内燃机扭振减振器选型及性能优化设计技术

为了保证内燃机运行的可靠性和低噪声,避免内燃机曲轴因扭转振动而损坏,需要配置应用各种类型的扭振减振器,以保护内燃机曲轴免受扭转振动的损坏。归纳总结扭振减振器的主要型式及其选型依据,研究分析橡胶、硅油、卷簧、板簧、弹簧扭振减振器的用途和性能等,以及优化设计、静动态试验方法,并介绍一些新型减振器及应用。

基于绝对节点坐标法的弹性线方法研究

相比于浮动坐标系法,绝对节点坐标法(absolute nodal coordinate formulation, ANCF)在处理柔性体非线性大变形问题上具有显著优势, ANCF将单元节点坐标定义在全局坐标系下,采用斜率矢量代替节点转角坐标,具有常数质量阵,不存在科氏离心力等优点,然而弹性力阵为非线性项,其求解将比较耗时且占用资源.据此,在弹性力求解方法中,引入弹性线方法 (elastic line method, ELM),该方法将格林–拉格朗日应变张量定义在中心线上,采用曲率公式来定义弯曲应变,转角公式来定义扭转应变.同时采用有限元法对三维柔性梁位移场进行离散,求解梁单元常数质量阵、广义刚度阵、广义力阵,进而得到单元的动力学方程,通过转换矩阵得到三维梁的动力学方程.接着从理论上指出连续介质力学方法 (continuum mechanics method, CMM)和弹性线方法在求解弹性力上的不同点,并编制动力学仿真软件.最后分别采用连续介质力学方法和弹性线方法对柔性单摆以及履带式车辆的动力学问题进行仿真分析,结果表明:弹性线方法能在保证精度的前提下有效提高计算效率.

新一代光学相干断层成像技术在冠心病介入诊疗中的围术期护理

目的探讨新一代光学相干断层成像术(OCT)应用于冠心病患者的护理方法。方法回顾性分析42例确诊为冠心病且行OCT检查患者的临床资料和护理措施。结果所有患者经OCT检查后,出现冠状动脉痉挛性收缩、冠状动脉慢血流等血管并发症患者为7.1%,经冠状动脉内硝酸甘油治疗后症状显著缓解,其余患者无典型胸痛发作,心电图亦无异常动态变化。所有患者术中均未出现急性心力衰竭、恶性心律失常、冠状动脉夹层等并发症。由于围术期的合理水化和护理配合,患者术后无造影剂肾病。结论新一代冠状动脉内OCT是一种无需阻断血流而能精确判定冠状动脉病变特征的有效手段,围术期护士熟练的配合和严密的护理观察是OCT检查顺利进行的重要因素。

考虑附加质量的中心刚体-柔性梁系统的动力学特性研究

对有附加质量的中心刚体-柔性梁系统的动力学特性进行了研究。柔性梁为等截面的Euler Bernoulli梁,针对柔性梁变形场使用假设模态法进行了离散,并运用第二类拉格朗日方程推导出系统的动力学方程后,采用Matlab编制了动力学仿真软件。首先讨论了附加质量对系统的固有频率与振型的影响,其次讨论了在大范围运动已知和未知的条件下,不同位置附加质量的中心刚体-柔性梁系统的刚柔耦合动力学特性,对带有附加质量的中心刚体-柔性梁系统的中心刚体转角、梁末端位移响应以及中心刚体角速度的仿真结果进行了分析。结果表明:附加质量从柔性梁固定端向自由端移动时,柔性梁前五阶固有频率近似地呈现周期性变化;附加质量所处位置的不同,对于系统的刚柔耦合动力学响应以及系统振型的影响十分明显。

带集中质量的旋转柔性曲梁动力学特性分析

本文对带集中质量的平面内旋转柔性曲梁动力学特性进行了研究.基于绝对节点坐标法推导出曲梁单元,其中该曲梁单元采用Green-Lagrangian应变,并根据曲梁变形前后的曲率变化和曲率的精确表达式计算了曲梁单元弹性力所作的虚功.通过虚功原理,利用δ函数和中心刚体与悬臂曲梁之间的固支边界条件,建立了带集中质量的旋转柔性曲梁非线性动力学模型.基于该模型,本文仿真计算了悬臂曲梁的纯弯曲问题和带有刚柔耦合效应的旋转柔性曲梁动力学响应问题,以此分别讨论了所提出曲梁单元的收敛性和动力学模型的正确性.进一步应用D’Alembert原理,将旋转曲梁等效为带离心力的无旋转曲梁,通过线性摄动处理得到系统的特征方程,以此分别研究了旋转角速度、初始曲率和集中质量对曲梁动力学特性的影响.最后重点分析了旋转曲梁的频率转向和振型切换问题,并阐述了两者之间的相互关系.研究结果表明:随着旋转角速度的增大,曲梁的频率特性与直梁的频率特性相近,以及曲梁拉伸变形占主导的模态振型会提前.

考虑剪切效应的旋转FGM楔形梁刚柔耦合动力学建模与仿真

本文对一类中心刚体-柔性梁系统在大范围转动下的刚柔耦合动力学问题进行了研究.柔性梁为功能梯度材料(functionally graded materials,FGM)楔形变截面梁,材料体积分数在梁轴向呈幂律分布变化.以弧长坐标来描述柔性FGM梁的几何位移关系,分别使用倾角和拉伸应变变量描述柔性梁的横向弯曲和纵向拉伸变形,并计及剪切效应.采用假设模态法离散变形场,运用第二类拉格朗日方程进行方程推导,得到系统考虑剪切效应的刚柔耦合动力学模型.基于全新的刚柔耦合动力学建模理论,研究不同轴向材料梯度分布的FGM楔形梁,通过数值仿真计算,分析讨论不同的转速、梯度分布规律以及变截面参数对系统动力学特性的影响.结果表明,剪切效应对大高跨比的FGM楔形梁的变形影响较为明显,不容忽略;材料梯度分布规律和截面参数的选取均会对旋转FGM楔形梁的动力学响应和频率产生较大影响.本文提出的考虑剪切效应的倾角刚柔耦合动力学模型是对以往非剪切模型的进一步完善,可应用于工程中的Timoshenko梁结构的动力学问题求解.

旋转中心刚体-FGM梁刚柔热耦合动力学特性研究

对旋转中心刚体-功能梯度材料(functionally graded material,FGM)梁刚柔热耦合动力学特性进行研究.FGM梁为物理性能参数沿厚度方向呈幂律分布的欧拉伯努利梁.考虑柔性梁的横向弯曲变形和轴向拉伸变形,并计入横向弯曲变形引起的纵向缩短,即非线性耦合变形量.考虑变截面空心梁在外部高温、内冷通道冷却情况下的热力耦合对系统动力学特性的影响,求解得到FGM梁沿厚度方向分布的温度场,进而在本构关系中计入热应变.采用假设模态法对柔性梁变形场进行离散,运用第二类拉格朗日方程推导得到系统的刚柔热耦合动力学方程,并编制动力学仿真软件,然后通过仿真算例对系统的动力学问题进行研究.结果表明:不同截面梁动力学响应差异较大,因此需对实际系统合理建模;大范围运动已知时,考虑热冲击载荷的FGM梁将有效抑制横向弯曲变形,而大范围运动恒定时随热冲击的叠加会出现高频振荡;大范围运动未知时,外力矩和热冲击载荷相互作用产生热力耦合效应,导致系统呈现高频振荡,同时与中心刚体大范围旋转运动产生刚柔热耦合效应.

考虑尺度效应的夹层楔形多孔梁动力学分析

基于修正偶应力理论,研究了具有大范围旋转中心刚体-功能梯度夹层Euler-Bernoulli楔形多孔柔性微梁系统的动力学特性.楔形梁是中间层为不完全功能梯度层,两表层为均质材料的功能梯度夹层结构,它可以减小传统夹层结构由于层与层之间材料属性的不同导致脱粘类型损伤的影响.采用假设模态法描述变形,考虑具有捕捉动力刚化效应的非线性耦合项,计及von Karman几何非线性应变,运用第二类Lagrange方程,导出了适用于较大变形的高次刚柔耦合动力学方程.对在平面内做大范围运动的中心刚体-功能梯度夹层Euler-Bernoulli楔形多孔微梁的动力学特性进行了详细研究.研究表明:功能梯度夹层楔形梁表层结构高度、旋转角速度、功能梯度幂指数、尺度参数、孔隙度以及各层结构的体积分数对系统的动力学特性都有很大的影响;功能梯度夹层楔形梁综合了功能梯度直梁和楔形梁的特性,其相对于功能梯度直梁的固有频率增大,同时使得孔隙度对结构固有频率变化趋势的影响不再与功能梯度直梁相同;由于柔性梁变形能中具有横向与轴向的耦合势能,系统在稳态下的平衡位置发生了迁移现象;系统随着尺度参数的变化发生了频率转向与振型转换.

热环境下大范围运动功能梯度薄板的刚-柔耦合动力学特性

基于刚柔耦合动力学及热力学理论,运用第二类拉格朗日方程建立了温度场中做大范围运动FGM薄板的一次近似刚柔耦合模型。采用假设模态法对变形场进行离散并在变形能中计入热应变的影响。分析了不同温度环境和不同体积分数指数等因素对温度场中做大范围运动FGM薄板动力学特性的影响。仿真结果表明:随着温度梯度增大FGM薄板振荡现象更加明显,随着体积分数增大FGM薄板振荡幅值与无量纲固有频率增大。

考虑端部质点的中心刚体-楔形梁系统动力特性研究

对带有端部质点的中心刚体-楔形梁系统的动力学特性进行了研究.楔形梁为Euler Bernoulli梁,其宽度与高度随着长度方向改变.采用假设模态法对楔形梁的变形场进行离散,在考虑梁的横向和纵向变形以及由于横向弯曲而引起的纵向缩短量的条件下,运用第二类拉格朗日方程推导出系统的动力学方程,并编制动力学仿真软件.通过仿真算例对系统的动力学特性进行研究,结果表明:同等条件下梁的形状与有无端部质点对系统的刚柔耦合动力学响应以及系统频率的影响十分明显.因此采用楔形梁结构进行仿真更具实际意义且仿真结果更加精确.

不稳定性冠心病病人血浆NT-proBNP水平与冠状动脉病变严重程度的关系探讨

目的探讨不稳定性冠心病病人参照SYNTAX评分原则确定的冠状动脉病变严重程度(SCAD)和急性冠状动脉事件(ACE)等影响因素与血浆N末端脑钠肽前体(NT-proBNP)水平的关系,分析脑钠肽(BNP)对不稳定性冠心病冠状动脉病变诊断和病人预后的预测价值。方法选取2013年1月—2016年6月住院行冠状动脉造影(CAG)并完成术前血浆NT-proBNP检测的不稳定型心绞痛和发生ACE的急性冠脉综合征病人共1293例,参考SYNTAX评分原则确定SCAD,通过Logistic回归来回顾性分析各影响因素和血浆NT-proBNP水平的相关性。结果不稳定性冠心病病人参照SYNTAX评分的SCAD和ACE都独立于其他危险因素与NT-proBNP水平呈正相关,在NT-proBNP界值1022 pg/mL的界值水平:ORSCAD=2.294,P=0.008;ORACE=3.122,P=0.001。分层和亚组分析的结果也是一致的。结论不稳定性冠心病病人通过CAG并参照SYNTAX评分原则确定的SCAD和ACE都独立于其他危险因素与病人血浆BNP水平有密切关系。不稳定性冠心病病人冠状动脉病变越严重血浆BNP水平越异常升高。持续高BNP状态可以揭示心脏功能恶化并能够预测不良心脏事件发生。

基于径向基点插值法的旋转Mindlin板高次刚柔耦合动力学模型

将无网格径向基点插值法(radial point interpolation method, RPIM)用于中心刚体-旋转柔性板的动力学分析.基于浮动坐标系方法和一阶剪切变形理论即Mindlin板理论,考虑剪切变形的影响,并计入板面内变形的非线性耦合变形项,采用径向基点插值法描述板的变形场,保留动能中有关非线性耦合变形项的所有高阶量,通过构造高阶形函数避免了径向基点插值法出现剪切闭锁的现象,建立了既能处理薄板问题又能处理中厚板问题的作大范围运动矩形板的高次刚柔耦合动力学模型.高阶形函数可通过添加高阶多项式的方式获得,静力学算例表明径向基点插值法中添加15项多项式可基本消除剪切闭锁.将零次近似模型、一次近似模型和高次模型的仿真结果对比,说明零次近似模型的缺陷,同时说明高次模型有更广的适用范围,可分析大变形问题.将径向基点插值法的仿真结果与有限元法和假设模态法进行比较分析,说明本文方法的正确性,也表明无网格径向基点插值法作为一种柔性体离散方法在刚柔耦合多体系统动力学的研究中具有可推广性.

miR-142-3p在感染后肠易激综合征中的表达及意义

目的探讨微RNA(miR)-142-3p在感染后肠易激综合征(PI-IBS)中的表达及意义,进一步阐明miR-142-3p调控PI-IBS发生发展的分子机制。方法使用脂多糖(LPS)刺激后,在大鼠肠上皮细胞上考察miR-142-3p对高迁移率族蛋白B1(HMGB1)-Toll样受体4(TLR4)靶基因的作用;通过TargetScan预测软件分析发现HMGB1是miR-142-3p的靶基因,之后采用旋毛虫感染建立PI-IBS模型,原代肠上皮细胞进行小干扰RNA(siRNA)转染实验,提取肠上皮细胞总RNA,采用实时荧光定量PCR检测,检测细胞中miR-142-3p、HMGB1和TLR4的mRNA表达水平,考察miR-142-3p对HMGB1-TLR4靶基因的作用,并进一步验证HMGB1在miR-142-3p抗炎中的介导作用。结果炎症基因NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(NLRP3)、IL-1β、IL-6、IL-18和TNF-α均为HMGB1-TLR4的靶基因。使用LPS刺激后,施加miR-142-3p大大抑制了HMGB1-TLR4靶基因(NLRP3、IL-1β、IL-6、IL-18和TNF-α)的表达(P均<0.01)。使用siRNA对肠上皮细胞中的HMGB1靶向敲低后,细胞中的HMGB1表达降低超过80%,HMGB1-TLR4靶基因(NLRP3、IL-1β、IL-6、IL-18和TNF-α)的表达均无明显变化(P均>0.05)。结论miR-142-3p在肠上皮细胞中具有抗炎作用,其抗炎作用依赖于HMGB1。

作大范围运动功能梯度材料梁的动力学特性研究

采用假设模态法和有限元法两种离散方法描述柔性梁的变形场,对作大范围运动的中心刚体-功能梯度材料梁的动力学特征进行研究。假设功能梯度材料的物理参数为沿着梁厚度方向变化的幂函数,考虑梁的纵向拉伸变形和横向弯曲变形,同时计及横向弯曲变形引起的纵向缩短,即非线性耦合项,运用第二类Lagrange方程推导得到两种不同离散方法描述的具有统一形式的系统刚柔耦合动力学方程。通过与假设模态法的数值仿真结果对比,验证所建立有限元模型的正确性。通过大变形算例,说明基于小变形假设的假设模态法计算上的局限性。在此基础上讨论功能梯度指数对作大范围转动柔性梁动力学特性的影响。结果表明基于小变形假设的假设模态法并不能处理大变形问题;在功能梯度材料梁其他物理参数不变的条件下,梁的最大位移随着功能梯度指数N增大而增大;横向弯曲固有频率会随着转速的增加而变大;当转速一定时,固有频率会随着功能梯度指数N增大而减小。

甲状旁腺激素相关肽改善小鼠心肌梗死后心脏功能的研究

目的:探讨甲状旁腺激素相关肽(PTHrP)的核定位序列(NLS)及C末端共同组成的PTHrP(87-139)片段对小鼠心肌梗死后心脏功能的影响.方法:将C57BL/6野生型雄性小鼠随机分为3组,每组11只.假手术组对心脏前降支穿针但不进行结扎,1d后腹部皮下注射生理盐水;心肌梗死组结扎心脏前降支,1d后腹部皮下注射生理盐水;心肌梗死+PTHrP组结扎心脏前降支,1d后腹部皮下注射PTHrP(87-139),剂量为80μg/kg.各组每日注射1次,持续注射4周后,超声心动图评估心脏功能,免疫组织化学染色检测心肌CD31表达情况,马松染色检测心肌纤维化程度,Western blot检测血管内皮生长因子(VEGF)、血管内皮生长因子受体-2(VEGFR-2)、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)等血管相关因子的表达水平.结果:与假手术组相比,心肌梗死组左室射血分数(LVEF)、左室短轴缩短率(LVFS)均明显降低,左室舒张末期内径(LVEDD)、左室收缩末期内径(LVESD)、心脏质量/体质量比值、肺质量/体质量比值、心肌梗死边缘区的心肌纤维化程度均明显升高(P均<0.05);与心肌梗死组相比,心肌梗死+PTHrP组LVEF、LVFS、LVEDD、LVESD等显著改善,心脏质量/体质量比值、肺质量/体质量比值、心肌梗死边缘区的心肌纤维化程度均明显降低(P均<0.05).与假手术组相比,心肌梗死组心肌梗死边缘区CD31表达水平有轻微升高,但两组间差异无统计学意义,而VEGF、VEGFR-2、bFGF表达水平均明显降低(P均<0.05);与心肌梗死组相比,心肌梗死+PTHrP组CD31、VEGF、VEGFR-2、bFGF表达水平均明显升高(P均<0.05).结论:PTHrP(87-139)能够减少心肌梗死后心肌间质纤维化,促进梗死边缘区新生血管生成,改善心脏功能.

消除改性原油取样过程中剪切和温度回升干扰的方法

在加注降凝剂的低输量管线改性原油取样测试过程中,为了解决阀门剪切、温度回升等因素对取样和测试结果真实性的干扰,通过使用抗剪切取样器消除阀门剪切的干扰,通过控温消除温度回升的干扰。同时,通过现场试验发现,即使在压力很低、温度回升幅度不大的情况下,阀门剪切、温度回升对取样真实性的干扰依然显著。此外,在油温、取样点气温温差很大时,取样器腔体内存在结蜡问题,并通过清蜡消除取样器腔体内结蜡的干扰。结果表明,本文方法可以有效地解决上述问题,满足现场实际需求,具有一定的借鉴作用,值得推广应用。

清管作业防放空阀喷溅装置的制作与应用

为了解决塔7站发送清管器过程中进行放空操作时油污的喷溅问题,立足清管作业现状,结合生产运行实际,对放空操作时油污的喷溅问题进行了调查分析。得出充压使整个发球筒内带压是造成放空原油喷溅的主要原因。对多种对策进行对比分析,选出最佳解决方法,并进行现场实施和效果验证。结果表明:该方法有效地解决了发送清管器过程中的油污喷溅问题,满足现场实际需求,具有一定的社会效益和经济效益。

罗汉果山萘酚抑制HepG2细胞增殖潜在分子机制的探析

利用网络药理学–分子对接结合细胞实验探讨罗汉果抑制肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)的潜在分子机制。应用中药系统药理学数据库(TCMSP)筛选罗汉果活性成分与靶点,Genecards数据库检索肝细胞癌相关靶点,二者靶点经Venny平台取交集,得到罗汉果治疗肝细胞癌的潜在靶点。以潜在作用靶点为基础,利用DAVID数据库进行基因功能和通路(GO/KEGG)富集分析后,采用Cytoscape软件构建罗汉果治疗肝细胞癌的“药物–成分–疾病–靶点”和“药物成分–靶点–通路–疾病”网络图,经生物分子功能注释系统数据库和Cytoscape软件获得核心作用靶点。选择药物活性成分(山萘酚)和关键靶点,运用AutoDock Vina软件进行分子对接。以山萘酚为实验药物、HepG2为研究对象,采用CCK-8法筛选其抑制HepG2细胞增殖的有效浓度,流式细胞术检测细胞凋亡率,Western blot检测潜在作用靶点的蛋白表达水平。筛选出罗汉果有效成分11个、作用靶点77个,肝细胞癌的疾病靶点7773个,二者共有靶点62个;GO与KEGG功能富集分析得到275个生物功能单位和87条信号通路;筛选出罗汉果抑制肝癌细胞增殖的潜在核心靶点p65、JNK1、Caspase-3、AKT1等10个;20μg/mL以上的罗汉果山萘酚能显著降低HepG2细胞的增殖活性和提高细胞凋亡率,显著上调p65、Caspase-3表达水平和下调JNK1、AKT1表达水平。罗汉果山萘酚具有抑制肝癌细胞增殖和促进其凋亡的活性,然而罗汉果具有多成分、多靶点、多通路的功效和作用特点,提示罗汉果治疗肝细胞癌的机制较为复杂。

IPP软件HSI选色系统分析前列腺癌组织中闭合蛋白-4与血-前列腺屏障相关性

血清tPSA（prostate specific antigen，PSA）值升高反映血-前列腺屏障的完整性的破坏。闭合蛋白4（claudin-4，CLADN-4）是一般屏障中紧密连接的重要组成部分，为了探讨前列腺癌组织中闭合蛋白4与血-前列腺屏障的相关性，本研究收集2008年1月至2015年1月上海市浦东新区人民医院29例住院治疗前列腺癌患者的癌标本，均采用免疫组织化学方法检测癌组织中闭合蛋白4的表达，应用放射免疫法测定术前血清前列腺特异性抗原（tPSA）值，利用IPP（Image-pro plus）软件HSI选色系统分析闭合蛋白4表达强度与血清PSA值的相关性。研究显示，29例患者癌组织中均检测到闭合蛋白4阳性表达，且血清PSA值与闭合蛋白4表达强度具有显著相关性（p〈0．05）。本研究表明，闭合蛋白4在前列腺癌患者癌组织中的表达强度与血清PSA值相关，闭合蛋白4可能参与血-前列腺屏障的组成。

带有安装边螺栓连接结构的机匣包容能力研究

为了研究带有安装边螺栓连接结构的机匣对断裂叶片的包容能力,截取环形机匣中的安装边螺栓连接结构,开展有限元仿真和冲击试验。首先,使用LS-DYNA软件建立有限元模型,研究撞击角度、撞击位置、定距套和止口对机匣安装边螺栓连接结构抗冲击能力的影响。仿真结果表明:撞击位置、撞击角度、定距套和止口都对结构的抗冲击能力有显著的影响,当叶片撞击在单侧机匣的安装边位置时结构的抗冲击能力最弱,定距套和合理的止口设计都能够有效提高结构的抗冲击能力。然后,通过机匣安装边螺栓连接结构的抗冲击试验,验证了数值仿真方法的准确性和可靠性,为数值仿真结论的有效性提供了依据。最后,通过数值仿真分析了螺栓断裂过程,并结合试验分析揭示了螺栓发生剪切断裂和拉伸断裂的原因。