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基于肠道菌群测序和粪便代谢组学的荆防颗粒保护急性肺损伤机制研究

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中国中药杂志 2024年第7期49卷 1915-1923页

作者：肖贺孙兴旭孙成宏王恩力王现珍姚景春鲁南制药集团股份有限公司经方与现代中药融合创新全国重点实验室山东临沂276006 鲁南制药集团股份有限公司新药药理中心山东临沂273400 广东药科大学广东广州510006

为了阐明荆防颗粒治疗急性肺损伤的效果及作用机制,并考察荆防颗粒对急性肺损伤粪便内源性代谢物代谢紊乱和肠道菌群稳态的调控作用,将小鼠随机分为假手术组、模型组、荆防颗粒组,造模后持续给药6 d。利用超高效液相色谱-四极杆/静电场... 详细信息

为了阐明荆防颗粒治疗急性肺损伤的效果及作用机制,并考察荆防颗粒对急性肺损伤粪便内源性代谢物代谢紊乱和肠道菌群稳态的调控作用,将小鼠随机分为假手术组、模型组、荆防颗粒组,造模后持续给药6 d。利用超高效液相色谱-四极杆/静电场轨道阱高分辨质谱联用仪(UHPLC-HESI-QE-Orbitrap-MS/MS)代谢组学技术和16S rRNA高通量测序技术,测定小鼠肠道中内源性小分子物质和肠道菌群的变化,并寻找出潜在的生物标志物。结果显示,荆防颗粒可以对11个生物标志物L-谷氨酸、琥珀酸、花生四烯酸、亚油酸、亚麻酸、苯丙氨酸、鞘氨醇、丁酸、丙酮酸、色氨酸、棕榈酸进行调控。对这11个生物标志物通过在线软件MetaboAnalyst进行代谢通路分析,得到潜在的主要代谢通路,其中共有10条代谢通路与荆防颗粒治疗急性肺损伤密切相关,包括丙氨酸、天门冬氨酸和谷氨酸代谢,氨基酰基tRNA生物合成,三羧酸循环,乙醛酸及二羧酸代谢,精氨酸和脯氨酸代谢,亚油酸和亚麻酸代谢,氮代谢,谷氨酰胺和D-谷氨酸代谢,苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸的生物合成,苯丙氨酸代谢。肠道菌群结果显示显著性差异菌主要有Bacteroides、Akkermansia、Lachnospiraceae_NK4A136_group、Lachnoclostridium和Klebsiella。Spearman分析证实,Akkermansia、Lachnospiraceae_NK4A136_group与琥珀酸、花生四烯酸、亚麻酸、亚油酸、丁酸、丙酮酸丰度呈显著正相关;Bacteroides、Klebsiella、Lachnoclostridium与L-谷氨酸、苯丙氨酸、鞘氨醇丰度呈显著正相关。以上结果表明荆防颗粒治疗急性肺损伤作用是通过改善急性肺损伤小鼠肠道菌群失调,与平衡丙氨酸、天门冬氨酸和谷氨酸代谢,氨基酰基tRNA生物合成,三羧酸循环,苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸的生物合成,亚油酸代谢等通路来实现的。

关键词：荆防颗粒急性肺损伤代谢组学肠道菌群代谢通路

基于“虚气留滞”理论探讨泛血管疾病的发病机制

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北京中医药大学学报 2024年第7期47卷 983-988页

作者：张思祥刘政赵友民李雨函李奕萱王颖蕊张沁雨山东中医药大学济南250013 山东中医药大学附属医院

泛血管医学是一门以动脉粥样硬化疾病为重点、以多学科整合为理念的新兴学科,强调从机体结构和功能的整体出发去探索疾病的发生发展机制。目前,泛血管疾病基本病机体系尚待完善。泛血管理念与中医学注重整体观的思想高度契合。诸气虚损... 详细信息

泛血管医学是一门以动脉粥样硬化疾病为重点、以多学科整合为理念的新兴学科,强调从机体结构和功能的整体出发去探索疾病的发生发展机制。目前,泛血管疾病基本病机体系尚待完善。泛血管理念与中医学注重整体观的思想高度契合。诸气虚损为泛血管疾病的发病之本,痰浊、血瘀、水湿等有形之邪留滞脉络为发病之标,故其病机可高度概括为“虚气留滞”,因虚而滞,阻滞脉络,因滞虚甚,损及脉道,故发为病。本文基于“虚气留滞”理论,以泛血管疾病内皮细胞功能失调为切入点,认为内皮细胞免疫功能低下为泛血管疾病的始动因素,微炎症状态广泛持续存在为泛血管疾病的病机关键。

关键词：泛血管疾病虚气留滞内皮细胞免疫功能微炎症状态

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基于阴离子交换膜电解水的离聚物研究进展

材料导报 2024年第8期38卷 24-34页

作者：赵涔凯邹杰鑫王旻李思明赵微张时林滕珏瑾王艳皎吴明铂胡涵李亚伟中国石油大学(华东)化学化工学院重质油国家重点实验室山东青岛266580 青岛海尔智能技术研发有限公司山东青岛266101 山西大学化学化工学院太原030006 能量转换与储存材料山西省重点实验室太原030006

在能源日益匮乏的今天,氢能作为一种可再生、绿色环保的新型能源成为全球节能降碳的重要载体。传统的碱水电解(Alkaline water electrolysis,AWE)制氢要求较高pH的碱液作为电解液,而且只能在低电流密度下工作;质子交换膜电解水(Proton e... 详细信息

在能源日益匮乏的今天,氢能作为一种可再生、绿色环保的新型能源成为全球节能降碳的重要载体。传统的碱水电解(Alkaline water electrolysis,AWE)制氢要求较高pH的碱液作为电解液,而且只能在低电流密度下工作;质子交换膜电解水(Proton exchange membrane water electrolysis,PEMWE)制氢技术具有电流密度大、效率高的特点,被人们视为最有前景的电解水制氢技术,但是其昂贵的催化剂以及所需的高耐酸性部件成为制约PEMWE发展的重要因素。阴离子交换膜电解水(Anion exchange membrane water electrolysis,AEMWE)作为一种新兴的技术,可以实现低成本“绿氢”制备。相较于AWE,AEMWE避免了高浓度碱液的循环;相较于PEMWE,AEMWE则具有成本低、腐蚀性低等优势。离聚物作为关键部件膜电极(Membrane electrode assembly,MEA)中三相界面(Triple phase boundary,TPB)的重要组成部分,对AEMWE内部催化作用和水管理能力起着重要作用。本文首先围绕AEMWE技术原理和离聚物在AEMWE中的作用进行了概述,随后对常见的不同种类的阴离子离聚物结构及特点进行了总结,最后从结构、含量以及添加剂调控三种调控策略入手,针对如何调控离聚物以达到更加优异的电解性能进行了具体的分析总结。

关键词：阴离子交换膜电解水离聚物三相界面调控策略

基于多源数据的巢湖蓝藻水华时空分布及驱动因素分析

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环境科学 2024年第5期45卷 2694-2706页

作者：金晓龙邓学良戴睿徐倩倩吴月范裕祥合肥市气象局合肥230041

富营养化和有害藻类水华暴发是全世界淡水湖泊共同面临的生态环境问题之一.巢湖作为典型的内陆淡水湖泊,其富营养化水平和蓝藻水华暴发面积常年居高不下,且在各湖区表现为一定的时空分布差异.为认识和了解不同阶段巢湖蓝藻水华发生和发... 详细信息

富营养化和有害藻类水华暴发是全世界淡水湖泊共同面临的生态环境问题之一.巢湖作为典型的内陆淡水湖泊,其富营养化水平和蓝藻水华暴发面积常年居高不下,且在各湖区表现为一定的时空分布差异.为认识和了解不同阶段巢湖蓝藻水华发生和发展基本规律,利用巢湖水上综合观测平台和卫星遥感等多源数据,获得2015~2020年水体中藻密度和水华面积的时空分布信息,并采用基于增强回归树的机器学习算法,定量评估不同阶段各环境因子对蓝藻水华影响的重要程度及相互作用关系.结果表明:(1)巢湖蓝藻水华表现出较大的季节变化特征,蓝藻细胞在春季开始复苏,主要在巢湖西半湖和沿岸地区形成轻度水华,水体藻密度在夏、秋季达到最大,该季节发生中等程度以上的水华频率较高.(2)非暴发期间,巢湖藻密度变化受物理和化学因素影响较大,二者对解释藻密度方差变化的贡献率可达80.3%,水体中高浓度溶解氧、弱碱性pH值(7.2~7.6)和适宜水温(3℃)是藻类细胞生长繁殖的有利环境条件,巢湖蓝藻水华首次暴发一般在气温稳定通过7℃初日11 d前后出现.(3)暴发期内,巢湖蓝藻水华发生主要受藻类生物量和气象条件的综合影响,气温、藻密度、日照时数和风速的累计贡献率为95%,各因子均存在一个有利于蓝藻水华发生的最适区间.多因子交互作用分析结果显示,在水体藻密度大、气温适宜和微风的综合作用下,巢湖蓝藻水华发生概率较高.上述研究成果分析和揭示了不同阶段巢湖蓝藻水华的时空分布特征及其主导影响因子,可为巢湖蓝藻水华防控和预测、预警提供科学依据.

关键词：蓝藻水华时空变化巢湖影响因素驱动分析

基于弹簧-磁流变阻尼器的拉索攀爬机器人减振机构及控制方法

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机械工程学报 2024年第8期60卷 384-395页

作者：徐丰羽马凯威宋巨龙范保杰武新军南京邮电大学自动化学院南京210023 华中科技大学机械科学与工程学院武汉430074

拉索攀爬机器人在运行过程中受振动的影响,会出现打滑等爬升不稳定现象。为解决这一问题,首先,针对典型拉索攀爬机器人系统进行试验,分析振动环境下导致机器人速度波动的主要因素。然后,提出一种可调阻尼的弹簧-磁流变阻尼加载机构,并... 详细信息

拉索攀爬机器人在运行过程中受振动的影响,会出现打滑等爬升不稳定现象。为解决这一问题,首先,针对典型拉索攀爬机器人系统进行试验,分析振动环境下导致机器人速度波动的主要因素。然后,提出一种可调阻尼的弹簧-磁流变阻尼加载机构,并给出了输出力模型。进而,以拉索攀爬机器人系统的动力学模型为基础,建立以期望爬升速度为输入变量,电流值为输出变量的模糊PID控制器。最后,为验证以上理论的正确性,对所提出的弹簧-磁流变阻尼器和模糊PID减振控制方法进行了仿真和试验。结果表明,阻尼器的理论最大输出力为492 N,与实际测试值基本一致,平均相对误差约为3%;基于弹簧-磁流变阻尼器的模糊PID减振控制方法可将拉索攀爬机器人的速度波动控制在0.013 m/s范围内,显著提升了机器人爬升的稳定性。

关键词：拉索攀爬机器人弹簧-磁流变阻尼器模糊PID 减振控制爬升稳定性

多源量测环境下计及时延融合的配电网区间状态估计

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电力系统自动化 2024年第12期48卷 120-129页

作者：李诗伟骆晨何叶吴红斌丁明华玉婷新能源利用与节能安徽省重点实验室(合肥工业大学) 安徽省合肥市230009 国网安徽省电力有限公司电力科学研究院安徽省合肥市230601 合肥综合性国家科学中心能源研究院(安徽省能源实验室) 安徽省合肥市230031

配电网运行的不确定性和量测误差的未知但有界性使得精准感知系统状态难以实现。为此,文中考虑多源量测环境提出了一种计及时延融合的配电网区间状态估计方法。首先,扩展微型同步相量测量装置的量测范围,增加高精度量测冗余,提出多源量... 详细信息

配电网运行的不确定性和量测误差的未知但有界性使得精准感知系统状态难以实现。为此,文中考虑多源量测环境提出了一种计及时延融合的配电网区间状态估计方法。首先,扩展微型同步相量测量装置的量测范围,增加高精度量测冗余,提出多源量测数据融合策略实现量测数据在采样时刻上的同步。其次,基于区间数建立计及量测不确定性的区间状态估计模型,并线性化区间量测函数以降低模型复杂度。然后,提出结合区间约束传播的改进Krawczyk-Moore(KM)算法求解区间状态估计模型,采用改进的KM算子设定合理的初始解区间,引入区间约束传播缓解KM算法区间过度扩张的问题。基于IEEE 33节点和IEEE 118节点配电系统的仿真结果表明,所提方法在保证区间完备性的同时有效降低了估计区间的保守性。

关键词：配电网多源量测数据融合区间状态估计 Krawczyk-Moore算法

1.1 MW高速内置式永磁同步电机新型转子拓扑设计与强度优化

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电机与控制学报 2024年第6期28卷 66-75页

作者：谢颖王泽兵蔡蔚李道璐杨艳会张燚哈尔滨理工大学电气与电子工程学院黑龙江哈尔滨150080

大功率高速永磁电机中通常采用绑扎碳纤维护套的方式来降低转子应力,然而护套厚度过大会导致等效气隙增加,电机性能随之降低。针对这一问题,设计了一种具有新型转子拓扑结构的1.1 MW、18 000 r/min的内置式高速永磁同步电机。该结构采... 详细信息

大功率高速永磁电机中通常采用绑扎碳纤维护套的方式来降低转子应力,然而护套厚度过大会导致等效气隙增加,电机性能随之降低。针对这一问题,设计了一种具有新型转子拓扑结构的1.1 MW、18 000 r/min的内置式高速永磁同步电机。该结构采用永磁体分段设计,并增设加强筋,分担转子隔磁桥处的应力,使护套厚度得到有效降低。同时,将转子外部隔磁桥处替换为非导磁填充块,阻断漏磁路径,提升永磁体利用率。最后,有限元分析结果表明,相较于初始模型,新型结构电机在等效气隙增大1.5 mm的情况下,输出转矩达到600.44 N·m,增加了16.86 N·m,并且新型转子铁心最大应力降低了496.82 MPa,转子结构的机械强度得到显著提高,可为大功率高速永磁电机转子拓扑设计提供参考。

关键词：高速永磁电机转子机械强度碳纤维护套加强筋非导磁填充块

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电动汽车用永磁同步电机失磁机理与选区渗重稀土研究

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电机与控制学报 2024年第3期28卷 75-83页

作者：谢颖孙存峻蔡蔚任少卿姜佳宁哈尔滨理工大学电气与电子工程学院黑龙江哈尔滨150080 包头稀土研究院内蒙古包头014030

由于电动汽车用永磁同步电机(PMSM)具有高功率密度的设计要求,使得磁钢更易受到电磁以及高温影响致使出现不可逆失磁,为此常在磁钢制备时加入大量镝、铽等贵重稀土元素,但该方法使得磁钢材料价格激增。本文以一台“三角”型内置式永磁... 详细信息

由于电动汽车用永磁同步电机(PMSM)具有高功率密度的设计要求,使得磁钢更易受到电磁以及高温影响致使出现不可逆失磁,为此常在磁钢制备时加入大量镝、铽等贵重稀土元素,但该方法使得磁钢材料价格激增。本文以一台“三角”型内置式永磁同步电机为研究对象,分别研究了温度、电枢电流大小以及弱磁角这三个因素对电机磁钢的失磁特性影响,进而确定磁钢的易失磁位置及失磁扩散规律。在此基础上,通过将电机磁钢材料的牌号更改为较低的牌号,并提出合理的选区渗重稀土设计方案,实现了在不损失电机性能的情况下,减少重稀土元素用量的目的。最后,提出一种适用于计算选区渗重稀土设计方案中最大内禀矫顽力提升倍数的方法,可为电动汽车用永磁同步电机磁钢减重稀土研发设计提供参考。

关键词：内置式永磁同步电机失磁故障电磁转矩反电动势选区渗重稀土内禀矫顽力

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退火热处理对Cr_(3)C_(2)-FeCrBSi涂层摩擦磨损性能的影响

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表面技术 2024年第1期53卷 65-77页

作者：姜自滔杨康辛越易新林张世宏王硕煜倪振航安徽工业大学先进金属材料绿色制备与表面技术教育部重点实验室安徽马鞍山243002 安徽马钢表面技术股份有限公司安徽马鞍山243000

目的针对冷轧辊表面的循环应力、摩擦磨损的特殊服役环境,设计空气燃料超音速火焰喷涂(HVAF)制备Cr_(3)C_(2)-FeCrBSi复合涂层来提高工件表面的硬度和耐磨性。方法利用HVAF技术在冷轧辊用合金钢板表面制备不同尺寸陶瓷颗粒混合的Cr_(3... 详细信息

目的针对冷轧辊表面的循环应力、摩擦磨损的特殊服役环境,设计空气燃料超音速火焰喷涂(HVAF)制备Cr_(3)C_(2)-FeCrBSi复合涂层来提高工件表面的硬度和耐磨性。方法利用HVAF技术在冷轧辊用合金钢板表面制备不同尺寸陶瓷颗粒混合的Cr_(3)C_(2)-Fe CrBSi的复合涂层,并在600、700、800℃进行退火处理后得到退火态涂层。利用XRD、SEM、显微硬度计、电子拉伸试验机、盘式摩擦磨损试验机和接触疲劳试验机,考察了不同陶瓷含量和不同退火温度下涂层的相组成、组织结构、机械性能、摩擦磨损性能和接触疲劳失效形式。结果喷涂态涂层的显微硬度、结合强度随着Cr_(3)C_(2)含量的增加先上升后下降。当陶瓷相质量分数为10%时,复合涂层最佳,显微硬度、结合强度分别为459.6HV0.3、42.8 MPa。选取Cr_(3)C_(2)(质量分数10%)-FeCrBSi涂层经过退火处理后,涂层的硬度、断裂韧性、抗磨损性能均有提升,其中摩擦因数由原先的0.89降低至0.80~0.75。此外在700℃下退火3 h得到的涂层,显微硬度可达490.3HV0.3,断裂韧性由2.81 MPa·m1/2提升至3.15 MPa·m1/2,磨损率为6.80×10^(-14) m^(3)/(N·m),与喷涂态涂层相比,磨损率降低了15%。喷涂态、退火态涂层的磨损机制均为磨粒磨损。接触疲劳试验结果表明,退火态复合涂层的接触疲劳失效形式主要有剥落和分层,同时剥落失效情况下涂层的接触疲劳寿命更长,可达2.07×10^(5)转。结论 Cr_(3)C_(2)-Fe Cr BSi复合涂层良好的抗磨损和耐接触疲劳性能主要取决于Cr_(3)C_(2)硬质耐磨颗粒的加入。而退火热处理可以促进涂层向平衡态的转变、同时析出的二次碳化物(Cr, Fe)7C3起到沉淀强化的作用,使得退火态涂层具有更好的抗摩擦磨损性能。

关键词： HVAF 冷轧辊退火摩擦磨损接触疲劳