犁体进行耕作仿真试验,并通过对比优化前与优化后犁体的土壤扰动剖面图和土壤运动云图,进一步分析犁体曲面参数优化的合理性。【结果】当元线角为40.43°、导曲线两端切线夹角为107.01°、安装角为27.16°时,获得最小耕作阻力(2626.59 N)和较大土壤抛送距离(451.62 mm)。且由土壤扰动分析可知,优化后的犁体在抬升土壤和使土壤产生运动等方面均优于优化前的犁体。【结论】通过田间试验验证优化后的铧式犁的耕深和耕宽稳定性、残茬覆盖率及土垡破碎率等各项性能指标均符合国家标准要求,耕作阻力和土壤抛送距离田间试验结果分别为2795.43 N和423.57 mm,与仿真试验结果的相对误差分别为6.43%、6.21%,相对误差在合理范围之内,证明铧式犁结构参数设计的合理性。

基于网络药理学与分子对接探究“茵陈玉竹”药对治疗糖尿病肾病的机制

目的:利用网络药理学和分子对接技术分析“茵陈玉竹”药对治疗糖尿病肾病的机制。方法:通过中药系统药理学数据库及分析平台(TCMSP)、中医药百科全书(ETCM)、中医药分子机制生物信息学注释数据库(BATMAN-TCM)检索“茵陈玉竹”药对的主要化学成分,通过药物靶点数据库(TTD)、人类在线孟德尔遗传(OMIM)数据库、DisGeNET、GeneCards等数据库收集糖尿病肾病的疾病靶点,进而筛选茵陈、玉竹与糖尿病肾病的交集核心靶点。利用Cytoscape 3.7.2软件构建“化合物靶点疾病网络”,同时基于DAVID数据库对靶点进行GO功能富集和KEGG通路富集分析。结果:获取“茵陈玉竹”药对主要活性成分31个,作用靶点351个,糖尿病肾病相关基因2911个,交集基因185个,其中起关键作用的活性成分为槲皮素、滨蒿内酯、莨菪亭、D-香芹酮和异鼠李素;构建可视化PPI网络得到185个节点,851条边,平均度值9.2,获得前列腺素内过氧化物酶2(PTGS2)、核因子κB1(NFKB1)、丝裂原活化蛋白激酶1(MAPK1)、MAPK3、MAPK14等“茵陈玉竹”药对治疗糖尿病肾病的关键靶点。GO富集分析获得1181条相关通路,KEGG通路富集获得180条信号通路。结论:“茵陈玉竹”药对可能通过调控磷脂酰肌醇3激酶苏氨酸蛋白激酶(PI3K-Akt)、MAPK、糖基化终末产物糖基化终产物受体(AGE-RAGE)等信号通路,抑制各种炎症反应与氧化应激,调节异常代谢,从而对糖尿病肾病产生治疗作用。