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基于全局位置迭代PCSS算法的光场PTV气泡跟踪测速方法

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化工进展 2024年第2期43卷 844-854页

作者：王粤孙凯刘艳陈龙朱效宇许传龙东南大学能源与环境学院江苏南京210096 江苏中科能源动力研究中心江苏连云港222000 中国科学院工程热物理研究所江苏连云港222000

光场粒子跟踪测速(PTV)技术能够在单视角条件下重建气液两相流中气泡的三维空间位置,实现气泡运动轨迹的跟踪,为受限空间条件下气泡参数测量提供了解决方案。然而,在气泡浓度较高以及位移量较大的条件下,光场PTV气泡匹配准确率较低,由... 详细信息

光场粒子跟踪测速(PTV)技术能够在单视角条件下重建气液两相流中气泡的三维空间位置,实现气泡运动轨迹的跟踪,为受限空间条件下气泡参数测量提供了解决方案。然而,在气泡浓度较高以及位移量较大的条件下,光场PTV气泡匹配准确率较低,由此导致气泡运动速度场测量结果出现明显的错误矢量。为解决该问题,本文提出了基于全局位置迭代以及极坐标系统相似技术的气泡匹配方法(GPPI-PCSS),通过PCSS匹配方法所获得的气泡三维速度场对单帧图像内所有气泡的位置进行迭代更新,使两帧图像中的气泡位置逐渐重合,由此获得高准确度的气泡匹配结果。通过开展鼓泡床内气泡运动行为光场PTV实验研究,对GPPI-PCSS方法的准确性进行了评价。结果表明:在采样间隔0.5~7ms、空气流量0.15~0.35L/min工况范围内,GPPI-PCSS方法的气泡匹配准确率的平均值为92.65%,分别高于传统PCSS方法的81.38%和松弛方法的84.12%。此外,通过GPPI-PCSS方法所测量得到的气泡最大运动速度范围为38.34~49.87cm/s,与理论计算值一致,由此证明了所提出的GPPI-PCSS方法可以用于光场PTV技术中,在高气泡浓度、大气泡位移条件下获得准确的气泡速度测量结果。

关键词：光场成像粒子跟踪测速气泡位置匹配极坐标系统相似技术全局位置迭代

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灯盏花素对高脂血症模型小鼠血脂水平及肝脏氧化损伤的影响

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辽宁中医杂志 2024年

作者：刘思莹任蓁牛雯颖王雨晴郭婉琴仲丽丽黑龙江农业工程职业学院黑龙江中医药大学附属第一医院黑龙江省中医药大学

目的研究灯盏花素对高脂血症模型小鼠血脂水平及肝脏氧化损伤的保护作用。方法选取70只健康小鼠，随机分为空白组10只和高脂组60只，采用高脂饲料喂养方法建立高脂血症模型小鼠，造模成功后随机分为模型组、辛伐组（辛伐他汀）、益心酮... 详细信息

目的研究灯盏花素对高脂血症模型小鼠血脂水平及肝脏氧化损伤的保护作用。方法选取70只健康小鼠，随机分为空白组10只和高脂组60只，采用高脂饲料喂养方法建立高脂血症模型小鼠，造模成功后随机分为模型组、辛伐组（辛伐他汀）、益心酮组、灯高组（灯盏花素高剂量组）、灯中组（灯盏花素中剂量组）、灯低组（灯盏花素低剂量组），每组10只。模型组及各给药组继续给予高脂饲料，同时给予相应药物治疗，模型组和空白组给予生理盐水，连续干预21d。检测血清血脂指标[甘油三酯（TG）、胆固醇（CHO）、高密度脂蛋白（HDL-C）、低密度脂蛋白（LDL-C）]、炎性因子[白细胞介素6（IL-6)、肿瘤坏死因子（TNF-α）]和肝组织中氧化指标[总超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）、丙二醛（MDA）]的水平；采用透射电镜观察肝组织细胞超微结构变化。结果与空白组比较，模型组TG、CHO、LDL-CH和MDA含量均显著升高（P＜0.05，P＜0.01），HDL-C、IL-6、TNF-α、SOD、GSH-Px含量均显著降低（P＜0.05，P＜0.01）。与模型组比较，辛伐组、灯高、中组TG、CHO、LDL-C含量显著降低（P＜0.05，P＜0.01），HDL-C含量升高（P＜0.05，P＜0.01）。灯高、中剂量组、辛伐组和益心酮组IL-6、TNF-α、MDA含量显著降低（P＜0.05，P＜0.01），灯高、中剂量组SOD和GSH-Px水平显著升高（P＜0.05，P＜0.01），辛伐组GSH-Px水平显著升高（P＜0.05），益心酮组SOD水平显著升高（P＜0.05）。通过透射电镜显示，灯盏花素对肝细胞超微结构均有一定程度的改善作用。结论灯盏花素能够改善高脂血症模型小鼠的血脂水平，抑制炎症因子及氧化应激反应，减轻肝细胞内脂质过氧化损伤，清除自由基，对肝脏有一定的保护作用。

关键词：灯盏花素高脂血症血脂氧化

应用型本科化工导论课程的教学创新设计——以百色学院为例

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云南化工 2024年第5期51卷 184-188页

作者：郭效瑛李知来李勇刚百色学院化学与环境工程学院广西百色533000

针对百色学院当前学生心态和政策环境,对应用型本科化工导论课程的教学目标进行了重新制定,对教学内容和教学方法进行了重塑和及时更新,增加了化工前沿技术与技术发展、化学化工领域挫折与机遇的转化哲学、双碳时代对于化工行业的挑战... 详细信息

针对百色学院当前学生心态和政策环境,对应用型本科化工导论课程的教学目标进行了重新制定,对教学内容和教学方法进行了重塑和及时更新,增加了化工前沿技术与技术发展、化学化工领域挫折与机遇的转化哲学、双碳时代对于化工行业的挑战与机遇,以及化工工业余热回收技术等内容,构建了课后开放式思考题题库引导学生独立思考和跨领域思维,并建立了独特的知识与科技哲学史相统一的课程思政微视频教学形式。整个教学设计在拓宽学生知识面、引导学生跨界思维,同时,使得教学形式多样化,并将重要化工领域的发展变化与未来职业规划相关联,提高了专业学习的方向性和目的性。

关键词：化工导论化学工程化学工艺本科生创新教学设计

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MU10再生混凝土承重砌块力学性能与抗冻性试验研究

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材料导报 2024年第11期38卷 97-103页

作者：齐云鹏王秋生秦力商效瑀北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室北京100124 东北电力大学建筑工程学院吉林吉林132012

为进一步提高废弃混凝土利用率,促进严寒地区应用再生混凝土承重砌块,在分析再生骨料物理性能的基础上,考虑了100%再生粗骨料取代率、水胶比、用水量及粉煤灰掺量的影响,采用正交试验设计了C30再生混凝土配合比来制备MU10再生混凝土承... 详细信息

为进一步提高废弃混凝土利用率,促进严寒地区应用再生混凝土承重砌块,在分析再生骨料物理性能的基础上,考虑了100%再生粗骨料取代率、水胶比、用水量及粉煤灰掺量的影响,采用正交试验设计了C30再生混凝土配合比来制备MU10再生混凝土承重砌块,通过分析MU10再生混凝土承重砌块的力学性能,确定了MU10再生混凝土承重砌块的最佳配合比,利用环境模拟箱验证了MU10再生混凝土承重砌块的抗冻性。结果表明:再生骨料与天然骨料相比表面较粗糙,附着部分旧水泥砂浆,具有低密度,高孔隙率、吸水率和含泥量,压碎指标是天然骨料的两倍左右;MU10再生混凝土承重砌块的最佳配合比为再生粗骨料1 172 kg/m^(3)、天然河砂578 kg/m^(3)、水泥400 kg/m^(3)、粉煤灰100 kg/m^(3)、水150 kg/m^(3),其抗压强度为11.4 MPa,抗折强度为2.1 MPa,可用于承重及有抗震要求的砌体结构;经过50次冻融循环后,MU10再生混凝土承重砌块的质量损失为1.2%、强度损失为18.1%,抗冻性能符合要求,可以作为严寒地区新型墙体材料使用。

关键词：再生骨料再生混凝土承重砌块配合比力学性能抗冻性

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基于误差调制模块的低剂量CT图像去噪

激光与光电子学进展 2024年

作者：赵效荷陈平潘晋孝中北大学数学学院中北大学信息与通信工程学院

针对目前低剂量X射线计算机断层成像（Low dose X-ray computed tomography, LDCT）去噪方法由于显著降低电离辐射剂量，导致图像质量下降的问题。本文提出一种改进U-Net的扩散模型，在U-Net网络的基础上，引入误差调制模块，解决了采... 详细信息

针对目前低剂量X射线计算机断层成像（Low dose X-ray computed tomography, LDCT）去噪方法由于显著降低电离辐射剂量，导致图像质量下降的问题。本文提出一种改进U-Net的扩散模型，在U-Net网络的基础上，引入误差调制模块，解决了采样过程中的误差累积问题。同时提出复合损失函数，该函数结合了L1损失、对抗损失和自监督多尺度感知损失。这一复合损失函数的设计旨在同时抑制图像噪声和保留细节，进而克服过度平滑现象。实验结果表明，本文所提出的算法峰值信噪比提高1.36dB，结构相似度提高0.02，有效抑制噪声的同时，还能够更好地保留图像细节。

关键词：低剂量CT 图像去噪扩散模型 U-Net

抗扰动跨场景多光谱成像彩绘文物颜料分类方法

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激光与光电子学进展 2024年第18期61卷 1-20页

作者：郭阮昭王可王慧琴王展甄刚李源李嘉琛西安建筑科技大学信息与控制工程学院陕西省文物保护研究院西安博物院

受到文物保护现场的环境限制，大面积彩绘文物无法一次成像获取完整的数据，利用多组分镜头成像可以获得完整的高空间分辨率多光谱数据。但分镜头成像过程中的光照不均匀、光谱噪声等干扰会造成在光谱维度的数据偏移，导致颜料分类精度... 详细信息

受到文物保护现场的环境限制，大面积彩绘文物无法一次成像获取完整的数据，利用多组分镜头成像可以获得完整的高空间分辨率多光谱数据。但分镜头成像过程中的光照不均匀、光谱噪声等干扰会造成在光谱维度的数据偏移，导致颜料分类精度下降。针对该问题，提出了一种抗光谱扰动的跨场景多光谱成像彩绘文物颜料分类方法。首先基于尺度不变特征提取相邻分镜头图像的重叠区域，并利用直方图规定化方法以重叠区域灰度均值为基准消除光谱偏移；通过深度编解码器提取空谱特征并随机化生成可变的空谱信息，使其具有跨场景的域移位属性；引入光谱通道注意力机制增强模型对关键通道的响应能力；最后利用对抗学习策略优化生成器，增强模型泛化能力。实验结果表明：在模拟与真实壁画数据集的实验中，利用抗光谱扰动数据的算法总体分类精度平均提高4.13%,Kappa系数平均提高5.65%；在跨场景彩绘文物颜料分类实验中，颜料总体分类精度提高了4.01%,Kappa系数提高3.16%。

关键词：光谱学多光谱成像颜料分类跨场景光谱扰动

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气力辅助充种式花生精量排种器设计与试验

农业机械学报 2024年第3期55卷 64-74页

作者：郭鹏郑效帅王东伟侯加林赵壮山东农业大学机械与电子工程学院泰安271018 黄三角智能农机装备产业研究院东营257300 青岛农业大学机电工程学院青岛266109

针对花生播种向精准、高速方向发展过程中高速作业状态下花生种子充种效果差的问题,设计了一种气力辅助充种式花生精量排种器,重点设计了排种器排种盘结构和气力辅助充种结构。针对颗粒尺寸大、质量大的花生种子,通过对花生种子在排种... 详细信息

针对花生播种向精准、高速方向发展过程中高速作业状态下花生种子充种效果差的问题,设计了一种气力辅助充种式花生精量排种器,重点设计了排种器排种盘结构和气力辅助充种结构。针对颗粒尺寸大、质量大的花生种子,通过对花生种子在排种器中堆积现象与充种时间进行分析,得出花生高速排种充种过程需增强充种性能,从而提高充种效率。通过对花生种子进行充种原理分析,阐明花生种子充种过程中种子与排种器的运动关系与受力关系,分析充种过程影响因素。通过设计带有导种槽的排种盘和带有辅助吹种型孔的辅助充种结构,分析计算排种盘吸种孔、导种槽的关键结构参数以及辅助吹种型孔参数与排列方式。以充种合格率和充种漏充率为指标,进行三因素三水平组合试验,对试验结果进行多元回归分析,以最优目标进行优化,确定排种盘最佳参数组合为排种器吸种负压5.156 kPa、花生高速播种机前进速度8.007 km/h、扰动吹种正压1.149 kPa,此时,花生充种合格率为95.84%、漏充率为4.06%,能够实现花生种子有效充种。

关键词：花生气力式排种器导种槽

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基于环状构象两性离子聚合物的抗粘附/光热杀菌表面性能分析

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分析化学 2024年第5期52卷 717-724页

作者：夏效禹张光宇苏朝晖中国科学院长春应用化学研究所高分子物理与化学国家重点实验室中国科学技术大学应用化学与工程学院

耐药细菌附着在医疗器械表面易引起感染，对公众健康造成严重威胁，因此，研发长效抗粘附与杀菌表面具有重要的意义。本研究在玻璃基底表面顺序沉积聚多巴胺(PDA)、银纳米粒子(AgNPs)和PDA，然后在PDA表面接枝环状构象的聚磺酸甜菜碱(PS... 详细信息

耐药细菌附着在医疗器械表面易引起感染，对公众健康造成严重威胁，因此，研发长效抗粘附与杀菌表面具有重要的意义。本研究在玻璃基底表面顺序沉积聚多巴胺(PDA)、银纳米粒子(AgNPs)和PDA，然后在PDA表面接枝环状构象的聚磺酸甜菜碱(PSBMA)，构建了具有抗粘附与光热杀菌作用的双重抗菌涂层PAP-PSBMA-loop。该涂层具有两性离子聚合物表面优良的抗污能力和PDA与AgNPs良好的光热转化能力，在近红外光辐照下显示出优异的抗细菌粘附与杀菌性能，与细菌共孵育7 d后，表面的细菌覆盖率仅为1.7%，有效地阻止了生物被膜的形成，在光照下可杀灭99%以上的表面细菌。

关键词：光热杀菌抗菌表面环状构象抗污涂层银纳米粒子

高磷诱导下肢血管平滑肌细胞成骨分化关键差异表达基因筛选及验证

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吉林大学学报（医学版） 2024年第3期50卷 620-627页

作者：倪英群杨矛杨迪郭呈林朱文君俞雅琴卢芹骆金芝吴春琴方朝晖安徽中医药大学第一附属医院内分泌科安徽合肥230031 安徽省中医药科学院中医药防治糖尿病研究所安徽合肥230031 安徽中医药大学新安医学教育部重点实验室安徽合肥230038 安徽中医药大学研究生院安徽合肥230038

目的:采用mRNA高通量测序技术筛选高磷诱导下肢血管平滑肌细胞(VSMCs)钙化差异表达基因(DEGs),分析VSMCs钙化的关键基因及信号通路。方法:将人VSMCs分为对照组和模型组,模型组细胞中加入高磷培养基,对照组细胞采用含10%胎牛血清的DMEM... 详细信息

目的:采用mRNA高通量测序技术筛选高磷诱导下肢血管平滑肌细胞(VSMCs)钙化差异表达基因(DEGs),分析VSMCs钙化的关键基因及信号通路。方法:将人VSMCs分为对照组和模型组,模型组细胞中加入高磷培养基,对照组细胞采用含10%胎牛血清的DMEM培养基于相同条件下培养。调整2组稳定转染VSMCs的状态,培养12 d,倒置显微镜下观察细胞形态表现并拍照。采用Hisat2软件筛选DEGs,采用Stringtie软件从生物过程(BP)、分子功能(MF)和细胞成分(CC)3个方面进行基因本体论(GO)功能和京都基因与基因组百科全书(KEGG)信号通路富集分析。Von Kossa染色法观察各组细胞钙化情况,实时荧光定量PCR(RT-qPCR)法检测2组细胞中碱性磷酸酶(ALP)、骨形态发生蛋白2(BMP2)、α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)、肿瘤蛋白53(Tp53)、谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)、铁蛋白轻链1(Ftl1)和糖基磷脂酰肌醇特异性磷脂酶D1(GPLD1)mRNA表达水平。结果:与对照组比较,模型组共2 524个DEGs,其中1 368个DEGs表达上调,1 156个DEGs表达下调;2组细胞DEGs聚类分离明显。GO功能和KEGG信号通路富集分析表达上调的DEGs主要参与微管细胞骨架组织的调节、细胞极性、蛋白质定位和细胞周期调控等BP,构建细胞膜部分、微管组织、染色体和着丝粒区等CC,发挥与磷脂酰肌醇磷酸盐、 Rho鸟苷酸三磷酸酶(GTPase)蛋白结合、参与跨膜转运和调节蛋白激酶活性等MF;表达下调的DEGs主要参与细胞质翻译、蛋白质膜定位、mRNA代谢和蛋白质内质网定位等BP,构建核糖体亚单位、细胞膜和自噬体等CC,发挥与单链DNA、核糖核蛋白复合物、生长因子结合、调节蛋白激酶活性和催化作用等MF。差异表达上调的基因富集7条信号通路,其中最为显著的是糖基磷脂酰肌醇(GPI)锚定的生物合成;差异表达下调的基因富集18条信号通路,其中最为显著的是铁死亡。RT-qPCR法,与对照组比较,模型组细胞中GPX4、Ftl1和Tp53 mRNA表达水平明显降低(P<0.01),GPLD1 mRNA表达水平明显升高(P<0.01);与对照组比较,模型组细胞中α-SMA mRNA表达水平明显降低(P<0.01),ALP和BMP2 mRNA表达水平明显升高(P<0.01)。结论:钙化的VSMCs与正常细胞存在DEGs,铁死亡和GPI锚定的生物合成信号途径是高磷诱导下肢VSMCs钙化的关键信号通路,主要由GPX4、Ftl1、Tp53和GPLD1共同介导完成。

关键词：血管平滑肌细胞成骨分化细胞钙化 mRNA测序铁死亡

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