周末學(xué)習(xí)計(jì)劃范文

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第1篇

【關(guān)鍵詞】 血管周上皮樣細(xì)胞;免疫組化;腹膜后

Retroperitoneal with perivascular epithelioid cell differentiation of the tumor a case report and literature review

【Abstract】 Objective To study the clinicopathological features of tumours showing perivascular epithelioid cell differentiation(PEComas).Methods Observe the clinicopathological and immunohistochemical features of a patient with PEComa in retroperitoneumand review literatures.Results Physical examination was found in patients with pelvic mass. Intraoperative peritoneal see below left internal and external iliac artery bifurcation is equivalent to the bottom of a 10 × 8 × 6 cm3 size of the irregular mass. Microscopically, epithelioid tumor cells arranged around the blood vessel growth, most cells were round or polygonal, can also be found a small number of spindle cells, clear to finely granular cytoplasm, nuclear is located in the central, round or oval, chromatin normal, small nucleoli, cell marked atypia. Immunohistochemical markers HMB45 (+), SMA (+), CK (-), S-100 (-).Conclusion Retroperitoneal PEComas is very rare. It has unique tissue characteristics and specific immunohistochemical phenotype. Its standards and prognosis of benign or m alignant remains to be further explored.

【Key words】 PEC;Immunohistochemistry;Retroperitoneal

具有血管周上皮樣細(xì)胞分化的腫瘤非常少見(jiàn),尤其是非AML、CCST和LAM的PEComas更加罕見(jiàn),其臨床表現(xiàn),病理學(xué)診斷及預(yù)后均在探討之中,筆者報(bào)道1例腹膜后PEComa,并復(fù)習(xí)相關(guān)文獻(xiàn)。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 患者女,45歲,體檢發(fā)現(xiàn)盆腔包塊2 d,于2009年4月2日來(lái)合肥市第二人民醫(yī)院就診。既往月經(jīng)規(guī)則,已閉經(jīng)3個(gè)月,病程中偶有腹痛,有時(shí)有排尿不盡感,查體:T 36℃,P90次/min,Bp116/88 mm Hg,WBC 9.7×109/L,Hb99 g/L,子宮左后方捫及一8×8 cm2大小腫塊,質(zhì)硬,壓痛(+)。B超示:盆腔左側(cè)顯示一83×68×104 mm3大小的不均質(zhì)性較低回聲區(qū),周界尚清晰,不規(guī)則。2009年4月8日11點(diǎn)50分行“盆腔左側(cè)腹膜后腫瘤剝除術(shù)”,術(shù)中見(jiàn):盆腔左側(cè)腹膜后相當(dāng)于髂內(nèi)外動(dòng)脈分叉下方有一10×8×6 cm3大小不規(guī)則包塊,包膜完整,與乙狀結(jié)腸系膜,宮體后壁及闊韌帶后葉粘連。術(shù)中粘連較易分離,但包塊組織糟脆易碎。

1.2 病理檢查 行大體觀察及常規(guī)HE染色后鏡檢,免疫組化用S-P法,所用抗體HMB45、SMA、CK、S-100均購(gòu)自福州邁新生物試劑公司。

2 結(jié)果

2.1 眼觀 肉紅色不規(guī)則結(jié)節(jié)狀組織兩件,分別為8×8×2 cm3,9×5×4 cm3,切面灰白,灰黃,灰褐色,質(zhì)地不均勻,有灶性壞死區(qū)。

2.2 鏡檢 腫瘤組織彌漫性浸潤(rùn)性生長(zhǎng),與腹膜組織有較清楚分界,多形性上皮樣腫瘤細(xì)胞呈巢狀、束狀,圍繞血管周?chē)帕?大部分細(xì)胞為圓形、多邊形,胞質(zhì)淡染、豐富,核圓或卵圓形,染色質(zhì)正常,核仁較小。也可見(jiàn)少數(shù)細(xì)胞呈梭形類(lèi)似平滑肌細(xì)胞,腫瘤細(xì)胞有明顯異型性,可見(jiàn)有灶性的出血壞死區(qū),腫瘤細(xì)胞間和間質(zhì)內(nèi)可見(jiàn)較多淋巴細(xì)胞。

2.3 免疫表型 HMB45(+)、SMA(+)、 Vim(+)、CK(-)、 S-100(-)、Des(-) 、CHG(-)、 NSE(-)、 Syn(-)。

2.4 病理診斷 腹膜后具有血管周上皮樣細(xì)胞分化的腫瘤,伴有壞死。

3 討論

血管周上皮樣細(xì)胞(perivascular epithelioid cell,PEC)這一概念由意大利病理學(xué)家Bonetti及其同事于1992年提出[1],1996年Zamboni等首次提出將“PEComa”作為一個(gè)名稱(chēng)來(lái)囊括所有具有“血管周上皮樣細(xì)胞”這一特殊細(xì)胞類(lèi)型的腫瘤家族[2]。2002年WHO將其定義為“是由組織學(xué)和免疫組織化學(xué)上具有獨(dú)特表現(xiàn)的血管周上皮樣細(xì)胞構(gòu)成的間葉性腫瘤”[3],PEComa家族包括:血管平滑肌脂肪瘤(AML)、肺透明細(xì)胞“糖”瘤(CCST)、淋巴管平滑肌瘤病(LAM)、鐮狀韌帶透明細(xì)胞肌黑色素細(xì)胞性腫瘤(CCMMT)和少見(jiàn)的發(fā)生與胰腺、直腸、腹膜、子宮、陰道、大腿和心臟的透明細(xì)胞腫瘤。非AML,CCST和LAM的PEComas相當(dāng)罕見(jiàn)[4],目前只有29例報(bào)道,發(fā)生于子宮13例,鐮狀韌帶8例,大腸和小腸3例,胰腺、盆腔側(cè)壁、陰道、大腿和心臟各1例。我們認(rèn)為診斷主要依據(jù)為①特征性的細(xì)胞組織學(xué)形態(tài),血管周上皮樣細(xì)胞(PECs)環(huán)繞血管呈放射狀排列,緊鄰血管周?chē)腜ECs為上皮細(xì)胞樣,離血管較遠(yuǎn)的呈梭形類(lèi)似平滑肌細(xì)胞,胞漿呈透明至細(xì)顆粒狀微嗜酸,染色質(zhì)密度中等,核位于中央,呈圓形或卵圓形,核仁小,但可見(jiàn)明顯深染的不規(guī)則核。細(xì)胞有明顯的多形性及異型性。②免疫組化特點(diǎn):黑色素細(xì)胞標(biāo)記陽(yáng)性:HMB45,MelanA,酪氨酸酶,小眼轉(zhuǎn)錄因子,NKI/C3,肌性標(biāo)記物陽(yáng)性;SMA,廣譜肌動(dòng)蛋白,Muscle,Myosin和肌鈣蛋白,結(jié)蛋白較少表現(xiàn)陽(yáng)性,細(xì)胞角蛋白和S-100常呈陰性。PEComas最敏感的黑色素細(xì)胞標(biāo)記物為HMB45、MelanA和小眼轉(zhuǎn)錄因子。③鑒別診斷:惡性黑色素瘤大多數(shù)PEComa中的瘤細(xì)胞異型性不明顯,核分裂像少見(jiàn),一般不表達(dá)S-100蛋白。透明細(xì)胞腫瘤瘤細(xì)胞沒(méi)有特征性的圍血管現(xiàn)象,不表達(dá)HMB45和A103。

PEComa的組織發(fā)生和相對(duì)應(yīng)的正常組織結(jié)構(gòu)至今未知,一種假說(shuō)提到PEC來(lái)源于未分化的神經(jīng)嵴細(xì)胞[5],這些細(xì)胞成倍的表達(dá)平滑肌和黑色素標(biāo)記物,第二種假說(shuō)認(rèn)為PEC是成肌細(xì)胞[6],平滑肌成肌細(xì)胞源于一些分子的改變而表達(dá)黑色素標(biāo)記物,第三種假說(shuō)認(rèn)為[7]PEC是一種血管周細(xì)胞,這一種假說(shuō)更好地解釋了PEC與TSC(結(jié)節(jié)硬化癥)的相關(guān)性,結(jié)節(jié)硬化癥是一種由于缺失TSC1 (9q34) 或 TSC2(16p13.3) 基因引起的常染色體顯性遺傳病,許多PEComa病例也發(fā)現(xiàn)了類(lèi)似改變。

2002年WHO軟組織腫瘤病理學(xué)分類(lèi)將PEComas歸類(lèi)于分化不確定的腫瘤,盡管人們研究了多例PEComa家族腫瘤,但還是由于病例太少,隨訪時(shí)間較短以及細(xì)胞的異型性和假惡性,到目前為止仍沒(méi)有統(tǒng)一確定的PEComa良惡性診斷標(biāo)準(zhǔn)[8]。

Folpe等[9]報(bào)道了26例軟組織和婦科PEComa,提出了這類(lèi)腫瘤“良性、不確定惡性潛能及惡性”的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn),很有價(jià)值的結(jié)論是:腫瘤尺寸>5 cm,浸潤(rùn)性生長(zhǎng)模式,核異型性,壞死程度及核分裂相>1/50HPF以及PEComa隨后的臨床侵襲都對(duì)這個(gè)問(wèn)題的判定有意義[9]。僅有核多形性或僅是腫瘤大而無(wú)其他惡性特征視為“不確定惡性潛能”,有兩項(xiàng)或更多的惡性特征視為“惡性”,腫瘤小且無(wú)任何其他惡性特征視為“良性”,需要有更多的這種腫瘤的診斷病例和長(zhǎng)期隨訪來(lái)驗(yàn)證這一診斷標(biāo)準(zhǔn)。

PEComas治療以手術(shù)切除為首選,化療和放療的方法到目前為止療效尚無(wú)肯定結(jié)論,研究這種疾病治療方法的最大困難是它的罕見(jiàn)性。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] Bonetti F,Pea M,Martignoni G,et al.PEC and sugar[Letter].Am J Surg.Pathol,1992,16:307-308.

[2] Zamboni G,Pea M,Martignoni G,et al.Clear cell ’Sugar’ tumor of the pancreas.Anovel member of the family of lesions characterised by the presence of perivascular epithelioid cells.Am J Surg.Pathol,1996,20:722-730.

[3] Folpe AL,et al.Neoplasms with perivascular epithelioid cell differentiation(PEComas).In Fletcher CDM,Unni KK,Epstein J,Mertens F(eds). Pathology and genetics of tumours of soft tissus and bone,Series:WHO classification of tumours.IARC Press,Lyon,2002:221-222.

[4] Christopher D.M. Fletcher ,K.Krishnan Unni,Fredrik Mertens Neoplasms with perivascular epithelioid cell differention. Pathology and Genetics of tumours of soft tissue and bone, Series:WHO classification of tumours.IARC Press,Lyon,2002,257

[5] Guido Martignoni,Maurizio Pea,et al.PEComas:the past,the present and the future.Virchows Arch,2008,452:119-132.

[6] Stone CH, Lee MW, Amin MB, Yaziji H, Gown AM, Ro JY,Tètu B, Paraf F, Zarbo RJ Renal angiomyolipoma: further immunophenotypic characterization of an expanding morphologic spectrum. Arch Pathol Lab Med,2001,125:751-758.

[7] Pea M,Bonetti F,Martignoni G,et al.Apparent renal cell carcinoma in tuberous sclerosis are heterogeneous: the identification of m alignant epithelioid angiomyolipoma. Am J Surg Pathol. Am J Pathol, 1998,22(2):180-187.

第2篇

Moodle是目前世界上最流行的課程管理系統(tǒng)之一，它是免費(fèi)開(kāi)源軟件，使用方便，功能強(qiáng)大。Moodle的功能主要分為網(wǎng)站管理、學(xué)習(xí)管理、課程管理三大部分，其中課程管理中有豐富的課程活動(dòng)，如論壇、測(cè)驗(yàn)、資源、投票、問(wèn)卷調(diào)查、作業(yè)、聊天室、Blog和Wiki等。信息技術(shù)課堂可以利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，再安裝Moodle平臺(tái)，就可以開(kāi)展Moodle教學(xué)。它既能幫助信息技術(shù)教師把繁雜的課程設(shè)計(jì)、制作、測(cè)驗(yàn)、評(píng)價(jià)變得極為方便輕松，又能幫教師整合更多的教學(xué)資源，從而提高課堂教學(xué)效率，促進(jìn)教學(xué)。

1 應(yīng)用Moodle優(yōu)化學(xué)生自主學(xué)習(xí)

初中信息技術(shù)（江蘇版）分為上下二冊(cè)，共11個(gè)單元，其中第3單元“設(shè)計(jì)應(yīng)用文檔”、第9單元“制作多媒體作品”、第11單元“設(shè)計(jì)主題網(wǎng)站”都要求學(xué)生完成一個(gè)完整的作品，通過(guò)制作作品的過(guò)程，讓學(xué)生掌握相應(yīng)的技術(shù)操作，同時(shí)也讓學(xué)生掌握制作作品的流程，從需求分析、規(guī)劃設(shè)計(jì)、素材收集、素材加工、整體優(yōu)化，直到作品等。教師可利用Moodle進(jìn)行教學(xué)，無(wú)需太高的技術(shù)，只需一些類(lèi)似Word操作技術(shù)就能很容易為學(xué)生搭建自主學(xué)習(xí)框架，輕松制作主題網(wǎng)站、研究性學(xué)習(xí)網(wǎng)站、學(xué)案等。

應(yīng)用Moodle進(jìn)行教學(xué)大致分為三個(gè)階段。

一是課前設(shè)計(jì)。教師是課程設(shè)計(jì)者，主要任務(wù)是明確每一節(jié)課的任務(wù)和要求，提供必要的素材，對(duì)于一些技術(shù)的難點(diǎn)還要提供視頻，最后還要提供上傳作業(yè)的鏈接。

二是課中。教師要改變觀念，要少講、精講，給學(xué)生更多的時(shí)間去思考問(wèn)題，去實(shí)踐操作。學(xué)生遇到問(wèn)題也通過(guò)Moodle平臺(tái)在學(xué)案中尋找答案，或通過(guò)討論尋找答案，或向教師尋求幫助。要讓學(xué)生學(xué)會(huì)用網(wǎng)絡(luò)、用技術(shù)、用協(xié)作解決問(wèn)題，體會(huì)成功的喜悅。

三是課后。課堂教學(xué)雖然結(jié)束，但是學(xué)生的學(xué)習(xí)激情以及Moodle平臺(tái)仍然存在，學(xué)生仍可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入平臺(tái)探索更多更深層次的知識(shí)。

2 應(yīng)用Moodle優(yōu)化課堂評(píng)價(jià)

在初中信息技術(shù)課堂教學(xué)中，正確及時(shí)的教學(xué)評(píng)價(jià)能夠激勵(lì)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，同時(shí)也能讓教師獲取反饋信息，及時(shí)改進(jìn)教學(xué)，不斷完善教學(xué)雙邊活動(dòng)，更好地實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)目標(biāo)，從而達(dá)到教學(xué)的整體優(yōu)化。評(píng)價(jià)有過(guò)程性評(píng)價(jià)和總結(jié)性評(píng)價(jià)，在傳統(tǒng)教學(xué)中重總結(jié)性評(píng)價(jià)輕過(guò)程性評(píng)價(jià)，不利于對(duì)學(xué)生作出客觀全面的評(píng)價(jià)，而Moodle

卻能很好地把總結(jié)性評(píng)價(jià)和過(guò)程性評(píng)價(jià)有機(jī)結(jié)合。

應(yīng)用Moodle實(shí)現(xiàn)定性定量的總結(jié)性評(píng)價(jià)  Moodle提供了形式多樣的測(cè)試功能，如選擇題、判斷題、是否題、簡(jiǎn)答題、匹配題、連線題等，只要輸入題目?jī)?nèi)容、指定答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，就可完成一個(gè)題目。

應(yīng)用Moodle實(shí)現(xiàn)過(guò)程性評(píng)價(jià)  利用Moodle提供的作業(yè)、論壇等模塊把學(xué)生的信息技術(shù)作品和作品的評(píng)價(jià)保存和記錄下來(lái)，作為學(xué)生成長(zhǎng)記錄的一部分，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度作記錄。利用Moodle日志功能記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程。這些日志以圖形和文字顯示了學(xué)習(xí)過(guò)程的每個(gè)細(xì)節(jié)、行為和操作，包括訪問(wèn)課程的次數(shù)、學(xué)習(xí)者參與的程度、停留的時(shí)間、參與討論的情況等。教師可以隨時(shí)了解學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的積極性，針對(duì)學(xué)生的參與情況，教師可以通過(guò)E-mail等形式及時(shí)提醒學(xué)生。這樣就能夠使評(píng)價(jià)與教學(xué)同時(shí)進(jìn)行，采用質(zhì)性評(píng)價(jià)方式深入地評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)的質(zhì)量，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，以便使學(xué)生能夠及時(shí)修改和調(diào)整自己的學(xué)習(xí)行為與目標(biāo)，使評(píng)價(jià)在教學(xué)中起到良好的導(dǎo)向作用。

應(yīng)用Moodle實(shí)現(xiàn)生生互動(dòng)評(píng)價(jià)  同學(xué)的評(píng)價(jià)更能讓學(xué)生接受，也是一次再學(xué)習(xí)反思的過(guò)程。教師只要設(shè)定評(píng)價(jià)量規(guī)及范例，學(xué)生之間就可以相互打分，相互給出評(píng)價(jià)信息。

3 應(yīng)用Moodle優(yōu)化師生、生生之間的交流

初中信息技術(shù)課一般每周1～2節(jié)課，師生之間的交流僅限于課堂上，有限的時(shí)間不可能讓教師與每個(gè)學(xué)生都有充分的交流，沒(méi)有思想、語(yǔ)言交流的師生關(guān)系肯定不會(huì)好，進(jìn)而會(huì)影響師生情感。另外，信息技術(shù)課堂教學(xué)不僅僅是讓學(xué)生學(xué)會(huì)一些計(jì)算機(jī)的操作或信息處理的能力，還應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生語(yǔ)言表達(dá)主要是對(duì)問(wèn)題的表述能力。有些學(xué)生會(huì)操作，但他不能把這個(gè)過(guò)程完整表述出來(lái)，這是信息技術(shù)課中一個(gè)較為普遍的問(wèn)題。為解決這個(gè)問(wèn)題，可以在平時(shí)給學(xué)生創(chuàng)造機(jī)會(huì)，讓學(xué)生敢交流、經(jīng)常交流。交流對(duì)于學(xué)習(xí)來(lái)說(shuō)是非常重要的。建構(gòu)主義認(rèn)為，學(xué)生如果在課程中能充分地表達(dá)他的理解和思考，那么學(xué)習(xí)效果會(huì)大為提高。Moodle為師生、生生之間的交流提供了很多途徑，如論壇、聊天室、博客等。學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中如碰到難題，就可以通過(guò)聊天室即時(shí)向同學(xué)或老師求助及獲得幫助。在教學(xué)過(guò)程中，教師也可開(kāi)展一些比較容易引導(dǎo)的話題進(jìn)行專(zhuān)題討論，學(xué)生發(fā)表自己的見(jiàn)解，實(shí)現(xiàn)知識(shí)共享。

4 應(yīng)用Moodle優(yōu)化作業(yè)

作業(yè)是信息技術(shù)課堂教學(xué)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。教師通過(guò)作業(yè)來(lái)了解學(xué)生學(xué)習(xí)情況、掌握程度，進(jìn)而來(lái)調(diào)整下一學(xué)時(shí)的教學(xué)內(nèi)容。一般作業(yè)上交通過(guò)兩種方式：一是通過(guò)共享文件夾上交作業(yè)，其缺點(diǎn)是容易被學(xué)生修改、復(fù)制、刪除;二是通過(guò)電子教室軟件自帶的作業(yè)提交功能，其缺點(diǎn)是學(xué)生不能獲得前一次的作業(yè)。信息技術(shù)課的很多作業(yè)其實(shí)是一件作品，它需要幾節(jié)課乃至更多的時(shí)間才能完成，學(xué)生需要在前一次作業(yè)的基礎(chǔ)上繼續(xù)進(jìn)行。

利用Moodle平臺(tái)，學(xué)生可以將課堂完成的作業(yè)上傳到Moodle平臺(tái)，每個(gè)學(xué)生僅能對(duì)自己的作業(yè)進(jìn)行操作，這樣就可以防止學(xué)生對(duì)作業(yè)的惡意操作。學(xué)生登錄Moodle平臺(tái)后，可以通過(guò)點(diǎn)擊作業(yè)，查看自己的所有作業(yè)情況，每一次的作業(yè)都會(huì)呈現(xiàn)在學(xué)生面前，可以進(jìn)行下載、重新上傳等操作。這一次次的作業(yè)既能鞭策拖拉作業(yè)的學(xué)生，又是對(duì)每次都能按時(shí)完成作業(yè)的學(xué)生的一種激勵(lì)。學(xué)生如果發(fā)現(xiàn)某次作業(yè)未交或?qū)σ呀蛔鳂I(yè)不滿(mǎn)意，可以進(jìn)行補(bǔ)做（因?yàn)槟切┧夭馁Y源還在）、補(bǔ)交。教師批改作業(yè)更是方便，只要通過(guò)瀏覽器就可以對(duì)學(xué)生作業(yè)進(jìn)行評(píng)價(jià)，不僅可以給作業(yè)打上一個(gè)分?jǐn)?shù)，還能給出一些反饋信息或建議。

5 應(yīng)用Moodle延伸信息技術(shù)課堂

第3篇

關(guān)鍵詞：軸向運(yùn)動(dòng)帶，粘彈性，機(jī)械能，動(dòng)力學(xué)建模

中圖分類(lèi)號(hào)：U472.43

Modeling and Analyzing of Mechanical Enegetic Change for Viscoelastic Axially Moving Belt

Wang Hongyun1，2

（1.College of Automotive Engineering， South China University of Technology， Guangdong， Guangzhou 510641 ）

（2.Deparment of Electronic Information Engineering， Guangdong Polytechnic Normal University， Guangdong， Guangzhou 510665）

Abstract： The aim of this study was to derive the expression of the temporal variation of the mechanical energy for viscoelastic axially moving belt in order to study the stability of belt drive systems. Firstly， the transverse and longitudinal vibration displacement-strain relation of the material particles of axially moving belt was established. Based on the Kelvin-Voigt viscoelastic constitutive law， the nonlinear dynamic model of viscoelastic axially moving belt was conducted by using the generalized Hamilton’s principle. In the model， the bending stiffness of belt was considered. Lastly， the time-rate of change of mechanical energy for viscoelastic axially moving belt were obtained， and the characteristics of the mechanical energy change were analyzed with the simple supports and fixed supports respectively，

Key Words： axially moving belt， viscoelastic， mechanical energy， modeling

1 前言

帶傳動(dòng)是機(jī)械傳動(dòng)中重要的傳動(dòng)形式之一，它具有自由變速、遠(yuǎn)近傳動(dòng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、更換方便等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于汽車(chē)、紡織、家電、輕工等領(lǐng)域。

帶傳動(dòng)中的傳動(dòng)帶屬于軸向運(yùn)動(dòng)材料，這類(lèi)材料大量存在于工程中，如磁帶、纜車(chē)索道、紡織纖維等。以往在研究軸向運(yùn)動(dòng)材料動(dòng)力特性時(shí)建立了兩類(lèi)模型：弦線模型和梁模型。梁模型考慮了材料的彎曲剛度，更接近于實(shí)際傳動(dòng)帶動(dòng)力特性[1]。帶通常由橡膠、聚酯線繩、玻璃纖維等材料制成，在工作中會(huì)呈現(xiàn)粘彈性特性[2，3，4]。為準(zhǔn)確描述傳動(dòng)帶的粘彈性特性，應(yīng)選擇合適的應(yīng)力-應(yīng)變粘彈性本構(gòu)關(guān)系。L. Zhang[2]，Eric M. Moctonsturm[3]和Gregor Cepon[4]等人曾以Kelvin-Voigt微分型本構(gòu)關(guān)系來(lái)模擬帶的粘彈性特性，在不考慮帶的彎曲剛度情況下，建立了弦線模型研究軸向運(yùn)動(dòng)帶的動(dòng)力特性。國(guó)內(nèi)陳立群、楊曉東、吳俊等選擇積分型本構(gòu)關(guān)系[5]、Leaderman本構(gòu)關(guān)系[6]來(lái)描述軸向運(yùn)動(dòng)材料的粘彈性特性。

對(duì)軸向運(yùn)動(dòng)類(lèi)材料的研究除了集中在建立動(dòng)力學(xué)模型研究其動(dòng)力特性外，另一頗受關(guān)注的研究領(lǐng)域是通過(guò)分析機(jī)械能隨時(shí)間的變化來(lái)研究系統(tǒng)穩(wěn)定性特性。J. A. Wickert[7]，A. A. Renshaw[8]等研究了軸向運(yùn)動(dòng)弦線和梁的機(jī)械能變化，推導(dǎo)出了機(jī)械能守恒函數(shù)[8]。S.-Y.Lee等[9]研究了弦線和張緊的輸流管道在自由邊界、固定邊界和阻尼邊界三種情況下的機(jī)械能變化。國(guó)內(nèi)陳立群也對(duì)軸向加速、變速運(yùn)動(dòng)弦線的機(jī)械能變化方程進(jìn)行了推導(dǎo)[10，11，12]。 以上對(duì)軸向運(yùn)動(dòng)弦線或梁的機(jī)械能變化研究結(jié)果均顯示：軸向運(yùn)動(dòng)材料的機(jī)械能變化與材料特性和兩端支座形式有關(guān)。然而以上研究均沒(méi)有考慮材料的粘彈性特性。

首先考慮帶的橫向和縱向振動(dòng)，推導(dǎo)了軸向運(yùn)動(dòng)帶中微元段應(yīng)變方程；接著利用Hamilton變分原理，以Kelvin-Voigt線性微分型應(yīng)力-應(yīng)變本構(gòu)關(guān)系模擬帶粘彈性特性，推導(dǎo)了軸向運(yùn)動(dòng)帶的梁模型；并進(jìn)一步推導(dǎo)出軸向運(yùn)動(dòng)帶中機(jī)械能隨時(shí)間變化方程，分析了兩端分別為固定支座和鉸支座時(shí)帶中機(jī)械能變化情況。文中的建模方法，機(jī)械能變化的分析結(jié)果為粘彈性材料的建模及軸向運(yùn)動(dòng)材料的振動(dòng)控制和穩(wěn)定性分析提供了依據(jù)。

2 粘彈性軸向運(yùn)動(dòng)帶帶動(dòng)力學(xué)建模

2.1微元段應(yīng)變

圖1軸向運(yùn)動(dòng)帶運(yùn)動(dòng)示意圖

設(shè)均質(zhì)粘彈性帶在距離為 的兩支座間以勻速 作軸向運(yùn)動(dòng)。帶的單位長(zhǎng)度質(zhì)量密度為 ，彈性模量為 ，橫截面積為 ，橫截面慣性矩為 ，粘彈性系數(shù)為 。假設(shè)帶只在其軸向?qū)ΨQ(chēng)平面內(nèi)有橫向、縱向振動(dòng)，忽略?xún)煞N振動(dòng)間的相互影響。在帶的軸向?qū)ΨQ(chēng)平面內(nèi)建立如圖1所示坐標(biāo)系，其中 軸取帶靜態(tài)、無(wú)作用力時(shí)位置。

圖2 微元段變形前后位置關(guān)系圖

在帶上距左支點(diǎn)（原點(diǎn)） 處取微元段 （如圖2所示）。在任意瞬時(shí) ，該微元段的橫向和縱向振動(dòng)位移分別為 、 。設(shè) 、 為微元段中間層穩(wěn)態(tài)時(shí)的兩端點(diǎn)，這兩端點(diǎn)由于帶的橫向和縱向變形（振動(dòng)）移動(dòng)到 、 點(diǎn)，微元段變形后長(zhǎng)度為 。忽略剪切變形影響，則 、 點(diǎn)的坐標(biāo)分別為 、 ，其中下角標(biāo)‘ ’表示參數(shù)對(duì)位置坐標(biāo) 的偏微分。計(jì)算整理得微元段 由于橫向和縱向振動(dòng)而引起的動(dòng)應(yīng)變 為：

（1）

對(duì)式（1）進(jìn)行Taylor展開(kāi)，保留二次項(xiàng)，省略無(wú)窮小項(xiàng)后有：

（2）

式中 為作用在微元段上的彈性動(dòng)張力，由帶的橫向和軸向振動(dòng)引起。當(dāng)帶的縱向振動(dòng)較小、忽略不計(jì)時(shí)， ，如文[2，5，6-11]。

當(dāng)帶中有初張力 時(shí)，則整個(gè)微元段相對(duì)靜態(tài)時(shí)的總應(yīng)變 為：

（3）

式中 為彈性張力，由彈性動(dòng)張力和初張力兩部分組成。

2.2 振動(dòng)方程

由微元段橫向和縱向振動(dòng)位移得其橫向和縱向振動(dòng)速度、加速度：

， ，

（4）

， 。

上式中：上標(biāo)‘?’、‘¨’分別表示參數(shù)對(duì)時(shí)間 的一階、二階導(dǎo)數(shù)；下角標(biāo)‘ ’表示參數(shù)對(duì)時(shí)間 的偏微分。

設(shè)帶中應(yīng)力-應(yīng)變滿(mǎn)足Kelvin-Voigt線性微分型本構(gòu)關(guān)系，即：

（5）

上式中： 為作用于微元段上的粘性張力。

整個(gè)軸向運(yùn)動(dòng)帶的總動(dòng)能 和勢(shì)能 分別為：

（6）

式中勢(shì)能由拉伸應(yīng)變能和彎曲應(yīng)變能兩部分組成。

非保守力所做虛功為：

（7）

式中 為作用在微元段上的粘性彎矩。

把式（6）、（7）代入Hamilton變分方程 中，經(jīng)計(jì)算、整理得到粘彈性軸向運(yùn)動(dòng)帶的橫向和縱向振動(dòng)方程：

（8.1） （8）

（8.2）

上式中： 、 分別為微元段橫向、縱向加速度引起的慣性力； 、 分別為作用在微元段上的彈性張力和粘性張力在橫向和縱向投影的分布力； 、 分別為由彎曲變形引起的作用在微元段上的力在橫向投影的分布力。

當(dāng)不考慮縱向振動(dòng)時(shí)，式（8.1）與文[2]中利用牛頓第二定律建立的粘彈性軸向運(yùn)動(dòng)帶的橫向振動(dòng)方程相同，且與文[13]中為研究單根帶驅(qū)動(dòng)的附件傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力特性而建立的帶橫向振動(dòng)方程相同。當(dāng)不考慮帶的粘性特性時(shí)，式（8.1）與文[7，8，9]中采用的軸向運(yùn)動(dòng)材料橫向振動(dòng)方程相同。

3 粘彈性軸向運(yùn)動(dòng)帶機(jī)械能變化

長(zhǎng)為 的粘彈性軸向運(yùn)動(dòng)帶的總機(jī)械能 為：

（9）

將式（9）對(duì)時(shí)間求導(dǎo)，并將式（8）代入，整理后得粘彈性軸向運(yùn)動(dòng)帶總機(jī)械能隨時(shí)間的變化率：

（10）

上式中： 為作用在微元段上的彈性彎矩； 、 分別為作用在微元段上的彈性剪切力和粘性剪切力。

分析式（10）有粘彈性軸向運(yùn)動(dòng)帶的機(jī)械能隨時(shí)間的變化由兩部分組成：帶兩端支座進(jìn)出的能量和帶中部由于粘性阻尼引起的機(jī)械能變化。在帶的中部，其機(jī)械能變化表現(xiàn)為粘性張力與應(yīng)變速率的乘積和粘性彎矩與微元段的曲率變化率的乘積。

當(dāng)帶兩端支座形式不同時(shí)，其總的機(jī)械能隨時(shí)間的變化不同[7，8]。以下對(duì)兩端支座分別為固定支座和鉸支座兩種情況下討論粘彈性軸向運(yùn)動(dòng)帶的機(jī)械能變化。

3.1 兩端為鉸支座

對(duì)于兩端為鉸支座的帶，其邊界條件為：

（11）

把式（11）代入式（10），整理得：

（12）

分析式（12）有：帶兩端由于受到鉸支座的限制，微元段橫向速度的 部分消失，作用在微元段上的張力（包括彈性部分和粘性部分） 和剪切力（包括彈性部分和粘性部分） 對(duì)以橫向速度（ ）運(yùn)動(dòng)的微元段作功；張力 對(duì)以縱向速度 運(yùn)動(dòng)的微元段作功；在帶的中部，其機(jī)械能變化表現(xiàn)為粘性張力與應(yīng)變速率的乘積和粘性彎矩與微元段的曲率變化率的乘積。

當(dāng)不考慮材料的粘性特性、忽略縱向振動(dòng)時(shí)，式（12）與文[7，8]中的分析結(jié)果相同。

3.2 兩端為固定支座

對(duì)于兩端為固支座的帶，其邊界條件為：

（13）

把式（13）代入方程（10），整理得：

（14）

分析式（14）有：帶兩端由于受到固定支座的限制，微元段橫向速度完全消失；作用在微元段上的張力 （包括彈性部分和粘性部分）對(duì)只以縱向速度 運(yùn)動(dòng)的微元段作功；彎矩 （包括彈性部分和粘性部分）對(duì)微元段作功；在帶的中部，其機(jī)械能變化表現(xiàn)為粘性張力與應(yīng)變速率的乘積和粘性彎矩與微元段的曲率變化率的乘積。

當(dāng)不考慮材料的粘性特性、忽略縱向振動(dòng)時(shí)，式（14）與文[7，8]中的分析結(jié)果相同。

4 結(jié)論

傳動(dòng)帶屬于軸向運(yùn)動(dòng)類(lèi)材料，在實(shí)際動(dòng)力傳動(dòng)中，帶表現(xiàn)出粘彈性特性，而且具有抗彎曲能力。文中首先推導(dǎo)了考慮橫向和縱向振動(dòng)時(shí)軸向運(yùn)動(dòng)帶中微元段的應(yīng)變方程。接著以Kelvin-Voigt本構(gòu)關(guān)系模擬帶的粘彈性特性，利用Hamilton變分原理推導(dǎo)出運(yùn)動(dòng)帶的橫向和縱向梁振動(dòng)方程。最后分析研究了當(dāng)兩端支座分別為鉸支座和固定支座時(shí)的粘彈性軸向運(yùn)動(dòng)帶中機(jī)械能隨時(shí)間的變化。得出以下結(jié)論：

1）引起軸向運(yùn)動(dòng)帶機(jī)械能發(fā)生變化的原因包括：由兩端支座處進(jìn)出帶的機(jī)械能，粘性特性引起帶中機(jī)械能變化。

2）帶中部機(jī)械能變化與支座形式無(wú)關(guān)，只由粘性特性引起。

3）若不考慮粘性特性，軸向運(yùn)動(dòng)帶的機(jī)械能變化只由支座處進(jìn)出帶的機(jī)械能決定。

4）文中的研究結(jié)果為下一步研究軸向運(yùn)動(dòng)帶穩(wěn)定性問(wèn)題提供了依據(jù)。

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