超磁致伸缩力传感执行器磁路优化设计与分析

以超磁致伸缩力传感执行器为研究对象,基于磁致伸缩与涡流损耗理论,应用COMSOL有限元软件进行磁场分析,系统地研究了导磁体参数对磁通密度与涡流的影响规律。为增大磁通密度、减小涡流损耗,以超磁致伸缩棒中轴线上磁通密度均匀度为评价标准,优化了导磁体参数,并将导磁体分区绝缘。静、动态磁场下与未优化时实验结果进行对比,结果表明:静磁场中优化后的磁通密度均值提升了0.0161T,均匀度提升了4.5%;动态磁场中,分区绝缘可有效减少涡流损耗,优化后的力传感器灵敏度提升了5.76%。

CO_(2)海洋封存的思考与新路径探索

实现碳达峰碳中和目标既是应对气候变化的必由之路,也是中国彰显大国责任担当和推动构建人类命运共同体的迫切需要。中国目前碳封存选址大多都集中在陆地,并且主要以气态CO_(2)或者液态CO_(2)的方式进行碳封存。陆地的碳封存潜力不及海洋,而且前者对于储层的地质条件和作业条件要求均较高。海洋是地球上最大的活跃碳库,碳封存潜力巨大,目前中国已建成第一个海上碳封存项目——“恩平15-1”CO_(2)封存示范项目。为了加快推进CO_(2)海洋封存目标的实现,提出了CO_(2)水合物固态封存的新思路,探索了海洋碳封存的整体路径。研究结果表明:①基于甲烷水合物开发的逆向思维,以及CO_(2)水合物形成条件远不及甲烷水合物苛刻的特点,可以将CO_(2)注入海底形成CO_(2)水合物碳矿;②基于“固态流化”法的逆向原理及思维将液态CO_(2)直接注入甲烷水合物层及其下伏层的泥砂中,不仅可以利用CO_(2)置换开发甲烷水合物,而且还能在海底浅层形成CO_(2)水合物进而实现碳封存;③利用现有油气田开发平台和设备,选择有利于CO_(2)封存的地质构造和咸水层,有望实现油气田开发和海洋碳封存的协同发展。结论认为,该方法已经通过了实验室可行性验证,有望为未来碳捕集、利用与封存(CCUS)提供新的解决方案。

海上嵌岩钢管桩内卷边切割机器人的设计研究

海上风电桩在基础打桩过程中,容易造成钢管桩下端内卷边,这会增加下插的阻力,须将影响下钻的内卷边切除,提高风电桩插桩效率。现阶段内卷边的处理多是潜水员下水切割,处理过程较为繁琐,难以应对复杂的工况,且有一定的危险性。为解决以上问题,设计了一种用于海上嵌岩式钢管桩内卷边切除的切割机器人。通过对钢管桩内卷边切割现有的施工工艺和施工作业要求进行分析,总结了内卷边切割机器人所需满足的设计要求,提出了适用于切割钢管内卷边的多轴联动机器人系统;确定了总体方案,对内卷边切割机器人的力学性能进行分析,并进行具体结构设计。基于SPH-FEM耦合算法,对磨料水射流切割钢管壁过程进行研究,确定切割工艺参数,对射流反作用进行分析,并结合切割参数进行算例验证。理论分析以及仿真模拟验证表明,所设计的内卷边切割机器人符合施工要求,能改善海上嵌岩式钢管桩内卷边的精确切除问题,有助于完善海上风电桩基础施工工艺的完整性,可为后续内卷边处理技术的发展提供经验。

席夫碱化合物改性双马来酰亚胺树脂的制备及性能

全球航空航天产业的飞速发展促使以双马来酰亚胺(BMI)树脂为主的复合材料、结构胶黏剂及其相关材料的应用范围扩大及用量增加,但未改性的BMI树脂存在熔融温度与固化温度较高以及脆性大等缺点。本文合成了具有两种不同化学结构的席夫碱化合物,并通过与BMI共混来对BMI树脂进行改性。通过差示扫描量热仪(DSC)和傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)表征共混体系的聚合反应行为,通过热重分析(TG)和动态热机械分析(DMA)表征了共混体系的耐热性和热稳定性。结果表明,席夫碱的加入不仅降低了共混体系的熔融温度,同时还可以降低BMI的固化温度,使得固化反应更加容易进行;席夫碱的加入还提高了共混体系的玻璃化转变温度(Tg)并保持较好的热稳定性。此外,席夫碱化合物的化学结构对其与BMI的反应性以及对应聚合物的耐热性和热稳定性均有一定程度的影响。

针刺原位开窗胸主动脉腔内修复术治疗主动脉夹层累及主动脉弓

目的观察针刺原位开窗胸主动脉腔内修复术(TEVAR)治疗主动脉夹层(AD)累及主动脉弓的效果。方法回顾性分析16例接受针刺原位开窗TEVAR重建主动脉弓分支的AD累及主动脉弓患者,记录开窗数目、技术成功率及治疗相关并发症;通过随访评估夹层修复、开窗分支血管通畅性及有无内漏等,记录患者生存情况。结果对16例均成功植入主动脉主体支架;对其中4例植入Z0、Z1及Z2区三开窗支架,6例植入Z1及Z2区双开窗支架,2例植入Z0及Z1区双开窗支架,4例植入Z2区单开窗支架。头臂干(BCT)开窗成功率83.33%(5/6),对1例未成功开通者行左颈总动脉(LCCA)-右颈总动脉搭桥术;LCCA开窗成功率100%(12/12);左锁骨下动脉(LSA)开窗成功率87.50%(14/16),对2例未顺利开窗者改行腋-腋动脉人工血管旁路转流术。治疗技术成功率100%(16/16)。TEVAR中1例发生Ⅰa型内漏,以弹簧圈栓塞后好转;1例TEVAR结束后出现心包压塞而死亡。15例接受随访,中位随访时间20个月,期间出现短暂性脑缺血发作及主体支架近端起始处局部小夹层各1例,均未经特殊处理而改善;1例出现Ⅰ型、2例出现Ⅲ型内漏,予近端开窗覆膜支架植入或以弹簧圈栓塞后好转;1例因冠心病死亡。结论针刺原位开窗TEVAR治疗AD累及主动脉弓有效且安全。

聚乙烯醇颗粒栓塞治疗种植牙后口底假性动脉瘤1例

患者男,69岁,接受种植牙操作后右面颊部及口底肿胀、疼痛3天,经抗感染及其他消肿等治疗后效果不佳;否认相关病史及家族史。查体:右面颊部稍肿胀,皮下见瘀斑,右侧口腔底部舌下见1.2 cm×1.0 cm结节(图1A),边界清楚,质软,有搏动感。颈部增强CT:口底肌肉广泛肿胀,口底右侧(牙槽内侧旁)见1.7 cm×1.2 cm不规则高密度结节,动脉期明显强化(图1B),与邻近小动脉关系密切,考虑假性动脉瘤可能。数字减影血管造影(digital subtraction angiography,DSA)显示口底右侧结节为假性动脉瘤,由右侧下牙槽动脉及其分支供血(图1C)。影像学诊断:右侧下牙槽动脉假性动脉瘤。穿刺右侧股动脉,以泥鳅导丝配合Vertebra单弯导管超选右侧颈外动脉至右侧下牙槽动脉,明确假性动脉瘤破口后,超选至破口附近,于透视下以脉冲式缓慢推注150~250μm聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)颗粒予以栓塞;之后复查造影显示右侧口底假性动脉瘤消失且无对比剂外溢(图1D)。治疗后随访显示面颊部肿胀及瘀斑消退、口底结节消失。临床综合诊断:种植牙后右侧下牙槽动脉假性动脉瘤。本例报道通过医院伦理会批准(KY2024170)。

含马来酰亚胺苯并噁嗪的制备及其热性能研究

以4-马来酰亚胺基苯酚(4-HPMI)、2,2'-双[4-(4-氨基苯氧基苯基)]丙烷(BAPP)和多聚甲醛为原料,合成了含马来酰亚胺苯并噁嗪(NHPMI-bapp)。采用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)和核磁共振(NMR)对单体的化学结构进行了表征,进一步采用差示扫描量热仪(DSC)表征了单体的聚合反应行为。与传统型的苯酚-二苯甲烷二胺型苯并噁嗪进行对比,结果表明马来酰亚胺基团的引入降低了能量势垒,使固化反应能够在更低温度下进行。采用热重分析仪(TGA)和动态热机械分析仪(DMA)对马来酰亚胺型苯并噁嗪聚合物进行热性能表征。结果表明,NHPMI-bapp具有较好的耐热性和热稳定性,5%和10%热失重温度分别为343℃和398℃,且在800℃时其残碳率高达47.6%,储能模量为2478 MPa,玻璃化转变温度为336℃。

中国海上气田开发与提高采收率技术

中国海上目前在生产气田共计有30个、气井总数为288口,主要分布在莺歌海盆地、琼东南盆地、珠江口盆地、东海陆架盆地和渤海湾盆地。海上气田的勘探成本、工程建造成本、钻完井和生产操作费用均较高,加之开发调整及生产措施实施难度大,因而陆上气田开发采用的相关方法和技术在海上推广应用便受到诸多限制。为了提高中国海上气田开发的效益,有必要归纳和总结我国海上气田在开发技术与提高天然气采收率技术方面的研究成果与实施经验。按照气藏特点,将中国目前的海上气田分为凝析气藏、低渗透气藏、边底水气藏、高温高压含酸气气藏、深水气藏等5种类型;在此基础上,对其地质特征、开发特点及存在的问题分别进行了探讨;进而结合典型案例对各类气藏的配套开发技术与提高天然气采收率技术及实施经验进行了总结;最后对中国海上天然气开发技术的发展方向及潜力给予了展望。

基于OptiSLang的离心泵叶轮多目标优化

为提高Q25H52型高速离心泵的扬程和效率,通过P-B实验选取了叶轮的3个结构参数,即叶片出口安放角、出口宽度和包角,并使用OptiSLang软件采用拉丁超立方设计方法创建了设计样本。以离心泵扬程和效率最高为优化目标,建立结构参数与优化目标之间的Kriging模型,利用遗传算法寻找叶轮最佳结构参数。研究结果表明:在额定工况下,优化后泵的效率提高了2.94%,总扬程提高了2.17 m。

肾病患者营养素推荐之中外指南及专家共识对比

肾脏疾病特别是慢性肾病(Chronic Kidney Disease,CKD)已成为威胁全球的公共卫生健康问题,不仅严重危害到人类健康,也带来巨大的经济和社会负担。医学营养治疗(Medical Nutritiontherapy,MNT)可延缓CKD向终末期肾病(End-Stage Renal Disease,ESRD)的进展,MNT在CKD治疗过程中具有非常重要的作用。其中,口服营养补充剂(Oral Nutritional Supplement,ONS)具有安全有效且患者依从性高等优点。当肾病患者面临经口营养摄入不足的情况,ONS是其首选人工营养方式。ONS的研发应以医学和营养学的研究结果为依据,其安全性及临床应用均需要经过科学证实。权威机构发布的指南、专家共识是ONS产品配方设计的重要依据,因此有必要对比分析中外指南和专家共识对于不同阶段肾病患者的营养素推荐,为肾病特定营养产品开发提供借鉴,推动营养相关慢性病的防治。

中国南海天然气水合物开发面临的挑战与思考

初步勘查结果表明,中国南海具有广阔的天然气水合物(以下简称水合物)资源前景,并主要赋存于该区深水陆坡浅层未固结的泥质粉砂中,其开发过程集水合物相变、储层骨架溃散、气—液—固多相渗流与输运于一体,面临着单井产气量低、持续生产困难、有可能带来生态环境风险、经济效益低、难以实现规模化开发等问题。为了早日实现对该区水合物的商业化开采,梳理了全球主要地区水合物远景资源量、开采方法及试采进展;从中国南海水合物成藏机制、开采过程中气—液—固多相流连续排采、生态环境风险、技术与装备等方面,分析了其中的科学问题和工程技术挑战,阐释了水合物商业化开采之路坎坷艰难之原因。研究结果表明,尽管面临诸多挑战,但经过20多年的持续攻关,我国已经建立了相对系统的水合物基础物性、开采模拟与力学特性实验装备,奠定了进一步开展相关研究的理论、实验和装备基础,在海域水合物试采等部分技术领域处于国际领先水平;进而提出了“水合物和深部气等多气源合采”“CO_(2)水合物置换开发及固化封存”“海上多能种区域协同一体化开发”等有助于实现水合物商业开发的潜力路径,并分析了其技术原理和实现途径。

低黏度高性能苯并噁树脂制备及其结构与性能

为了满足树脂基复合材料对树脂基体低黏度和高性能需求,通过Mannich反应成功合成了苯酚-糠胺型苯并噁嗪(P-fa)和对羟基苯甲醛-糠胺型苯并噁嗪(PA-fa)两种苯并噁嗪单体,通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)和核磁共振氢谱(^(1)H NMR)对其结构进行表征。并进一步将二者共混,制备了P-fa/PA-fa共混体系。采用凝胶化时间、差示扫描量热法(DSC)和黏度—温度曲线表征了各体系的聚合反应行为。结果表明,PA-fa结构中醛基引入可以降低体系的开环反应温度,缩短凝胶化时间,使得固化反应更加容易进行。同时,各体系在80~150℃范围内保持较低的黏度(10 mPa·s),有利于树脂基复合材料的加工。动态热机械分析(DMA)和热重分析(TG)表征了各体系的耐热性和热稳定性。结果表明,醛基的引入有效地提高了共混体系的交联密度、玻璃化转变温度和热稳定性,其中P(P/PA-21)体系的室温储能模量为3400 MPa,玻璃化转变温度为294℃,800℃下的残炭率为61.5%。

补骨脂酚启动自噬减轻β-GP诱导的小鼠主动脉中膜钙化

目的:在选定的36种中药单体中筛选能够启动细胞自噬的药物;探究补骨脂酚对小鼠血管平滑肌细胞自噬的影响以及对血管平滑肌细胞钙化的影响。方法:从中草药中提取的黄酮类化合物以不同浓度处理人脑胶质瘤细胞(human glioma cells,U87)72 h,用MTT法得到药物对U87细胞的半抑制浓度(half maximal inhibitory concentration,IC_(50)),并以小于IC_(50)浓度的条件下以不同浓度梯度处理U87细胞,观察U87细胞GFP-LC3微管相关蛋白1轻链3(Microtubule-associated protein light chain 3,LC3)的荧光信号和Western blot检测自噬指标LC3从而观察细胞自噬活动激活情况,以筛选出能够启动自噬的药物。后续选取补骨脂酚进行进一步实验,探究药物启动自噬后对血管平滑肌细胞钙化的影响。使用β-GP构建小鼠血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cells,VSMCs)钙化模型,分为对照组(C-CTR组)和钙化组(C-CAL组),并通过Western blot检测Runx2、BMP2及LC3的表达。使用补骨脂酚干预后,分为对照组(C-CTR组)、钙化组(C-CAL组)、钙化+补骨脂酚组(C-CAL+Administration组)、对照+补骨脂酚组(C-CTR+Administration组)4组,分别用Western blot检测LC3、Runx2和BMP2,用茜素红染色观察细胞钙化结节的形成。在动物实验中使用高脂饮食同时在腹腔注射维生素D的方式构建小鼠主动脉钙化模型,使用腹腔注射补骨脂酚的方式对小鼠进行干预,分为对照组(CTR组)、钙化组(CAL组)、钙化+补骨脂酚组(CAL+Administration组)、对照+补骨脂酚组(CTR+Administration组)4组。通过冯库萨染色观察主动脉中膜钙沉积情况,使用HE染色法观察小鼠主动脉中膜的厚度。结果:观察LC3的荧光强度和Western blot提示:细辛脂素(Asarinim)、补骨脂甲素(Bavachin)、灯心草酚(Juncusol)、桑黄酮(Mullberrin)、地榆皂苷2(Ziyuglycoside 2)、补骨脂酚(Bakuchiol)、补骨乙素(Corylifolinin)、五味子甲素(Schisandrin A)、五味子乙素(Schisandrin B)可以显著增加自噬小体的表达(P<0.05)。Western blot结果提示,在钙化的血管平滑肌细胞中,BMP2、Runx2以及LC3的表达显著增加(P<0.05)。使用补骨脂酚干预后Western blot结果提示BMP2和Runx2表达降低(P<0.05),LC3-Ⅱ表达显增加(P<0.05)。茜素红结果显示钙结节沉积也显著降低(P<0.05)。动物实验中,补骨脂酚干预后HE结果显示中膜厚度较钙化组显著增厚,冯库萨染色结果提示补骨脂酚可以显著减轻钙沉积。结论:补骨脂酚可以激活VSMCs的自噬,并减缓小鼠主动脉钙化的进程。

不同类型畜禽粪污热水解预处理对其厌氧消化效果的影响

本研究探究了热水解预处理对不同类型畜禽粪污(猪粪、牛粪、鸡粪和鸭粪)物质溶出效果,并进一步分析了其对后续中温厌氧消化效果的影响。研究结果表明,热水解预处理可以显著提高畜禽粪污中蛋白质、碳水化合物等溶解性有机物浓度,其中鸡粪中溶解性有机物浓度提升幅度最高(22.5%)。而经热水解预处理后,除猪粪氨氮的浓度未有显著变化外,其他畜禽粪污中的氨氮浓度有所降低;猪粪、牛粪和鸡粪的磷酸盐浓度出现不同程度的增加,而鸭粪的磷酸盐浓度却下降了9.5%。经热水解预处理猪粪和牛粪的厌氧消化累积产甲烷量分别提高了2.3%和20%。而无论是否经过热水解预处理,鸡粪由于迅速酸化而导致产甲烷受到强烈抑制。鸭粪在厌氧消化后期也发生了酸化现象,导致最终累积产甲烷量反而低于未热水解预处理鸭粪。本文研究结果将为畜禽粪污热水解预处理+厌氧消化技术条件的优化提供理论依据和数据支持。

基于事件触发的通信有效联邦学习算法

由于实际网络的带宽是有限的,因此客户端和中心服务器之间的通信成为联邦学习的一个主要瓶颈。为了减小通信开销,该文引入事件触发机制,提出一个通信有效的联邦学习算法(FedET)。首先,客户端利用事件触发机制判断是否需要向中心服务器发送当前模型。然后,中心服务器基于收到的信息进行模型聚合。具体地,在每个通信轮次,客户端完成本地模型训练之后,将模型更新和触发阈值进行比较,若触发通信,则将信息进行压缩后发送给中心服务器。进一步地,分别对满足凸的、PL(Polyak-Łojasiewicz)条件的和非凸的光滑目标函数,该文分析了所提算法的收敛性并给出了证明。最后,在两个标准的数据集上进行仿真实验。实验结果验证了所提算法的可行性和有效性。

木梁基于曲率模态技术的损伤识别

利用有限元分析软件建立了木梁的损伤模型,获取了不同损伤参数的曲率模态;基于结构动力学中梁自由振动的理论,推导了木梁基于曲率模态的损伤程度判定理论;对人工模拟的损伤木梁进行了模态试验。结果表明:曲率模态对损伤识别非常敏感,损伤位置可通过曲率模态图的突变判定,损伤程度可以根据突变程度判定;模态分析试验结果与有限元分析结果吻合较好;有限元算例和模态试验验证了损伤程度判定理论公式的适用性,采用曲率模态技术对木梁进行损伤检测是有效可行的。

以岗位胜任力为导向的医生职业心理个性与心理能力的调查研究

目的以岗位胜任力为导向调研医生职业所具备的职业心理个性与心理能力内涵。方法以自编问卷作为研究工具,在三甲医院的医护人员和患者群体中采集样本数据359份,并对不同性别、医患身份、年龄进行对比研究。结果职业心理个性调查中,按重要性排名前十的词汇依次是有责任感、严谨科学的态度、积极、亲和力、友善、耐心、冷静、细致、认真、爱心;职业心理能力调查中,按照重要性排名前十的词汇依次为沟通、职业道德、应变、评估判断、团队合作、抗压、学习、实践、情绪自我调节、自我保护。结论了解医生优势心理个性和优势职业心理能力,有助于进一步掌握医生的职业素养内涵,为共建良好医患关系,提升医患关系满意度提供依据。

8-自噬相关lncRNA模型在预测膀胱癌患者预后中的作用

目的探究自噬相关lncRNA风险预测模型在膀胱癌患者中的潜在预后作用与价值。方法从TCGA数据库中获取膀胱癌患者的转录组数据和相应的临床资料。通过R软件将402例膀胱癌样本按3∶1的比例随机分为训练集及验证集。通过Pearson相关性分析筛选自噬相关lncRNA,并通过单因素和多因素Cox回归分析构建自噬相关lncRNA预后模型。通过绘制ROC曲线评估模型的准确性。进一步计算样本风险评分并分析其与患者临床特征、生存预后的关系。另外通过构建列线图评估该模型对膀胱癌患者预后的预测能力。最后,通过GSEA分析不同风险分组可能富集的KEGG通路。采用RT-qPCR验证模型中高危lncRNA的表达情况。结果成功构建了一个8-自噬相关lncRNA模型,在训练集、验证集和总体集中,该预后模型ROC曲线的AUC值均大于0.75。模型风险评分与患者年龄、AJCC分期和T分期有关(P<0.05),与患者性别无明显关系。通过整合临床变量和风险评分建立的列线图证实该模型具有良好的预后预测能力。GSEA分析显示,一些肿瘤和自噬相关通路在高风险组富集,而免疫相关通路在低风险组富集。模型中lncRNA AC005229.4在膀胱癌细胞系中高表达。结论8-自噬相关lncRNA模型对膀胱癌患者的预后具有较好的预测效能。

基于深度布隆过滤器的NDN网络三级名字查找方法

为提高命名数据网络(Name Data Networking,NDN)路由过程中内容名字查找的效率,该文提出一种基于深度布隆过滤器的3级名字查找方法。该方法使用长短记忆神经网络(Long Short Term Memory,LSTM)与标准布隆过滤器相结合的方法优化名字查找过程;采用3级结构优化内容名字在内容存储器(Content Store,CS)、待定请求表(Pending Interest Table,PIT)中的精确查找过程,提高查找精度并降低内存消耗。从理论上分析了3级名字查找方法的假阳性率,并通过实验验证了该方法能够有效节省内存、降低查找过程的假阳性。

中国天然气及LNG产业的发展现状及展望

在“双碳”目标下,天然气作为清洁能源在能源消费结构中扮演着重要的增长角色,有望获得大力发展和应用。目前,中国能源消费结构依然处于煤多气少的态势。通过对比中国和世界能源消费结构的差异,发现中国8.3%的天然气消费占比相较世界的25%有很大差距,提升空间巨大;分析了中国天然气消费的现状并对其未来消费趋势进行了预测,预计中国2030年天然气消费规模将达到5500亿~6000亿m^(3),2040年达到峰值6000亿m^(3);进一步分析得出中国巨大的天然气消费量需要依靠国内天然气增产和进口LNG来实现,至2035年,国内天然气预计增产至2500亿~2800亿m^(3),LNG接收能力达到3248亿m^(3),完全可以满足国内对天然气的需求。最后分析了LNG产业链的现状和发展展望,指出完善LNG产业链体系和各环节设施将对中国能源安全和社会经济发展具有重要意义。