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Simulation study of a magnetocardiogram based on a virtual heart model:effect of a cardiac equivalent source and a volume conductor

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Chinese Physics B 2011年第3期20卷 121-128页

作者：寿国法夏灵马平唐发宽戴灵 Department of Biomedical Engineering Key Laboratory for Biomedical Engineering of the Ministry of EducationZhejiang University Department of Physics State Key Laboratory for Artificial Microstructure and Mesoscopic PhysicsPeking University Department of Cardiology the 309th Hospital of the People's Liberation Army

In this paper, we present a magnetocardiogram （MCG） simulation study using the boundary element method （BEM） and based on the virtual heart model and the realistic human volume conductor model. The different contributions of cardiac equivalent source models and volume conductor models to the MCG are deeply and comprehensively investigated. The single dipole source model, the multiple dipoles source model and the equivalent double layer （EDL） source model are analysed and compared with the cardiac equivalent source models. Meanwhile, the effect of the volume conductor model on the MCG combined with these cardiac equivalent sources is investigated. The simulation results demonstrate that the cardiac electrophysiological information will be partly missed when only the single dipole source is taken, while the EDL source is a good option for MCG simulation and the effect of the volume conductor is smallest for the EDL source. Therefore, the EDL source is suitable for the study of MCG forward and inverse problems, and more attention should be paid to it in future MCG studies.

关键词： virtual heart model magnetocardiogram dipole source equivalent double layer source volume conductor model

A new magneto-cardiogram study using a vector model with a virtual heart and the boundary element method

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Chinese Physics B 2013年第9期22卷 348-352页

作者：张琛寿国法陆宏华宁唐雪正夏灵马平唐发宽 Department of Cardiology the 309th Hospital of PLA Applied Superconductivity Research Center of Peking University Department of PhysicsState Key Laboratory for Artificial Microstructure and Mesoscopic PhysicsPeking University Department of Biomedical Engineering Key Laboratory for Biomedical Engineering of the Ministry of EducationZhejiang University

A cardiac vector model is presented and verified, and then the forward problem for cardiac magnetic fields and electric potential are discussed based on this model and the realistic human torso volume conductor model, including lungs. A torso-cardiac vector model is used for a 12-lead electrocardiographic （ECG） and magneto-cardiogram （MCG） simulation study by using the boundary element method （BEM）. Also, we obtain the MCG wave picture using a compound four-channel *** system in a magnetically shielded room. By comparing the simulated results and experimental results, we verify the cardiac vector model and then do a preliminary study of the forward problem of MCG and ECG. Therefore, the results show that the vector model is reasonable in cardiac electrophysiology.

关键词： magneto-cardiogram cardiac vector model boundary element method realistic human torso

动物主题文化课的多模态教学研究 ——以内蒙古某高校“马”文化教学为例

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动物主题文化课的多模态教学研究 ——以内蒙古某高校“马”文化...

作者：杨国法内蒙古师范大学

学位级别：硕士

柔弹性复合点阵结构面内剪切性能及交互机制研究

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中国机械工程 2024年

作者：牛国法纪小刚王炜王广阳江南大学机械工程学院江苏省食品先进制造装备技术重点实验室

点阵结构具有比强度高和轻量化等优异性能，可作为组织工程支架的填充结构。本文通过试验和数值模拟对复合点阵结构在面内剪切载荷状态下的剪切性能和交互机制进行研究。试验分析了基体BCC结构的损伤失效历程和失效方式；以BCC体心立方... 详细信息

点阵结构具有比强度高和轻量化等优异性能，可作为组织工程支架的填充结构。本文通过试验和数值模拟对复合点阵结构在面内剪切载荷状态下的剪切性能和交互机制进行研究。试验分析了基体BCC结构的损伤失效历程和失效方式；以BCC体心立方单胞结构为基体，采用结构嵌合的方式，探寻嵌合结构杆径对复合结构剪切强度和剪切模量的影响规律；最后通过FCC结构的试验验证了有限元分析的可靠性，探究了FCC-BCC结构在面内剪切载荷下的交互机制。试验结果表明，结构之间的嵌合增强了复合点阵结构的承载能力，同时结构的嵌合会影响复合结构的应变；当结构杆径尺寸均为0.45mm时，FCC-BCC和SC-BCC其极限剪切强度相比于基体本身分别提高了159%和80%。

关键词：组织工程支架点阵结构柔弹性树脂剪切模量交互效应

基于裂缝闭合理论和3D打印的导流能力预测方法

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钻井液与完井液 2024年第1期41卷 125-132页

作者：纪国法余豪田鸿照长江大学非常规油气省部共建协同创新中心武汉430100 长江大学油气钻采工程湖北省重点实验室武汉430100 中国石油集团长城钻探工程有限公司地质研究院辽宁盘锦124010

酸蚀裂缝导流能力对于酸压方案的优化和产能评估具有十分重要的意义,但是在酸蚀导流能力测试过程中存在高闭合压力下岩心柱破裂情况,影响实验数据的准确性。基于以上问题,综合采用3D扫描和3D打印技术以及受压情况下裂缝闭合理论对酸蚀... 详细信息

酸蚀裂缝导流能力对于酸压方案的优化和产能评估具有十分重要的意义,但是在酸蚀导流能力测试过程中存在高闭合压力下岩心柱破裂情况,影响实验数据的准确性。基于以上问题,综合采用3D扫描和3D打印技术以及受压情况下裂缝闭合理论对酸蚀裂缝导流能力进行研究。首先对岩样进行酸蚀实验,通过逆向建模技术获取到酸蚀后岩心三维模型,采用SLA3D打印技术制备含粗糙壁面的三维岩心模型,对酸蚀岩心和3D打印岩心开展不同围压下渗流实验。运用离散化数据处理方法,结合赫兹接触模型和N-K模型编写导流能力预测界面,使用数值模拟方法反映闭合应力下裂缝形变情况。研究结果表明,结合真实岩体三维数字模型及SLA3D打印技术制备真实岩样,为制作复杂裂缝岩心模型提供了有效途径;酸蚀岩心和3D打印岩心导流能力实验结果、3D打印岩心实验结果和数值模拟结果误差均小于7.7%,数值模拟与碳酸盐岩心实验值的误差小于9.6%;以低闭合压力下实验和模拟结果为基础可以预测高闭合压力下裂缝导流能力,提出的研究方法为定量化表征酸蚀裂缝导流能力提供了可靠途径。

关键词：碳酸盐岩酸蚀裂缝 3D打印导流能力

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面向组织填充结构的柔性点阵结构剪切特性研究

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机械科学与技术 2024年

作者：牛国法纪小刚王炜王广阳江南大学机械工程学院江苏省食品先进制造装备技术重点实验室

面向软组织工程的填充型支架在应用过程中，往往会因为力学性能强度不够而导致结构容易损坏。本文选取了一种具有柔弹性生物基树脂材料，通过采用单胞结构两两组组合的方式，对传统体心立方BCC结构进行强化设计。通过数值模拟和物理实... 详细信息

面向软组织工程的填充型支架在应用过程中，往往会因为力学性能强度不够而导致结构容易损坏。本文选取了一种具有柔弹性生物基树脂材料，通过采用单胞结构两两组组合的方式，对传统体心立方BCC结构进行强化设计。通过数值模拟和物理实验，对所设计的混合点阵结构的面内剪切性能进行探究。有限元结果表明，混合点阵结构FCC-BCC相对于SC-BCC结构具有更好的抗剪性能和吸能特性，点阵结构的断裂均位于节点处，并通过试验验证了有限元结果的可靠性。通过调控基体杆径参数，试验对比分析了不同杆径参数下FCC结构和BCC结构对FCC-BCC结构的增强效应与交互效应。结果表明，通过提升BCC结构杆径参数具有更好的提升效果；基体结构的载荷强度越高，其混合而成的点阵结构的抗剪性能越强，由两两组合形成的交互效应强度越大。

关键词：软组织工程点阵结构剪切性能交互效应吸能特性

基于meta分析的丛枝菌根对小麦产量和品质的影响

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草业学报 2024年第7期33卷 192-204页

作者：徐寿霞河南科技大学图书馆河南科技大学农学院河南洛阳471023

小麦是人类种植的最为重要的作物之一,对保障粮食安全有着极其重要的作用,因此,小麦的高产、稳产、优质一直是研究的热点科学问题;而丛枝菌根(arbuscular mycorrhizae,AM)是存在于植物根系的最广泛共生体,能够改善植物营养、提高植物产... 详细信息

小麦是人类种植的最为重要的作物之一,对保障粮食安全有着极其重要的作用,因此,小麦的高产、稳产、优质一直是研究的热点科学问题;而丛枝菌根(arbuscular mycorrhizae,AM)是存在于植物根系的最广泛共生体,能够改善植物营养、提高植物产量和提升植物品质。为了系统、全面地评估AM在小麦生产方面的功能,筛选有利于小麦生产的高效AM真菌,本研究采用meta分析方法,基于171篇相关研究文献建立了数据库,整体评价了AM对小麦产量和品质的影响,并探讨了不同AM真菌的效应差异。结果表明,AM能通过提高17.1%的穗粒数和15.7%的千粒重,而实现小麦增产24.2%;同时,AM改善了小麦的品质,使籽粒蛋白质含量提高15.7%,P和Zn含量分别增加15.2%和21.5%;AM对小麦产量和品质的改善可能是基于改善了小麦植物营养状况和叶片叶绿素含量,其提高小麦植株地上部N含量8.4%、P 16.2%、Ca 91.2%和Zn 11.3%,并提高叶绿素含量27.5%。不同属或种的AM真菌对小麦产量和品质的影响存在明显差异,其中,斗管囊霉属真菌的效应更显著和稳定。本研究全面评价了AM对小麦产量和品质的影响,探讨了其作用机制,分析了不同AM真菌的效应差异,以期为丛枝菌根应用于小麦生产,以及选择高效的AM真菌提供理论和实践依据。

关键词：丛枝菌根小麦产量品质菌根效应 meta分析

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波-流联合作用下弹性管振动响应研究

振动与冲击 2024年第20期43卷 128-139页

作者：王金诺陈正寿浙江海洋大学船舶与海运学院浙江舟山316022

由海流和波浪联合作用所引起的涡激振动是导致海洋立管等细长海洋结构物疲劳破坏的重要诱因,不过目前尚缺乏沿管轴向流致和波致振动特性分析的研究。采用流体体积法捕捉自由液面,建立数值波浪水池,基于双向流-固耦合技术开展了波-流联... 详细信息

由海流和波浪联合作用所引起的涡激振动是导致海洋立管等细长海洋结构物疲劳破坏的重要诱因,不过目前尚缺乏沿管轴向流致和波致振动特性分析的研究。采用流体体积法捕捉自由液面,建立数值波浪水池,基于双向流-固耦合技术开展了波-流联合作用下弹性管的数值仿真,对比分析了波-流荷载对弹性管振动特性的影响。在波浪作用下,管振幅随KC数增加呈逐步增大趋势,顺流向与横流向的振动频率为波频倍数;波浪力集中作用在自由液面附近,使沿管轴向的时均流体力系数在不同管段范围呈现不同的分布特性。在波-流联合作用下,振幅随外流速的变化趋势与单独外流的振动响应相一致,振动位移较波浪作用下的情况更为规则;顺流向的振动频率仍由波频主导,横流向激发出一个主频和两个显著次频,且主、次频的差值为波频倍数。最后,对比了波浪、波-流联合作用下4个典型波浪位置处沿管轴向的尾流涡街模式,外流的参与加快了旋涡的泄放,同时也是控制泄涡发放类型的主导因素。

关键词：弹性管波-流联合作用流-固耦合水动力分析

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煤炭工业发展关键技术突破与超级煤矿建设

煤炭工程 2024年第10期56卷 1-11页

作者：王国法庞义辉中国煤炭科工集团有限公司北京100013 煤炭科学研究总院有限公司北京100013

为了发展煤炭领域先进生产力,助力煤炭工业高质量发展,研究了近年来我国采场围岩控制技术发展历程,分析了采动应力演化规律及围岩断裂失稳过程,创新提出了超大采高工作面围岩断裂失稳力学模型、控制准则及液压支架合理工作阻力计算方法... 详细信息

为了发展煤炭领域先进生产力,助力煤炭工业高质量发展,研究了近年来我国采场围岩控制技术发展历程,分析了采动应力演化规律及围岩断裂失稳过程,创新提出了超大采高工作面围岩断裂失稳力学模型、控制准则及液压支架合理工作阻力计算方法。系统阐述了我国综采技术装备发展历程,研发了最大采高10 m的超大采高综采成套装备,以及最大支护高度7.0 m的超大采高综放成套装备,解决了西部矿区浅埋深、坚硬、厚及特厚煤层安全高效开采技术难题。系统分析了我国主要煤炭产区煤矿智能化建设现状、关键技术、取得的建设成效及存在的主要问题,提出了智能化超级煤矿的定义、特征及内涵,研究了典型超级煤矿建设成效与经验,并从标准体系、数据体系、技术体系、管理体系、生态体系建设等方面阐述了未来煤炭工业主要发展方向。

关键词：围岩控制煤机装备智能化煤矿高质量发展超级煤矿