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电凝法制作C57/BL6J小鼠局灶性脑缺血模型的评价

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南方医科大学学报 2024年第1期44卷 100-107页

作者：康赟赟唐东宁张健夏青天津中医药大学实验针灸学研究中心天津301617 天津中医药大学医学技术学院天津301617

目的通过改良电凝法制作小鼠局灶性大脑中动脉阻塞(MCAO)模型的方法、筛选适用于模型小鼠的评价指标,为开展脑缺血相关的长期研究提供模型参考。方法选用C57/BL6J雄性小鼠46只,随机分为模型组(n=34)和对照组(n=12)。采用凝血器永久性凝... 详细信息

目的通过改良电凝法制作小鼠局灶性大脑中动脉阻塞(MCAO)模型的方法、筛选适用于模型小鼠的评价指标,为开展脑缺血相关的长期研究提供模型参考。方法选用C57/BL6J雄性小鼠46只,随机分为模型组(n=34)和对照组(n=12)。采用凝血器永久性凝断小鼠右侧大脑中动脉制备大脑中动脉闭塞模型。通过激光散斑血流成像仪监测造模前、造模后20min、造模后1d的脑血流灌注量;通过Longa评分、mNSS评分、平衡木行走实验、圆筒实验、转角实验评价小鼠造模后1、7、14d的神经功能;采用2,3,5-氯化三苯基四氮唑(TTC)染色测量缺血灶梗死范围,以评估模型是否成功及各指标之间的相关性。Western blotting检测缺血侧皮质中质纤维酸性蛋白(GFAP)、脑源性神经营养因子(BDNF)、双肾上腺皮质激素(DCX)蛋白表达。结果激光散斑血流成像仪监测显示,大脑中动脉电凝灼烧后缺血侧的脑血流量明显降低;与假手术组相比,模型组造模后1、7、14d的Longa评分和mNSS评分明显升高(P<0.05);平衡木行走实验结果显示,与假手术组相比,模型组造模后1、7、14d评分均降低(P<0.05);圆筒实验结果显示,与术前相比,造模后1、7、14d模型组的前肢使用不对称性均增加(P<0.05);转角实验结果显示,与术前相比,造模后1、7、14d模型组的侧向指数均有提高(P<0.05)。TTC染色显示,假手术组大脑组织无损伤,模型组的梗死灶在手术侧大脑的感觉运动皮层区和尾壳核。Westernblotting结果显示,与假手术组相比,模型组缺血侧脑皮层中GFAP的蛋白表达水平呈高表达,模型组1d(P<0.05)、模型组7d(P<0.01)、模型组14d(P<0.01)的GFAP蛋白表达水平升高;DCX的蛋白表达水平在造模后1、7、14d升高(P<0.05);BDNF的蛋白表达水平升高,模型组1d的BDNF蛋白表达水平在缺血后显著升高(P<0.05)。结论将电凝位置由MCA与大脑下静脉交界的远端位置改为MCA与嗅束交界内侧2mm段部位可以成功制备小鼠MCAO模型,该模型可用于脑缺血后急慢期神经功能修复机制及神经可塑性等方面的研究。

关键词：电凝法大脑中动脉脑缺血小鼠评价指标

CYGNSS信号对降水的时空响应及其驱动因子分析

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武汉大学学报（信息科学版） 2024年第1期49卷 109-121页

作者：严清赟王戴乐南京信息工程大学遥感与测绘工程学院江苏南京210044

近年来,星载全球导航卫星系统反射测量(global navigation satellite system-reflectometry,GNSS-R)技术被广泛应用于地表水文监测,但针对降水,特别是其与飓风全球导航卫星系统(cyclone global navigation satellite system,CYGNSS)信号的响应机制研究仍有限。以中国广东省为研究区域,基于距平指数和相关分析方法,探究不同尺度下研究区2019—2020年逐月的CYGNSS反射率和降水的时空响应关系,综合考虑驱动因子如数字高程模型(digital elevation model,DEM)、坡度、土壤类型、土地覆盖类型和归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI),并基于地理探测器分析各驱动因子对CYGNSS信号与降水响应关系的影响力。研究发现:(1)在2019—2020年内,月平均CYGNSS反射率值和降水量均呈现明显的季节性差异,并且二者变化趋势近乎保持同步,这验证了CYGNSS信号在监测降水方面的潜力。(2)随着空间尺度的增大,CYGNSS信号和降水呈现的正相关性逐渐增强。(3)在不同空间尺度下,DEM和坡度较小(地势较平坦)的地区、土地覆盖类型为耕地的区域,以及较低到中等植被覆盖地区的CYGNSS信号和降水之间的正相关性更强。而不同尺度下土壤类型对CYGNSS信号和降水响应关系的影响存在差异。(4)各驱动因子对CYGNSS信号与降水响应关系的影响力按大小依次排序为DEM>NDVI>坡度>土地覆盖类型>土壤类型,并且随着尺度越大,各驱动因子的影响力越强。该研究有助于对地表水文变化进行准确评估,为降水监测和水资源管理提供决策支持。

关键词：飓风全球导航卫星系统 GNSS反射测量技术降水时空响应驱动因子

虑及颤振在线抑制的机床高效自适应加工技术研究

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机械工程学报 2024年第6期60卷 104-113页

作者：刘阔姜业明黄任杰李明禹陈虎王永青大连理工大学高性能精密制造全国重点实验室大连116024 科德数控股份有限公司大连116600

针对传统加工方式面对加工余量不均匀、去除量大的复杂结构件缺乏参数调控能力,难以提升加工效率的问题,提出一种虑及颤振在线抑制的机床高效自适应加工技术。首先,基于模糊理论开发二维模糊控制器,通过采集切削过程主轴功率信号,实时... 详细信息

针对传统加工方式面对加工余量不均匀、去除量大的复杂结构件缺乏参数调控能力,难以提升加工效率的问题,提出一种虑及颤振在线抑制的机床高效自适应加工技术。首先,基于模糊理论开发二维模糊控制器,通过采集切削过程主轴功率信号,实时调节进给倍率来实现自适应加工。其次,以加权小波包熵为特征量,研究切削颤振在线识别方法,并建立切削系统单自由度模型,通过寻找加工系统不发生颤振的最佳主轴转速,依据颤振频率和刀齿数,实现基于变主轴转速的颤振抑制。然后,基于机床主轴电机功率、扭矩和转速关系,制定主轴转速和进给速度的调控策略,实现虑及颤振在线抑制的机床高效自适应加工。最后,通过两组切削对比试验对该技术进行验证,结果表明,所提高效自适应加工技术可以明显提升加工效率,并能抑制加工过程中的切削颤振。

关键词：自适应加工颤振识别颤振抑制模糊控制加权小波包熵

局部增强切片对3D打印FDM模型弯曲强度的影响

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工程塑料应用 2024年第3期52卷 91-96页

作者：王琛蒋旻翰张晨赟夏凌然丁可青南京林业大学家居与工业设计学院南京210037

为了提高熔融沉积(FDM)3D打印模型的弯曲强度和比强度,通过Cura软件局部增强切片功能对聚乳酸(PLA)试样的中心区域进行了加强,使用FDM工艺制作了8组试样(包含0#参考组和1#~7#增强组),对各组试样进行三点弯曲实验,对比不同增强切片参数下... 详细信息

为了提高熔融沉积(FDM)3D打印模型的弯曲强度和比强度,通过Cura软件局部增强切片功能对聚乳酸(PLA)试样的中心区域进行了加强,使用FDM工艺制作了8组试样(包含0#参考组和1#~7#增强组),对各组试样进行三点弯曲实验,对比不同增强切片参数下PLA试样的弯曲强度和比强度。结果表明,随着局部增强填充密度的增大,PLA试样的弯曲强度先增大后减小;随着局部增强填充走线乘数的增大,PLA试样的弯曲强度逐渐增大;随着局部增强挤出倍率的增大,PLA试样的弯曲强度逐渐增大;与0#参考组相比,局部增强填充密度60%、局部增强填充走线乘数3、局部增强挤出倍率120%三种方式下PLA试样的比强度分别提高了16%,13%和5%,通过局部增强填充密度方式产生的比强度提升效果最好。因此,对于常规切片参数为填充密度20%、填充走线乘数1、挤出倍率100%的FDM模型,将局部增强区域填充密度设置为60%可以有效提高其弯曲强度和比强度。

关键词：局部增强切片熔融沉积模型弯曲强度

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掺氢天然气管网数值仿真轻量化算法

天然气工业 2024年第2期44卷 156-165页

作者：石国赟宇波北京石油化工学院机械工程学院北京市安全生产工程技术研究院北京航空航天大学航空发动机研究院

目前针对管网数值仿真算法的优化主要集中在代数方程组的求解上。针对管网流动数值仿真算法提升计算效率方案中缺少针对封闭关系与状态方程的优化,分析了目前优化方案各模块的耗时情况,发现了仿真程序中耗时模块为封闭关系与状态方程求... 详细信息

目前针对管网数值仿真算法的优化主要集中在代数方程组的求解上。针对管网流动数值仿真算法提升计算效率方案中缺少针对封闭关系与状态方程的优化,分析了目前优化方案各模块的耗时情况,发现了仿真程序中耗时模块为封闭关系与状态方程求解。最后,结合计算机库函数的缺点以及现代CPU中SIMD (Single Instruction Multiple Data)模型的特点,提出了针对封闭关系与状态方程的轻量化算法,并验证了算法的高效性。研究结果表明:(1)封闭关系与状态方程模型中的耗时原因为直接调用库函数的次幂运算、指数运算、对数运算以及除法运算;(2)由于次幂运算效率远低于其他运算,通过变换消除了模型中几乎所有的次幂运算;(3)利用SIMD指令来计算指数运算与对数运算,实现了在单核CPU上同时计算多个数据的指数与对数,最后通过数学变换将所有除法转换为乘法;(4)轻量化算法加速效果显著,其整体加速比为18,而在状态方程求解模块的加速比更是高达70以上。结论认为,该轻量化算法在不影响计算精度的条件下提高了计算速度,对于提高掺氢天然气管网在线仿真与智能管网的建设具有重要的理论价值和技术支撑。

关键词：天然气管网数值仿真计算效率状态方程加速比掺氢

基于BIOMOD2集成模型的黄河源高原鼠兔潜在分布与干扰强度分析

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生态学杂志 2024年第4期43卷 1192-1201页

作者：赵健赟姜传礼丁圆圆李国荣李启龙青海大学地质工程学院西宁810016 青海省水利水电勘测设计研究院有限公司西宁810000

高原鼠兔(Ochotona curzoniae)是青藏高原广泛分布的啮齿动物,也是高寒草地生态系统的关键物种之一。为明确高原鼠兔在黄河源地区的潜在分布、干扰强度空间差异及其影响因素,本研究利用野外调查和环境等因子数据,结合BIOMOD2生态位模拟... 详细信息

高原鼠兔(Ochotona curzoniae)是青藏高原广泛分布的啮齿动物,也是高寒草地生态系统的关键物种之一。为明确高原鼠兔在黄河源地区的潜在分布、干扰强度空间差异及其影响因素,本研究利用野外调查和环境等因子数据,结合BIOMOD2生态位模拟平台,开展高原鼠兔分布与干扰强度的模拟验证。结果表明:(1)广义增强回归模型(GBM)、随机森林(RF)和最大熵模型(MaxEnt)的精度明显好于其他模型,且RF模型的卡巴统计量(Kappa)、真实技巧统计值(TSS)、曲线下面积(AUC)和临界成功指数(CSI)最优;(2)利用Kappa值大于0.8的RF独立模型进行集成后,Kappa、TSS、AUC和CSI值分别提高0.125、0.129、0.027和0.120,精度显著改善,集成模型能够可靠模拟高原鼠兔的潜在空间分布;(3)鼠洞数量和秃斑面积呈较好的线性相关关系(R^(2)=0.928),秃斑密集处鼠洞密度较高,鼠洞越密集秃斑的面积越大、聚集程度也越高;(4)研究区中北部和中部地区高原鼠兔的密度较大,东南部和西部地区密度相对较小,高原鼠兔干扰中、轻度面积占51.61%,主要分布在玛曲县、达日县和久治县、玛沁县中东部、同德县南部、玛多县西部、曲麻莱县东北部和称多县北部地区;重度和极度干扰强度占18.32%,极度干扰主要分布在泽库县、河南县、兴海县北部、玛沁县东南部和甘德县北部等区域,重度干扰主要分布在极度干扰区域的周边,以及同德县东部、兴海县中部、玛多县中东部、达日县西北部和甘德县中部等地区;(5)温度、植被、坡度、降雨、土壤特性和海拔是影响高原鼠兔分布的重要因素,高原鼠兔干扰强度与温差、最低温度、地温、归一化植被指数(NDVI)、降雨的季节性和黏粒含量呈正相关,而与平均海拔、沙粒含量和阳离子交换能力呈负相关;(6)极度干扰区域NDVI的最小值比其他区域大,最大值在各个干扰区域的差异不显著;年平均地温的最大值随着干扰强度的增加而减小,黏粒含量随着干扰强度的增加先增大后减小;高原鼠兔干扰强度最大的区域集中在海拔3100~4500 m。

关键词：高原鼠兔潜在分布干扰强度高寒草甸集成模型黄河源

青海省湟水流域潜在地质灾害识别与易发性评价

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水土保持通报 2024年第2期44卷 245-257页

作者：高崇越赵健赟王志超温兰冲姜传礼青海大学地质工程学院青海西宁810016

[目的]明确青海省湟水流域地质灾害空间分布特征与规律,为该地区防灾减灾提供数据支撑与科学依据。[方法]通过小基线子集干涉测量(small baseline subset interferometric synthetic aperture radar,SBAS-InSAR)技术识别地质灾害点,结... 详细信息

[目的]明确青海省湟水流域地质灾害空间分布特征与规律,为该地区防灾减灾提供数据支撑与科学依据。[方法]通过小基线子集干涉测量(small baseline subset interferometric synthetic aperture radar,SBAS-InSAR)技术识别地质灾害点,结合地形因素、地质因素、环境因素、气象因素、人类活动因素进行灾害空间分布规律分析,建立逻辑回归(logistic regression,LR)—频率比(frequency response,FR)模型并检验,利用返回概率值进行易发性评价。[结果]①湟水流域所分布的潜在地质灾害以滑坡、崩塌为主,多种类型潜在地质灾害并生。滑坡与不稳定斜坡通常发育于坡度较缓的山坡上,通常伴有大量张拉与剪切裂缝,尤其在雨季发育明显,对山体下方交通、居民安全构成威胁。发育于河谷两岸的滑坡与不稳定斜坡还可能阻塞河流,形成堰塞湖,进一步加剧灾害风险。崩塌多发育在岩石结构较为疏松或风化严重的陡峭山壁,因地质脆弱,加之降雨等自然因素刺激,易使山体土块、岩石块下落,对下方的居民区和交通线路构成威胁。②研究区2425—3650 m高程区间的地质灾害分布较多,东北向为地质灾害易发坡向;地质灾害易发性随归一化植被指数(normalized digital vegetation index,NDVI)增加而降低,随坡度、地形起伏度、日降水量增加而升高,随距断层距离增加而减少。③湟水流域高易发区及较高易发区,面积约5937.60 km 2,占研究区总面积约38.78%,主要集中在湟水流域南、北边缘地区,湟中、大通、海晏交界处,以及建筑区周边边坡上。④对评价结果进行检验,模型预测性能受试者特征曲线(receiver operating characteristic curve,ROC曲线)线下面积(area under curve,AUC)为0.787,易发区由高至低FR逐级减小,与实际灾害点的分布具有良好的一致性。⑤断层核密度为湟水流域地质灾害发育的主控因子,坡向、地形起伏度、道路核密度次之,剖面曲率对地质灾害发育影响最小。[结论]①利用SBAS-InSAR技术能有效识别湟水流域潜在地质灾害,LR-FR模型获得的易发性评价结果可靠。②湟水流域地质灾害易发区的分布具有明显的空间差异性,主要分布在海拔较高、植被覆盖率较低、降雨量较大、距离断层近的地区,断层核密度为地质灾害易发性的主控因子。③湟水流域的地质灾害具有多发性、突发性和高风险性的特点,给当地居民生活、区域经济发展及生态环境带来了严重的影响。因此,对其进行监测、预警和防治工作显得尤为重要。

关键词：湟水流域 SBAS-InSAR 逻辑回归—频率比空间分布易发性评价地质灾害

PLC技术在电气自动化控制水处理系统中的应用

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电气时代 2024年第5期 37-39页

作者：姜青辰天津大学电气自动化与信息工程学院

针对传统污水处理效率低、质量不佳等问题,设计了电气自动化控制水处理系统,引入可编程序控制器(PLC)技术,介绍了系统控制的总体要求及流程,分别从软件设计、硬件设计及通信系统等方面探究了PLC技术下电气自动化控制水处理系统的构成。... 详细信息

针对传统污水处理效率低、质量不佳等问题,设计了电气自动化控制水处理系统,引入可编程序控制器(PLC)技术,介绍了系统控制的总体要求及流程,分别从软件设计、硬件设计及通信系统等方面探究了PLC技术下电气自动化控制水处理系统的构成。实践证实,该系统能够满足实际运行需求,降低了操作人员工作强度,具有较高推广价值。

关键词： PLC技术电气自动化控制水处理系统软件设计系统控制通信系统运行需求推广价值

川西地区高地应力岩爆风险动态评估方法与应用研究

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岩石力学与工程学报 2024年第2期43卷 308-321页

作者：文志杰姜青林蒋宇静周翰东李雄杜婉君文金浩贵州大学矿业学院贵州贵阳550025 山东科技大学矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地山东青岛266590 长崎大学工学研究科日本长崎852–8521 中建铁路投资建设集团有限公司北京102629 青岛理工大学土木工程学院山东青岛266520

针对高地应力隧道施工条件复杂致使岩爆风险难以评估的现状,提出隧道岩爆风险动态评估方法。采用故障树分析法辨识岩爆风险源,筛选风险评估指标;以风险矩阵法为研究基础,将可能性等级和严重性等级的评估范围由离散点扩展为一个区间,细... 详细信息

针对高地应力隧道施工条件复杂致使岩爆风险难以评估的现状,提出隧道岩爆风险动态评估方法。采用故障树分析法辨识岩爆风险源,筛选风险评估指标;以风险矩阵法为研究基础,将可能性等级和严重性等级的评估范围由离散点扩展为一个区间,细化等级标准,构建风险等级评估区域图;基于静态风险指标体系,通过引入动态权重概念实现岩爆可能性等级的细化,为岩爆风险建立动态评估模型。以桃子坪隧道为例,论述岩爆风险动态评估方法的实施过程,经评估其结果与实际施工情况吻合,可为实际隧道工程施工风险管理提供理论和实践指导,具有良好的应用前景。

关键词：岩石力学高地应力岩爆风险评估细化等级动态权重