基于代理模型技术的江海直达船体结构可靠性优化设计

为提高船体结构可靠性优化设计这类多参数、高维度、高非线性优化问题的效率,弥补传统船体结构确定性优化设计对影响结构安全不确定性因素考虑的欠缺,本文以一艘江海直达船为研究对象,采用BP(Back Propagation)神经网络代理模型技术,结合SMOTE(Synthetic Minority Oversampling Technique)过采样算法增加极限状态失效面附近样本点数量,实现以较少的样本点获得较高精度的船体舱段结构极限状态代理模型,进而利用蒙特卡洛抽样模拟方法编制船体结构可靠度计算程序,在结构可靠性分析的基础上以降低船体舱段结构重量为目标,采用模拟退火优化算法开展船体结构可靠性优化设计。本文建立了一套完整有效的、基于代理模型技术的船体结构可靠性优化设计系统,有效提高了优化设计的效率,对江海直达船体结构可靠性优化设计具有指导意义。

基于CFD的FPSO风载荷规范计算适用性研究

[目的]目前,设计人员多使用针对大型油轮的OCIMF规范和针对海上平台的API规范对FPSO风载荷进行计算,但因FPSO船舶上层建筑更为复杂,需进一步研究这2种规范对于FPSO风载荷计算的适用性。[方法]建立具有通用型上部模块的某30万吨级大型FPSO数值模型,对恶劣海况下不同风向角、横倾角下的FPSO所受风载荷进行数值模拟,分析其中存在的遮蔽效应;与规范计算结果进行对比分析,讨论在风载荷作用下FPSO受到的横倾力矩。[结果]结果显示,船舶正浮状态受到的最大风载荷和横倾力矩出现在270°风向角;船舶横倾状态下受到的风载荷和横倾力矩比正浮状态更大,最大横倾力矩出现在10.5°横倾角280°风向角;采用API规范和OCIMF规范得到的FPSO风载荷计算结果与CFD计算结果相差较大,二者在270°风向角的结果与CFD分别相差13.6%和24.5%。[结论]数值仿真给出的流场细节有利于分析上部模块间的遮蔽效应,能够较为准确地预报船舶所受到的风载荷,可以为考虑遮蔽效应的FPSO稳性设计提供参考。

船体结构数字孪生技术及应用

数字孪生技术可真实复刻物理实体至数字空间进行虚实映射,其框架包括物理世界、数字世界、孪生数据池、服务应用和数据连接等五个维度。船体结构数字孪生即在数字世界中建立载荷物理场与结构孪生体并实时获取结构响应状态,可从设计仿真、生产制造和航行运维三个阶段探讨应用方向。本文针对模型降阶技术,基于本征正交分解法对船体结构位移场矩阵计算得到正交基底,截取主要成分构建低阶方程组,可快速求解得到降阶模型在各工况下的位移推算值。本文方法与传统有限元结果吻合较好,计算效率大幅提升,可实现船体结构响应的实时分析,为构建船舶数字孪生体提供基础支撑。

基于SMOTE算法的船体结构极限状态代理模型研究

建立典型集装箱船舱段结构参数化有限元模型,基于SMOTE过采样算法,增加样本数据中失效面附近样本点的数量,分别采用BP神经网络、径向基神经网络以及支持向量机三种代理模型技术,结合十折交叉验证法调试模型参数以提高模型的泛化能力,完成构建船体舱段结构极限状态代理模型并对其进行测试与分析,获得了效果与泛化能力均较为优良的船体结构极限状态高精度代理模型.结果表明:经SMOTE算法处理的样本数据结合BP神经网络代理模型技术,能够在不增加有限元计算任务量的同时提高船体结构极限状态代理模型的精度.

预应力混凝土连续刚构桥零号块混凝土水化热温度控制

针对某预应力混凝土连续刚构桥零号块浇筑时,由于工期原因无法采用分层浇筑方式而使用一次性浇筑方式所产生的水化热温控问题,提出在零号块的内部空心部分设置贴合内壁的大体积降温水箱为主的方法,以达到控制零号块混凝土水化热温度的目的。首先,采用MIDAS/FEA有限元软件对零号块进行水化热温度场及温度变化的数值模拟。然后,根据模拟结果设计零号块温度测量系统,实时观测零号块混凝土的温度变化。通过对比各个测点温度的计算值和实测值,发现新的温控方法能够有效地将温升峰值控制在76℃以内,最大里表温差控制在20℃以内。

船体结构极限强度优化设计

文中针对船体结构极限强度优化设计,确定设计变量及其变化范围,采用基于半解析方法得到单元应力应变关系的Smith方法计算船体梁极限强度,对各设计方案结果进行比较分析,从极限承载能力角度出发确定结构设计方案.说明了设计变量选取原则及变化范围的设定,极限强度优化分析的过程以及可能提高的极限承载能力程度和可能减轻结构重量的程度.

老年高血压患者动态脉压指数与靶器官损害的关系

目的探讨老年高血压患者动态脉压指数与靶器官损害的关系。方法选择60岁以上原发性高血压患者146例,按动态脉压指数水平分为3组:脉压指数≤0.40组(44例),脉压指数0.41～0.50组(56例),脉压指数≥0.51组(46例)。3组患者均化验血清肌酐,行动态血压、超声心动图、颈动脉超声、颅脑CT和(或)MRI检查;计算内生肌酐清除率(Ccr)、24h平均收缩压(24hMSBP)、24h平均舒张压(24hMDBP)、24h平均脉压(24hMPP)、脉压指数、左室重量指数(LVMI)、左室射血分数(LVEF)、左室舒张早期充盈峰值流速(E峰)及舒张晚期左房收缩期充盈峰值流速(A峰)比值(E/A)、颈动脉内膜-中层厚度(IMT)。结果3组患者左室肥厚、脑损害、肾功能损害及颈动脉斑块的患病率间差异均有统计学意义(P<0.05),脉压指数0.41～0.50组及脉压指数≥0.51组以上指标患病率与脉压指数≤0.40组比较,差异均有统计学意义(P<0.05),脉压指数≥0.51组以上指标患病率与脉压指数0.41～0.50组比较,差异均有统计学意义(P<0.05)。脉压指数≥0.51组LVEF<50%患病率与其他两组比较,差异均有统计学意义(P<0.05),E/A<1的患病率与脉压指数≤0.40组比较,差异有统计学意义(P<0.05,)。Spearman相关分析显示,动态脉压指数与心脑肾及颈动脉损害有相关性(均P<0.05)。结论老年高血压患者动态脉压指数增大与靶器官结构和功能的损害程度密切相关;动态脉压指数可以作为老年高血压患者靶器官损害的预测因子。

老年急性心肌梗死患者近期预后多因素分析

目的探讨入院即刻影响老年急性心肌梗死(AMI)患者的近期(30 d内)预后相关因素。方法入选2001年1月至2008年12月因AMI收住的327例老年患者为研究对象。对比分析死亡组(41例)与存活组(286例)患者的既往病史、临床特征、化验指标、心血管并发症(心源性休克、心力衰竭、室速/室颤)的特点,多因素Logistic逐步回归分析影响老年AMI患者近期死亡率的相关因素。结果单因素分析显示:年龄,糖尿病及脑梗死病史,合并肾功能不全、贫血,首发症状呼吸困难,并发心源性休克、心力衰竭、室速/室颤,入院时血清肌酐升高,内生肌酐清除率、估算肾小球滤过率(eGFR)、血清清蛋白、血红蛋白降低与老年AMI患者30 d病死率相关(均P<0.05)。多因素分析显示:年龄、糖尿病史、并发心源性休克、心力衰竭、室速/室颤,入院时eGFR水平为影响老年AMI患者近期死亡率的独立危险因素,比数比(OR)和95%可信区间(CI)分别为1.069,1.015～1.126;3.337,1.336～8.340;16.178,4.676～55.970;5.334,2.264～12.564;3.988,1.290～12.325;1.597,1.081～2.360(均P<0.01)。结论年龄、糖尿病史、发生心血管并发症、入院时eGFR水平是影响老年AMI患者近期死亡率的独立危险因素。

老年急性心肌梗死患者住院死亡危险因素分析

目的探讨入院时影响老年急性心肌梗死(AMI)患者住院病死率的危险因素。方法选取因AMI收住的356例老年患者为研究对象。分析病死组(45例)与存活组(311例)患者的临床特征、实验室化验指标、心血管并发症(心源性休克、心力衰竭、室速/室颤),以Logistic多因素逐步回归分析影响老年AMI患者住院病死率的相关因素。结果单因素分析显示:年龄、糖尿病史、陈旧性MI病史、脑卒中病史、肾功能不全、贫血、首发症状呼吸困难、并发心源性休克、心力衰竭、室速/室颤,入院时血清肌酐升高、肾小球滤过率(eGFR)及血红蛋白减低、肌酸激酶及其同工酶峰值水平与老年AMI患者住院病死率相关(均P<0.05)。多因素分析显示:年龄、糖尿病史、陈旧性MI病史,并发心源性休克、心力衰竭、室速/室颤,入院时eGFR水平是影响老年AMI患者住院病死率的独立危险因素(均P<0.05)。结论年龄、糖尿病及陈旧性MI病史、发生心血管并发症、入院时eGFR水平是影响老年AMI患者住院病死率的独立危险因素。

地黄低聚糖对体外培养的小型猪脂肪组织来源干细胞增殖的影响

目的分离培养小型猪脂肪组织来源干细胞(ASCs),观察不同浓度地黄低聚糖(RGOs)对其增殖的影响。方法酶消化法及贴壁法从小型猪腹股沟脂肪组织中分离、培养ASCs,流式细胞仪检测ASCs表面抗原CD29、CD31、CD34、CD44、CD45、CD90、CD105、HLA-DR的表达,CCK-8比色法观察不同浓度RGOs(0g/L、0.001g/L、0.01g/L、0.1g/L、1g/L、10g/L)对其增殖的影响。结果第4代ASCs表面抗原CD29、CD44、CD90、CD105表达呈阳性,CD31、CD34、CD45、HLA-DR表达呈阴性。RGOs在0.01～1 g/L浓度范围内对体外培养的小型猪ASCs具有促增殖作用(P<0.05),最佳浓度为0.1 g/L。结论一定浓度的RGOs对体外培养的小型猪ASCs具有促增殖作用。

血压晨峰现象的研究现状

动态血压监测显示，正常人24h血压呈“两峰一谷”的昼夜节律变化，即夜间血压多维持在较低水平，清晨觉醒后血压水平迅速升高，08：00～10：00达到第一峰值，此后血压持续维持在较高水平，16：00～18：00出现第二高峰，此后血压逐渐下降，03：000～05：00达到谷值]。清晨血压快速升高是血压昼夜变异程度较大的阶段。

慢性心力衰竭住院患者30天死亡率的临床分析

目的回顾分析影响慢性心力衰竭(心力衰竭)住院患者30 d死亡率的危险因素。方法从住院病历数据库中检索出1993年1月1日至2007年12月31日出院的心力衰竭住院患者7 319例,分析影响心力衰竭患者30 d死亡率的危险因素。结果 Cox回归分析显示年龄、合并心肌梗死、肺炎、消化道出血、肝硬化、肺心病、脑血管病、肾功能衰竭是影响心力衰竭住院患者30 d死亡率独立的危险因素。结论多种疾病并存对于心力衰竭的预后具有独立的意义。

地黄低聚糖对人脂肪组织来源干细胞旁分泌作用的影响

目的探讨地黄低聚糖(RGOs)对分离、培养的人脂肪组织来源干细胞(hASCs)旁分泌作用的影响。方法酶消化法及贴壁法从人腹部脂肪组织中分离、培养hASCs。流式细胞仪检测hASCs表面抗原CD29、CD31、CD44、CD45、CD90、CD105、HLA-DR的表达。hASCs经RGOs(0.1 g/L)预处理12 h并继续干预,ELISA法观察不同时间点hASCs培养上清液中血管内皮生长因子(VEGF),肝细胞生长因子(HGF),胰岛素样生长因子-1(IGF-1),碱性成纤维细胞生长因子(bFGF),基质细胞衍生因子-lα(SDF-lα)浓度的变化。结果hASCs表面抗原CD29、CD44、CD90、CD105表达呈阳性,CD31、CD45、HLA-DR表达呈阴性。与对照组相比,RGOs可以促进体外培养的hASCs分泌VEGF、HGF、IGF-1、SDF-1α(P<0.05),而对于bFGF的分泌无明显影响。结论 RGOs可以增强体外培养的hASCs的旁分泌作用。

和肽素的临床研究进展

和肽素（copeptin）是前精氨酸加压素（arginine vasopressin,AVP）原C末端的一部分,近年研究发现,其在心血管疾病、下呼吸道感染、危重症等疾病的早期诊断及预后评价方面,有一定的临床价值,是一种重要的临床疾病预测因素.现将和肽素在以上领域的研究进展综述如下.

地黄低聚糖对过氧化氢-血清饥饿诱导的脂肪组织来源干细胞凋亡的影响

目的探讨地黄低聚糖（RGOs）对过氧化氢-血清饥饿诱导的脂肪组织来源干细胞（ASCs）凋亡的影响。方法过氧化氢（200μM）联合血清饥饿（H2O2/SD,6 h）建立小型猪ASCs凋亡模型。RGOs（0.01 g/L、0.1 g/L、1 g/L、10 g/L）预处理12h并继续干预6 h。Annexin V-FITC/PI检测细胞凋亡率,CCK-8法测定细胞活性,酶标仪比色法测定细胞caspase-3的活性。结果 RGOs在一定浓度范围（0.1-10 g/L）可以减轻H2O2/SD引起的ASCs损伤,表现在细胞凋亡率下降,细胞活性增加,caspase-3活性降低。结论地黄低聚糖对过氧化氢-血清饥饿诱导的脂肪组织来源干细胞的凋亡具有保护作用。

动态脉压对老年高血压患者靶器官损害的影响

目的探讨动态脉压对老年高血压患者靶器官损害的影响。方法选择原发性高血压患者146例,按24 h平均脉压(MPP)分为2组:24 h MPP≥60 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)为A组(60例),24 h MPP<60 mm Hg为B组(86例);另选健康体检者为对照组(C组,30例)。所有患者均行血清肌酐、动态血压、超声心动图、颈动脉超声检查;计算肌酐清除率(Ccr)、24 h平均收缩压(MSBP)、24 h平均舒张压、24 h MPP、左心室重量指数(LVMI)、LVEF、颈动脉内膜中层厚度(IMT)。结果与C组比较,A组和B组患者24 h MSBP、24 h MPP、LVMI、IMT、左心室肥厚、左心室功能受损、脑损害、肾功能受损、颈动脉斑块发生率明显升高,Ccr、LVEF水平明显降低(P<0.05,P<0.01);与B组比较,A组患者Ccr、LVEF水平明显降低,24 h MSBP、24 h MPP、LVMI、IMT、靶器官损害发生率均明显升高(P<0.05,P<0.01)。24 h MPP与心脑肾和颈动脉损害相关(P<0.05)。结论动态脉压增大与老年高血压患者靶器官结构和功能的损害相关;动态脉压越大,靶器官损害越严重。

理想结构桁单元的开发及其应用

理想结构单元法(ISUM)以其高效、高精度而适用于大型结构系统的逐次崩溃分析.根据所受载荷的不同,将结构的变形形状理想化,从而开发出了系列理想结构板单元.对双层底纵桁的受力特点和变形特征进行分析,将其理想化开发出理想结构桁单元,并应用于1/13集装箱船模型在纯弯、纯扭和弯扭联合载荷作用下船体梁的逐次崩溃分析.将理想结构单元法计算结果与实验结构进行了对比分析.讨论了初始变形、焊接残余应力等初始缺陷对结构崩溃行为的影响.

过氧化氢-血清饥饿诱导脂肪组织来源干细胞凋亡模型的建立

目的探讨过氧化氢/血清饥饿(H2O2/SD)法建立脂肪组织来源干细胞(ASCs)凋亡模型的可行性。方法酶消化法及贴壁法从小型猪腹股沟脂肪组织中分离、培养ASCs,流式细胞仪检测ASCs表面抗原CD29、CD31、CD34、CD44、CD45、CD90、CD105、HLA-DR的表达。采用不同浓度H2O2(100μM、200μM、400μM、600μM、800μM)联合SD作用于ASCs 6 h,Annexin V-FITC/PI、罗丹明123检测各组细胞凋亡率及线粒体内跨膜电位(ΔΨm)的变化。结果第4代ASCs表面抗原CD29、CD44、CD90、CD105表达呈阳性,CD31、CD34、CD45、HLA-DR表达呈阴性。与对照组比较,不同浓度的H2O2/SD干预6 h均可引起ASCs不同程度的凋亡,而细胞凋亡率最明显的是200μM组(P<0.05),该浓度组也引起ΔΨm明显下降(P<0.01)。结论过氧化氢联合血清饥饿是一种简单有效诱导干细胞凋亡的方法。

“4E”级宽扁型江海直达船结构安全可靠性探析

船舶大型化为当前航运市场主要趋势,受长江航道自然条件制约,江海直达船舶大型化唯有增加船宽,开发宽扁型船舶.文中以一宽扁型江海直达船为研究对象,根据其航区的波浪散布状况进行波浪载荷长期预报,分析作用于船体的外载荷,并采用基于弹性大变形分析和刚塑性力学分析相结合的半解析方法计算船体结构极限承载能力,从而明确船体受载状况和结构安全裕度,为节能、环保、经济、高效的"4E"级江海直达船体结构安全可靠提供技术支撑.