DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 摘 要 本文利用西藏地区35 a地面逐日观测资料对西藏地区积雪深度建立模型：以日降水量、平均气温、最低气温、最高气温和积雪深度、数值预报次日降水量和平均温度为影响因子来建立预测次日积雪深度的多元回归方程(由于缺少数值预报资料，所以用第二天实际观测资料代替数值预报资料)。选取平均积雪最大的五个站点画出散点图并求出相关系数(R)和标准偏差(SEE)进行检验分析，后通过改进方法分季节建立积雪深度模型再进行分析，对比改进前后的拟合效果，发现改进后所得方程相关系数(R)有所增加，标准偏差(SEE)有所减小，这都说明改进后的方法得到的模拟值更接近于实际值。 关键词 :积雪深度，西藏，模型建立，模型改进 Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 积雪是冰冻圈的主要存在形式之一，一方面是全球气候变化系统的重要组成部分，另一方面又在全球水能循环中扮演着极其关键的角色，对水资源和环境有着不可忽视的影响。积雪通过直接反射减少下垫面接收到的太阳短波辐射并且阻碍下垫面与大气之间的热量交换，同时，积雪的融化还将引起水文条件的变化 [ 1 ] 。积雪深度是表征积雪特征的重要参数，我国积雪深度有3个主要的高值区：一是东北地区，二是新疆北部，三是位于喜马拉雅山脉北麓以西藏地区南部为代表的高原南部高值区 [ 2 ] 。积雪对气候的反馈作用有两种，一种是通过积雪表面的高反照率影响地表能量平衡；另外一种是通过改变土壤湿度来影响地表温度的回升，进而对气候产生影响，它不仅是最活跃的环境影响因子，也是最敏感的环境变化响应因素 [ 3 ] [ 4 ] 。在西藏的一些地区，由于雪量过大、积雪过深、持续时间过长、积雪的长时间不化，对牧业生产和牧民的生活会产生负面影响 [ 5 ] ，分析与研究积雪深度的变化情况对农业生产和牧业生产都具有十分重要的意义。巴桑等 [ 6 ] 利用1980~2009年气象台站的地面观测数据、卫星资料从不同角度对近30 a来西藏区域积雪变化趋势进行了分析，结果表明：不同资料分析均显示，近30 a来西藏地区积雪变化趋势都与各季节的气温和降水密切相关。韦志刚等 [ 7 ] 选取了青海省和西藏自治区境内的72个气象站逐日观测的积雪深度资料，分析了青藏高原积雪的空间分布和年代际变化特征，结果表明：高原积雪的年变化并不完全一致；青藏高原的积雪主要发生在10月至5月份，9月和6月的积雪相对来说很少，7月和8月基本无积雪，即夏季基本无明显积雪，青藏高原积雪总的来说呈平缓的增长态势。白淑英等 [ 8 ] 利用1979~2010年逐日中国雪深长时间序列数据集，采用GIS空间分析和地统计方法，分析了青藏高原积雪深度的时空变化规律及异常空间分布特征，结果表明：近32年来，青藏高原雪深呈显著增加趋势，尤以冬季增加最为明显。王叶堂 [ 9 ] 等利用MODIS卫星反演的积雪资料以及同期气象资料，分析了2000~2005年青藏高原积雪分布特征、年际变化及其与同期气温和降水的关系，结果表明：青藏高原积雪分布极不均匀，四周山区多雪，腹地少雪；高原积雪期主要集中在10月到翌年5月；气温和降水是影响高原积雪变化的基本因子；冬季，高原积雪面积变化对降水更为敏感；春季和秋季，气温是影响高原积雪面积变化更主要的因素。 青藏高原积雪变化对全球气候变化的诊断分析具有重要意义，雪量过大，积雪过深，持续时间过长，积雪的长时间不化，对牧业生产产生负面影响，因此，分析与研究西藏地区积雪深度对未来西藏雪灾预测具有指导意义。
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user: 2. 资料与方法 2.1. 数据介绍 本文所用原始资料来自西藏地区39个气象观测站1979至2013三十五年的地面逐日观测资料(图1)，包括逐日降水量(mm)、平均气温(℃)、最低气温(℃)、最高气温(℃)和积雪深度(cm)。由于高原积雪期主要集中在每年秋季至翌年春季，即夏季无明显积雪，所以本文只取西藏地区春、秋、冬三季的数据进行分析。 图1. 研究区站点分布 本研究在建立积雪深度多元回归拟合模型之前，首先对数据进行了处理：① 剔除各个台站缺测的数据，保留日观测完整的数据。② 由于积雪深度和降水量同时为零或微量会对模型的建立产生影响，所以剔除降水量和积雪深度同时为零或微量的数据，保留有要么积雪要么有降水的数据。③ 对各台站积雪深度进行了求平均值计算(仅选取有积雪观测资料日期计算平均积雪量)，按照日平均积雪将站点从大到小依次排列(表1)。 2.2. 研究方法 本文利用西藏地区35 a逐日气象观测资料对西藏地区积雪深度建立模型：利用日降水量(mm)、平均气温(℃)、最低气温(℃)、最高气温(℃)和积雪深度(cm)、数值预报次日降水量和平均温度为影响因子来建立预测次日积雪深度的多元回归方程(由于缺少数值预报资料，所以用第二天实际观测资料代替数值预报资料)，保留通过显著性检验的方程。选取平均积雪最大的五个站点做检验，画出散点图并对相关系数(R)和标准偏差(SEE)进行分析，后改进方法分季节建立积雪深度模型。分析对比改进前和改进后相关系数(R)和标准偏差(SEE)的变化。 Table 1 Basic information of the station in the study are 站点 区站号 经度(˚E) 纬度(˚N) 海拔高度/m 日平均积雪 * /cm 聂拉木 55655 95˚77' 29˚87' 2737.00 20.56 帕里 55773 92˚47' 28˚42' 3861.00 10.61 普兰 55437 97˚17' 31˚15' 3307.10 9.57 错那 55690 90˚40' 28˚97' 4433.00 6.84 嘉黎 56202 88˚88' 29˚25' 3837.00 4.13 察隅 56434 91˚68' 29˚03' 3741.00 4.05 索县 56106 92˚58' 29˚15' 3260.90 3.39 安多 55294 95˚60' 31˚42' 3874.00 3.21 狮泉河 55228 80˚08' 32˚50' 4279.30 3.17 改则 55248 84˚41' 32˚15' 4416.10 3.09 琼结 55597 93˚78' 31˚48' 3941.00 2.70 芒康 56342 91˚70' 29˚83' 3805.60 2.70 拉孜 55569 97˚83' 29˚67' 3781.00 2.67 贡嘎 55589 92˚07' 31˚48' 4508.00 2.67 波密 56227 87˚08' 28˚63' 4301.70 2.66 类乌齐 56128 87˚63' 29˚08' 4001.10 2.64 那曲 55299 96˚60' 31˚22' 3811.00 2.61 八宿 56228 89˚60' 28˚75' 4041.00 2.58 丁青 56116 90˚98' 29˚30' 3556.00 2.55 洛隆 56223 85˚97' 28˚18' 3811.00 2.55 当雄 55493 96˚92' 30˚05' 3261.00 2.51 墨竹贡卡 55593 93˚78' 31˚88' 4023.80 2.47 比如 56109 91˚77' 29˚25' 3553.20 2.44 定日 55664 94˚47' 29˚57' 3001.00 2.34 浪卡子 55681 97˚47' 28˚65' 2331.20 2.28 左贡 56331 91˚13' 29˚67' 3650.10 2.28 班戈 55279 81˚25' 30˚28' 3901.10 2.24 申扎 55472 95˚83' 30˚75' 3640.00 2.24 昌都 56137 89˚10' 30˚02' 4001.20 2.19 拉萨 55591 88˚63' 30˚95' 4673.90 2.12 泽当 55598 93˚28' 30˚67' 4489.80 2.07 米林 56317 90˚17' 29˚43' 3810.90 2.01 江孜 55680 94˚22' 29˚22' 2952.00 1.99 隆子 55696 91˚95' 27˚98' 4281.00 1.92 南木林 55572 98˚60' 29˚68' 3871.00 1.91 尼木 55585 91˚10' 32˚35' 4801.00 1.87 加查 56307 89˚08' 27˚73' 4301.20 1.84 日喀则 55578 90˚02' 31˚37' 4701.00 1.79 林芝 56312 91˚10' 30˚48' 4201.10 1.69 表1. 研究区站点基本情况 注： * 日平均积雪：仅选取有积雪观测资料日期计算平均积雪量。
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user: 4. 结论 本文利用西藏地区39个气象观测站1979至2013三十五年春、秋、冬三季的地面逐日观测资料，用日降水量(cm)、平均气温(℃)、最低气温(℃)、最高气温(℃)、积雪深度(cm)数值预报次日降水量和平均温度七个影响因子对积雪深度建立模型并进行分析与研究(由于缺少数值预报资料，所以用第二天实际观测资料代替数值预报资料)，得到以下结论： 1) 对积雪量不同的台站分别建立模型，可以发现积雪量较大的台站相关系数明显高于积雪量较小的台站，并且积雪量较大的台站拟合效果好于积雪量较小的台站。例如日平均积雪深度最大的聂拉木站的散点图拟合效果最好，而日平均积雪最小的嘉黎站的拟合效果最差。 2) 温度和降水分季节对积雪深度的影响不同，分季节检验后发现拟合值和观测值有较大偏差，说明用同一个方程来分析不同季节的拟合效果并不科学。所以在建立积雪深度模型时不能采用一个观测站建一个模型的方法，要分季节建立模型进行讨论才比较具有可靠性。
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user: 摘 要 目的：应用颅骶疗法手法技术治疗儿童梦游症，探索颅骶疗法对梦游症治疗的有效性与可行性。方法：来自本院儿保门诊梦游症儿童1例，男，10岁。应用颅骶疗法十步法，并在治疗前和治疗后手法评估其颅骶节律、膜性受限、骨性受限；Conners父母问卷进行行为评估患者梦游次数、睡眠质量。结果：采用颅骶疗法治疗后，患者颅骶节律由快恢复到正常、骨性受限和膜性受限解除；睡眠行为质量评估：梦游次数、被噩梦惊醒次数、梦间觉醒次数均减少，清晨自己醒来次数治疗后与治疗前比较有显著改善(p分别为0.005、0.016、0.030、0.017)，早晨起来的情绪有显著改善(p = 0.001)；儿童行为评估：在学习问题、心身障碍、焦虑三方面有显著改善(p分别为0.014、0.033、0.015) 。结论：通过解除颅骶膜性受限与骨性受限，恢复颅骶节律，改善其大脑功能。研究初步显示，颅骶疗法对梦游症儿童身心健康具有促进作用。 关键词 :颅骶节律，颅骶疗法，梦游症，儿童 Copyright © 2019 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 梦游(Sleepwalking)现象在儿童中很常见。梦游时儿童常被描述为不知道自己身在何处，说话缓慢，对问题或要求反应迟缓。有些孩子会穿好衣服，在房间里闲逛，或者去冰箱取物。梦游症最常见的年龄是5~6岁左右，大约14%的儿童在这个年龄经历过梦游，29%的儿童在童年至少经历过一次梦游。父母有梦游症的孩子更有可能患上梦游症。梦游的特点：1) 导致孩子在这一阶段对父母的反应较差；2) 经常会导致孩子对醒着时发生的事情感到困惑；3) 睡眠不足、噪音、发烧、压力和某些药物等因素会加重这些症状；4) 据推测，大约有三分之一的梦惊儿童后来有梦游(Moreno， 2015)。除了没有觉醒状态出现行为特征外，梦游症患者还会在临床上对社交、职业或其他重要功能区域造成显著的困扰或损害。所以，美国精神病学协会(American Psychiatric Association)将梦游归为一种精神疾病(American Psychiatric Association， 2013)。梦游症通常发生在慢波非快速眼动睡眠阶段。这些症状通常随着年龄的增长而减轻，因此，大多数梦游症儿童不需要治疗。梦游及其变体(Sasayama， Washizuka， & Honda， 2016)的主要后果是对自己或附近的其他人造成伤害。超过一半的病人从床上跳起来可能会摔碎东西、打开窗户、摔倒甚至死亡(有时会与自杀混淆)。他们也会伤害他们的床伴，在这种情况下，床伴有时会描述一种超人的力量。通常情况下，睡眠者会在第二天早上发现自己身上有淤青甚至骨折(Arnulf， 2018)。 目前，还没有一种药物被专门用于治疗梦游症。主要是根据梦游的严重程度和频率给予心理行为治疗，如减轻心理和环境压力；强迫醒来计划在通常的发作时间前15分钟左右，并重复一个月，通常是有效的，以减少发作；催眠，等。我们采用颅骶疗法(Bordoni & Zanier， 2015; Sills & Kern， 2011; Upledger， 1995; Upledger & Vredevoogd， 1983)治疗梦游症，一周内进行1到2次即可改善梦游症状，现报道如下。
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user: 2. 资料与方法 2.1. 一般资料 患者陈XX，男，10岁，梦游症6年多，因梦游从楼梯上滚下来由父母带来就医。以往因其父亲回家迟，梦游时常常被父亲发现，每周有2~7次不等，发生时间在22:00~1:00之间，表现为有时看见孩子来回走动，有时看到他在找东西，问他没有回应，有时睡在沙发、或睡在地上，把他抱到床上也没有反抗，只是手舞足蹈，没有听到他口中发出声音。这次因从楼梯上滚下来来院就医，医院检查尚未伤及骨骼，但父母十分担心以后会摔伤。问孩子当时情况与有无做梦，他说记不清，但说有时晚上会做梦：梦境大多数是打怪兽、“梦到我上学的情景”、“我在吾悦广场玩的情景”，噩梦多。在事故发生前否定有服用精神类药物治疗、酒精与药物使用(含咖啡因)。孩子父母相差14岁，有个同父异母的哥哥，在5年之前结婚。哥哥结婚前一年孩子父母为其兄婚姻问题争论不断，孩子对父母吵架而精神紧张。 2.2. 评估 2.2.1. 颅骶系统评估(Upledger， 1995; Upledger & Vredevoogd， 1983) 在治疗前后分别评估：颅骶节律、硬脑脊膜张力、颅骶骨骼活动的对称性，即颅骶系统“膜性受限程度”、“骨性受限程度”、颅骶运动节律。三种测量方式，针对不同的问题来给分。第一，“膜性受限程度”、第二，“骨性受限程度”，给分的范围是0分~10分(0分是没有受限，10分是受限最严重)。第三，“颅骶系统运动节律”，以每分钟几次计数。 2.2.2. 睡眠质量评估 选用适用于学龄前与学龄期儿童睡眠行为问卷(CSHQ) (Politte， Scahill， Figueroa， et al.， 2018)，共有四大项：临床前行为、睡眠行为、梦间觉醒次数与时间、早晨醒来与白天睡觉行为。记录孩子治疗前后，前1周内平均每天睡眠行为次数。尤其是睡眠行为中的被噩梦惊醒次数、梦间醒来次数、清晨自己醒来次数以及清晨醒来情绪，情绪好标记为1、情绪差标记为2。 2.2.3. 行为评估 选用Conners父母用问卷(PSQ) (Huang， Zhang， Gu， et al. 2018)，有品行问题、学习问题、心身障碍、冲动——多动、焦虑、多动指数6个症状因子组成，并记录每个因子治疗前后的均值。 2.3. 颅骶治疗 采用颅骶疗法“改良十步法”(Upledger， 1995; 狄荣科，曾建，卜浪，& 谭文捷，2012；狄荣科 & 谭文捷，2012；狄荣科 & 曾建，2012)，每周一次，共2周(次)。“改良十步法”包括：倾听颅骶节律、诱导静止点、横向结构区松驰术、脑颅骨(额、顶、枕、蝶、颞骨)调整术、面颅骨(下颌骨)调整术、硬脑脊膜松驰术、盆骶松弛术、整颅调整技术(枕额推法)、第四脑室压迫、颅骶系统评估。 2.4. 统计方法 采用Spss17统计软件分析系统，测量值均以x ± s表示，成对样本t检验，P < 0.05有统计学意义。
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user: 3. 结果 3.1. 自述感受 做梦的情景有变化，噩梦少，大意是这样的：“我在打怪兽，用魔法击退怪兽，我让怪兽在我面前跳舞，让叶子精灵坐下来喝茶”； “梦到我会飞，让所有的人听令于我”；“我会魔法用100张纸折了1000个小动物”；“我在天堂，变身成超人救了大家，坏人变成好人”；学习成绩有提升：原来在班级中下，现在在班级中上到上游。父母叙述：未出现过梦游现象。 3.2. 治疗前后颅骶系统改变 治疗前后颅骶系统的变化(表1)显示颅骶节律恢复正常，骨性受限、膜性受限有改善。 Table 1 Comparison of craniosacral rhythm， osseous constraints， and membranous constraints before and after treatmen 颅骶疗法十步法 颅骶节律 骨性受限 膜性受限 第一次 治疗前 32 4 8 治疗后 14 2 3 第二次 治疗前 18 2 5 治疗后 8 0 2 表1. 治疗前后颅骶节律、骨性受限与膜性受限的比较 3.3. 治疗前后梦游儿童睡眠行为比较 颅骶疗法十步法治疗后，梦游儿童睡眠行为见表2。显示：儿童被噩梦惊醒次数、梦间觉醒次数减少、清晨自己醒来次数、梦游次数，治疗后与治疗前比较有显著改善，p分别为0.005、0.016、0.030、0.017；早晨起来的情绪有显著改善，p = 0.001。 Table 2 Comparison of sleeping behavior in the sleepwalking children before and after treatment (paired sample t-test 均值 标准差 t df Sig. (双侧) 对1 q被噩梦惊醒次数-h被噩梦惊醒次数 1.57143 0.97590 4.260 6 0.005 对2 q梦间醒来次数-h梦间醒来次数 1.42857 1.13389 3.333 6 0.016 对3 q清晨自己醒来次数-h清晨自己醒来次数 −0.57143 0.53452 −2.828 6 0.030 对4 q梦游次数-h梦游次数 0.85714 0.69007 3.286 6 0.017 对5 q清晨醒来情绪-h清晨醒来情绪 0.85714 0.37796 6.000 6 0.001 表2. 治疗前后梦游儿童睡眠行为比较(配对样本t检验) 注：q为治疗前，h为治疗后。 3.4. 治疗前后梦游儿童行为比较 颅骶疗法十步法，观察梦游儿童Conners父母问卷调查儿童行为(表3)，儿童行为在学习问题、心身障碍、焦虑三方面有显著改善p分别为0.014、0.033、0.015。
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user: 4. 讨论 梦游症也称睡行症，后经脑电图研究确定，该症同夜梦无关。梦游症以儿童多见，发生率在1%~6%，以5~6岁为高峰，原因认为与以下几种因素有关：一是悲伤或心理刺激过度；二是家庭不能给儿童足够的关心和温暖；三是与中枢神经系统发育不成熟有关。研究表明，梦游症属于意识内容障碍，梦游主要是人的大脑皮层活动的结果。大脑的活动，包括“兴奋”和“抑制”两个过程。通常，人在睡眠时，大脑皮质的细胞都处于抑制状态之中(Moreno， 2015) (Sasayama， Washizuka， & Honda， 2016)。倘若这时有一组或几组支配运动的神经细胞处于活跃状态，就会产生梦游。 Table 3 Comparison of behavior of the sleepwalking child before and after treatment by 10-step of craniosacral therap 均值 标准差 t df Sig. (双侧) 对1 q品行-h品行 0.16667 0.71774 0.804 11 0.438 对2 q学习-h学习 1.50000 0.57735 5.196 3 0.014 对3 q心神-h心神 1.20000 0.83666 3.207 4 0.033 对5 q焦虑-h焦虑 1.25000 0.50000 5.000 3 0.015 对6 q多动指数-多动指数 0.20000 0.42164 1.500 9 0.168 表3. 颅骶疗法十步法前后梦游儿童行为比较 颅骶疗法(Cranio Sacral Therapy， CST)用一种经过特殊训练的、非入侵式的轻微按摩手法，通过触摸人体中轴的不同部位，探测、评估(诊断)颅骶系统骨性与膜性受限程度及颅骶节律的偏差；解除、修正(治疗)人体中轴颅骶系统的骨性与膜性约束、改变病理状态下的紧张和压迫，调整脑脊液流动的节律和流量，直接调节脑和脊髓的功能状态，调节人体中枢神经系统的平衡，使中枢神经系统与身体其他系统恢复正常联系和自然运动(Bradstreet， Pacini， & Ruggiero， 2014; Linninger， Tangen， Hsu， & David Frim， 2016)。所以可以调整有一组或几组支配运动的神经细胞处于活跃状态，让机体功能恢复。 本例男孩可能由于父母的矛盾让其颅骶节律呈现增快状态，膜性受限明显，有轻微的骨性受限，从而可能影响了脑脊液循环，使得有一组或几组调节支配运动的神经细胞处于过度抑制状态，从而其功能呈现紊乱状态而致梦游及其他行为异常，影响睡眠质量，出现心身障碍、焦虑，最终影响学习。经颅骶疗法十步法2次治疗之后，其颅骶节律恢复到正常节律，基本解除膜性受限与骨性受限；恢复脑脊液循环，恢复了受损区脑血流供给，从而其大脑功能呈现协调状态，而不再出现梦游行为，其他睡眠行为：被噩梦惊醒次数、梦间觉醒次数减少、清晨自己醒来次数均有改善；学习问题、心身障碍、焦虑也有显著改善(Bradstreet， Pacini， & Ruggiero， 2014; Linninger， Tangen， Hsu， & David Frim， 2016)。 由此可见：颅骶疗法治疗梦游症，见效快，1到2次让梦游症状改善，在临床上有可行性。
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user: 摘 要 本文利用自动站观测资料、多普勒雷达资料以及NCEP再分析资料，分析了一次东北冷涡形势下的发生于2012年7月21日北京的飑线过程，此次飑线过程造成了范围较大的雷雨大风等强对流天气。结果表明：在东北冷涡形势下，飑线生成时需要具备以下特征：1) 飑线发生前700 hPa、800 hPa高度场均有切变线出现，底层有辐合线出现。2) 飑线发生前低空存在较显著的负的垂直风切变，低空存在上升运动。3) 在飑线发生之前存在较明显的水汽通量辐合，而且水汽通量辐合区域与飑线发生发展经过的区域一致。4) 对飑线的雷达特征分析表明：飑线的成熟时期，飑线对应地区出现降水等天气现象。 关键词 :冷涡，飑线，天气，分析 Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 冷涡作为一种重要天气系统，容易造成强对流天气。冷涡常给我国北方地区带来一系列强对流天气，冷涡背景下容易形成飑线过程。飑线容易给经过的地区带来较为严重的天气灾害。飑线作为一种中尺度对流系统，飑线的空间尺度较小、一般飑线的生命时长较短，但是飑线所产生的大风等灾害性天气具有一定的突发性，且规律性较差，会给天气预报员带来监测和预报上的困难。 2006年4月28日在山东省发生了一次典型的飑线天气过程，杨晓霞等 [ 1 ] 对此次飑线过程进行了一系列的诊断分析，并对飑线的发展机制等利用湿位涡守恒理论进行了研究。2009年6月3~4日的飑线过程极为特殊，呈“人字形”，梁建宇等 [ 2 ] 对其进了相关研究。张芳华等 [ 3 ] 也对此次飑线过程进行了分析，重点针对飑线的成因开展诊断分析，经研究发现对流层上层干冷空气侵入和低层暖湿气流强烈辐合是飑线天气的触发机制。2007年5月27日的飑线过程对伊犁产生了一系列影响，李晔等 [ 4 ] 对此次飑线过程进行了较为详细的分析。多普勒雷达方面，利用回波Meng等 [ 5 ] 对飑线过程的形成方式进行了划分：断续线型、后续线型、离散区线型以及嵌套区线型4种类型。白人海 [ 6 ] 对冷涡进行了非常深入的研究，研究表明冷涡的高层往往是很强的冷平流，使空气变得更冷更干；低层温压结构明显的不对称性，使冷涡后部是冷平流，前部是暖平流。在冷涡的前部就有利于位势不稳定层结形成。
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user: 2. 冷涡与飑线的定义与识别 本文根据孙力等 [ 7 ] 对东北冷涡的定义来进行冷涡的识别：1) 在500 hPa高度场上闭合的等高线至少为1条，低压环流系统须配有冷中心或明显冷槽；2) 冷涡中心的经纬度范围如下：35˚N~60˚N，115˚E~145˚E范围内；3) 在上述经纬度范围的冷涡的生命史至少为三天。根据孙力等 [ 7 ] 对冷涡的定义，本文利用Micaps的500 hPa高度场资料，识别出2012年7月21~26日有东北冷涡出现。关于飑线的筛选标准有很多种，本文根据Meng等 [ 5 ] 对中国东部飑线的统计和台前飑线的统计分析选取的筛选标准：1) 一个连续的或准连续的40 dBz反射带长度至少100 km，生命时长至少3小时；2) 40 dBz区域具有线性或带有一个明显的共同前缘准线性的形状；3) 镶嵌有35 dBz带的40 dBz带是严格连续的。识别出2012年7月21日北京地区出现明显的飑线过程。此次飑线过程从21日03:00时一直延续到23:00日。这次飑线过程京津冀地区出现的极端暴雨过程，造成了极为严重的人员伤亡和重大经济损失，本文对此次飑线过程进行研究分析，试图提炼东北冷涡形势下强对流天气的短时和临近预报着眼点，以期提高对东北冷涡形势下飑线及其造成的灾害性天气的预报能力。
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user: 3. 冷涡背景下飑线的环境特征 2012年7月21日00时(UTC) 500 hPa亚洲高纬地区(50N)为二槽一脊的形势，在06时，随着500 hPa高度场高空槽的不断加深，槽线由内蒙古南部延伸至山西省的南部，槽后西北风风速较大，在高空引导气流作用下，北部的干冷空气沿着西北–东南方向的路径东移南下不断的向河北和山西交界处扩散，此时，底层配备暖湿气团，在河北和山西的交界处典型的不稳定层结结构建立成功。图1(a)所示2012年7月21日06时(UTC)高空整层的系统是一种前倾结构，这种典型的前倾结构非常有利于加强大气垂直运动和促进对流的发展。700 hPa风场可以看到，在山西西部一带形成明显气流辐合，850 hPa风场将南方暖湿空气沿着切变线前较强的西南风与黄河以南偏南风的路径向北输送，水汽输送带形成，这种配置加强了不稳定层结的不稳定性，为强对流天气的发生发展提供了有利的环境条件。图1(b)所示2012年7月21日12时(UTC)飑线对应地区925 hPa上低空急流的路径为河北东南部至河北西部地区，低空的辐合加强和促进垂直运动的发展，这种高低空配置间的相互作用能够促使对流形成。 图1. 500 hPa高度场(单位：dagpm)及高低层中尺度系统配置(红色双实线是850 hPa切变线，褐色双实线是700 hPa切变线，绿色实线是500 hPa槽线，虚线是925 hPa辐合线，灰色箭头是925 hPa急流)和雷达回波图(阴影部分，单位：dBz) 图2所示为此次飑线过程：在冷涡的东南部出现大片降水回波。图2(a)在00时(UTC)大片降水回波中出现对流单体，图2(b) 06:00 (UTC)降水回波内的对流单体个数增多，图2(c) 12:00 (UTC)多个对流单体发展合并成线状，飑线发展成熟。图2所示伴随飑线的形成过程925 hPa有辐合线出现，飑线沿辐合线形成。925 hPa上超低空急流从湖北一直伸到河北的中部，南方暖湿空气源源不断地向北输送。飑线成熟阶段对应地区水汽通量散度为负(图2(c))，水汽供应充足，为飑线的发生提供了很好的水汽条件。 图2. 2012年7月21日雷达反射率(彩色阴影区，单位dBz)、500 hPa高度场(黑实线)和水汽通量散度(虚线) 925 hPa辐合线(单实线)，925 hPa急流轴(灰箭头) 从图3中可以看到，在7月21日00时(UTC)飑线发生前北京地区在850 hPa高度上已经形成了明显的辐合线，而且飑线对应地区在850 hPa高度场上存在明显的负的垂直风切变，说明上升运动明显，极有利于降水的产生。 图3. 2012年7月21日00时(UTC) 500 hPa高度场、风场和垂直风切变(阴影部分，单位：10 −3 s −1 )叠加图 此飑线过程于03时(UTC)开始出现，12 (UTC)时达到成熟，次日00 (UTC)时逐渐消亡。根据2012年7月21日0、6、12、18时的925 hPa水汽通量散度图可以看出，在飑线发生前有明显的水汽通量散度辐合，而且水汽通量散度辐合和飑线的走向一致。 根据2012年7月21日0、6、12、18时的700 hPa水汽通量图4可以看出，在飑线发生时有明显的水汽通量，为飑线的发生提供了有利的水汽条件，并且水汽通量的强度和飑线的强度发展一致，水汽通量和飑线的走向也一致。 图4. 水汽通量散度(彩色阴影区，单位：10 −5 g/(cm 2 ∙hPa∙s)) 925 hPa水汽通量图(彩色阴影区，单位：10 −3 g/(cm∙hPa∙s))
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user: 4. 飑线的雷达特征 从沧州站雷达的组合反射率图可以看出：初始阶段，图5(a)：07:48时(UTC)河北省西北部已被层积混合状回波所覆盖，大片回波中镶嵌有多个较强的对流单体，其中三块较强回波较为明显，反射率因子为45~50 dBz，三者连线呈西南–东北走向。在回波移动过程中，部分强回波带中对流单体延伸合并。回波继续移动，图5(c)~(d)：11~12时(UTC)回波对流最终合并，飑线发展成熟，此时北京地区降水开始增大。飑线发展成熟过程中高空冷涡后部干冷空气和西南暖湿空气交汇，该地区出现持续的气流辐合，沿辐合线方向对流单体逐渐弥合成一条线，飑线的位置和925 hPa辐合线位置基本一致，组合反射率因子达到50~55 dBz。减弱阶段，云体范围和强度逐渐减小，飑线逐渐减弱并消散。 图5. 多普勒单站雷达组合反射率 可以根据垂直累积液态水含量(VIL)这一要素，通过反射率因子数据来体现液态水值，可以将其作为一个重要参量对对流风暴进行判断。分析本次过程中VIL的变化(图略)发现，其大值区的分布、变化趋势以及强中心位置与反射率因子表现特征基本一致。
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user: 5. 总结 在东北冷涡形势下，飑线形成时具备以下几个特征： 1) 飑线发生前在700 hPa高空风场、800 hPa高空风场均存在明显的切变线，925 hPa存在辐合线，为强对流的发生提供了有利的环境因素。700 hPa、850 hPa切变线位置较500 hPa槽线落后，系统呈现前倾结构，这种典型的前倾结构非常有利于加强大气垂直运动和促进对流的发展，飑线发生前在850 hPa高度场上存在明显的负的垂直风切变，说明上升运动明显。 2) 在飑线发生前有明显的水汽通量辐合，而且水汽通量辐合和飑线的走向一致。 3) 在飑线发生时有明显的水汽通量，为飑线的发生提供了有利的水汽条件，并且水汽通量的强度和飑线的强度发展一致，水汽通量和飑线的走向也一致。充足的水汽条件为飑线的产生提供了有利条件。 4) 对飑线的雷达特征分析表明：飑线的成熟时期，飑线对应地区出现降水等天气现象。
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user: 摘 要 随着现代生命科学的快速发展，计算生物学已逐步成为现代生命科学研究的核心学科和方法之一。计算生物学从蛋白质序列预测蛋白质三维结构以及动力学特征，到研究生物大分子结构与功能的关系、生物大分子之间相互作用以及生物大分子与配体的相互作用，促进了蛋白质工程、蛋白质设计和计算机辅助药物设计的发展。 关键词 :计算生物学，分子对接，分子动力学，受体，配体，分子设计 Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 分子对接(Molecular docking)与分子动力学(Molecular dynamics simulation)技术是计算生物学(computational biology)中重要的一部分，在生物学研究中不断发挥着重要的作用。分子对接与分子动力学技术可以深入地阐述分子间的相互作用，并可以形象地解释相互作用的机理，特别是在药物开发中有着重要的应用，目前已经成为阐述生物学机理的重要研究方法 [ 1 ] 。分子对接与分子动力学技术还为预测生物大分子复合物结合类型与相互作用模式提供了重要的工具，并为进一步试验提供了有益的参考依据和理论支撑。在阐述生物机理与分子机制，特别是在分子甚至原子水平上对复合物结构进行预测模拟的过程中，分子对接和分子动力学技术已经成为其中最为关键且应用最为广泛的方法。鉴于两种方法的重要作用，我们在此对分子对接与分子动力学研究方法，进行初步介绍，以供参考。
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user: 2. 分子对接 2.1. 分子对接的一般原理 分子对接技术(Molecular Docking Method， MDM)是指通过电脑模拟将小分子(配体)放置于大分子靶标(受体)的结合区域，再通过计算物理化学参数预测两者的结合力(结合亲和性)和结合方式(构象)，进而找到配体与受体在其活性区域相结合时能量最低构象的方法 [ 2 ] 。配体与受体结合时，彼此存在静电相互作用，氢键相互作用，范德华相互作用和疏水相互作用。配体与受体结合必须满足互相匹配原则，即配体与受体几何形状互补匹配，静电相互作用互补匹配，氢键相互作用互补匹配，疏水相互作用互补匹配(图1)。 分子对接算法主要包括以下两类：一是搜索算法(search methods)，负责计算受体配体复合物的合理构象；二是打分函数(scoring function)，负责评估结合亲和性以及配体位置摆放的合理性 [ 2 ] 。 2.2. 分子对接的分类 根据对接分子构象变化与否可将分子对接分为刚性对接、柔性对接和半柔性对接。刚体对接：在对接过程中，研究体系的构象不发生变化。适合考察比较大的体系，如蛋白质和蛋白质之间以及蛋白质与核酸之间的对接。半柔性对接：对接过程中，研究体系尤其是配体的构象允许在一定的范围内变化。适合处理大分子和小分子间对接，对接过程中，小分子的构象一般是可以变化的，但大分子是刚性的。柔性对接：对接过程中，研究体系的构象可以自由变化。一般用于精确计算分子间的相互作用情况，由于计算过程中体系的构象可以变化，因此计算量最大。 图1. 配体与受体结合相互作用示意图 2.3. 分子对接的前期处理 小分子处理 通过经典化学构图方法对小分子化合物进行结构构建后，采用量化软件(Gaussian，ORCA等)计算分子电荷分布、分子轨道和反应活化能等对小分子进行结构优化(图2)。 蛋白质处理 对于蛋白的处理，主要是加氢、加电荷、二硫键和质子化状态方面的信息整合，其中最大的难点在于如何处理小分子周围氨基酸HIS的质子化状态，目前国际上没有一个统一的方法(图3)。 图2. 小分子处理示意图 图3. 蛋白质处理示意图 2.4. 分子对接示意图 分子对接其本质是两个或多个分子间的识别过程，涉及分子之间的空间匹配和能量打分，根据能量排名最终得到分子间的初步最优结构和结合模式(图4)。 “蛋白–配体”间对接软件繁杂，主要软件包括Autodock，Vina，Dock等等。 “蛋白–蛋白”与“蛋白-核酸”分子间的对接，最常用的为Rosetta，Z-DOCK等(图5)。 2.5. 分子对接的应用 近10年来，随着X-射线晶体学和高通量测序等技术的不断发展，越来越多的蛋白晶体结构得到确证，其相应的基因信息也随之公布。因此对蛋白质等生物大分子结构和功能信息的了解不断深入，产生了愈来愈多的药物靶标。随着计算科学的蓬勃发展也极大地促进了分子对接和虚拟筛选技术在药物设计领域的应用推广。新药研发是一项耗资巨大且周期漫长的系统工程，如今，计算技术己成为药物设计领域的重要手段之一，通过计算机模拟的分子对接运算，研究人员能快速准确地描述药物与靶标间的相互作用，从而缩短了药物研发周期 [ 2 ] 。 反向分子对接技术是分子对接的一个具体的新应用，它将小分子化合物作为工具，在具有三维结构的靶点数据库内进行分子对接，通过空间和能量匹配评价搜寻可能与之结合的生物大分子，进而预测理论上药物潜在的作用靶点。因此反向分子对接技术的出现为发现药物的靶点及阐明作用机制提供了一种新途径 [ 3 ] 。 图4. 蛋白–配体分子对接结果分析 图5. 蛋白–核酸分子对接分析 分子对接方法在非药物发现领域中也有广泛应用 [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] 。例如：蛋白质工程(是指按照人们的意志来改变蛋白质的结构和功能或者设计新的蛋白质的过程)、生物修复(是指使用生物体特别是微生物对环境中的污染物进行移除或者中和的过程)、生物传感器(生物大分子如抗体、受体蛋白质以及酶等，因其所具有的对底物的特异性结合能力，作为生物识别元件已广泛应用于监测环境中污染物的生物传感器中)、纳米科学(纳米材料与蛋白质相互作用)等 [ 8 ] 。
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user: 4. 结语 分子对接及分子动力学已成为计算生物学必要手段，在生物学、医学、药物学、农学和环境科学等领域都发挥着重要的作用。分子对接及分子动力学是计算生物学的重要组成部分，其发展依赖于各个交叉学科的发展和渗透，同时各个交叉学科的迅速发展也给计算生物学的发展创造了有利条件。 随着人类基因组研究和蛋白质组研究的不断深入，分子对接及分子动力学技术在未来将面临更加巨大的挑战，特别是人工智能技术和计算资源的巨大需求，将不断推动这两项技术的不断前进和变革，在揭示生命奥秘中也将会更加趋于成熟和完善。分子对接及分子动力学技术对生物学发展的贡献，也将促进新的交叉学科继续产生，共同推动生命科学进入一个全新的境界 [ 22 ] [ 23 ] [ 24 ] 。 分子对接与分子动力学技术，为预测生物大分子复合物结合类型与相互作用模式提供了重要的工具，并为进一步试验提供了有益的参考依据和理论支撑。在阐述生物机理与分子机制，特别是在分子甚至原子水平上对复合物结构进行预测模拟的过程中，分子对接和分子动力学技术已经成为其中最为关键且应用最为广泛的方法。随着生物学数据量的不断增长，分子对接和分子动力学技术的重要性和复杂性逐渐彰显，面临的生物学问题越复杂，越需要这两种技术的参与和应用。计算生物学，特别是分子对接与分子动力学技术正在成为现代生物学研究的核心技术，成为当今生命科学最具活力的新兴科研工具 [ 25 ] [ 26 ] [ 27 ] 。
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user: 摘 要 膜污染制约了MBR处理效率和应用效果，因此利用CFD和Fluent软件深入开展MBR污水处理特性优化研究对于减缓膜污染现象具有重要的实际意义。本文基于计算流体力学(CFD)方法并使用Fluent软件建立了单根中空纤维膜丝管的仿真模型，划分了仿真模型的网格，设置了模型的边界条件，轴向仿真了单根中空纤维膜丝管CFD模型，分析研究了膜丝管的膜通量分布特性，仿真结果证实，当加大膜丝管内某一部分的膜通量时，该部位膜丝的高通透指数会增加，从而使单根中空纤维膜丝管产生贯穿整体的跨膜压差，这一压强差会导致膜丝管通量的不均匀分布，从而影响单根中空纤维膜丝管的能源使用效率。 关键词 :膜生物反应器(MBR)，膜污染，CFD，中空纤维膜，Fluent Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 中空纤维膜组件是膜生物反应器的基本组成结构之一 [ 1 ] 。本文使用Fluent软件建立了单根中空纤维式渗透汽化膜丝管的CFD模型，并对建立的单根中空纤维膜CFD模型进行轴向仿真，分析研究膜通量分布特性并研究影响单根中空纤维膜丝管能源使用效率的因素。由于膜组件的压降较大，因此采用气液两相混合进料进行模拟，气液两相进料模拟能够高效地减少中空纤维式渗透汽化膜内部压强，促进管流湍动，削弱壁面处所形成的浓度差和温度差极化层，增大传质效果。膜内的流体发生渗透汽化时，有一部分会在组分溶解扩散透过膜时耗热，另外有一部分，在透过层时会蒸发，从而有一定的耗热，大多数流体会在经过这两种情况后造成自身温度的损耗，但是如果采用气液两相混合进料进行模拟，因为有气体可以产生这部分所必须的热量，所以不需要液体损耗自身热量。本文研究的膜生物反应器以天津某公司的产品为研究对象，首先附上某种8英寸膜的性能参数，如表1所示。 Table 1 UOF-4 type membrane module performance parameters tabl 指标 参数 1 纯水初始通量(25℃ 0.1 MPa) 6000 L/h~7000 L/h 2 产水浊度 ≤0.2 NTU 3 悬浮物(SS) ≤1 mg/L 4 膜材质 PVDF (聚偏氟乙烯) 5 中空纤维内径 0.6 mm 6 中空纤维外径 1.1 mm 7 纤维粘接材料 环氧树脂 表1. UOF-4型膜组件性能参数表 Continued
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user: 2. 基于CFD方法和Fluent软件的单根中空纤维膜丝管模型 2.1. 单根中空纤维膜丝管的模型建立、网格划分和边界条件设置 如图1表示使用ICEM CFD前处理器所建立的单根中空纤维式渗透汽化膜丝管的几何模型，由于本文中膜丝管的运行方式是外压式的，所以当MBR系统运行时，污水从管壁侧面的微孔流入，而污水中的杂质从膜丝管的两端流出，这样就达到了过滤污水的效果了。 图1. 单根中空纤维膜丝几何模型 因为在FLUENT求解器计算网格文件时是以网格为单位元进行计算的，所以接下来对该几何模型进行网格划分，在ICEM CFD中网格划分有结构化网格划分和非结构化网格划分两种 [ 2 ] ，这里因为中空纤维管的质量分布均匀，所以我们采用结构化网格划分方法 [ 3 ] ，其中对圆形部分采用O型切分。如图2所示的网格文件是我们最终的划分结果，如图3所示为网格质量图，网格质量的高低会影响求解器的计算，如果网格质量太低的话，那么在求解器中会出现不收敛的情况，一般来说网格质量越接近于1说明网格质量越好，从图3中我们能观察到最小网格质量是0.733，所以该模型的网格质量基本符合要求。 图2. 单根膜丝的网格文件 图3. 网格质量图 2.2. FLUENT求解器对单根中空纤维膜丝管模型网格文件的计算 将网格文件导入FLUENT求解器，首先检查网格质量，保证最小体积不为负数，然后开始准备设置初始条件等预处理操作。这里我们选择基于压力稳态的求解器 [ 4 ] ，并设置重力加速度−9.8。因为这里水的流速较低，所以我们选择层流模型 [ 5 ] 。然后我们导入流体材料，由于这里讨论的是中空纤维膜纯水过滤研究，所以我们只导入水这种材料即可，之后设置流体区域并打开多空介质模型。最后设置进出口边界条件，这里我们设置速度为入口边界条件，出口边界条件为压力出口，到这里为止设置初始条件等预处理操作基本完成，下面选择求解算法进行求解计算。 这里算法我们选择压力-速度耦合算法模型 [ 6 ] ，其中梯度我们选择基于单元体的最小二乘法，压力选择迭代法，动量方程选择一阶迎风格式的。然后设置残差阈值并初始化，最后设置最大迭代次数500次，开始计算。图4所示为求解器计算的残差曲线图，残差在数理统计中是指实际观察值与估计值(拟合值)之间的差，其中红色、绿色和黄色的残差曲线分别代表三维空间中x、y、z三个方向的速度残差情况，白色残差曲线代表求解器连续性情况，随着它们的残差减小，则求解器的计算结果就越精确，我们可以将残差看作误差的观测值。从图中我们不难发现当迭代到32次时求解器达到收敛自动停计算，即求解结束。 图4. 残差曲线
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user: 3. 仿真结果及分析 我们假设当二维管道的管壁流动时，膜通量在中空纤维反渗透膜组件中的扩散是整体均匀的。由于要考虑到壳侧的空隙率，因此管与壳侧之间0.356 mm厚的多孔膜面积不可忽略。同时，利用微扰法研究管壁雷诺数较小的二维通道内的流体流动 [ 7 ] ，我们知道如果管壁雷诺数比较小，流体的活动基本不受渗透的干扰，通道内的流动特性接近HaGe-Poisson流。本文中，管壁雷诺数总是0.08的量级中心，所以可以保证所求轴向速度分布曲线的正确性。但是，管壁雷诺数不能完全决定管壳轴向速度分布，依此来判定的速度分布会出现一定的误差，影响轴向速度的另一个重要因素是渗透率 [ 8 ] ，所以，如果要完全获取截面的上游和下游的轴向分布，就必须匹配上液面和管壁上相对应的渗透率。 考虑到H型壳侧空隙的CFD模拟和分析模型获得的沿膜丝长度的流量分布不均匀性，图5所示为局部通量仿真图，任何局部通量的相对偏差应在±12%之内，并且壳侧的空隙率为0.35。通量分布在0.7和0.9的平均偏差分别为1.67%和1.25%。 图5. 局部仿真 图6和图7所示为单根纤维膜丝管内部的轴向仿真示意图，从左至右，当膜丝的渗透系数从4.00x15-i3_m2增加至4.12xl5-i6_m2时，能量利用率由87.0%下降到52.0%，膜阻力加大时，膜渗透系数会降低，膜丝渗透分布的不均匀性会影响到膜丝管的通量分布特性，即膜分布越均匀，通量分布越均匀，通量分布越均匀，则单根中空纤维膜丝管的能源使用效率越高。 图6. 内部轴向仿真 图7. 内部轴向仿真
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user: 4. 结论 本文利用Fluent软件建立了单根中空纤维膜丝管的仿真模型，划分了仿真模型的网格，设置了模型的边界条件。轴向仿真了单根中空纤维膜丝管CFD模型，分析研究了膜丝管的膜通量分布特性，仿真结果证实，当加大膜丝管内某一部分的膜通量时，该部位膜丝的高通透指数也会增加，从而使单根中空纤维膜丝管产生贯穿整体的跨膜压差，这一压强差会导致膜丝管通量的不均匀分布，膜通量的不均匀分布会导致膜丝管的通透性降低，从而影响单根中空纤维膜丝管的能源使用效率。
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user: 摘 要 针对金属/复合材料电子束毛化连接的疲劳问题，本文进行了金属/复合材料电子束毛化连接试验件的疲劳特性研究，分析了不同疲劳载荷水平下毛化接头的疲劳特性和破坏模式。研究结果表明毛化连接件的疲劳寿命主要受限于金属毛刺的疲劳寿命，对所选的材料及构型，其疲劳载荷次数达到1 × 10 6 次，对应的载荷水平为强度极限的25%。 关键词 :毛化连接，疲劳寿命，无损检测，疲劳刚度 Copyright © 2019 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 复合材料的构件无论在重量以及成本上，都在飞机制造中占有较大的分量；同时复合材料的连接区常常是容易发生问题的部位，这些位置只要发生故障或者破损，很有可能会造成严重的后果，因此复合材料的连接方式非常重要 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] 。新型的预埋连接技术——Comeld连接技术，它的技术关键是将复合材料与经电子束毛化表面处理后的金属接头通过复合材料固化连接在一起。阳灿、胡孝才、王西昌等 [ 4 ] - [ 9 ] 在毛化接头的制造技术及接头性能方面做了很多研究，研究表明电子束“毛化”预埋接头与传统的连接方式相比，不仅能够承受更高的载荷，而且可以在破坏前吸收一定的能量，具有较好的韧性。陈普会、刘湘云等 [ 10 ] [ 11 ] 通过有限元建立了毛化接头的宏细观分析模型，结果表明，毛刺分布密度越大毛化区域弹性模量越大，毛刺高度较小时毛化区域面内弹性模量较大、剪切模量较小、90˚铺层比例对毛化区域弹性力学性能影响较大。 然而工程应用中除了静强度特征，结构的耐久性损伤容限性能也是一个重点考核指标，但是目前国内外关于金属毛化接头疲劳特性研究的公开资料很少，本文旨在针对不同疲劳载荷水平下金属/复合材料电子束毛化连接接头的疲劳特性和破坏模式进行分析，为实际工程应用提供一些有益的技术探索与支持。
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user: 2. 研究对象分析 金属/复合材料电子束毛化连接试验件结构形式为单台阶双搭接，金属部分材料为TC4钛合金，复合材料部分为HexPly®8552 (环氧)/IM7单向带，单层厚度为0.25 mm。带毛刺的金属件与复合材料件铺层压实后共固化成型，试验件几何形状及典型尺寸如图1所示。采用电磁场对电子束进行复杂扫描技术在金属件的搭接面上制造毛刺，如图2所示。 图1. 试验件外形及典型尺寸 图2. 金属表面毛化示意图
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user: 3. 试验方案设计 试验载荷采用等幅正弦谱，应力比R = 0.1，加载频率为5 Hz。拉-拉疲劳试验状态如图3所示。 图3. 试验加状态 通过静力试验获得连接件的强度极限为70 KN，为了研究不同载荷水平下毛化接头的疲劳特性，选取十级应力水平进行分析，疲劳载荷水平为：60.0 kN (强度极限的85%)、49.0 kN (强度极限的70%)、42.0 kN (强度极限的60%)、35.0 kN (强度极限的50%)、31.5 kN (强度极限的45%)、28.0 kN (强度极限的40%)、24.5 kN (强度极限的35%)、21.0 kN (强度极限的30%)、17.5 kN (强度极限的25%)、14.0 kN (强度极限的20%)。 疲劳过程中每完成一定加载循环后，通过无损检测方法获得试验件的损伤变化情况，探究毛化连接的损伤演化过程。 如图4所示，在连接区域的外表面背对背的粘贴两个应变计，疲劳过程中持续监测连接区的应变变化。 疲劳过程中每完成一定加载循环后，通过红外温度计检测连接区域的温度变化情况，探究连接区域内金属毛刺与复材之间摩擦产生的温度变化，以探索疲劳寿命是否受该结构形式产生的温度影响。 图4. 试验件贴片图
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user: 4. 疲劳试验结果与分析 4.1. S-N曲线 通过10级载荷水平，14个试验件的疲劳试验获得了毛化连接接头的疲劳S-N曲线，见图5。 图5. S-N曲线 疲劳的破坏模式主要有四种，载荷水平60 KN时，典型破坏模式见图6，主要为复材层间破坏；载荷水平在31~49 KN时，破坏模式见图7，为复材层间破坏及毛刺根部剪切破坏的混合模式；载荷水平在21~28 KN时，典型破坏模式见图8，为毛刺根部剪切破坏。 图6. 疲劳峰值载荷60 kN时破坏典型状态 图7. 疲劳峰值载荷31~49 kN时典型破坏状态 图8. 疲劳峰值载荷21~28 kN时典型破坏状态 4.2. 无损检测结果 试验前，所有试验件进行无损检测，均未发现损伤。 试验中对试验件进行无损检测，所有试验件均未检测到金属与复合材料毛刺连接面的脱粘情况，连接试验件中复合材料部分在与金属连接的界面处检测到分层损伤，典型的损伤演化过程见图9~图11。 图9. 42 kN无损检测结果 图10. 31.5 kN无损检测结果 图11. 17.5 kN无损检测结果 4.3. 刚度监测结果 疲劳过程1 × 10 6 未破坏的载荷水平17.5 kN，应变监测结果见图12，整个过程中刚度未发生变化。 图12. 疲劳峰值载荷17.5 kN时的刚度监测 疲劳峰值载荷21 kN (对应的疲劳破坏次数为750，333次)的刚度监测结果见图13。试验件刚度下降发生在疲劳破坏前很短的区域内，表面毛刺疲劳最后阶段的断裂过程很快。 图13. 疲劳峰值载荷21 kN 时的刚度监测 4.4. 温度监测结果 用红外电子温度计对试验件进行温度记录，典型结果见表1。所有试验件在疲劳试验过程中连接区域为发生温度变化，表明毛刺和复合材料的界面粘接性能很好(图14)，疲劳过程中不会产生摩擦生热的情况。 图14. 测温区域 Table 1 Temperature monitoring of test piece 载荷水平 温度记录 49 KN 疲劳次数3224 试验开始：24.1℃~24.5℃； 破坏时：24.3℃~24.8℃。 31.5 KN 疲劳次数47，366 试验开始：20.1℃~20.6℃； 1万次：20.9℃~21.0℃； 2万次：20.6℃~20.9℃； 破坏时：20.8℃~21.2℃ 24.5 K 疲劳次数245，728 试验开始：24.1℃~24.5℃； 2万次：23.9℃~24.5℃； 破坏时：24.1℃~24.9℃； 表1. 试验件温度监测
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user: 5. 结论 通过本次研究，得到电子束毛化连接件疲劳特性方面的结论如下： 1) 破坏模式会随载荷水平不同发生转变。疲劳载荷较大时，达到60 kN，试验破坏模式为复合材料层间破坏；疲劳载荷较低时，降到21 kN，试验破坏模式为毛刺根部剪切疲劳断裂。位于中间应力水平的疲劳试验件，一般能同时观测到复合材料层间破坏与毛刺疲根部疲劳断裂破事模式。 2) 毛化连接件的疲劳寿命主要限制于金属毛刺的疲劳寿命，对所选的材料及构型，其疲劳载荷次数达到1 × 10 6 次，对应的载荷水平为静强度的25%。 3) 从无损检测结果看，对于任何试验件，复合材料沿与金属连接毛刺的连接区域界面的界面处都出现分层现象，分层的面积与疲劳载荷水平相关，分层面积随着疲劳寿命的增加而扩展。 4) 从疲劳过程中的刚度监测情况看，试验件刚度下降发生在疲劳破坏前很短的区域内，表面毛刺疲劳最后阶段的断裂过程很快。 5) 从疲劳过程中的温度监测情况看，试验件在疲劳试验过程中连接区域未发生温度变化，表明毛刺和复合材料的界面粘接性能很好，疲劳过程中不会产生摩擦生热的情况。
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user: 摘 要 肿瘤微环境具有低pH值、高温、高浓度的还原型谷胱甘肽(GSH)等特点。利用这些特点作为刺激因子，设计敏感性的纳米给药系统有可能显著提高抗肿瘤药物的治疗效果。本文主要论述了温敏性、pH敏感性、氧化还原敏感性和多重敏感性纳米给药系统的研究进展，希望为纳米给药系统的设计和肿瘤治疗提供新思路。 关键词 :纳米给药系统，敏感性，肿瘤微环境 Copyright © 2019 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/