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U型磁极直线游标电机特性分析及优化

U型磁极直线游标电机特性分析及优化

作者：范兆阳河南理工大学

学位级别：硕士

随着城市人口数量不断增加,楼层高度屡创新高,因此对电梯的要求更加苛刻。直线电机驱动的无绳电梯系统具有提升高度和运行速度不受限制、可以实现多轿厢循环运行、节省建筑空间、提高运载效率等优点,因此直驱电梯具有广泛的应用前景。... 详细信息

随着城市人口数量不断增加,楼层高度屡创新高,因此对电梯的要求更加苛刻。直线电机驱动的无绳电梯系统具有提升高度和运行速度不受限制、可以实现多轿厢循环运行、节省建筑空间、提高运载效率等优点,因此直驱电梯具有广泛的应用前景。由于实行的是无绳化,所以永磁直线电机推力密度还需要进一步提升。从降低成本,提高推力密度考虑,本论文提出一种U型永磁直线游标(U-shaped Linear Vernier Permanent Magnet,U-LVPM)电机,分析其工作机理与拓扑结构,研究其电磁设计、特性分析、多目标优化,以及温度场等关键理论和技术问题。论文主要进行以下几个方面的研究:提出一种新型U型磁极永磁直线游标电机拓扑结构。分析了新型电机结构特点和工作机理,该电机具有漏磁小、推力密度大的优点,开展了关键参数的设计。研究U-LVPM电机电磁特性。建立了U-LVPM电机有限元模型,基于相同电负荷、磁负荷及相同永磁体用量,建立了Halbach型磁极结构直线游标(Halbach shaped Linear Vernier Permanent Magnet,H-LVPM)电机。分析了两种电机的空载磁场分布和空载反电动势;对比了两种电机的推力密度、电感、定位力等性能参数。结果表明:U-LVPM电机较H-LVPM电机具有推力密度高、空载反电动势高、推重比大等优势。U-LVPM电机多目标优化设计。以提高推力密度、力能指标,降低推力波动和铁耗为优化目标,选取次级齿高、次级齿极弧系数和初级永磁体的尺寸作为优化变量,建立优化设计模型。采用田口法进行优化设计,依据各个优化变量的影响因子水平数建立实验矩阵;利用有限元法进行正交实验,计算优化变量对优化目标的方差及比重,得到使U-LVPM电机综合性能最佳的参数组合;对比电机优化前后的性能指标。结果表明,多目标优化后,电机的性能有显著的改善。U-LVPM电机温度场分析。利用有限元方法,建立温度场分析模型。首先由电机各部件的损耗计算热源密度,然后求解电机各部分的导热系数、散热系数及气隙对流换热系数,最后建立U型永磁直线游标电机的温度场模型,并分析U-LVPM电机各部分的温度分布。图48幅,表17个,参考文献79篇。

关键词：永磁直线游标电机 U型永磁电磁特性分析多目标优化全域温度场分析

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扇型磁极直线游标电机多目标优化设计

传感器与微系统 2023年第5期42卷 91-94,99页

作者：范兆阳艾立旺河南理工大学电气工程与自动化学院河南焦作454000

针对扇型永磁直线游标(S-PMLV)电机优化目标多并且彼此之间相互制约的特点,运用田口法(TM)实现S-PMLV电机的多目标优化。选取推力、推力波动、铁耗与力能指标等特性作为优化目标,确定对目标影响大的优化参数与参数因子水平的取值范围。... 详细信息

针对扇型永磁直线游标(S-PMLV)电机优化目标多并且彼此之间相互制约的特点,运用田口法(TM)实现S-PMLV电机的多目标优化。选取推力、推力波动、铁耗与力能指标等特性作为优化目标,确定对目标影响大的优化参数与参数因子水平的取值范围。建立优化目标和参数影响因子的实验正交矩阵,并利用有限元法(FEM)进行求解,分析优化参数改变对S-PMLV电机性能指标影响的变化趋势与比重,得到最佳优化方案。通过比较优化前后的目标性能,结果表明,优化后S-PMLV电机的综合性能得到提升。

关键词：扇型永磁直线游标电机有限元法田口法多目标优化设计

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水通道蛋白1、3在膀胱癌中的表达及与膀胱癌复发现象的相关性

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水通道蛋白1、3在膀胱癌中的表达及与膀胱癌复发现象的相关性

作者：范兆阳新疆医科大学

学位级别：硕士

目的：研究水通道蛋白1(AQP)及水通道蛋白3(AQP)在膀胱尿路上皮癌组织中的表达与分布，探讨其与膀胱癌组织学分级和病理分期之间的关系，研究其与膀胱癌复发现象之间的相关性。方法：取膀胱尿路上皮癌组织60例及正常膀胱组织30例，15例... 详细信息

目的：研究水通道蛋白1(AQP)及水通道蛋白3(AQP)在膀胱尿路上皮癌组织中的表达与分布，探讨其与膀胱癌组织学分级和病理分期之间的关系，研究其与膀胱癌复发现象之间的相关性。方法：取膀胱尿路上皮癌组织60例及正常膀胱组织30例，15例经尿道膀胱肿瘤电切术的膀胱癌组织及15例电切术后复发的膀胱癌组织标本，应用免疫组织化学S-P方法(简称免疫组化，IHC)及蛋白免疫印迹技术(western-blot)方法检测AQP和AQP在膀胱尿路上皮癌和正常膀胱组织中的表达量及分布情况，并与其组织学分级、病理分期、复发现象之间进行分析，探讨AQP和AQP在膀胱癌的发生、发展、复发中的作用机制及意义。结果：免疫组化及免疫印迹法结果基本一致，AQP在膀胱尿路上皮癌组织及正常膀胱组织中主要表达于微血管的内皮细胞的细胞膜及细胞质中，在膀胱尿路上皮癌中的表达量明显高于正常膀胱组织，随着膀胱癌的组织学分级及病理分期的增加，AQP的表达量有所增加，各组之间的比较，差异有统计学意义(P＜0.05)。AQP主要表达在膀胱尿路上皮癌的癌细胞的胞膜及胞质中，在正常膀胱组织中有少量表达，在膀胱尿路上皮癌中的表达较正常膀胱组织分布广泛，且表达量显著高于正常组织，随着膀胱癌的组织学分级、病理分期及恶性程度的增加，水通道蛋白的表达量也有所增加，各组之间的比较，差异有统计学意义(P＜0.05)。另研究显示，AQP和AQP的表达量在复发后较复发前有所增加，且复发前蛋白表达量高的，容易复发，其蛋白表达增加的量与随访的复发时间之间存在负相关。结论：本实验证实AQP和AQP在膀胱尿路上皮癌组织中表达明显增高，其表达量与膀胱癌的组织学分级及病理分期有密切的关系，在膀胱癌发生及发展过程中起重要作用，提示AQP和AQP为判定膀胱癌的分级、分期及临床诊疗有潜在指导意义。AQP和AQP在复发后的组织中表达量较复发前有所增加，蛋白增加的量与随访的复发时间之间存在负相关，提示AQP和AQP可以作为检测膀胱癌电切术后早期复发的有效指标，但具体特异性及敏感性有待深入研究。

关键词：水通道蛋白1、3 膀胱尿路上皮癌毛细血管内皮肿瘤复发基因治疗

海陆功能区划衔接策略研究基于陆海统筹视角的

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中国科学院院刊 2024年第4期39卷 689-701页

作者：王成金何兆阳中国科学院地理科学与资源研究所北京100101 中国科学院大学资源与环境学院北京100049

海陆交汇面是衔接陆域、海域功能区划的关键性空间枢纽,优化海陆交汇面自然生态功能、经济产业功能、国土安全功能对于促进海陆功能区划衔接协调、实现二者良性互动具有重要意义,同时有利于提升经济社会环境效益、有效分配资源、推动社... 详细信息

海陆交汇面是衔接陆域、海域功能区划的关键性空间枢纽,优化海陆交汇面自然生态功能、经济产业功能、国土安全功能对于促进海陆功能区划衔接协调、实现二者良性互动具有重要意义,同时有利于提升经济社会环境效益、有效分配资源、推动社会可持续发展。文章在厘清我国海陆交汇面发展现状及特征的基础上,梳理了目前海陆功能区划衔接协调中存在的关键性问题,进一步提出促进海陆功能区划衔接协调程度提升的重点建设任务与发展路径。

关键词：主体功能区陆海统筹海洋经济政策建议

希夏邦马峰地区三趾马化石对古高度和古环境重建的厘定

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岩石学报 2024年第5期40卷 1394-1405页

作者：邓涛张兆群倪喜军孙博阳中国科学院古脊椎动物与古人类研究所北京100044 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049

在第一次青藏高原科学考察中,于希夏邦马峰地区吉隆盆地晚中新世沃马组中发现的三趾马动物群化石成为证明青藏高原隆升历程的重要证据之一。在其后的考察中,希夏邦马峰周边以及青藏高原其他地区有若干三趾马新材料发现,持续对青藏高原... 详细信息

在第一次青藏高原科学考察中,于希夏邦马峰地区吉隆盆地晚中新世沃马组中发现的三趾马动物群化石成为证明青藏高原隆升历程的重要证据之一。在其后的考察中,希夏邦马峰周边以及青藏高原其他地区有若干三趾马新材料发现,持续对青藏高原隆升过程研究起到了非常重要的作用。本文研究了采集自希夏邦马峰地区吉隆盆地的三趾马新材料,其形态特征包括:门齿唇侧无纵沟;上颊齿原尖圆、小,无次尖收缩,褶皱较弱;下颊齿双叶近圆形,双叶谷浅,宽U形,外中谷在前臼齿中浅。这些特征与原来在吉隆盆地发现的福氏三趾马(Hipparion forstenae)的鉴定特征完全一致。自三趾马在晚中新世初期从北美迁入旧大陆以后,在众多的地点都有非常繁盛的三趾马动物群分布,其中的三趾马通常有多个种共存。然而,青藏高原腹地目前已知的三趾马动物群中均只有一种三趾马存在,这种现象非常罕见。在现代青藏高原,物种数量会随着海拔升高而发生变化,在中等海拔地段物种丰富度最高,在2500m以上的高海拔地区显著下降。本文通过高原腹地与泛第三极地区的青藏高原南缘、北缘、以东及以西区域三趾马物种多样性的比较,结果表明这一现象是青藏高原在新近纪时期的强烈隆升导致的特殊地形与气候环境所致。

关键词：青藏高原三趾马新近纪古高度古环境

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爆后岩石裂隙结构可视化及定量表征方法

煤炭学报 2024年第3期49卷 1388-1402页

作者：王雁冰王兆阳付代睿罗林中国矿业大学(北京)力学与土木工程学院北京100083 中国矿业大学(北京)隧道工程灾变防控与智能建养全国重点实验室北京100083

爆后岩石破坏特征的定量表征一直是工程爆破领域急需解决的关键问题,爆后岩石裂纹萌生、扩展演化直至贯通的过程是导致岩石破裂的主要原因。为了研究被爆岩石内部裂纹扩展和断裂模式的演化过程,利用工业CT对爆后岩石进行扫描观测,通过... 详细信息

爆后岩石破坏特征的定量表征一直是工程爆破领域急需解决的关键问题,爆后岩石裂纹萌生、扩展演化直至贯通的过程是导致岩石破裂的主要原因。为了研究被爆岩石内部裂纹扩展和断裂模式的演化过程,利用工业CT对爆后岩石进行扫描观测,通过图像堆栈矢量化处理构建岩石三维裂隙模型,并对裂纹结构特征参数进行统计分析,定量化表征岩石破坏程度及裂纹扩展情况。结合数值模拟分析爆炸冲击波压力的衰减规律,通过SEM电镜扫描试验研究爆破过程中不同位置岩石的微观形貌特征,对比断口元素成分变化与断裂模式的关联机制。研究结果表明:用等效球体方法对岩体内不同尺度裂隙结构进行统计分析,微裂隙数目多且分布均匀,主裂隙体积大且连通性较好。随着裂隙等效球体直径的增加,裂隙表面积和体积整体上呈上升趋势;三维重构裂隙结构中裂隙率可以表征岩石局部裂纹扩展特征,爆炸近区裂隙率和三维分形维数远大于爆炸中远区的裂隙率和分形维数,说明岩石破裂过程中裂隙扩展演化主要在此阶段进行;相较于爆炸中远区,爆炸近区冲击波压力峰值高且衰减速率慢,使得整个爆破过程岩石微观断裂模式变化较大,大致呈现出由沿晶断裂向穿晶断裂、脆性断裂向塑性破坏的方向进行,非金属元素质量的变化对于各阶段断裂模式转变具有显著影响,断裂模式转变区域非金属元素质量发生明显减小。随着爆破作用的减弱,岩石破裂逐渐趋于无序和紊乱,破裂时断口也不限于解理面和晶粒边界。

关键词：爆破机理工业CT扫描三维重构分形维数扫描电子显微镜能谱仪

石斛酚通过NF-κB/PRL-3通路抑制骨肉瘤细胞增殖、迁移和侵袭

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中国肿瘤生物治疗杂志 2019年第10期26卷 1095-1100页

作者：范兆阳鲜文峰刘永喜张超南阳市第二人民医院骨科河南南阳473000 河南省人民医院骨科河南郑州450003

目的:探讨石斛酚对人成骨肉瘤U20S细胞增殖、迁移及侵袭的抑制作用及其分子机制。方法:用不同质量浓度(10、25、50、75、100、150μmol/L)的石斛酚处理U20S细胞24、48h后,用CCK-8法检测石斛酚对U20S细胞增殖能力的影响。Transwell实验检... 详细信息

目的:探讨石斛酚对人成骨肉瘤U20S细胞增殖、迁移及侵袭的抑制作用及其分子机制。方法:用不同质量浓度(10、25、50、75、100、150μmol/L)的石斛酚处理U20S细胞24、48h后,用CCK-8法检测石斛酚对U20S细胞增殖能力的影响。Transwell实验检测25、50μmol/L的石斛酚对U20S细胞迁移、侵袭能力的影响,在脂多糖(LPS)诱导U20S细胞炎症反应的基础上,再以石斛酚处理,qPCR、WB法分别检测U20S细胞中NF-κB(p65)、TNF-α、IL-6、PRL-3mRNA和蛋白的表达水平。结果:不同质量浓度的石斛酚作用不同时间对肉瘤细胞U20S增殖均具有抑制作用(P<0.05或P<0.01);25、50μmol/L的石斛酚能够明显抑制骨肉瘤U20S细胞的迁移及侵袭能力(均P<0.01),同时能够抑制细胞中NF-κB、TNF-α、IL-6、PRL-3等蛋白的表达(P<0.05或P<0.01);LPS诱导后,U20S细胞中NF-κB、TNF-α、IL-6、PRL-3mRNA和蛋白表达水平均显著升高(均P<0.01),25、50μmol/L的石斛酚处理后均能够降低U20S细胞中NF-κB、TNF-α、IL-6、PRL-3mRNA和蛋白的表达水平(P<0.05或P<0.01)。结论:石斛酚对骨肉瘤U20S细胞增殖、迁移和侵袭具有抑制作用,其作用机制可能与调控NF-κB/PRL-3信号通路有关。

关键词：石斛酚骨肉瘤 U20S细胞增殖侵袭迁移 NF-κB PRL-3

卤化钾改性Mn-Co-Fe尖晶石脱除气相Hg0的性能研究

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中国电机工程学报 2024年第4期44卷 1481-1492,I0019页

作者：徐元强仲兆平许月阳黄佳伟东南大学能源与环境学院江苏省南京市210096 国家能源集团科学技术研究院有限公司江苏省南京市210046

为提高Mn-Co-Fe尖晶石吸附剂的脱汞性能,该研究首先采用溶胶凝胶自燃烧法和浸渍法结合制备了KX(X表示Cl、Br和I)改性的Mn-Co-Fe尖晶石吸附剂。然后,分别利用SEM、SEM结合EDS能谱Mapping、BET、XRD和VSM来表征其表面形貌、表面元素占比... 详细信息

为提高Mn-Co-Fe尖晶石吸附剂的脱汞性能,该研究首先采用溶胶凝胶自燃烧法和浸渍法结合制备了KX(X表示Cl、Br和I)改性的Mn-Co-Fe尖晶石吸附剂。然后,分别利用SEM、SEM结合EDS能谱Mapping、BET、XRD和VSM来表征其表面形貌、表面元素占比及分布、比表面积及总孔容积、晶相结构和比饱和磁化特性。并通过固定床探究了卤化钾种类、KI负载量、吸附温度和入口汞浓度对模拟燃煤烟气中汞脱除性能的影响。最后,通过动力学模拟、XPS表征和程序升温脱附实验研究了吸附剂对汞脱除的控制步骤、机制以及汞在吸附剂表面的存在形态。研究结果表明:在相同实验条件下,0.10KX@MCFS对汞的平均脱除效率KI(92.84%)>KBr(88.39%)>KCl(86.61%)。此外,增加KI的负载量、吸附温度和入口汞浓度在一定程度上能够促进改性MCFS的脱汞性能。虽然KI的负载导致了MCFS的磁性能下降,但综合分析得出:0.10KI@MCFS具有一个相对优异的汞脱除性能和饱和磁化强度值(34.0 emu/g)。因此,该研究的这一发现对汞污染排放控制和吸附剂磁回收的实践研究具有重要的参考价值。

关键词：汞 Mn-Co-Fe尖晶石卤化钾浸渍改性饱和磁化强度

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基于光遗传学技术的脑机接口研究进展

中国生物医学工程学报 2024年第2期43卷 204-213页

作者：孟兆阳蒲江波李向宁华中科技大学武汉光电国家研究中心生物医学光子学教育部重点实验室武汉430074 中国医学科学院北京协和医学院生物医学工程研究所天津300192 海南大学生物医学工程学院海南省生物医学工程重点实验室海南三亚572025

脑机接口作为一种大脑和外部设备之间的双向通信系统,在增强脑功能、人机交互和神经康复方面得到了广泛应用。基于光遗传学技术的脑机接口,弥补了电极刺激在生物兼容性、刺激精度与细胞类型特异性上的缺陷,成为神经工程领域的研究热点... 详细信息

脑机接口作为一种大脑和外部设备之间的双向通信系统,在增强脑功能、人机交互和神经康复方面得到了广泛应用。基于光遗传学技术的脑机接口,弥补了电极刺激在生物兼容性、刺激精度与细胞类型特异性上的缺陷,成为神经工程领域的研究热点。综述了光遗传学脑机接口在动物实验中的应用,以及在闭环调控脑区活动、反馈虚拟感觉和脑-脑交互等方面取得的研究进展;介绍了集成化和微型化新型光遗传学接口的研究前沿;总结了光遗传学脑机接口面临的挑战,以及探讨在多模态脑活动监测和脑-机智能等方向的发展前景。

关键词：神经工程脑机接口光遗传学闭环反馈