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多夹杂物对重载铁路钢轨疲劳寿命的影响

机械设计 2024年第3期41卷 27-34页

作者：彭启钰张骞石彤刘衍璋李文斌青岛大学机电工程学院山东青岛266071 中车青岛四方机车车辆股份有限公司高速列车系统集成国家工程实验室山东青岛266111 中国铁道科学研究院集团有限公司金属及化学研究所北京100081

非金属夹杂物容易引起钢轨疲劳损伤,为了探究非金属夹杂物特征参数对重载钢轨疲劳性能的影响规律,文中采用ABAQUS有限元软件建立重载钢轨分析模型,对外载荷作用下含夹杂物钢轨的应力状态进行仿真计算,通过FE-SAFE疲劳仿真软件对含多夹... 详细信息

非金属夹杂物容易引起钢轨疲劳损伤,为了探究非金属夹杂物特征参数对重载钢轨疲劳性能的影响规律,文中采用ABAQUS有限元软件建立重载钢轨分析模型,对外载荷作用下含夹杂物钢轨的应力状态进行仿真计算,通过FE-SAFE疲劳仿真软件对含多夹杂物钢轨进行疲劳寿命预测。结果表明:相比于软质塑性MnS夹杂物,硬质脆性Al2O3夹杂物对钢轨最大应力的影响更大;夹杂物位于钢轨的高应力区时,在外部载荷作用下,曲线段钢轨的最大应力大于直线段钢轨的最大应力;相邻夹杂物相距临界距离时,多夹杂物水平分布时比其垂向分布时对钢轨应力的影响更大,且随着相邻夹杂物距离变小,钢轨基体的最大应力变小;相邻多夹杂物会使钢轨疲劳寿命骤减,含4个相邻夹杂物的钢轨比含2个夹杂物钢轨的疲劳寿命短。

关键词：钢轨夹杂物夹杂物材料曲线段钢轨疲劳寿命

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管道IMU弯曲应变解算算法优化与全尺寸试验验证

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油气储运 2024年

作者：石彤刘啸奔张琳张昊宁李睿谢婷冯庆善黄启玉中国石油大学(北京)油气管道输送安全国家工程研究中心.石油工程教育部重点实验室北京城市油气输送技术重点实验室国家管网集团储运技术发展有限公司国家石油天然气管网集团有限公司

基于惯性导航（Inertial Mapping Unit，IMU）内检测器的管道弯曲应变识别技术，目前已被国内外广泛应用。【目的】IMU通过陀螺仪获取的俯仰角、航向角等进行解算并获取管道全线弯曲应变，但由于内检测器实际运行时存在因自身尺寸等原... 详细信息

基于惯性导航（Inertial Mapping Unit，IMU）内检测器的管道弯曲应变识别技术，目前已被国内外广泛应用。【目的】IMU通过陀螺仪获取的俯仰角、航向角等进行解算并获取管道全线弯曲应变，但由于内检测器实际运行时存在因自身尺寸等原因造成的检测轨迹线偏移，导致IMU检测弯曲应变与管道真实弯曲应变之间存在一定误差。【方法】基于实际内检测器尺寸建立无异常振动等干扰的IMU内检测器仿真模型，构建管径508 mm管道不同弯曲应变条件下的仿真数据库，提出基于神经网络-决策树（ANN-ExtraTree）深度学习模型的解算优化算法，进行误差分析与弯曲应变解算算法研究。开展全尺寸管道弯曲应变牵拉试验，验证解算优化算法的可行性与准确性。【结果】研究结果表明：随着管道弯曲应变增大，IMU检测弯曲应变与管道真实弯曲应变之间的误差随之增大。解算后弯曲应变数据的误差协方差、均方误差、误差标准差分别由0.007 0、0.004 9、0.070 2降低至0.001 2、0.001 6、0.012 6，而表示相关性的决定系数由0.443升高至0.981。采用全尺寸牵拉试验验证该算法，弯曲应变与应变片检测真弯曲应变之间误差分别降低了79.6%、79.4%、76.0%。【结论】通过有限元模拟与全尺寸牵拉试验数据验证了所提出解算优化算法的可行性与准确性，为基于IMU内检测的管道真弯曲应变获取提供技术支撑与指导。

关键词：惯性导航真实弯曲应变仿真重构全尺寸试验误差分析解算算法

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纵向连续冷弯管管段沉管下沟的可行性

油气储运 2024年

作者：王炎兵石彤刘海春赵一桦董秦龙沙胜义卜明哲张宏王昊中国石油大学(北京)油气管道输送安全国家工程研究中心石油工程教育部重点实验室城市油气输配技术北京市重点实验室国家石油天然气管网集团有限公司长庆油田第一采气厂

【目的】沉管下沟是管道埋地敷设的主要方式之一，连续冷弯管代替热煨弯头可以实现埋地管道纵向转弯，管道的最大应力是评判纵向连续冷弯管沉管下沟安全施工的关键指标。【方法】选取管径1 219 mm、壁厚22 mm的X80管道为例，采用有限元... 详细信息

【目的】沉管下沟是管道埋地敷设的主要方式之一，连续冷弯管代替热煨弯头可以实现埋地管道纵向转弯，管道的最大应力是评判纵向连续冷弯管沉管下沟安全施工的关键指标。【方法】选取管径1 219 mm、壁厚22 mm的X80管道为例，采用有限元方法建立纵向连续冷弯管管段沉管下沟数值模型，分析下沟过程中管道应力的变化规律，探讨下沟深度、连续冷弯角度、管沟开挖方向等对管道应力的影响。【结果】连续冷弯管的存在会加大下沟过程中管道的最大应力，且最大应力位置位于冷弯管起始边界附近；下沟过程中，管道上坡、下坡时产生的最大应力分别为压应力、拉应力，且同一上坡、下坡角度下的两种应力绝对值基本相当；从坡面向平面进行管沟开挖将会加大管道最大应力，且管道应力随下沟深度、连续冷弯角度的增加而增大。通过对管径1 219 mm、壁厚22 mm的X80管道的纵向连续冷弯管沉管下沟应力进行计算，得出在转向角度26°、下沟深度5 m内，管道的最大应力满足油气输送管道沉管下沟施工要求。为控制管道应力，可在冷弯管区域前、后100 m范围内进行分层开挖。【结论】管道下沟过程中应力受多个沉管参数的影响，依据下沟过程中最大应力的变化趋势，采取有效的控制措施即可实现纵向转弯管道的连续冷弯管管段沉管下沟施工。

关键词：连续冷弯管沉管下沟深度冷弯角度最大应力

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界面吸附对高分子液体膜去润湿动力学的影响

高等学校化学学报 2024年第5期45卷 149-154页

作者：张苡宁卫来石彤非徐林伊犁师范大学物理科学与技术学院新疆凝聚态相变与微结构重点实验室伊宁835000 广东工业大学轻工化工学院广州510006 中国科学院深圳先进技术研究院珠海中科先进技术研究院有限公司生物材料中心珠海519000

以线形聚苯乙烯(LPS)薄膜三臂星形聚苯乙烯(3SPS)薄膜作为研究对象,探讨了受限体系中高分子链界面吸附对高分子溶液膜界面稳定性的影响.实验结果表明,吸附在基底上的高分子链对薄膜去润湿的驱动力形成拖拽力,增大了薄膜去润湿的阻力.随... 详细信息

以线形聚苯乙烯(LPS)薄膜三臂星形聚苯乙烯(3SPS)薄膜作为研究对象,探讨了受限体系中高分子链界面吸附对高分子溶液膜界面稳定性的影响.实验结果表明,吸附在基底上的高分子链对薄膜去润湿的驱动力形成拖拽力,增大了薄膜去润湿的阻力.随着退火时间的延长,线形链和三臂星形链在基底上的吸附量逐渐增加,LPS和3SPS薄膜在丙酮蒸汽中由发生去润湿到稳定存在,孔边在薄膜去润湿过程中由不稳定转变为稳定,去润湿速度逐渐降低,平衡接触角逐渐减小.当退火时间相同时,3SPS薄膜在丙酮蒸汽中的去润湿速度比LPS薄膜更低;去润湿后3SPS薄膜在基底上的平衡接触角比LPS薄膜更小,3SPS薄膜的毛细驱动力小于LPS薄膜.

关键词：高分子薄膜去润湿界面吸附

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利拉鲁肽对2型糖尿病合并OSAHS患者的干预影响

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利拉鲁肽对2型糖尿病合并OSAHS患者的干预影响

作者：石彤大理大学

学位级别：硕士

目的:探究GLP-1受体激动剂利拉鲁肽和常规降糖治疗对2型糖尿病(T2DM)合并阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征(OSAHS)患者的血糖、血脂、胰岛功能等生化指标;炎症因子白细胞介素-6(IL-6)、瘦素(LEP);体重、体质量指数(BMI)及AHI等呼吸指标... 详细信息

目的:探究GLP-1受体激动剂利拉鲁肽和常规降糖治疗对2型糖尿病(T2DM)合并阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征(OSAHS)患者的血糖、血脂、胰岛功能等生化指标;炎症因子白细胞介素-6(IL-6)、瘦素(LEP);体重、体质量指数(BMI)及AHI等呼吸指标的干预影响,讨论T2DM及OSAHS的相互影响和关联机制、利拉鲁肽与常规降糖治疗联用对2型糖尿病合并OSAHS患者的作用效果,以及2型糖尿病合并OSAHS的治疗方案。方法:选取2020年05月—2021年06月在大理大学第一附属医院内分泌科住院治疗的2型糖尿病合并OSAHS患者98例,随机数字表法分为2组,分别为实验组(利拉鲁肽干预组)47例,对照组(常规降糖治疗组)51例。实验组在常规降糖治疗基础上联合利拉鲁肽,利拉鲁肽由0.6mg/天起始,根据不良反应情况及血糖等代谢指标控制情况,逐渐加量1.2mg/天、1.8mg/天。观察并记录所有入组患者的一般临床资料及治疗前和治疗后6个月的生物学及代谢性检测指标如体重、BMI、空腹血糖(FPG)、餐后2小时血糖(2h PG)、糖化血红蛋白(Hb A1c)、胰岛功能、血脂(TC、TG、LDL-C、HDL-C);IL-6、LEP;AHI,红细胞计数(RBC)、血红蛋白(HGB)等;对两组患者治疗前后组间和组内临床资料及实验室数据使用SPSS 26.0进行统计学分析,P0.05)。4.两组治疗前后BMI比较及体重变化比较:经治疗,实验组和对照组分别进行组内比较,两组治疗后较治疗前体重、BMI均有所下降,且差异有统计学意义(P0.05)。进一步进行两组间的体重下降幅度比较,实验组体重下降程度较对照组更大,差异有统计学意义(P0.05)。治疗后,两组组间IL-6、LEP水平均存在显著差异,实验组明显低于对照组(P0.05),RBC、HGB均呈下降趋势,其变化程度和实验组相比没有统计学意义(P>0.05)。结论:1.2型糖尿病合并OSAHS患者体内处于高炎症水平及高瘦素水平的状态下,可能存在胰岛素抵抗、瘦素抵抗等代谢紊乱状态。2.利拉鲁肽联合常规降糖治疗能显著改善T2DM合并OSAHS的患者的血糖水平,改善胰岛功能。3.利拉鲁肽联合常规降糖治疗能有效调节T2DM合并OSAHS的血脂,尤其以降低TC、TG为主要作用。4.利拉鲁肽联合常规降糖治疗能有效减轻体重。5.在T2DM合并OSAHS的患者中,使用利拉鲁肽联合常规降糖方案治疗,有利于降低AHI,降低血液粘稠度,改善缺氧情况;同时可以改善患者体内代谢状态、减少炎症因子水平及瘦素水平。这可能与其减重、降糖、调脂等的综合作用有关。

关键词：瘦素利拉鲁肽 2型糖尿病阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征白细胞介素-6

SALL4促进HCC糖酵解并诱导TAMs的M2型极化的机制研究

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SALL4促进HCC糖酵解并诱导TAMs的M2型极化的机制研究

作者：石彤山东大学

学位级别：硕士

研究背景:世界卫生组织国际癌症研究机构(IARC)发布的2020年癌症数据显示,中国是全球肝癌发病率最高的国家之一。我国肝癌最常见的组织学亚型是肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC),约占病例总数的75%-85%。随着医疗技术的不断发展... 详细信息

研究背景:世界卫生组织国际癌症研究机构(IARC)发布的2020年癌症数据显示,中国是全球肝癌发病率最高的国家之一。我国肝癌最常见的组织学亚型是肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC),约占病例总数的75%-85%。随着医疗技术的不断发展与进步,临床上逐渐采用手术、局部放化疗和免疫疗法联合治疗的方式。目前临床上治疗HCC的免疫疗法多为检查点抑制剂,虽然已经取得一定进展,但仍存在受众小、费用高、总体有效率不高等问题。因此,关于HCC的更为安全有效的治疗手段仍在探索中。除免疫疗法外,肿瘤的靶向代谢治疗也逐步兴起。如,2-DG、3-PO等作为糖酵解抑制剂已进入临床研究阶段。早在二十世纪初Otto Warburg提出,即使在有氧环境中,肿瘤细胞也更倾向于采用糖酵解途径为自身生命活动提供必须的ATP,即“Warburg效应”。越来越多证据显示,靶向糖酵解关键分子GLUT1、HK2、PKM等能够有效抑制癌症的发生发展,有氧糖酵解途径是癌症治疗的潜在靶点。SALL4(sal-like protein 4)是一种干性基因,被发现在胚胎干细胞中高表达,往往在成年肝脏中沉默,却在肝癌中被重新激活。作为一种转录因子,SALL4通过靶向多种基因调节肿瘤的增殖、凋亡、迁移/侵袭、耐药和干性等生物学行为,与病患的预后不佳有显著相关性。近年来有研究表明,SALL4可直接或间接上调糖酵解关键分子GLUT1和HK2的表达,促进肿瘤细胞糖酵解,进一步介导肿瘤的发生发展,但其在肿瘤代谢领域的研究尚少,是否可通过靶向SALL4介导的糖酵解改变HCC免疫微环境尚不清楚。因此,我们构建了靶向干扰SALL4的shRNA慢病毒载体,观察敲低SALL4对HCC细胞增殖、迁移、凋亡和干性的影响,探索SALL4调控HCC糖酵解的分子机制,并明确SALL4诱导的糖代谢对肿瘤免疫微环境的影响,尤其是肿瘤相关巨噬细胞(tumor-associated macrophage,TAM)的极化与代谢方式的改变,以期为临床HCC的靶向治疗提供新的策略。研究目的:1.明确靶向干扰SALL4对HCC肿瘤生物学行为的影响;2.阐述SALL4促进HCC糖酵解的分子机制;3.探究HCC中SALL4对TAMs极化的影响及内在机制。研究方法:1.提取TCGA数据库中HCC患者的SALL4表达数据并进行整合分析,分析HCC中SALL4与糖酵解关键基因的相关性;2.构建靶向人源SALL4的sh-SALL4慢病毒载体,通过磷酸钙转染法进行慢病毒包装,制备含sh-SALL4的病毒液,感染Huh7和Hep3B人源HCC细胞系;3.经靶向敲低SALL4的慢病毒感染后,通过CCK8法检测HCC细胞活力;划痕实验评估HCC细胞迁移能力;Annexin-V/PI法检测HCC细胞凋亡水平;克隆形成实验检测HCC细胞干性差异;PI法观察HCC细胞的周期阻滞;4.通过qPCR和Western blot技术检测上述细胞系中SALL4的表达情况,并检测敲低SALL4后HCC迁移、凋亡及糖酵解等关键分子的表达变化;5.经靶向敲低SALL4的慢病毒感染后,观察HCC培养上清颜色差异,检测其中葡萄糖和乳酸浓度,间接计算葡萄糖摄取和乳酸产生率,并通过Seahorse能量代谢分析仪评估细胞糖酵解能力;6.将THP-1细胞接种于6孔板,同时加入PMA/TPA溶液,使其终浓度为100 ng/mL,37℃条件下恒温培养24h。细胞贴壁后,置于新鲜RPMI-1640完全培养基中培养过夜,即得THP-1-M。更换HCC条件培养上清,孵育48 h后即为 HCC-TAMs。7.收集BAY-876(GLUT1靶向抑制剂)处理的HCC及THP-1-M细胞培养上清,检测葡萄糖浓度,计算BAY-876对上述细胞的葡萄糖摄取抑制率,选取最适浓度;8.采用流式细胞术对M1/M2型巨噬细胞极化相关分子NOS2和CD163的表达水平进行检测,并通过qPCR实验检测HCC-TAMs糖酵解及氧化磷酸化关键分子的表达水平;9.用HCC培养上清孵育THP-1-M,更换新鲜培养基后继续培养,收集上清对HCC细胞系进行反孵育,通过CCK8、划痕实验检测细胞增殖及迁移能力改变,qPCR检测增殖、迁移相关分子表达变化。10.采用Huh7和Huh7-TAMs细胞对BALB/C裸鼠进行皮下荷瘤,检测敲低SALL4对肿瘤生长和糖酵解水平的影响,流式细胞术评估敲低SALL4对TAMs促肿瘤作用的影响。研究结果:1.SALL4在肝癌中呈现高表达利用GEPIA2和cBioportal数据库对HCC患者的SALL4表达和预后数据进行整合分析。分析结果显示,相较于健康人群,HCC患者呈现出显著的SALL4高表达,并在Western Blotting实验中得到验证。2.敲低SALL4慢病毒载体sh-SALL4的构建及沉默效果评价成功构建靶向干扰SALL4的慢病毒载体sh-S

关键词：肝癌 SALL4 糖酵解肿瘤免疫微环境巨噬细胞

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基于循环神经网络的微地震信号降噪方法研究

基于循环神经网络的微地震信号降噪方法研究

作者：石彤东北石油大学

学位级别：硕士

微地震监测技术作为非常规油气开发的主要手段,其监测结果为提高页岩气勘探技术及非常规油气采收率提供了非常重要的保证。然而,实际监测到的微地震信号中往往含有大量噪声。噪声的存在降低了后续微地震资料解释的准确性和可靠性,因此,... 详细信息

微地震监测技术作为非常规油气开发的主要手段,其监测结果为提高页岩气勘探技术及非常规油气采收率提供了非常重要的保证。然而,实际监测到的微地震信号中往往含有大量噪声。噪声的存在降低了后续微地震资料解释的准确性和可靠性,因此,进行微地震监测的关键步骤之一就是降低微地震信号中的噪声。近年来,随着深度学习的迅速发展,循环神经网络也被广泛应用。通过对微地震信号及循环神经网络的特点的研究,认为利用循环神经网络进行微地震数据降噪有一定的可行性,因此对基于循环神经网络的微地震数据降噪方法进行了深入研究,具体研究内容主要有以下两个方面。第一,提出了一种基于深度双向门控循环单元循环神经网络的微地震数据降噪方法。该方法首先利用门控循环单元结合三层双向的网络结构,完成深度双向门控循环单元循环神经网络模型的搭建。其次,利用雷克子波正演合成纯净微地震数据集,在纯净微地震样本集分别加入不同级别的高斯噪声以及不同类型的噪声构建含噪微地震数据集,并通过构建的数据集训练网络模型。然后,将深度双向门控循环单元循环神经网络模型降噪后的结果与高斯滤波、BP神经网络、长短时记忆神经网络、传统循环网络等降噪算法降噪后的结果进行对比分析。实验结果表明深度双向门控循环单元循环神经网络模型可以很好的减少微地震信号中的噪声,有效恢复微地震信号。第二,提出了一种基于一维卷积循环神经网络的微地震降噪方法。该方法首先构建一维卷积循环神经网络模型。其次在构建含噪微地震数据集时加入不同级别的高斯噪声与不同类型噪声混合的噪声,验证模型处理多类别噪声的能力。然后训练网络模型。并将一维卷积循环神经网络降噪后的结果与小波降噪,门控循环单元循环神经网络及深度双向门控循环单元循环神经网络等降噪算法降噪后的结果进行对比分析。最后将一维卷积循环神经网络与深度双向门控循环单元循环神经网络的模型参数量以及推理时间进行对比。实验结果表明,一维卷积循环神经网络可在取得很好的降噪效果的同时有效减小模型的参数量,提高模型的计算效率。以上两种方法均为利用循环神经网络进行微地震数据降噪的研究,大量研究结果表明利用循环神经网络实现微地震数据降噪的方法切实可行。此外,纯净的微地震信号是微地震监测技术的基础,利用循环神经网络进行微地震数据降噪的方法为微地震数据降噪提供了新思路。对微地震资料解释处理以及非常规油气藏的开发具有重要意义。

关键词：循环神经网络门控循环单元一维卷积微地震微地震监测技术