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个性化GYROID结构髁突假体:设计及有限元分析

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中国组织工程研究 2025年第17期29卷 3548-3556页

作者：刘丹瑜姜婷婷姜至秀季俣辰曹怡琳王磊宿玉成王心彧佳木斯大学黑龙江省佳木斯市154000 佳木斯大学口腔医院黑龙江省佳木斯市154000

背景:目前国内外制作的颞下颌关节假体在置换过程中需要依靠螺钉固定假体中的髁突部分,通过预留固位孔方便术中进行操作,但由于缺少个性化的颌骨设计,可能存在固位板与颌骨不贴合导致螺钉松动、脱位。因此,个性化髁突假体置换在修复颞... 详细信息

背景:目前国内外制作的颞下颌关节假体在置换过程中需要依靠螺钉固定假体中的髁突部分,通过预留固位孔方便术中进行操作,但由于缺少个性化的颌骨设计,可能存在固位板与颌骨不贴合导致螺钉松动、脱位。因此,个性化髁突假体置换在修复颞下颌关节中具有重要的应用价值。目的:设计一种内部为GYROID结构的个性化髁突假体,用于下颌骨髁突的修复重建。方法:在Rhinoceros 7软件中选择GYROID结构,单胞为6 mm,设置壁厚分别为0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8 mm,利用有限元分析GYROID结构的力学性能。3D打印不同壁厚(0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8 mm)的GYROID结构实验试件,通过室温压缩实验检测试件的力学性能。通过有限元分析与室温压缩实验结果筛选符合下颌骨力学性能范围的一个壁厚值,对1名成年男性下颌骨CT数据进行逆向建模,设计内部为GYROID结构的髁突假体,采用有限元分析模拟髁突假体置换后牙尖交错颌位与对刃颌位的运动。结果与结论:(1)有限元分析与室温压缩实验结果显示,随着壁厚的增大,GYROID结构的弹性模量增大,其中壁厚0.5-0.7 mm GYROID结构的弹性模量位于下颌骨的弹性模量(1.5-4.0 GPa)范围内,因此选取壁厚值0.6 mm的6 mm单胞GYROID结构模型进行髁突假体的设计;(2)有限元分析结果显示,下颌骨模型的应力分布呈左右对称,两种咬合时的应力分布大致相同,应力峰值无较大差距,应力集中于髁突假体颈部,置换侧受力较健侧略大;内固定模型整体的最大等效应力为269.34 MPa,螺钉的最大等效应力为20.14 MPa,牙尖交错颌位时假体的等效应力和等效应变值均大于对刃颌位时,牙尖交错颌位时螺钉的等效应力和等效应变值均小于对刃颌位时;(3)结果显示个性化GYROID结构髁突假体的设计与固位效果良好,符合下颌骨力学传导。

关键词：髁突置换髁突假体 GYROID结构三周期极小曲面有限元分析

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Gyroid结构钛仿生骨支架修复下颌骨节段性缺损的生物力学性能

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中国组织工程研究 2025年第22期29卷 4621-4628页

作者：姜至秀季俣辰刘丹瑜曹怡琳姜婷婷宋颐函王磊王心彧黑龙江省生物医学材料及应用重点实验室黑龙江省佳木斯市154002 佳木斯大学口腔医学工程实验中心黑龙江省佳木斯市154002 佳木斯大学口腔医学院黑龙江省佳木斯市154002

背景:三周期最小表面的多孔结构是最有前景的骨科生物结构之一,其中的Gyroid结构具有高比表面积、高渗透率、均曲率为零等特点。目的:通过有限元分析结合力学压缩实验测试,筛选出与下颌骨松质骨弹性模量范围相匹配的4 mm单胞Gyroid结构... 详细信息

背景:三周期最小表面的多孔结构是最有前景的骨科生物结构之一,其中的Gyroid结构具有高比表面积、高渗透率、均曲率为零等特点。目的:通过有限元分析结合力学压缩实验测试,筛选出与下颌骨松质骨弹性模量范围相匹配的4 mm单胞Gyroid结构TC4仿生骨支架壁厚区间。方法:建立不同壁厚(0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8 mm)4 mm单胞Gyroid结构有限元模型,分析Gyroid结构的等效弹性模量,筛选出与下颌骨松质骨弹性模量范围相匹配的Gyroid结构壁厚区间,壁厚分别为0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7 mm。根据有限元分析筛选结果,以Ti6Al4V为原料,采用选择性激光熔融技术制备不同壁厚的3D打印Gyroid结构试件,进行大颗粒喷砂酸蚀处理,通过力学压缩实验测试试件的弹性模量与抗压强度。结果与结论:(1)有限元分析结果显示,随着壁厚的增加,Gyroid结构的等效弹性模量升高,其中壁厚为0.2-0.7 mm Gyroid结构的等效弹性模量在下颌骨松质骨弹性模量范围内(1.5-4.0 GPa),用于3D打印Gyroid结构试件;(2)力学压缩实验结果显示,随着壁厚的增加,Gyroid结构试件的弹性模量与抗压强度均升高,其中0.3-0.5 mm壁厚Gyroid结构试件的弹性模量在下颌骨松质骨弹性模量范围内,0.3-0.7 mm壁厚Gyroid结构试件的抗压强度符合下颌骨的力学性能;(3)结果显示0.3-0.5 mm壁厚Gyroid结构与下颌骨的弹性模量范围相适应。

关键词：节段性骨缺损 Gyroid结构 3D打印选择性激光熔融有限元力学性能

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乙烯装置脱丙烷塔系统长周期运行的探讨

石油炼制与化工 2025年第1期56卷 99-106页

作者：白宇辰中国石化工程建设有限公司北京100101

脱丙烷塔系统是乙烯装置的重要单元之一,通常由高压脱丙烷塔、低压脱丙烷塔组成。该系统运行的好坏直接影响着产品规格以及装置的长周期安全稳定运行。通过对国内乙烯装置脱丙烷塔系统长周期运行过程中遇到的问题进行分析,提出利用工艺... 详细信息

脱丙烷塔系统是乙烯装置的重要单元之一,通常由高压脱丙烷塔、低压脱丙烷塔组成。该系统运行的好坏直接影响着产品规格以及装置的长周期安全稳定运行。通过对国内乙烯装置脱丙烷塔系统长周期运行过程中遇到的问题进行分析,提出利用工艺优化降低高压脱丙烷塔和低压脱丙烷塔塔釜温度的措施,同时也对该系统的长周期运行提出一些建议,以期对乙烯装置分离单元中脱丙烷塔系统的工艺设计和实际操作具有一定的指导意义。

关键词：乙烯装置脱丙烷塔系统塔釜温度工艺优化工艺设计

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中国式现代化进程中的城市群治理与创新

内蒙古社会科学 2025年第1期 48-56页

作者：柳建文徐铭辰南开大学周恩来政府管理学院南开大学民族事务研究中心/天津市铸牢中华民族共同体意识研究基地

城市群是推动国家现代化的重要空间载体，在平衡人口流动和优化产业布局、协调区域公共服务资源和促进共同富裕、提高资源利用效率和区域生态环境保护、扩大民主参与和集体协商等方面卓有成效。基于中国式现代化具有人口规模巨大、全体... 详细信息

城市群是推动国家现代化的重要空间载体，在平衡人口流动和优化产业布局、协调区域公共服务资源和促进共同富裕、提高资源利用效率和区域生态环境保护、扩大民主参与和集体协商等方面卓有成效。基于中国式现代化具有人口规模巨大、全体人民共同富裕、物质文明和精神文明相协调、人与自然和谐共生等内涵特征，具有实现高质量发展、推动全过程人民民主等本质要求，未来城市群治理需要重点统筹人口流动、产业布局和公共服务，促进三者之间的动态平衡；加强城市群内部不同层次、不同领域和不同主体之间的多重利益关系调节；注重城市群文化集丛建设，满足居民日益增长的精神文化需要；以绿色发展为导向，积极建设“生态城市群”;加强培育城市群社会组织和居民的城市群意识，完善城市群民主治理机制。

关键词：中国式现代化城市群共同富裕利益调节民主协商

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考虑动载荷的钻杆接头剩余寿命分析

固体力学学报 2025年

作者：刘泰辰李斌于富盛苏明西南石油大学机电工程学院中国石油西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院

由于深井、超深井的钻井环境及钻具组合较为复杂，导致井下振动载荷加剧，会引发钻杆接头疲劳裂纹扩展失效，钻杆提前报废。针对上述问题本文开展如下研究：建立钻杆接头动力学计算模型，分析钻杆接头在井下所受的轴向力、扭矩及弯矩；... 详细信息

由于深井、超深井的钻井环境及钻具组合较为复杂，导致井下振动载荷加剧，会引发钻杆接头疲劳裂纹扩展失效，钻杆提前报废。针对上述问题本文开展如下研究：建立钻杆接头动力学计算模型，分析钻杆接头在井下所受的轴向力、扭矩及弯矩；建立钻杆接头有限元分析模型，判断钻杆接头受力是否满足材料强度要求；建立钻杆接头裂纹扩展模型，分析接头的剩余寿命。得出结论：通过与室内实验对比，证明建立的动力学计算模型有效，计算出在目标环境下，钻杆接头所受载荷值分别为13.11kN轴向力、35■扭矩（含上扣扭矩）及0.75■ 弯矩；通过复合载荷分析，内外螺纹接头所承受的最大Mises应力为551.2MPa、323.2MPa，符合材料强度要求；钻杆接头螺纹萌生的裂纹以张开型裂纹为主，其深度对于裂纹扩展的影响要大于其长度；当前工况下，裂纹的最小扩展尺寸为3mm×2mm ，该尺寸下的剩余寿命为126820次。

关键词：钻杆接头动力学计算有限元分析裂纹扩展分析

经血源性干细胞联合补肾活血类中药治疗子宫内膜功能减退类疾病的研究进展

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中国全科医学 2025年

作者：孙宇辰石雅馨师伟山东中医药大学第一临床医学院山东中医药大学附属医院妇科

在传统治疗策略对子宫内膜功能减退类疾病治疗效果受限的环境下，细胞疗法尤其是干细胞技术在创新性与疗效上展示着显著潜力。本综述深入讨论了经血源性干细胞（MenSCs）的研究进展以及其与补肾活血类中药联合治疗的成果与前景，从方药... 详细信息

在传统治疗策略对子宫内膜功能减退类疾病治疗效果受限的环境下，细胞疗法尤其是干细胞技术在创新性与疗效上展示着显著潜力。本综述深入讨论了经血源性干细胞（MenSCs）的研究进展以及其与补肾活血类中药联合治疗的成果与前景，从方药和MenSCs角度探讨二者治疗子宫内膜功能减退类疾病的机制，进而对MenSCs与补肾活血类中药在创新性领域应用治疗该病症提出可行性探讨。本文旨在综述干细胞疗法的疗效，希望可以推动再生医学与中医药学、材料学的深度融合，从而开辟更为全面且个性化的治疗新策略。

关键词：子宫内膜功能减退类疾病经血源性干细胞补肾活血类中药综述

热轧工作辊服役状态在线监测与主动再制造时机在线决策方法研究

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机械工程学报 2025年 56-65页

作者：宋守许张宇浩蔚辰李想徐瑞合肥工业大学机械工程学院合肥工业大学机械工业绿色设计与制造重点实验室

轧辊再制造工作具有良好的经济、环境和社会效益，但退役轧辊性能与退役时间不确定性问题影响着轧辊再制造工作的效率与成本。通过热轧制实验模拟实际工业轧制状况中高速钢工作辊性能指标退化，根据不同性能指标对轧辊以及轧制过程的危... 详细信息

轧辊再制造工作具有良好的经济、环境和社会效益，但退役轧辊性能与退役时间不确定性问题影响着轧辊再制造工作的效率与成本。通过热轧制实验模拟实际工业轧制状况中高速钢工作辊性能指标退化，根据不同性能指标对轧辊以及轧制过程的危害程度，构建了包含硬度、磨损量、耐磨性、表面摩擦因数的轧辊状态评估指标集，并提出了贝塔分布-推土机距离方法用于融合轧辊状态评估指标集，构建出具有综合性的轧辊健康状态指标(Healthy indicator,HI)。基于指标HI将轧辊退化过程划分为磨合、稳定退化和迅速劣化三个阶段，基于Ville拐点监测方法确定了热轧工作辊主动再制造时机点。最后，采集不同状态下轧辊表面的涡流信号，提取涡流信号希尔伯特谱的能量和为工作辊退化特征，通过构建退化特征与HI映射模型，实现了高速钢工作辊综合性能退化的在线监测与定量表征，以及主动再制造时机的在线抉择。

关键词：工作辊 Beta-EMD方法健康指标在线监测再制造时机

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基于最小角回归的稀疏辨识与优化PID控制

系统工程与电子技术 2025年

作者：刘艳君武禹辰陈晶丁锋江南大学物联网工程学院江南大学轻工过程先进控制教育部重点实验室

针对过程复杂且结构未知的对象，在保证模型有效性的前提下，根据数据信息构建简单模型来简化控制器的求解是亟待解决的问题. 以受控自回归模型为例，提出一种基于修正最小角回归算法的稀疏辨识方法. 首先将系统模型转化为过参数化... 详细信息

针对过程复杂且结构未知的对象，在保证模型有效性的前提下，根据数据信息构建简单模型来简化控制器的求解是亟待解决的问题. 以受控自回归模型为例，提出一种基于修正最小角回归算法的稀疏辨识方法. 首先将系统模型转化为过参数化的高维稀疏模型，然后将最小角回归算法用于稀疏系统辨识，并提出绝对角度停止准则，使算法经过少量的迭代即可获得模型的稀疏参数估计，并同时获得有效的时滞和阶次估计. 结合辨识得到的受控自回归模型，引入一种基于指定相位点频率和增益的比例-积分-微分(proportional integral derivative， PID)控制器. 数值仿真和平衡机器人的姿态控制仿真表明该稀疏辨识算法在低数据量下具有较高的辨识精度，建立的模型具有较好的泛化性能，控制器具有良好的控制效果.

关键词：最小角回归稀疏系统辨识时滞阶次联合估计停止准则优化PID控制

基于DCGAN数据增强的樱桃番茄可溶性固形物含量光谱检测方法

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食品科学 2025年第2期46卷 214-221页

作者：吴至境刘富强李志刚陈慧华东交通大学机电与车辆工程学院江西南昌330013

针对樱桃番茄在实际检测中样品数不足的特点,本研究提出一种深度卷积生成对抗网络(deep convolutional generative adversarial network,DCGAN)模型以同时扩充光谱数据及可溶性固形物含量(soluble solids content,SSC)标签数据,并建立... 详细信息

针对樱桃番茄在实际检测中样品数不足的特点,本研究提出一种深度卷积生成对抗网络(deep convolutional generative adversarial network,DCGAN)模型以同时扩充光谱数据及可溶性固形物含量(soluble solids content,SSC)标签数据,并建立一维卷积神经网络回归(one dimensional-convolutional neural networks regression,1D-CNNR)模型以提高模型的预测精度和泛化能力。为了比较,分别建立偏最小二乘回归(partial least squares regression,PLSR)模型和支持向量机回归(support vector regression,SVR)模型。将原始80个样品数据集、1000个样品的DCGAN扩充数据集和1080个样品的合并数据集,分别结合1D-CNNR、SVR及PLSR进行建模与预测。为了进一步验证模型的泛化能力,一批新的总数为40个样品的樱桃番茄数据作为上述3个模型的新测试集。结果显示,使用合并数据集划分所得校正集进行1D-CNNR建模后,模型为最优的SSC回归检测模型。此时1D-CNNR面向合并样品测试集的预测准确率最高,预测相关系数r_(p)=0.9807,均方根误差RMSE_(p)=0.1929;与SVR与PLSR对比,1D-CNNR面向新的40个样品数据集的预测准确率也最高,其r_(p)=0.9638,RMSE_(p)=0.2245。本研究可为有效准确检测樱桃番茄的可溶性固形物含量提供一种新思路。

关键词：樱桃番茄可溶性固形物含量可见-近红外漫反射光谱深度卷积生成对抗网络一维卷积神经网络

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