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骨质疏松患者单髁置换过程中股骨假体置入位置优化的有限元分析

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中国组织工程研究 2025年第3期29卷 464-470页

作者：刘蒙飞陈刚史易晗曾林姜侃依力哈木江•吾斯曼新疆医科大学第六附属医院新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市830000

背景:骨质疏松患者行单髁置换过程中,股骨假体的合理置入范围尚未见研究,既往的相关研究常建立在正常骨质的单髁置换模型上,而对于非正常骨质模型的力学研究较少。单髁置换后的并发症已经被证实与骨质疏松高度相关。目的:采用有限元法分... 详细信息

背景:骨质疏松患者行单髁置换过程中,股骨假体的合理置入范围尚未见研究,既往的相关研究常建立在正常骨质的单髁置换模型上,而对于非正常骨质模型的力学研究较少。单髁置换后的并发症已经被证实与骨质疏松高度相关。目的:采用有限元法分析Sled固定平台股骨假体冠状倾斜度对骨质疏松患者单髁置换后生物力学的影响,并且寻找骨质疏松与单髁置换后中远期并发症的相关性。方法:基于数字化影像技术获取膝关节和假体的数据,再通过Mimics、Geomagic studio等专用软件建立一个正常骨质膝关节模型。基于已验证的正常骨质膝关节模型,通过改变材料参数创建骨质疏松膝关节模型。以Sled固定平台股骨假体标准位置(0°)为基准,正常骨质组与骨质疏松组分别依次建立股骨假体内、外翻3°,6°,9°,共计14个单髁置换模型,计算并分析所有单髁置换模型中聚乙烯衬垫表面、胫骨假体下松质骨和皮质骨的应力变化。结果与结论:(1)在骨质疏松模型中,聚乙烯衬垫表面和胫骨假体下松质骨的高应力值随股骨假体倾斜角度的增加而增加,胫骨假体下皮质骨表面的高应力值随假体外翻角度的增加而增加,随内翻角度的增加而减小;(2)对于聚乙烯衬垫表面以及胫骨假体下皮质骨表面,骨质疏松组各倾斜角度模型的高应力值均大于正常骨质组中对应的模型;对于胫骨假体下松质骨表面,骨质疏松组各倾斜角度模型的高应力值均小于正常骨质组中对应的模型;(3)骨质疏松可能会引起单髁置换术后膝关节内部结构的生物力学异常,增加术后假体无菌性松动和假体周围骨折的潜在风险;骨质疏松性膝关节行Sled固定平台内侧单髁置换时应尽可能避免股骨假体在冠状面上内翻/外翻。

关键词：膝单髁置换骨质疏松股骨组件生物力学有限元分析

部省合建政策促进高校科研发展了吗?——基于双重差分法的实证研究

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兵团教育学院学报 2025年第1期35卷 11-19页

作者：叶斯泰·阿达力李玲玲新疆大学政治与公共管理学院新疆乌鲁木齐830002 新疆大学马克思主义学院新疆乌鲁木齐830002

部省合建政策是党和国家振兴中西部高等教育的战略举措,科研发展水平是评估高校发展质量的重要指标。为探究部省合建政策对合建高校科研发展水平是否起到了促进作用,选取与科研发展水平相关的面板数据,通过双重差分法研究部省合建政策... 详细信息

部省合建政策是党和国家振兴中西部高等教育的战略举措,科研发展水平是评估高校发展质量的重要指标。为探究部省合建政策对合建高校科研发展水平是否起到了促进作用,选取与科研发展水平相关的面板数据,通过双重差分法研究部省合建政策对高校科研发展的影响。研究结果显示:部省合建政策能够有效提升合建高校科研发展水平,具有正向促进作用,有利于驱动科研质效的有效发挥;对部省合建高校和非部省合建高校2018年之前科研发展水平进行测度发现,14所部省合建高校在进入部省合建政策之前已经具备较好的科研发展水平;部省合建政策对合建高校科研发展产生促进作用,但是合建高校内部科研发展差距正在不断扩大,其原因是主要受限于经济因素、地理位置、科研基础、学科建设和内生动力等方面。

关键词：部省合建政策科研发展双重差分法

基于深度学习的冰川融水径流浊度低成本视觉监测研究

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冰川冻土 2025年

作者：郑一力李金峰朱学岩路子建王洁李明月张强弓北京林业大学工学院中国科学院青藏高原研究所青藏高原地球系统与资源环境全国重点实验室中国科学院大学

冰川融水径流的浊度是反映冰川物质输出的重要指标，准确获取浊度数据对于研究冰川消融对下游环境的影响具有重要意义。传统的冰川融水径流浊度获取方法主要依靠涉水观测，存在成本高、效率低且难以连续监测的局限性。因此，本研究在青... 详细信息

冰川融水径流的浊度是反映冰川物质输出的重要指标，准确获取浊度数据对于研究冰川消融对下游环境的影响具有重要意义。传统的冰川融水径流浊度获取方法主要依靠涉水观测，存在成本高、效率低且难以连续监测的局限性。因此，本研究在青藏高原中南部廓琼岗日1号冰川开展实验，提出了一种基于低成本野外相机和深度学习方法的冰川融水径流浊度视觉监测方案。以1号冰川融水径流的图像和浊度数据为基础，搭建了基于MobileNetV1的冰川融水径流浊度预测模型。结果表明，廓琼岗日1号冰川融水径流水体颜色与浊度之间存在显著相关性，且日内浊度变化相对剧烈。所提出的冰川融水径流浊度预测模型可实现对冰川融水径流浊度的预测，在0～5 000 NTU(Nephelometric Turbidity Unit,NTU)的浊度区间，浊度预测值的平均绝对误差（Mean Absolute Error,MAE）为183.93 NTU，决定系数R2为0.45。在0～200 NTU的浊度区间，浊度预测值的平均绝对误差为9.14 NTU，相较于ShuffleNet、GhostNet、DenseNet121、InceptionV3、ResNet50，分别降低19.16 NTU、15.97 NTU、3.21 NTU、5.14 NTU和2.81 NTU，决定系数R2为0.93，分别提升0.3、0.26、0.09、0.05和0.04。本研究为高频连续低成本监测高原地区冰川融水径流浊度变化提供了新思路。

关键词：冰川融水径流浊度深度学习视觉监测

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弹齿式辣椒采摘滚筒的分析与试验

农机化研究 2025年第4期47卷 160-166页

作者：沈晓凯阿力木·买买提吐尔逊靳范李谦绪徐玉龙新疆农业大学机电工程学院乌鲁木齐830052 新疆新研牧神科技有限公司乌鲁木齐830013

随着我国经济的不断发展,辣椒种植规模不断扩大,对于辣椒收获机械的需求日益增加。采摘滚筒是滚筒式辣椒收获机采摘台的主要工作总成之一,可通过对辣椒植株的高速梳刷完成采摘。为改善辣椒采摘装置的收获性能,对辣椒采摘过程进行受力分... 详细信息

随着我国经济的不断发展,辣椒种植规模不断扩大,对于辣椒收获机械的需求日益增加。采摘滚筒是滚筒式辣椒收获机采摘台的主要工作总成之一,可通过对辣椒植株的高速梳刷完成采摘。为改善辣椒采摘装置的收获性能,对辣椒采摘过程进行受力分析,并借助Adams软件对采摘滚筒进行运动学分析,旨在为今后辣椒采摘装置的设计制造提供参考。同时,确定了采摘弹齿结构、转速等关键参数,对弹齿运动过程进行分析,通过理论分析确定滚筒转速的范围,并设计Box-Behnken试验。结果表明:在较优参数组合下,即前进速度6.4 km/h、预设弹齿间隙89 mm、滚筒转速180 r/min时,辣椒破损率优化值为2.4%,符合行业要求。

关键词：辣椒采摘滚筒弹齿仿真

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生物样品中汞的电感耦合等离子体质谱分析与干扰校正方法

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岩矿测试 2025年第1期44卷 140-148页

作者：张灵火马娜陈海杰张鹏鹏胡梦颖徐进力白金峰中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所河北廊坊065000 自然资源部地球化学探测重点实验室河北廊坊065000

电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)在测定生物样品中的Hg时,由于Hg元素的电离能高、电离效率低,且存在W的氧化物等多原子离子干扰,很难进行直接准确测定,加之生物样品中有机质含量高,基体复杂,也会导致分析结果产生偏差。本文通过比较标... 详细信息

电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)在测定生物样品中的Hg时,由于Hg元素的电离能高、电离效率低,且存在W的氧化物等多原子离子干扰,很难进行直接准确测定,加之生物样品中有机质含量高,基体复杂,也会导致分析结果产生偏差。本文通过比较标准模式(STD)和动能歧视模式(KED)下测定Hg的质谱干扰情况,表明在STD模式下200Hg、202Hg均受到W、Re、Os、Er、Dy等元素多原子离子的干扰,而KED模式有效地降低了干扰;在KED模式下选择202Hg作为分析同位素,Er、Dy、Re、Os等对Hg的干扰可以忽略不计,而W的氧化物干扰仍难以完全消除。进而详细研究了KED模式下W对Hg测定的质谱干扰,Hg所受干扰程度与W含量呈线性相关(R2=0.9997),可利用KED模式结合数学校正法消除W的质谱干扰;优选了样品稀释倍数和内标元素,选择稀释倍数为100倍,50μg/L的Rh作为内标补偿基体效应。在此基础上建立生物样品中Hg的ICP-MS分析与干扰校正方法,检出限为1.2ng/g。采用该方法对9个标准物质中Hg含量进行测定,测定值与标准值(或参考值)一致,尤其是国家标准物质GBW10028(黄芪)、GBW10025(螺旋藻)、GBW10015a(菠菜)的准确度显著提高,相对标准偏差(n=10)为0.7%~7.0%。该方法操作简便,适用于W含量范围在0~1000ng/g,Hg含量范围在3.2~670ng/g的生物样品的测试。

关键词：生物样品汞电感耦合等离子体质谱法干扰校正

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长直坑道内爆炸冲击波相似规律研究

沈阳理工大学学报 2025年第1期44卷 65-71页

作者：王新颖秦毅赵涯綦鸿力沈阳理工大学装备工程学院沈阳110159

通过长直坑道内炸药爆炸后冲击波的超压峰值变化研究坑道内爆炸冲击波的相似规律。使用AUTODYN软件建立长直坑道仿真模型,采用映射方法将3.25 kg当量的球形TNT炸药在空气中的爆炸状态映射到长直坑道中,采用经典试验结果对模型进行验证... 详细信息

通过长直坑道内炸药爆炸后冲击波的超压峰值变化研究坑道内爆炸冲击波的相似规律。使用AUTODYN软件建立长直坑道仿真模型,采用映射方法将3.25 kg当量的球形TNT炸药在空气中的爆炸状态映射到长直坑道中,采用经典试验结果对模型进行验证。根据几何相似原理,通过改变坑道尺寸、坑道截面形状、炸点位置和炸药当量建立多组不同的模型,模拟计算得到坑道内爆炸冲击波的超压峰值,分析超压峰值的相似规律。结果表明,保持坑道截面积不变、改变截面形状及保持爆心距与炸药当量的比值不变、改变炸药当量,各模型计算得到的冲击波超压峰值具有相似规律。采用本文方法可对其他满足几何相似原理的坑道内爆炸冲击波参数进行预测,为地下空间设施的安全设计提供参考。

关键词：长直坑道冲击波超压峰值相似规律

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基于机器学习的运动损伤预警模型

中国组织工程研究 2025年第2期29卷 409-418页

作者：魏梦力钟亚平桂辉贤周易文关烨明余绍华武汉体育学院体育大数据研究中心湖北省武汉市430079 湖北省运动与健康创新发展研究中心湖北省武汉市430079

背景:运动医学界广泛呼吁采用机器学习技术高效处理庞大、冗杂的运动数据资源,构建智能化的运动损伤预警模型,以实现运动损伤的精准预警。对此类研究成果进行综合归纳与评述,对把握预警模型改进方向,指导中国损伤预警模型构建工作均具... 详细信息

背景:运动医学界广泛呼吁采用机器学习技术高效处理庞大、冗杂的运动数据资源,构建智能化的运动损伤预警模型,以实现运动损伤的精准预警。对此类研究成果进行综合归纳与评述,对把握预警模型改进方向,指导中国损伤预警模型构建工作均具有重要意义。目的:系统梳理基于机器学习技术的运动损伤预警模型相关研究,为中国运动损伤预警模型构建工作提供借鉴。方法:对中国知网、Web of Science和EBSCO数据库进行文献检索,主要检索机器学习技术和运动损伤相关文献,最终纳入61篇运动损伤预警模型相关文献进行分析。结果与结论:①在纳入文献的外部风险特征指标中,缺乏比赛场景类指标,后续需进一步完善相关特征指标的纳入工作,以进一步丰富模型训练的数据集维度;此外,运动损伤预警模型的纳入特征权重方法以过滤法为主,需强化嵌入法及包裹法等权重方法的运用,以增强多风险因素交互效应的分析。②在模型主体训练方面,模型主体训练算法多以监督式学习算法为主,此类算法对样本标注信息的完整度有较高要求,应用场景易受限,后期可增加无监督式与半监督式算法的应用。③在模型性能评估优化方面,现研究主要采用了HoldOut交叉与k-交叉两种验证方式评估模型性能,模型的AUC值范围(0.76±0.12),灵敏度范围(75.92±11.03)%,特异度范围(80.03±4.54)%,F1分数值范围(80.60±10.63)%,准确度范围(69.96±13.10)%,精确度范围(70±14.71)%,数据增强与特征优化为最常见的模型优化操作。当前运动损伤预警模型准确度及精确度均约为70%,预警效果良好,但模型优化操作较单一,多采用数据增强方法提升模型性能,需强化对模型算法、超参数的调整,以进一步提升模型性能。④在模型特征提取方面,纳入的内部风险特征指标多以人体测量学、训练负荷、训练年限和损伤史等指标为主,缺乏运动恢复类指标与身体机能类指标。

关键词：运动损伤损伤预警损伤预防智能预警机器学习深度学习人工智能体育运动

乡村旅游从业者的声景体验对其健康的影响研究

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地理研究 2025年第1期 188-204页

作者：寇力容邹佳珊李梓杨徐红罡中山大学旅游学院旅游可持续智能评测技术文旅部重点实验室

乡村旅游是人们逃离拥挤嘈杂的城市空间、回归质朴安静的乡村空间的重要方式。尽管声音对健康影响已被多个学科领域证明，但较少研究关注乡村空间中多源声音对人们健康的影响。乡村旅游发展带来了噪音问题，但乡村声景也是重要健康资源... 详细信息

乡村旅游是人们逃离拥挤嘈杂的城市空间、回归质朴安静的乡村空间的重要方式。尽管声音对健康影响已被多个学科领域证明，但较少研究关注乡村空间中多源声音对人们健康的影响。乡村旅游发展带来了噪音问题，但乡村声景也是重要健康资源，却尚未被重视和利用。基于此，本文以安徽省宏村为例，关注处于嘈杂工作环境下的乡村旅游从业者，采用深度访谈与GIS相结合的混合研究方法，基于流动性视角和赋能资源框架，探究不同时空场景下乡村声景对旅游从业者健康的影响机制。结果表明：(1)乡村声景具有时空动态性，在乡村空间的夜晚和白天声音来源和分贝水平存在差异。(2)乡村旅游从业者的经营动机影响其在乡村空间中工作、居住、休闲和社交的时空安排，进而影响其乡村声景体验，从而差异化影响其健康。(3)乡村旅游从业者对乡村声音作为资源的认知和时空流动能力，影响其在乡村空间下开展多元活动的时空流动特点，并动态影响其所体验的乡村声景与健康之间关系。对乡村空间中声景体验与健康的深入分析，旨在从听觉视角丰富乡村资源开发方式、提升乡村健康人居环境，为乡村旅游地的可持续发展提供参考。

关键词：乡村旅游旅游小企业声音声环境时空流动健康

MOCVD外延的（010）β-Ga2O3中原位寄生微结构界面与缺陷形成机制研究

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Science China Materials 2025年

作者：宋先强何云龙王湛陆小力孙静周颖刘洋范佳桐何晓宁郑雪峰马晓华郝跃 State Key Laboratory of Wide-Bandgap Semiconductor Devices and Integrated Technology National Engineering Research Center of Wide Band-Gap SemiconductorSchool of MicroelectronicsXidian University School of Electronic Engineering Xi'an University of Posts&Telecommunications Guangzhou Institute of Technology Xidian University Shaanxi Semiconductor Industry Association

在本文中,我们在MOCVD外延生长的（010） β-Ga2O3薄膜中的界面缺陷形貌结构及形成机理进行了系统分析.通过观测发现了一种丘状表面缺陷,该缺陷呈多边形,并沿[001]方向呈现出脊状凸起.透射电子显微（TEM）微观分析表明,多边形丘状缺陷...

在本文中,我们在MOCVD外延生长的（010） β-Ga2O3薄膜中的界面缺陷形貌结构及形成机理进行了系统分析.通过观测发现了一种丘状表面缺陷,该缺陷呈多边形,并沿[001]方向呈现出脊状凸起.透射电子显微（TEM）微观分析表明,多边形丘状缺陷由孪晶组成,呈倒金字塔形嵌入外延层中,并沿[100]晶向具有二重旋转对称性.缺陷晶格与完美晶格之间的边界呈带状,伴随复杂的位错结构,其孪晶区与基体的结构关系被确定为[001]Matrix||[010]Defect和{-310}Matrix||{-201}Defect.（010）β-Ga2O3同质外延层中的表面缺陷成因不仅与衬底缺陷有关,还受到外延工艺条件的影响.最后,我们通过EDX分析和实验证实,缺陷的形成可能主要归因于生长过程中镓原子和/或氧空位的局部聚集.该研究为β-Ga2O3外延薄膜中的缺陷机制提供了全新的视角,并为Ga2O3材料外延技术改进以及功率器件性能提升奠定了重要基础.

关键词：