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气流作用下气道组织变形的流固耦合研究

力学学报 2024年第2期56卷 472-481页

作者：秦源陈茜魏东任晓勇徐光魁西安交通大学航天航空学院多尺度力学-医学交叉实验室西安710049 西安交通大学第二附属医院耳鼻咽喉头颈外科西安710004 空气动力学国家重点实验室四川绵阳621000

悬雍垂腭咽成形术(UPPP)是一种治疗阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)的常规外科手术,然而由于手术作用机制仍不清楚,手术成功率较低.现有的研究大多忽略了患者上气道的具体形态以及呼吸作用下气道软组织的弹性变形,不足以有效指导手术治疗.文章... 详细信息

悬雍垂腭咽成形术(UPPP)是一种治疗阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)的常规外科手术,然而由于手术作用机制仍不清楚,手术成功率较低.现有的研究大多忽略了患者上气道的具体形态以及呼吸作用下气道软组织的弹性变形,不足以有效指导手术治疗.文章基于OSA患者在术前、术后的CT扫描图像,构建了精确的三维上气道模型,通过双向流固耦合(FSI)计算,模拟研究了呼吸作用下上气道软组织的弹性变形和气道内气流流动情况.比较手术成功案例和失败案例中OSA患者上气道的流速、压力分布及气道弹性变形情况,从气道流体流动状态和气道软组织变形的角度解释了OSA的发生原因与手术作用机制.结果表明,最小横截面积尺寸并不是UPPP手术成功与否的决定性因素,成功的手术应当是减轻气道壁负压力程度、降低气道进出口之间的压降.此外,使用双向FSI方法,文章进一步构建了简化的人体二维软腭模型,探究了软腭弹性模量对吸气过程的影响,发现当软腭的弹性模量在0.5~1.5 MPa的范围内时,刚度更小的软腭会改善流场的流动情况,但也更易发生变形塌陷.文章所发展的流固模型为个性化预测手术效果提供了研究工具.

关键词：上气道阻塞性睡眠呼吸暂停双向流固耦合压降数值模拟

大跨多塔部分斜拉桥成桥状态参数化分析及锚固区精细化力学性能研究

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大跨多塔部分斜拉桥成桥状态参数化分析及锚固区精细化力学性能研...

作者：刘德华山东交通学院

学位级别：硕士

近几年部分斜拉桥逐步成为现代桥梁建设的流行趋势,部分斜拉桥是介于连续梁(刚构)桥与常规斜拉桥之间的一种桥型,其优点是主梁刚度大、索塔较矮及跨径布置灵活等,现被广泛运用到工程建设当中。查阅文献得知,对双塔三跨部分斜拉桥的研究... 详细信息

近几年部分斜拉桥逐步成为现代桥梁建设的流行趋势,部分斜拉桥是介于连续梁(刚构)桥与常规斜拉桥之间的一种桥型,其优点是主梁刚度大、索塔较矮及跨径布置灵活等,现被广泛运用到工程建设当中。查阅文献得知,对双塔三跨部分斜拉桥的研究较为常见,而针对多塔多跨部分斜拉桥的整体以及局部索塔锚固区的力学性能研究比较少,因此本文在midas civil全桥模型以及ABAQUS索塔局部精细模型的基础上进行如下研究:(1)利用梁单元与桁架单元建立全桥整体模型,施加恒荷载、活荷载、温度荷载与风荷载,并建立四个荷载工况,通过结果分析对比,得出主梁、索塔的应力、线形分布规律,并将最不利工况下的最大索力值作为索塔局部有限元局部建模分析的基础。(2)对多塔部分斜拉桥成桥状态进行参数敏感性分析,探究整体自重、单跨自重、主梁刚度、索塔刚度、拉索倾角、拉索的面积和初始张拉力变化下对主梁线形、顶底板应力、索塔偏移、索力的影响,通过图表结果分析得出哪些参数为最敏感的参数,哪些为次敏感参数,以及最敏感参数对多塔部分斜拉桥整体受力线形影响最大的位置,以此为施工控制提供重点把控目标以及指导性建议。(3)在全桥模型最不利工况下得到的索力作为索塔局部精细化模型的外加荷载条件,对索塔锚固区索鞍分丝管钢绞线进行建模,按照从整体到局部建模的顺序,先是整体索塔,再到37股钢绞线与分丝管,最后是一股钢绞线与一股平行钢丝的受力对比分析;分别研究应力分布规律情况,对最不利受力位置提出合理的施工优化建议。对一股钢绞线与一股平行钢丝施加相同的索力等效面荷载,研究两者内部的接触应力情况并进行对比分析,为工程提供最优结构。(4)在全桥受力以及局部索塔锚固区受力分析的基础上,找出模型最不利受力位置,并结合现场工程施工进度以及施工方案为相应位置提供提供相应的优化建议。

关键词：多塔部分斜拉桥参数敏感性分析索塔锚固区分丝管钢绞线

基于MXene-TiO2复合材料的制备及其光催化性能研究

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基于MXene-TiO2复合材料的制备及其光催化性能研究

作者：刘德法齐鲁工业大学

学位级别：硕士

环境和能源对人类的生存和发展起着至关重要的作用,然而,随着工业化进程的加快,能源危机和环境污染问题愈发严重。太阳能驱动的光催化技术是解决此类问题的有效手段之一,其中半导体光催化材料是光催化技术的重要载体。但是,单一光催化... 详细信息

环境和能源对人类的生存和发展起着至关重要的作用,然而,随着工业化进程的加快,能源危机和环境污染问题愈发严重。太阳能驱动的光催化技术是解决此类问题的有效手段之一,其中半导体光催化材料是光催化技术的重要载体。但是,单一光催化材料具有低太阳光利用率和高光生载流子复合效率,这严重影响了其在光催化领域的应用和发展。本文设计并合成了Ag/TiC/TiO分层花状微球复合材料和InS/TiC/TiO复合材料,通过各种表征手段探究所制备材料的理化性质和光催化分解水制氢性能,并分析其可能的光催化反应机制。（1）利用简单的静电自组装策略和光还原法成功地将双助催化剂TiC纳米片和Ag纳米颗粒修饰在分层花状TiO微球表面,构筑了Ag/TiC/TiO复合光催化材料,并探究其光催化制氢性能。分层花状TiO微球和TiC纳米片带有相反表面电荷,可以通过静电作用构筑稳定的TiC/TiO复合光催化材料。同时,基于TiC/TiO复合材料的光催化性能,在光照条件下Ag可被还原为Ag纳米颗粒而被固定在TiC/TiO复合材料表面。通过各种结构和微观形貌的表征手段证明成功制备了Ag/TiC/TiO复合光催化材料。此外,X射线光电子能谱（XPS）证明在复合材料中存在光生电子的分离和转移过程。接触角测试结果表明,构筑的Ag/TiC/TiO复合材料具有较好的亲水性,可以更好的吸附水分子以保证还原反应的进行。紫外-可见漫反射光谱（UV-vis DRS）测试结果表明,TiC和Ag助催化剂的引入拓宽了材料的光吸收范围,增强了材料的光吸收能力。光电化学测试结果表明,Ag/TiC/TiO复合材料具有优异的光生载流子分离和转移效率以及更长的光生载流子寿命。另外,线性扫描伏安（LSV）测试也证明了Ag/TiC/TiO复合材料具有低的过电势,更加有利于析氢反应。在模拟太阳光照射下,最佳TiC（3 wt%）和Ag（2.5 wt%）含量的Ag/TiC/TiO复合材料的光催化制氢速率为1024.72μmol g h,分别约为单一TiO、TiC/TiO复合材料和Ag/TiO复合材料的40倍、2.3倍和1.8倍,且3次循环利用后仍保持优异的光催化制氢活性。光催化制氢活性的提高主要归因于TiC和Ag双助催化剂的引入增强了光吸收能力和提高了光生载流子的分离和转移效率,从而增强了TiO的光催化制氢活性。综上,这项工作揭示了构筑双助催化剂的复合光催化材料更加有利于促进光催化材料的光生电子-空穴对的分离和转移,并对高活性和高稳定性光催化剂的设计和性能调控具有一定指导意义。（2）通过水热法和自组装策略成功构建了InS/TiC/TiO复合材料,并探究其光催化制氢性能。XPS测试表明材料之间存在强界面相互作用,为光生载流子的分离和转移奠定了基础。同时,结合X射线衍射（XRD）、扫描电镜（FESEM）和透射电镜（TEM）测试证明成功构筑了InS/TiC/TiO复合材料。此外,通过荧光光谱（PL）、瞬态光电流、电化学阻抗（EIS）和线性伏安扫描（LSV）探究了所制备材料的光电化学性质,证明了InS/TiC/TiO复合材料具有优异的光生载流子的分离和转移效率。同时,通过UV-vis DRS光谱探究了所制备材料的光吸收能力,结果表明,TiC的引入拓宽了材料的光吸收范围,增强了其光吸收能力。在模拟太阳光照射下,最佳配比的InS/TiC/TiO复合材料的光催化制氢性能高达446.65μmol g h,分别是纯TiO、纯InS和最佳InS/TiC复合材料的22、20和4.5倍。此外,该复合材料具有优异的光催化稳定性,在连续循环制氢测试5次后,制氢速率没有明显下降。光催化制氢活性的提升主要归因于复合材料形成的双异质结实现了多通道电子传输路径,有效分离和转移了光生载流子,并且抑制了InS的光腐蚀,从而使其具有更加优异的光催化活性。综上,这项工作揭示了双异质结结构的光催化剂在光催化制氢领域的潜在应用,并为合成双异质结结构的光催化剂提供新的方案。

关键词： Ag/Ti3C2/TiO2 In2S3/Ti3C2/TiO2 光催化制氢协同效应

基于缺陷引导与差异映射的级联网络用于表面缺陷检测

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计算机辅助设计与图形学学报 2024年

作者：张军张洋石陆魁潘斌史进河北工业大学人工智能与数据科学学院河北省数据驱动工业智能工程研究中心南开大学统计与数据科学学院

针对基于正常样本训练的无监督重构网络在训练阶段缺少缺陷信息指导和捕获高层次语义信息能力不足的问题，提出一种基于缺陷引导与差异映射的级联网络模型GM-Net. 该模型由缺陷生成器、缺陷引导重构模块和差异映射孪生模块组成. 首先... 详细信息

针对基于正常样本训练的无监督重构网络在训练阶段缺少缺陷信息指导和捕获高层次语义信息能力不足的问题，提出一种基于缺陷引导与差异映射的级联网络模型GM-Net. 该模型由缺陷生成器、缺陷引导重构模块和差异映射孪生模块组成. 首先使用缺陷生成器将无缺陷的正常样本构造为与实际缺陷无关的伪缺陷样本，同时提取得到对应的正常特征和伪缺陷特征; 然后利用缺陷引导重构模块对随机选择输入的正常特征或伪缺陷特征均以正常特征为目标进行重构; 最后通过差异映射孪生模块提取重构前后特征间差异并映射到图像空间内，实现缺陷检测. GM-Net在定向引导缺陷重构的同时增强了特征间差异在图像空间内的表达能力; 在KolektorSDD和KolektorSDD2数据集上进行性能测试的结果表明， AUC指标分别达到0.855和0.949.

关键词：表面缺陷检测伪缺陷样本缺陷引导差异映射

健康老龄化视域下老年华尔兹舞技术组合的设计研究

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健康老龄化视域下老年华尔兹舞技术组合的设计研究

作者：刘德凯武汉体育学院

学位级别：硕士

随着我国老龄人口的持续增长,老年人的慢性疾病和亚健康状况也正在日益加剧。为了积极应对这一趋势,国家推出了《“十四五”健康老龄化规划》。这不仅是新时代应对中国老龄化问题的关键策略之一,更是为健康中国战略的进一步发展提供了... 详细信息

随着我国老龄人口的持续增长,老年人的慢性疾病和亚健康状况也正在日益加剧。为了积极应对这一趋势,国家推出了《“十四五”健康老龄化规划》。这不仅是新时代应对中国老龄化问题的关键策略之一,更是为健康中国战略的进一步发展提供了有力的支持。在健康老龄化的背景下,开发并创新符合老年人需求的健身活动变得尤为关键。华尔兹舞,作为一种融合体育与艺术的健身形式,以其优雅的舞步、动听的旋律和得体的礼节,深受老年人喜爱。但是,经过调查发现,越来越多的老年人对学习华尔兹舞的满意度并不高,便导致部分老年人选择放弃学习。其次,虽然关于“老年体育舞蹈、老年标准舞、老年华尔兹舞”等主题的讨论和研究一直持续不断,只是因为这些研究目前还处于初级阶段,特别是在“老年技术动作、老年技术组合”方面,尚未有明确的参考标准,更没有建立起一套科学和完整的理论体系,这直接影响了老年人的学习和发展,同时降低了华尔兹舞对老年人健康所产生的正面影响。鉴于此,研究老年华尔兹舞的技术组合显得尤为迫切。本项研究综合运用了文献资料法、专家访谈法、德尔菲法和问卷调查法等多种研究方法,对老年华尔兹舞的开展现状、老年人身心发展特点以及华尔兹舞的技术特点进行了深入分析。在遵循建立老年华尔兹舞技术组合的基本要素和原则的基础上,通过德尔菲法筛选出老年华尔兹舞技术动作指标体系。同时,结合文献的理论依据与专家访谈的建议,制定适合老年人学习的华尔兹舞技术组合,以期满足老年人的健康需求并完善我国老年华尔兹舞的理论体系。研究的主要结论包括以下几点:(1)本文通过整理老年华尔兹舞的相关研究发现,现阶段缺乏一套专门针对老年群体、科学且标准化的华尔兹舞技术体系。(2)通过对老年学员的调查研究发现,学员在更倾向于学习简单易记的技术组合。同时,老年学员将“促进身心健康”为学习华尔兹舞的核心关注点。(3)本文综合整理《世界体育舞蹈联合会教材—标准舞》和《中国体育舞蹈联合会技术等级教材—标准舞》两本著作中的华尔兹舞技术动作,运用德尔菲法,成功构建了一套包含23个技术动作的老年华尔兹舞技术体系,其中涵盖了9个铜牌级动作、6个银牌级动作以及8个金牌级动作。(4)本文设计了一套总时长为16小节,由5个铜牌级别动作、3个银牌级别动作和5个金牌级别动作组成的老年华尔兹舞技术组合。组合完成后,老年人可根据自己的能力和身体状况决定是否结束或继续沿舞程线循环练习。基于上述结论,本文提出以下建议:(1)建议各体育舞蹈协会老年体育舞蹈的教学团队,根据老年人的身体、年龄等实际情况创编出更适宜、更有针对性的老年华尔兹舞技术组合,以便在实际教学中提供有效的参考资源。(2)建议老年华尔兹舞技术组合的创编融入“趣味性”元素,降低专业化门槛,以激发学员的学习兴趣并增强他们的学习动力。(3)希望老年华尔兹舞技术组合中加入更新颖的技术动作进行完善,并编创单人、双人以及多人技术组合,从而丰富老年华尔兹舞技术组合体系。(4)作者在搜集关于老年华尔兹舞的研究与文献时,发觉我国对于此类研究较少,故希望今后的学者可以尝试以老年华尔兹舞技术组合设计或编排等关键词搜集文献并深入研究,以此促进华尔兹舞项目在我国更好地发展。

关键词：健康老龄化老年人群华尔兹舞技术组合

指向深度学习的小学数学单元教学设计与应用研究 ——以“多边形的面积”为例

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指向深度学习的小学数学单元教学设计与应用研究 ——以“多边形...

作者：刘德财牡丹江师范学院

学位级别：硕士

深度学习是一种新型的课堂变革理念和课堂教学的设计思路,深度学习的过程是师生共同成长的过程。促进学生深度学习需要教师在课堂学习前,运用“单元教学设计”的方法,将教学单元中相互关联的知识按照难易程度、先后顺序,进行合理地组织... 详细信息

深度学习是一种新型的课堂变革理念和课堂教学的设计思路,深度学习的过程是师生共同成长的过程。促进学生深度学习需要教师在课堂学习前,运用“单元教学设计”的方法,将教学单元中相互关联的知识按照难易程度、先后顺序,进行合理地组织规划,构建系统的单元知识体系。在课堂中,教师通过创设丰富的问题情境,适时启发诱导,促进学生在学习的过程中加深对单元知识的理解,在面对问题情境时灵活地迁移应用知识,培养学生的核心素养和高阶思维能力。本研究通过梳理分析相关文献,首先,确定深度学习的相关理论基础并找到深度学习与单元教学的契合点,进而结合布鲁姆认知目标分类理论及单元知识内容编制前后测试卷,以应用、分析、评价、创造作为深度学习测量维度。其次,在深度学习DELC路线的基础上,结合小学生思维和单元内容特点对该路线的个别步骤进行调整,构建出指向深度学习的单元教学设计模式,并以此建构单元整体知识体系。最后,以《多边形的面积》单元为例开展教学实验研究。实验前,借助前测试卷,对选取的班级进行前测,发现单元教学前两个班级学生深度学习水平并不存在显著差异,由此选定实验班和对照班;实验中,针对《多边形的面积》单元,在实验班运用指向深度学习的单元教学设计模式进行教学,对照班运用传统教学方式进行教学;实验后,对两个班级进行单元后测试,从实验班与对照班后测成绩、对照班前后测成绩、实验班前后测成绩的差异性比较三个方面进行分析,检验教学实验后学生深度学习水平的变化情况,验证指向深度学习的单元教学设计模式的可行性和有效性。通过实验结果分析和实验过程反思,本研究提出如下教学策略:一、建立新旧知识关联,促进已有经验迁移;二、创设丰富问题情境,激发学生深度思考;三、理解公式推导过程,把握面积内在逻辑;四、注重知识整合建构,加强知识迁移应用;五、教学过程融合评价,促进师生双向反思。

关键词：深度学习单元教学教学设计多边形的面积

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产业转移对广东省碳排放量的影响研究

产业转移对广东省碳排放量的影响研究

作者：刘德英广州大学

学位级别：硕士

由温室气体引起的全球变暖给人类社会带来了许多不利影响,减少温室气体的排放是普遍的共识。然而,兼顾经济发展与二氧化碳减排是一个挑战性的难题。作为二氧化碳排放量最大的国家,中国承诺在2030年前达到碳排放峰值,并在2060年实现碳中... 详细信息

由温室气体引起的全球变暖给人类社会带来了许多不利影响,减少温室气体的排放是普遍的共识。然而,兼顾经济发展与二氧化碳减排是一个挑战性的难题。作为二氧化碳排放量最大的国家,中国承诺在2030年前达到碳排放峰值,并在2060年实现碳中和。为实现这一目标,中国实施了一系列措施。产业升级和转移是维持经济发展和平衡二氧化碳排放的有效方式。中国是一个疆域辽阔而区域发展极其不平衡的国家,二氧化碳减排配额应有区域性差异。广东省珠江三角洲是全国最发达的地区之一,同时粤北地区部分县区又是全国最落后的区域之一。在“十二·五”规划中,广东省被选为低碳试点,并被分配19.5%的碳强度减少目标。因此,理解产业转移对碳排放变化的影响,在优化广东省各城市的排放配额方面具有重要意义。基于2001-2017年广东省碳排放、城际产业转入/转出、人均实际国内生产总值、年度电力消耗变动、第三产业占比、外商直接投资占比、外贸开放度和城市化率,本研究利用最小二乘回归模型和地理加权回归模型分析产业转移对广东省碳排放变化的影响。结果表明:(1)城际产业转入在整体上增加了广东省二氧化碳的排放量,而城际产业转出在整体上减少了广东省二氧化碳的排放量。就具体城市而言,城际产业转入显著增加了湛江、云浮、阳江、江门、佛山、中山、广州、清远、潮州、汕头、汕尾的二氧化碳排放量。(2)以外贸形式承接的国际产业转移显著降低了广东省二氧化碳排放量,而以外商直接投资形式承接的国际产业转移对广东省二氧化碳排放量的影响不显著。但就具体城市而言,以外贸形式承接的国际产业转移显著地减少了深圳、东莞、惠州、梅州、佛山、中山、珠海、江门二氧化碳排放量的同时,显著增加了广州、清远、云浮、阳江、茂名、湛江的二氧化碳排放量;而以外商直接投资形式承接的国际产业转移显著减少了深圳、东莞、惠州、广州、珠海、中山、佛山、江门、茂名、湛江的二氧化碳排放量。(3)经济增长显著地增加了广东省二氧化碳的排放量。就地级市而言,经济增长显著地增加了肇庆、清远、韶关、河源、云浮、阳江和佛山的二氧化碳,但却显著地减少了深圳、东莞、惠州和中山的二氧化碳排放量。(4)城际产业转入因素在2004-2015年间对惠州市碳排放有显著的负向影响,这意味着惠州市率先实现了从广东省内其他城市承接了低碳产业的转入。因此,广东省需要考虑采取多种政策来管理其流入和流出的外国直接投资,以确保其向低碳经济的转变不会增加碳排放,从而有利于其自身的区域发展。协调区域产业转移发展,并且优化广东省内区域产业转移体系,在此基础上建立因地制宜的二氧化碳减排机制。

关键词：国际产业转移城际产业转移碳排放量结构性断点测试面板矫正标准误模型地理加权回归模型

血清晚期糖基化终末产物对2型糖尿病并发症的临床意义及其与膳食关联性研究

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血清晚期糖基化终末产物对2型糖尿病并发症的临床意义及其与膳食...

作者：刘德胜中国人民解放军空军军医大学

学位级别：硕士

脂肪间充质干细胞外泌体源非编码RNA在创面愈合中的作用

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中国临床药理学与治疗学 2024年第9期29卷 1049-1056页

作者：刘丽桦刘德伍南昌大学第一附属医院烧伤整形与创面修复医学中心江西南昌330006 南昌大学焕奎书院江西南昌330006

外泌体(exosomes,Exos)是脂肪间充质干细胞(adipose-derived mesenchymal stem cells,ADSCs)主动分泌的纳米大小的膜性囊泡,通过自身含有的生物活性分子如长链非编码RNA(lncRNA)、微小RNA(miRNA)和环状RNA(circRNA)等非编码RNA(ncRNA)进入相应的靶细胞,参与细胞间通讯。脂肪间充质干细胞外泌体源非编码RNA(ADSC-Exo-ncRNA)可调控机体免疫和炎症反应、血管生成,加速皮肤细胞增殖和上皮化,调节胶原重塑,从而增强创面修复能力。因此,ADSC-ExoncRNA在创面修复过程中发挥重要作用,有望成为创面修复治疗的新策略。本文对近年来ADSCExo-ncRNA在创面愈合中的作用及其应用前景进行综述。

关键词：脂肪间充质干细胞外泌体非编码RNA 创面愈合