1乘用車節能技術概述

乘用車節能技術主要分為傳統汽車節能技術與新能源汽車技術（含混合動力）。鑒于2020年前傳統節能技術仍將占據市場主要份額，本文僅針對傳統汽車節能技術進行分析。傳統汽車節能技術分為高效動力傳動系統（發動機、變速器）、輕量化、低摩擦、先進電子電器等幾大領域。

1.1高效動力傳動系統

動力傳動總成系統主要包括發動機與變速器兩大總成，是乘用車動力的來源，同時也是能量消耗的主要渠道。因此，提升動力傳動系統的能量使用效率、減少系統能量損失是乘用車節能的主要途徑之一。

1.2低摩擦技術

車輛在行駛過程中，各種內部及外部系統摩擦是造成整車能量損耗的主要原因之一。減少摩擦損耗的主要方法包括降低車身風阻、減少內部阻力和降低滾動阻力等。車身造型設計優化、低粘度機油、高效潤滑油、低滾阻輪胎、低摩擦材料涂層等均是降低車輛摩擦損耗的主要措施。

摘要目的：研究國產鹽酸西替利嗪片的人體藥代動力學和相對生物利用度。方法：選擇8名男性健康志愿者，采用反相高效液相色譜法，以紫外229nm為檢測波長，測定了單劑量(10mg)口服國產鹽酸西替利嗪片和進口鹽酸西替利嗪片在人體內的西替利嗪濃度。結果：鹽酸西替利嗪的體內動態過程呈一級吸收的二房室開放模型，國產片和進口片的cmax分別為（316.71±39.66）和（314.80±31.79）ng/ml，tmax分別為（0.72±0.09）和（0.72±0.09）h，t1/2β分別為（10.71±3.06）和（9.95±2.41）h，AUC0～∞分別為（2728.52±356.06）和（2753.01±360.33）ng*h/ml。結論：國產鹽酸西替利嗪片劑的相對生物利用度為（99.50±8.89）％；選擇cmax和AUC0～∞進行三因素方差分析與雙單側t檢驗，結果表明國產片和進口片兩種制劑具有生物等效性。

關鍵詞：鹽酸西替利嗪；藥代動力學；生物利用度

西替利嗪(cetirizine)是第一代抗組胺藥物羥嗪的活性羧酸衍生物，分子結構中的兩性離子特征使其無明顯的中樞抑制作用，臨床主要用于防治過敏性鼻炎、慢性特發性蕁麻疹、過敏性哮喘和特異性皮炎等疾病［1,2］。目前，有關鹽酸西替利嗪臨床藥代動力學資料，國外學者已進行了眾多的研究，涉及新生兒、幼兒、兒童、青年、老年及一些臨床病例等不同群體［3～7］。國內江蘇連云港制藥廠首先研制了鹽酸西替利嗪片，為了評價國產鹽酸西替利嗪片在健康人體內的藥代動力學和生物利用度，本研究建立了血漿中西替利嗪的反相離子對高效液相色譜（RP-IP-HPLC）測定新方法,并對國產鹽酸西替利嗪片(CET)和進口鹽酸西替利嗪片(Zyrtec，仙特敏，ZYR)進行了藥代動力學和相對生物利用度研究，以三因素方差分析和雙單側t檢驗評價兩種制劑的生物等效性，為臨床應用提供實驗依據。

1材料和方法

1.1儀器與試藥Waters高效液相色譜儀：Waters510泵，Waters486紫外檢測器，Maxima820色譜工作站。Rheodyne7125型六通進樣閥，配以50μl定量管。鹽酸西替利嗪標準對照品與CET片(規格10mg/片,批號960520)均由江蘇連云港制藥廠提供；ZYR包衣片(規格10mg/片,批號96A26/A)由比利時UCB公司生產。乙腈、磷酸、磷酸二氫鈉、枸櫞酸鈉、乙酸乙酯、三乙胺、十二烷基硫酸鈉（SDS）等實驗試劑均為國產分析純，水為重蒸餾水。

1.2色譜分離條件分析柱為WatersNava-PakC18(150mm×3.9mmID,4μm)色譜柱；流動相為乙腈∶磷酸二氫鈉(0.02mol/L)∶三乙胺(50∶50∶0.15,pH3.15)，內含SDS0.007mol/L；流速1.0ml/min；檢測波長229nm；柱溫25℃。

摘要目的：研究國產鹽酸西替利嗪片的人體藥代動力學和相對生物利用度。方法：選擇8名男性健康志愿者，采用反相高效液相色譜法，以紫外229nm為檢測波長，測定了單劑量(10mg)口服國產鹽酸西替利嗪片和進口鹽酸西替利嗪片在人體內的西替利嗪濃度。結果：鹽酸西替利嗪的體內動態過程呈一級吸收的二房室開放模型，國產片和進口片的cmax分別為（316.71±39.66）和（314.80±31.79）ng/ml，tmax分別為（0.72±0.09）和（0.72±0.09）h，t1/2β分別為（10.71±3.06）和（9.95±2.41）h，AUC0～∞分別為（2728.52±356.06）和（2753.01±360.33）ng*h/ml。結論：國產鹽酸西替利嗪片劑的相對生物利用度為（99.50±8.89）％；選擇cmax和AUC0～∞進行三因素方差分析與雙單側t檢驗，結果表明國產片和進口片兩種制劑具有生物等效性。

關鍵詞：鹽酸西替利嗪；藥代動力學；生物利用度

西替利嗪(cetirizine)是第一代抗組胺藥物羥嗪的活性羧酸衍生物，分子結構中的兩性離子特征使其無明顯的中樞抑制作用，臨床主要用于防治過敏性鼻炎、慢性特發性蕁麻疹、過敏性哮喘和特異性皮炎等疾病［1,2］。目前，有關鹽酸西替利嗪臨床藥代動力學資料，國外學者已進行了眾多的研究，涉及新生兒、幼兒、兒童、青年、老年及一些臨床病例等不同群體［3～7］。國內江蘇連云港制藥廠首先研制了鹽酸西替利嗪片，為了評價國產鹽酸西替利嗪片在健康人體內的藥代動力學和生物利用度，本研究建立了血漿中西替利嗪的反相離子對高效液相色譜（RP-IP-HPLC）測定新方法,并對國產鹽酸西替利嗪片(CET)和進口鹽酸西替利嗪片(Zyrtec，仙特敏，ZYR)進行了藥代動力學和相對生物利用度研究，以三因素方差分析和雙單側t檢驗評價兩種制劑的生物等效性，為臨床應用提供實驗依據。

1材料和方法

1.1儀器與試藥Waters高效液相色譜儀：Waters510泵，Waters486紫外檢測器，Maxima820色譜工作站。Rheodyne7125型六通進樣閥，配以50μl定量管。鹽酸西替利嗪標準對照品與CET片(規格10mg/片,批號960520)均由江蘇連云港制藥廠提供；ZYR包衣片(規格10mg/片,批號96A26/A)由比利時UCB公司生產。乙腈、磷酸、磷酸二氫鈉、枸櫞酸鈉、乙酸乙酯、三乙胺、十二烷基硫酸鈉（SDS）等實驗試劑均為國產分析純，水為重蒸餾水。

1.2色譜分離條件分析柱為WatersNava-PakC18(150mm×3.9mmID,4μm)色譜柱；流動相為乙腈∶磷酸二氫鈉(0.02mol/L)∶三乙胺(50∶50∶0.15,pH3.15)，內含SDS0.007mol/L；流速1.0ml/min；檢測波長229nm；柱溫25℃。

摘要：創新地利用多體動力學仿真軟件包ADAMS建立了VS1型真空斷路器操動機構的動力學模型，并用試驗對模型的有效性進行了驗證。同時，還建立了真空斷路器電動力計算模型，將開斷和關合[r1]過程中的電動力分為洛侖茲力和霍爾姆力。以上述兩個模型為基礎，對斷路器短路開斷過程進行了仿真，研究了不同的開斷條件下電動力對斷路器機械特性的影響，從而為斷路器的優化設計和狀態檢測提供了必要的理論依據。此后采用試驗的方法對仿真結果進行了部分驗證，驗證結果表明仿真在一定程度上揭示了斷路器的運行規律。

關鍵詞：電動力效應高壓斷路器動力學特性仿真分析

1引言

對斷路器的動力學特性進行仿真分析，有利于實現斷路器的優化設計；并且研究斷路器在故障狀態下的動作特性，能夠為斷路器的狀態檢測提供理論依據。對斷路器動力學特性的研究，以往采用的方案是：列出斷路器運動部件的運動學方程和動力學方程組；采用適當的數值求解方法求解方程組；采用可視化仿真方法給出運動部件的運動過程和有關運動參數[1]。這種研究方案對于簡單的運動系統是比較有效的，尤其在低壓電器機構運動特性的研究中得到了成功應用[2-3]。但對于復雜的機械系統，例如高壓斷路器的操動機構，由于部件眾多，各部件之間的約束關系也增多，動力學方程組的復雜性迅速增加，這種方案顯得力不從心，為此需要尋求別的解決方案。

多體動力學仿真軟件的出現為解決這個問題提供了一種很好的手段。ADAMS軟件包是目前世界范圍內使用最廣泛的機械系統仿真分析軟件之一[4]。它可以方便地建立參數化的實體模型，并采用多體系統動力學原理，通過建立多體系統的運動方程和動力學方程進行求解計算[5]。跟傳統的仿真方法相比，采用ADAMS進行仿真避免了繁瑣的建立方程組和求解方程組的工作，使得用戶能夠將主要精力放在所關心的物理問題上，從而極大地提高了仿真效率。

本文基于多體動力學原理，利用ADAMS軟件包建立了VS1型真空斷路器操動機構的動力學模型，并用試驗對模型的有效性進行了驗證。同時，本文還建立了真空斷路器電動力計算模型，將開斷[r2]過程中的電動力分為洛侖茲力和霍爾姆力。以上述兩個模型為基礎，對斷路器短路開斷過程進行了仿真，研究了不同開斷條件下電動力對斷路器機械特性的影響，此后采用試驗的方法對仿真結果進行了驗證，從而為斷路器的優化設計和狀態檢測提供了必要的理論依據。

西替利嗪(cetirizine)是第一代抗組胺藥物羥嗪的活性羧酸衍生物，分子結構中的兩性離子特征使其無明顯的中樞抑制作用，臨床主要用于防治過敏性鼻炎、慢性特發性蕁麻疹、過敏性哮喘和特異性皮炎等疾病［1,2］。論文目前，有關鹽酸西替利嗪臨床藥代動力學資料，國外學者已進行了眾多的研究，涉及新生兒、幼兒、兒童、青年、老年及一些臨床病例等不同群體［3～7］。國內江蘇連云港制藥廠首先研制了鹽酸西替利嗪片，為了評價國產鹽酸西替利嗪片在健康人體內的藥代動力學和生物利用度，本研究建立了血漿中西替利嗪的反相離子對高效液相色譜（RP-IP-HPLC）測定新方法,并對國產鹽酸西替利嗪片(CET)和進口鹽酸西替利嗪片(Zyrtec，仙特敏，ZYR)進行了藥代動力學和相對生物利用度研究，以三因素方差分析和雙單側t檢驗評價兩種制劑的生物等效性，為臨床應用提供實驗依據。

1材料和方法

1.1儀器與試藥Waters高效液相色譜儀：Waters510泵，Waters486紫外檢測器，Maxima820色譜工作站。Rheodyne7125型六通進樣閥，配以50μl定量管。鹽酸西替利嗪標準對照品與CET片(規格10mg/片,批號960520)均由江蘇連云港制藥廠提供；ZYR包衣片(規格10mg/片,批號96A26/A)由比利時UCB公司生產。乙腈、磷酸、磷酸二氫鈉、枸櫞酸鈉、乙酸乙酯、三乙胺、十二烷基硫酸鈉（SDS）等實驗試劑均為國產分析純，水為重蒸餾水。

1.2色譜分離條件分析柱為WatersNava-PakC18(150mm×3.9mmID,4μm)色譜柱；流動相為乙腈∶磷酸二氫鈉(0.02mol/L)∶三乙胺(50∶50∶0.15,pH3.15)，內含SDS0.007mol/L；流速1.0ml/min；檢測波長229nm；柱溫25℃。

1.3血漿樣品預處理精密吸取血漿樣品0.5ml，置于10ml具塞離心管中，加入pH5.5枸櫞酸鈉緩沖液0.5ml和乙酸乙酯5ml，渦旋振蕩2min，3500r/min離心5min。分取乙酸乙酯層4ml，置于另一10ml具塞離心管中，加1.7％磷酸溶液100μl反提，3500r/min離心5min后，吸取磷酸溶液50μl進樣分析。

1.4體內分析方法學評價取健康人空白血漿共6份，精密添加鹽酸西替利嗪標準對照品一定量，配制成10.0，25.0，50.0，100.0，200.0，400.0ng/ml的鹽酸西替利嗪標準血漿樣品系列。按血漿樣品預處理步驟和RP-HPLC測定方法進行操作，以測得的血漿中西替利嗪峰高（Y）為縱坐標，相應的濃度(c)為橫坐標，其回歸方程為：Y=89.28+18.53c，r=0.9998（n=5）。以信噪比S/N>2計，血漿樣品中西替利嗪最低檢測濃度為2.5ng/ml，最低檢測限為0.5ng。選擇25.0，100.0和400.0ng/ml低、中、高3種不同濃度的鹽酸西替利嗪標準血漿樣品以考察體內分析方法的回收率和精密度，結果鹽酸西替利嗪標準血漿樣品萃取回收率>70％,方法回收率>95％；日內相對標準差（RSD）<4.6％(n=5)，日間RSD<7.2％(n=5)。

中藥復方是中醫臨床用藥的基本形式，研究中藥復方的藥代動力學規律可以闡明中藥復方的組方原理與配伍規律，同時也為中藥新藥研究奠定基礎。關于中藥復方藥代動力學研究，國內外學者已經提出了一些新方法和新思路，如“復方效應成分動力學”假說和“血清藥理學”方法［1］。

中藥復方藥代動力學研究的關鍵問題是根據其指標成分(Markers)的體內動力學過程來反映整體的動力學規律，在選擇Markers的同時，對其藥效作用規律探討也是工作的重點所在。杜力軍等［2］利用PK-PD線性模型對清熱復方中3種Markers與發熱大鼠體溫變化進行相關分析，確定了其中黃芩苷有較高的相關性，由此以黃芩苷體內動力學變化表征該清熱復方的體內動力學過程;同時對活血化瘀復方中葛根素和人參皂苷Rg1與所測的藥效指標間進行分析，發現葛根素和人參皂苷Rg1僅在給藥后5～10min體內濃度與血小板抑制率呈正相關(r=0.999和0.996)，且符合線性效應模型(對數濃度-效應)。但葛根素和人參皂苷Rg1在體內的整個濃度變化區間與所測的藥效指標之間無明顯的全程相關性。分析原因，本文作者認為:一方面可能與所選的藥效指標的非即時性(存在作用時間的延遲效應)有關;另一方面，也可能由于中藥復方中藥效物質在體內存在多途徑和多靶點的協同或拮抗作用，以單一的Marker(即使是有效成分)與整體藥效學指標的變化難以直接相關。為此，本文作者提出“組合血藥濃度”的概念，即將Markers的血藥濃度，以對藥效學指標的貢獻大小作為權重，進行加權組合，以“組合血藥濃度”(或稱“表觀藥效濃度”)替代單一Marker的血藥濃度，進行“組合藥代動力學”(combinatorialpharmacokinetics，CPK)研究，并進行CPK-PD線性模型擬合。以活血化瘀中藥復方腦得生為例，以腦得生中的Markers與大鼠全血黏度(bloodviscosity，BV)、紅細胞聚集指數(erythrocyteaggregationindex，EAI)和紅細胞壓積(hematocrit，HCT)等血液流變學特性的改變進行相關分析，探索中藥復方藥效物質基礎及其藥代動力學研究的新方法。

1儀器與材料

LCMS2010EV高效液相色譜質譜儀(日本Shimadzu公司)，LCMSsolution3.0色譜工作站(日本Shimadzu公司)，LC-10ATvp高效液相色譜儀(日本Shimadzu公司)，ANASTAR色譜數據處理系統(美國SuntekScience公司)，微量取樣器(上海求精生化試劑儀器有限公司)，XW-80A型旋渦混合器(江蘇海門市麒麟醫用儀器廠)，TGL-16C臺式離機(上海安亭科學儀器廠)，LG-R-80F血液流變儀(北京世帝公司)，TDZ4-WS低速自動平衡離心機(長沙湘儀離心機儀器有限公司)。甲醇(色譜純，天津康科德科技有限公司)，磷酸(分析純，天津市大茂化學試劑廠)，丙酮(分析純，天津市大茂化學試劑廠)，肝素鈉注射液(上海生物化學制藥廠)。人參皂苷Rg1對照品(0703-200221)、人參皂苷Rb1對照品(110704-200216)、葛根素對照品(752-200108)、黃芩苷對照品(0715-9708，LC/MS內標物)(中國藥品生物制品檢定所)，大豆苷元對照品(美國Sigema公司)，人參皂苷Rd、三七皂苷R1(HPLC法檢測純度質量分數均＞96%)、葛根異黃酮(總黃酮含量質量分數為70%)(沈陽藥科大學天然藥物化學教研室)，紅花黃色素A(紅花黃色素含量質量分數為90%)、腦得生注射液(含紅花黃色素A0.10μg•L－1、葛根素0.76μg•L－1、人參皂苷Rg10.42μg•L－1)(本實驗室自制)，香蘭素(HPLC-UV內標物，分析純，沈陽市試劑廠)。健康Wistar大鼠，體質量200～220g〔沈陽藥科大學動物中心，實驗動物生產許可證號:SCXK(遼)2003-008;實驗動物使用許可證號:SYXK(遼)2003-0012〕;體質量180～220g(中國醫科大學實驗動物室提供)。實驗期間自由飲水，大鼠靜脈給藥試驗前禁食12h。

2方法與結果

2.1指標成分藥代動力學

摘要：“酶”教學內容包括酶的特性、酶促反應動力學及酶活性的調節。其中，酶促反應動力學需要運用數學和化學知識體系理解動力學公式；酶活性的調節機理又要運用生物學知識聯系酶結構與功能之間的相互關系，課程內容復雜。本文探討了“酶”教學內容和教學難點，通過教學改革，實施案例教學實踐，以及結合互動式教學手段探討“酶”教學實踐，旨在提高生物化學課程的教學質量。

關鍵詞：生物化學；酶學；案例教學；互動式教學手段

酶學的研究貫穿生物化學的發展歷史。在靜態生物化學中，酶的化學本質是蛋白質或具有催化活性的RNA，要求理解酶的結構與催化功能的相互關系。動態生物化學需要弄清楚酶的活性對物質代謝調節的影響。因此，“酶”章節是連接生物化學課程中靜態與動態教學內容的樞紐，是有效解決生物學關于結構與功能復雜關系的關鍵教學示例。在一般《生物化學》試卷中，“酶”一章教學內容占分比值高，考查難度名列課程內容的高分數段位。

1教學內容概述

“酶”教學內容包括酶的特性、酶促反應動力學及酶活性的調節三個模塊。作為生物體中最重要的蛋白質，酶具有高效的催化能力。酶的基本特性的教學內容建立在前期蛋白質化學基礎上，同學們利用蛋白質結構與功能的關系為知識主線，進一步鞏固課堂所學，鍛煉歸納學習能力。酶促反應動力學教學內容是研究酶促反應機制，通過確定酶促反應的速度及影響酶促反應速度的因素，闡述生物體內的代謝途徑和過程必需的信息。教學內容包括酶的結構特性及其對酶活性的影響，在“酶”一章中起著承上啟下的作用。酶活性的調節教學內容是關于酶活性的調節方式及機理，酶在生物化學反應過程中具有中心地位，而保證這些反應有序進行，代謝途徑高度協同的關鍵在于酶的調節作用。酶調節的教學內容涉及多層次的調節機制。

2教學難點分析

【摘要】通過查閱近年來大量文獻，文章針對中藥不良反應的嚴重性和中藥治療藥物監測（TDM）發展滯后的現狀，對如何借鑒西藥TDM開展中藥TDM進行了探討，以需要進行治療藥物監測的各類中藥為突破口，總結歸納了中藥TDM的研究思路并分析了其研究方法，且在方法中提到無創傷性樣品（如尿液、唾液等）的應用。

【關鍵詞】中藥治療；藥物監測；不良反應

中藥治療藥物監測(therapeuticdrugmonitoring,中藥TDM)是以中醫藥理論及藥物動力學與藥效動力學理論為指導，其通過各種現代化測試手段，定量分析生物樣品(血液、尿液、唾液等)中活性成分及其代謝物濃度，探索血藥濃度安全范圍，并應用各種藥物動力學方法計算最佳劑量及給藥間隔時間等，實現給藥方案個體化，從而提高藥物療效，避免或減少毒副反應，同時也為藥物過量中毒的診斷和處理提供有價值的實驗依據的方法。在臨床實踐中由于中藥引起的不良反應日趨增多，且隨著中草藥藥動學研究的廣泛深入，使人們認識到要做到合理的使用中藥，就必須對其在體內的作用規律進行深刻剖析，因而中藥TDM應運而生并成為實現中藥用藥安全性的有效手段。

1中藥TDM現狀

與西藥TDM相比，中藥TDM發展還比較滯后，目前還處于探索階段，由于中藥成分的復雜性和特殊性，藥效物質基礎和作用機理尚未完全清楚，這些都制約了中藥TDM的開展。雖然沒有西藥TDM中諸如卡馬西平［1］、氨茶堿［1］等成熟的監測理論和方法，但近年來大量的中藥藥動學［2，3］及臨床藥動學的研究［4］為中藥TDM的開展奠定了堅實的基礎，在此基礎上進行中藥TDM,降低中藥不良反應的發生頻數，從而將實現中藥用藥的安全性和合理性。

根據血漿中游離藥物濃度可間接的作為作用部位藥物濃度的指標［5］這一原理，有人提出，在血藥濃度-效應關系已經確立的前提下，對中藥及中成藥進行TDM的研究思路可以分為以下幾方面：（1）以活血化淤中藥作為突破口，開展中藥TDM，且已積累了一些資料，如川芎嗪、阿魏酸、丹參酮、水蛭素等［6］。（2）對毒性大的中藥開展TDM，需在對這類中藥進行充分的藥動學研究基礎上，通過設計合理給藥方案，揚長避短，開發為高效安全新藥，故這類中藥的藥動學及TDM亟待研究［7］。（3）確立TDM的監測指標，從而進行有效成分的治療藥物監測，在這方面，河南中醫學院附屬醫院針對中醫90%以上處方應用甘草這一傳統習慣，對“中藥甘草制劑的TDM”進行了探索［8］，提出了以血鉀作為其TDM的監測指標，為臨床合理使用甘草制劑，避免可能造成的醛固酮增多癥(尤其與利尿藥合用)提供了重要的科學依據。

【摘要】張拉整體結構是由受壓構件和受拉構件所組成的空間穩定結構，具有結構外形優美、質量輕和可折展好等優點，工程應用價值大。本文介紹張拉整體結構的定義和特點，并分別從結構的找形方法、動力學及控制等方面分析了張拉整體結構的研究現狀，為后續張拉整體結構在建筑學中的廣泛應用提供參考。

【關鍵詞】張拉整體結構；找形方法；動力學與控制

張拉整體結構是由少量壓桿和大量拉索構成的，是一種效率極高的張力集成體系，可充分發揮鋼索的強度與張拉整體的空間作用。張拉整體結構的早期研究者多來自建筑和藝術領域，并未提出有效的設計與分析方法。直到20世紀80年代，該結構以其新穎的造型和較低的造價得到了建筑工程師的青睞，也被成功地應用到一些大跨度的建筑結構中，如斜拉橋、可折疊天線以及藝術作品。目前，由張拉整體結構建成的建筑物包括韓國奧運會體操館、美國圣彼得堡的雷聲穹頂、德國科隆比賽館以及荷蘭赫倫文溜冰場等大型體育館等。上述均是張拉整體概念的結構體系，充分體現了該結構類型超大跨度的優越性，如喬治亞體育館屋蓋結構的耗鋼量還不足30kg/m2。針對建筑結構中的張拉整體結構，其研究主要包括穩態找形方法研究、動力學及形態控制研究等方面。

1.結構內涵及特點

張拉整體結構是空間中具有穩定體積的結構，其由一系列不連續的受壓單元和一系列連續的受拉單元相互作用而成[1]。受壓單元稱為壓桿，受拉單元稱為拉索，單元之間的作用點稱為節點。壓桿之間互不接觸，拉索形成了連續的張力網絡，構成了結構的空間外形。Snelson[2]認為張拉整體結構是處于自應力狀態下的空間網格體系，受壓構件離散布置，無承壓剛度并組成一個連續的整體。目前，工程界對張拉整體結構的定義并不明確，存在多種解釋。例如，Connelly[3]認為張拉整體結構類似于預應力桿系結構，其結構的邊界約束可看作受壓單元。由于自應力狀態的存在，張拉整體結構在特定的幾何形狀下是可承受載荷的穩定機構，這使結構內力和形態直接相關，有很強的幾何非線性和形態可調性。在建筑工程領域，張拉整體結構大多是一種由預應力實現自平衡的鉸接結構。在該結構中，只有預應力的存在，才能使拉索繃緊并且達到一個自平衡的狀態，而桿件大多默認為鉸接狀態。由于拉索預應力的廣泛存在，張拉整體結構整體具有一定的彈性，通過改變結構形式、拉索的彈性系數以及拉桿的長度等來調整張拉整體結構的形狀、預應力和抗壓剛度等。總體上，張拉整體結構還具有以下優勢：（1）質量輕、柔性剛度、可折疊、易拆卸。（2）結構中特有的柔性單元為結構自身提供保護，避免外界干擾造成的機械損傷。（3）可變形能力強，所需變形空間小。（4）結構冗余性好，可靠性強。

2.穩態找形方法研究

摘要：航空動力系統由于結構復雜，運行過程常處于高溫、高壓、高危環境，因此給實驗教學活動的開展帶來了諸多困難。文章定位于“突出航空動力專業特色，強調理論實踐協調發展，虛擬現實相輔相成”，利用虛擬現實、計算機網絡、多媒體等技術構建了適應學科特點的實驗教學體系。實踐表明，該體系能使學生不受時間、不受地點通過仿真實驗真實的認識航空動力系統，強化相關專業實踐教學效果，激發學生自主創新和創業精神，有效的提高了學生的工程素養，取得了一系列教學成果。

關鍵詞：實驗教學；虛擬仿真；教學體系；航空動力系統

一、航空動力系統實驗教學面臨的困境及虛擬仿真實

驗教學體系建設的必要性黨的十八屆五中全會提出：創新的事業呼喚創新的人才，培育創新人才是人才培養的首要任務[1]。建設教育強國是中華民族偉大復興的基礎工程，必須把教育事業放在優先位置，加快教育現代化，辦好人民滿意的教育[2]。實踐教學是高素質工程科技人才培養過程中的重要組成環節，是激發學生探索未知、培養學生實踐能力與創新精神的必要途徑。航空動力系統結構復雜，運行過程中對電源、液源、氣源等要求嚴格。以常見的某型軍用發動機為例，其壓氣機出口壓力為20-30×105Pa，燃燒室出口溫度為1800-2000K，渦輪部件葉尖線速度超音，部分達到500m/s，部件或整機實驗過程中峰值噪聲達150dB噪音，實驗過程常處于高溫、高壓、高危環境，運行環境之危險，實驗過程之困難可見一斑。鑒于實驗現狀和安全性考慮，學生只能通過觀看演示性實驗進行學習，實際動手參與程度低。自主設計、創新型實驗教學活動難以開展，未能切實貫徹提出的“著力培養學生的創新精神和實踐能力”這一人才培養要求[3]。《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）》指出：“信息技術對教育發展具有革命行動影響，必須予以高度重視”[4-5]。通過虛擬仿真實驗教學體系的構建，不但可以實現學生自主設計實驗流程、修改實驗參數、進行實驗配置等實物實驗中不宜開放的高危險、高成本性實驗功能。還可以通過虛擬實驗和真實實驗相結合，使學生在“虛”中了解并掌握復雜大系統的工作原理與測試方法，在“實”中親自動手調試這一系統的部分功能單元，促進知識的轉化與拓展，加深對航空動力系統結構及工作原理的理解。進而，有效的培養學生自主實驗設計能力、實驗分析能力、獨立創新能力和“研學一體化”技能。綜上所述，建設虛擬仿真實驗教學體系意義重大，勢在必行。

二、虛擬仿真實驗教學體系的特色與創新

虛擬仿真實驗教學體系的特色與創新主要體現在以下幾點：（一）強化學生實踐能力，建立了以解決工程問題為核心的創新人才培養新模式。航空動力系統虛擬仿真實驗教學體系以培養基礎理論扎實、動手能力強、創新能力突出的高素質專業型人才為根本，以適應國家航空航天動力、新能源等領域人才需求為目標，以遵循學科發展規律為宗旨，進行了實驗內容和管理模式的改革，如圖1所示。改變了傳統的“一門課程、一門實驗、一人管理”的非系統性實驗方式，建立了新型的“基礎性實驗-綜合性實驗-研究性實驗-創新性實驗”的多層次化、多模塊化實驗教學體系，形成了適應學科特點及航空發動機特點的系統、科學、完整的課程體系。教學團隊不僅通過專業基礎和專業核心知識的實驗講授來提高學生工程實踐技能以及發現問題、綜合分析、解決問題的能力，還邀請行業內科研院所、國內大型企業、世界著名發動機企業、國內外院校的著名專家學者參與虛擬仿真線上教學活動，將最先進最前沿的科學技術進展情況和企事業科技發展需求分析引入教學，提高學生創新精神，激發學生創新創業熱情。（二）以航空發動機為對象，充分利用科研資源，實驗教學內容豐富。航空動力系統虛擬仿真實驗教學體系結合了飛行器動力工程、能源與動力工程、自動化（動力方向）等幾個專業科研和教學的需求，始終定位于“突出航空動力專業特色，強調理論實踐協調發展”，突出本科生寬口徑、厚基礎、重實踐的培養模式，讓學生不受時間、不受地點地“通過仿真實驗真實的認識發動機”，并將課堂教學有效的延伸，建立了“航空發動機總體及原理”、“航空發動機結構動力學”、“流體力學/氣體動力學”、“航空發動機控制綜合”四個相互交叉、相互支撐的虛擬仿真實驗教學平臺。其中包含26個實驗教學模塊，75個實驗項目，實驗教學內容豐富。（三）注重學生創新能力培養，立足實踐教學研究，實現遠程終端實驗教學，效益顯著。航空動力系統虛擬仿真實驗教學團隊擁有獨具特色的情景式、多維度、高互動、全開放的虛擬實驗室核心技術，真正構建了“虛實結合”的教學新模式。學生可根據自身興趣特點和個性化需求，通過使用臺式計算機、平板電腦、手機等實現線上學習。即學生可通過手機等無線終端登陸“教學平臺”，預約實驗，教學團隊教師可實時觀測到預約頁面，通過審核學生并授權后，學生即可進入平臺，進行多項實驗內容，如圖2。通過開放性實驗和多媒體遠程虛擬仿真實驗項目建設，促進了學生對課堂理論知識的理解；降低了學生在真實實驗過程中操作誤差的風險；避免了昂貴設備裝置由于操作失誤而發生的故障；彌補了單一設備昂貴以至于學生無法全部參與操作的缺陷；解決了多校區運行學生實驗難以開展的困局，使得實驗教學更具有主動性、創新性、系統性和高效性。（四）校校、校所、校企合作關系密切，構建了“多學科交叉、分層次任務、開放共享式、本研一體化”的實驗教學新模式航空動力系統虛擬仿真實驗教學體系的教學項目不僅與理論教學緊密結合，而且與工程實踐密不可分。一方面，該教學體系通過“內部聯合”建設，鼓勵學生積極參與國家“973”、國家“863”等國家級項目以及其他科研院所合作的項目，以全面培養學生的科研能力。同時，教師及時將本學科（專業）的科研成果進行轉化，更新實驗教學內容，并積極鼓勵學生參與實驗臺的更新或新建，強化學生的動手能力和綜合技能。另一方面，該教學體系通過“外部聯合”建設，與沈陽發動機設計研究所、中國航空動力機械研究所、中國燃氣渦輪研究院、沈陽黎明航空發動機公司、成都發動機公司、西安航空發動機公司等聯合成立了實踐教學基地，以全面提升學生的創新創業精神和實踐創新能力。通過上述全方位、多形式的教學體系建設，團隊已形成了適應行業技術發展，總體布局結構合理，多學科交叉，實驗功能齊全的高水平、高效益、共享式的實驗教學新模式。綜上所述，航空動力系統虛擬仿真實驗教學體系解決了實驗教學中普遍存在的“想做做不成”、“能做不愿做”、“只看不能做”等教學難題，有效的調動了學生學習的積極性，提升了實驗教學的質量，探索出了一條適用于航空動力系統高端精英人才培養的新途徑。