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    1. 基于增强现实和超细径摄像头的胸腔闭式引流穿刺可视化系统
    Qin Wei, Wang Shuyi, Chen Xueyu, Zhuang Yiwei, Shen Yichun, Shen Yuhán
    J Shanghai Jiaotong Univ Sci    2025, 30 (3): 417-424.   DOI: 10.1007/s12204-025-2808-6
    摘要84)      PDF(pc) (1524KB)(28)    收藏
    胸腔闭式引流术在临床中可以利用带针胸管进行胸腔积液或积气的治疗,但目前手术中的穿刺过程是不可视的,存在手术失败的风险。因此,有必要设计一套具有可视功能的胸腔闭式引流穿刺可视化系统。增强现实(AR)技术可以辅助看到患者体内的解剖结构并确定体表插入点,我们还对目前使用的带针胸管进行了结构改进,通过嵌入超细径摄像头实现穿刺过程中的实时可视化。进行了模拟实验,测量了AR方法的总体配准误差范围在(3.59±0.53) mm,这表明其具有临床应用的潜力。超细径摄像头模组和改进的带针胸管可以及时反映针尖在人体内的位置。通过对比实验发现,与传统方法相比,视频引导可以提高穿刺过程的安全性。最后,通过问卷测试对系统的可用性进行了定性评估。本系统有助于实现胸腔闭式引流穿刺操作的可视化,为提高操作步骤的准确性和安全性提供了实施方案,此方法有利于缩短学习曲线,提高医生的熟练程度。
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    2. 近红外胶囊机器人无线能量接收线圈优化设计
    Wang Wei, Zhou Cheng, Jiang Jinlei, Cui Xinyuan, Yan Guozheng, Cui Daxiang
    J Shanghai Jiaotong Univ Sci    2025, 30 (3): 425-432.   DOI: 10.1007/s12204-024-2717-0
    摘要54)      PDF(pc) (1554KB)(15)    收藏
    针对近红外胶囊机器人的能量供给不足、波动过大等问题,提出了一种无线能量接收线圈设计优化方法。首先通过电磁与电路分析,建立了无线能量传输系统的磁感应强度模型与等效电路模型。结合上述模型,以各维度绕组层数为优化变量,以接收端负载功率归一化标准差和空间尺寸为约束条件,以接收端负载功率平均值最大化为优化目标,建立了接收线圈的优化模型。最后,绕制了三种不同参数的三维接收线圈,通过实验测试了不同驱动电流下的接收端负载功率,对优化结果进行了验证。实验结果显示:接收端负载功率实验值与理论值变化趋势一致,实验值均小于理论值;接收端负载功率归一化标准差理论值为4.6%,平均实验值为9.6%。该研究解决了近红外胶囊机器人的供电问题,对胃肠道疾病的早期诊断和治疗具有重要意义。
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    3. 基于Voronoi Tessellation开发的径向梯度骨支架的机械和渗透性能研究
    Xu Qingyu, Hai Jizhe, Shan Chunlong, Li Haijie
    J Shanghai Jiaotong Univ Sci    2025, 30 (3): 433-445.   DOI: 10.1007/s12204-024-2770-8
    摘要75)      PDF(pc) (4136KB)(19)    收藏
    基于 Voronoi tessellation 设计的不规则骨支架与人体松质骨的形态和性质相似,这已成为近年来骨组织工程支架研究的热门话题。然而,关于不规则仿生支架径向梯度设计的研究还很有限。本研究旨在开发一种类似于天然长骨的径向梯度结构,促进仿生骨支架的开发。研究采用了一种新颖的梯度方法:保持恒定的孔隙率,控制种子在不规则多孔结构中的特定部位分布,并改变支柱直径以产生径向梯度。不规则支架与四种传统支架,即Cube、Pillar BCC、Vintiles与Diamond,在渗透性、应力集中特性和机械性能方面进行了比较分析。结果表明:径向梯度不规则多孔结构的渗透性范围最广,应力分布优于传统支架,弹性模量范围4.20~22.96 GPa和屈服强度范围68.37~149.40 MPa均符合骨植入物的性能要求,具有巨大应用开发潜力。
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    4. 面向总段对接的调姿单元设计及协同控制方法
    齐峰, 翟清霖, 郭俊林, 张伟军
    传动技术    2025, 39 (1): 7-12.  
    摘要72)      收藏
    总段对接过程中,多个对接小车需通过多轴协调运动实现对接面特征点的多目标位姿优化,以满足高精度和低应力要求。精确调整姿态的同时,保持结构稳定性和减少应力集中是关键挑战。为此,提出了一种基于液压驱动的运动控制系统和多机协同控制方法,实现了总段姿态的低应力自动调整。针对现有调姿机构在精度和应力控制方面的不足,设计了一款三自由度调整平台,能够精确调节总段的位置和姿态,防止因变形导致的精度损失。该平台利用液压驱动系统的高精度调节特性,实现精确且平稳的运动控制。在此基础上,进一步研究了多车协同控制方法,通过优化多个对接小车之间的协调运动,实现多轴方向上的同步调整,确保总段对接过程中各个特征点的精确对准。该系统已成功应用于多个重点型号的总段对接作业,显著提高了作业效率和准确性,确保了对接面的精确对接和低应力状态。
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    5. 基于AgNWs/PDMS的单向敏感柔性应变电阻传感器
    LIU Xinyue, SUN Weiming, HE Mengfan, FANG Yuan, DJOULDE Aristide, DING Wei, LIU Mei, MENG Lingjun, WANG Zhiming
    J Shanghai Jiaotong Univ Sci    2025, 30 (2): 209-219.   DOI: 10.1007/s12204-024-2711-6
    摘要256)      PDF(pc) (1725KB)(72)    收藏
    柔性应变传感器因良好的柔韧性,延展性与对各种场景的适用性等优势被广泛应用。由于主应变和横向电阻强耦合,该类传感器存在方向识别方面的困难。本文基于抽滤法制备银纳米线(AgNWs)薄膜,并通过浇铸得到聚二甲基硅氧烷(PDMS)柔性基底,结合两者制作了一种单向敏感、灵敏度高、响应时间短、线性度好的柔性应变传感器。AgNWs/PDMS应变传感器表现出显著的单向敏感性能,在栅宽为0.25 mm时仅对栅格平行方向的应变响应(α ≈ 8%),且响应时间较短,约为106.99 ms。最后,通过LED展示了传感器检测弯曲应变的能力,在汽车、医疗行业、可穿戴设备等领域有着良好的应用前景。
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    6. 基于多层LCP技术宽带微带到微带无孔垂直过渡结构的设计
    LIU Weihong , GUAN Dongyang , HUANG Qian , CHEN Liuyang, ZHANG Menglin
    J Shanghai Jiaotong Univ Sci    2025, 30 (2): 220-226.   DOI: 10.1007/s12204-023-2621-z
    摘要171)      PDF(pc) (1902KB)(34)    收藏

    本文提出了一种Ka波段宽带微带到微带槽线多模谐振器的无孔垂直过渡结构。在4层LCP电路中,所提出的过渡结构主要包括在公共地平面上的槽线谐振器,以及顶层和第3层彼此相对的两条微带线。为了改善所提出过渡结构的带宽,在顶层和第3层微带线上分别添加了U型枝节线。通过调节U型枝节线的位置,可以适当地激发槽线谐振器。因此,获得了一个三极点宽频垂直过渡结构,在29.27—39.9 5 GHz宽频范围内显示出良好的传输性能。基于多层LCP衬底设计了三极点宽带垂直过渡结构,并进行了制作和测试。测试结果表明,可以得到在26.84—36.26 GHz的宽频率范围内,回波损耗优于-10 dB,插入损耗小于-3 dB。

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    7. 基于多层液晶聚合物带有缺陷地结构的紧凑型集总参数带通滤波器设计
    LIU Weihong, CHEN Yuan, HUANG Qian, LIU Qingran
    J Shanghai Jiaotong Univ Sci    2025, 30 (2): 227-232.   DOI: 10.1007/s12204-023-2622-y
    摘要146)      PDF(pc) (1544KB)(17)    收藏
    本文提出了一种基于多层液晶聚合物技术的小型化集总参数带通滤波器的设计。该带通滤波器的相对带宽为20%,中心频率为500 MHz。为了进一步减小滤波器尺寸、改善其性能,在滤波器设计中引入了缺陷地结构。由于缺陷地结构的引入,其电感体积减小了60%,Q值比传统的多层螺旋电感提高到257%。测试结果表明,滤波器具有优异的阻带特性,通带内插入损耗为2.3 dB,回波损耗为18.6 dB。滤波器总体积为0.032λg×0.05λg×0.00075λg(λg为中心频率的导波波长)。本文所提出的滤波器制造成本低、易于在射频/微波电路集成,尤其适用于无线通信系统。
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    8. 中国儿童糖尿病诊治进展
    裴舟, 罗飞宏
    诊断学理论与实践    2024, 23 (05): 461-466.   DOI: 10.16150/j.1671-2870.2024.05.001
    摘要460)   HTML22)    PDF(pc) (925KB)(361)    收藏

    全球0~19岁儿童青少年的1型糖尿病(type 1 diabetes mellitus ,T1DM)患病率约为1 211.9/1 000万,发病率为149.5/100万人年;中国0~19岁儿童青少年T1DM患病率约为56/100万,发病率为6.1/100万人年。儿童青少年2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus, T2DM)的发病率也逐年上升。流行病学数据显示,美国青少年T2DM的患病率从2001年的34/10万增至2009年的46/10万和2017年的67/10万。我国儿童T2DM也呈明显上升趋势,儿童T2DM患病率由1995年的4.1/10万上升至2010年的10.0/10万。中国儿童糖尿病的诊断标准采用的是2019年世界卫生组织颁布的标准。与儿童相关的糖尿病亚型包括T1DM、T2DM、混合型糖尿病、其他特殊类型糖尿病。成人糖尿病的典型临床表现为多饮、多尿、多食和体重下降(三多一少),儿童T1DM患儿三多一少症状较明显,T2DM可较为隐匿。传统T1DM治疗主要采用胰岛素治疗,但无法从根本上解决胰岛功能减退的问题,阻止/延缓β细胞损伤,保护残存的胰岛功能,已成为T1DM治疗的新研究方向。除传统的胰岛素治疗和生活方式干预外,免疫治疗、人工胰腺和干细胞移植等新的治疗甚至治愈糖尿病的技术已初步展现出令人振奋的临床效果,不仅为糖尿病的未来治疗提供了新方向,也有可能使糖尿病从不治之症转变为可治之症。

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    9. 2024年美国糖尿病学会《糖尿病诊疗标准》解读——糖尿病诊断和分型
    李延兵
    诊断学理论与实践    2024, 23 (05): 467-473.   DOI: 10.16150/j.1671-2870.2024.05.002
    摘要599)   HTML14)    PDF(pc) (932KB)(1395)    收藏

    糖尿病是一种常见的慢性疾病,在全球范围内造成了重大的卫生经济负担。糖尿病具有高度异质性,准确诊断和分型是实现糖尿病标准化精准治疗、改善患者临床结局的前提。近期,美国糖尿病协会(American Diabetes Association, ADA)发布了2024年《糖尿病诊疗标准》。糖尿病诊断和分型章节结合当前的最新进展,对非典型糖尿病的鉴别诊断、不同类型糖尿病的筛查、诊断和随访等流程均提出了推荐意见。本文对该指南这一部分内容进行了解读,以期为我国内分泌领域医务人员进行糖尿病诊断、分型和个体化诊疗实践提供参考。

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    10. 全球主要疾病负担及健康状况趋势分析——1990年至2021年全球疾病和伤害负担报告解读
    范伯男, 李岩
    诊断学理论与实践    2024, 23 (05): 474-483.   DOI: 10.16150/j.1671-2870.2024.05.003
    摘要2051)   HTML64)    PDF(pc) (3009KB)(4813)    收藏

    2021年全球疾病负担(Global Burden of Disease, GBD)研究报告(以下简称GBD 2021)通过对100 983个数据源中371种疾病和伤害的负担进行了全面分析,估算了伤残损失年、寿命损失年、伤残调整生命年和健康期望寿命。1990年至2019年间,全球全因死亡率年变化率的范围为-0.9%~2.4%,而2020年和2021年因新型冠状病毒肺炎(corona virus disease 2019, COVID-19)导致的死亡人数分别增加了10.8%和7.5%。2021年,COVID-19成为全球第二大死因,每10万人中有94.0例死亡,其他主要死因如缺血性心脏病和脑卒中的死亡率分别为每10万人中有108.7例和87.4例。全球期望寿命从1990年的65.5岁增加到2019年的73.3岁,但在2021年因COVID-19影响下,又降至71.7岁,COVID-19使全球期望寿命减少了2.2年,显著影响了全球健康改善的长期趋势。2021年GBD数据显示,1990年至2021年间,中国的期望寿命显著增加,女性从69.9岁增加到80.7岁,男性从65.7岁增加到74.9岁。2021年,中国死亡人数顺位前10位分别为,脑卒中2 591 647人;缺血性心脏病1 956 859人;慢性阻塞性肺疾病1 285 433人;气管、支气管和肺癌为814 364人;阿尔茨海默病及其他痴呆为491 774人;胃癌为445 013人;高血压性心脏病为328 119人;食管癌为296 443人;结肠和直肠癌为275 129人;道路伤害为242 320人。且这些疾病的发病率和死亡率持续上升。烟草、高血压和饮食风险是中国主要的健康风险因素。通过对GBD 2021数据的系统整理和分析,我国应加强慢性病管理,提高公共卫生应急能力,关注健康不平等问题,并推动基础研究和国际合作,以提升人民整体健康水平。

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    11. 基于视频的婴儿癫痫性痉挛综合征检测:建模、检测与评估
    丁黎辉1, 2, 付立军1, 3, 杨光4, 5, 6, 万林4, 5, 常志军7
    J Shanghai Jiaotong Univ Sci    2025, 30 (1): 1-9.   DOI: 10.1007/s12204-024-2789-x
    摘要569)      PDF(pc) (712KB)(63)    收藏
    基于临床观察的行为评分仍然是筛查、诊断和评估婴儿癫痫性痉挛综合征(IESS)的金标准。准确识别痉挛发作对于临床诊断和评估至关重要。本研究提出了一种基于视频特征识别的创新性痉挛检测方法。为了有效捕捉视频中痉挛行为的时间特征,引入了非对称卷积和CBR模块。具体来说,在3D-ResNet残差块中,将较大的卷积核拆分为两个非对称3D卷积核,这些卷积核串联连接,以增强卷积层在水平和垂直方向提取局部关键特征的能力。此外,引入了3D-CBAM注意力模块,高效增强视频帧通道之间的空间相关性。为了提高模型的泛化能力,设计了一种复合损失函数,将交叉熵损失与三元组损失结合,以平衡分类需求和相似性要求。使用PLA IESS-VIDEO数据集对我们的方法进行了训练和评估,取得了90.59%的平均痉挛识别准确率、90.94%的精准率和87.64%的召回率。为了进一步验证其泛化能力,使用六个不同的患者监测视频进行外部验证,并与来自多个医疗中心的六位专家的评估结果进行对比。最终测试结果表明:我们的方法达到了0.6476的灵敏度,超过了人类专家的平均水平0.5595,同时获得了0.7219的高F1分数。这些发现对长期评估婴儿癫痫性痉挛综合征患者具有重要意义。
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    12. 手术导板辅助增强现实技术与传统技术在椎弓根螺钉放置中的比较
    孔会扬1, 王殊轶1, 张璨2, 陈赞2, 3
    J Shanghai Jiaotong Univ Sci    2025, 30 (1): 10-17.   DOI: 10.1007/s12204-023-2689-5
    摘要417)      PDF(pc) (1106KB)(46)    收藏
    本研究目的是评估手术导板作为增强现实的补充工具在提高脊柱手术中椎弓根螺钉放置的安全性和精度方面的潜力。将4名训练者分为使用手术导板的增强现实导航组和徒手组,每个小组由一名新手和一名经验丰富的脊柱外科医生组成。共植入了80颗椎弓根螺钉。首先,AR组重建三维模型,根据L2腰椎CT数据规划螺钉插入路线;接下来,利用Microsoft HoloLens™ 2识别脊椎模型,将计划的虚拟路径叠加在真实的锥体模型上。接下来,根据投影轨迹放置螺钉。最后,使用Micron Tracker测量螺钉与术前计划轨迹的偏差,并使用Gertzbein-Robbins量表评估椎弓根螺钉。实验结果显示,增强现实导航组有经验的医生和新手训练者的线性偏差分别为(1.59 ± 0.39) mm和(1.73 ± 0.52) mm,角度偏差分别为2.72° ± 0.61°和2.87°± 0.63°。在徒手组中,有经验的医生和新手训练者的线性偏差分别为(2.88 ± 0.58)mm和(5.25 ± 0.62)mm,角度偏差分别为4.41° ± 1.18°和7.15° ± 1.45°。两组间偏差均有统计学意义(P < 0.05)。增强现实导航组的螺钉置入准确率为95%,徒手组的螺钉置入准确率为77.5%。研究结果表明,手术导板与增强现实的结合是一种创新技术,可以显著提高脊柱手术的安全性和精度,并协助没有经验的医生完成手术。
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    13. 基于导电石墨烯/PDMS墨水的分形可穿戴柔性传感器的直接墨水书写方法
    陈俊伶1, 2, 3, 高飞扬1, 3, 张黎明1, 3, 郑雄飞1, 3
    J Shanghai Jiaotong Univ Sci    2025, 30 (1): 18-26.   DOI: 10.1007/s12204-023-2687-7
    摘要361)      PDF(pc) (1712KB)(17)    收藏
    柔性电子技术为复杂的人机交互系统奠定了基础,并在人体运动检测和软机器人领域引起了极大的关注。石墨烯由于其优异的导电性而受到广泛关注,然而,如何使用它来制造具有复杂结构的可穿戴柔性传感器仍然具有挑战性。在本研究中,我们研究了石墨烯/PDMS油墨的流变行为,并提出了最佳石墨烯比例,使油墨同时具有良好的印刷性和导电性。然后,基于Peano分形布局理论,我们提出了一种可以承受多向张力的二维结构,将传统的棱角结构替换为弧形结构。之后,我们通过直接墨水写入法调整墨水成分和打印结构,制造了圆弧分形结构传感器。最后,我们评估了传感器的检测性能和重复性。该方法为制造可穿戴柔性传感器提供了一种简单有效的解决方案,并显示出制造3D复杂柔性电子设备的潜力。
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    14. 基于转向球头对比试验的转向传动比探究
    潘少猷, 黄煜, 时鸣, 冯浩
    传动技术    2024, 38 (3): 3-8.  
    摘要47)      收藏
    在2辆货车安装完好与异常磨损转向球头的情况下,进行转向传动比试验采集。通过将数据分为三段工况并逐段进行分析,研究转向传动比能否作为汽车静态转向性能评价指标。基于试验数据作出转向传动比线性回归曲线,从而探究转向传动比线性回归曲线是否可以作为判别转向性能异常的有效方式。
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    15. 驱动桥主从动锥齿轮虚拟装配技术研究
    张鹏, 高洪彪, 金子嵛, 王凯, 白学斌, 武子涛, 高浩元, 宁小彬
    传动技术    2024, 38 (4): 3-6.  
    摘要82)      收藏
    驱动桥作为汽车传动系统的重要总成之一,其性能优劣直接影响汽车的动力性和经济性,而作为保证驱动桥性能的一个重要环节就是主从动锥齿轮的装配。其中,影响主从动锥齿轮装配质量的两个因素是齿轮接触区和侧隙。提出一种结合Gems软件仿真来制定垫片调整方案的方法,以某乘用车驱动桥为研究对象,通过模拟异常的装配状态,分析装配误差出现的原因,并结合仿真计算结果和实际装配数据来推算合理的装配方案,最后通过考核实际装调后齿轮接触区和侧隙质量来验证改进效果。通过以上手段,可以快速分析异常装配的原因,提出相应的改进方案,优化主从动锥齿轮装配流程,进一步提升驱动桥总成装配的效率。
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    16. TshFNA-Examiner:甲状腺细胞学图像的核分割和癌症评估框架
    柯晶1, 朱俊超2, 杨鑫1, 张浩林3, 孙宇翔1, 王嘉怡1, 鲁亦舟4, 沈逸卿5, 刘晟6, 蒋伏松7, 黄琴8
    J Shanghai Jiaotong Univ Sci    2024, 29 (6): 945-957.   DOI: 10.1007/s12204-024-2743-y
    摘要366)      PDF(pc) (2836KB)(113)    收藏
    通过甲状腺细针穿刺(FNA)可以评估癌症风险,获得预后信息,并指导后续护理或手术。生物检验数字化和深度学习技术推动了计算病理学的发展。然而,目前仍然缺乏,可以与医生基本水平相匹配的,针对复杂细胞病理学图像的系统性诊断系统。研究中,我们设计了一个深度学习框架,用于定量评估甲状腺细针穿刺图像的癌症风险,该框架名为TshFNA-Examiner。在TshFNA-Examiner中,通过细胞核分割神经网络检测与诊断医学信息强相关的细胞密集区域;通过分类神经网络按照报告甲状腺细胞病理学(TBSRTC)系统对细胞级图像子块进行分类,同时使用半监督网络基于未标记数据对分类网络进行增强。研究了从2019年到2022年收集的333例甲状腺细针穿刺样本,分为I到VI级,并完成了像素级和图像级的图像子块标注。通过综合指标和多个任务评估了TshFNA-Examiner,以证明其优于最先进的深度学习方法。细胞区域分割的平均性能达到了0.931 Dice系数和0.871 Jaccard指数。癌症风险分类器按照TBSRTC标准达到了0.959 Macro-F1-score、0.998 Macro-AUC和0.959准确率。通过利用大量未标记数据进行半监督学习,相应的指标可以提高至0.970 Macro-F1-score、0.999 Macro-AUC和0.970 准确率。在临床实践中,TshFNA-Examiner可以帮助细胞学家以便捷方式可视化深度学习网络的输出,以促进最终决策的制定。
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    17. 基于朴素卷积神经网络和线性插值的运动想像分类
    李明爱1, 2, 魏丽娜1
    J Shanghai Jiaotong Univ Sci    2024, 29 (6): 958-966.   DOI: 10.1007/s12204-022-2486-6
    摘要217)      PDF(pc) (859KB)(87)    收藏
    深度学习已应用于脑机接口系统中的运动想像脑电分类,以帮助患有严重运动神经障碍的人们。低效网络和数据短缺是研究者所面临和需要解决的主要问题。提出了一种新的运动想像脑电分类方法。设计一种含有两个卷积层的朴素卷积神经网络,以提取运动想像脑电信号的时空特征,并引入一种基于线性插值的数据增广方法,随机选择两个无重复的试验即可产生一个新数据。基于两个公共脑机接口竞赛数据集进行实验研究,确定了朴素卷积神经网络的结构,并优化了该网络及数据增广方法的参数;取得90.27%和98.23%的平均分类准确率,且平均卡帕值分别为0.85和0.965。实验结果表明:所提分类方法相对现有方法在识别精度和统计一致性方面均具有优势。
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    18. 普适性呼吸过程经胸电阻抗建模方法研究
    刘恩康1, 马艺馨1, 2, 白子轩1, 周星1, 张明珠1, 江泽裔1
    J Shanghai Jiaotong Univ Sci    2024, 29 (6): 967-978.   DOI: 10.1007/s12204-023-2593-z
    摘要199)      PDF(pc) (1004KB)(34)    收藏
    近年来,阻抗呼吸描记法(IP)在肺功能诊断方面取得重大进展。由于不需要通过检测管道测量呼吸过程的气体流量,IP不增加呼吸阻力、无交叉感染的风险,比临床上既有的基于气体流量计的方法具有显著的优越性。然而,肺通气量改变引起的胸阻抗变化存在显著的个体依赖性,肺通气量变化(ΔV)与胸阻抗变化之比(ΔZ),记作kΔV/ΔZ ,因人而异,因此IP在用于定量的肺功能诊断前,必须使用流量计式肺量计对每个个体进行校准。本研究旨在利用身高、体重、身体质量指数、体脂率和胸围等个体生理参数,建立kΔV/ΔZ的普适性模型,介绍了实验过程以及通过显著性分析确定多元回归因子的方法,并对比了多种模型。本文论证了建立kΔV/ΔZ普适性回归模型的可能性,为基于IP的肺功能检测的临床应用奠定基础。
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    19. 输配电价改革背景下两部制电价的应用现状与发展前景
    任曦骏, 宋竹萌, 王宝, 叶钰童, 潘思佳, 王梦圆, 徐潇源
    上海交通大学学报    2024, 58 (10): 1479-1488.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2023.102
    摘要807)   HTML56)    PDF(pc) (1057KB)(659)    收藏

    在输配电价机制改革的背景下,现有两部制电价无法合理反映电力用户真实用电成本的弊端逐渐显露.两部制电价机制承担着分配电力发电、输送、配电、出售电价空间和调节电力系统的资源等重要功能,亟需对现有两部制电价做出改进与完善.本文围绕两部制电价机制展开分析和讨论.首先,介绍两部制电价的基本理论和计费比例,研究基于不同负荷率和电压等级分摊输配电成本的方法.然后,针对两部制电价的收取方式,分别对负荷率套餐、分时电价等电量电价机制以及电费和负荷调整、改进计价比例等基本电价机制进行总结归纳.在此基础上,结合美国、法国、日本等国外两部制实践经验,分析两部制电价机制理论的执行方式.最后,提出我国两部制电价机制的未来发展方向和建议.

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    20. 基于卷积神经网络的新型电力系统频率特性预测方法
    陆文安, 朱清晓, 李兆伟, 刘辉, 余一平
    上海交通大学学报    2024, 58 (10): 1500-1512.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2023.071
    摘要724)   HTML22)    PDF(pc) (2722KB)(817)    收藏

    为了解决利用传统频率分析方法分析新能源高占比电网频率时存在计算量大、建模困难、计算速度与计算精度矛盾突出等问题,提出一种基于卷积神经网络(CNN)的新型电力系统频率特性预测方法.首先,利用一维CNN对新能源高占比电力系统在功率扰动下的主要频率指标进行预测,包括初始频率变化率、频率极值以及频率稳态值;并通过设置合理的输入特征以及对神经网络各参数的优化调整,提高了预测精度.在此基础上,进一步考虑扰动位置以及扰动类型的影响,利用数据降维的方法建立包含扰动信息的电力系统特征数据集,借鉴三原色通道原理构建输入特征,并利用扩展的二维CNN预测频率安全指标提高CNN在高占比新能源电网频率分析中的适应性.最后,在改进的BPA 10机39节点模型中进行算例验证,并与循环神经网络预测结果进行对比,结果表明所提方法具有较高的准确度和适应性.

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    21. 综合能源系统电气热多能量流建模及优化
    李冰洁, 袁晓昀, 史静, 徐华池, 罗子萱
    上海交通大学学报    2024, 58 (9): 1297-1308.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2022.494
    摘要3767)   HTML44)    PDF(pc) (8902KB)(872)    收藏

    针对区域综合能源系统中电、气、热多种能源形式的转换严重影响系统运行的经济性,建立区域综合能源系统(RIES)能量流数学模型和优化模型,以提升系统的经济性和对可再生能源的消纳.建立系统中各类能源转换设备数学模型,确定电力、燃气、热能3种能源传输网络约束条件;以经济性运行为首要目标,兼顾低碳排放和提高可再生能源消纳率的目标函数,构建RIES多能流优化模型.在大型综合能源系统基础上,引入负荷侧需求响应,建立仿真模型.仿真结果表明,需求响应的引入提高了系统调度灵活性,减少了系统对储能设备的依赖,有效降低了用户的用能成本.

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    22. 考虑微能网接入主动配电网的共享储能多目标配置
    米阳, 陈宇阳, 陈博洋, 韩云昊, 袁明瀚
    上海交通大学学报    2024, 58 (9): 1309-1322.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2023.021
    摘要2026)   HTML16)    PDF(pc) (4556KB)(234)    收藏

    为充分利用共享储能在提高经济性与能源利用率等方面的优势,同时在主动配电网中发挥综合能源微网多能互补与耦合的作用,提出考虑综合能源微网接入主动配电网情况下的共享储能多目标优化配置策略.首先,分析配电网的经济性、电压稳定性以及共享储能的配置容量3方面的优化目标,同时考虑主动配电网的源、网、荷侧多灵活资源的协调运行,对主动配电网与综合能源微网进行建模;再基于帕累托最优的多目标粒子群算法对模型进行求解.最后,结合IEEE33节点配电系统建立共享储能配置的优化算例,验证所提配置策略的有效性.

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    23. 考虑源荷多区间不确定集和综合需求响应的微能源网鲁棒优化调度
    米阳, 付起欣, 赵海辉, 马思源, 王育飞
    上海交通大学学报    2024, 58 (9): 1323-1333.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2023.022
    摘要2138)   HTML8)    PDF(pc) (1898KB)(449)    收藏

    针对微能源网内源荷不确定性,提出一种考虑源荷多区间不确定集和综合需求响应的鲁棒优化调度策略.首先,引入源荷多区间不确定集描述微能源网内风、光及电、热、冷负荷的不确定性.然后,为了充分挖掘负荷侧调度潜力,建立包含可削减电负荷、可转移电负荷、柔性冷、热负荷及可替代负荷的综合需求响应模型,并在此基础上考虑了综合需求响应的不确定性.接着,以微能源网调度成本最低为目标函数,构建考虑源荷多区间不确定集和综合需求响应的微能源网两阶段鲁棒优化调度模型,并通过列和约束生成算法、强对偶理论及大M法对模型进行求解.最后,通过算例分析验证了所提模型的合理性和有效性.

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    24. 基于改进粒子群算法的船舶管路布局优化
    林焰1, 2, 卞璇屹1, 董宗然3
    J Shanghai Jiaotong Univ Sci    2024, 29 (5): 737-746.   DOI: 10.1007/s12204-022-2530-6
    摘要406)      PDF(pc) (1456KB)(111)    收藏
    船舶管路的布局优化是船舶智能化生产设计中的难点和热点之一。通过对现有管路编码和船舶管路布局特征的研究,提出了船舶管路的高维向量编码。该编码方式的优点为:结构简洁,直接关联于管路的弯头数量;通用于成熟的优化算法;不依赖于网格化空间。基于所提编码实现了粒子群算法,并通过预选路径策略和分支管路处理策略对算法进行了改进,得到了基于分阶段粒子群算法的船舶管路布局优化方法。最后,通过仿真算例和海水冷却系统管路实例的布局优化,证明了所提编码和算法具有可行性和工程实用性。
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    25. 海洋平台人员疏散试验与仿真模拟研究
    张菁菁1, 赵金城1, 2, 3, 宋振森1, 2, 3, 段立平1, 2, 3
    J Shanghai Jiaotong Univ Sci    2024, 29 (5): 747-758.   DOI: 10.1007/s12204-023-2629-4
    摘要314)      PDF(pc) (4007KB)(50)    收藏
    随着海上油气开发的快速发展,关于海洋平台的人员疏散问题越来越受到人们的关注。本文首先在实地海洋平台上针对120名人员开展疏散实验,并运用Pathfinder对该疏散实验场景进行模拟,软件疏散模拟数据与实验结果匹配度高。其次,参考IMO疏散导则和使用实验速度数据,针对平台上四种典型疏散场景进行仿真模拟研究。仿真结果表明,海洋平台疏散场景的出口利用率和人员疏散效率有待提高。最后,针对四种疏散场景下的人员疏散路径进行优化,并用多个数学指标来评价优化后的不同场景的人员疏散性能。最终结果表明,人员按照优化路径进行疏散有助于提高出口使用率,缩短疏散时间。本研究对IMO疏散导则的修订工作有一定参考价值,并为海洋平台紧急疏散提供了有效疏散策略。
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    26. 基于知识的船舶曲面分段建造调度及应用
    蒋祖华1, 周宏明2, 陶宁蓉3, 李柏鹤1
    J Shanghai Jiaotong Univ Sci    2024, 29 (5): 759-765.   DOI: 10.1007/s12204-022-2544-0
    摘要194)      PDF(pc) (1037KB)(24)    收藏
    为了在激烈的竞争中提高效率,提高造船企业的生产计划水平是十分必要和迫切的。弯曲砌块的施工是提高造船效率的瓶颈。因此,研究弯块生产是提高船舶生产效率的关键突破口。通过对曲面块生产调度问题的分析,提出了一种基于知识库的智能曲面块生产调度方法及其系统,并给出了系统的主要过程。该系统的功能包括数据管理、装配计划生成、计划调整和计划评估。为了处理实际情况和继承经验知识,系统提取了一些规则来控制分块选择、算法选择和评价阈值,从而构建了曲线分块调度系统的生产决策知识库。提出的知识库可以被用户引用和修改,特别是在用户和知识库之间进行少量交互之后。最终的装配计划可以可视化和评估,以方便观察计划的实施和过程中的决策效果。最后,在上海某大型船厂进行了实际数据验证,结果表明所提出的方法能够有效地实现曲面块的知识调度。
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    27. 次级燃烧对轴向分级燃烧室燃烧特性影响的试验研究
    隋永枫, 张宇明, 臧鹏, 贾玉良, 衡思江, 傅燕妮, 葛冰
    上海交通大学学报    2024, 58 (8): 1139-1147.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2023.076
    摘要565)   HTML35)    PDF(pc) (4916KB)(641)    收藏

    为了获得燃气轮机轴向分级燃烧室非预混燃烧模式下次级燃烧对排放和燃烧振荡特性的影响规律,探索燃料轴向分级条件下稳定低排放的升负荷方式,选用某型F级燃气轮机轴向分级燃烧室开展试验研究.试验结果表明:较低燃烧室出口温度下加入次级燃料会抑制CO的消耗,导致CO排放急剧增加;次级燃料的加入以及次级当量比的增高会导致NOx排放降低,但负荷增加会削弱次级燃烧降低NOx排放的能力.次级燃料的加入以及次级当量比的增高会抑制较低频带(75~90 Hz)内的燃烧振荡;当次级当量比高于阈值(0.19)时,次级燃料的加入才会对较高频带(175~210 Hz)内的燃烧振荡起到抑制效果.此外,综合考虑次级燃烧对排放和燃烧振荡影响规律,获得了轴向分级燃烧室在较高负荷区间(20%~50%负荷)内的低排放、稳定燃烧的运行范围和升负荷方式,为机组升负荷过程中的稳定低排放运行提供参考.

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    28. 煤直接、间接液化柴油及其混合燃料液滴的蒸发特性
    沈钰焜, 王继刚, 乔信起
    上海交通大学学报    2024, 58 (8): 1148-1155.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2023.195
    摘要364)   HTML13)    PDF(pc) (4746KB)(255)    收藏

    为研究煤直接和间接液化柴油(DDCL、DICL)及其混合燃料液滴在不同环境温度下(500、600和700 ℃)的蒸发特性,利用基于悬挂法的液滴蒸发试验装置,采用交叉石英丝悬挂液滴,通过燃料设计方法,将DDCL和DICL按29∶21的质量比混合后可获得与柴油理化特性非常相近的燃料.研究显示,DDCL、DICL及其混合燃料液滴蒸发规律与柴油相似,均呈现两阶段蒸发.在600 ℃以下与经典d2定律(d为液滴直径)存在较大偏差,随环境温度的升高,与d2定律的偏差逐渐缩小.在以上3种环境温度下,混合燃料液滴均表现出的蒸发性能优于柴油,分别比柴油的平均蒸发速率高27.2%、46.3%和19.6%.研究结果为煤液化柴油在柴油机上的应用提供支撑数据.

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    29. 烟气再循环联合循环中燃气轮机温度控制方案
    李柯颖, 陈鲲, 江泽鹏, 李超, 郭孝国, 张士杰
    上海交通大学学报    2024, 58 (8): 1156-1166.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2023.126
    摘要471)   HTML17)    PDF(pc) (3707KB)(272)    收藏

    在部分负荷工况下,采用余热锅炉排气再循环与压气机进口导叶调节联合应用(EGR-IGVC)策略,可有效改善燃气轮机联合循环性能.但此策略若配合联合循环电站部分负荷工况中燃气轮机常采用的等T3(透平入口温度)-T4m(透平排气温度最大允许值)温控方案,在较低负荷下会造成较大的底循环㶲损失,底循环做功能力下降明显.提出了一种更适用于EGR-IGVC策略的等T3-T4m-T4d(透平排气温度设计值)温控方案,以PG9351FA型燃气轮机联合循环为研究对象,采用能量与㶲分析方法,对比研究了EGR-IGVC策略配合两种温控方案时的联合循环部分负荷性能.研究结果表明,当环境温度为15 ℃,部分负荷率在80%负荷以上时,EGR-IGVC策略配合等T3-T4m方案效果仍为最佳;在30%~80%负荷时,与配合等T3-T4m方案相比,EGR-IGVC策略配合等T3-T4m-T4d方案可使燃气轮机效率提高0.15~0.47个百分点,余热锅炉㶲损失减少0.51%(2.15 MW)以上.研究亦表明,当环境温度在0~40 ℃间变化时,采用等T3-T4m-T4d方案总能获得更高的联合循环效率,且随环境温度上升,部分负荷效率增幅更为明显.

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    30. 甲亢危象的识别与处理实践
    闫慧娴, 吕朝晖
    诊断学理论与实践    2024, 23 (04): 354-361.   DOI: 10.16150/j.1671-2870.2024.04.002
    摘要433)   HTML17)    PDF(pc) (1282KB)(660)    收藏

    甲亢危象是一种罕见的、危及生命的内分泌急症,患者有严重的甲状腺毒症临床表现。美国和日本的研究显示,甲亢危象的年发病率分别为(0.57~0.76)/10万和0.2/10万。甲亢危象占甲状腺毒症患者的0.22%,占住院甲状腺毒症患者的5.4%。即使在获得及时治疗的情况下,甲亢危象患者的死亡率仍高达10%~30%;若未治疗,则患者的死亡率可达90%。甲亢危象的急诊漏诊和误诊率高达43.48%。导致甲亢危象的诱因可能包括突然停用抗甲状腺药物或急性事件(如感染、创伤、甲状腺或非甲状腺手术、急性碘负荷或分娩)以及其他少见的病因。目前尚无公认的标准或临床工具用于诊断甲亢危象,其诊断依据包括存在甲亢的生化证据(游离T4或T3升高、TSH降低),以及危及生命的严重症状(高热、心血管功能障碍及精神状态改变等)。伯奇-沃托斯基点量表(Burch-Wartofsky point scale, BWPS)近30年来一直被广泛应用于甲亢危象的诊断。甲亢危象的主要治疗包括一般对症治疗及针对甲状腺的特异性治疗,包括去除诱因和治疗并发症,如使用抗甲状腺药物、碘剂、糖皮质激素及β受体阻滞剂等抑制甲状腺激素合成,或阻断外周T4向T3转换或抑制甲状腺激素释放,对上述治疗后病情改善不明显者,则可以尝试血液净化(血浆置换)治疗。此外,支持治疗对于甲亢危象患者亦至关重要。甲亢危象患者经过积极治疗,病情多在1~2 d内改善。甲亢危象抢救成功后,应采用根治方法治疗甲亢。

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    31. 中国甲状腺结节超声诊治现状及挑战
    周建桥, 张璐, 徐上妍
    诊断学理论与实践    2024, 23 (04): 362-370.   DOI: 10.16150/j.1671-2870.2024.04.003
    摘要429)   HTML20)    PDF(pc) (1012KB)(1097)    收藏

    甲状腺结节在中国患病率高,达36.9%,女性显著高于男性,且存在地区差异。超声检查作为首选诊断工具,因无创、便捷及高灵敏度而被广泛应用。近年来,超声诊断技术不断发展,包括TIRADS系统、多模态超声、细针穿刺及分子检测、人工智能(artificial intelligence, AI)等。其中,2020版中国影像报告数据系统(China-Thyroid Imaging Reporting and Data System, C-TIRADS)结合中国国情,提高了诊断准确率。多模态超声评估结合多种超声技术,显著提高了诊断效能,减少了不必要的穿刺。分子检测与AI辅助诊断则进一步提升了诊断精度,但AI模型的泛化能力和长期临床应用效果尚需验证。超声引导下的介入治疗在甲状腺结节管理中占据重要地位,包括化学消融和热消融技术。化学消融主要用于囊性为主结节,热消融则适用于囊实性及实性结节,两者联合应用效果更佳。热消融技术在甲状腺微小乳头状癌治疗中的应用虽存争议,但初步研究的结果已显示了其疗效和安全性。尽管超声技术在甲状腺结节诊治中取得了显著进展,但仍存在挑战,如诊断标准的不统一、不同地区医院之间的设备及技术水平差异、热消融治疗的长期疗效与安全性缺乏大规模研究数据等。未来的发展方向包括改进风险分层系统、加强多模态超声评估研究、提升AI模型泛化能力、规范分子检测技术应用、探索消融治疗适应证和规范化疗效评估等。

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    32. 2005—2020年中国国家及分省疾病监测点的肿瘤死亡疾病负担数据解读
    章新, 郑莹
    诊断学理论与实践    2024, 23 (04): 371-377.   DOI: 10.16150/j.1671-2870.2024.04.004
    摘要379)   HTML39)    PDF(pc) (1154KB)(1086)    收藏

    2023年,《2005—2020年中国国家和分省肿瘤负担趋势:国家死亡监测点数据分析》发布,该文数据覆盖全国31个省市人群的23个特定部位肿瘤的死亡率和人均减寿年数。分析提示,2020年,我国因肿瘤死亡人数为239.78万,死亡率为170.80/10万;各肿瘤的死亡人数顺位前10位为肺癌(76.1万)、肝癌(36.77万)、胃癌(29.12万)、结直肠癌(18.24万)、食管癌(17.33万)、胰腺癌(10.04万)、乳腺癌(5.71万)、白血病(5.49万)、脑神经癌(5.42万)、子宫颈癌(4.48万),分别占因肿瘤死亡人数的百分比为32.0%、15.3%、12.1%、7.6%、7.2%、4.2%、2.4%、2.3%、2.3%、1.9%;死亡率分别为54.57/10万、26.19/10万、20.74/10万、13.00/10万、12.34/10万、7.15/10万、4.06/10万、3.91/10万、3.86/10万和3.19/10万。2020年,我国因肿瘤人均减寿年数(average years of life lost,AYLL)为23.60年,比2005年下降了3.74年,其中白血病导致的AYLL为37.35年,较2005年因白血病所致的AYLL 50.71年,降低了13.36年,但仍是导致寿命损失最多的肿瘤,前列腺癌为导致AYLL最少的肿瘤。我国肿瘤谱的构成出现正在向发达国家转变的可能。在发达国家高发的肺癌、乳腺癌和结直肠癌,在中国呈现疾病负担增加趋势。2020年肺癌、乳腺癌和结直肠癌的死亡率在该阶段都上升,较2005年分别上升78.98%,19.41%和47.56%。GLOBOCAN2022提示,2020年我国各肿瘤发病率顺位前10位的为肺癌(40.8/10万)、乳腺癌(33.0/10万)、甲状腺癌(24.6/10万)、肝癌(20.1/10万)、子宫颈癌(15.0/10万)、胃癌(13.8/10万)、前列腺癌(13.7/10万)、食管癌(9.7/10万)、子宫癌(8.7/10万)和卵巢癌(6.8/10万)。中国和美国发病率前10位中有5个癌种重合,其中导致死亡人数首位的均为肺癌。肿瘤疾病谱的改变,让已经获得证实的肿瘤预防和控制措施的推广实施显得更为紧迫。

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    33. 带月池驳船式浮式风力机水动力性能
    陈易人, 姚靳羽, 李明轩, 张新曙
    上海交通大学学报    2024, 58 (7): 965-982.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2022.521
    摘要2472)   HTML18)    PDF(pc) (11548KB)(539)    收藏

    参考Ideol-Floatgen相关设计,对带月池驳船式浮式风力机进行频域水动力性能研究,考虑了月池黏性阻尼的修正.首先对月池的共振模态进行分析,计算风力机在规则波下的水动力系数与不规则波下运动响应谱,并结合 DNV 相关规范对风力机的安全性进行了评估.结果表明,在作业工况与生存工况下,浮式风力机的动态纵倾与机舱加速度均符合安全性要求.通过对驳船式浮式风力机运动与月池共振的耦合作用的研究,发现风力机的运动会引起月池活塞共振频率的偏移与活塞共振幅值的减小,晃荡共振的频率基本不受影响,但一阶晃荡共振的幅值会增大.与无月池驳船式浮式风力机相比,月池可以降低风力机整体的运动响应,提升风力机整体的水动力性能.对浮式风力机驳船式平台的边长、月池边长与平台吃水进行参数化分析,将风力机的纵荡、垂荡、纵摇响应均方根(RMS)值与机舱加速度响应RMS值作为对比的指标,发现平台边长的增加可以有效降低风力机在作业工况与生存工况下的4项响应RMS值;月池边长的增加可以大幅降低平台生存工况下的4项响应RMS值;平台吃水的增加可以显著降低风力机在作业工况下的4项响应RMS值,并提高生存工况下的垂荡与纵摇响应RMS值.

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    34. 基于双惯容调谐质量系统的半潜式海上风力机振动控制
    曾伟杰, 张颖, 邓燕飞, 郭川睿, 任伟新
    上海交通大学学报    2024, 58 (7): 983-994.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2023.019
    摘要2093)   HTML12)    PDF(pc) (3460KB)(550)    收藏

    与固定式海上风力机相比,漂浮式海上风力机的振动问题更为突出,进一步控制漂浮式海上风力机的振动成为了工程难题.针对此问题,探索了惯容调谐质量阻尼器(惯容-TMD,即IBA)系统对半潜式海上风力机的振动抑制效果,并提出一种基于结构阻抗的惯容-TMD综合优化设计方法,从整个设计空间出发保证惯容-TMD的最优性.为寻求最优的减振效果,基于达朗贝尔原理建立风力机-惯容-TMD动力学模型,采用双IBA的控制策略同时对半潜式海上风力机浮台和塔筒的振动响应进行抑制,并从增益效果角度,比较了双IBA与双TMD的减振性能.最后对OpenFAST软件进行二次开发,数值验证了风浪联合作用下双IBA相对于双TMD减振性能的提升.结果表明:双减振装置的减振性能相较于单个减振装置有明显提升,且双IBA振动控制效果要优于双TMD;此外,基于惯容器质量增益效果,在达到最优TMD相同减振效果的情况下,机舱惯容-TMD (NIBA)和浮台惯容-TMD (PIBA)分别可将结构减振器中质量元件的质量减少23.9%和32.2%,大幅降低装置成本.

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    35. 浅海质点振速场强度的深度分布特性
    张海刚, 谢金怀, 刘佳琪, 龚李佳, 李智
    上海交通大学学报    2024, 58 (7): 995-1005.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2023.073
    摘要1711)   HTML9)    PDF(pc) (6512KB)(1365)    收藏

    质点振速场强度的深度分布特性对水声探测与估计具有重要影响.基于简正波非相干模态和变换到角度积分的近似条件,推导出质点振速的非相干简正波的角度积分形式,避免了本征值和本征函数的复杂计算,并揭示了质点振速强度在声源深度及对称深度具有显著变化特性的物理机理.数值结果表明:非相干质点振速的角度积分解析式可实现快速计算,并可较好地表征出质点振速强度的深度分布特性;同时,由于简正波模态幅度函数的叠加效应,垂直质点振速与水平质点振速的深度分布存在显著差异性;随后,以质点振速强度差为研究对象,分析了水平距离、声源频率、声速剖面及海水深度等参数对质点振速场强度的深度分布特性的影响.相关结论可为基于矢量场的被动目标深度估计提供理论依据.

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    36. 动态环境下基于改进DQN的多智能体路径规划方法
    李舒逸, 李旻哲, 敬忠良
    J Shanghai Jiaotong Univ Sci    2024, 29 (4): 601-612.   DOI: 10.1007/s12204-024-2732-1
    摘要943)      PDF(pc) (1213KB)(348)    收藏
    动态环境中多智能体路径规划问题一直是一个挑战,主要是由于障碍物位置的不断变化以及智能体之间复杂的相互作用。这些因素导致解决方案收敛速度慢,甚至在某些情况下完全发散。为了解决这个问题,提出了一种利用双重决斗深度Q网络(D3QN)的新方法,适用于动态多智能体和复杂环境。设计了一种基于多智能体位置约束的新奖励函数,并采纳了一种基于增量学习的训练策略,以实现多个智能体的协作路径规划。此外,为了避免收敛到局部极值,引入了贪婪和玻尔兹曼概率选择策略来进行行动选择。为了融合雷达和图像传感器数据,构建了卷积神经网络-长短时记忆(CNN-LSTM)架构,以提取多源测量的特征作为D3QN的输入。同时,在使用机器人操作系统和Gazebo的模拟环境中验证了算法的效能和可靠性。仿真结果显示,所提出的算法为动态场景中的路径规划任务提供了实时解决方案。在平均成功率和准确性方面,所提出的方法优于其他几种深度学习算法,而且收敛速度也得到了提升。
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    37. 异步自我感知功能失效下双积分多智能体系统的容错动态一致性
    吴治海, 谢林柏
    J Shanghai Jiaotong Univ Sci    2024, 29 (4): 613-624.   DOI: 10.1007/s12204-024-2716-1
    摘要230)      PDF(pc) (540KB)(63)    收藏
    即使仅有部分智能体遭受自我感知功能失效,双积分多智能体系统也可能无法实现动态一致性;在实际应用中,自我感知功能失效可能是异步的;已经存在的适用于同步自我感知功能失效的容错动态一致性协议不能直接应用到异步自我感知功能失效下的动态一致性当中。考虑到这些事实,本文试图设计一个新的适用于异步自我感知功能失效的容错动态一致性协议。首先,使用多跳通信技术及异步自我感知功能失效分解思想来恢复正常智能体之间网络拓扑的连通性。 接着,通过使用失效智能体的历史信息来计算它在其最短跳数正常邻集发生改变的时刻的状态信息,提出了一个新的容错动态一致性协议。然后,理论上证得:使用所提的网络拓扑连通性恢复策略以及带有恰当时变增益的容错动态一致性协议,包含所有正常智能体与所有失效智能体的双积分多智能体系统能够实现动态一致性。最后,对比数值仿真验证了理论结果的有效性。
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    38. 带有时延和切换拓扑的二阶非线性多智能体系统事件触发固定时间一致性
    邢优靖1, 高金凤1, 刘小平1, 2, 吴平1
    J Shanghai Jiaotong Univ Sci    2024, 29 (4): 625-639.   DOI: 10.1007/s12204-024-2695-2
    摘要306)      PDF(pc) (1059KB)(65)    收藏
    针对一类具有不确定外部干扰的二阶非线性多智能体系统的固定时间一致性问题,提出了基于事件触发的固定时间一致性协议。首先,基于反步控制的方法设计了虚拟速度,实现了系统的一致性,且收敛时间的上界仅取决于系统参数。其次,提出了一种事件触发机制去解决智能体之间频繁通信的问题,对于每个跟随者给出了基于其状态信息的事件触发条件,该机制对于节省系统通信资源和排除芝诺问题有明显效果。然后,讨论了系统在时延和切换拓扑下的固定时间收敛问题。最后,利用李雅普诺夫稳定性理论对系统的稳定性进行了分析。仿真结果验证了该方法的有效性。
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    39.
    脊柱机器人辅助系统在MIS-TLIF手术中的临床应用价值
    刘洋, 刘道阔, 李长宽, 等
    组织工程与重建外科杂志    2024, 20 (3): 300-.  
    摘要331)      PDF(pc) (3575KB)(93)    收藏
    目的 研究脊柱机器人辅助系统在微创经椎间孔椎间融合术(MIS-TLIF)中的临床应用价值。方法 选取2019 年 3 月至 2022 年 11 月收治的因腰椎退行性疾病而接受手术治疗的 78 例患者,根据不同手术方式分为传统 MISTLIF组(A组,41例)与机器人 MIS-TLIF组(B组,37例)。比较两组围手术期指标(术中出血量、手术时间、切口长度和透视次数),术后CT检查结果(螺钉置钉准确度、螺钉外展角),功能恢复情况:疼痛视觉模拟评分(VAS)、日本矫正外科学会(JOA)评分,以及围手术期并发症情况。结果 B组的手术时间、术中出血量、透视次数均少于A组,切口长度短于A 组(P<0.05)。A 组植入 164 枚螺钉,B 组植入 148 枚,B 组可接受螺钉显著多于 A 组(P<0.05)。A 组螺钉外展角为18.12 °±7.50 °,B 组为 23.56 °±6.64 °,B 组外展角度大于 A 组(P<0.05)。术后 1 个月时,两组 VAS 评分均较术前下降,JOA评分上升(P<0.05),但两组间比较差异无统计学意义(P>0.05)。两组均未发生血管、神经等严重并发症情况;A组3例定位错误、2例硬膜囊撕裂,经对应治疗均恢复;B组无早期并发症。B组早期并发症发生率低于A组(P<0.05)。结论 脊柱机器人辅助系统能缩短MIS-TLIF手术时间、减少患者术中出血量,提高椎弓根螺钉置入的准确度,具有较高的临床应用价值。
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    40.

    头颈部葡萄酒色斑患者的病耻感现状及其影响因素

    江燕, 冉雪会, 林晓曦, 等
    组织工程与重建外科杂志    2024, 20 (3): 335-.  
    摘要286)      PDF(pc) (1050KB)(490)    收藏
     目的 探讨头面部葡萄酒色斑(Port-wine stains,PWS)患者病耻感现状及其影响因素。方法采用便利抽样的方法,于2022年8月至2022年12月期间,抽取113例头颈部PWS患者为研究对象,通过一般人口学资料调查表、慢性疾病病耻感量表(SSCI)、社会影响量表(SIS)、自尊量表(SES)进行问卷调查。结果 PWS患者SSCI得分为50.61±22.2、SIS得分为 48.71±15.17,单因素方差分析显示,影响病耻感的因素有文化程度、月收入、治疗次数、PWS部位、PWS面积(P<0.05);PWS患者自尊水平条目得分为24.75±4.92,单因素方差分析显示,影响自尊水平的因素有月收入、是否工作(P<0.05)。SSCI得分、SIS得分均与SES得分呈显著负相关(P<0.01)。结论 PWS患者病耻感处于中等水平,患者自尊水平较低。慢性疾病病耻感、社会影响病耻感均与自尊水平呈显著负相关,医护人员在治疗时应适当疏导患者,引导其积极面对疾病,并呼吁公众对慢性皮肤病患者多一些理解与关心。
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