基于离散元-有限差分耦合的轨枕垫对有砟道床横向阻力的影响机制

轨枕垫(USP)因其良好的减震性能已广泛应用于铁路轨道结构,现有研究大多集中于USP对轨道结构刚度和振动响应的影响,但对有砟道床横向阻力影响的研究很少。为深入分析USP对道床横向阻力的影响并揭示其作用机理,建立轨枕-USP-有砟道床-路基三维系统的精细化离散元-有限差分(DEM-FDM)耦合数值模型,采用典型重载铁路有砟道床横向阻力现场实测结果对模型进行标定和验证,进而模拟分析不同工况组合下USP对轨枕不同位置处(枕底、枕侧和枕端)的横向阻力、道砟颗粒运动和粒间接触力等宏微观指标的影响机制。研究结果表明:在相同的轨枕横向位移下,相较于无USP的轨枕,带USP的轨枕其枕底道砟颗粒运动范围更大,横向阻力也更大,且横向阻力增加部分主要来源于枕底USP的不平整性;USP刚度越大,道床横向阻力也越大;采用USP可增加枕底的横向剪应力和最大法向接触力,且两者数值均随USP刚度的增大而增大。

米酵菌酸单克隆抗体的制备与鉴定

目的建立鲜湿米粉中米酵菌酸(bongkrekic acid,BA)的免疫学快速检测方法,制备特异性识别BA的单克隆抗体并进行评价。方法利用碳二亚胺[1-(3-dimethylaminopropyl)-3-ethylcarbodiimide hydrochloride,EDC]法将BA半抗原与牛血清白蛋白(bovine serum albumin,BSA)和卵清蛋白(ovalbumin,OVA)载体偶联,分别合成BA免疫原(BA-BSA)和包被原(BA-OVA),用BA-BSA免疫Balb/C小鼠,取免疫效果好的小鼠脾脏与小鼠NS-1骨髓瘤细胞进行融合。采用间接竞争酶联免疫吸附法(indirect competitive enzyme-linked immunosorbent assay,icELISA)进行筛选,筛选出能分泌所需特异性抗体的杂交瘤细胞,利用有限稀释法进行亚克隆得到单株能稳定分泌所需抗体的细胞;采用体内诱生法制备腹水型单克隆抗体。利用正辛酸-饱和硫酸铵法纯化腹水型抗体,通过酶联免疫吸附法测定纯化后的抗体效价。结果成功合成了BA免疫原BA-BSA和BA包被原BA-OVA,筛选获得BA杂交瘤细胞株BA-3F1E9,单克隆抗体的效价为1×10^(5)。结论本研究建立了制备高特异性BA单克隆抗体的方法,为开发鲜湿米粉中BA快速检测试剂盒提供了理论依据。

HPLC法测定44%砜吡草唑·异丙隆悬浮剂中有效成分含量

建立了一种同柱分离检测44%砜吡草唑·异丙隆悬浮剂中有效成分的高效液相色谱定量方法,确定的色谱条件为250 mm×4.6 mm ODS-C18不锈钢色谱柱和紫外检测器,柱温30℃,甲醇+水溶液(60︰40,体积比)为流动相,检测波长为220 nm。结果表明:在设定的质量浓度范围内,砜吡草唑和异丙隆的线性相关系数r均为0.9999,变异系数分别为1.07%和0.1421%,回收率分别为99.78%和99.50%,说明该方法操作简单、分离效果好,线性关系、准确度和精密度均符合分析的基本要求,可用于制剂产品中砜吡草唑和异丙隆的质量控制。

替雷利珠单抗联合PC方案治疗晚期肺癌的疗效及对血清PI3K、Akt的影响

目的:探讨替雷利珠单抗联合PC方案(培美曲塞+顺铂)治疗晚期肺癌患者的效果。方法:选取2021年2月至2022年2月该院收治的晚期肺癌患者82例,采用计算机随机数字生成法分为观察组(n=41)、对照组(n=41)。对照组患者采用PC方案治疗,观察组患者在对照组的基础上联合应用替雷利珠单抗。比较两组患者的疾病缓解率及不良反应发生情况;比较两组患者治疗前、治疗2个周期和4个周期后血清癌胚抗原(CEA)、糖类抗原125(CA125)和细胞角蛋白19片段(CYFRA21-1)水平,T淋巴细胞水平,血清磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)、蛋白激酶B(Akt)水平。结果:观察组患者的疾病缓解率为56.10%(23/41),高于对照组的34.15%(14/41),差异有统计学意义(P<0.05)。治疗2个周期、4个周期后,两组患者血清CEA、CA125、CYFRA21-1、PI3K和Akt水平低于治疗前,且治疗4个周期后两组患者上述指标水平低于治疗2个周期后,观察组患者上述指标水平低于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。治疗2个周期、4个周期后,观察组患者CD3+、CD4+和CD4+/CD8+水平高于治疗前,且高于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。两组患者不良反应发生率比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论:替雷利珠单抗联合PC方案治疗晚期肺癌的疗效确切,可降低肿瘤标志物水平,抑制PI3K/Akt信号通路,增强免疫功能,安全可靠。

啃削量对铝/钢啃削辅助电弧熔钎焊接头组织与性能的影响

基于无钎剂条件下,采用啃削辅助电弧熔钎焊方法研究啃削量对5052铝合金与SUS304不锈钢电弧熔钎焊接头组织与性能的影响.采用扫描电子显微镜、能谱仪和拉伸试验机对接头组织与力学性能进行研究.结果表明,采用啃削头辅助实现了铝/钢接头界面冶金结合;界面金属间化合物层厚度与焊缝中物相颗粒数量与尺寸随着啃削量增加而增大;接头强度随着啃削量增加呈现先增加后减小的趋势;界面形貌随啃削量增加,逐渐由平直状界面向周期性波浪状界面演变,再演变叠层状界面.当啃削量为0.2 mm时,得到了“宏观+微观”尺度的双自锁界面结构,提高了接头力学性能,接头的平均抗拉强度最高达152 MPa.

暗管排水与秋葵种植协同改良滨海盐土的施肥效应研究

为探究不同施肥处理对暗管排水排盐的促进作用以及对土壤盐分含量的影响,采用模拟箱法,开展连续2 a的模拟试验。设计有机肥+化肥(NPK+OM)、有机肥(OM)、化肥(NPK)3种施肥处理,对照为不施肥(CK),以暗管排水水样和0~80 cm土层的土壤样品为研究对象,测定暗管排水量、暗管排盐量、暗管排水各盐分离子累计排出量、土壤电导率和土壤含盐量。结果表明,在暗管排水与秋葵种植条件下,施肥增加暗管排水量,不同施肥处理累计暗管排水量比CK高44.50%~74.55%。施肥增加暗管排盐量,不同施肥处理累计暗管排盐量比CK高33.35%~128.83%,以氯离子(Cl^(-))和钠离子(Na^(+))的排出量较高。施肥显著降低土壤电导率与土壤含盐量,2021年不同施肥处理0~80 cm土层土壤电导率比初始值低44.82%~74.06%,土壤含盐量比初始值低24.97%~66.80%,以NPK+OM处理效果最佳。在暗管排水与秋葵种植结合改良滨海盐碱地的过程中,施肥能够增加暗管排水量、排盐量,并降低土壤电导率与土壤含盐量,加快滨海盐碱地的改良速度,其中,以有机肥和化肥一起施用效果最好。

人工智能时代下的酶工程

自然界中存在的酶拥有多种多样的功能,它们已经被应用在工业生产和学术研究中,但其中许多酶的性质和功能还不能完全满足应用需要,通过改造来提升这类酶的某些特性是酶工程的重要任务。本文介绍了酶工程的主要发展历程,并重点梳理了人工智能(AI)助力酶工程领域的研究进展。酶工程主要包括理性设计、定向进化、半理性设计和人工智能辅助设计等策略。理性设计方法根据酶的催化机理、结构等先验知识进行改造。定向进化技术通过构建随机突变文库和高通量筛选提升目标酶的稳定性和活性等性质。半理性设计方法借助一系列计算方法构建相比于定向进化更小也更合理的突变文库以降低筛选工作量。人工智能技术在大量数据驱动下可以学习有关蛋白质构成和进化的特征信息。通过直接学习自然界中存在的蛋白质序列、共进化信息和结构,深度神经网络已经可以解决许多类型的酶工程问题,如预测具有有益影响的突变、优化蛋白质的稳定性、提高催化活性等。通过对酶工程现状进行分析,本文旨在进一步推动酶的开发和优化以实现更广泛的应用,为研究者和相关从业人员提供更多有价值的见解。

农村小班幼儿数学能力现状及提升策略

为探究如何提高农村幼儿数学能力,采用《MELQO早期儿童数学能力量表》对148名农村小班幼儿进行数学能力测查以探寻农村小班幼儿数学能力发展特点研究,并基于学习路径以38名农村幼儿作为实验对象,展开为期三个月的应用民间益智游戏行动研究。结果显示:农村小班幼儿数学能力总体发展水平较低,且存在不均衡性;农村小班幼儿数学能力发展在空间词汇、简单加法、心理转换能力存在差异,与是否独生、是否留守和不同家庭监护类型因素相关,是否留守儿童是其预测因素;基于学习路径的民间益智游戏能够促进农村小班幼儿数学能力的提高。基于此,提出重视农村数学教育,关注幼儿识数能力发展;关注留守儿童,拓展多种留守家庭互动活动;幼儿教师利用民间益智游戏开发游戏资源等建议。

结合人文关怀的临床技能虚拟仿真实验教学项目构建探索

为了改善大多数临床技能类虚拟仿真实验教学项目医学人文素养元素不足的现状,中南大学湘雅二医院构建了“基于智能数字化病人综合穿刺与人文关怀相结合的虚拟仿真项目”,被教育部认定为首批医学类国家虚拟仿真实验教学项目和国家级一流本科课程,有助于促进医学生自主学习并提升其临床岗位胜任力,培养高质量的医学人才。

建筑物矢量辅助的正射影像镶嵌线网络选择方法

为提高城市大比例尺正射影像制作效率,提出了一种建筑物矢量辅助的城市大比例尺正射影像镶嵌线网络自动选择方法。首先,利用建筑物房顶矢量联合数字高程模型自动生成建筑物简易模型,并得到建筑物在单片正射影像上的成像区域;然后,利用测区所有影像像底点位置自动生成测区初始Voronoi图镶嵌线网络并简化处理;最后,基于建筑物成像区域对网络中所有节点和镶嵌线进行自动优化选择,得到整个测区绕开建筑物成像区域的最优镶嵌线网络。实验结果显示,所提出方法在城市大比例尺正射影像镶嵌中不仅能够快速得到绕过建筑物的镶嵌线网络,并且保留了Voronoi图网络投影变形理论最小的特点,为城市大比例尺正射影像的镶嵌提供了一种新的方法。

考虑断裂韧度的PFC3D细观参数标定新方法

离散元法能更真实地表达材料的细观几何特点,且采用简单的接触本构方程,便于处理连续与非连续介质的变形与破坏问题,被广泛地应用于采矿、地质、土木、交通、水利、机械等工程领域。PFC3D是功能强大的离散元颗粒流分析软件,其细观参数的确定是需首要解决的问题,目前多数方法只考虑材料的宏观强度而很少考虑断裂参数,对阐述含天然裂隙的岩石破坏机理存在一定的局限性。为此,针对PFC3D平直节理模型,采用PB(Plackett-Burman)和中心组合设计(CCD)的方法,提出综合考虑强度参数和断裂参数(Ⅰ型和Ⅱ型断裂韧度)的PFC3D细观参数标定新方法,建立脆性岩石的PFC3D宏-细观参数关系式,并利用遗传算法求得PFC3D细观参数的优化解。模拟计算完整岩石试件单轴和三轴压缩应力-应变曲线和破坏模式、裂隙岩石在考虑和不考虑断裂韧度情形下单轴压缩断裂轨迹。研究结果表明:模拟的应力-应变曲线破坏模式、断裂轨迹与实验结果较吻合,且考虑断裂韧度的裂隙岩石试件断裂轨迹与实验结果吻合度更高,从而验证了基于考虑强度和断裂参数的岩石PFC3D细观参数标定新方法的合理性和有效性。该方法可推广至PFC3D的其他接触模型(接触黏结模型、平行黏结模型),可为PFC3D定量分析各种材料的多裂纹扩展过程及揭示其细观断裂机理提供参考。

我国暗管排水技术发展历史、现状与展望

暗管排水技术是我国盐碱地改良、涝渍区排水、南方稻田养分管理的重要技术之一。21世纪前20年暗管排水技术蓬勃发展,综述其发展历史和现状有助于读者全面、系统地了解该项技术,掌握其未来的发展方向。基于CNKI、万方、维普、百度学术和Elsevier数据库及国家自然科学基金委网站、百度搜索等平台,采用数据统计分析方法对暗管排水技术发展动态、用途变化、应用的空间分布、应用面积和服务对象等进行分析。研究发现,近50年来我国暗管排水发展主要分为初步探索期(1976—1998年)、渐进发展期(1999—2008年)与蓬勃发展期(2009—2020年);江苏和山东为暗管排水技术研究的热门研究省份;水稻、小麦、玉米、棉花是我国暗管排水技术主要的服务对象;暗管排水技术正在盐碱地改良领域快速发展,主要以淋洗土壤盐分为主。水盐调控技术一体化以及暗管生态修复将是未来暗管排水发展的重要方向。随着暗管、滤料等材料的更新和暗管施工机械智能化铺设效率的提高,暗管排水技术的应用领域将更加广泛。

涪陵页岩气储层产气性评价方法

为了准确评价页岩气储层的产气性,基于涪陵页岩气产气测试资料分析,优选出影响页岩气储层产气性的关键参数,将其分为页岩气产气影响因子GPF和储层评价指数LEI两类,建立了以评价参数赋分标准为约束条件的页岩气储层GPF-LEI产气性评价方法。涪陵页岩气田的应用结果表明:页岩气储层产气性评价类别越好,测试的无阻流量越高;利用该方法预测的页岩气储层无阻流量与实际测试结果基本吻合,相对误差为15.5%。研究表明,利用该方法评价的页岩气储层产气性类别与无阻流量具有较好的相关性,为评价页岩气储层产气性提供了一种新方法。

基于颗粒流的含交叉裂纹类岩石水力致裂细观机理研究

针对目前岩石在水力耦合作用下交叉裂纹扩展机理认识不足的问题,采用颗粒流软件(PFC2D)的平直节理接触模型和流域法,模拟计算含交叉裂纹的类岩石三轴压缩水力致裂过程,分析双向水平主应力差和主、次裂纹倾角对水力裂纹起裂、扩展及贯通的影响规律,并揭示其细观断裂机理。研究结果表明:数值模拟与试验结果吻合较好。当有或无水平主应力差时,水力裂纹沿着或偏离水平最大主应力方向扩展,与交叉裂纹贯通或不贯通,细观机理均为拉伸断裂。增加水平主应力差可明显降低临界水压力,易形成网状裂纹,有利于提高资源开采效率。

微生物燃料电池修复重金属污染土壤的研究进展

介绍了重金属污染土壤的传统修复技术,包括物理修复、化学修复、生物修复和复合修复,并分析了其特征及适用性;根据不同的反应器构型,综述了近年来微生物燃料电池(microbial fuel cell,MFC)修复重金属污染土壤的基本原理和应用;概述了土壤中3种典型重金属(铬、砷和铜)的分析和检测方法。

焊接电流对铝/钢电弧熔钎焊接头组织及性能的影响

在不同焊接电流条件下采用Zn-15%Al焊丝成功获得5052铝合金/Q235低碳钢电弧熔钎焊对接接头,采用扫描电镜(SEM)、剪切试验和X射线衍射仪(XRD)对接头组织和力学性能进行了研究。结果表明:焊接电流越大,焊缝填充金属的流动性越好,更易在母材上润湿铺展,形成良好的焊缝成形;随焊接电流80 A增加到100 A,金属间化合物(IMC)层的厚度由13.4μm逐渐增加到22.9μm,产生的界面IMC组织结构为Fe_(4)Al_(13)、Fe_(2)Al_(5)相;Zn元素固溶至IMC内部并形成的Fe_(2)Al_(5)-Zn_(x)和Fe_(4)Al_(13)-Zn_(x)相,可能有助于提高接头界面的塑韧性和抗裂能力。接头的平均剪切强度随焊接电流的增加,呈现先增加后降低的趋势,在焊接电流90 A条件下,达到最高99.8 MPa。

螺纹搅拌针直径对铝/钢填丝搅拌摩擦焊接头组织及性能的影响

目的采用填丝搅拌摩擦焊方法,研究螺纹搅拌针直径对6061铝合金/304不锈钢搅拌摩擦焊接接头组织及性能的影响。方法通过使用3种不同直径的螺纹搅拌头,观察不同结构搅拌头对焊缝成形及接头微观形貌的演变规律,并对其进行力学性能测试,研究搅拌头结构对接头性能强化的影响。结果随着螺纹搅拌针直径由M4增加到M6,焊缝表面成形逐渐粗糙,同时在接头焊缝中易产生大尺寸钢屑;另外,随着螺纹搅拌针直径的增加,接头界面处容易生成HOOK缺陷,同时在界面附近区域易出现钢屑的聚集;接头的抗拉强度随螺纹搅拌针直径的增加,呈明显下降的趋势。当螺纹搅拌针直径为M4时,接头的抗拉性能达到最大值156 MPa。结论通过采用直径为M4的螺纹搅拌头,能够获得具有最优综合性能的接头。

涪陵页岩气优质储层测井综合评价方法

为了准确评价涪陵页岩气田地质与工程“双优”储层,首先定性分析了气田试气资料与地质、工程评价参数的关系,并采用欧式距离方法聚类分析了各评价参数的重要程度,优选出评价优质储层的地质和工程参数;然后,选择岩心化验分析资料和测井资料,采用“岩心刻度测井技术”建立了地质与工程“双优”储层的测井评价模型;最后,利用产气剖面测试资料,运用灰度关联理论确定“双优”储层评价参数的权重,计算页岩气储层地质和工程指数,进而建立“双优”储层综合评价图版,形成了页岩气地质与工程“双优”储层测井综合评价方法。利用该方法计算了涪陵页岩气田平桥区块28口井储层的综合评价指数,结果表明,页岩气储层单段和单井产量与综合评价指数、双优储层穿行长度具有明显的正相关关系。这表明,可以用构建的页岩气地质与工程“双优”储层综合测井评价方法评价页岩气储层,为页岩气水平井设计和分段压裂提供依据。

限制性及行星三体问题中的共轨运动研究回顾

1/1共振是限制性三体问题或行星三体问题中最低阶的平运动共振,平面圆型限制性三体问题中的5个平动点对应1/1共振的5个平衡点,束缚在不同的1/1共振态时,系统在空间中表现出不同的运动轨迹,如蝌蚪型轨道、马蹄型轨道等;而在大偏心率和高倾角下,系统存在其他类型的1/1共振态。太阳系内存在许多自然共轨系统,如木星的特洛伊小天体及土卫的共轨运动等;近年来,在近地空间中已探测到数十颗与地球共轨的小天体,在轨道的长期进动、大行星摄动等因素的影响下,这些小天体可能在不同的1/1共振态之间频繁地迁移。哈密顿系统和Hill三体问题是研究1/1共振的两种有效途径,按照一般摄动理论的常规做法,用哈密顿系统处理1/1共振的主要内容有:摄动函数展开、正则变换或平均化消除短周期项、理想共振模型及长期摄动理论等。在合适的摄动函数下,哈密顿系统可以研究1/1共振的全局动力学,另一方面,Hill问题主要处理两个小质量天体的相对距离较近时的相对运动。限制性问题中的Hill方程是人们熟知的,而具有完全相同形式的一般Hill三体问题可以处理两个小天体质量均不为0的情形。在一定的假设下,一般Hill问题的运动方程可以写成与哈密顿系统的正则方程上相似的正则形式,由此可借助平均化方法建立长期摄动理论。除分析理论之外,亦可采用数值途径去研究1/1共振,如周期轨道族的数值延拓、庞加莱截面以及平衡点不变流形的计算等。

抑制卡尔曼滤波发散的组合导航算法研究

卡尔曼滤波是一种递推线性最小方差估计算法,在组合导航数据融合中得到了广泛应用;但由于卡尔曼滤波要求系统模型和噪声统计特性精确已知,而实际中很难做到,因此常常出现滤波发散现象。鉴于此,着重研究了衰减记忆自适应卡尔曼滤波和渐消记忆卡尔曼滤波在INS/GPS组合导航中的应用,并通过对仿真数据的处理,验证了两种滤波算法在抑制滤波发散、提高组合导航系统精度和稳定性方面的可行性。