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KY钢铁企业碳排放成本控制研究

KY钢铁企业碳排放成本控制研究

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作者：车静茹山东工商学院

学位级别：硕士

随着城市化的发展和气候的升温,环境污染问题愈发日益严峻,长期下去必将给人类带来极大的灾害。控制温室效应,加大碳减排力度,发展低碳经济,已成为当务之急。钢铁行业作为碳排放量最高的制造业行业,若想走更远的循环经济之路,实现经济... 详细信息

随着城市化的发展和气候的升温,环境污染问题愈发日益严峻,长期下去必将给人类带来极大的灾害。控制温室效应,加大碳减排力度,发展低碳经济,已成为当务之急。钢铁行业作为碳排放量最高的制造业行业,若想走更远的循环经济之路,实现经济可持续发展,第一件事就是要对碳排放成本进行控制。为此,本文采用文献研究、案例分析、定性与定量分析的方法,整理国内外关于碳排放成本控制的文献研究以及KY钢铁企业的环境现状,分析了KY钢铁企业碳排放成本控制方面存在的主要问题,阐明了KY钢铁企业碳排放成本控制的必要性与可能性。应用PDCA模式,根据KY钢铁碳排放成本核算模型的实际数据进行诊断分析,验证碳排放成本控制改善方向是否正确。文章主要从以下四个方面进行了研究:第一,结合KY钢铁企业当前的现状,研究了KY钢铁企业碳排放主要存在的问题是:(1)低碳理念淡薄(2)缺乏系统的碳排放成本管理;(3)成本考核监督不严;(4)低碳生产技术落后(5)未积极参与碳排放权交易;第二,为了更好的实现KY钢铁企业碳排放成本控制,构建了新的碳排放成本混合核算模型。结合资源价值流平衡理论、物质减量化理论计算KY钢铁企业碳排放内部成本,再通过LIME法计算出KY钢铁企业碳排放外部损害成本。第三,构建了KY钢铁企业碳排放成本PDCA循环控制模式,对KY钢铁企业进行计划安排、计算分析、诊断决策、评价改进。第四,找到了KY钢铁企业碳排放成本控制关键环节,并提出了有针对性的建议。借助工具模型的分析应用,得出结论:(1)烧结阶段是碳排放最佳减排潜力点。(2)应该提升烧结阶段的资源利用率,避免资源大量浪费。(3)不仅要关注连铸阶段的生产效率,同时也不能忽略其对环境的影响。本论文创新之处主要体现在将碳排放成本的概念进行了界定,完善了碳排放成本理论。利用资源价值流和LIME法构建了KY钢铁企业碳排放成本混合核算模型,是一种新的核算思路。最后利用PDCA循环法优化KY钢铁企业碳排放成本控制,促成控制体系的完整性、连贯性和循环性。

关键词：成本控制碳排放资源价值流

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可重构踝关节康复并联机器人机构设计及其轨迹跟踪控制

可重构踝关节康复并联机器人机构设计及其轨迹跟踪控制

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作者：贾维涵河北工业大学

学位级别：硕士

随着现代人生活脚步的加快,体育运动是改善身体机能的重要手段,而踝关节作为人体的承重关节之一,在体育锻炼中极易受到损伤。然而,我国作为康复资源短缺的国家之一,利用踝关节康复机器人可有效解决此类问题,对于其本体机构的研发也更具... 详细信息

随着现代人生活脚步的加快,体育运动是改善身体机能的重要手段,而踝关节作为人体的承重关节之一,在体育锻炼中极易受到损伤。然而,我国作为康复资源短缺的国家之一,利用踝关节康复机器人可有效解决此类问题,对于其本体机构的研发也更具实际价值。本文根据患者康复需求及踝关节解剖结构,结合康复变换机理,提出一种可重构踝关节康复并联机构作为本体机构,并进行构型设计、运动学分析及控制研究,内容如下。首先,基于康复医疗理论的相关知识,并依据踝关节损伤机理及踝关节解剖结构,拟出三种踝关节康复模式,将其映射到机构学中,提出一种轴线融合式支链。结合旋量理论进行过约束设计,得到4种约束支链,并与轴线融合支链相互组合,得到32种机构构型。对所有构型进行康复运动策略的选择,并考虑实际驱动情况,筛选出4种符合要求的机构构型。根据动平台运动轴线的几何条件,构型出一种符合患者康复需求的可重构踝关节康复并联机构。其次,基于约束力与旋转轴的解耦原理,提出一种完全解耦优化方法。根据该方法选取符合康复需求的无约束支链,并计算该支链的广义传递力旋量,筛选出满足设计合理性的驱动支链。同时,将约束支链和融合支链相互组合,最终综合出12种完全解耦可重构踝关节康复并联机构。再次,分别对两类可重构机构进行运动学分析。对于多康复模式可重构机构,采用D-H参数法对其进行位置正/反解计算,并得到其位置正/反解析解,同时建立雅可比矩阵,从而得到多康复模式可重构机构的奇异位形和可操作度,并根据蒙特卡洛法得到其工作空间散点图。进一步地,参照多康复模式机构运动学分析,对完全解耦机构计算其位置正/反解、奇异位形以及工作空间,发现两种机构的运动学特性类似。但为避免踝关节在主动康复时做背屈/跖屈和内翻/外翻时会对外展/内收产生的影响,故选择完全解耦可重构机构作为控制对象。最后,选择完全解耦的可重构机构进行轨迹跟踪控制。依据PID控制原理对滑模面进行重新设计,结合超螺旋算法抑制控制器的抖振产生。并基于VICON运动捕捉系统,选择三个实验样本进行试验,提取伴随角度轨迹进行轨迹跟踪,结果发现误差带在-0.006～0.006之间,控制效果良好。

关键词：踝关节康复可重构并联机构融合支链过约束设计完全解耦运动学分析轨迹跟踪

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不同退变程度人髓核脱细胞外基质支架的生物学特性研究

不同退变程度人髓核脱细胞外基质支架的生物学特性研究

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作者：陈榕赣南医学院

学位级别：硕士

目的:基于干细胞的椎间盘髓核组织工程策略用于修复退变髓核是近年来的研究焦点,种子细胞和支架是组织工程的核心成分。支架为种子细胞提供生存了三维空间结构及生物活性物质,弥补了单纯干细胞移植注射的不足。人髓核间充质干细胞(Nucle... 详细信息

目的:基于干细胞的椎间盘髓核组织工程策略用于修复退变髓核是近年来的研究焦点,种子细胞和支架是组织工程的核心成分。支架为种子细胞提供生存了三维空间结构及生物活性物质,弥补了单纯干细胞移植注射的不足。人髓核间充质干细胞(Nucleus Pulposus Mesenchymal Stem Cells,NPMSCs)具有间充质干细胞(Mesenchymal Stem Cells,MSCs)的特点和多向分化的功能,对于椎间盘内微环境的适应能力相较于其他来源的MSCs具有独特的优越性。人髓核脱细胞外基质(Nucleus Pulposus DecellularizedExtracellular Matrix,NP-dECM)支架可模拟天然椎间盘内微环境,有利于种子细胞的粘附、增殖和分化。有研究表明,NP-dECM支架的修复效果与多种因素相关,其中,髓核组织来源的退变程度是影响修复效果的重要因素之一。本研究通过对不同退变程度(Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)人NP-dECM支架的生物学特性进行对比,探索优化的人NP-dECM支架制备流程,并选取出生物学特性最优的NP-dECM支架,为后续制备复合水凝胶支架修复退变椎间盘奠定基础,从而为临床治疗椎间盘退变(Intervertebral Disc Degeneration,IDD)相关疾病提供理论依据。方法:1.人NPMSCs的提取、培养及鉴定:采用Ⅱ型胶原酶消化法进行人NPMSCs的提取。镜下观察NPMSCs是否贴壁、细胞形态及生长情况;行流式细胞术对细胞表面标志物CD73、CD90、CD105、CD34、CD45、HLA-DR进行检测;用诱导分化培养基诱导成脂、成骨、成软骨分化,观察NPMSCs的三系分化能力,以确定其为本研究所需要的种子细胞。2.不同退变程度的人NP-dECM支架的制备及鉴定:按照纳入及排除标准将术中取出的人髓核组织进行分组,对照组:Ⅱ-C组、Ⅲ-C组、Ⅳ-C组;脱细胞组:Ⅱ-D组、Ⅲ-D组、Ⅳ-D组。采用冻融循环、Triton X-100、十二烷基硫酸钠(Sodium Dodecyl Sulfate,SDS)和核酸酶相结合的方法对不同退变程度的髓核组织进行脱细胞处理以制备不同退变程度的人NP-dECM支架。通过对脱细胞前后髓核组织中DNA含量检测、苏木素-伊红(Hematein Eosin,HE)染色、4’,6-二脒基-2-苯基吲哚(4’,6-Diamidino-2-Phenylindole,DAPI)染色和DNA凝胶电泳来判断细胞去除效果。通过定量检测脱细胞前后髓核组织中糖胺聚糖(Glycosamininoglycan,GAG)和羟脯氨酸(Hydroxyproline,HYP)的含量,以及阿利新蓝染色和Ⅱ型胶原免疫组化评估脱细胞处理后细胞外基质成分的保留情况。通过扫描电镜观察各支架的微观结构,评估支架的孔隙。通过以上实验总体评价不同退变程度的人髓核组织脱细胞的效果。3.不同退变程度的人NP-dECM支架体外相容性:用不同退变程度的人NP-dECM支架浸出液培养人NPMSCs,用CCK-8法评估不同退变程度支架浸出液对细胞的毒性作用。将人NPMSCs接种不同退变程度的人NP-dECM支架上进行体外三维培养,行活/死细胞染色评估细胞存活情况。结果:1.人NPMSCs符合国际干细胞治疗协会制定的鉴定标准分离培养的人NPMSCs贴壁生长,细胞呈短梭形、纺锤形。第三代人NPMSCs高表达CD73、CD90、CD105等MSCs表面标志物,低表达CD34、CD45、HLA-DR等表面标志物。三系分化结果证明人NPMSCs具有成脂、成骨和成软骨分化能力。2.不同退变程度人髓核组织的特性随着退变程度增加,人髓核组织外观上颜色逐渐加深,质地逐渐变硬,人髓核组织内DNA和GAG含量呈下降趋势,均为Ⅱ-C组>Ⅲ-C组>Ⅳ-C组。HYP含量的变化趋势DNA和GAG稍有不同,Ⅲ-C组>Ⅱ-C组>Ⅳ-C组。3.不同退变程度人NP-dECM支架的鉴定HE染色和DAPI染色结果显示三种退变程度的髓核组织脱细胞处理后有少量细胞核残存,DNA定量结果示Ⅱ-D组、Ⅲ-D组和Ⅳ-D组DNA去除率分别为81.63%、87.20%、87.95%。DNA凝胶电泳未检测到各组脱细胞处理后有DNA片段残余。GAG和HYP定量检测及定性检测结果均显示细胞外基质成分糖胺聚糖和Ⅱ型胶原保留良好。GAG保留量从高到低依次为Ⅱ-D组>Ⅲ-D组>Ⅳ-D组。Ⅱ-D组和Ⅲ-D组HYP含量无统计学差异,均高于和Ⅳ-D组。扫描电镜结果显示脱细胞处理后Ⅱ-D组、Ⅲ-D组和Ⅳ-D组组织疏松多孔,孔隙较脱细胞处理前增多、增大,但不同退变程度的支架孔径的大小、深浅不一致,排列不规则。4.不同退变程度的人NP-dECM支架体外相容性CCK-8结果表明Ⅱ-D组、Ⅲ-D组和

关键词：髓核退变不同退变程度髓核脱细胞外基质髓核间充质干细胞组织工程

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