基于ABAQUS的木梁损伤识别仿真研究

采用ABAQUS和压电时间反演技术对带裂缝木梁进行损伤识别数值仿真分析和试验验证研究,提出了基于时间反演聚焦信号峰值的损伤指数D1和基于时间反演重构信号和激励信号相关系数的损伤指数D2,以进行损伤识别定量评估。研究表明:聚焦信号峰值、重构信号和激励信号的相关系数均与损伤程度密切相关,两个损伤指数均随损伤程度的增加而增大;时间反演法具有良好的自适应聚焦效果,利用压电时间反演技术可有效识别木梁不同程度的裂缝损伤。研究结果可为工程实际提供参考。

基于时间反演法的轴压木柱损伤监测实验研究

针对工程中木柱在轴压荷载下易破坏问题,采用压电时间反演理论对轴压木柱进行损伤监测实验研究,并以基于时间反演的聚焦信号峰值的损伤指数D1和基于时间反演重构信号和激励信号相关系数的损伤指数D2进行损伤监测定量评估。实验结果表明:聚焦信号峰值与重构信号和激励信号的相关系数均与损伤程度密切相关;随着轴压荷载的增大,木柱损伤程度逐渐增大,两个损伤指数均随损伤程度的增大而增大;时间反演法具有良好的自适应聚焦效果,能有效提高信号信噪比。时间反演法可为相关专业学生开展木结构损伤检测和健康监测提供理论基础。

叠前逆时偏移技术在隐伏断裂勘察中的应用

为了解决高速铁路工程建设场所地下隐伏活动断裂埋藏较深、结构复杂、具体断点位置难以确定等技术难题,拟开展地震反射波逆时偏移技术研究,建立叠前地震反射资料去噪、层析速度建模、逆时偏移成像处理流程,并分析探讨逆时偏移技术应用效果。以某高铁夏垫地区为试验场地,对所述逆时偏移技术进行实际应用及验证,研究表明,成像结果对断点位置刻画准确,同时对地层完整性有一定反映。主要得到以下结论:(1)地震逆时偏移技术基于双程波动方程,没有倾角和横向变速限制,理论上能够解决复杂地质构造成像问题,并为工程地质解译提供准确的深度域成像结果;(2)相较于传统叠加剖面法,逆时偏移技术断层归位准确、断面清晰、地层接触关系更加清楚,对基岩成像质量有一定改善,且振幅的保真度相对较高。

基于主动时反的浅海目标DOA估计优化算法

将时反技术应用到浅海目标DOA估计中,提出基于主动时间反转(active time reversal,ATR)的浅海目标DOA估计优化方法,可有效解决多径、低信噪比条件下的目标DOA估计问题。采用经典射线模型,结合阵列信号处理理论,建立了基于均匀线列阵的常规多径DOA估计模型和主动时反多径DOA估计模型,利用Capon算法对所建模型进行了仿真验证,并做了对比分析。仿真结果表明:在低信噪比情况下,主动时反方法可以更好地估计出目标的角度,其分辨率更高,抑制旁瓣的能力更强。

时反法用于主动探测的研究与仿真

时反法是一种新颖的自适应聚焦技术,它可以使声信号在未知环境下实现时空聚焦。海洋是一个复杂多变的信道,它会使信号波形在时域上发生畸变,能量在空间上发生扩散从而降低了声纳系统的检测能力。分析了时反法的原理,并进一步分析了时反法用于主动探测的过程。利用射线声学建立了浅海信道模型,对时反法主动探测技术进行了仿真分析。仿真结果表明,它可以使发生扩展的信号在时域上重新得到压缩,并使扩散的能量在目标处聚焦,从而实现对目标进行探测。

自动紧急制动与可逆预紧安全带共同作用下乘员损伤分析

针对自动紧急制动(AEB)加重碰撞前的乘员离位现象,探讨了使用可逆预紧安全带改善该现象的有效性。建立了结合自动紧急制动、可逆预紧、主动人体模型的驾驶员侧乘员约束系统模型,通过志愿者实车实验获取碰撞前乘员多种坐姿的安全带约束参数,设定可逆预紧的关键参数范围。分析了AEB与可逆预紧关键参数对碰撞前乘员运动响应及碰撞中乘员损伤风险的影响。结果表明:相同碰撞强度下,AEB增加了乘员的损伤风险,尤其是胸部损伤。可逆预紧安全带通过改善乘员离位状态,可明显降低乘员在正面碰撞中的损伤风险。

基于主动时间反转的目标探测性能研究

针对信号传播过程中"多径效应"引起的问题,提出时间反转的处理方法,采用经典射线理论,利用Bellhop工具箱模拟多径信道环境,研究了基于单阵元的主动时反探测及主动迭代时反的探测性能。通过计算比较时反前和时反后接收信号的信噪比情况,说明时反方法对于信噪比提升的有效性。仿真结果表明:当发射信号距离目标6 km时,采用单阵元主动时反探测方法,可有效提高接收信号的信噪比,但进一步采用单阵元主动迭代时反方法,效果提升并不明显。

主动探测型时间反转电磁波聚焦

为扩展时间反转理论在电磁领域的应用,提出了一种基于主动探测的时间反转电磁波聚焦方法.该方法是通过时间反转目标的反射波并在目标搜索域内进行能量搜索来实现重聚焦的.首先,收发合置传感器阵列的一个天线阵元向目标区域发射电磁波信号,该电磁波信号遇到目标后反射,反射后的电磁波被各天线阵元接收并记录.当所有阵元全部完成上述发射和接收过程后,将每个阵元中得到的所有信号相加,并进行时间反转.然后,将各阵元时间反转后的信号虚拟重发到目标域中,则信号能量会在目标处实现重聚焦.根据电磁波的传播特性,给出了主动探测型时间反转聚焦的原理及方法.最后,通过仿真实验验证了主动探测型时间反转可以有效实现电磁波重聚焦的特性.

浅海沉底小目标时的反探测研究

在浅水波导环境下,时反处理利用声场的时反聚焦特性,基于收发合置阵,将接收信号在时间上反转后,再向介质中发射回去,时反信号能量会在目标处聚焦,同时使混响降低.在接收增强的目标回波信号之后,通过多路径补偿波束形成,继续提高信混比.再将波束形成的输出与发射信号的拷贝进行相关处理,以其输出作为检验统计量进行目标检测判决,并根据到达信号的时间延迟对目标行距离进行估计.在湖上实验中,通过比较BS发射和TR发射两种情况下的混响和目标处的入射能量,发现时反处理具有抑制混响、提高信混比的能力.在实验室波导中,利用时反处理的优点进行了沉底小目标探测实验.波导实验结果表明,主动时反探测系统不仅能够有效地检测到沉底小目标,而且可以对目标进行测距.

催化臭氧氧化—生物活性炭吸附组合工艺处理反渗透浓水

采用催化臭氧氧化—生物活性炭吸附组合工艺处理反渗透(RO)浓水,比较了4种催化剂催化臭氧氧化的性能,优化了初始RO浓水pH、臭氧氧化时间、生物活性炭柱空床停留时间(EBRT)等工艺条件。实验结果表明:以WP-01为催化剂催化臭氧氧化RO浓水时无需调节废水pH;臭氧氧化反应5 min时RO浓水的BOD5/COD达0.28,可生化性得到显著改善;WP-01催化剂重复使用30次其催化活性没有明显下降;生物活性炭吸附单元的EBRT控制在30 min左右,可确保出水COD稳定在50 mg/L以下,符合GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》的一级A标准;催化臭氧单元处理每吨RO浓水的电费约为1.22元。

水稻异淀粉酶基因ISA1及其启动子的表达特性分析

利用实时定量RT-PCR方法研究了水稻异淀粉酶基因ISA1在各组织及不同发育阶段籽粒中的表达模式,结果表明该基因只在发育籽粒中表达。同时,克隆了ISA1基因起始密码子上游1.1kb和2.1kb两个不同长度的启动子片段,并分别与GUS报告基因融合,经农杆菌介导转入水稻中。对转基因水稻植株中GUS活性的定性与定量结果表明,2.1kb的ISA1启动子具有很好的胚乳表达特异性,与内源基因定量表达分析的结果一致;而1.1kb的ISA1启动子则不具备该表达特性,它在胚乳、茎、茎节及谷壳中都有很高的表达。这可能是因为2.1kb启动子中含有抑制目的基因在茎等组织或器官中表达的顺式作用元件。

结肠癌组织中STAT3和Survivin蛋白的表达及与临床病理特征的关系

目的检测不同结肠组织中信号转导转录激活因子3(STAT3)和存活素(Survivin)蛋白的表达及与临床病理特征的关系。方法选择2015年6月至2017年6月河北北方学院附属第一医院收治的结肠癌切除标本40例为研究对象,另取同期手术切除非结肠癌的正常结肠组织20例作为对照,应用免疫组织化学法检测两组STAT3和Survivin的表达情况,同时采用逆转录实时定量聚合酶链反应的方法检测两组中STAT3的相对表达量。结果在结肠癌组织中STAT3和Survivin蛋白表达阳性表达率分别为80.0%(32/40)、77.5%(31/40),明显高于正常结肠组织中两者的阳性表达率[20%(4/20)、25%(5/20)](P<0.01)。低+未分化、Ⅲ+Ⅳ期、合并淋巴结转移组的STAT3和Survivin蛋白阳性表达率高于高+中分化、Ⅰ+Ⅱ期、无淋巴结转移组(P<0.05)。结肠癌组织STAT3mRNA相对表达量高于正常结肠组织(1.108±0.293比0.714±0.258,P<0.05)。相关性分析结果显示,结肠癌中STAT3与Survivin蛋白表达呈正相关(r=0.307,P<0.01)。结论 STAT3和Survivin在结肠癌中高表达,两者可能共同参与结肠癌的发生、发展,STAT3和Survivin的高表达提示预后不良。

水声多径单阵元主动时间反转检测性能研究

利用时间反转(Time Reversal,TR)良好的环境宽容性以及能量聚焦性,单阵元收发合置换能器通过主动时反信号对低信噪比下目标进行检测,以经典射线理论建立海洋中声多径信道传播模型,基于理论推导了单阵元主动TR信号目标检测的可行性。从理论上对单阵元收发合置换能器主动TR的处理增益进行详细分析,推导出单阵元主动TR的处理增益的提高与多径信道数目近似成正比的关系,为低信噪比下微弱信号的主动方式检测提供了可靠的理论依据。最后仿真以海洋声传播多径信道为背景,通过研究单频矩阵脉冲(CW)信号主动TR下单阵元收发合置换能器在微弱信号下检测目标的实验,成功验证了理论。

基于主动时间反转的水下目标自适应聚焦研究

时间反转技术作为一种可以克服传输信道的"多径效应",从而实现目标的自适应聚焦及定位的新技术,近年来被广泛地应用于无线通信、医学治疗、材料学、水声学等领域。本文将时间反转技术应用于水声学中,采用射线传播理论详细推导了主动时间反转的聚焦模型,并利用计算机完成了5 km处的仿真实验验证,进一步地在水库完成了3 km的试验验证。以上结果表明,利用主动时间反转技术可以使目标自适应地在源位置实现聚焦。

中药有效成分对HepG2细胞中CYP相关基因表达的影响

目的观察8种中药有效成分对细胞色素P450酶(cytochrome P450,CYP)1A1,2E1,3A4和3A5基因表达的影响。方法采用实时定量PCR技术检测HepG2细胞中各CYP mRNA的表达。结果黄芩苷、黄芩素和青蒿素在不同浓度下均明显地诱导CYP1A1的表达。与黄芩苷和黄芩素相比,青蒿素对CYP1A1的诱导作用较弱。七叶皂苷钠、黄芩素和青蒿素能明显诱导CYP3A4的表达。结论HepG2细胞可作为CYP诱导剂的体外筛选模型。黄芩苷、黄芩素、青蒿素和七叶皂苷钠对CYP1A1或CYP3A4的诱导作用,为中西药代谢性相互作用及毒理学研究提供了实验依据。

基于Bayesian理论的无参考信号主动Lamb波损伤定位方法

目前主动Lamb波损伤检测方法大都基于健康状态下的参考信号以获取损伤散射信号,并采用确定性的方法进行损伤定位,在适用性方面受到较大影响。基于Lamb波的时间反转聚焦原理,考虑损伤定位过程中的不确定性因素,发展了一种基于Bayesian理论的无参考信号主动Lamb波损伤定位方法。根据时反聚焦信号中主、旁瓣波包峰值的相对时刻,提取各测量通道损伤散射信号传播时间与直达波传播的时间之差作为样本,并基于Bayesian理论,获得损伤位置、波速等未知参数的联合后验概率分布,再利用马尔科夫链蒙特卡洛(MCMC)方法在后验分布中对未知参数进行采样估计,得到马尔科夫链的极限分布即未知参数的后验分布。通过对一铝质矩形薄板的数值仿真和模型实验研究结果表明,该方法能够较为准确地识别出损伤位置、波传播速度及其不确定性。

基于时间反转处理的水声信号增强研究

声纳在主动探测浅海中的小目标时存在如何抑制混响、提高信混比的问题。在分析时间反转处理物理机理的基础上,根据实际的海洋环境,进行了计算机仿真,仿真结果表明时间反转处理具有空间聚焦的能力。通过设计时间反转处理实验,构建实时处理的实验系统,进一步验证了时间反转处理物理实现的可行性。实验结果表明,构成的物理时反系统具有抑制混响、提高信混比8.5dB的能力。

实时定量RT-PCR检测激活淋巴细胞的端粒酶逆转录酶的表达

目的:研究激活淋巴细胞和未激活淋巴细胞的端粒酶逆转录酶(human telomerase reverse transcriptase,hTERT)的表达情况。方法:运用定量RT-PCR法检测分别代表激活淋巴细胞和未激活淋巴细胞的43枚良性结直肠疾病的炎性系膜淋巴结和31例正常自愿者的外周血单核细胞hTERT的表达水平。另外,作为阳性和阴性对照,还检测了59对结直肠癌肿瘤组织/正常黏膜组织的hTERT表达水平。结果:炎性系膜淋巴结的hTERT表达水平比正常人外周血单核细胞的高,但没有统计学意义(P=0.07)。肿瘤组织的hTERT表达水平明显比正常组织的高(P=0.001)。结论:淋巴细胞无论激活与否,hTERT表达水平没有显著改变,与正常组织也无明显差异。

基于主动式时间反转镜的声呐目标强度测量研究

为提高目标强度测量过程中的抗噪声、混响以及浅海多途干扰性能,从军标文件中的目标强度测量方法以及主动式时间反转镜的基本原理出发,经过研究和推演,发现可将基于单阵元的主动式时间反转镜与相关器结合应用于目标强度测量过程,提出了一种新的目标强度测量方法。该方法利用了主动式时间反转镜的抗多途特性,使得测量具有抗多途的性能;利用噪声与信号的不相关特性,算法结合相关器起到了很好的抗随机噪声效果;混响中的体积混响是随机的,算法具有抗体积混响的性能。论文分别从理论仿真和水池实验验证了算法的有效性和正确性。

基于时反处理的主动声自导鱼雷定位方法

传统的定位方法只能进行距离的估计,不能给出目标的深度信息,而时间反转处理基于声场的空间互易性,充分利用信道的多途特性,使能量在声源点得到聚焦,不仅能得到目标的距离,还能得到目标的深度。对于定位主动声自导鱼雷,可以利用其发射的脉冲信号,通过信道建模进行时间反转处理,使之匹配于真实信道,从而得到目标的距离和深度。实验仿真结果表明,此方法可以对主动声自导鱼雷进行距离和深度上的准确定位,而利用水平阵的阵长和阵元数目的优势,还能提高对弱信号的检测。这对潜艇水下防御有着重要的意义。