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负载小鼠脂肪干细胞的甲壳素/透明质酸/胶原水凝胶的制备及其对大鼠全层皮肤缺损创面愈合的作用

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中华烧伤与创面修复杂志 2024年第1期40卷 50-56页

作者：刘颖程凤王泽薇金红旭曹滨验游平飞胡安史秀云杜娟苑志新北部战区总医院急诊医学科沈阳110016 吉林省人民医院急危重症科研与转化实验室长春130021 吉林省人民医院急诊医学科长春130021

目的制备负载小鼠脂肪干细胞的甲壳素/透明质酸/胶原水凝胶并探讨其对大鼠全层皮肤缺损创面愈合的作用。方法该研究为实验研究。通过酸水解碱的方法提取甲壳素纳米纤维,将提取物与透明质酸和胶原混合制备甲壳素/透明质酸/胶原水凝胶(以... 详细信息

目的制备负载小鼠脂肪干细胞的甲壳素/透明质酸/胶原水凝胶并探讨其对大鼠全层皮肤缺损创面愈合的作用。方法该研究为实验研究。通过酸水解碱的方法提取甲壳素纳米纤维,将提取物与透明质酸和胶原混合制备甲壳素/透明质酸/胶原水凝胶(以下简称水凝胶),另制备负载小鼠脂肪干细胞的水凝胶。将30只雄性12周龄豚鼠按照随机数字表法分为阴性对照组、阳性对照组和水凝胶组(每组10只),分别在豚鼠背部两侧涂抹乙醇、4-氨基苯甲酸乙酯、前述制备的不含细胞的水凝胶进行诱导接触和激发接触,于激发接触后24、48 h观察皮肤水肿和红斑形成情况。将小鼠脂肪干细胞分为行常规培养的正常对照组和用前述制备的不含细胞的水凝胶培养的水凝胶组,培养3 d,采用蛋白质印迹法检测血小板衍生生长因子-D(PDGF-D)、胰岛素样生长因子Ⅰ(IGF-Ⅰ)、转化生长因子β1(TGF-β1)的蛋白表达(样本数均为3)。取8只雄性8周龄SD大鼠,在其背部两侧各制备1个圆形全层皮肤缺损创面,分别作为空白对照组(不进行任何处理)和水凝胶组(涂抹前述制备的负载脂肪干细胞的水凝胶)。伤后0(即刻)、2、4、8、10 d,观察创面愈合情况并计算伤后2、4、8、10 d的创面愈合率。取伤后10 d创面组织,行苏木精-伊红染色观察新生组织形成情况,采用酶联免疫吸附测定法检测白细胞介素1α(IL-1α)、IL-6、IL-4和IL-10的浓度,行免疫组织化学染色观察CD16、CD206阳性细胞表达并计算阳性细胞百分比。动物实验样本数均为8。结果激发接触后24 h,3组豚鼠皮肤均无水肿形成,仅阳性对照组7只豚鼠皮肤出现轻微红斑。激发接触后48 h,阳性对照组8只豚鼠皮肤出现红斑,4只豚鼠皮肤出现水肿;其余2组豚鼠皮肤无明显红斑或水肿。培养3 d,水凝胶组脂肪干细胞中PDGF-D、IGF-Ⅰ和TGF-β1的蛋白表达水平均明显高于正常对照组(t值分别为12.91、11.83、7.92,P<0.05)。伤后0~10 d,2组创面面积均逐渐缩小,水凝胶组创面于伤后10 d基本愈合。伤后4、8、10 d,水凝胶组创面愈合率分别为(38±4)%、(54±5)%、(69±6)%,分别明显高于空白对照组的(21±6)%、(29±7)%、(31±7)%(t值分别为3.82、3.97、4.05,P值均<0.05)。伤后10 d,与空白对照组比较,水凝胶组创面表皮更加完整,毛囊、血管和其他皮肤附件增多。伤后10 d,水凝胶组创面组织中IL-1α、IL-6浓度均较空白对照组明显降低(t值分别为8.21、7.99,P<0.05),IL-4、IL-10浓度均较空白对照组明显升高(t值分别为6.57、9.03,P<0.05);水凝胶组创面组织中CD16阳性细胞百分比较空白对照组明显降低(t=8.02,P<0.05),CD206阳性细胞百分比较空白对照组明显升高(t=7.21,P<0.05)。结论负载小鼠脂肪干细胞的水凝胶无致敏性,能促进脂肪干细胞中生长因子分泌,促进大鼠全层皮肤缺损创面组织中巨噬细胞向M2型极化,减轻炎症反应,从而促进创面愈合。

关键词：生物相容性材料水凝胶炎症巨噬细胞脂肪干细胞创面修复

基于扰动观测器和改进自适应二阶快速终端滑模的PMLSM伺服系统控制

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电机与控制学报 2024年第4期28卷 41-49页

作者：赵希梅李德豪金鸿雁沈阳工业大学电气工程学院辽宁沈阳110870

针对永磁直线同步电动机(PMLSM)在运行时易受到摩擦力、负载扰动及环境变化等不确定影响,设计一种基于扰动观测器和自适应二阶快速终端滑模控制方法。首先,该方法在高阶滑模的基础上结合了快速终端滑模控制,有效加快了系统响应速度。其... 详细信息

针对永磁直线同步电动机(PMLSM)在运行时易受到摩擦力、负载扰动及环境变化等不确定影响,设计一种基于扰动观测器和自适应二阶快速终端滑模控制方法。首先,该方法在高阶滑模的基础上结合了快速终端滑模控制,有效加快了系统响应速度。其次,在二阶滑模面的基础上引入条件积分项,该项仅作用于边界层内部,能够有效避免滑模到达阶段由于积分饱和现象导致的超调量过大及响应时间过慢的问题。此外,设计自适应切换控制律,使切换增益在合理的区间内,并根据系统状态进行实时更新,从而削弱抖振现象。最后,为进一步提升系统的鲁棒性,采用扰动观测器对PMLSM系统的集总不确定性进行补偿。经实验验证,该控制方法具有良好的位置跟踪精度和强鲁棒性,且对系统抖振现象有明显削弱作用。

关键词：永磁直线同步电动机二阶滑模控制终端滑模控制条件积分项自适应控制扰动观测器

加载速率对碳纤维布被动约束煤能量演化的影响

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煤炭学报 2024年第S1期49卷 236-247页

作者：李庆文禹萌萌高森林刘艺伟曹行曾杏钢黄筱辽宁工业大学土木建筑工程学院辽宁工程技术大学土木工程学院重庆交通大学土木工程学院

为探究加载速率对碳纤维（CFRP）布被动约束煤能量演化特征的影响规律，利用SAM–2000型电液伺服岩石力学试验系统，开展了不同加载速率下CFRP被动约束煤样单轴压缩试验。研究结果表明：CFRP被动约束煤样总能量随轴变形增加呈以“下凹... 详细信息

为探究加载速率对碳纤维（CFRP）布被动约束煤能量演化特征的影响规律，利用SAM–2000型电液伺服岩石力学试验系统，开展了不同加载速率下CFRP被动约束煤样单轴压缩试验。研究结果表明：CFRP被动约束煤样总能量随轴变形增加呈以“下凹状”渐增至某平稳斜率，单层工况下平稳斜率均小于双层的，且前者斜率增速大于后者的，但最大加载速率下其平稳斜率为断崖式骤增；峰值点总能量及其增长比均随CFRP层数的增加而增大，且CFRP层数对煤峰值点总能量及其增长比影响的显著性明显优于加载速率的，获得了不同速率下峰值点总能量增长比的函数演化规律，并建立了兼顾考虑加载速率与CFRP层数的响应曲面；当加载速率最小（大）时，峰值点耗散能率增长比均随CFRP层数增加而减小，且最大加载速率下其值约为加载速率最小时的6.03～8.87倍，在速度1.67×10-3～1.67×10-2mm/s内，峰值点耗散能率及其增长比均随层数增加而增大，获得了不同加载速率下峰值点耗散能率增长比的函数演化规律，并建立了兼顾考虑速率与CFRP层数的响应曲面；被动约束煤样弹性能耗比随轴变形增加呈现先快速陡降过渡为缓降至稳态拐点后又从缓增过渡为快速陡增的特点，呈“鱼钩”状，在峰值附近的弹性能耗比出现连续形似阶梯状突变，表明裂隙在快速发育。

关键词：加载速率煤被动约束单轴压缩试验能量耗散

基于XGBoost-Bin自动功率极限计算的风电机组健康性能评估及预测

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计算机集成制造系统 2024年第6期30卷 2172-2185页

作者：李进友李媛王海鑫李超然沈阳工业大学理学院辽宁沈阳110870 沈阳工业大学电气工程学院辽宁沈阳110870 国家电投集团内蒙古新能源有限公司内蒙古呼和浩特010010

针对数据量较大情形下风电机组健康性能评估区域难划分、健康性能预测精度低等问题,提出基于XGBoost-Bin的自动功率曲线极限算法,建立考虑多数据特征的机组健康性能预测模型。提出一种基于XGBoost-Bin的曲线构建算法,获取表征风电机组... 详细信息

针对数据量较大情形下风电机组健康性能评估区域难划分、健康性能预测精度低等问题,提出基于XGBoost-Bin的自动功率曲线极限算法,建立考虑多数据特征的机组健康性能预测模型。提出一种基于XGBoost-Bin的曲线构建算法,获取表征风电机组运行状态的静态最优功率曲线;提出一种改进自动功率曲线极限计算的风电机组健康性能评估方法,以准确划分机组健康性能评估区域,并通过综合分析实际与理论静态最优功率曲线偏差、发电效能等指标评估机组健康性能;提出基于多数据特征广义回归神经网络的风电机组健康性能预测模型,以提升健康性能的预测精度。最后,以内蒙古塞罕坝风电场20台风电机组为例表明,与传统自动功率曲线极限计算方法相比,所提风电机组健康性能评估方法的评估准确度提升了0.1026,所提预测模型能够提升机组健康性能的预测精度,比传统随机森林预测模型R2提升了0.017。

关键词：风电机组 XGBoost算法自动功率极限计算健康性能评估

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静电纺丝制备Janus微纳米纤维研究进展

复合材料学报 2024年第5期41卷 2321-2332页

作者：刘思彤金丹孙东明王静王原王艳慧李懿轩中钢集团鞍山热能研究院有限公司鞍山114000

为进一步深入研究静电纺丝技术及Janus微纳米纤维的可控制备,使具有非均质结构特点的Janus纤维材料在多功能复合材料领域得到更广泛的应用。近年来,随着静电纺丝技术的不断发展,Janus纤维的纺制工艺逐渐从纺丝装置拓展、纺丝参数优化以... 详细信息

为进一步深入研究静电纺丝技术及Janus微纳米纤维的可控制备,使具有非均质结构特点的Janus纤维材料在多功能复合材料领域得到更广泛的应用。近年来,随着静电纺丝技术的不断发展,Janus纤维的纺制工艺逐渐从纺丝装置拓展、纺丝参数优化以提高纤维并行率,逐渐向纤维形貌多样化、结构多级化及组成多相化的导向性设计方向发展,以推动Janus纤维在多功能复合材料领域的快速发展。本文综述了基于静电纺丝技术所制备的并轴及同轴结构的Janus微纳米纤维,比较说明了不同结构Janus微纳米纤维的制备方法、形成机制及结构调控等方面的研究进展及成果,并进一步表明了静电纺丝技术在实现Janus纤维微纳米尺度导向性结构控制方面具有广泛的应用潜力。

关键词：静电纺丝 Janus纤维纤维结构机制纺丝装置

基于DHMM-ESUM的露天矿运输系统车铲比优化研究

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控制工程 2024年第1期31卷 178-184页

作者：刘设吴生楠陈盛兰沈阳工业大学机械工程学院辽宁沈阳110870

在露天矿生产中,如何利用现有的资源条件对电铲与卡车进行合理配比,充分发挥设备的效率,是提高矿山企业生产效益的关键。以安家岭露天矿生产系统收集的数据为基础,首先运用排队理论构建以电铲为采掘中心,卡车为运输工具的闭合排队网络模... 详细信息

在露天矿生产中,如何利用现有的资源条件对电铲与卡车进行合理配比,充分发挥设备的效率,是提高矿山企业生产效益的关键。以安家岭露天矿生产系统收集的数据为基础,首先运用排队理论构建以电铲为采掘中心,卡车为运输工具的闭合排队网络模型,将运输系统分为4个排队子系统,分析各项服务时间的概率分布;基于离散隐马尔可夫模型(discrete hidden Markov model,DHMM)与拓展求和(extended summation,ESUM)算法分析系统作业性能,获取电铲设备的运行状态和班次生产能力。然后,应用蒙特卡洛法建立随机动态规划模型,以产量期望值最大化为目标对露天矿的车铲比进行优化。最后,对生产系统进行仿真建模分析,结果验证了基于DHMM-ESUM对车铲比进行优化的有效性和准确性。

关键词：露天矿隐马尔可夫模型排队论车铲比

基于扩张状态观测器的永磁直线同步电机改进模型预测电流控制

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电机与控制学报 2024年第7期28卷 34-42页

作者：赵希梅孙文浩金鸿雁沈阳工业大学电气工程学院辽宁沈阳110870

针对永磁直线同步电机(PMLSM)模型预测电流控制(MPCC)中存在的电流脉动过大、在线计算复杂的问题,提出一种基于扩张状态观测器(ESO)的改进MPCC策略。利用最优电压矢量相角和重新划分后的电压矢量扇区,改进第一电压矢量的选取方式,减小... 详细信息

针对永磁直线同步电机(PMLSM)模型预测电流控制(MPCC)中存在的电流脉动过大、在线计算复杂的问题,提出一种基于扩张状态观测器(ESO)的改进MPCC策略。利用最优电压矢量相角和重新划分后的电压矢量扇区,改进第一电压矢量的选取方式,减小第二电压矢量选择范围,以实现电压矢量的快速选取,进而降低电流脉动。同时,为了提高PMLSM抗负载扰动能力,通过ESO对扰动进行观测,将观测到的扰动转换为电流进行补偿,提高系统的鲁棒性,且补偿电流可起到进一步减小电流脉动的作用。仿真结果表明,所提出的控制方法切实可行,与MPCC相比,基于ESO的改进MPCC系统具有更好的控制性能、更小的电流脉动和较强的鲁棒性能。

关键词：永磁直线同步电机改进模型预测电流控制扩张状态观测器最优电压矢量相角电流脉动鲁棒性

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多孔介质中单相气体局部流动的均质化建模

应用数学和力学 2024年第2期45卷 175-183页

作者：李树光曲凯大连海事大学理学院辽宁大连116026

该文研究了渐近均质法在单相气体渗流理论中的应用,开发了气体在孔隙尺度下流动的数学模型和数值方法.基于渐近均质法,建立了周期单元上描述周期性多孔结构孔隙尺度下单相气体流动的局部问题.讨论了局部问题的特殊数学性质和物理意义.... 详细信息

该文研究了渐近均质法在单相气体渗流理论中的应用,开发了气体在孔隙尺度下流动的数学模型和数值方法.基于渐近均质法,建立了周期单元上描述周期性多孔结构孔隙尺度下单相气体流动的局部问题.讨论了局部问题的特殊数学性质和物理意义.利用一种基于对称性和反对称性扩展的简化方法,提出了求解局部问题的最小二乘有限元方法,克服了由于平均算子和周期性边界条件引起的数值困难.局部问题的求解能够获得单孔内速度和压力的精确分布,并且在仅知道孔隙几何形状的情况下评估多孔介质的渗透性.在局部问题的基础上,通过理论分析获得了微管中Poiseuille流动的解析解,验证了所提出的数学模型和数值算法.最后,考虑了一种三维周期性多孔结构,获得了单孔中气体局部流动的数值结果和多孔介质的渗透系数.

关键词：渐近均质法多孔介质局部流动渗透性最小二乘有限元

预氧化处理对12Cr铁素体/马氏体钢耐Pb-Bi腐蚀性能的影响

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金属学报 2024年第5期60卷 639-649页

作者：潘霞张洋鹏董志宏陈胜虎姜海昌戎利建中国科学院金属研究所沈阳110016 中国科学技术大学材料科学与工程学院沈阳110016 中国科学院金属研究所中国科学院核用材料与安全评价重点实验室沈阳110016

针对液态Pb-Bi共晶(LBE)冷却快堆开发了一种新型高硅12Cr铁素体/马氏体钢,为进一步增强其耐Pb-Bi腐蚀性能,提升燃料组件的安全性,采用预氧化法对其进行了表面防护处理,表征了预氧化膜的结构,分析了预氧化处理对12Cr铁素体/马氏体钢耐55... 详细信息

针对液态Pb-Bi共晶(LBE)冷却快堆开发了一种新型高硅12Cr铁素体/马氏体钢,为进一步增强其耐Pb-Bi腐蚀性能,提升燃料组件的安全性,采用预氧化法对其进行了表面防护处理,表征了预氧化膜的结构,分析了预氧化处理对12Cr铁素体/马氏体钢耐550℃饱和氧LBE的腐蚀性能的影响。结果表明,该钢在720℃、1%O_(2)+99%N_(2)气氛中预氧化1 h时形成的氧化膜主要是(Fe,Cr)_(2)O_(3)和MnCr_(2)O_(4)氧化物,此氧化膜可有效阻止钢中Fe元素的向外扩散和LBE中O元素的向内扩散,进而提升了材料的耐LBE腐蚀性能。但由于Mn较高的扩散速率和在LBE中较高的溶解度,预氧化膜中的Mn元素会逐渐扩散和溶解至LBE,导致部分氧化膜失效并形成局部腐蚀区,当LBE腐蚀1000 h后,合金表面的局部腐蚀区可达60%。本工作揭示了新型高硅12Cr铁素体/马氏体钢中预氧化膜的微观结构、保护效果和失效机制,为进一步提升其预氧化膜的有效性和稳定性指明了方向。

关键词： Pb-Bi共晶冷却快堆铁素体/马氏体钢表面处理 Pb-Bi腐蚀预氧化膜