检索结果-南通市图书馆

作者：陈飞上海工程技术大学

学位级别：硕士

轨道交通由于具有载客量大、运行速度快和良好的舒适性等特点,成为众多城市发展公共交通的首要选择。随着轨道交通的不断发展,轨道车辆运行过程中产生的环境污染问题以及节能问题逐渐引起人们的关注。轨道车辆运行过程中诱发的噪声造成... 详细信息

轨道交通由于具有载客量大、运行速度快和良好的舒适性等特点,成为众多城市发展公共交通的首要选择。随着轨道交通的不断发展,轨道车辆运行过程中产生的环境污染问题以及节能问题逐渐引起人们的关注。轨道车辆运行过程中诱发的噪声造成了严重的噪声污染,影响了轨道沿线居民的生产生活,同时也降低了乘客的舒适性。对轨道交通轨道结构进行无线监测是保证轨道车辆运营安全的重要手段,但是供电问题限制了无线传感网络在轨道交通领域的应用。本文提出了一种基于轨道车辆运行诱发的噪声能量回收方法,通过噪声能量回收系统将轨道车辆运行诱发的噪声的能量转化为电能,不仅可以有效的降低噪声减少噪声污染,还能为轨旁的无线传感网络供电。测量了轨道车辆运行诱发的噪声,得到了声压的时域信号;运用Matlab软件编程分析声压时域信号,得到了轨道车辆运行诱发的噪声的声压特性和频率特性;研究了声能量的贡献率,得到了噪声能量的主要集中频带。建立了Helmholtz共鸣器的理论模型,得出了共鸣器的谐振频率和声压放大倍数与几何结构尺寸得关系;建立了圆盘压电振子和悬臂梁压电振子的理论模型,得到了圆盘压电振子和悬臂梁压电振子的固有频率与几何结构尺寸的关系;压电振子的输出电压、输出功率和最佳阻抗与输入激励的关系。根据建立的理论模型,设计了圆盘式声能采集器和悬臂梁式声能采集器。运用有限元仿真软件COMSOL分别对设计的圆盘式声能采集器和悬臂梁式声能采集器进行了仿真研究,通过仿真结果与理论建模结果进行的对比分析,验证了理论模型的准确性。搭建噪声能量采集器实验系统,制作圆盘式噪声能量采集器和悬臂梁式噪声能量采集器,分别对圆盘式声能采集器和悬臂梁式声能采集器进行了实验研究。得到了圆盘式声能采集器和悬臂梁式声能采集器的声压频率响应、声压放大倍数、输出电压、输出功率和最佳阻抗。将仿真结果和实验结果进行对比分析,两者一致性较好,验证了圆盘式噪声能量采集器和悬臂梁式噪声能量采集器的可行性。对比分析了圆盘式噪声能量采集器和悬臂梁式噪声能量采集器的输出功率密度。初步设计了噪声能量回收电路,探讨了噪声能量回收装置的安置。研究结果显示,圆盘式噪声能量采集器的最佳阻抗为650Ω,最大输出功率为2.12μW,对应的输出电压为0.038V,输出功率面密度为1.08m W/m2,输出功率体密度为3.27W/m3;悬臂梁式噪声能量采集器的最佳阻抗为2400Ω,最大输出功率为0.513μW,对应的输出电压为0.0351V,输出功率面密度为1.9mW/m2,输出功率体密度为3.17W/m3。本文研究了一种基于轨道车辆运行诱发的噪声能量回收的新方法,为采集回收轨道车辆运行诱发的噪声能量的后续研究奠定了基础。

关键词：轨道车辆噪声噪声能量采集器输出电压输出功率

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DEC1对成骨代谢的作用及机制研究

DEC1对成骨代谢的作用及机制研究

作者：胡锦华南京医科大学

学位级别：硕士

骨质疏松症(Osteoporosis, OP)是一种以骨量减少和骨微观结构退化为特征,导致骨的脆性增加,以致于易发生骨折的一种全身性代谢性骨病。研究发现,我国骨质疏松症患病率在6.6%-19.3%。中国已进入人口老龄化社会,随着骨质疏松患者增加、症... 详细信息

骨质疏松症(Osteoporosis, OP)是一种以骨量减少和骨微观结构退化为特征,导致骨的脆性增加,以致于易发生骨折的一种全身性代谢性骨病。研究发现,我国骨质疏松症患病率在6.6%-19.3%。中国已进入人口老龄化社会,随着骨质疏松患者增加、症状又有加重的趋势,预计在未来骨折数量将日益增加,这对医学、社会、经济各方面将带来严重后果。因此对骨质疏松症的防治已成为世界性的重要卫生问题。研究该疾病的发病原因、发病机制,研制新型的预防和治疗药物,选择和建立适宜的动物和细胞模型对开展骨质疏松病因研究有重要作用。1997年自人类软骨细胞中分离得到的DEC1 (differentiated embryo-chondrocyte expressed gene 1),属于生长发育基因。DEC1蛋白广泛表达于多数正常组织,包括软骨、肺、心脏、肝、脾、肾、肠。DEC1参与许多生理过程,如软骨形成、神经发生、免疫应答、生物节律、脂质形成、肿瘤的发生等。但是,DEC1在骨质疏松疾病发展过程中扮演的角色如何,DEC1能否影响成骨细胞功能活性的改变,目前尚未见报道。本研究工作从整体和离体水平研究了DEC1对骨代谢的影响,并探讨了DEC1可能的作用机制。本文的第一部分工作首先构建了双侧卵巢切除和长期应用糖皮质激素两种不同诱因引发的骨质疏松模型小鼠。我们发现与正常小鼠相比,DEC1基因在两种骨质疏松造模小鼠骨髓腔中表达均有明显下降。当我们进一步构建DEC1基因敲除小鼠,对其四肢骨取样检测,发现与同龄野生小鼠相比,骨量存在明显下降。基于以上结果提示的DEC1基因与骨骼发育存在的密切关系,我们开展了第二部分工作。我们建立了糖皮质激素(Glucocorticoids, GCs)诱导的骨质疏松细胞模型,并以淫羊藿苷(Icariin, ICA)作为阳性对照药物干预,在此过程中我们发现了DEC1蛋白的高表达与成骨细胞分化活性增强存在着紧密联系。另外,对SaoS-2细胞进行DEC1基因的过表达与敲除实验进一步证实DEC1基因的成骨促进作用。进一步的研究发现,DEC1通过PI3K/Akt/GSK3β/β-catenin通路实现对成骨细胞活性的调节。第一部分在体研究：DEC1在两种不同小鼠骨质琉松模型中的作用1,2及DEC1敲除鼠骨表型目的：随着骨质疏松患者增加、症状又有加重的趋势,对骨质疏松的防治已成为一个世界性的重要卫生问题之一。有研究显示DEC1与软骨细胞发育分化过程关系密切,本部分探讨DEC1在两种骨质疏松小鼠模型中的表达模式,以期拓宽DEC1在骨代谢研究领域的研究,揭示骨质疏松疾病发生、发展的新途径,为临床上对骨质疏松的治疗提供新思路。方法：(1)构建两种不同的骨质疏松小鼠模型：a.8周龄雌性小鼠双侧卵巢切除模拟女性绝经后骨质疏松症(Postmenopausal osteoporosis,PMOP);b.8周龄雄性小鼠皮下植入5mg,60d泼尼松龙(Prednisolone, PDL)缓释片模拟糖皮质激素诱导的骨质疏松症(Glucocorticoids induced osteoporosis, GCOP).不同模型(PMOP、GCOP)小鼠分别对应给予小剂量雌二醇(Estradiol, E2)替代治疗,和淫羊藿苷药物干预治疗。造模和干预结束后处死小鼠,提取小鼠四肢骨进行组织形态学,免疫学和显微CT检测。(2)制备DEC1基因敲除小鼠,检测四肢骨骨量变化。结果：(1)与假手术组相比,不同方法制备的骨质疏松模型小鼠骨髓腔中均存在DEC1蛋白表达量的减少(p<0.05)。(2)治疗组与骨质疏松组相比较,DEC1蛋白表达量有所回升(p<0.05)。(3) DEC1基因敲除小鼠与野生型小鼠相比,存在明显的骨质疏松样表型(p<0.05)。结论：小鼠骨质疏松症的发生与DEC1表达量的减少有关。第二部分离体研究：DEC1激活PI3K/Akt/GSK3β/β-catenin通路增加成骨细胞分化活性目的：本文第一部分实验数据显示,在整体动物模型上DEC1减少与骨量下降有直接关联。第二部分内容在细胞水平验证糖皮质激素对成骨活性的影响,并研究DEC1在此过程中扮演的角色,以期在分子水平阐明DEC1对成骨分化的作用机制。方法：(1)给予类SaoS-2类成骨细胞株大剂量地塞米松(Dexamethasone,DEX)药物干预,模拟成骨抑制的细胞模型。检测该细胞模型下各种成骨表型标记物的变化以及DEC1蛋白水平的表达改变;对上述细胞模型给予淫羊藿苷药物治疗,检测相关指标的变化。(2)检测地塞米松干预下,SaoS-2细胞中的成骨关键信号β-catenin及其上游信号变化。(3)构建高表达DEC1的SaoS-2细胞模型,检测成骨表型及其相关成骨信号通路变化。(4)构建低表达DEC1的SaoS-2细

关键词：骨质疏松 DEC1 雌激素糖皮质激素 DEC1 成骨活性 β-catenin PIK3CA GSK3β

基于超级电容的轨道车辆制动能量回收系统的研究

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基于超级电容的轨道车辆制动能量回收系统的研究

作者：黄厚明上海交通大学

学位级别：硕士

近年来,随着我国经济水平的迅猛发展,各主要城市地铁事业正在迅速发展,在未来的几年我国将会有更多的地铁线路和更多的地铁列车投入运营。便利的城市轨道交通为市民的出行带来了极大便利的同时,也带来了电能消耗的迅速增加。众所周知,... 详细信息

近年来,随着我国经济水平的迅猛发展,各主要城市地铁事业正在迅速发展,在未来的几年我国将会有更多的地铁线路和更多的地铁列车投入运营。便利的城市轨道交通为市民的出行带来了极大便利的同时,也带来了电能消耗的迅速增加。众所周知,现代经济的迅速发展必须依靠能源,而我国又是一个能源相对比较缺乏的国家。因此,研究地铁列车的能源消耗情况,分析并研究地铁列车节能途径是一件迫在眉睫的工作。本文中对基于超级电容器的轨道制动能量回收技术进行了研究。首先在对超级电容做试验的基础上,对超级电容器的储能特性进行了研究,包括容量特性,充放电特性,寿命特性,温度特性等。其次,本文对轨道制动能量回收系统进行了设计与实现,包括总体方案,硬件和软件三个方面的内容。总体方案介绍了实验控制系统的原理,以及控制方法;硬件方面主要完成了超级电容、直流脉冲能量吸收转换装置、AC/DC稳压电源、三级飞轮的选型与实现;软件方面对系统的控制平台—Labview控制系统以及ACU控制系统进行了简单的介绍。论文的最后,在结合上海地铁二号线能耗测试的基础上,证明了制动能量回收的必要性,并计算了实际中电阻制动能耗的大小;然后通过实验系统的测试数据分析,表明轨道制动能量回收系统近似模拟了地铁的实际运营工况,系统能回收制动能量,并用于实验室照明。

关键词：制动能量超级电容回收系统能量测试

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压电式轨道振动能量采集方法与非线性研究

压电式轨道振动能量采集方法与非线性研究

作者：杨沥上海工程技术大学

学位级别：硕士

铁路是我国重要的基础设施,作为中长途客运和货物运输的基本运输工具,在我们的日常生活中发挥着重要作用,所以保证铁路运输的安全则至关重要。为了实现这些目标,铁路侧桥隧涵路物联网监测系统、轨道健康监测系统等是必不可少的。在自然... 详细信息

铁路是我国重要的基础设施,作为中长途客运和货物运输的基本运输工具,在我们的日常生活中发挥着重要作用,所以保证铁路运输的安全则至关重要。为了实现这些目标,铁路侧桥隧涵路物联网监测系统、轨道健康监测系统等是必不可少的。在自然环境恶劣的地区,轨道的无线监测节点采用电池进行供电,但是电池供电却存在着一些比较明显的风险。研究环境能量回收技术,不仅可以减少电池供电的风险,还能实现无线监测节点的自供能。环境能量中太阳能、风能、热能受天气和季节影响较大,噪声能发电功率过低,而振动能量的发电功率一定程度上可以满足其用电需求。本文利用压电原理来采集轨道垂向振动机械能,实现轨道的无线监测节点的间歇性供能,主要研究工作如下所示:(1)简单分析了轨道板振动原理,将现场实测的轨道垂向振动加速度数据二次积分后通过滤波处理去除了低频干扰误差。加速度数据经过数值积分、经验模态分解法(EMD)和去趋势处理后,得到轨道板在时域上的垂向振动输出响应,再通过快速傅里叶变换(FFT)把离散的振动信号从时域转换到频域,得到了轨道在频域上的振动曲线,获得了轨道板振动的频率范围和轨道板垂向振动加速度的最大峰值频率等特性。(2)设计了单自由度、三种不同结构的两自由度层合圆板压电式垂向振动能量采集器,建立了集中参数模型,列出了运动控制方程和机电耦合方程。采用四阶龙格库塔法研究了单自由度振动采集器的输出特性。针对两自由度压电式振动能量采集器设计方案,运用谐波平衡法,在简谐激励下得到了输出电压和输出功率的幅频响应曲线,该曲线存在两个共振峰,分别对应采集器的一阶固有频率和二阶固有频率。通过直接的数值模拟验证了分析结果的正确性,得到了二级质量块与轨道板间振动能量采集器为最佳的振动能量采集器设计方案,该方案采集器的能量采集效果远高于其他两种方案。对该采集器结构参数进行了优化仿真,发现优化参数后的振动能量采集器采能效率更高,带宽也随之增加。(3)在最优的二级质量块与轨道板间振动能量采集器设计方案中,加入非线性项,研究其非线性特征。通过频响曲线可知,非线性振动能量采集器的正向扫频曲线和反向扫频曲线不重合。在简谐激励下,在三种非线性项设计方案中,对比选出了最优的非线性设计方案。采用了最优非线性项设计方案后,采集器的均方根值输出功率和峰值输出功率有了明显提升。通过研究发现两自由度线性、非线性振动采集器都可以通过调节系统刚度系数、电阻等参数有目的的增强两个共振峰中的任意一个,达到与轨道振动激励谐振的目的。

关键词：轨道振动压电能量采集谐波平衡非线性

LPS对羧酸酯酶1和2（CES1、CES2）表达的研究

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LPS对羧酸酯酶1和2（CES1、CES2）表达的研究

作者：李杨南京医科大学

学位级别：硕士

羧酸酯酶(Carboxylesterases,CES)属于由多基因调控的α/β折叠蛋白水解酶超家族,属I相药物代谢酶,广泛分布于各种组织中。其中,肝脏表达CES1和CES2两种羧酸酯酶以CES1为主,肠道则主要表达CES2。羧酸酯酶在水解代谢多种药物(包括前体药... 详细信息

羧酸酯酶(Carboxylesterases,CES)属于由多基因调控的α/β折叠蛋白水解酶超家族,属I相药物代谢酶,广泛分布于各种组织中。其中,肝脏表达CES1和CES2两种羧酸酯酶以CES1为主,肠道则主要表达CES2。羧酸酯酶在水解代谢多种药物(包括前体药物)的过程中发挥重要作用。已有研究表明,炎症和感染等病理状态下,肝脏中多种药物代谢酶的表达水平降低,活性下降,造成药物清除率下降,进而引起血浆药物浓度增高发生药物毒性反应。细菌脂多糖(Lipopolysaccharide,LPS)是革兰阴性菌细胞壁的主要组成成分,广泛存在于人和动物的消化道中。LPS被广泛用来建立动物败血症模型研究炎症和感染对药物代谢酶表达及活性的影响。本文首先从整体水平研究了LPS造成的炎症状态对小鼠肝脏、肠道组织CES1和CES2表达水平及活性的影响;接着在细胞水平研究了LPS对人肝癌细胞株HepG2 HCE1和HCE2表达的影响,最后研究了HCE1和HCE2表达变化对其底物药物氯吡格雷和伊立替康作用及毒性反应带来的影响。上述实验结果表明,炎症状态能够下调小鼠肝脏、肠道组织羧酸酯酶的表达及活性。LPS预处理人肝癌细胞株HepG2后改变药物的作用及毒性反应,说明炎症状态可显著影响药物的疗效。本研究结果为指导临床合理用药提供了理论依据。合理的药物剂量,既可以提高疗效,避免用药过量,又可以节约资源,产生社会和经济效益。第一部分LPS对小鼠肝脏、肠道组织羧酸酯酶1和2表达影响的研究为了研究炎症状态对CES1和CES2表达及活性的影响,我们用LPS建立小鼠炎症状态模型。取小鼠肝脏、肠道组织用qRT-PCR技术检测CES1和CES2 mRNA的表达。结果显示LPS处理组小鼠肝脏CES1和CES2的mRNA表达分别比对照组降低了96%和92%,差异均有统计学意义(P < 0.05);LPS处理组小鼠肠道CES1和CES2的mRNA的表达分别比生理盐水组下降75%和87%,差异均有统计学意义(P < 0.05)。接着我们用Western Blotting方法检测小鼠肝脏、肠道组织CES1和CES2的蛋白表达变化。实验结果显示LPS处理后小鼠肝脏CES1和CES2的蛋白表达水平分别比对照组降低62%和58%,肠道组织CES1和CES2的蛋白表达水平分别比对照组降低35%和42%,差异均有统计学意义(P < 0.05)。最后我们检测小鼠肝脏、肠道组织CES1和CES2的表达降低是否影响羧酸酯酶的水解活性。取小鼠肝脏、肠道组织蛋白样品,通过水解通用底物硝基苯基乙酸酯(PNPA)来检测羧酸酯酶的总活性。与小鼠肝脏、肠道组织CES1和CES2表达水平降低趋势一致,炎症状态下小鼠肝脏羧酸酯酶的总活性值为1.572±0.319 nmol/mg/min,明显低于对照组值3.269±0.228 nmol/mg/min (P < 0.05)。LPS处理组小鼠肠道羧酸酯酶的总活性值为0.413±0.082 nmol/mg/min,也显著低于生理盐水组值0.885±0.102 nmol/mg/min(P < 0.05)。上述研究结果表明,炎症状态降低小鼠肝脏、肠道组织CES1和CES2的表达水平,影响其功能即降低羧酸酯酶的总水解活性。第二部分LPS对人肝癌细胞株HepG2羧酸酯酶1和2表达的影响及对其底物药物作用的研究通过第一部分的研究,我们发现LPS能够降低小鼠肝脏、肠道组织CES1和CES2的表达水平,影响其功能即降低羧酸酯酶的水解活性。那么CES1和CES2表达及活性的降低是否会给临床用药带来影响?接下来我们以人肝癌细胞株HepG2为研究对象,在细胞水平研究LPS对HCE1和HCE2蛋白表达的影响。Western blotting结果显示,LPS处理人肝癌细胞株HepG2后可显著降低其HCE1和HCE2的蛋白表达水平。此外,为观察人肝癌细胞株HepG2经LPS处理后对相应底物药物氯吡格雷和伊立替康的水解能力是否发生变化?我们用分光光度计检测了细胞蛋白样品水解硝基苯基乙酸酯(PNPA)的能力,结果显示,蛋白样品总的水解活性明显降低。文献报道,HCE1水解抗凝药氯吡格雷后可降低其毒性反应,因为原形药物比其代谢产物更具毒性;相反,抗肿瘤药伊立替康经HCE2水解后的代谢产物毒性比其原形药物大。因此,我们推测,用LPS预处理细胞会增加氯吡格雷的细胞毒性,降低伊立替康的细胞毒性。为观察LPS降低HCE1和HCE2的蛋白表达水平是否改变其底物药物的作用和毒性反应,我们用不同浓度的抗凝药氯吡格雷和抗肿瘤药伊立替康处理HepG2细胞48h,用MTT法测定细胞活力并拍照观察细胞形态学的变化。实验结果显示,LPS预处理组与

关键词：脂多糖羧酸酯酶1 羧酸酯酶2 小鼠肝脏肠道 HepG2细胞株

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城市轨道交通车辆受电弓综合性能分析与研究

城市轨道交通车辆受电弓综合性能分析与研究

作者：张树峰上海工程技术大学

学位级别：硕士

就中国现状而言,很多大都市的人口呈现持续增长的趋势,以至于它们的交通拥堵情况日益严重。正因为此,未来几年中国城市轨道交通将迎来高速发展。由于城市轨道车辆供求的迅速增加以及标准化要求的不断提高,其关键部件的性能研究便十分重... 详细信息

就中国现状而言,很多大都市的人口呈现持续增长的趋势,以至于它们的交通拥堵情况日益严重。正因为此,未来几年中国城市轨道交通将迎来高速发展。由于城市轨道车辆供求的迅速增加以及标准化要求的不断提高,其关键部件的性能研究便十分重要,特别是受电弓。受电弓与接触网的接触状态能直接表征受流状态的优劣。通过分析得出,受电弓自身的特性对弓网接触状态有着关键性的影响,即研究受电弓的自身特性有着非常重要的意义。本文从受电弓的四大基本性能着手研究,再由基本性能引导出受电弓最主要的两大性能:受流性能和安全性能。考虑受电弓的启动和运行,首先研究的是受电弓的动力性能;考虑与接触线的接触状况,研究的是受电弓的跟随性能,并通过仿真弓头垂向加速度来验证其性能的优劣;考虑弓头侧偏情况,研究的是受电弓的稳定性能;考虑框架受外来振动的情况,研究的是受电弓的缓振性能;最后结合四大基本性能,分析受电弓受流性能和安全性能。动力性能包括起动性能和最大速度,其中起动性能是根据受电弓的结构参数和动力参数进行分析研究的,有:升降弓时间、受电弓工作范围、静态接触力和弓头运行轨迹,其中重点研究的是弓头的运行轨迹;而最大速度的分析研究不仅受到受电弓参数的影响,还受到接触线波动速度的制约。跟随性能的研究主要是求算受电弓的归算质量,在满足动力性能的前提下,合理选择各杆件参数,能获得更小的归算质量。由于质量不易用软件仿真,最后通过仿真弓头垂向加速度来验证。在侧向力的作用下,稳定性能研究的是受电弓弓头的侧偏特性,首先建立弓头侧偏模型,简化模型后列出弓头运动微分方程并进行研究,根据研究结论来改变弓头各参数,可以使得弓头侧偏的衰减增大,最后通过仿真弓头位移衰减曲线和加速度衰减曲线来验证。在轮轨振动或弓网振动作用下,激振性能研究的是受电弓框架对外部振动的衰减程度,建立受电弓质量块模型,利用代数方法对振动微分方程组进行研究,得出研究结论并仿真验证。四个基本性能对受电弓受流性能和安全性能均有或大或小的影响,其中对受流性能影响较大的是:起动性能、跟随性能和缓振性能;而最大速度和稳定性能对安全性能影响较大。

关键词：弓网关系归算质量横摆特性侧偏刚度固有频率受流性能

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轨道车辆受电弓的参数识别及振动特性研究

轨道车辆受电弓的参数识别及振动特性研究

作者：周群上海工程技术大学

学位级别：硕士

轨道交通发展一直呈上升发展的态势,但是由于各种因素的存在,我国暂时处于车辆提速的瓶颈期,制约因素之一便是弓网受流质量。受电弓作为受流的关键部分,其参数很大程度影响着弓网接触受流质量。需要从影响受流质量的可控源头出发,识别... 详细信息

轨道交通发展一直呈上升发展的态势,但是由于各种因素的存在,我国暂时处于车辆提速的瓶颈期,制约因素之一便是弓网受流质量。受电弓作为受流的关键部分,其参数很大程度影响着弓网接触受流质量。需要从影响受流质量的可控源头出发,识别出受电弓参数。本论文考虑到接触网、受电弓的运行工况复杂多变,受电弓参数不易获取,弓网耦合方程建立不全面等问题,建立了一整套参数识别的方法确定受电弓模型参数。考虑了具体工程实际,改进传统弓网耦合模型,进一步探究基于受电弓参数的弓网耦合振动分析与受流质量分析,并对受电弓进行了优化。在文章最后实现对受电弓的非参数辨识,用以进行更加精确的模型确认。希望可以为我国弓网关系讨论、列车的提速研究提供理论依据与数据支持。文章首先以实验室实物受电弓为研究对象,将复杂受电弓简化为被广泛选择的二自由度归算质量模型。将弓头柔性的理论建模与传统受电弓线性模型的实验建模结合。具体方法是引入弓头柔性非线性项进行基于受电弓线性数学模型的改进,用拉测实验、扰动实验结合自由振动周期法、自由振动衰减法,获取受电弓线性部分等效参数,建立更贴近工程实际的既有线性项又有非线性项的混合运动微分方程。然后将改进的受电弓非线性模型代入目前广泛应用的受电弓二元归算质量块模型与接触网欧拉-伯努利梁的耦合模型中,并结合工程实际,将气动抬升力F和由于轨道不平顺产生的车体振动z模拟进弓网的非线性耦合模型,利用Newmark-β法求解响应。接着编制接触力仿真程序,验证弓网耦合模型改进前后在列车不同行驶速度下对弓网接触力、受流质量的影响上的确有差别。基于受流质量性能判断指标,分析静态抬升力、列车行驶速度、受电弓物理参数对弓网接触力及受流质量的影响。在前面研究的基础上,对受电弓参数进行了合理设计,后从优化设计算法出发,分析受电弓参数对弓网间接触力的灵敏程度,并有针对性的对关联性较强的参数进行动态优化。得到优化参数组合为M=15.6 kg,K=3500 N/m,C=25 Ns/m,M=16.5 kg,K=90 N/m,C=12.8 Ns/m,接触压力不均匀系数也有所改善,从0.5720降到0.4297。最后通过一个算例,运用恢复力曲面法从理论上对二自由度受电弓进行了非参数辨识并通过实验建模,在MATLAB中编制的算法处理程序,成功得到弹性、阻尼恢复力曲线,对受电弓框架模型进行了确认。

关键词：受电弓接触网参数识别振动分析

8-MOP诱导HepG2细胞凋亡及其机制探讨

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8-MOP诱导HepG2细胞凋亡及其机制探讨

作者：彭妍南京医科大学

学位级别：硕士

肝癌在我国癌症发病率中居第二位，目前对中、晚期及复发性肝癌尚无特效治疗药物。中医药综合治疗因能改善患者临床症状，延长生存期，改善生活质量而倍受关注。呋喃香豆素类天然化合物8-甲氧补骨脂素（8-methoxypsoralen，8-MOP）来源... 详细信息

肝癌在我国癌症发病率中居第二位，目前对中、晚期及复发性肝癌尚无特效治疗药物。中医药综合治疗因能改善患者临床症状，延长生存期，改善生活质量而倍受关注。呋喃香豆素类天然化合物8-甲氧补骨脂素（8-methoxypsoralen，8-MOP）来源于芸香科植物崖椒(Fagava zanthoxyloides Lam.)果实，芸香(Rutagraveolens L.)全草等，也可以化学合成。现在被广泛运用于心绞痛、白癜风、牛皮廯以及皮肤T淋巴细胞瘤的治疗。目前研究发现8-MOP联合紫外光可参与调节表皮细胞生长和分化。近来有报道称8-MOP同分异构体5-甲氧补骨脂素（5-methoxypsoralen，5-MOP）具有细胞毒作用，不依赖紫外线激活可抑制肝癌细胞株J5细胞殖并诱导其发生凋亡。此外还有报道5-MOP可通过激活p38MAPK信号通路促进p53表达从而诱导人乳腺癌细胞株MCF-7和SKBR-3细胞凋亡。但是还没有关于单独使用8-MOP对肝癌细胞株生长抑制和凋亡诱导的报道。软骨细胞差异表达蛋白（differentially expressed in chondrocytes，DEC）属于基本螺旋环螺旋结构蛋白（basic helix-loop-helix protein，bHLH），参与了凋亡、细胞增殖、周期节律、恶性肿瘤发展和缺氧反应的调节。研究发现，DEC1在乳腺癌和结肠癌的组织中高表达。分别过表达和敲除DEC1或DEC2可影响Bcl-2、Fas、Bax、c-Myc、survivin、血管内皮生长因子(VEGF)、剪切PARP (polyADP-ribose polymerase)以及胱门蛋白酶（caspases）等凋亡相关因子的表达。然而DEC1在抗肿瘤药物诱导凋亡中的作用至今不明确。目的：研究单独使用8-MOP对体外HepG2细胞增殖及凋亡的影响，并初步探讨相关机制。方法：1.不同浓度的8-MOP(1-64μM)作用于肝癌细胞株HepG212，24，48，72h，用MTT法测定8-MOP对HepG2细胞的生长抑制作用，并拍照观察细胞形态学变化。选用0，3，10和30μM为作用浓度，48h为作用时间进行进一步的研究。2.不同浓度的8-MOP作用于HepG2细胞48h之后：Hoechst33346染色后荧光显微镜下观察有无细胞凋亡;流式细胞仪法检测凋亡和确定凋亡率;Western Blot法检测p53，caspase-3，caspase-9，caspase-8，Bax，Bcl-2，survivin蛋白表达变化。3.为了探讨8-MOP的作用机制，用realtimePCR法和Western Blot法检测了核受体DEC1的表达。4. HepG2细胞中瞬时转染DEC1，8-MOP作用48h后，用Hoechst33346染色后荧光显微镜下观察8-MOP诱导细胞凋亡的作用有无影响，Werstern Blot法检测survivin和caspase-3的表达。结果：1.8-MOP对HepG2细胞活力有抑制作用。(1)MTT试验证实8-MOP（1～64μM）对肝癌细胞的增殖抑制效应具有时间，浓度依赖性。(2)不同浓度8-MOP(1～64μM)作用48h，细胞形态学实验结果表明，处理后细胞形态学发生明显变化，如皱缩、聚集等。2.8-MOP可诱导HepG2细胞凋亡。(1)8-MOP（0，3，10，30μM）作用48h后，HepG2细胞经Hochest33346法染色，在荧光显微镜下可以观察到凋亡现象：细胞体积缩小，染色质浓缩，并见核碎裂。(2)通过流式细胞技术显示，8-MOP（0，3，10，30μM）作用48h后，肝癌细胞HepG2发生了凋亡，凋亡率分别为5.1％，5.4％，9.8％和17％。3.8-MOP可影响凋亡相关蛋白表达。8-MOP（0，3，10，30μM）作用48h后，Western Blot检测证实，8-MOP能激活caspase-3，caspase-8and caspase-9，上调Bax/Bcl-2的表达比值，其中Bax表达增加，Bcl-2表达下降。此外，8-MOP能p21WAF1/Cip1和Bax调节子p53的表达增加。同时我们还发现8-MOP能使凋亡抑制基因家族中的成员生存素（survivin）表达下降。4.8-MOP可影响凋亡相关核受体DEC1的表达。不同浓度8-MOP（0，3，10，30μM）作用48h后：（1）Realtime PCR检测证实，8-MOP作用于肝癌细胞后：DEC1mRNA表达受到抑制，且成浓度依赖性。(2)Western Blot检测证实，DEC1表达受到抑制，并且与浓度成依赖关系。5. DEC1在8-M

关键词：肝癌 8-甲氧补骨脂素细胞凋亡 HepG2 DEC1

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轨道车辆轴箱振动能量采集方法研究

轨道车辆轴箱振动能量采集方法研究

作者：李哲辉上海工程技术大学

学位级别：硕士

轨道车辆轴箱轴承温度状态是监测轴箱温度、预测车辆部件故障和保障行车安全的重要指标,而供电问题限制了轨道列车轴箱温度检测系统的进一步发展。为了解决这一问题,本文研究了一种通过主动捕获轨道车辆轴箱振动能量的新方法,通过将轴... 详细信息

轨道车辆轴箱轴承温度状态是监测轴箱温度、预测车辆部件故障和保障行车安全的重要指标,而供电问题限制了轨道列车轴箱温度检测系统的进一步发展。为了解决这一问题,本文研究了一种通过主动捕获轨道车辆轴箱振动能量的新方法,通过将轴箱振动的机械能转换为电能,为轴箱附近的轴温检测电子标签或无线传感器节点的自供电提供一种新的解决方法。本文研究了轨道车辆轴箱振动激励,明确了轴箱垂向振动时域、频域和时频特性。阐述了电磁式振动俘能技术的基本理论。设计了磁悬浮式振动俘能器机电耦合单元结构,并主动构建了磁悬浮式振动俘能器机电耦合单元的有限元仿真模型。改进设计了新型复合式悬浮磁体机电耦合单元结构并优化了线圈结构,大幅提高了其机电耦合系数。提出了双自由度磁悬浮式振动俘能器结构。基于机械集总系统、固体力学、磁场等模型,通过多物理场耦合的研究方法在COMSOL软件中构建了双自由度磁悬浮式振动俘能器有限元仿真模型。根据轨道车辆轴箱振动时间历程计算了双自由度磁悬浮式振动俘能器所受等效简谐振动激励,并研究了在该振动激励下双自由度磁悬浮式振动俘能器的频域响应特性和时域响应特性。设计了单自由度磁悬浮式振动俘能器作对照组。建立了两圆柱永磁体间的磁力有限元分析模型,拟合得到两磁体间随距离变化的电磁力的七阶多项式,继而进一步构建了磁悬浮式振动俘能器的数学模型,推导了其动力学运动控制方程。基于轨道车辆轴箱振动激励的频率分布特点设计了磁悬浮式振动俘能器参数。运用龙格库塔算法在Matlab软件中对磁悬浮式振动俘能器的动力学模型进行数值求解计算。研究了振动激励幅值和振动激励频率的变化对磁悬浮式振动俘能器输出功率的影响,研究了双自由度特性和非线性特性对振动俘能器输出性能的影响,得到了振动俘能系统的幅频响应变化规律。发现了磁悬浮式振动俘能器具有的典型“硬弹簧”系统特征和非线性动力学行为,揭示了非线性系统作用增大磁悬浮式振动俘能器输出功率的机理,揭示了耦合双自由度系统作用拓宽磁悬浮式振动俘能器响应频带的机理。在相同振幅、相同谐振频率的外激励作用下,双自由度磁悬浮式振动俘能器相较于单自由度磁悬浮式振动俘能器的输出功率增加了约1.1倍且工作带宽拓宽为约2.7倍。在轨道车辆轴箱实际振动激励作用下,一个双自由度磁悬浮式振动俘能器可以在一站间区间内采集到31.5m J能量,最大瞬时电流为14.6m A,最大瞬时功率为9.4m W,可满足无线传感器节点在工作周期中所需功耗。设计了单自由度磁悬浮式振动俘能器和双自由度磁悬浮式振动俘能器原理样机,搭建了激振实验平台,并进行了相关的实验验证。通过实验测得,在0.5g、1g、1.5g三种不同加速度振幅的简谐振动激励下,双自由度磁悬浮式振动俘能器均能凭借非线性动力学行为特性和双自由度系统特性增大输出功率并拓宽振动能量捕获结构工作频带。在1g的轴箱等效简谐振动激励扫频下,单自由度磁悬浮式振动俘能器的实际谐振频率为58.06 Hz,负载输出电压为0.6524V;双自由度磁悬浮式振动俘能器的实际谐振频率为34.19Hz和57.14Hz,负载输出电压分别为1.242V和1.005V。经对比分析,双自由度磁悬浮式振动俘能器输出电压可有效提升为单自由度磁悬浮式振动俘能器输出电压的154%。本文所提出的轨道车辆轴箱振动能量采集方法,为轨道车辆轴箱振动能量的俘获及再利用奠定了理论和应用基础,具有重要的科学和工程意义。

关键词：磁悬浮式振动俘能器非线性双自由度龙格库塔法有限元分析

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轨道振动能量采集器的系统辨识与分析

轨道振动能量采集器的系统辨识与分析

作者：吴鹏飞上海工程技术大学

学位级别：硕士

近年来,轨道交通得到了快速的发展,大量的无线传感设备被投入到监测轨道安全的使用中去,并且这些电子设备地功耗已经从毫瓦降到微瓦数量级,这使得利用振动能量采集器为这些电子设备供能成为可能。加上在电力匮乏的地区需要远距离供电,... 详细信息

近年来,轨道交通得到了快速的发展,大量的无线传感设备被投入到监测轨道安全的使用中去,并且这些电子设备地功耗已经从毫瓦降到微瓦数量级,这使得利用振动能量采集器为这些电子设备供能成为可能。加上在电力匮乏的地区需要远距离供电,大大增加了成本,虽然电池能暂时解决这些电子设备的供电问题,但是从长远角度看以后这些废弃的电池存在污染环境的可能,而且期间还需要人工维护,于是国内的学者掀起了振动能量采集器的研究热潮。振动能量采集器可以拾取环境中的机械能并通过转换机制将机械能转换为电能从而为低功耗电子设备供电,而且不受天气和温度等条件的影响,具有广阔的潜在应用前景。目前,关于机电换能机制的压电式或电磁式振动能量采集的相关研究已经比较丰富,但是在电磁式振动能量采集系统辨识这一领域的研究相对较少,由此本文提出了电磁振动能量器的系统辨识方法,利用数值解对采集器进行了参数辨识和非参数辨识,辨识结果与理论结果有良好的一致性,最后辅以实验加以验证辨识方法的有效性和准确性。本文首先提出了一种单自由度电磁振动能量采集器的参数辨识方法-改进粒子群算法,该方法在粒子群算法的基础上,通过改变惯性权重策略,能够达到平衡全局搜索和局部搜索的性能,从而精确地得到全局最优解。利用经典的杜芬非线性系统作为电磁式振动能量采集器参数辨识的一个例子进行仿真,通过龙格库塔法计算得到算例在简谐振动激励下的时间历程响应,运用上述提出的参数辨识方法,成功辨识出系统的电磁耦合系数、等效电感系数、刚度系数以及阻尼系数,结果显示辨识结果与准确结果有良好的一致性,表明改进的粒子群算法能有效地辨识非线性电磁式振动能量采集器的系统参数;同时与其他智能算法对比,该算法拥有较高的辨识精度。接着本文提出了一种单自由度电磁振动能量采集器的非参数辨识方法-电压映射方法,该方法基于恢复力曲面法的辨识思想,在未知系统恢复力函数、电磁机电耦合函数和等效电感函数的具体形式的情况下,能准确辨识出具有强非线性的恢复力函数、电磁机电耦合函数和等效电感函数。利用两个典型的非线性模型算例进行验证,一是含有非线性弹性恢复力的电磁振动能量采集器系统（电学方程部分为线性）;二是既含有非线性弹性恢复力,又含有非线性电学方程的复杂电磁振动能量采集系统。利用龙格库塔法计算得到以上两个算例在简谐振动激励下的时间历程响应,运用上述提出的辨识方法,成功辨识得到系统含有的非线性弹性恢复力、阻尼恢复力、电磁力和电感电压进而得到对应的非线性刚度函数、阻尼函数、电磁机电耦合函数和等效电感函数,结果显示辨识结果与准确结果有良好的一致性。最后设计并制作了一种悬臂梁式电磁振动能量采集装置,在设置好的正弦激励信号作用下永磁铁与线圈做相对运动从而产生感生电动势,对这些响应信号经滤波处理后进行系统辨识,得到了电磁耦合函数、等效电感函数、刚度函数和阻尼函数的辨识结果,验证了电压映射方法的有效性。

关键词：电磁振动能量采集系统辨识粒子群算法电压映射法单自由度非线性