基于PID的ROV运动控制仿真

针对观察型水下机器人在水下运动时易受暗流、波浪影响,造成操控困难、系统稳定性差等问题,建立遥控水下机器人(Remotely Operated Vehicle,ROV)不同运动的控制模型,考虑电机和导管螺旋桨推进器的传递函数对ROV控制系统的影响,确定定艏向和定深控制系统的闭环传递函数,结合模糊控制和比例积分微分(Proportional Integral Differential,PID)控制法,得到模糊PID控制器,基于MATLAB/Simulink环境进行ROV定深度运动仿真和ROV水平面艏向定偏角运动仿真。结果表明,与传统PID控制相比,模糊PID控制具有更优的ROV定艏向和定深度控制效果,不会发生超调现象,在抗干扰能力和响应速度方面具有明显的优势,可有效地实现ROV定艏向和定深度运动控制。

血清Hcy、TBIL联合SUA检测对首发缺血性脑卒中及不良预后的预测价值

目的探讨血清同型半胱氨酸(Hcy)、总胆红素(TBIL)联合血尿酸(SUA)水平检测对首发缺血性脑卒中(FIS)及不良预后的预测价值。方法该研究为回顾性分析,选择2020年1月至2021年7月在该院神经内科住院治疗的210例FIS患者作为观察组,另匹配同期体检健康者210例作为对照组。比较两组血清Hcy、TBIL和SUA水平。统计FIS患者出院后1个月时的脑卒中致残、复发情况并使用改良Rankin量表(mRS)评估出院3个月时的预后情况,采用多因素Logistic回归分析FIS及其不良预后事件的危险因素。采用受试者工作特征(ROC)曲线评价血清Hcy、TBIL和SUA联合检测对FIS及复发、致残、mRS评分≥3分等不良预后事件的预测价值。结果与对照组相比,FIS患者的血清Hcy和SUA水平均显著升高,血清TBIL水平显著降低,差异有统计学意义(P<0.01)。出现复发、致残和mRS评分≥3分等不良预后事件的患者群体血清Hcy和SUA水平显著升高,血清TBIL水平显著降低,差异有统计学意义(P<0.01)。多因素Logistic回归分析结果显示,血清Hcy、TBIL和SUA不仅是FIS的影响因素(P<0.01),也是FIS患者疾病复发、致残和mRS评分≥3分等不良预后事件的影响因素(P<0.01)。ROC曲线分析结果显示,血清Hcy、TBIL和SUA 3项指标联合诊断FIS的曲线下面积(AUC)为0.835(95%CI:0.789~0.875),3项指标联合诊断FIS的效能显著优于单指标检测(P<0.01)。3项指标联合检测对致残(AUC=0.859,95%CI:0.804~0.903)、复发(AUC=0.807,95%CI:0.747~0.858)、mRS≥3分(AUC=0.847,95%CI:0.791~0.893)等不良预后事件也具备一定的预测效能,且预测效能显著优于单指标检测(P<0.05)。结论血清Hcy、TBIL和SUA水平与FIS发生及预后密切相关,血清Hcy、TBIL和SUA联合检测在FIS的诊断和预后评估中具有较高的临床价值。

外伤性颅骨缺损修补术后癫痫发作相关因素分析

目的探讨外伤性颅骨缺损修补术后癫痫发作的相关高危因素,明确癫痫高危人群。方法回顾性分析2010年1月至2020年12月在山东大学齐鲁医院德州医院进行颅骨修补手术后的112例外伤性颅骨缺损患者的临床资料,根据是否出现癫痫发作将患者分为癫痫发作组(33例)和无癫痫发作组(79例),采用单因素分析两组人口统计学数据、去骨瓣减压术病因、骨窗位置大小、是否使用人工硬脑膜、格拉斯哥评分、两次手术间隔时间、修补材料、手术时间。多因素logistic回归分析法分析外伤性颅骨缺损修补术后癫痫发作的相关因素。结果颅骨修补手术后癫痫发作率29.5%,癫痫类型以全面性强直阵挛发作为主。单因素分析结果提示,癫痫发作组与无癫痫发作组的去骨瓣减压手术的病因及修补材料比较,差异有统计学意义(P<0.05);多因素logistic回归分析结果提示,去骨瓣减压手术原因脑挫伤(β=-2.558,OR=0.077,95%CI=0.013~0.450)、修补材料自体骨(β=1.431,OR=4.182,95%CI=1.317~13.285)是外伤性颅骨缺损修补术后癫痫发作的影响因素,差异有统计学意义(P<0.05)。结论颅骨修补手术后癫痫发生率与去骨瓣减压术病因和修补材料相关,即因脑挫伤行减压术并自体骨修补者为高危人群。

受水流冲刷影响后的吸力桶基础水平极限承载力

以某海域海上风机吸力桶基础为研究对象,采用Abaqus有限元数值模拟软件,考虑基础在不同土层中由水流冲刷导致其周围土体缺失时吸力桶基础的水平承载力。结果表明,桶内土体的缺失对吸力桶水平承载力的影响不大,随着吸力桶基础外周围土体缺失的扩大,其水平承载力逐渐降低,影响海上风机的正常使用。

基于主动电压抬升的光伏全直流汇集与送出系统网侧故障穿越策略

光伏(PV)全直流汇集与送出系统中,高压直流(HVDC)侧发生短路故障导致功率消纳能力下降,光伏无法及时感知故障而功率不变,导致系统过压停运。为解决此问题,提出了一种基于主动电压抬升的故障穿越策略,当高压直流变压器高压侧子模块电压上升到某一水平时,增加中压侧投入的子模块总数以提升中压直流电压,配合具有故障态P-V下垂特性的最大功率点跟踪(MPPT)装置,实现子模块未过压情况下最大功率点跟踪进入限功率模式,实现高压直流变压器端口功率平衡,达到降低子模块过压、完成故障穿越的效果。对所提策略下HVDC变压器子模块过压进行了分析,并仿真验证了策略的有效性和必要性。

中医药治疗IgA肾病研究进展

综述了中医药治疗IgA肾病研究进展,中医药治疗IgA肾病的辨证方法主要包括分期辨治、分型辨治、三焦论治、六经辨证等,治疗方法包括专方治疗、中成药治疗、中医外治法和中西医结合治疗等。

考虑连接件刚度影响的多浮体漂浮光伏方阵运动响应分析

基于多浮体运动响应计算方法,采用OrcaFlex软件,针对光伏电站漂浮方阵模型多浮体连接件刚度与其运动响应进行数值分析研究。首先,通过与有关浮体连接件试验进行对比,验证数值模拟的合理性;然后,开展对漂浮式光伏方阵在不同刚度连接件下多浮体六自由度运动的数值计算,对横纵浮体六自由度运动进行评估;最后,分析浮体间相对运动对连接件载荷之间的影响。研究结果表明:该研究模型随连接件刚度的增加,横向浮体整体运动响应大于纵向浮体,应更关注横向浮体的连接加强问题。连接件刚度较小时,浮体间的运动约束能力较差;刚度较大时,不利于抵抗浮体间的相互冲击,造成不必要的实际工程成本。

CFRP修复的FPSO点蚀船体梁极限强度分析

采用非线性有限元法对中拱和中垂工况条件下碳纤维增强聚合物(Carbon Fiber Reinforced Polymer,CFRP)修复的浮式生产储卸油装置(Floating Production Storage and Offloading,FPSO)点蚀船体梁极限强度进行仿真分析。对比FPSO的完整船体梁、点蚀船体梁和CFRP修复的点蚀船体梁的中拱极限弯矩和中垂极限弯矩,分析CFRP对FPSO点蚀船体梁的修复效果,并分析胶层失效规律。结果表明,CFRP可为船舶的高效修复提供一种新的方式。

考虑水动力干扰的浮式起重船动态响应

基于三维势流理论,考虑运输船舶对起重船的水动力干扰作用,建立双浮体系统中起重船-吊物的时域耦合分析模型,研究4种系泊方案下起重船与吊物的运动响应,结合系泊缆张力的动态响应,对比分析系泊系统对起重船和吊物的影响。结果表明:起重船与吊物的运动响应具有同步性;当运输船旁靠起重船时,起重船和吊物的运动响应较小,可有效地降低运输船对起重船的水动力干扰。

经会阴四维超声联合POP-Q评分在盆底脏器脱垂临床中的应用效果

目的探讨经会阴四维超声联合盆腔器官脱垂定量评估系统(Pelvic Organ Prolapse Quantitation,POP-Q)在盆底脏器脱垂临床中的应用效果。方法选取2020年10月—2022年12月启东市妇幼保健院收治的32例盆底器官脱垂患者为观察组,并选择同期32例未生育健康女性为对照组。两组均接受盆底四维超声,观察不同状态下盆隔裂孔周长、盆隔裂孔面积、不同程度脱垂女性盆隔裂孔周长及盆隔裂孔面积。结果静息、Valsalva、缩肛状态下,观察组盆膈裂孔周长、盆膈裂孔面积分别为(15.62±1.43)、(15.61±1.45)、(13.81±1.74)cm及(16.21±3.08)、(25.81±5.83)、(13.35±2.91)cm2,均高于对照组的,差异有统计学意义(t=9.082、4.403、6.339、8.896、10.906、7.099,P<0.001)。观察组Valsalva-静息及静息-缩肛时盆膈裂孔周长、盆膈裂孔面积比对照组大,差异有统计学意义(P<0.05)。重度组静息、Valsalva、缩肛状态下盆膈裂孔周长及盆膈裂孔面积较轻中度组大,差异有统计学意义(P<0.05)。结论经会阴四维超声盆膈裂孔解剖结构和功能变化检查能够反映盆底脏器脱垂患者部分功能变化,盆底脏器脱垂严重程度与盆膈裂孔大小存在紧密联系。

故障恢复期间新能源多场站系统过电压快速评估方法

新能源多场站系统故障恢复期间的过电压问题严重制约了新能源的消纳和发展,然而,现有研究难以高效评估大规模系统的过电压风险。为此,从新能源场站过电压机理出发,提出了一种考虑换流器过流能力限制的过电压风险快速量化方法。首先,基于新能源多场站系统的过电压机理,建立了故障恢复期间的新能源场站等效模型。在充分考虑故障后变流器限流环节的影响及新能源机组间相互作用后,推导出了新能源多场站系统过电压的评估方法。针对大规模系统最严重过电压工况难以确定的问题,提出了网络薄弱环节快速搜索方法。算例结果表明,所提方法可有效评估新能源多场站系统过电压风险及系统的安全裕度。

电机转子钎焊用高温钎料和钎剂的国产化应用研究

为了国产化某型机车牵引电机鼠笼式转子端环和导条钎焊用高温钎料和钎剂,使用综合热分析仪分析了进口钎料和国产钎料的熔化区间,使用高温润湿炉分析了不同钎剂的流铺性和钎料的润湿性,然后进行了电机转子端环和导条中频感应钎焊试验验证,并进行了钎焊接头的拉伸性能测试。最终确定采用国产钎料BAg30CuZn替代进口钎料BAg-20,用国产钎剂QJ109替代进口钎剂FB3-G,可以满足工艺和设计要求,实现了国产化。

GDF11调控NLRP3-焦亡途径抑制宫颈癌增殖和转移的作用机制研究

目的探讨生长分化因子11(GDF11)对宫颈癌细胞增殖、转移的影响及其作用机制分析。方法采用实时荧光定量聚合酶链反应(qRT-PCR)检测人正常宫颈上皮细胞End1/E6E7和宫颈癌细胞系HeLa、C33A、SiHa、Caski中GDF11、NOD样受体家族蛋白3(NLRP3)表达情况,构建GDF11过表达慢病毒载体、NLRP3过表达慢病毒载体,转染/共转染HeLa细胞系,分别记为oe-GDF11组和oe-GDF11/oe-NLRP3组,同时设置Control组和vector组。采用qRT-PCR、酶联免疫吸附试验(ELISA)法检测HeLa细胞中白介素(IL)-1β、IL-18 mRNA水平和含量,采用CCK8法、克隆形成试验、划痕试验、Transwell试验分别检测HeLa细胞活性、增殖、迁移、侵袭情况,WB法检测基质金属蛋白酶(MMPs)和上皮间质转化(EMT)相关蛋白表达水平。结果HeLa、C33A、SiHa、Caski细胞中GDF11 mRNA水平均低于End1/E6E7细胞(P<0.05),而NLRP3 mRNA水平均高于End1/E6E7细胞(P<0.05)。oe-GDF11组NLRP3 mRNA水平(0.41±0.05)低于Control组(1.03±0.05)(P<0.05)。e-GDF11组细胞IL-1β、IL-18 mRNA水平和含量、细胞活力、克隆形成率、划痕闭合率、单个视野细胞侵袭数,以及MMP2、MMP9、N-cadherin、Vimentin蛋白表达均低于Control组(P<0.05),E-cadherin蛋白表达高于Control组(P<0.05)。oe-GDF11/oe-NLRP3组细胞IL-1β、IL-18 mRNA水平和含量、细胞活力、克隆形成率、划痕闭合率、单个视野细胞侵袭数,以及MMP2、MMP9、N-cadherin、Vimentin蛋白表达均高于oe-GDF11组(P<0.05),E-cadherin蛋白表达低于oe-GDF11组(P<0.05)。结论GDF11过表达可抑制宫颈癌细胞增殖和转移,可能与抑制NLRP3-焦亡途径有关。

基于软换流控制的直流变压器黑启动研究

采用DAB(双有源全桥变换器)拓扑的直流变压器具有较好的ZVS(零电压开通)特性,为器件直接并联缓冲电容实现无损关断缓冲提供了依据。首先介绍了IGCT-HDCT(基于集成门极换流晶闸管的大容量直流变压器)的结构与运行控制。之后提出了一种基于软换流的黑启动策略,通过将启动过程分为扩展移相启动阶段与单移相启动阶段,实现了IGCT-HDCT黑启动过程中全部器件的ZVS,缓冲电容无浪涌电流产生。通过分析器件关断后的谐振过程,给出了拓展移相启动阶段内移相与系统参数的关系,并证明了单移相启动阶段器件的ZVS特性。通过预测控制以及占空比设计,消除了系统瞬态偏置电流。最后利用1.5kV/2 MW的实验样机验证了所提控制策略的可行性。

规则波与不规则波作用下刚架式网箱水动力性能

为深入了解海水养殖,研究网箱在不同波浪作用下的受力运动特性,基于Morison方程,采用海洋工程水动力软件OrcaFlex建立波浪作用下网箱的运动响应数学模型,对其进行水动力性能分析。针对刚架式网箱的实际尺寸参数,在波高H=1.3 m和周期(T=6、7、8 s)条件下,对浮架与网衣连接点的有效张力、网箱容积剩余率和锚绳力进行数值计算。结果表明:在规则波作用下网箱的浮架与网衣连接点受力和锚绳力相对较小;在不规则波作用下变形更严重,剩余容积率较小;在规则波和不规则波作用下,波浪周期的增加将减小浮架与网衣连接点的张力和锚绳力。

动态电缆对海上浮式风机发电效率的影响

为解决传统线型电缆不利于漂浮式风电场电缆运行维护的问题,提出动态电缆概念,分析不同结构形式对电缆产生的影响。开展半潜式浮式基础在风浪流联合载荷作用下的全耦合时域仿真模拟。分析悬链线形传统电缆与缓波形动态电缆对浮式风机水动力性能的影响,发现缓波形动态电缆对漂浮式风机水动力性能的影响较小,有利于浮式风机发电。对比采用不同电缆的浮式风机发电效率,结果显示,采用2种线型电缆的风机发电效率降低幅度均随着风浪夹角的增大而降低,且采用缓波形电缆发电效率的降低幅度小于采用悬链线形电缆。

基于TGR5/cAMP/PKA信号通路探讨疏肝、健脾疗法对肝损伤大鼠的作用及机制

目的 探讨疏肝疗法与健脾疗法对肝郁叠加肝损伤大鼠的作用及机制。方法 将30只雄性SD大鼠随机分为正常组、模型组、双环醇组、四逆散组、六君子汤组,每组6只。除正常组外,其余组大鼠均采用束缚叠加四氯化碳橄榄油溶液皮下注射的方法制备肝郁叠加肝损伤模型,造模同时模型组给予去离子水灌胃,双环醇组给予0.2 g/kg双环醇灌胃,四逆散组给予4.32 g/kg四逆散灌胃,六君子汤组给予六君子汤9.26 g/kg灌胃,连续灌胃42 d。末次灌胃结束后,全自动生化分析仪检测血清肝功能生化指标[碱性磷酸酶(ALP)、丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天冬氨酸氨基转移酶(AST)、总胆红素(TBil)、直接胆红素(DBil)]水平,RT-PCR法检测肝脏组织中白细胞介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、环磷酸腺苷(cAMP)、蛋白激酶A(PKA)mRNA表达情况,免疫组化法检测肝脏、结肠组织中G蛋白偶联受体5(TGR5)阳性表达情况,AB-PAS染色观察结肠组织中杯状细胞数量。结果 与正常组比较,模型组血清ALP、ALT、AST、TBil、DBil水平和肝脏组织中IL-6 mRNA相对表达量、结肠组织中TGR5阳性表达平均光密度值均明显升高(P均<0.05),肝脏组织中cAMP、PKA mRNA相对表达量和肝脏组织中TGR5阳性表达平均光密度值均明显降低(P均<0.05),结肠组织中杯状细胞数量明显减少(P<0.05);与模型组比较,双环醇组、四逆散组血清ALP、ALT、AST、TBil、DBil水平及六君子汤组血清ALP、ALT、TBil、DBil水平,双环醇组、四逆散组肝脏组织中TNF-α、IL-6 mRNA相对表达量和各药物组结肠组织中TGR5阳性表达平均光密度值均明显降低(P均<0.05),四逆散组肝脏组织中cAMP、PKA mRNA相对表达量和双环醇组PKA mRNA相对表达量、六君子汤组cAMP mRNA相对表达量、各药物组肝脏组织中TGR5阳性表达平均光密度值均明显升高(P均<0.05),各药物组杯状细胞数量均明显增多(P均<0.05);与六君子汤组比较,四逆散组TNF-α、IL-6 mRNA相对表达量均更低(P均<0.05),PKA mRNA相对表达量明显更高(P<0.05)。结论 四逆散疏肝可能通过激活TGR5/cAMP/PKA信号通路,上调肝脏中cAMP、PKA、TGR5表达,下调肝脏中炎症因子表达,从而改善肝郁叠加肝损伤大鼠的肝功能。

FPSO与穿梭油轮的旁靠时域分析及系统优化

[目的]针对FPSO在中国南海海域的作业海况,对多点系泊系统和FPSO与穿梭油轮的旁靠耦合系统进行时域分析及优化研究。[方法]运用AQWA及势流理论进行时域分析,优化系泊缆分段及其比例、导缆孔位置,并使用Fluent数值求解方法,分析两船旁靠时吃水变化对风浪流载荷的影响。[结果]结果表明:顶段为200 m钢缆、底段为316 m船链最适合200 m水深的FPSO多点系泊结构;旁靠缆张紧或者旁靠缆增重可以降低穿梭油轮的运动幅度,将导缆孔位置向船舯移动后,护舷和系泊缆的受力更加均匀;当旁靠缆重量为135 kg/m时,护舷和旁靠缆受力极值和平均值达到最小。[结论]所得结果可加深系泊参数对系泊缆张力及船舶运动影响的理解,并对优化系泊方案设计具有一定的参考价值。

CFRP修复含裂纹加筋板极限强度仿真研究

[目的]为研究碳纤维增强复合材料(CFRP)粘贴修复含裂纹加筋板的极限强度,[方法]采用非线性有限元法对在轴向压缩载荷作用下的CFRP修复含裂纹加筋板的极限强度进行分析,基于CFRP修复含裂纹加筋板模型,对仿真结果与文献的试验结果进行比较,验证所提方法的准确性。以CFRP双面修复含裂纹加筋板为例,研究CFRP加筋板的极限强度,并对胶层剥离机理和胶层应力进行分析。[结果]结果表明,使用CFRP修复含裂纹加筋板后其极限强度得到了明显提高,且接近于含几何初始缺陷加筋板的极限强度;CFRP修复含裂纹加筋板的脱胶行为发生在极限强度之后。[结论]使用CFRP修复含裂纹损伤的加筋板可有效提高其极限承载能力,研究结果可为船舶与海洋工程结构修复提供参考。

基于水动力性能的网箱网衣网目群化数值模拟方法研究

网衣是网箱的重要组成部分。为解决对网衣的运动变形以及受力进行数值研究存在的问题,基于Morison方程和集中质量法,提出了网目群化改进方法。改进方法保持了网目群化前后网衣的体积和质量不变,并通过调整水动力系数达到改进后的网衣所受水动力与未群化前相同。通过对圆形网衣进行数值模拟,并与相关研究进行对比,分析了圆形网衣的容积损失率和水平拖曳力。结果显示:圆形网衣在均匀流速的流场中,其水平拖曳力随着流速的增大,增加的速率也随之增大,随后达到稳态,数值基本不变;增加网衣底部配重可以有效减小网衣的变形,但是随着配重的增加,其变形抑制效果在逐渐降低。改进的网目群化方法准确有效、简化效果显著,对于提高网箱水动力学模拟效率和计算精度都具有较好的参考价值。