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医用球头铣刀骨铣削参数建模优化与振动分析

医用球头铣刀骨铣削参数建模优化与振动分析

作者：郑晨玲山东科技大学

学位级别：硕士

生物医学工程与机械工程结合十分紧密,很多传统的机械加工方法已被广泛应用于手术医疗等方面,而如今对骨铣削过程中铣削参数对于骨的力热损伤影响的研究较少。为了减少切除过程中骨组织的损伤,本文采用理论分析与实验相结合的方法展开... 详细信息

生物医学工程与机械工程结合十分紧密,很多传统的机械加工方法已被广泛应用于手术医疗等方面,而如今对骨铣削过程中铣削参数对于骨的力热损伤影响的研究较少。为了减少切除过程中骨组织的损伤,本文采用理论分析与实验相结合的方法展开对骨铣削相关问题的研究,探究采用医用球头铣刀进行骨铣削时,骨骼铣削力和表面铣削温度与铣削参数相应的关系,基于实验对其进行了预测建模,并对其有效参数进行了敏感性分析与多目标优化,此外还对骨铣削过程进行振动分析,探究铣削参数与铣削颤振之间的关系。针对骨骼铣削问题展开理论分析,以机械加工领域的铣削理论为基础,阐述了骨骼各向异性的宏观材质力学特性,从单个铣削刃切削微元角度出发,建立了球头铣刀切削微元切削模型,推导出球头铣刀切削微元切削力公式,得出单个切削微元切削力与铣削参数之间的关系;建立了球头铣刀铣削时的热流密度模型和球头铣刀铣削区域温度模型,得出骨骼铣削表面最高温度与铣削参数的关系,其他条件一定时,铣削力随球头铣刀主轴转速的增大而下降,随进给速度与铣削深度的增加而增大,铣削表面温度值随主轴转速与铣削深度的增加而升高,随进给速度的增加而下降,为我们后续的研究工作提供了理论支撑。基于中心复合设计方法设计了骨铣削实验方案,利用Design-Expert软件基于球头铣刀在骨铣削不同区域不同铣削模式下采集的铣削力与最高铣削温度数据,采用响应面法建立铣削力与温度关于切削参数的预测模型,以响应面图直观反映铣削力和温度响应与影响因子（铣削参数）之间的关系;采用Sobol方法分析铣削力和温度预测模型参数的敏感性,以此阐明和定量分析输入铣削参数对输出铣削力和铣削温度的影响程度;基于Derringer满意度函数法对铣削力和铣削温度预测模型进行多目标同时优化,通过优化找到最佳的铣削参数,使铣削力在没有骨组织热损伤的温度范围内最小,为实际手术中优化铣削过程参数,减少骨的力热损伤,提高铣削质量奠定基础。对铣削过程中再生型颤振机理进行了简要的说明,建立了医用球头铣刀的骨铣削再生型颤振动态铣削模型,求解其稳定域获得了骨铣削稳定性叶瓣图,根据不同切削参数下的叶瓣图探究了切削参数对骨铣削稳定性的影响作用,对骨铣削过程颤振抑制措施进行了讨论,在加工前应对铣削参数进行优化,适当提高主轴的转速范围,降低进给速度与铣削深度来抑制骨铣削中的颤振,提高骨铣削的稳定性。在对骨骼铣削力与铣削温度进行理论分析和预测的基础上,基于不同切削模式在猪股骨样本的皮质骨、松质骨区域进行铣削,使用力传感器和热电偶完成在不同铣削参数组合条件下的最大铣削力和最高铣削温度的采集实验;之后通过对比分析骨铣削力与温度的理论分析值、模型预测值及实验值随铣削参数的变化,发现三者趋势基本一致,除此之外,皮质骨区域的铣削力与温度比松质骨区域要大一些,且在皮质骨区域垂直切削模式下的铣削力与温度较其他切削模式下大一些,验证了建立的铣削力与温度理论模型以及预测模型的准确性;利用铣削力和温度预测模型的优化结果设定输入铣削参数,在皮质骨、松质骨区域完成了猪股骨样本铣削实验,将实验结果与预测模型优化结果进行对比,验证了铣削力和温度预测模型优化方法和结果的有效性。

关键词：医用球头铣刀骨铣削切削力与温度预测模型敏感性分析多目标优化振动分析

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配电网高容错故障区段定位方法研究

配电网高容错故障区段定位方法研究

作者：郑晨玲华南理工大学

学位级别：硕士

近年来,我国的电力发展规划明确要求电网的投资重点向配电网转移,工作重心放在优化配电网网架结构,增强系统智能化水平;促进可再生能源发展,满足分布式电源消纳的需求;持续提高供电质量,保障人民的正常用电。配电网作为直接面向用户供... 详细信息

近年来,我国的电力发展规划明确要求电网的投资重点向配电网转移,工作重心放在优化配电网网架结构,增强系统智能化水平;促进可再生能源发展,满足分布式电源消纳的需求;持续提高供电质量,保障人民的正常用电。配电网作为直接面向用户供电的重要基础设施,与广大人民群众的生产生活息息相关。全面提高配电网智能化水平,增强其运行的安全性、稳定性成为当前的研究重点。为此,本文开展了以下工作:本文首先对分布式馈线自动化的控制模式进行了深入分析,并在此基础上结合分布式馈线自动化的操作特性,提出了一种适应配电网拓扑结构动态变化的识别和存储方案。在该方案中,馈线终端单元(Feeder Terminal Unit,FTU)通过对等通信网络进行信息交互,识别、获取相邻上下游FTU的拓扑信息,结合自身拓扑信息构成局部拓扑信息并存储。该方案不受配电网规模的限制,具有较好的灵活性,任意局部配电网拓扑结构改变时,只需相关FTU重新上电识别即可。除拓扑识别技术外,准确的故障区段定位也是配电自动化的关键技术之一。考虑到分布式控制系统中各FTU具有独立决策能力,本文借鉴拜占庭将军问题中的容错原理,以通信次数换取信任,建立了代数形式下的馈线状态与电流越限信息之间的因果关系模型,利用决策信息找出可能故障区段。该方案从实现原理上排除了电流越限信息漏报的影响,但对于误动这一畸变现象的容错性能较差。为解决这一问题,本文引入贝叶斯概率模型对可能故障区段进行评价,利用后验概率找出最能解释电流越限信息的故障区段。该方法的优点在于:避免了集中式故障定位受限于信息传输距离和主站的信息处理能力的问题,且对于含T型耦合节点的复杂配电网,本文提出的故障区段定位算法能够实现单重或多重故障区段的准确辨识。针对逆变型分布式电源(Inverter-Interfaced Distributed Generation,IIDG)高渗透率的配电网,本文在研究IIDG控制特性和故障特性的基础上,建立了计及IIDG控制策略的数学等值模型,提出了一种基于计算故障电流的新型纵联保护方案。该方案只需利用母线电压求解注入母线的计算故障电流,以注入母线的计算故障电流之和不为零为判据,找出故障母线,定位故障区段,判别故障类型。该方案从保护原理上消除了IIDG并网容量、接入位置的影响,既适用于分布式控制系统,也适用于传统集中式控制系统配电网。仿真结果表明,该方案能准确定位故障区段,且具有较强的耐受过渡电阻能力。

关键词：分布式馈线自动化拜占庭将军问题贝叶斯概率模型保护原理

逆变型分布式电源接入对电压时间型馈线自动化的影响分析

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电力系统保护与控制 2020年第1期48卷 112-116页

作者：郑晨玲朱革兰兰金晨李松奕华南理工大学电力学院

因其在经济效益和环境效益上的突出表现,逆变型分布式电源(Inverter Interfaced Distriuted Generation,IIDG)在配电网中得到广泛应用。IIDG的接入使得配电网变成一个多电源供电的复杂网络,潮流的双向流动将导致基于单向潮流设计的馈线... 详细信息

因其在经济效益和环境效益上的突出表现,逆变型分布式电源(Inverter Interfaced Distriuted Generation,IIDG)在配电网中得到广泛应用。IIDG的接入使得配电网变成一个多电源供电的复杂网络,潮流的双向流动将导致基于单向潮流设计的馈线自动化性能下降,无法及时隔离故障、恢复供电。针对目前广泛应用在架空线路上的电压时间型馈线自动化模式,分别从IIDG准入容量、反孤岛保护和重合闸延时时间的配合两个方面详细分析了IIDG接入对其动作逻辑的影响,提出了一种适应IIDG接入的电压时间型馈线自动化方案,并进行仿真验证。仿真结果表明,当IIDG的接入容量不超过其准入容量时,出口断路器的动作灵敏性不受影响,且设置重合闸延时时间与反孤岛保护相配合,能够避免非同期合闸,自动化开关仍能按照原动作逻辑隔离故障和恢复非故障区域供电。

关键词：逆变型分布式电源双向流动电压时间型准入容量反孤岛保护

基于虚拟RC控制的直流微网多恒功率负载并联谐振抑制策略

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高电压技术 2019年第10期45卷 3173-3181页

作者：黄森年韩博文朱革兰郑晨玲王钢广东粤港供水有限公司深圳518000 华南理工大学电力学院广州510641 广东电网有限责任公司电力科学研究院广州510080

为改善电能质量,直流微网中的恒功率负载(CPL)通常配置独立LC滤波器,但参数相近的弱阻尼滤波器并联容易导致LC并联谐振,进而引起CPL输入电压失稳。为此,从直流微网小信号阻抗模型出发,通过推导振荡频率下的降阶电路,揭示了LC并联谐振机... 详细信息

为改善电能质量,直流微网中的恒功率负载(CPL)通常配置独立LC滤波器,但参数相近的弱阻尼滤波器并联容易导致LC并联谐振,进而引起CPL输入电压失稳。为此,从直流微网小信号阻抗模型出发,通过推导振荡频率下的降阶电路,揭示了LC并联谐振机理,并分析了滤波器参数差异对LC并联谐振的影响。在此基础上,提出了CPL变换器的虚拟RC控制及其控制参数配置方法,该控制在电流环中附加虚拟RC环节电流来抑制LC并联谐振。最后,在MATLAB/Simulink验证了滤波器参数差异的影响及虚拟RC控制有效性。仿真结果表明,虚拟RC控制在无需增加额外元件前提下,能够近似实现并联电阻电容阻尼的效果。采用所提的控制参数配置方法取虚拟电阻电容为1.38Ω和480μF后,该控制能够在0.2 s内快速抑制LC并联谐振。

关键词：直流微网 LC并联谐振:降阶电路滤波器参数差异虚拟RC控制控制参数配置

基于配电网电流保护约束的分布式光伏电源容量分析

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电工技术学报 2019年第S02期34卷 629-636页

作者：邓景松王英民孙迪飞晏寒婷郑晨玲广东电网有限责任公司惠州供电局惠州516003 广州市奔流电力科技有限公司广州510640

10kV配电网保护大多数采用阶段式的过电流保护,但分布式电源的接入使配电网从单电源网变成多电源的复杂网络,各设备之间的电流保护整定配合变得相当复杂,降低了配电网供电可靠性。在不增加配电网设备前提下,以配电网阶段式电流保护整定... 详细信息

10kV配电网保护大多数采用阶段式的过电流保护,但分布式电源的接入使配电网从单电源网变成多电源的复杂网络,各设备之间的电流保护整定配合变得相当复杂,降低了配电网供电可靠性。在不增加配电网设备前提下,以配电网阶段式电流保护整定值为约束,满足配电网电流保护的选择性、灵敏性和可靠性要求,先建立了逆变型分布式电源的模型,分析逆变型分布式电源(IIDG)的接入对配电网电流分布以及发生故障时对保护动作的影响,对不同接入位置的分布式光伏容量的极限值进行求解和仿真分析。在短路电流迭代计算时考虑了分布式电源的低电压穿越特性,对并网点故障电压与IIDG提供的故障电流之间存在的非线性关系进行修正,直到迭代所得故障后并网点电压收敛。

关键词：逆变型分布式电源低电压穿越短路计算电流保护

逆变型分布式电源接入对就地型馈线保护的影响分析

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发电技术 2021年第1期42卷 115-121页

作者：邓景松王英民孙迪飞郑晨玲晏寒婷高小镜广东电网有限责任公司惠州供电局广东省惠州市516003 广州市奔流电力科技有限公司广东省广州市510640

逆变型分布式电源(inverter interfaced distriuted generation,IIDG)因在经济效益和环境效益上的突出表现,在配电网中得到广泛应用。IIDG的接入使得配电网变成一个多电源供电的复杂网络,潮流的双向流动可能导致基于单向潮流设计的馈线... 详细信息

逆变型分布式电源(inverter interfaced distriuted generation,IIDG)因在经济效益和环境效益上的突出表现,在配电网中得到广泛应用。IIDG的接入使得配电网变成一个多电源供电的复杂网络,潮流的双向流动可能导致基于单向潮流设计的馈线自动化性能下降,无法及时隔离故障、恢复供电。针对目前应用在架空线路上的2种典型馈线自动化实现模式:电压时间型馈线自动化和电流级差型馈线自动化,分别论述其工作原理,再结合IIDG的工作方式,详细分析了IIDG接入对在各馈线自动化模式下实现故障隔离以及非故障区域供电动作逻辑的影响,提出减小IIDG影响的解决方案,最后对其进行仿真验证。

关键词：逆变型分布式电源(IIDG) 双向流动馈线自动化电压时间型电流级差型

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人与自然生命共同体理念的实践路径研究

生态经济 2025年第01期 230-231页

作者：沈甜玲华东理工大学马克思主义学院

人与自然生命共同体理念是新时代生态文明建设的重要理论指导，体现了人类与自然相互依存、和谐共生的根本关系。这一理念不仅是对传统发展观的深刻反思，更是为全球生态治理提供的中国智慧和中国方案。在当前全球生态环境问题日益严峻...

人与自然生命共同体理念是新时代生态文明建设的重要理论指导，体现了人类与自然相互依存、和谐共生的根本关系。这一理念不仅是对传统发展观的深刻反思，更是为全球生态治理提供的中国智慧和中国方案。在当前全球生态环境问题日益严峻的背景下，气候变化、生物多样性减少、资源过度消耗等问题正威胁着地球的可持续发展，迫切需要一种新的发展模式与思维方式来应对。

关键词：

毛蕊花糖苷抑制Erastin诱导的多巴胺能神经细胞系MN9D细胞铁死亡

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中国组织工程研究 2025年第7期29卷 1408-1413页

作者：张明洋杨新玲新疆医科大学第二附属医院新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市830028

背景:近年越来越多的研究证实多巴胺能神经元细胞铁死亡参与了帕金森病的发病,毛蕊花糖苷目前被证实具有抗氧化、抗炎和神经保护作用。目的:探讨毛蕊花糖苷对Erastin诱导的MN9D细胞铁死亡的保护效果及作用机制。方法:以MN9D细胞为研究对... 详细信息

背景:近年越来越多的研究证实多巴胺能神经元细胞铁死亡参与了帕金森病的发病,毛蕊花糖苷目前被证实具有抗氧化、抗炎和神经保护作用。目的:探讨毛蕊花糖苷对Erastin诱导的MN9D细胞铁死亡的保护效果及作用机制。方法:以MN9D细胞为研究对象,分为对照组、模型组(20μmol/L Erastin组)、Erastin+1μg/mL毛蕊花糖苷组、Erastin+5μg/mL毛蕊花糖苷组、Erastin+10μg/mL毛蕊花糖苷组。MN9D细胞在CO_(2)恒温培养箱中培养24 h,然后用不同质量浓度毛蕊花糖苷预处理8 h,再加入20μmol/L Erastin诱导24 h后,采用ELISA法检测还原型谷胱甘肽、超氧化物歧化酶、总铁离子、丙二醛水平,免疫组织化学法检测酪氨酸羟化酶的表达,Western blot法检测酪氨酸羟化酶、核因子红细胞-2相关因子2、血红素加氧酶1、谷胱甘肽过氧化物酶4蛋白表达。结果与结论:(1)与对照组相比,模型组还原型谷胱甘肽、超氧化物歧化酶水平明显减少(P<0.05),丙二醛和总铁离子水平明显增加(P<0.05);与模型组相比,毛蕊花糖苷1,5,10μg/mL组还原型谷胱甘肽、超氧化物歧化酶水平明显增加(P<0.05),丙二醛和总铁离子水平明减少(P<0.05);(2)与对照组相比,模型组酪氨酸羟化酶阳性细胞面积明显减少(P<0.05);与模型组相比,毛蕊花糖苷1,5,10μg/mL组酪氨酸羟化酶阳性细胞面积明显增加(P<0.05);(3)与对照组相比,模型组酪氨酸羟化酶、核因子红细胞-2相关因子2、血红素加氧酶1、谷胱甘肽过氧化物酶4的蛋白表达明显减少(P<0.05);与模型组相比,毛蕊花糖苷1,5,10μg/mL组酪氨酸羟化酶、核因子红细胞-2相关因子2、血红素加氧酶1、谷胱甘肽过氧化物酶4的蛋白表达明显增加(P<0.05)。结果提示:毛蕊花糖苷对Erastin诱导的MN9D细胞铁死亡具有明显的抑制作用,其机制可能通过作用于核因子红细胞-2相关因子2/血红素加氧酶1/谷胱甘肽过氧化物酶4通路实现的。

关键词：毛蕊花糖苷 Erastin MN9D细胞铁死亡核因子红细胞-2相关因子2 血红素加氧酶1 谷胱甘肽过氧化物酶4

班主任应对青少年非自杀性自伤行为的多维干预策略

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中小学心理健康教育 2025年第1期 67-69页

作者：戴佳玲南京航空航天大学苏州附属中学苏州215122

青少年非自杀性自伤(Non-Suicidal Self-Injury,NSSI)是一种常见、高发且高度复杂的行为,这种自伤被部分青少年作为处理情绪、进行社会性求助的途径。班主任因为工作性质,平日里与学生接触多,和学生关系较亲密,是学校心理健康防护系统... 详细信息

青少年非自杀性自伤(Non-Suicidal Self-Injury,NSSI)是一种常见、高发且高度复杂的行为,这种自伤被部分青少年作为处理情绪、进行社会性求助的途径。班主任因为工作性质,平日里与学生接触多,和学生关系较亲密,是学校心理健康防护系统中的骨干力量,科学认知青少年非自杀性自伤的原因,有效识别学生非自杀性自伤行为的表现,了解校园非自杀性自伤行为的处理程序和应对策略,对早期发现和预防校园危机事件有重要意义。

关键词：班主任青少年非自杀性自伤应对策略