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基于向量式有限元的三角形薄板单元

工程力学 2014年第1期31卷 37-45页

作者：王震赵阳胡可浙江大学空间结构研究中心杭州310058 浙江省建筑设计研究院杭州310006

向量式有限元是一种基于点值描述和向量力学理论的新型分析方法。该文基于向量式有限元基本原理,推导了三角形DKT薄板单元的基本公式,详细阐述了通过逆向运动处理薄板单元的平面内、外刚体位移从而获得单元节点纯变形位移的过程,以及进... 详细信息

向量式有限元是一种基于点值描述和向量力学理论的新型分析方法。该文基于向量式有限元基本原理,推导了三角形DKT薄板单元的基本公式,详细阐述了通过逆向运动处理薄板单元的平面内、外刚体位移从而获得单元节点纯变形位移的过程,以及进一步通过变形坐标系获得单元节点内力的求解方法;同时对质点的质量矩阵与惯性矩阵、应力计算的数值积分及插值方法、时间步长及阻尼参数的取值等问题提出了合理可行的处理方式。在此基础上编制了薄板单元的计算分析程序,并进行了算例验证。算例分析表明所编制的向量式有限元薄板单元程序可以很好地完成平板结构的静、动力分析,验证了理论推导的正确性和分析程序的可靠性。该文成果为进一步建立向量式有限元薄壳单元理论打下了必要的基础。

关键词：平板结构向量式有限元 DKT薄板单元质量矩阵阻尼参数

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基于向量式有限元的三角形薄壳单元研究

建筑结构学报 2014年第4期35卷 64-70,77页

作者：王震赵阳胡可浙江大学空间结构研究中心浙江杭州310058 浙江省建筑设计研究院浙江杭州310006

基于向量式有限元基本理论,通过三角形常应变CST薄膜单元和三角形离散基尔霍夫DKT薄板单元的线性叠加组合,推导三角形薄壳单元的基本理论计算式。通过逆向运动获得单元节点纯变形位移,进而由变形坐标系求解单元节点内力。通过不同变形... 详细信息

基于向量式有限元基本理论,通过三角形常应变CST薄膜单元和三角形离散基尔霍夫DKT薄板单元的线性叠加组合,推导三角形薄壳单元的基本理论计算式。通过逆向运动获得单元节点纯变形位移,进而由变形坐标系求解单元节点内力。通过不同变形坐标系与整体坐标系之间的反复转换,解决膜元部分和板元部分的质点位移和内力、单元应变和应力在时间步末的叠加和下一时间步初的分离这一关键问题,同时对单元节点内力计算提出先沿厚度采用Neuton-Cotes积分,再采用Hammer积分方案进行平面内积分。在此基础上编制薄壳单元的计算分析程序,算例分析表明,所编制的向量式有限元薄壳单元程序可以较好地完成薄壳结构的静力、动力分析和考虑大变形大转动的屈曲分析,验证理论推导和所编制程序的有效性和正确性。

关键词：薄壳结构向量式有限元三角形薄壳单元静力分析动力分析屈曲分析

基于向量式有限元的索杆张力结构施工成形分析

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土木工程学报 2013年第5期46卷 13-21页

作者：赵阳彭涛王震浙江大学浙江杭州310058

索杆张力结构的施工张拉过程同时存在刚体位移和弹性变形,可归结为结构和机构耦合的复杂力学问题。将向量式有限元基本理论引入索杆结构的施工成形分析,推导了索杆单元的向量式有限元基本公式,给出力控制和位移控制的求解方程,可在给定... 详细信息

索杆张力结构的施工张拉过程同时存在刚体位移和弹性变形,可归结为结构和机构耦合的复杂力学问题。将向量式有限元基本理论引入索杆结构的施工成形分析,推导了索杆单元的向量式有限元基本公式,给出力控制和位移控制的求解方程,可在给定外力或位移增量的条件下对结构进行求解。对索杆结构施工成形的正分析法和反分析法进行阐述,提出向量式有限元中实现正分析和反分析的方法,编制了相应的程序并进行算例验证。对索杆张力结构的大型实际工程——深圳宝安体育场车辐式屋盖结构进行了施工成形分析,模拟跟踪其从无应力零状态到最终张拉成形的全过程,得到各施工阶段的构件内力和空间位置等施工状态参数。研究表明向量式有限元在索杆张力结构施工成形分析中具有独特的优势。

关键词：索杆张力结构施工成形分析向量式有限元正分析反分析

机器学习识别LRRC15和MICB为类风湿关节炎的免疫诊断标志物

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中国组织工程研究 2025年第11期29卷 2411-2420页

作者：田彦虎黄心岸郭桐桐如斯坦木·阿合坦木罗江淼肖遥王超王维山石河子大学医学院新疆维吾尔自治区石河子市832008 石河子大学第一附属医院骨科新疆维吾尔自治区石河子市832008

背景:类风湿关节炎是一种慢性的自身免疫性疾病,早期诊断对于预防疾病进展和治疗至关重要。因此探究类风湿关节炎的诊断特征和免疫细胞浸润具有重要意义。目的:基于Gene Expression Omnibus(GEO)数据库,通过机器学习算法,筛选类风湿关... 详细信息

背景:类风湿关节炎是一种慢性的自身免疫性疾病,早期诊断对于预防疾病进展和治疗至关重要。因此探究类风湿关节炎的诊断特征和免疫细胞浸润具有重要意义。目的:基于Gene Expression Omnibus(GEO)数据库,通过机器学习算法,筛选类风湿关节炎潜在重要的诊断标记物,并探讨类风湿关节炎的诊断特征与免疫细胞浸润的关系。方法:从GEO数据库获取类风湿关节炎相关的滑膜组织的基因表达数据集,采用批量效应去除法对数据集进行合并,采用R软件进行差异表达基因的鉴定和功能相关性分析,通过生物信息学分析和3种机器学习算法进行疾病特征基因的提取,筛选出类风湿关节炎相关的关键基因。此外,对所有差异表达基因进行免疫细胞浸润分析,分析类风湿关节炎的炎症状态,并对其诊断特征与浸润性免疫细胞的关系进行研究。结果与结论:(1)在类风湿关节炎和正常滑膜组织中,获得了179个差异表达基因,其中124个基因表达上调,55个基因表达下调;(2)富集分析显示类风湿关节炎和免疫反应之间存在良好的相关性;(3)通过3种机器学习算法分析发现,LRRC15和MICB可能是类风湿关节炎潜在的标记物;(4)LRRC15(曲线下面积=0.964,95%CI:0.924-0.992)和MICB(曲线下面积=0.961,95%CI:0.923-0.990)在验证数据集上有着较强的诊断能力;(5)13种免疫细胞浸润发生改变,以巨噬细胞为主;(6)在类风湿关节炎中,免疫细胞功能的多数促炎途径被激活;(7)免疫相关性分析发现LRRC15和MICB与M1型巨噬细胞的相关性最强;(8)结果发现LRRC15和MICB被确定为类风湿关节炎潜在的诊断标记物,具有较强的诊断性能并且与免疫细胞浸润具有显著的相关性;通过机器学习及生物信息学分析加深了对类风湿关节炎免疫浸润的理解,为类风湿关节炎的诊断和治疗提供新的思路。

关键词：类风湿关节炎机器学习免疫浸润诊断标记物差异表达基因

氧化苦参碱对牙周膜干细胞干性标志物表达和成骨分化的作用

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中国组织工程研究 2025年第19期29卷 3992-3999页

作者：罗晶雍敏陈琦杨长怡赵恬马静梅冬兰虎金鹏杨昭君王钰然刘博宁夏医科大学口腔医学院宁夏回族自治区银川市750004 宁夏回族自治区干细胞与再生医学重点实验室宁夏回族自治区银川市750004 宁夏医科大学总医院口腔正畸科宁夏回族自治区银川市750004 宁夏医科大学总医院牙周病科宁夏回族自治区银川市750004

背景:人牙周膜干细胞是牙周再生组织工程潜在的功能细胞,然而长期体外培养会导致牙周膜干细胞干性减低并发生复制性衰老,从而影响其治疗效果。目的:探讨氧化苦参碱在体外对牙周膜干细胞干性维持和骨向分化的影响,并寻找潜在的影响机制... 详细信息

背景:人牙周膜干细胞是牙周再生组织工程潜在的功能细胞,然而长期体外培养会导致牙周膜干细胞干性减低并发生复制性衰老,从而影响其治疗效果。目的:探讨氧化苦参碱在体外对牙周膜干细胞干性维持和骨向分化的影响,并寻找潜在的影响机制。方法:采用组织块酶消化法从人牙周膜组织中分离、培养得到牙周膜干细胞,并使用流式细胞仪进行间充质细胞表面标志物鉴定。用0,2.5,5,10μg/mL氧化苦参碱孵育牙周膜干细胞,通过CCK8实验检测氧化苦参碱对牙周膜干细胞增殖活性的影响,筛选后续实验合适的药物质量浓度,采用Western blot检测牙周膜干细胞中干细胞非特异性蛋白SOX2和OCT4的表达,采用qRT-PCR、Western blot检测牙周膜干细胞中成骨相关基因和蛋白表达水平。结果与结论:①CCK8实验结果显示2.5μg/mL氧化苦参碱对牙周膜干细胞增殖活性有显著增强作用,后续实验选用2.5μg/mL氧化苦参碱进行干预;②与空白对照组相比,氧化苦参碱组牙周膜干细胞的干性标志物SOX2蛋白表达水平变化不明显(P>0.05),OCT4蛋白表达明显上调(P<0.05);③与成骨诱导组相比,氧化苦参碱+成骨诱导组牙周膜干细胞成骨相关基因ALP、RUNX2 mRNA表达及成骨相关蛋白ALP蛋白表达明显下调(P<0.05);④氧化苦参碱上调牙周膜干细胞干性标志物表达,抑制牙周膜干细胞骨向分化,高通量测序结果表明可能与WNT2、WNT16、COMP、BMP6有关。

关键词：牙周膜干细胞苦参碱类生物碱成骨细胞增殖氧化苦参碱干性维持高通量测序

基于负熵估计的居民用电负荷非侵入式分解算法

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电网技术 2017年第3期41卷 931-937页

作者：武昕王震华北电力大学电气与电子工程学院北京市昌平区102206

非侵入式负荷监测是实现能效跟踪与智能用电的重要技术,其中,负荷辨识方法是非常重要的内容。为此研究了一种非侵入监测机制下的居民负荷快速分解算法。利用非侵入负荷监测模式下负荷总电流信号是负荷单独运行时电流信号混合叠加的特点... 详细信息

非侵入式负荷监测是实现能效跟踪与智能用电的重要技术,其中,负荷辨识方法是非常重要的内容。为此研究了一种非侵入监测机制下的居民负荷快速分解算法。利用非侵入负荷监测模式下负荷总电流信号是负荷单独运行时电流信号混合叠加的特点,将负荷分解问题有效建模为盲源分离问题。对混合电流信号进行白化处理,并构建解混矩阵,基于负熵最大化判别准则形成了有效的居民用电负荷分解算法,并构建评价函数对分解结果进行量化分析。为了验证算法的有效性,利用实际采集的用电数据进行负荷分解,均能够准确地从混合电流信号中分解出各个单独的叠加信号,即得到当前参与运行的用电负荷,并能够根据相似系数确定负荷类型,实现负荷辨识。

关键词：非侵入式负荷监测负荷分解居民负荷负熵估计盲源分离

基于耦合关系挖掘的电力网络错误数据注入检测

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电子设计工程 2025年第1期33卷 127-131页

作者：程力李滢黄玉虎马李思思段伟安徽明生电力投资集团有限公司安徽合肥230071 安徽明生恒卓科技有限公司安徽合肥230031

为了提高电力网络稳定性和脆弱性评估的准确性,以及有效地检测和处理错误数据注入问题,提出了基于耦合关系挖掘的电力网络错误数据注入检测方法。根据电力网络与注入错误数据耦合关系,挖掘电力网络与错误注入数据之间一对一、一对多、... 详细信息

为了提高电力网络稳定性和脆弱性评估的准确性,以及有效地检测和处理错误数据注入问题,提出了基于耦合关系挖掘的电力网络错误数据注入检测方法。根据电力网络与注入错误数据耦合关系,挖掘电力网络与错误注入数据之间一对一、一对多、多对多对应关系。根据耦合关系挖掘结果,构建电力网络错误数据注入检测模型,结合时间更新数据完成电力网络错误数据注入检测。由检测评估结果可知,该方法能够确定所在区域是脆弱区域,与实际区域一致。网络崩溃指数在0.9~1.0范围内波动,与实际模块2所处情况一致,具有精准的检测结果。

关键词：耦合关系挖掘电力网络错误数据注入聚类中心

充分发挥天然气在我国现代能源体系构建中的主力作用——对《天然气发展“十三五”规划》的解读

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天然气工业 2017年第3期37卷 1-8页

作者：王震薛庆中国石油天然气集团公司政策研究室中国石油大学(北京)能源战略研究院

随着各级政府的天然气"十三五"规划相继出台,以及相关部门对治理灰霾的愈加重视,天然气迎来了成为我国主力能源的战略机遇期。为此,结合中华人民共和国国家发展和改革委员会制定的《天然气发展"十三五"规划》,从供给侧、需求侧、价格体... 详细信息

随着各级政府的天然气"十三五"规划相继出台,以及相关部门对治理灰霾的愈加重视,天然气迎来了成为我国主力能源的战略机遇期。为此,结合中华人民共和国国家发展和改革委员会制定的《天然气发展"十三五"规划》,从供给侧、需求侧、价格体系和基础设施建设等环节入手,预测了我国天然气产业在"十三五"期间的发展态势,从全产业链的角度提出了切实可行的改革建议。研究认为:(1)在供给侧方面,我国天然气产业需要达到可获得(Availability)、运得到(Accessibility)、用得稳(Assurance)、买得起(Affordability)、有责任(Accountability)等5个标准,打造5A级天然气产业链;(2)在需求侧方面,空气污染治理间接推动天然气消费量的增加,燃气发电有望成为消费量增长的主力,天然气交通的发展会为产业带来新机遇。基于上述研究成果,认为当前价格体系和基础设施建设两大短板制约了我国天然气产业的发展,需要通过进一步的改革破除体制机制的障碍,在天然气市场面临诸多不确定性的前提下,充分发挥市场在资源配置中的决定性作用,从而确保天然气在我国现代能源体系的构建中发挥主力作用。

关键词：中国天然气 “十三五”规划主力能源供给侧需求侧价格体系基础设施

高分子共混物梯度相结构形成过程中的界面效应

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高等学校化学学报 2001年第12期22卷 2104-2107页

作者：孔祥明王震谢续明清华大学材料科学与工程研究院化工系高分子研究所教育部先进材料重点实验室北京100084

通过在高分子共混物内部引入不同的第三相界面 ,系统地研究了退火热处理条件下该界面对于共混物梯度相形态形成的影响 .对具有一定初始粒径的共混物体系或初始近似为均相的共混体系 ,在第三相界面的诱导下 ,均能形成梯度相形态 .探讨了... 详细信息

通过在高分子共混物内部引入不同的第三相界面 ,系统地研究了退火热处理条件下该界面对于共混物梯度相形态形成的影响 .对具有一定初始粒径的共混物体系或初始近似为均相的共混体系 ,在第三相界面的诱导下 ,均能形成梯度相形态 .探讨了诱导界面间距与体系相结构的关系 .结果表明 ,当两个诱导界面间距小于所生成梯度层厚度的两倍时 ,梯度结构趋于交叠 .继续减小诱导界面间距 ,则梯度结构趋于消失 ,诱导界面间共混物中分散相粒子快速长大 ,界面的诱导作用遍布整个样片 ,证实了我们所提出的“高分子共混物中二维条件下界面诱导加速分散相粒子粗化凝聚”

关键词：聚丙烯聚乙烯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物粗化界面诱导梯度相结构凝聚高分子共混物界面效应