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关键词： MICP   镁钙离子浓度   物理特性   强度和变形   微结构试验  

摘要： 随着微生物诱导碳酸盐沉淀技术（microbial induced carbonate precipitation,MICP）的兴起,在实际生活中为我们提供了一种新型的地基加固处理方式,相对于传统的地基加固处理方式而言,它具有节能环保、高效及可持续发展的特点。在自然环境中,微生物常发现在土壤和海洋环境中,生物矿化现象普遍存在于化石、贝壳和石灰石中,这些矿物材料凭借着自身优良的特性被应用于不同工程领域,也作为副产物可以改变土壤的一些工程性质,MICP技术在文物裂缝修复、重金属治理和砂土抗液化等方面亦具有广阔的应用前景。营养液中金属离子的不同会导致矿物成分的差异,从而改变矿物物质的结晶形态以及结合方式,进而影响固化砂土在强度和变形方面的差异。本文在以往MICP技术加固处理过程中常用营养液（氯化钙—尿素）的基础上,掺入了氯化镁,保持尿素浓度不变,以金属离子总浓度为0.5mol/L为基准,设置了七种不同镁钙离子浓度,Mg2+/Ca2+分别为0.0/0.5、0.1/0.4、0.2/0.3、0.25/0.25、0.3/0.2、0.4/0.1和0.5/0.0。研究了不同镁钙离子浓度对MICP固化砂物理力学和变形特性及微结构的影响,本文的主要研究成果如下:（1）通过物理试验和无侧限抗压强度试验,研究了不同镁钙离子浓度对MICP固化砂物理力学特性的影响,试验结果表明:固化砂的干密度和碳酸盐含量均随着镁离子浓度的增大而降低;掺入镁离子能够使得固化砂的吸水性能降低;当镁离子浓度较低时,镁钙离子具有协同作用,对固化砂的无侧限抗压强度有提高的作用,当Mg2+/Ca2+=0.1/0.4时,抗压强度最高;MICP固化砂可能存在45°斜截面破坏、局部破坏和整体贯穿破坏共三种破坏形态;固化砂的物理力学特性指标之间也存在一定的相关关系,如干密度随着碳酸盐含量的增加呈现出线性增长趋势,无侧限抗压强度和割线模量呈现一种近似线性相关关系等。（2）通过室内动三轴试验,研究了不同镁钙离子浓度和动剪应力比对MICP固化砂动力特性的影响,试验结果表明:试验试样的动孔压—振动次数曲线发展呈长条形,动孔压后期可能会出现维持稳定、低点再上升、凹槽等现象;试验试样的动应变—振动次数曲线发展多数呈喇叭形,在一定镁钙离子浓度条件下,试样抵抗变形的能力有所提高;镁钙离子浓度固化砂的有效应力路径向左发展,荷载施加后期,平均有效应力不能完全为零;MICP固化砂偏应力—动应变曲线可能出现偏应力衰减现象;动强度曲线也反映了MICP固化砂抗液化的能力有所提高,当镁钙离子浓度为0.2/0.3时,曲线位于最上方,试样抗液化能力最有利。（3）通过单向压缩试验,研究了不同镁钙离子浓度和荷载大小对MICP固化砂压缩特性的影响,试验结果表明:MICP固化样在每级荷载作用下的变形发展随着镁钙离子浓度呈现非线性变化,在同一荷载作用下,低浓度的镁离子能有效体现出降低试样变形量的作用;压缩曲线反映了孔隙比随着荷载对数的增加呈现出线性降低的趋势,两者能较好地满足对数关系;同时,试样的压缩指数呈现出先降后升再降的趋势,呈较明显的“W”型等。（4）通过微结构试验,研究了不同镁钙离子浓度对MICP固化砂微结构的影响,试验结果表明:SEM电镜测试发现,晶体发展过程的规律可表现为菱面体形→苦瓜形（含少量块状）→纤维形→网状→花菜形;EDS测试发现,较低的镁离子浓度能够促进钙离子含量的提高,较高的镁离子浓度降低了钙离子含量;XRD测试发现,晶体发展经历了由方解石和球霰石→方解石、球霰石和镁方解石→方解石和镁方解石→镁方解石→菱镁矿的一个转变过程。

关键词： 黑白密度片   黑白密度片量值   测量方法   数学模型   不确定度评定  

摘要： 文章以黑白密度片量值测量为例,通过确定测量方法、建立数学模型、系统分析了测量过程中各不确定度分量的来源,对黑白密度片测量结果不确定度进行了综合评定,最终获得最大的不确定度来源为标准密度片引入,并用区间形式表示出黑白密度片测量结果的不确定度。

关键词： 物理实验教学   实验环境   初中物理教学   物理课堂  

摘要： 初中物理是初中教育阶段的一门重要课程,以实验为基础,以培养学生的物理学科核心素养为目的。信息技术在初中物理实验教学中的运用,可以突破实验环境、条件、空间、时间等方面的限制,把一些不易操作的物理实验生动形象地呈现出来,降低学生的理解难度。1信息技术在初中物理实验教学中运用的价值1.1提供更多的物理变量,助力学生发现规律初中物理实验常用的一种研究方法是控制变量法,通过控制其中一个或几个物理量来研究与其他物理量之间的关系,或者分析与之相关联物理量之间的关系,以从中发现规律,得到研究结论。实际教学中,由于器材缺失、

关键词： 无线通信   网络链路   非线性规划   数学模型  

摘要： 受到时延和丢包问题的影响,以往链路规划方法的使用效果不佳,由此,提出舰船无线通信网络链路非线性规划数学模型分析方法。描述链路非线性规划问题,应用Whittle方法进行规划参数确定,结合离散小波变换方法组合模型参数,对不同时间尺度下的网络流量进行分解;通过判定最短流量数据的传输链路,将参数代入组合模型,得到相应的舰船无线通信网络链路非线性规划数学模型;利用非线性反馈控制原理,有效补偿系统的容错现象,改善系统的时延和丢包问题。由实验结果可知,该模型最低丢包率为0.70%,最大时延为3 ms,具有良好的非线性规划效果。

关键词： 高中阶段   物理课堂   高效课堂建设   学生特点  

摘要： 随着新课程改革标准的不断完善和更新,对高中阶段的物理课程提出了更多的要求。教师作为教育的先锋队更应顺应时代的发展,在教育教学工作中做出具体的改变,不断地挖掘和尝试新的教学方法,提高学生的综合能力,注重发展学生的学科素养,促进学生全面发展,建设物理高效课堂。下文将针对构建高中物理高效课堂展开相应讨论、分析,以提供相应参考。

关键词： 肿瘤细胞   免疫细胞   化疗   数学模型   动力学分析  

摘要： 癌症是威胁人类生命健康的最严重疾病之一,由于机体的复杂性,与其他单一疾病相比,肿瘤的发生和发育机制异常复杂.越来越多的证据表明,免疫系统可以识别并消除肿瘤细胞,免疫反应的一个复杂性在于,有多种类型的免疫细胞,每种免疫细胞在靶向和杀伤肿瘤细胞方面都起着独特的作用.本文分为四个部分,主要研究了自然杀伤细胞,CD8+细胞毒性T淋巴细胞,树突细胞在免疫监视中的作用,以及加入化疗药物作用的肿瘤-免疫反应,为癌症治疗提供可能的治疗方向和有力的理论支撑.第一章简要介绍了单细胞种群的肿瘤生长模型,肿瘤-免疫系统相互作用的数学模型和肿瘤治疗的数学模型,以及几个常用的常微分方程基本理论.第二章基于生物学背景给出了一个肿瘤细胞与免疫细胞相互作用的四种群模型,通过确定平衡点的存在性与稳定性条件来描述该系统的动力学行为,并进行了数值模拟,结果表明免疫系统本身并不能完全有效地防止肿瘤细胞生长.第三章是根据第二章的分析结果,加入化疗药物的作用,提出了一个五维数学模型.同样地,讨论分析了该模型非负平衡点的存在性和稳定性,并将数值模拟结果进行对比分析,结果表明在化疗时应严格控制化疗药物的用量,否则可能无法有效治愈癌症,甚至加速免疫细胞的失活;加大自然杀伤细胞的增长率,对癌症治疗有很大帮助;增大树突细胞对CD8+T细胞的刺激作用,可以增强免疫系统的能力.第四章总结了本文的主要研究结果,提出了本文的不足及未来的工作展望.

关键词： 数学模型   数学能力   策略方法  

摘要： 数学模型就是将实际问题转化为数学问题求解的过程中抽象出来的模型。在初中数学教学中建立数学模型,不仅有助于学生提升解决实际问题的能力,更能优化学生的思维品质,助推学生数学素养的形成。

关键词： 食管癌   多平面重建技术   喉返神经   淋巴结转移   食管癌   淋巴结转移   喉返神经   列线图   数学模型   食管鳞状细胞癌   MCM7   Ki-67   Podoplanin   细胞表型  

摘要： 研究背景和意义食管癌是全球常见的恶性肿瘤之一,2020年赫捷院士团队的流行病学数据显示,我国食管癌年新发病例数为24.6万,占全球病例总数的43%;年死亡人数为18.8万,其发病率和死亡率分别居我国恶性肿瘤的第6位和4位。目前而言,食管癌分期是确定治疗策略的主要依据。局限于黏膜层内的早期食管癌主要应用内镜下局部切除(包括粘膜剥离术和粘膜切除术)或内镜下能量治疗(如光动力治疗、激光治疗、射频消融术等)。对于侵及黏膜下层的中早期食管癌,外科切除是最有效的治疗措施之一。食管癌手术不仅需要彻底切除病灶,还需彻底的淋巴结清扫。据报道,食管癌术后淋巴结复发率约20%-40%,且以上纵隔和颈部为主。日本学者Isono于1991年报道的多中心回顾性研究提示:采取左颈、右胸、上腹三切口食管癌切除+颈部、胸部及上腹部的淋巴结清扫的McKeown术式降低了术后淋巴结复发率,使日本食管癌患者的5年生存率由两野清扫的26.7%增加至34.3%,因此日本许多学者开始采用McKeown术式。但该术式增加创伤且操作复杂、术后并发症多,尤其是行喉返神经旁淋巴结清扫时会导致喉返神经损伤并继发肺部感染等并发症产生。研究显示并非所有患者都能从清扫喉返神经旁淋巴结中获益,如日本学者Taniyama的研究发现对胸下段及腹段食管癌而言,是否行该部位淋巴结的清扫其5年生存率无统计学差异,对于喉返神经旁淋巴结阴性及喉返淋巴结广泛转移者行该部位清扫均无价值。因此,治疗前准确评估该处淋巴结转移情况对确定手术入路及淋巴结清扫程度有重要的指导意义。目前,螺旋CT仍然是判断肿瘤侵犯程度及淋巴结转移状况时最常用的检查方法。影像学专家判断淋巴结转移时,通常以短径1厘米为分界,其敏感性及特异性均低于80%,且不同部位的淋巴结共用同一标准显然不妥,但目前探讨食管癌喉返神经旁淋巴结CT诊断标准的研究有限。本研究的第一部分将对食管癌喉返神经旁淋巴结CT诊断标准进行探讨。预测和影响喉返神经旁淋巴结转移状态的因素有多种,单一以CT或其他某种检查方法判断淋巴结的转移状态都存在准确性不高的问题。数学预测模型是综合临床中的多个危险因素或检查方法进行量化加权后得出的数学公式。Logistic多因素回归分析作为特殊的概率预测数学模型在临床上应用越来越广泛。2003年,美国纽约Memorial Sloan-Kettering肿瘤中心的Van Zee教授通过对来自11个研究中心的702例发现前哨淋巴结转移后清扫腋窝淋巴结的乳腺癌患者的临床病理资料进行多元回归分析,筛选出与腋窝淋巴结转移有关的8个危险因素,并建立预测乳腺癌患者前哨淋巴结阳性时非前哨淋巴结转移可能性的MSKCC列线图模型,该模型被刊登于Memorial Sloan-Kettering肿瘤中心的网站上并被在世界范围内广泛验证,得到的AUC(曲线下面积)值为0.58-0.86,具有较高的准确性。本研究的第二部分通过对食管癌患者中预测和影响喉返神经旁淋巴结转移状态的因素进行logistic回归分析,建立数学预测模型以计算该处淋巴结转移概率,为喉返神经旁淋巴结的转移状况提供了较为有效的预测方法,从而为患者的个体化治疗提供参考依据,指导临床治疗。为进一步提高我们预测胸段食管癌喉返神经旁淋巴结转移的准确性,我们希望通过增加分子诊断指标以进一步提高我们的食管癌淋巴结转移的预测及认识。另外,影响肿瘤发生发展的相关分子指标通常对其病变程度、复发转移情况及预后密切相关,对其深入研究有利于评估病变复发及远期生存。增殖细胞核抗原(Ki-67)是目前被广泛应用的肿瘤细胞的潜在增殖标志物,对预测肿瘤的恶变有一定的参考价值。有研究显示其在正常食管向异型增生及食管癌演变的不同阶段表达率逐渐升高,有利于对早期食管癌及癌前病变的区分。微小染色体维持蛋白7(Minichromosome Maintenance Proteins 7,MCM7)是一种新的增殖指标,在细胞的复制过程中高表达,但不受DNA修复影响,有更好的特异性,因此有学者建议将其作为监测细胞增殖过程的可靠生物标志物。既往研究发现在多种人类恶性肿瘤细胞中如非小细胞肺癌、肝细胞癌、神经母细胞瘤等肿瘤中都存在着MCM7过表达或扩增现象。平足蛋白(Podoplanin,PDPN)与肿瘤的恶性进展,如上皮间质转化及远处转移及浸润等紧密相关。PDPN可促进包括口腔鳞状细胞癌,膀胱肿瘤、脑肿瘤等多种肿瘤的进展和转移,但其与食管鳞癌发生发展的关系尚不明确。本研究的第三部分探讨了 MCM7、Ki-67、Podoplanin在食管鳞癌中的表达与其临床病理特征(如淋巴结转移状况、肿瘤浸润深度、分化程度)的相关性及其在预后预测方面的临床价值。另外,我们从细胞学水平观察了Ki-67和Podoplanin对食管癌细胞的生物学行为的影响,为准确预测食管癌病

关键词： 肿瘤耐药   细胞动力学   药代动力学   数学模型   微环境  

摘要： 耐药是目前临床治疗癌症中最棘手的问题之一.肿瘤细胞的异质性和靶向治疗的微环境适应性能够促进耐药的获得和肿瘤的转移.癌症细胞群的内在异质性是其包含药物敏感和耐药细胞,在靶向治疗中药物敏感的癌细胞分泌多种可溶性因子进入肿瘤微环境,这些因子可以促进耐药癌细胞的生长、扩散和转移,支持药敏细胞的生存,因此微环境适应在获得性耐药的迅速出现中起着重要作用.在肿瘤异质性和微环境适应的背景下评价癌症治疗是非常困难的.本文将复杂的相互作用机制简化为一个五维动力学模型,全文分为三个部分,主要研究由于治疗引起的耐药性.研究结果可以帮助人们更深入地理解耐药机制,并为临床治疗提供有力的科学依据.第一章简单地介绍了肿瘤耐药的生物背景、肿瘤生长模型、癌症耐药的基本模型、药代动力学模型以及常微分方程的基本理论.第二章主要给出了治疗诱导的癌症耐药的数学模型,此模型是基于细胞动力学、药代动力学以及微环境适应性建立起来的,用来描述敏感癌细胞(CS),耐药癌细胞(CR),转移癌细胞(CM),血管生成细胞(CK),药物浓度(D)之间的相互作用关系.本章主要对该模型非负平衡点的存在性和稳定性进行了详细的分析与讨论,对每一种正平衡点存在的情况进行了模拟.此外,本章也分析了药物代谢率、突变率和血管生成细胞对患者耐药性的影响并给出了建设性的治疗建议.第三章总结了本文中的主要研究结果并提出了本文的不足及未来的工作展望.

关键词： 透明软黏土   PIV   物理特性   渗透系数   流速频率值  

摘要： 目前,发生于天然土壤中的渗透渗流是常见的岩土工程实践问题,因此研究不同类型土壤的渗透渗流规律,深入探究其特性对解决工程实践问题,预防工程灾害的发生具有较为重要的意义。对于岩土渗透问题的研究方法通常以试验成本相对高昂,试验操作较为复杂的试验技术对此类问题进行研究,常规的试验方法在某些方面具有一定的局限性,因此寻求一种无损低成本操作简易的研究技术显得意义非凡。近些年来,通过透明合成材料模拟特定类型土壤以研究天然土壤物理特性的方式被国内外众多科研人员所开发,本文以模拟软黏土的新型透明土为基本的试验材料,结合透明土试验技术和简易的粒子图像测速技术,对一定试验条件下透明软黏土的渗流情况进行了观测分析,并且对材料进行了基本的物理特性试验和GDS柔性壁渗透试验,对透明软黏土的渗透问题进行了探究,总结了该类新型透明土的渗透特性。主要的研究工作及内容如下:(1)整体介绍了透明土试验技术的研究现状和粒子图像测速技术的研究现状,并且对两者试验技术的理论知识进行了阐述,并对不同类型透明土对应于不同类型土壤进行了总结,以及对PIV粒子图像测速技术的应用和实践进行了详细阐述。(2)介绍了该类新型透明软黏土的基本信息,并且对环刀试样的制备方法及流程进行了详细介绍,对制备好的试样进行了直剪试验,固结试验得到了基本不同质量比下的基本物理力学特性。之后用XRF手持式荧光光谱分析仪对透明软黏土试样X荧光光谱分析试验,得到了试样中的元素组成类型及元素组成含量。(3)本文利用GDS柔性壁渗透仪测定了试验周期内不同压力差的透明软黏土渗透系数,发现该类透明软黏土在实验周期的前半阶段变化幅度较大,后半阶段变化较小,总体趋势呈现先下降后稳定的变化规律。通过对比不同质量比渗透系数的变化规律,发现稳定阶段中随着质量比的增加,试样的渗透系数减小,且不同质量比下的渗透系数之间的差距在两个数量级以内。(4)对透明软黏土的大型试样制备过程以及试验所用到的仪器进行了详细介绍,组装了简易的恒压渗流装置,选取了不同空间位置的断面为研究断面,运用简单的图像处理和PIVLab分析软件对断面的竖向流速和水平流速值进行了统计,比较了不同断面的流速频率值,得到了流速大小在不同断面的分布规律。