DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 摘 要 通过选取2007年1月至2011年1月期间覆盖韩城煤矿开采区域的20景L波段ALOS数据，采用Stacking-InSAR技术进行了矿区地面沉降大范围识别与监测，成功获取了研究区域地表年形变速率。结果表明韩城煤矿开采区域最大年形变速率达到了45 cm/y，形变区域空间分布主要集中在三个区域，与韩城煤矿分布非常一致。本文通过获取三个时间段(20070711~20080412，20080713~20100116与20090831~20110119)韩城煤矿区域形变速率图，分析其随时间演变过程。通过定量研究矿区地表形变时空速率演变过程，对指导矿区安全生产有重要意义。 关键词 :Stacking-InSAR技术，煤矿开采 Copyright © 2018 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 煤炭资源作为我国的基础能源，其储量丰富且分布广泛，在能源结构中占有主体地位，并且这一地位在相当长的一段时间里不会发生根本性改变 [ 1 ] [ 2 ] 。截止2009年底，韩城矿业公司年设计生产能力570万吨，核定年生产能力460万吨。韩城矿区位于鄂尔多斯地块东南缘与渭河盆地的交界处，是陕西省重要煤炭生产基地之一，多年来为陕西省乃至全国的煤炭工业和经济建设做出了重大贡献。然而，随着矿井产能提升，开采区向中深部延伸，各矿区开采工作面不断加大，以及韩城矿区构造因素复杂等综合影响，严重威胁矿区人员生命及财产安全 [ 3 ] 。因此，矿区地表形变监测，对于矿井安全生产至关重要。 煤矿开采区域地表形变受开采量影响显著，其具有形变速率大、沉降范围大，时空演变快等特征，这给煤矿区域形变监测带来巨大的技术挑战。常规GPS、三角网、水准等测量技术由于矿区形变区未知无法提前合理布网埋点，费时费力，并且其往往是基于点值观测。而InSAR技术是基于大范围、连续面状地表形变监测，这是传统测量手段无法企及的。 合成孔径雷达干涉测量技术(InSAR技术)是在干涉雷达基础上发展起来的一种微波遥感技术，具有形变灵敏度高、高空间分辨率高、覆盖范围大、几乎不受云雨天气制约等突出的技术优势 [ 4 ] ，使其在矿区形变 [ 5 ] 等大范围地表变形的测量研究中迅速得到了广泛的应用。 InSAR技术利用传感器高度、雷达波长、波束的视向及基线距间的几何关系，精确地测量图像上每一点的三维位置和变化信息。起初主要应用于生成DEM和制图，后被扩展为差分干涉并应用于研究地震形变、火山运动、地表沉降及山体滑坡等。 澳大利亚Ge Linlin等利用InSAR技术对煤矿开采沉陷监测研究较多。2001年，他们采用1993~1995年的ERS-1/2、JERS-1数据，通过与GPS技术和GIS技术结合，对大气误差进行改正，分析地表沉降随工作面开采的变化，其监测精度达到亚厘米级 [ 6 ] 。2007年，Ge Linlin等采用多源SAR数据，对Sydney西南地区煤矿进行监测，通过与实际观测资料对比，发现植被茂密地区，L波段更适合做形变监测 [ 7 ] 。2014年，赵超英等再次提出基于相位的全分辨率监测手段，并结合塌陷反演模型的反复迭代的移去恢复法来提高InSAR技术可监测的形变梯度；同时，提出InSAR相位监测结果与SAR强度偏移量跟踪技术监测结果的融合方法 [ 8 ] 。 本文选择韩城煤矿开采区为研究区域(如图1所示，红色矩形框)，不仅实现对研究区域煤矿位置分布进行大范围识别，而且对其沉降中心在时间上的演变进行定量研究。其主要研究内容为以下两个方面：第一，对研究区域地表形变进行大范围识别，调查InSAR结果与韩城煤矿开采区域是否一致；第二，对监测结果进行时空演变分析，为煤矿安全开采提供重要依据。 图1. 研究区域与韩城矿区分布图
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user: 2. 理论及方法 2.1. 数据选取 韩城煤矿区域位于植被覆盖茂密的山区，L波段的SAR数据，穿透能力更强，在植被覆盖茂密的山区能够保持更长的相干性。因此，本文选用存档的2007年1月至2011年1月期间覆盖研究区域的20景ALOS数据(如表1所示)。高分辨率ALOS数据，3:8多视后其空间分辨率可以达到25 m，最短重复周期为46天。 Table 1 L-band ALOS dat ID ALOS数据 ID ALOS数据 1 20070108 11 20090113主影像 2 20070223 12 20090228 3 20070711 13 20090716 4 20070826 14 20090831 5 20071011 15 20091016 6 20080111 16 20100116 7 20080226 17 20100303 8 20080412 18 20100719 9 20080528 19 20101019 10 20080713 20 20110119 表1. 20景L波段ALOS数据 2.2. Stacking技术方法 Stacking-InSAR技术是将多幅解缠后的差分干涉相位图进行线性叠加、以最大程度地减少大气误差、提高形变精度的一种方法。其基本假设是：在独立的干涉图中，大气扰动的误差相位是随机、相等的，而区域上的形变为线性速率 [ 9 ] [ 10 ] 。假设获取N个干涉对，以干涉对两次成像时间间隔为权因子，则干涉对解缠相位速率及方差公式分别如下，公式(1)、(2)引用于参考文献 [ 9 ] [ 10 ] ： p h _ r a t e = ∑ j = 1 N Δ t j ϕ j ∑ j = 1 N Δ t j 2 (1) var ( p h _ r a t e ) ≈ ∑ j = 1 N ( ϕ j − 4 π λ p h _ r a t e Δ t j ) (2) p h _ r a t e ：解缠相位速率； var(ph_rate) ：解缠相位速率方差； Δ t j ：第j个干涉对主从影像时间间隔； ϕ j ：第j个干涉对解缠相位值； λ ：SAR卫星波长。 最终，得到的形变相位信息对应的是所叠加时间基线内的形变量。叠加后的大气误差相位，不是单幅干涉图中大气相位误差随干涉图数量倍数增长的结果，而是干涉图数量的平方根倍增长的结果，由此提高了叠加相位图中形变信息和大气误差项之间的信噪比，达到了提高监测精度的目的。
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user: 3. 结果分析 3.1. 数据处理与分析 InSAR技术在实际的应用过程中，经常会受到输入参数误差和数据处理带来误差的限制，其中主要包括DEM误差、去相干误差、轨道误差、以及大气误差等(如图2所示)。 图2. InSAR数据处理流程图 在InSAR差分干涉进行形变监测中，外部DEM是一个关键的辅助数据，本实验在保证DEM空间分辨率的前提下，通过InSAR解算中的DEM改正来保证DEM的精度，最终获得高精度的形变监测结果。 考虑到L波段的ALOS数据能够在较长时间间隔下保持一定的相干性，设置时间基线为600天，空间基线 ± 2000 m，共生成35对有效干涉对。在本次试验中发现，最长相隔414天的两景SAR数据(20080713~20090831)仍然保持较好的相干性。 3.2. 结果分析 本文采用20景ALOS数据，通过Stacking-InSAR技术进行了矿区地面沉降大范围识别与监测，成功获取了研究区域地表年形变速率(如图3所示)，最大年形变量级可达到45 cm/y。作者通过调查InSAR地表沉降区域，发现其与韩城煤矿开采区域高度吻合。相比于GPS定点形变观测，本次实验表明InSAR技术可以对矿区地表形变进行大范围识别。 图3. 研究区域年形变速率图 本文地表沉降区域主要分为三个区域：1) 形变区域1位于桑树坪镇正北方向，紧邻黄河，长约5.5 km，宽约1.5km矩形区域内，形变量值最大，主要为桑树坪井田；2) 形变区域2分为两部分：其一，位于桑树坪镇以南，龙门镇以北，其形变量级较大且较为集中；其二，自龙门镇沿NE方向延伸西庄镇以北附近，形变量级较小且沿条带分布。形变区域2受桑树坪部分井田、下峪口井田、燎原井田、兴隆井田及盘龙井田的影响；3) 形变区域3以板桥镇为中心，散布在其周围区域，主要为象山井田。 韩城矿业公司现有三对生产矿井，其由北向南分别是桑树坪矿、下峪口矿和象山矿井。下峪口矿选煤厂生产冶炼瘦精煤，年入洗能力120万吨；桑树坪矿选煤厂生产高炉喷吹煤，年入洗能力150万吨；象山矿井正在建设一座年入洗能力240万吨的选煤厂，预计2009年10月底建成投产。研究区域内共有三个较为集中形变区域，其分别对应于相应的煤矿开采井田。 本文选用存档的ALOS数据其时间跨度为2007年1月至2011年1月，那么作者将其划分为三个时间段：2007年7月至2008年4月、2008年7月至2010年11月、2009年8月至2011年11月。本文通过获取三个时间段研究区域的形变速率图，分析三个形变区域随时间演变过程(如图4所示)。 图4. 形变区域年速率时间演变图 通过分析可知，2007年7月至2008年4月三个形变区域形变量级与形变面积都较小；2009年8月至2011年11月形变量级与形变面积最大。总体来看，在不同时间段内三个形变区域都是在原有的形变区域基础形变量级不断增大，但是可以明显看出不同时间段最大沉降区域不同。这可能与同一矿井，不同时间段不同开采深度、开采工作面及开采量有关。局部区域有新增形变区域，如形变区域2西南区域。区域2第一时间段与其他两个时间段形变区域差异较大。 煤矿开采区域地表形变受开采量影响显著，地表沉降越大表明煤矿开采量越大，潜在的煤矿塌陷的可能性越大，那么通过InSAR技术监测煤矿沉降量值，可以为防止煤矿塌陷造成严重的经济与人员伤亡提供参考依据。
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user: 4. 结论 本文采用ALOS数据，成功获取研究区域地表年形变速率，最大年形变速率达到45 cm/y。与此同时，实现了对韩城煤矿区域地表形变大范围识别，InSAR结果与开采井田区域完全一致。获取三处形变区域不同时间段的年平均形变速率，对其监测结果进行时空演变分析，为煤矿安全开采提供重要依据。
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user: 摘 要 目的：通过检测强直性脊柱炎(ankylosing spondylitis， AS)患者外周血单个核细胞(单核细胞、淋巴细胞)表面TLR2 (Toll-like receptors2， TLR2)、TLR4 (Toll-like receptors4， TLR4)的表达及淋巴细胞凋亡的数量，探讨TLR2、TLR4及淋巴细胞的凋亡与强直性脊柱炎发生发展的关系。方法：应用流式细胞术检测67例AS患者(非活动性组39例，活动性组28例)和30例健康体检者的外周血标本。通过应用FITC-TLR2、PE-TLR4两种试剂检测外周血单个核细胞表面TLR2、TLR4的表达水平，以及流式Annexin-v FITC/PI法检测外周血淋巴细胞的凋亡量。各实验检测均设定相应的同型或阴性对照。结果：1) AS患者外周血单个核细胞表面TLR2在疾病组、活动性组和非活动性组分别为：23.16%、23.07%和23.22%，均高于健康对照组12.53%，差异有统计学意义(P < 0.01)；AS非活动性组与活动性组比较差异无统计学意义(P > 0.05)。2) AS患者外周血单个核细胞表面TLR4在疾病组、活动性组和非活动性组分别为：24.43%、24.51%和24.38%，均高于健康对照组12.55%，差异有统计学意义(P < 0.01)；AS非活动性组与活动性组比较差异无统计学意义(P > 0.05)。3) AS患者外周血淋巴细胞凋亡在疾病组、活动性组、非活动性组分别为： 84.00%、79.64%和87.14%，均低于健康对照组98.26%，差异有统计学意义(P < 0.01)；AS活动性组低于非活动性组，差异有统计学意义(P < 0.01)。4) AS患者外周血单个核细胞表面TLR2、TLR4与AS活动性(BASDI)无相关性(r = 0.043及0.112，P > 0.05)；AS患者外周血淋巴细胞凋亡与活动性呈中度负相关(r = −0.568， P < 0.05)。结论：1) AS患者外周血单个核细胞表面TLR2、TLR4出现异常增高。2) AS患者外周血淋巴细胞凋亡量减少。 关键词 :强直性脊柱炎，TLR2，TLR4，凋亡 Copyright © 2018 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 强直性脊柱炎是仅次于类风湿性关节炎的一种常见的全身性自身免疫性疾病，主要侵犯中轴关节，以骶髂关节炎和脊柱强直为其主要特点，病因与发病机制迄今未明 [ 1 ] 。AS在全球各国发病率存在明显种族、地区差异 [ 2 ] ，贵州地区为此病多发区域，可能与贵州属于高海拔地区及较为湿寒的环境气候有关 [ 3 ] 。该病多发于15~30岁的男性青壮年，病情严重患者极易致畸致残并丧失生活自理能力 [ 4 ] 。AS发病机制目前不清，近年来提出多种假说，如病毒感染假说、遗传假说、免疫假说 [ 5 ] 。有研究结果显示 [ 6 ] ，自身免疫、细菌感染等都是AS发病的重要因素，因此目前有很多学者将强直性脊柱炎化归为自身免疫性疾病。 TOLL样受体(Toll-like receptors， TLR)信号是机体抵抗外界感染的第一道防线，但信号的过度活化也可引起级联反应，打破机体对自身抗原的免疫耐受，促进自身免疫性疾病的发生发展 [ 7 ] 。文献报道 [ 8 ] ，TLR不仅参与抗菌免疫还参与某种自身免疫病(如SLE、RA)的发生。TLR是识别微生物成分的特定模式分子，它的发现使人们认识到天然免疫和适应性免疫一样重要，它们共同防御入侵的病原体，并能通过信号转导将二者有效连接起来 [ 9 ] 。TLR亚型中TLR2 (Toll-like receptors2， TLR2)和TLR4 (Toll-like receptors4， TLR4)是主要参与天然免疫的两种亚型。 细胞增殖和凋亡的动态平衡是维持机体自身免疫稳定的重要因素，这种平衡的破坏可能会导致多种自身免疫性疾病的发生。文献报道，TLR与中性粒细胞的凋亡密切相关 [ 10 ] ，在TLR亚型中TLR2具有诱导凋亡和抗凋亡的作用，TLR2与淋巴细胞凋亡的改变在AS疾病的发生发展过程中是否存在相关性并未见报道。因此，本课题通过研究强直性脊柱炎患者外周血单个核细胞表面TLR2、TLR4与淋巴细胞凋亡的数量，为探讨强直性脊柱炎患者疾病的发生、发展及病程监测提供新思路和新途径，以期为临床诊断及治疗提供新思路新方法。
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user: 2. 材料与方法 2.1. 材料 标本来源：收集2017年6月至2017年11月贵州医科大学附属医院及贵阳中医学院第一附属医院HLA-B27阳性的强直性脊柱炎患者外周血标本67例，入选标准采用的是1984年修订的纽约标准 [ 11 ] 。具体标准包括两项：1) 临床标准：a) 腰痛，晨僵3个月以上，活动改善，休息无改善；b) 腰椎额状面，矢状面活动受限；c) 胸廓活动度低于相应年龄、性别的正常人。2) 放射学标准：a) 骶髂关节炎，双侧 > II级或单侧III~IV级。II级为轻度异常，可见局限性侵蚀，硬化，但关节间隙正常。III级为明显异常，有侵蚀，硬化，关节间隙增宽或狭窄，部分强直等1项(或以上)改变。IV级为严重异常，即完全性关节强直。其中男性53例，女性14例，年龄9~58岁，平均年龄28岁，男性平均年龄27岁，女性平均年龄30岁。健康对照组30例，外周血标本均来自贵阳中医学院第一附属医院体检中心健康体检者，其中男性24例，女性6例，年龄19~52岁，平均年龄27岁，无HIV感染，无病毒性肝炎，无自身免疫性疾病史，血压、心肺功能、血常规、血生化、肝功能、肾功能、尿检均正常。 2.2. 方法 1) 标本收集：实验对象标本采集晨起空腹静脉血2 ml至EDTA-2K抗凝管中，标本于采集后6小时内行流式细胞术检测。 2) 标本检测：调整FACSCanto II至最佳工作状态：打开流式细胞仪运行开机程序，待仪器预热后使用校准品7色标准荧光校准微球(BD FACS 7-Color Setup Beads)在FACS Canto软件下校正光路和电路，调节仪器电压使微球在预订靶值，检测仪器灵敏度，校准成功后在运行上机程序。标本检测：打开FACS Diva软件，将标本置于上样盘中依次收集标本，同时设空白、同型对照，每管收集1 × 10 4 个细胞，检测TLR2、TLR4及淋巴细胞凋亡。 2.3. 统计学分析 采用SPSS19.0分析实验数据：计量资料的统计描述用均数±标准差( x ¯ ± s )表示，统计分析采用方差分析，组间差异分析有统计学意义者再采用最小显著差法(LSD法)进行多重比较分析，以P < 0.05作为具有统计学差异的界值。在符合正态分布的两变量之间相关性分析采用Pearson相关分析方法方法进行统计分析；不符合正态分布的两变量之间相关性分析采用Spearman相关分析 方法进行统计分析，|r| > 0.7存在高度相关，0.4 ≤ |r| < 0.7中度相关，|r| < 0.4低度相关，以P < 0.05作为具有统计学差异的界值。
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user: 3. 结果 1) 不同活动性AS患者单个核细胞TLR2的检测结果 AS患者外周血单个核细胞TLR2，AS疾病组(23.16 ± 1.13)%与健康对照组(12.53 ± 0.77)%比较增多，差异有统计学意义(P < 0.01)；且AS非活动性组(23.22 ± 1.12)%、活动性组(23.07 ± 1.16)%与健康对照组比较均也增多(P < 0.01)，差异有统计学意义；AS非活动性组与AS活动性组比较，差异无统计学意义(P > 0.05) (表1，图1)。 Table 1 The expression levels of TLR2 in PBMC of AS patients and healthy control (% 组别 例数 TLR2 ( x ¯ ± s ) 健康对照 30 12.53 ± 0.77 AS疾病组 67 23.16 ± 1.13 * 非活动性组 39 23.22 ± 1.12 * 活动性组 28 23.07 ± 1.16 * 表1. AS患者及健康对照外周血单个核细胞TLR2的表达水平(%) 注：与健康对照组比较 * P < 0.01。 图1. TLR2流式细胞图(%) 2) 不同活动性AS患者单个核细胞TLR4的检测结果 AS患者外周血单个核细胞TLR4，AS疾病组(24.43 ± 0.80)%与健康对照组(12.55 ± 0.81)%比较增多，差异有统计学意义(P < 0.01)；且AS非活动性组(24.38 ± 0.84)%、活动性组(24.51 ± 0.75)%与健康对照组比较均也增多(P < 0.01)，差异有统计学意义； AS非活动性组与AS活动性组比较，差异无统计学意义(P > 0.05) (表2，图2)。 Table 2 The expression levels of TLR4 in PBMC of AS patients and healthy control (% 组别 例数 TLR4( x ¯ ± s ) 健康对照 30 12.55 ± 0.81 AS疾病组 67 24.43 ± 0.80 * 非活动性组 39 24.38 ± 0.84 * 活动性组 28 24.51 ± 0.75 * 表2. AS患者及健康对照外周血单个核细胞TLR4的表达水平(%) 注：与健康对照组比较 * P < 0.01。 图2. TLR4流式细胞图(%) 3) 不同活动性AS患者外周血淋巴细胞凋亡的检测结果 AS患者外周血淋巴细胞凋亡，AS疾病组(84.00 ± 5.08)%与健康对照组(98.26 ± 0.70)%比较减少，差异有统计学意义(P < 0.01)；且AS非活动性组(87.14 ± 3.23)%、活动性组(79.64 ± 3.79)%与健康对照组比较均也减少，差异有统计学意义(P < 0.01)；AS非活动性组与AS活动性组比较，差异有统计学意义(P < 0.01) (表3，图3)。 Table 3 The comparison of apoptosis in PB lymphocyte of AS patients and healthy contro 组别 例数 凋亡( x ¯ ± s ) 健康对照 30 98.26 ± 0.70 AS疾病组 67 84.00 ± 5.08 * 非活动性组 39 87.14 ± 3.23 * 活动性组 28 79.64 ± 3.79 *# 表3. AS患者及健康对照外周血淋巴细胞凋亡(%) 注：与健康对照组比较 * P < 0.01，与非活动性组比较 # P < 0.01。 图3. 淋巴细胞凋亡流式细胞图(%) 4) AS患者TLR2、TLR4、淋巴细胞凋亡与活动性的相关性分析 AS患者外周血单个核细胞表面TLR2与活动性(BASDI)无相关性(r = 0.043，P > 0.05)；AS患者外周血单个核细胞表面TLR4与活动性无相关性(r = 0.112，P > 0.05)；AS患者外周血淋巴细胞凋亡与活动性呈中度负相关(r = −0.568， P < 0.05) (见表4)。 Table 4 Correlation between TLR2， TLR4， apoptosis with activity in AS patient TLR2 TLR4 凋亡 r值 0.043 0.112 −0.568 P值 0.730 0.367 0.000 表4. AS患者TLR2、TLR4、淋巴细胞凋亡与活动性的相关性分析
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user: 4. 讨论 强直性脊柱炎是一种与HLA-B27相关的慢性炎性风湿性疾病，以中轴关节慢性炎症为主，并几乎累及骶髂关节，被认为与遗传、环境、感染相关 [ 12 ] [ 13 ] 。在脊柱关节病模型的病因研究中，细菌感染与HLA-B27之间的作用可能是一个关键因素，AS与HLA-B27抗原呈强相关性，HLA-B27是迄今已知的与AS疾病关联最强的检测指标。本研究检测样本皆选自HLA-B27阳性的标本。 有研究报道，固有免疫应答和获得性免疫应答在强直性脊柱炎的发病中均起作用 [ 14 ] 。TOLL样受体(toll-likereceptors，TLRs)是近年来备受关注的一种模式识别受体，作为天然免疫分子的成员已经成为目前免疫学研究的热点。目前在人体中发现了10种TLR的亚型 [ 15 ] ，TLR分布广泛，主要表达于免疫细胞如树突状细胞、淋巴细胞、单核巨噬细胞 [ 16 ] 。大量研究表明TLRs通过识别不同病原体的病原相关模式分子(pathogen associated molecular pattern，PAMP) [ 17 ] ，在机体的天然免疫和获得性免疫中发挥着重要作用。有研究报道，TLR2和TLR4在TLRs中表达范围最广，是介导天然免疫反应及适应性免疫应答的重要分子 [ 18 ] ，通过刺激T细胞的活化与增殖，引起适应性免疫应答，在RA等自身免疫性疾病的发病中发挥重要作用 [ 19 ] 。在TLR家族中TLR2和TLR4表达在细胞表面，既是连接天然免疫和获得性免疫的关键分子，又是主要的病原菌识别受体，TLR2主要识别革兰阳性细菌的脂蛋白与肽聚糖，TLR4主要识别革兰阴性细菌的脂多糖(LPS)。人们一直怀疑感染因素在AS等自身免疫性疾病的病因和发病机制中可能有重要作用，TLR2和TLR4的高表达可能与其接受感染因子刺激有关。苏虹等 [ 20 ] 曾报道在AS疾病发展过程中，可能存在病原微生物感染或内源性物质经TLR4通路造成炎症损失继而引发AS，TLR通过信号转导通路可以激活多种促炎性因子进而参与抗感染的炎症过程。AS是自身免疫性疾病，存在活化的针对自身抗原的免疫反应，TLR2、TLR4能够通过刺激类风湿关节炎小鼠模型中T细胞的平衡状态而引起免疫紊乱，随着动物模型及免疫学、分子生物学研究进展，发现AS与CD4 + T淋巴细胞免疫异常有关 [ 21 ] 。近年来大量研究表明T细胞凋亡不足和增殖增加与某些免疫性疾病的发生有关 [ 22 ] 。细胞凋亡不仅参与了免疫系统中免疫细胞的生长发育、免疫调节、免疫效应等生理机能，而且在维持免疫功能稳定方面也具有重要作用 [ 23 ] 。
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user: 5. 结论 本研究结果显示，AS患者外周血单个核细胞表面TLR2、TLR4均较健康人增多，这与De Rycke等人 [ 24 ] 和Yang等人 [ 25 ] 及毋静 [ 26 ] 等人的研究结果相一致。且AS患者在活动性组与非活动性组中TLR2、TLR4的表达均高于健康对照组，但活动性组与非活动性组之间的表达无统计学意义。提示在AS患者体内TLR2、TLR4表达水平于疾病非活动期即可出现异常，并且异常表达水平伴随AS疾病的整个发病过程，虽然在疾病发展过程中并没有随疾病的进展而增加，但在AS患者体内，无论疾病处于何阶段，TLR2、TLR4皆较健康对照增高。本研究结果及前期研究结果为TLR2、TLR4通过介导T淋巴细胞的免疫表达继而激活促炎因子，可能为炎症感染参与的自身免疫性疾病的发生提供依据，并且提示AS疾病的发生与感染因素相关。纠正细胞失衡、调节其功能、防治治炎细菌的感染是治疗AS的可能策略，以达到诱导病情缓解、减轻关节炎症反应。 本研究结果还指出，AS患者外周血淋巴细胞凋亡数量较健康对照组低，从侧面反映AS患者体内淋巴细胞凋亡缓慢，提示AS与淋巴细胞的凋亡有着一定的关系，与王海隆等的研究结果一致 [ 27 ] 。并且AS患者活动性组与非活动性组淋巴细胞凋亡的数量也存在统计学的差异，提示在疾病发展过程中淋巴细胞凋亡数量持续异常表达，随着疾病的发生发展持续性出现，正常的组织代谢受到严重影响。淋巴细胞凋亡数量随着疾病活动性的增加逐渐减少，相应的淋巴细胞出现了相对性增多，导致了AS患者体内自身免疫功能紊乱，使免疫应答也发生异常的表达。 综上所述，AS患者单个核细胞表面TLR2、TLR4与淋巴细胞凋亡数量在AS疾病的发生发展过程中均呈现某种相应的异常改变。在非活动期，单个核细胞表面TLR2、TLR4检测可用于AS的鉴别诊断，对于疾病的发现与治疗颇有意义。
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user: 摘 要 本文给出了用于模拟不可压缩流动的FHP-II格子气自动机模型中演化规则的数字电路。利用这个电路，生成了FHP-II的Look-Up表。作为算例，我们模拟了小雷诺数的方腔流动，再现了经典的数值结果。 关键词 :格子气自动机，FHP-II模型，Look-Up表，数字电路 Copyright © 2018 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 上个世纪80年代出现的格子气自动机(Lattice Gas Automata，简记LGA)是模拟流体力学一种方法，由于其无舍入误差和运行速度快等优点受到学术界广泛关注 [ 1 ] [ 2 ]。Frisch等人应用正六边形网格，构造了包含静止粒子的满足泡利不相容原理的格子气自动机，解决了四阶张量各项同性问题，得到了低雷诺数限制的Navier-Stokes方程，该模型被称为FHP-II模型 [ 1 ]。随后的d’Humières，Lallemand和Frisch引入了四维的超四面体FCHC网格将FHP模型推广到了三维问题上 [ 3 ]。应用LGA，研究者们已经成功地模拟了许多流动，例如：卡门涡街 [ 4 ] 、磁流体力学 [ 5 ] [ 6 ] 、反应扩散模型 [ 7 ] 、Kelvin不稳定 [ 8 ]。 格子气自动机的运算是通过对每点的输入状态进行翻转实现的，翻转规则又称演化规则。根据演化规则将所有的输入状态翻转成输出状态，这个二维关系称为Look-Up表 [ 8 ] [ 9 ]。这样LGA的运算速度很大程度取决于Look-Up表的查找速度。文 [ 9 ] [ 10 ] 给出了Look-Up表状态编码的抽取和合成方法，并且用这样的Look-Up表实现了几种流动的模拟。到了21世纪，量子格子气自动机应运而生。量子格子气是基于传统格子气的设计思想，将Look-Up表进行量子实现，预期能使数据的处理和计算速度得到大幅度的提升。由此可见，Look-Up表是格子气自动机乃至量子格子气自动机的重要组成部分，而Look-Up表的数字逻辑电路的研究是硬件的基础。本文以FHP-II格子气自动机为例，给出了其Look-Up表的逻辑电路，并用这个电路验证了Look-Up表的正确性，进一步，我们用这样的结果模拟了小雷诺数的方腔流动。
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user: 2. FHP-II格子气自动机的演化规则 2.1. FHP-II碰撞规则 我们将二维空间离散成正六边形的网格，每个节点有6个邻点，假设粒子满足泡利不相容原理，则每个节点上的状态变量 S ( i ， j ， k ) 是一个Boolean量，当 k 方向存在粒子时 S ( i ， j ， k ) = 1 ，否则为零。其中 i ， j 表示节点坐标， k 代表粒子运动的7个方向(静止状态也表示为一个方向，取 k = 7 )，这7个运动方向的定义如图1。 FHP-II格子气自动机共提供4类碰撞规则，这些规则满足粒子守恒和动量守恒。基于流体介质的各项同行要求，碰撞是满足旋转对称的，这样一共有17种具体的规则 [ 9 ] [ 10 ]。 1) 两个粒子对头碰撞，1、4方向碰撞，输出为3、6方向，或者2、5方向。通过旋转，这种对头碰撞有3种情况。 2) 一运动粒子与一静止粒子碰撞，1、7碰撞，输出为2、5方向，这种有6种情况。 3) 两粒子120度输入，得到一静止粒子和第三个方向，即2、6方向碰撞输出为1、7方向，共6种情况。 4) 夹角120度的三粒子碰撞，即1、3、5，碰撞输出为2、4、6方向，共2种情况。 图1. 节点方向示意图 2.2. Boolean动力学方程 上面的FHP-II格子气自动机的碰撞规则，可以用Boolean动力学方程描述 [ 11 ] ： R 1 = S 1 + S 2 S 7 ( 1 − S 1 ) ( 1 − S 3 ) ( 1 − S 4 ) ( 1 − S 5 ) ( 1 − S 6 ) + S 6 S 7 ( 1 − S 1 ) ( 1 − S 2 ) ( 1 − S 3 ) ( 1 − S 4 ) ( 1 − S 5 ) + 1 2 S 3 S 6 ( 1 − S 1 ) ( 1 − S 2 ) ( 1 − S 4 ) ( 1 − S 5 ) ( 1 − S 7 ) + 1 2 S 2 S 5 ( 1 − S 1 ) ( 1 − S 3 ) ( 1 − S 4 ) ( 1 − S 6 ) ( 1 − S 7 ) + S 2 S 6 ( 1 − S 1 ) ( 1 − S 3 ) ( 1 − S 4 ) ( 1 − S 5 ) ( 1 − S 7 ) + S 2 S 4 S 6 ( 1 − S 1 ) ( 1 − S 3 ) ( 1 − S 5 ) ( 1 − S 7 ) − S 1 S 7 ( 1 − S 2 ) ( 1 − S 3 ) ( 1 − S 4 ) ( 1 − S 5 ) ( 1 − S 6 ) − S 1 S 4 ( 1 − S 2 ) ( 1 − S 3 ) ( 1 − S 5 ) ( 1 − S 6 ) ( 1 − S 7 ) − S 1 S 3 ( 1 − S 2 ) ( 1 − S 4 ) ( 1 − S 5 ) ( 1 − S 6 ) ( 1 − S 7 ) − S 1 S 5 ( 1 − S 2 ) ( 1 − S 3 ) ( 1 − S 4 ) ( 1 − S 6 ) ( 1 − S 7 ) − S 1 S 3 S 5 ( 1 − S 2 ) ( 1 − S 4 ) ( 1 − S 6 ) ( 1 − S 7 ) 其中， S k = S ( i ， j ， k ) ， R k = R ( i ， j ， k ) ，同理可得类似的 R 2 ， R 3 ， ⋯ ， R 7 的Boolean动力学方程。上述方程中的运算均为逻辑运算，式子中的 1 2 表示发生概率。我们将输入状态排列成7位的二进制数，其对应的整 数称为状态数。同样输出状态也可以表示成状态数。这样，在任何一个输入便得到输出，根据上面的演化规则，以及Boolean动力学方程，可得到输入输出的二维关系表，即Look-Up表。表1给出了FHP-II模型的Look-Up表。图2中，我们给出了发生碰撞的输入输出的状态分布。可以发现，大多数的输入数与输出数相同，这表示只有17个情况发生碰撞，与前文2.1部分的理论结果一致。 Table 1 Look-Up table of FHP-II lattice gas automat 碰撞前的状态 碰撞后的状态1 碰撞后的状态2 碰撞类型 5 66 66 三 9 36 18 一 10 68 68 三 17 96 96 三 18 36 9 一 20 72 72 三 21 42 42 四 34 65 65 三 36 18 9 一 40 80 80 三 42 21 21 四 65 34 34 二 66 5 5 二 68 10 10 二 72 20 20 二 80 40 40 二 96 17 17 二 表1. FHP-II格子气自动机的Look-Up表 图2. 输入数与输出数的关系图 2.3. FHP-II碰撞规则的数字逻辑电路 图3中分别给出了输出 P 1 ⋯ P 11 ，其中符号 表示与门电路，符号 表示非门电路，符号 表示或门电路，符号 表示异或门电路，符号 表示在两个输入端中随机取其中一个的判断器。 图3. R 1 的电路表示图 同样的，如果分别设 P 0 = S 2 ， S 3 ， ⋯ ， S 7 ，我们也可以得到 R 2 ， ⋯ ， R 7 的电路图。如果将各个 R 的电路表示做成一个小的电路元件，那么以上的所有电路可以整合成如下的总电路图，如图4。 图4. FHP-II规则的数字电路 其中，带小方格的 A ， B ， ⋯ ， G 分别为表示 R 1 ， R 2 ， ⋯ ， R 7 的电路元件。这样，只要输入一组 S 1 ， S 2 ， ⋯ ， S 7 的值，我们便可以立即得到FHP-II规则下对应的 R 1 ， R 2 ， ⋯ ， R 7 的值。 为了验证电路图的可靠性，我们给出所有的 S 1 ， S 2 ， ⋯ ， S 7 的取值，利用上述电路图得出的 R 1 ， R 2 ， ⋯ ， R 7 的值，与利用碰撞规则和Boolean动力学的结果完全一致。
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user: 3. 算例 作为算例，我们利用上面的逻辑电路生成Look-Up表进行计算。在程序中，先将Look-Up表读入内存，然后，在每个迭代步中进行查表。具体的例子是方腔流动。 选择网格数128 × 128，方腔上边界速度U = 0.2，雷诺数Re = 30.71，迭代50，000步，从48，000步开始做时间统计平均。方腔的下、左、右边界均为无滑移边界条件 [ 12 ] ，在方腔上边界处放置一个均匀向右运动的薄板，这意味着上边界是均匀流动并且方腔内的流体质点运动到上边界后“回弹”至方腔流体内部。 从图5(a)中可以看到，方腔内部存在一个顺时针的大涡旋，方腔右下角处存在类似涡旋的混乱，图5(b)给出了方腔流动的流线图。可以清楚看到涡旋出现，再现了该问题经典算法的定性结果 [ 13 ]。 图5. (a) 方腔流动速度场，(b) 流线
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user: 4. 结论 本文给出了FHP-II格子气自动机的演化规则的数字逻辑电路，利用此逻辑电路达到的结果与利用碰撞规则和Boolean动力学的结果完全一致。在此基础上，我们计算了小雷诺数的方腔流动，结果是令人满意的。 Look-Up表的逻辑线路是格子气自动机电路的主要部分，仍然有许多问题需要研究，例如将流的过程加入数字电路中，更进一步，整体格子气自动机的线路的实现将是非常有意义的。
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user: 摘 要 内蒙古浩布高铅锌矿床是比较典型的矽卡岩型矿床。矿区出露的主要地层为海相沉积和陆相–火山沉积岩系的二叠系大石寨组，同时也是浩布高铅锌多金属矿床的主要容矿围岩。通过对该矿床钻孔中不同岩石成矿元素分析，成矿元素As、Zn、Cu、Pb、Sn等在地层围岩(板岩、大理岩、花岗岩等)中均具有相对较高的丰度值，明显地高于克拉克值；且成矿气水热液与地层围岩发生渗滤交代作用，热液在运动的过程中活化围岩中的成矿元素，为矿床的形成提供了一定量的物质来源。 关键词 :浩布高铅锌矿，成矿元素丰度，渗滤交代作用，成矿物质来源 Copyright © 2018 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 浩布高铅锌矿位于大兴安岭南东段南坡，黄岗–甘珠尔庙复式背斜北东端。其矿体产于燕山晚期花岗岩与二叠系大石寨组接触带部位。前人对区内矿床的成岩成矿时代、矿床成因、区域成矿规律等方面做了较多的研究工作。对于矿床的成矿年代，由于缺乏适合定年的矿物，一直存在争议；有学者认为本区成矿作用发生在燕山期 [ 1 ] - [ 6 ] ，也有学者认为本区存在海西期和燕山期两期成矿在事件 [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] 。对于该矿床的成因类型问题前人的争议不大，多数学者认为该矿床属中生代形成的矽卡岩型矿床，并认为其成矿流体明显受到大气降水的影响 [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] 。但对于该矿床的成矿物质来源，要梅娟(2012)等通过对矿床硫化物进行S-Pb同位素分析，提出成矿物质源自于深源岩浆 [ 10 ] ，由古生代造山作用产生的增生地壳物质是成矿物质的主要来源；王祥东对乌兰楚鲁特和乌兰坝杂岩体的地球化学研究显示，它们具有相似的主量元素特征以及一致的稀土微量元素配分模式 [ 12 ] ，显示成岩与成矿具同源性 [ 13 ] 。前人研究显示，该矿床成矿物质来源主要存在两种观点，一种是二叠纪大石寨组和哲斯组可以作为部分成矿元素的矿源层，部分成矿元素来自大陆壳，部分来自下地壳–地幔 [ 14 ] ；另一种观点则是浩布高铅锌多金属矿区的主要成岩、成矿物质具有相同来源，均源自地壳和地幔两个端源的贡献 [ 13 ] 。鉴于此，本文主要通过对浩布高矿区钻孔中不同标高的岩石的成矿元素含量分析，探讨二叠系与成矿物质来源的关系。
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user: 2. 区域地质背景 浩布高多金属矿床位于天山–内蒙古–大兴安岭缝合带上及其附近(图1)，矿区处于西伯利亚板块与中朝地块的挤压碰撞带以及西太平洋板块的俯冲带上。故导致大兴安岭地区区域内的火山、岩浆活动一再的异常和NE向断裂构造异常发育 [ 13 ] 。 古生代时，大兴安岭处于古亚洲洋活动板块边缘，经历过多期的碰撞造山、块体的拼接缝合；中生代以来，又经历了太平洋板块的俯冲碰撞构造作用的影响，以及NE向火山岩浆–构造活动。因此，研究区的成矿地质条件得天独厚。由于地壳的稳定下降，使得地层依次有序沉积；在三叠世期间，由于地壳的升起，使得地层处于风化侵蚀环境，使得地层顺序中缺少了三叠系。在区内普遍发育中生代地层和古生代地层。古生代地层发育较好，比较有典型意义的为二叠系。二叠系岩性以泥岩、板岩和粉砂质板岩等为主，其次为碎屑岩，包括砾岩以及砂岩和粉砂岩等，主要分布于矿区的林东–巴林左旗地区。岩浆岩在区域内分布范围较广，整体呈带状分布，主要以酸性侵入岩为主。华力西晚期岩浆岩多为花岗岩类，燕山期区域岩浆侵入和火山喷发作用猛烈，岩浆岩分布广，组合多。岩浆岩主要呈酸性侵入岩，形态多样。 图1. 研究区大地构造位置图 [ 15 ]
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user: 3. 矿床地质特征 矿区内地表可见的露头主要有4类地层，分别为二叠系中统大石寨组(P 2 ds)、二叠系中统哲斯组(P 2 zs)、侏罗系上统满克头鄂博组(J 3 mk)和第四系(图2)。 浩布高背斜是矿区的主要褶皱构造，长150 km，宽45 km，轴向约为NE 55˚，主要由晚古生代二叠统大石寨组地层组成的，主要分布于浩布高一带 [ 16 ] 。 图2. 浩布高矿区地质简图 断裂构造也十分发育，燕山晚期是多数断裂构造形成的重要时期。矿区内花岗质侵入体在北东向的构造岩浆岩带上广泛分布，主要有华里西晚期和燕山期形成的各种花岗质侵入岩。 矿体产于二叠系下统下部大石寨组地层中的大理岩等碳酸盐和中基性岩接触带及其附近，发生接触交代作用，形成矽卡岩矿床。围岩蚀变以接触交代类型为主，矽卡岩化为主要的蚀变类型(图3)，也是对成矿最有利的蚀变类型 [ 13 ] ；此外还见有磁铁矿化、铜矿化、褐铁矿化、绿泥–绿帘石化、角岩化、云英岩化、和硅化等。 矿体产于二叠系下统下部大石寨组地层中的大理岩等碳酸盐和中基性岩接触带及其附近，矿体赋存于矽卡岩中。铜6970吨，平均品位0.14%；银矿石量为114.14吨，平均品位为16.79 g/t；锌矿体中伴生铁矿石量：260.0508万吨，平均品位17.23%；铅与锌同体共生矿体金属量：1512吨，平均品位1.72%；铜与锌同体共生矿体金属量：8661吨，平均品位0.94%；铜与锌异体共生矿体矿石量：3.3718万吨，金属量206吨，平均品位0.61%；铁矿体矿石量：753.4754万吨，平均品位32.69%。 锌1号矿体：呈似层状，走向为南北方向和东南方向，长为1300~1400 m，深度200~400 m，厚0.99~28.33 m；锌矿体矿石总量为676.6013万吨，锌金属量为286，916吨，平均品位4.24%；锌矿体中伴生金属量中铅矿体为3872吨，平均品位0.23%； 铅1号矿体：呈层状、似层状，走向为东西方向；长度350~550 m，厚度0.35~7.37 m；铅矿体矿石总量为635.2056万吨，平均品位2.25%。 图3. 浩布高铅锌矿典型矿石照片 矿石结构：半自形–他形粒状结构、乳滴状结构、交代溶蚀结构、固溶体分离结构、交代残余结构、填隙结构、碎裂结构、骸晶结构、次文象结构等。 矿石构造：主要有致密块状构造、条带状构造、角砾状构造、脉状构造、梳状构造浸染状、网脉状、斑杂构造等。
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user: 4. 实验样品与实验结果 本次研究对浩布高铅锌矿区5个钻孔采集了267块标本，对其进行原岩光谱分析，其分析结果列于表1。 Table 1 Statistical table of ore-forming elements analysis data of rocks and ores with different elevations in borehole 元素 单位 最小值 最大值 中国陆壳 元素平均含量 大石寨组 矽卡岩 板岩 大理岩 花岗岩 变质粉砂岩 As 10 −6 <50 >500 1.90 183.02 266.81 101.69 117.50 50.00 50.00 Pb 10 −6 <10 200 15.00 18.47 20.44 18.14 15.00 18.33 18.00 Cu 10 −6 <10 >5000 38.00 433.00 613.98 100.17 39.00 47.50 42.00 Zn 10 −6 50 >5000 86.00 810.15 1050.27 232.20 389.00 183.33 200.00 Sn 10 −6 <10 >500 4.10 201.60 318.58 28.98 29.50 15.83 38.00 表1. 钻孔不同标高岩石及矿石成矿元素分析数据统计表
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user: 5. 讨论 二叠系中的大石寨组和哲斯组为红岭铅锌矿内主要的出露地层。它们主要分布在巴林右旗–黄岗–巴林左旗–林西地区。张德全等(1994)对研究区二叠纪地层各组地层中元素丰度进行了研究，在大石寨组和哲斯组中，As、Sn、Pb、Zn 、Ag、Ba和Mn元素的浓集系数均大于1 [ 17 ] 。其中成矿元素中的As为特富集元素 [ 19 ] ，K > 5。在大石寨组中，元素Ag、Pb、Sn、Zn都也相对较为富集 [ 12 ] ，K > 1.5，明显高于元素的地壳克拉克值。浓集系数为0.5~1范围的为铁族元素，包括Cr、Mn元素，称为稳定元素；K(Ni)小于0.5，非常明显的低于元素的地壳克拉克值。在哲斯组中，元素Ba、Pb、Sn、Ag为富集元素，K > 1.5；元素Ni为贫化元素，K(Ni)小于0.5，也非常明显的低于元素的地壳克拉克值；其余元素为稳定元素，K = 0.5~1。 张德全等(1994)对矿区内二叠纪地层元素地球化学背景进行研究认为：1) 元素在不一样的地层中也有不一样的富集程度，在大石寨组中，Sn、Ag含量最高，Pb元素含量较低；但在哲斯组中却相反，Pb元素含量很高，但Sn、Ag元素较低；2) 主要富集元素为As、Sn、Ag、Pb和Zn五种元素 [ 16 ] ；且As和Sn元素的浓集系数均大于2，Pb浓集系数在1.5~2之间 [ 17 ] ，Zn为1~1.5之间，均明显的高于克拉克值；3) 贫化元素且浓集系数K < 1的为活动能力较低的铁族元素，包括Cr、V、Ti、Co、Ni等元素。 矿区内的二叠系地层为该矿床重要的赋矿层位 [ 18 ] ，大石寨组地层对矿体的形成具有重要的控制作用 [ 2 ] 。地层中富集Pb、Zn、Sn、As等成矿元素 [ 7 ] ，Pb、Zn元素的浓集系数K为1~2 [ 16 ] ，Sn、As为特富集元素，K均大于2，在某些岩石类型中K高达3~4或更高。Sn、Zn、Pb、Cu元素中的浓集系数高于克拉克值，同时也为矿区的成矿元素，这反映地层为成矿提供了一定的物质来源。 本区南部地层以富集Sn、Zn为特征，故南部区主要产出锡锌多金属矿床 [ 16 ] (如黄岗–大井矿床)；北部区地层富含Pb元素为特征，故较发育铅矿床(如莲花山矿床)；中部区富含Sn、Zn、Pb等元素，故形成铅锌锡多金属矿床(如浩布高–白音诺尔矿床)。从图4中可以看出，成矿富集元素与矿床的分布具有一定的规律，反映了地层提供一定的成矿物质来源。 矿体分布于大理岩层间及顶底板之间，均产在矽卡岩中 [ 19 ] 。花岗岩、变质粉砂岩和板岩等也是矿体周围的围岩。在浩布高铅锌矿的形成演化过程中，总是与地层围岩之间有活动组分的带入和带出，与地层之间会发生化学反应，产生物质交换。故分析矿体中的元素含量与地层围岩中的元素含量之间的关系对确定成矿物质来源具有重要的定性作用。 野外采集的围岩基本上来自于二叠系的大石寨组地层，且地层中的成矿元素含量明显高于克拉克值。对矿体周围不同距离的围岩中的主要成矿元素(表1)进行统计分析发现，在围岩中的矽卡岩和板岩都相对富集Cu、Pb、Zn和Sn元素。在矽卡岩中尤为富集；其中Cu 平均含量613.98 × 10 −6 ，是大陆地壳克拉克值的140.4倍；Pb平均含量为20.44 × 10 −6 ，是克拉克值的1.80倍；Zn平均含量为1050.27 × 10 −6 ，是克拉克值的12.21倍；Sn平均含量为318.58 × 10 −6 ，是克拉克值的77.70倍。大理岩和花岗岩中相对富集Zn和Sn元素。 在钻孔ZK2016 (图4)中，矿石主要为铅锌矿石和磁铁矿矿石，并且矿石中的成矿元素含量均较高；矽卡岩和矽卡岩化大理岩普遍分布于矿石的周围，并且成矿元素的含量也相对较高，但低于矿石中的元素的含量；矿体的周围还分布有大理岩、矽卡岩化大理岩、板岩和矽卡岩化板岩等围岩。在围岩与矿石中都比较富集的Zn、Sn元素随着ZK2016岩心柱中不同岩性的变化，对矿石周围的围岩中元素的含量与矿石中元素的含量进行处理得出结论：在矿石两侧的围岩中的元素的含量比矿石中的元素含量明显更低。 前人通过S同位素、Pb同位素和辉钼矿的Re-Os同位素示踪研究发现，浩布高铅锌矿主要成岩、成矿物质具有相同来源，均源自地壳和地幔两个端源的贡献 [ 13 ] 。浩布高铅锌矿为典型的矽卡岩型矿床，根据含矿气水热液作用的方式和机理，可以判断是在地壳浅部或者中等深度、裂隙节理较为发育的、相对塑性的围岩中发生渗滤交代作用而形成的。由中酸性(或中基性)花岗侵入体分泌出来的含矿气水热液 [ 20 ] ，沿着接触带的裂隙构造系统上升运动；内蒙古浩布高红岭铅锌矿的成矿物质来源大部分来自于深源岩浆热液。但对于矿区出露的二叠系大石寨组中地层和围岩地球化学元素的分析，可以得出，地层围岩也为矿体的形成提供了一定量的物质来源。 图4. ZK2016钻孔柱状图图及对应元素含量变化图
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user: 6. 结论 1) 在矿区内出露的地层中，特别是二叠系中的大石寨组和哲斯组的地层中，成矿元素的浓集系数均较大，都明显的高于地壳克拉克值；并且在该元素富集地区也富产该金属矿床，体现了地层提供了一定量的成矿物质来源。 2) 含矿气水热液在运动的沿途与围岩发生化学反应，并将围岩中的活动组分活化出来并带入地层中参与反应，使得矿石中的成矿物质元素高于围岩中的成矿元素。 3) 内蒙古浩布高红岭铅锌矿的成矿物质来源大部分来自于深源岩浆热液，但有部分物质来源来自于地层围岩。
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user: 摘 要 针对径向节流小孔静压轴承静态分析的局限性，提出了采用大涡模拟(LES)分析静压轴承节流孔附近流场在相邻时刻之间的变化形式，同时通过分析节流孔附近不同位置周向流场变化情况，得到节流孔附近的涡动和涡线随着时间变化的分布图；分析特定位置上的各个参数变化，得出压力参数与速度、马赫数以及涡量变化的关系；最后得出各个参数的波动性对气体静压轴承的振动性有一定关系的结论。 关键词 :气体静压轴承，大涡模拟，流场，涡动，涡线，马赫数 Copyright © 2018 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 气体轴承是利用压缩空气作为润滑介质，通过工期压力的悬浮作用，产生气体轴承旋转轴和固定基座的分离，为此静压气体轴承有较高的旋转速度，有较小的摩擦力矩，无污染等优点。同时对于分析气体静压轴承的流场变化也随着计算机性能的提高和计算软件的日益丰富，对气体轴承的分析也越来越成为研究的重点 [ 1 ] [ 2 ] 。 目前对静压气体轴承的理论计算和仿真研究中大多停留在承载特性以及运动性能方面，较少的对流场内部变化对节流小孔静压轴承影响的研究。在仿真计算过程中于贺春 [ 3 ] 得出了动压对气体静压轴承的影响不可忽略；黄首峰 [ 4 ] 通过建立滑动轴承得出了油膜压力等变化情况；胡俊宏 [ 5 ] 得出了存在最佳气膜使得承载力最大；孙雅洲 [ 6 ] 和饶河清 [ 7 ] 通过分析多空介质静压气体轴承承载能力和压力分布情况；Renn [ 8 ] 通过实验和模拟分析，提出了新的节流孔结构形式有利于对静压轴承设计和建模；Eleshaky [ 9 ] 捕捉流场的相干结构在轴承入口区域包括凝聚成的冲击波和压缩波区激波/边界层相互作用(伪冲击)。Gao [ 10 ] 得到了不同的节流孔形状对气体止推轴承影响很大；李运堂 [ 11 ] 通过大涡模拟分析了止推轴承的振动特性。 利用三维模型软件，建立三维实体静压轴承的流体域模型，通过有限元软件对三维模型进行网格划分，然后通过选择求解模型对求解Naver-Stokes方程下的静压气体轴承进行仿真计算，主要是围绕节流孔附近区域流场变化大的特点，进行流场参数变化分析，通过数据变化情况，得出静压气体轴承由于流场影响所产生的振动问题。
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user: 2. 基本方程 利用LES模型主要是为了解决大涡在湍流时，流场内漩涡尺度小于网格间距的问题。控制方程采用的是随时间变化的Navier-Stokes方程，包括连续性方程和动量方程： ∂ ∂ t + ∂ p ∂ x i ( ρ u i ) = 0 (1) ∂ ∂ t ( ρ u i ) + ∂ p ∂ x j ( ρ u i u j ) = ∂ τ i j ∂ x j − ∂ p ∂ x i − ∂ ∂ x j ( δ i j ) (3) 方程(1)是质量守恒方程，(2)是动量守恒方程，其中u ij 是代表在笛卡尔坐标系中的速度方向，x i 和x j 是代表在坐标系中的方向向量，δ ij 是粘性应力张量。 ∂ p ∂ x i ( ρ h u i ) = ∂ ( ρ u i ) ∂ x i + τ i j ∂ u i ∂ x i (3) (3)是能量守恒方程 大动荡的漩涡可以运用亚网格尺度应力模型求解计算。(1)和(2)中的计算公式是小于网格大小的湍流模型。作为亚网格尺度模型，适应当地的涡流粘度壁模型，本文利用有限体积法在CFD软件FLUENT中进行了LES模拟。 通过隐式求解压力(PISO)算法作为压力速度耦合计算的方法。为减小数值耗散，选择了二阶迎风插值法求解密度、湍流动能和湍流耗散率，而选择有界中心差分法用于LES中的动量插值。作为瞬态公式，采用二阶隐式格式。时间步长 Δ t = 1 × 10 − 8 s
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user: 3. CFD仿真 3.1. 建立模型 基本结构参数，轴承直径D = 30 mm，长度L = 30 mm，气膜厚度h = 20 μm，节流孔到轴承两端距离l = 7.5 mm，节流孔直径d 0 = 0.2 mm，截流腔直径d 1 = 0.8 mm，深度h 1 = 0.1 mm，利用Gambit建立气体轴承流体区域的三维模型，如图1所示，同时通过自定设置偏心率，其中偏心是沿着90˚节流孔方向，建立不同偏心率下的气体轴承模型，通过建立不同偏心率的气体轴承流体域的三维模型进行数值模拟计算分析。 图1. 气体流域模型及节流孔位置 3.2. 网格划分 在模型建立完后对模型进行网格划分，由于气膜区域内的间隙很小，同时轴承是属于旋转体，所以整个网格的扭曲率较大；同时由于在气膜区域的结构变化较大，因此导致流场变化也很大，为了整体达到比较好的网格质量和FLUENT求解计算中更加容易收敛，需要在流速变化较大的区域进行网格划分时进行网格加密，如图2(a)中，对流速变化较大的小孔节流区域需要进行局部网格加密，同时对模型需要进行分块划分网格划分处理，将模型分为10个主要区域如图2(b)，使远离节流孔处的区域能划出规则的八面体网格。 3.3. 边界条件及初始化 将设定进气边界条件(pressure-inle)和出口边界条件(pressure-out)，进口边界设定在每个进气孔的外表面，压力出口边界条件为气体轴承轴向方向两端的气膜间隙面，同时定义气膜区域内的表面为壁面(wall)。 图2. 定义节流孔附近条件以及监测点 3.4. 求解计算 在计算的过程中，设立进口压力为6个大气压，压力出口边界条件为1个大气压，设立常温为工作温度。空气粘度系数为1.84 × 10 −5 η (pa∙s)，为了更加准确的得到LES模型结果，将LES计算建立在稳态计算的基础上，将稳态计算选用可保存雷诺应力与湍流一致的Realizable K-ε型。