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使用频率调制连续波传感对风力涡轮机复合材料进行表征
摘要：风力涡轮机叶片 (WTB) 是由复合多层材料结构组成的关键子系统。WTB 检查是一个复杂且劳动密集型的过程，其失败会给资产所有者带来巨大的能源和经济损失。在本文中，我们提出了一种用于叶片复合材料的新型无损评估方法，该方法采用调频连续波 (FMCW) 雷达、机器人和机器学习 (ML) 分析。我们表明，使用 FMCW 光栅扫描数据，我们的 ML 算法（SVM、BP、决策树和朴素贝叶斯）可以区分不同类型的复合材料，准确率超过 97.5%。SVM 算法的性能最佳，准确率为 94.3%。此外，所提出的方法还可以获得检测表面缺陷的可靠结果：层间孔隙率，总体准确率为 80%。特别是，SVM 分类器的最高准确率达到 92.5% 至 98.9%。我们还展示了检测复合材料 WT 结构中 1 毫米差异的气孔的能力，使用 SVM 的准确率为 94.1%，使用 Naïve Bayes 的准确率为 84.5%。最后，我们创建了物理复合材料样品的数字孪生，以支持 FMCW 数据相对于复合材料样品特性的集成和定性分析。所提出的方法探索了一种用于复合材料非接触表面和地下的新型传感方式，并为开发替代的、更具成本效益的检测方法提供了见解
第一部分 - 基础科学研究
第一部分 - 基础科学研究整形外科研究实验室整形外科研究实验室是Lerner Research Institute（LRI）的一部分，位于克利夫兰诊所的主要校园。实验室分为四个单独的空间，这些空间专门用于手术程序，用于分子和生化测试的湿实验室以及研究研究员和实验室管理员的两个办公室。手术室专用于小型动物手术。有七个用于显微手术程序的平台，动物麻醉的区域和术前准备的区域以及术后恢复的区域。CCF生物资源部（BRU）自1976年以来拥有AAALAC的全面认证。它由2位兽医组成，有30多名兽医技术人员（由AALAS认证），并提供饲养，实验性操纵，订购和采购，隔离程序，围手术期动物护理，健康监视和咨询。有5个大型外科ORS，可方便地位于整形外科实验室附近。这种物流为使用最先进的最先进的设备提供了新的手术模型的无限选择。湿实验室具有提供必要的离体分析，包括细胞培养，组织学评估和各种生化测试的样品制备。所有实验室人员都可以通过16个核心设施获得现代的生物医学工具和专业员工的支持，提供了一系列的生物测量和生物损坏的设施（http://wwwww.lerner.ccf.org/services/）。基础科学我们的基础科学研究计划的重点是：（1）改善伤口愈合的新设备和细胞疗法； （2）血管组织移植后排斥的机制，免疫监测和免疫分析的新策略，促进耐受性的机制； （3）重建颅面缺陷的新方法； （4）阻塞性睡眠呼吸暂停中的神经调节； （5）用于治疗淋巴水肿的血管化淋巴结转移：
Ankrd11 是一种染色质调节剂和 KBG 综合征风险基因，是心脏神经嵴细胞生物学和心脏发育的关键调节剂
57 先天性心脏缺陷 (CHD) 是最常见的出生缺陷类型，全球发病率为 58 1% (Wu et al., 2020)。CHD 中很大一部分是圆锥动脉干缺陷，59 这是由于心脏流出道 (OFT) 重塑不当引起的，OFT 是连接心室和咽弓动脉 (PAA) 的胚胎结构 (Keyte and 61 Hutson, 2012; Neeb et al., 2013)。在胚胎发生过程中，OFT 被重塑为成熟的主动脉和肺动脉，以分离含氧血液和缺氧血液的循环。63 该过程由胚胎心脏的不同组织之间的相互作用协调：64 第二心脏场衍生细胞、OFT 腔内心内膜细胞和心脏神经嵴细胞 (CNCC)。 CNCC 功能失调是许多圆锥动脉干缺陷的主要原因 66 ，也是许多已知的多系统发育障碍的诱因（Neeb 等人，2013；Vega-67 Lopez 等人，2018）。68 CNCC 起源于神经管边界，并迁移到 PAA 和 OFT，在那里 69 它们促进血管重塑并形成动脉平滑肌细胞内壁 70 (Keyte and Hutson，2012)。填充 OFT 垫的 CNCC 融合在一起形成 71 主动脉肺动脉 (AP) 隔，该隔从 OFT 的远端边缘发展直至与室间隔融合 72，形成主动脉和肺动脉两条不同的血管。 73 在小鼠中，OFT 分隔发生在胚胎第 11.5 天 (E) 和第 13.5 天之间 (Krishnan 等人，74 2014)。75 神经嵴发育需要复杂的基因表达时空调控。76 大多数研究集中在信号通路和转录因子上，而 77 表观遗传调控的研究相对不足 (Martik and Bronner, 2017; Neeb 等人，78 2013; Stefanovic 等人，2021; Yan 等人，2021)。尽管如此，已发现一些表观遗传调节因子对 CNCC 的正常发育至关重要，这些调节因子与各种先天性疾病有关，包括 Coffin-Siris (Brg1)、CHARGE (CHD7) 和 Williams (BAZ1B) 综合征 (Barnett 等人，2012 年；Li 等人，2013 年；Yan 等人，2021 年；Yan 等人，82 2020 年)。83 染色质调节因子对于基因表达的时空调控至关重要，这对于协调复杂的 OFT 重塑过程必不可少，尽管神经嵴辅助心脏发育中的大部分过程仍不清楚 (Yan 等人，2021 年)。 ANKRD11 86（锚蛋白重复域 11；以前称为 ANCO1）是一种染色质调节剂，可募集 87 组蛋白乙酰化修饰蛋白，例如组蛋白去乙酰化酶 HDAC3 和 P/CAF 88（p300/CBP 相关因子）乙酰转移酶复合物亚基，以调节全局基因 89 表达（Gallagher 等人，2015 年；Li 等人，2008 年；Zhang 等人，2004 年）。90 ANKRD11 或含有 ANKRD11 的 16q24.3 微缺失中的杂合变异会导致 KBG 综合征（OMIM 91 #148050），一种常染色体显性多系统发育障碍。患有 KBG 92 综合征的患者表现出整体发育迟缓、身材矮小、颅面缺陷和智力 93 障碍（Digilio 等人，2021 年；Gnazzo 等人，2020 年；Goldenberg 等人，2016 年；Handrigan 等人，94 2013 年；Low 等人，2016 年；Murray 等人，2017 年；Ockeloen 等人，2015 年；Sirmaci 等人，2011 年；95 Willemsen 等人，2010 年）。约 40% 的患者有心血管缺陷，包括 96 主动脉缩窄、动脉导管未闭、瓣膜狭窄和室间隔缺损 (VSD) 97 (Digilio 等人，2021；Guo 等人，2022；Kierzkowska 等人，2023)。值得注意的是，这些心血管 98 缺陷表明 CNCC 功能可能失调 (Neeb 等人，2013；Vega-Lopez 等人，2018)。然而，Ankrd11 在 CNCC 命运或心脏发育中的作用尚不清楚。100