1) 生理变化及应对措施:大约 500 天的长期月球任务给宇航员带来了多方面的生理挑战,包括部分重力暴露、电离辐射以及月球尘埃等环境因素。长时间暴露在低重力环境中会显著降低机械负荷,导致腰椎和股骨颈等负重区域的骨小梁损失高达 25% [1,2]。这种骨质流失与骨骼肌萎缩同时发生,主要影响下肢 [1,2]。这些肌肉骨骼变化会削弱身体机能和稳定性,从而通过减少静脉回流和加剧心脏萎缩来加剧心血管功能减退 [3,4]。虽然最初暴露于部分重力环境会诱发体液转移,从而暂时提高心输出量,但长期暴露会导致循环血容量减少和心室重塑,最终限制有氧能力,并在体力要求高的任务中增加疲劳感 [3,4]。其他结构性变化包括腰椎曲度减小和脊柱僵硬性增加,从而增加椎间盘损伤和背痛的风险,这可能会影响活动能力和舱外活动 (EVA) [1,3]。阻力训练、轴向负重服和下半身负压训练等对策对于减轻这些全身影响和维持功能至关重要 [1,3]。
定义 定义来源于国际糖尿病足工作组:糖尿病足病的定义和标准 9 和 Foot Forward 澳大利亚糖尿病相关足病途径。 10 胼胝:因过度机械负荷引起的角化过度。 夏科足(神经骨关节病):与神经病变相关的非感染性骨骼和关节破坏,在急性期伴有炎症迹象。 合并症:与原发病同时发生一种或多种其他疾病。虽然许多患有糖尿病和足部感染的人可能不需要住院治疗,但患有肾衰竭或免疫功能低下等合并症的人可能需要入院治疗。糖尿病相关足部疾病:目前或以前诊断为糖尿病的人的足部疾病,包括以下一种或多种症状:周围神经病变、周围动脉疾病、感染、溃疡、神经骨关节病、坏疽或截肢 糖尿病相关足部溃疡:目前或以前诊断为糖尿病的人的足部溃疡,通常伴有下肢神经病变和/或周围动脉疾病 (PAD)。 足部畸形:足部正常形状或大小的改变或偏差,例如锤状趾、槌状趾、爪状趾、拇外翻、跖骨头突出、高弓足、足
摘要:我们每天行驶的道路都受到多种能源的影响(机械负荷、太阳辐射、热量、空气流动等),这些能源可用于使道路的常见系统和设备(即照明、视频监控和交通监控系统)实现能量自主。几十年来,研究小组已经开发出许多能够从与道路相关的能源中获取能量的技术:用于汽车压力和振动的电磁、压电和摩擦电收集器、用于阳光的光伏模块、用于热量的热电溶液和热电材料以及针对低速风(例如由移动车辆产生的风)优化的风力涡轮机。因此,本文探讨了从道路上可用的能源中获取能量的现有技术,包括自然能源和与车辆运输相关的能源。首先,为了将它们置于应用场景中,我们确定并描述了可用的能源和转换机制,并讨论了开发适用于道路的收集器必须考虑的主要要求。随后,概述了科学文献中提出的从道路回收能量的能量收集解决方案,并根据转换方法(即压电、摩擦电、电磁、光伏等)和拟议的系统架构对其进行分类。随后,介绍了市场上可用于从道路回收能量的商业系统,重点介绍了它们的架构、性能和安装方法。最后,对每个设备类别(即科学作品和商业产品)进行比较分析,提供见解以确定开发未来自给自足的智能道路最有前途的解决方案和技术。
摘要:现代可重复使用发射器的发展,例如采用 LOX/LCH4 Prometheus 发动机的 Themis 项目、采用 LOX/LH2 RSR2 发动机的可重复使用 VTVL 发射器第一级演示器的 CALLISTO 以及采用 Merlin 1D 发动机的 SpaceX 猎鹰 9 号,都凸显了对先进控制算法的需求,以确保发动机的可靠运行。这些发动机的多次重启能力对节流阀提出了额外的要求,需要扩展控制器有效性域,以便在各种操作状态下安全地实现低推力水平。这种能力也增加了部件故障的风险,尤其是当发动机参数随着任务概况而变化时。为了解决这个问题,我们的研究使用多物理系统级建模和仿真,特别关注涡轮泵部件,评估了可重复使用火箭发动机 (RRE) 及其子部件在不同故障模式下的动态可靠性。使用 EcosimPro-ESPSS 软件(版本 6.4.34)进行的瞬态条件建模和性能分析表明,涡轮泵组件在标称条件下保持高可靠性,涡轮叶片即使在变化的热负荷和机械负荷下也表现出显著的疲劳寿命。此外,提出的预测模型估计了关键部件的剩余使用寿命,为提高可重复使用火箭发动机中涡轮泵的寿命和可靠性提供了宝贵的见解。本研究采用确定性、热相关结构模拟,关键控制目标包括燃烧室压力和混合比的最终状态跟踪以及操作约束的验证,以 LUMEN 演示发动机和 LE-5B-2 发动机为例。
未来的能源结构方案通常意味着可再生能源的大量贡献。太阳能和风能的使用日益增多,而它们本质上是间歇性的,实际上构成了电网的不确定性和脆弱性来源。由于核能在转换成电能之前会产生热量,因此在热量转换步骤之前进行热存储步骤可能有效地弥补这种间歇性,以确保电网的可靠性和灵活性,而不会导致核反应堆功率发生大的变化。根据每日情景,核反应堆甚至可以全天保持最大功率。按照这种方法,较小的反应堆能够应对与没有热存储系统的较大反应堆相同的峰值需求。本文提出了一种与钠快堆耦合的初步热存储架构,以突出这种存储技术的优势。基于两个分别装有热流体和冷流体的罐的技术设计受到当前太阳能技术的启发。该系统的尺寸确定采用热力学循环优化工具 (CYCLOP),初步瞬态模拟采用系统热工水力学代码 CATHARE3。即使仍需要进行一些架构改进,尤其是出于安全原因,本研究仍能得出这种发电策略的主要优点。特别是,结果表明,在负荷跟踪条件下,在以基本负荷运行反应堆时,可以实现可变的电力生产,从而能够优化工厂的盈利能力。由于在温度变化方面对一次回路的影响可以忽略不计,因此容器中的热机械负荷约束也可以大大放宽。
项目详细信息:该项目将使用光学非线性显微镜中的高级方法来探讨生物组织如何随着时间的推移对机械负荷做出反应。再生医学的跨学科领域坐落在现代医疗保健的先锋队。这种不断增长的全球研究工作旨在开发修复,更换或再生受损细胞和组织的方法。这个领域利用了人体的自然治愈能力,同时整合了生物学,工程和物理学的新兴进步。下背部疼痛是多年来全球残障人士多年的主要原因。这种情况通常与椎间盘的变性有关。在过去的二十年中,对修复椎间盘损坏的再生医学方法的基本研究已经看到了巨大的增长。然而,迄今为止,很少有再生疗法已经发展为人类试验,而且没有人表现出成功。在该领域的进步一个主要障碍是对天然椎间盘组织的机械生物学的有限理解,并且缺乏用于新再生疗法的成本和时间有效筛选方法。更具体地,当前的再生测试方法经常对正在测试的样本具有破坏性。这禁止至关重要的纵向研究,该研究跟踪单个样本如何随着时间的流逝而对不同的机械和生化提示响应。该项目将通过在非线性光学显微镜中应用新方法和现有方法直接针对该障碍,以连续监测椎间盘样品中的显微镜变化。在这个项目中,我们利用了生物样品非线性显微镜和椎间盘机械生物学的内部内部专业知识。该项目将使用埃克塞特大学生物物理学组的研究级非线性显微镜组合来纵向研究椎间盘及其对复杂3D机械载荷模式的响应。非线性显微镜涉及使用超快速脉冲激光系统在要成像的样品中激发非线性光学响应。当两个或多个光子以相同的位置和时间到达样品时,它们可以将能量结合起来,以激发诸如刺激的拉曼散射和谐波产生之类的异国情调过程。通过检测这些过程发出的光子,揭示了对样品的微观结构和生物化学的强大见解。随着时间的推移,持续监测组织和构造的前所未有的能力将洞悉许多基本问题,例如物理环境(例如流体压力)影响天然和合成构建体。这些见解将使我们对疾病和变性的开始和进展以及在植入前如何最佳地“启动”再生疗法的理解。此外,非破坏性监测将显着加速再生疗法的优化,从而导致成本降低和增加吞吐量。这项研究将对从事再生医学的公司产生极大的兴趣,我们将利用现有的行业联系来促进我们的发现并鼓励参与。项目时间表1-6:归纳和
用于表征飞机机身撞击损伤的光学工具 N.Fournier 1 – F. Santos 1 - C.Brousset 2 – JLArnaud 2 – JAQuiroga 3 1 NDT 专家,2 AIRBUS France,3 Universidad Cmplutense de Madrid 摘要:在飞机制造/组装过程中或交付后的使用中,机身外部可能会出现表面损伤。大多数此类缺陷与飞机尺寸相比都很小,通常分布在机身的整个表面。为了正确表征这类异常,无损检测领域一直需要新手段。它们需要可靠、便携、快速和准确。对于此类缺陷,光学技术通常可以提供好的解决方案。然后,开发了基于光学的新技术来满足飞机制造商对损伤表征的要求。具体来说,我们开发了一种基于阴影莫尔效应的便携式设备,用于表征飞机机身撞击损伤的精确几何形状。该系统易于使用、便携、快速且成本低廉。它将有助于操作员对缺陷进行分类,并在检查过程中节省大量时间。经过一段时间的测试后,该设备应在飞机的总装线上使用。1 – 简介:在航空领域,国家和国际机构都要求制造商、航空公司和维修机构严格遵守有关飞机安全和保障的现行规定。飞机的结构在使用过程中承受着巨大的机械负荷,每个部件都有确定的使用寿命。必须定期检查零件以检查其可用性,并在其整个使用寿命期间安排系统的无损检测。当发生损坏时,必须对面板进行额外的控制,以确保其完整性以便继续使用。结构复杂性的增加以及为提高机械性能和减轻结构重量而使用的新材料导致了新的控制手段的不断发展。这些工具必须与旧工具一样高效,更快、更准确、更自动化,并且对人为解释的限制性更强。这种演变是航空业所有参与者遵循的整体质量战略的一部分。在所有可能影响结构完整性的损坏中,意外表面凹痕是最受监控的损坏之一:必须控制受影响的区域,以确保不会产生裂纹、分层或剥离。在进行任何更深的无损检测控制之前,操作员必须评估表面和深度损坏的严重性。制造商的设计办公室会给出公差,以根据这些标准将损坏分类,从而确定后续操作。然后,控制员必须恢复凹痕的精确几何形状,主要有两个原因:帮助他们对损坏进行分类,并帮助设计办公室确定受影响结构的新机械属性(当凹痕几何形状足够关键以运行此类程序时)。2 - 凹痕表征工具:Moireview©:开发了一种新工具来满足凹痕表征方面的需求。该系统基于光学,可以检索受影响区域的 3D 形状。它的开发是对目前使用的机械手段(深度计、粗糙度仪……)的补充。此工具的基本规格是快速、自主、便携和易于使用。负责检查的操作员必须在飞机周围走动以检测损坏情况,并可能从地面、平台或发动机舱进行测量。此后,他们应该能够携带该工具进入难以接近的区域。考虑到飞机的整个表面,与相对较小的凹痕(可能有很多且遍布整个飞机)相比,系统必须快速,以便在合理的时间内完成完整的检查。最后,考虑到设计办公室给出的公差,该工具必须足够精确。
用于表征飞机机身撞击损伤的光学工具 N.Fournier 1 – F. Santos 1 - C.Brousset 2 – J.L.Arnaud 2 – J.A.Quiroga 3 1 无损检测专家,2 空中客车法国,3 马德里大学 摘要:在飞机制造/组装过程中,或交付后使用中,机身外侧可能会出现表面损伤。与飞机尺寸相比,大多数缺陷都很小,通常分布在机身的整个表面上。为了正确表征此类异常,无损检测领域一直需要新手段。它们需要可靠、便携、快速和准确。对于这种缺陷,光学技术通常能提供良好的解决方案。然后,开发了基于光学的新技术,以满足飞机制造商在损伤表征方面的要求。特别是,开发了一种基于阴影莫尔效应的便携式设备,用于表征飞机机身撞击损伤的精确几何形状。该系统易于使用、便携、快速且成本低廉。它将有助于操作员进行缺陷分类,并在检查过程中节省大量时间。经过一段时间的测试后,该设备应在飞机的总装线上使用。1 – 简介:在航空领域,国家和国际当局都要求制造商、航空公司和维护组织严格遵守有关飞机安全和保障的现行法规。飞机结构在服役期间承受着巨大的机械负荷,每个部件都有确定的使用寿命。必须定期控制部件以检查其可用性,并在其整个使用寿命期间安排系统的无损检测。当发生损坏时,必须对面板进行额外控制以确保其完整性以便继续使用。复杂性的增加以及用于增强机械性能和减轻结构重量的新材料导致了新的控制手段的不断发展。这些工具必须与旧工具一样高效、更快、更准确、更自动化,并且在人为解释方面更具限制性。这种演变是航空业所有参与者遵循的整体质量战略的一部分。在进行任何更深的无损检测控制之前,操作员必须评估表面和深度方面损坏的严重性。在所有可能影响结构完整性的损坏中,意外表面凹痕是最受监控的损坏之一:必须控制受影响的区域,以确保不会产生裂纹、分层或脱粘。制造商的设计办公室会给出公差,以根据这些标准将损坏分类,从而确定后续操作。然后,控制器必须恢复凹痕的精确几何形状,主要有两个原因:帮助他们对损坏进行分类,并帮助设计办公室确定受影响结构的新机械性能,当凹痕几何形状足够关键以运行此类程序时。2 - 凹痕表征工具:Moireview©:开发了一种新工具来满足凹痕表征方面的需求。该系统基于光学,可以检索受影响区域的 3D 形状。它的开发是为了补充目前使用的机械手段(深度计、粗糙度计……)。对该工具的基本要求是快速、自主、便携和易于使用。负责检查的操作员必须在飞机周围走动以检测损坏情况,并可能从地面或平台或发动机舱进行测量。此后,他们应该能够在难以接近的区域携带该工具。考虑到飞机的整个表面,与相对较小的凹痕尺寸相比,凹痕可能很多并且遍布整个飞机,系统必须快速,以便在合理的时间内完成完整的检查。最后,考虑到设计办公室给出的公差,该工具应足够准确。
Ryan Nguyen 用于揭示组织工程和癌症中的机械生物学现象的多尺度方法 Mak 2023 年 5 月 Kate Bridges 经食道超声心动图患者特定二尖瓣建模的图像分析和生物力学 Miller-Jensen 2023 年 5 月 Liang Yang 体外自组装网络的分析 Levchenko 2023 年 5 月 Yuqi Wang 揭示小鼠生殖系干细胞中 MILI 的功能和分子机制 Lin 2023 年 5 月 Alborz Feizi 用于高通量离体人体器官研究的工程工具 Tietjen 2023 年 5 月 David Dellal 先进机电器官保存平台的开发和验证 Sestan 2023 年 5 月 Kevin Ta 超声心动图心脏运动分析和分割的多任务学习 Duncan 2023 年 5 月 Alexandra Suberi mRNA 治疗的肺部递送 Saltzman 2023 年 5 月 Archer Hamidzadeh 使用基于 FRET 的生物传感器阐明细胞外信号调节激酶 (ERK) 动力学 Levchenko 2022 年 12 月 Dave O'Connor 脑内动态功能连接的定量分析 Constable 2022 年 12 月 Feimei Liu 扩展单域抗体库和应用 Carson 2022 年 12 月 Xingjian Zhang 癌症和镰状细胞病的生物物理特征 Mak 2022 年 12 月 Alexander Josowitz 用于局部递送小分子抑制剂的聚合物纳米粒子:胶质母细胞瘤和气道的应用 Saltzman 2022 年 12 月 Shawn Ahn 注意力神经网络在 3D 超声心动图心脏应变分析中的应用 Duncan 2022 年 12 月 Rebecca Byler 治疗皮肤利什曼病的局部贴剂开发的合理方法 Kyriakides 2022 年 12 月 Hao Xing 基于细胞和细胞外基质的方法研究糖尿病成纤维细胞并改善伤口愈合 Kyriakides 2022 年 5 月 Chang Liu 3D 组织模型中肿瘤细胞的迁移以及与 ECM 和基质的相互作用 Mak 2022 年 5 月 Zach Connerty-Marin 在纳米尺度上量化膜拓扑结构 Bewersdorf 2022 年 5 月 MinSoo Khang 鞘内递送 NP 用于治疗软脑膜转移 Saltzman 2022 年 5 月 Shi Shen 逆转录病毒的研究工程心脏组织中的重塑现象 Campbell 2022 年 5 月 Jenette Creso 心肌机械功能和疾病的多尺度建模 Campbell 2022 年 5 月 Juntang Zhuang 机器学习方法估计全脑有效连接组以识别自闭症 Duncan 2022 年 5 月 Margaret Elise Bullock 使用 HIV 基因表达随机模型探索染色质介导的转录噪声调控 Miller-Jensen 2022 年 5 月 Ann Chen 开发和提供基因组编辑疗法以改善胶质母细胞瘤治疗 Zhou 2022 年 5 月 Katherine Leiby 工程功能性远端肺上皮 Niklason 2022 年 5 月 Ons M'Saad 蛋白质在其超微结构背景下的光学显微镜检查 Bewersdorf 2022 年 5 月 Kevin Hu 活细胞中的多色各向同性超分辨率 Bewersdorf 2022 年 5 月 Samantha Rossano Synaptic使用正电子发射断层扫描的 SV2A 密度成像:参考区域分析的优化和 Carson 2021 年 12 月 Andrew Barentine 定量超分辨率显微镜 Bewersdorf 2021 年 12 月 Muhammad Khan 脑癌跨室钠成像 Hyder 2021 年 12 月 Allison Greaney 肺组织工程的改进:迈向功能性气管和肺置换 Niklason 2021 年 5 月 Siyuan Gao 高维脑成像数据的潜在因子分析 Scheinost 2021 年 5 月 Rita Matta 微血管信号在神经源性微环境的作用 Gonzalez 2021 年 5 月 Edward Han 血管生物人工内分泌胰腺的开发 Niklason 2021 年 5 月 Heather Liu PET 中的动力学建模、参数估计和模型比较:神经递质动力学的功能图像 Morris 2021 年 5 月 John Walsh 监测肿瘤进展和治疗反应的独特血管和代谢特征 Hyder 2021 年 5 月 Micha Sam Raredon 肺泡肺的单细胞系统工程 Niklason 2020 年 12 月 Luyao Shi 高级定量心脏核成像 Liu 2020 年 12 月 Amanda Alexander 研究 TLR4 诱导的巨噬细胞分泌中细胞间异质性的调节和后果 Miller-Jensen 2020 年 12 月 Jason Szafron 用于改进组织工程血管移植物设计的数学模型 Humphrey 2020 年 12 月 Lorenzo Sewanan 使用人类干细胞衍生的心肌细胞、enginCampbell 2020 年 12 月 Zach Augenfeld 自动使用 MRI 距离图通过术中锥形束 CT 分割进行多模态配准 Duncan 2020 年 5 月 Jeffery (Alex) Clark 表征微尺度异质性对心肌宏观机械功能的影响 u Campbell 2020 年 5 月 Ramak Khosravi 用于治疗先天性心脏病的组织工程血管移植物的数据驱动计算模型 D Humphrey 2020 年 5 月 Rebecca LaCroix 激酶定位对细胞信号传导和行为影响的研究 Levchenko 2020 年 5 月 Xiaoxiao Li 用于表征自闭症神经影像生物标志物的数据驱动策略 Duncan 2020 年 5 月 Ayomiposi Loye 用于骨科应用的块状金属玻璃 Kyriakides 2020 年 5 月 Ronald Ng 研究机械负荷在致心律失常性心肌病中的作用 Campbell 2020 年 5 月 Fan Zhang Layer卷积神经网络中的嵌入分析可改善不确定性估计和分类 Duncan 2020 年 5 月 Sean Bickerton 纳米粒子系统用于在体内生成调节性 T 细胞用于自身免疫性疾病治疗 Fahmy 2019 年 12 月 Nadine Dispenza 加速非线性梯度编码策略用于并行磁共振成像 Constable 2019 年 12 月 Alexander Svoronos 使用 pH 低插入肽 (pHL) 进行肿瘤靶向抑制致癌微小 RNA 用于癌症治疗 Engelman 2019 年 12 月 MaryGrace Velasco 用于深层组织应用的三维 STED 显微镜 Bewersdorf 2019 年 12 月 Shari Yosinski 用于片上实验室诊断的电子粒子操作 Reed 2019 年 12 月 Yang Xiao 微血管工程用于疾病建模和再生医学 Fan 2019 年 5 月 Alexander Engler 综合生理与系统设计全肺组织工程方法 Niklason 2019 年 5 月 Young-Eun Seo 用于局部递送 miRNA 抑制剂治疗胶质母细胞瘤的纳米粒子 Saltzman 2019 年 5 月 Zhuo Chen 用于分析巨噬细胞活化动力学的单细胞微芯片 Fan 2019 年 5 月 Ian Linsmeier 活性肌动球蛋白力学:无序网络中收缩的协同性和缩放性 Murrell 2018 年 12 月 Haiying (Allen) Lu 基于学习的心脏应变分析正则化 Duncan 2018 年 12 月