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疲劳裂纹塑性闭合特性的数值分析方法

固体力学学报 2009年第4期30卷 383-388页

作者：李亚智张自鹏何静西北工业大学航空学院航空结构工程系西安710072

塑性诱导裂纹闭合是导致裂纹闭合发生的主要机理之一.利用弹塑性有限元法模拟含中心裂纹矩形板试件的疲劳裂纹扩展,并确定疲劳裂纹张开、闭合应力水平.通过计算,考察应力比R、裂纹长度、最大应力强度因子Kmax等对疲劳裂纹张开闭合应力... 详细信息

塑性诱导裂纹闭合是导致裂纹闭合发生的主要机理之一.利用弹塑性有限元法模拟含中心裂纹矩形板试件的疲劳裂纹扩展,并确定疲劳裂纹张开、闭合应力水平.通过计算,考察应力比R、裂纹长度、最大应力强度因子Kmax等对疲劳裂纹张开闭合应力的影响规律.论文阐述了所采用的裂纹扩展模拟方法及确定裂纹张开和闭合应力的原理.采用了等K加载方式,即在裂纹扩展中裂尖应力强度因子的最大值Kmax保持不变(给定R比,最大应力σmax随裂纹长度变化).分析了两种Kmax水平下R比分别为0.3,0,-0.5和-1.0共8种载荷工况.结果表明,对各个载荷工况,用瞬时最大应力σmax正则化的裂纹张开、闭合应力水平σop/σmax和σcl/σmax与裂纹长度无关.等K循环加载比等幅循环加载更有利于分析影响裂纹闭合水平的因素和闭合效应对疲劳裂纹扩展的影响规律,为建立基于裂纹闭合效应的疲劳裂纹扩展规律模型提供了一种新的思路.

关键词：疲劳裂纹扩展裂纹闭合弹塑性有限元等K加载

新型嘌呤-8-酮衍生物的合成及抗肿瘤活性研究

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有机化学 2017年第6期37卷 1479-1486页

作者：张自鹏杨新颖方浩山东大学药学院济南250012

以2,4-二氯-5-硝基嘧啶为起始原料,通过多步反应制备了一系列新型嘌呤-8-酮衍生物,并经~1HNMR、^(13)CNMR和HRMS结构确认.采用四甲基偶氮唑盐(MTT)法测定了目标化合物的体外抗肿瘤细胞增殖活性,结果表明:部分目标化合物具有较好的抗肿... 详细信息

以2,4-二氯-5-硝基嘧啶为起始原料,通过多步反应制备了一系列新型嘌呤-8-酮衍生物,并经~1HNMR、^(13)CNMR和HRMS结构确认.采用四甲基偶氮唑盐(MTT)法测定了目标化合物的体外抗肿瘤细胞增殖活性,结果表明:部分目标化合物具有较好的抗肿瘤细胞增殖活性,其中四个化合物抑制人子宫颈癌细胞(Hela)、人急性淋巴母细胞白血病细胞(MOLT-4)和白血病细胞(K562)的活性相当或优于阳性对照药R-Roscovitine.

关键词：嘌呤衍生物抗肿瘤合成

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残余应力场中疲劳裂纹闭合的数值分析

西北工业大学学报 2011年第1期29卷 97-102页

作者：李亚智王启张自鹏何静西北工业大学航空学院陕西西安710072 中国航空工业集团第一飞机设计研究院陕西西安710089

本章基于塑性诱导裂纹闭合原理,通过弹塑性有限元方法对残余应力场中疲劳裂纹扩展过程进行模拟,阐释残余应力场中的裂纹扩展行为。论文阐述了模拟疲劳裂纹扩展的方法、残余应力生成方法和残余应力场中裂纹张开、闭合应力的计算方法。模... 详细信息

本章基于塑性诱导裂纹闭合原理,通过弹塑性有限元方法对残余应力场中疲劳裂纹扩展过程进行模拟,阐释残余应力场中的裂纹扩展行为。论文阐述了模拟疲劳裂纹扩展的方法、残余应力生成方法和残余应力场中裂纹张开、闭合应力的计算方法。模拟了焊接产生的拉伸控制残余应力场和冷胀孔产生的压缩控制残余应力场中的疲劳裂纹扩展,分析了残余应力对裂纹闭合效应的影响。分析结果表明,与不含残余应力场的情况相比,拉伸残余应力具有抵消裂纹闭合效应、促进裂纹扩展的作用,并得出权函数法不适用于这种条件下的疲劳裂纹扩展分析的结论;而压缩残余应力具有增强裂纹闭合效应、抑制裂纹扩展的作用。通过数值分析研究残余应力场中的疲劳裂纹闭合效应,能够考虑裂纹扩展中外载与残余应力相互作用引起的残余应力变化,有助于理解残余应力对裂纹扩展的作用机理和进行裂纹扩展预测。

关键词：残余应力疲劳裂纹扩展裂纹闭合弹塑性有限元数值模拟

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木工五轴联动加工中心应用研究

木工机床 2023年第4期 5-8,15页

作者：张自鹏胡丹张磊四川省青城机械有限公司四川眉山620460 青神县机械产业研究服务中心四川眉山620460

木工五轴联动加工中心是近年来我国木工机械企业生产的标志性产品之一。文章介绍了木工五轴联动加工中心在灵活性、加工质量、加工效率和产品结构等方面的优势,并从家具制造、模具加工、木制品加工、建筑装饰等领域对其应用进行了阐述,... 详细信息

木工五轴联动加工中心是近年来我国木工机械企业生产的标志性产品之一。文章介绍了木工五轴联动加工中心在灵活性、加工质量、加工效率和产品结构等方面的优势,并从家具制造、模具加工、木制品加工、建筑装饰等领域对其应用进行了阐述,指出其存在投入成本高、常用软件通用性差、操作难度高、除尘难度大、建模过程复杂、批量生产需要配套自动化技术等不足,并对其进一步的推广应用提出了建议。

关键词：木工机械五轴联动加工中心模具家具

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喷丸残余应力对加筋壁板压缩强度的影响研究

机械强度 2020年第2期42卷 492-498页

作者：张自鹏刘存尹凯军航空工业集团第一飞机设计研究院西安710089

为研究喷丸残余应力对加筋壁板压缩强度的影响,采用Abaqus用户子程序引入典型喷丸残余应力,使用温度场等效法将喷丸残余应力转化为温度场边界条件。计算了不同残余应力峰值和残余压力层深度下加筋壁板结构局部屈曲和后屈曲特性。结果表... 详细信息

为研究喷丸残余应力对加筋壁板压缩强度的影响,采用Abaqus用户子程序引入典型喷丸残余应力,使用温度场等效法将喷丸残余应力转化为温度场边界条件。计算了不同残余应力峰值和残余压力层深度下加筋壁板结构局部屈曲和后屈曲特性。结果表明,喷丸影响系数与残余应力峰值和压应力层范围相关。给出了一种喷丸影响系数的简单确定方法,并对工程算法进行了修正。最后通过喷丸模拟获取了一组喷丸型材的残余应力分布,通过喷丸和未喷丸型材压缩试验结果对比,验证了工程修正方法的准确性。

关键词：喷丸残余应力加筋壁板屈曲温度场影响系数修正

“响应脱壳”介孔硅纳米系统共递送Tim-3单抗和索拉非尼增强肝癌化学免疫联合治疗

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药学学报 2022年第1期57卷 200-210,I0006页

作者：慕升君桑晓牟伟伟王天琪杨锐张自鹏刘永军张娜山东大学药学院天然产物化学生物学教育部重点实验室山东济南250012

化学免疫联合治疗作为癌症治疗的新兴疗法备受关注,探寻有效的药物联用方案和合理的递送手段仍是目前研究的关键问题。本研究设计了一种“响应脱壳”介孔二氧化硅纳米系统(ST-MSNs),共递送Tim-3单抗和索拉非尼(SF)用于肝癌的化学免疫联... 详细信息

化学免疫联合治疗作为癌症治疗的新兴疗法备受关注,探寻有效的药物联用方案和合理的递送手段仍是目前研究的关键问题。本研究设计了一种“响应脱壳”介孔二氧化硅纳米系统(ST-MSNs),共递送Tim-3单抗和索拉非尼(SF)用于肝癌的化学免疫联合治疗。ST-MSNs外壳由金属基质蛋白酶2(MMP2)敏感肽修饰的Tim-3单抗组成,在血液循环中作为“门控分子”阻止药物释放,在肿瘤微环境MMP2作用下Tim-3单抗响应脱落实现Tim-3单抗和SF触发释药,向T细胞/肿瘤细胞的异靶细胞递送。体内抑瘤实验表明,与游离SF和Tim-3单抗序贯给药相比,ST-MSNs在荷瘤小鼠中显著提高肿瘤抑制效果。同时,ST-MSNs显著上调小鼠血清中抗肿瘤细胞因子IFN-γ、IL-12表达及肿瘤中CD^(3+)CD^(4+)、CD^(3+)CD^(8+)细胞比例,展现了良好的免疫调节能力。此外,在给药剂量下,空白载体展现出低细胞毒性和溶血性,未见明显的组织毒性。动物实验均获得山东大学动物实验伦理委员会批准。综上所述,本研究为临床肝癌治疗提供了应用前景良好的化学免疫联用药物组合,为化学免疫联合治疗提供了一种极具潜力的药物载体。

关键词：化学免疫联合治疗肝癌索拉非尼 Tim-3单抗介孔二氧化硅纳米粒

封闭负压引流联合局部给氧治疗兔耳背缺血性创面的实验研究

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封闭负压引流联合局部给氧治疗兔耳背缺血性创面的实验研究

作者：张自鹏第四军医大学

学位级别：硕士

慢性创面治疗仍是当前的棘手问题。外科医生常借助清创换药,去除坏死组织,进行皮片或皮瓣移植的办法,使创面达到愈合。但相当多的慢性创面是其它疾病的并发症,或是严重创伤后未得到妥当治疗的结果,患者往往体质欠佳。形成慢性创面的病... 详细信息

慢性创面治疗仍是当前的棘手问题。外科医生常借助清创换药,去除坏死组织,进行皮片或皮瓣移植的办法,使创面达到愈合。但相当多的慢性创面是其它疾病的并发症,或是严重创伤后未得到妥当治疗的结果,患者往往体质欠佳。形成慢性创面的病因多种多样,病理机制复杂,当今尚不能模拟出真正符合人慢性创面特点的动物模型,而缺血创面可能是最具人慢性创面特点的模型,具有代表意义。研究缺血创面的治疗无疑对揭示慢性创面的病理机制和治疗提供一定的理论依据。负压在治疗慢性创面中的作用已经得到广泛认可,应用局部给氧治疗创面是根据高压氧疗法机理和其缺点提出的,多数病例报告肯定其治疗效果,但缺乏大样本随机对照材料,故其机理有待进一步研究。本实验利用兔耳背缺血创面模型,观察封闭负压引流联合局部氧疗的治疗作用,对其作用机理进行初步探索。 28只大耳白兔,双耳背各造成直径2.5cm全层皮肤缺损,结扎中央血管神经束及后边缘动静脉,形成缺血创面。56个创面随机分为七组:A组(持续-50mmHg负压同时给氧,浓度为40%±5%,每日4小时)、B组(持续-50mmHg负压4小时继之局部给氧1小时)、C组(负压治疗4min,停止1min,每日4小时,之后给氧1小时),D组(持续-50mmHg负压治疗每日4小时)、E组(持续-125 mmHg负压治疗每日4小时)、F组(单纯给40%±5%氧1小时)和G组(空白对照)。在创面形成第0、1、3、5、7、10、14、18天拍照,测量创面面积,计算创面愈合率及创面愈合时间;在各时相点切取创面标本,组织学观察创面肉芽、上皮生长、水肿和炎细胞,Ki67免疫组化标记增殖细胞并计算增殖指数, TUNEL法计算凋亡指数。结果:负压给氧组在相同时相点创面愈合率高于单纯负压、氧疗或空白组(p<0.05);病理结果显示创面肉芽生长快,水肿和炎症轻;细胞增殖指数高于对照组(p<0.05),而细胞凋亡指数显著低于对照组(p<0.05)。以上结果证实负压联合局部给氧能显著促进兔耳缺血创面的愈合。

关键词：封闭负压引流技术局部氧疗创面愈合增殖凋亡

新型嘌呤-8-酮衍生物的设计、合成与抗肿瘤活性研究

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新型嘌呤-8-酮衍生物的设计、合成与抗肿瘤活性研究

作者：张自鹏山东大学

学位级别：硕士

嘌呤环是自然界中最普遍存在的含氮杂环,不仅在各种海洋生物和植物中发现了大量嘌呤衍生物,而且它也是核酸(RNA和DNA)中腺嘌呤和鸟嘌呤的核心结构。由于其广谱的生物活性,嘌呤及其衍生物在医药行业被广泛应用于各种疾病的治疗。如,抗哮... 详细信息

嘌呤环是自然界中最普遍存在的含氮杂环,不仅在各种海洋生物和植物中发现了大量嘌呤衍生物,而且它也是核酸(RNA和DNA)中腺嘌呤和鸟嘌呤的核心结构。由于其广谱的生物活性,嘌呤及其衍生物在医药行业被广泛应用于各种疾病的治疗。如,抗哮喘药、心血管药物、中枢神经系统(CNS)兴奋剂、免疫增强剂、抗病毒、抗真菌和抗菌、抗肿瘤等等方面均有着广泛的应用。而本文重点是研究嘌呤衍生物在抗肿瘤方面的作用。在抗肿瘤方面,嘌呤类化合物的研究很早,比如6-巯基嘌呤和6-巯基鸟嘌呤等很早就用于白血病的治疗。以及奈拉滨、克罗拉滨、Idelalisib和R-roscovitine等均具有很好的抗肿癌活性。本文首先针对嘌呤类化合物在抗肿瘤方面的应用进行分类介绍。然后在本课题组前期对嘌呤类化合物研究工作的基础上,通过构效关系研究,设计合成了一系列嘌呤-8-酮类化合物,并应用MTT法对所合成的化合物进行了体外抗增殖活性研究。本课题共合成30个结构全新的目标化合物,所有目标化合物均经过1W-NMR、13C-NMR和HRMS结构确证。以2,4-二氯-5-硝基嘧啶为起始原料,与不同取代伯胺发生芳香亲核取代反应后制得硝基嘧啶胺类中间体。该中间体经氯化亚锡还原后,再与氯甲酸苯酯发生缩合和环合反应后生成嘌呤中间体。随后与不同取代苯胺反应即可制得目标化合物5a～5j。所得5a～5j与卤代物反应后制得目标化合物6a～6r,目标化合物7a和7b的制备是以5j和6r为原料.在酸性条件下脱除Boc保护基后得到。在体外抗增殖活性实验中发现,多个化合物在50 μmol·L-1浓度下对Hela细胞株有明显抑制作用。通过构效关系分析可知,在嘌呤-8-酮的N7位引入乙酸乙酯片段、丙酮片段及乙酸片段的活性较差,而引入丙基、烯丙基、炔丙基及苄基的活性明显提高;当嘌呤-8-酮的N9位为环已基或苯基取代时,化合物的活性较好;而苯环上引入羟基、哌嗪基或Boc-哌嗪基时,化合物的抗增殖活性也明显提高。其中化合物5h、6h、6i和6j的活性优为突出,对Hela、MOLT-4和K562肿瘤细胞株的抑制活性相当或优于阳性对照药R-roscovitine,可作为先导化合物,进一步进行结构优化和修饰以期得到活性更好的抗肿瘤化合物。

关键词：嘌呤嘌呤-8-酮设计构效关系抗肿瘤活性

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木门五金件槽孔数控加工工艺及设备研究

木门五金件槽孔数控加工工艺及设备研究

作者：张自鹏东北林业大学

学位级别：硕士

伴随着人们生活水平的提高和居住环境的改善,木门越来越受到人们的青睐,人们对高质量木门的需求也越来越大。五金件槽孔的加工是木门生产装配工艺流程中的一道重要工序,它的加工周期直接影响着木门的生产效率,加工质量与木门整体质量也... 详细信息

伴随着人们生活水平的提高和居住环境的改善,木门越来越受到人们的青睐,人们对高质量木门的需求也越来越大。五金件槽孔的加工是木门生产装配工艺流程中的一道重要工序,它的加工周期直接影响着木门的生产效率,加工质量与木门整体质量也密切相关。我国木门五金件槽孔加工技术还是以传统手工加工和普通机床加工为主。传统手工加工方法存在生产率低、工人劳动强度大、木门五金件槽孔的质量不容易控制等问题,同时对工人的技术水平要求高;而普通机床加工方法是用两台以上镂铣机、钻孔机等设备,分若干道工序加工,手动进给,操作繁琐,费时费力,并且加工精度不高。这些方法无论是加工精度还是机床的结构形式和生产效率都不能满足现代加工的需求。因此,需要设计一种新型的木门五金件槽孔数控加工机床来满足市场需求,同时也为木工机械的发展提供一种新思路,提高我国木工机械的数控化程度。本文以木门五金件槽孔为加工对象,通过对木门五金件槽孔结构特点及数控加工工艺进行分析研究,开发设计了木门五金件槽孔数控加工机床。机床采用X、Y、Z三轴联动的悬臂结构形式,主要由切削系统、床身、工作台、夹紧机构、气动系统和数控系统等组成,切削系统又包括传动系统、Y向和Z向进给机构。同时对X向进给机构中齿轮齿条设计的合理性进行校核,通过校核计算,验证了该齿轮齿条的重合度能满足设计要求,保证了传动的平稳性。对机床的关键部件床身进行有限元分析。通过对床身进行静态分析研究和模态分析研究,得到床身的静态最大应力、最大位移、受力分布情况、床身在低阶模态下的固有频率和振型,结果表明床身的强度刚度和结构稳定性很好的满足设计要求。在Solid Edge同步建模环境下建立木门五金件槽孔数控加工机床的运动模型,并进行运动仿真分析,验证结构设计的合理性;在Pro/NC环境下模拟木门五金件槽孔的数控加工过程,得出五金件槽孔数控加工的G代码,为木门五金件槽孔的实际生产加工奠定了基础。

关键词：木门五金件槽孔数控加工有限元分析仿真分析