舰船波纹管补偿装置等效仿真方法研究

波纹管补偿装置的应力分析是进行波纹管设计和寿命评估的重要研究手段。为简化波纹管仿真模型,提高仿真效率,研究了S型波纹管单波简化模型和对称简化模型在内压和弯曲载荷下的有限元仿真技术,提出模型简化方式、载荷施加方法。与整体模型仿真结果对比,采用单波简化模型和对称简化模型进行波纹管内压和弯曲载荷计算,可给出一致的仿真解,最大应力误差不超过1%,满足仿真分析需求。在进行S型波纹管受压和弯曲载荷下的仿真时,可充分利用波纹段波段的对称性和波形的对称性,使用单波简化模型和对称简化模型,提高计算效率,并可保证计算精度。

磁水复合式水润滑艉轴承设计及其润滑性能研究

推进轴系是舰船艉部振动最重要的激励源,而传统的推进轴系与船体结构通过支承轴承联接,这两部分之间没有相应的减振措施,因此推进轴系上的激励直接作用于船体结构,形成辐射噪声。本文以舰船艉部减振及提高水润滑轴承使用寿命为目的,利用磁力轴承低摩擦、结构简单等优点,设计一种新型磁水复合式水润滑艉轴承,对其摩擦学性能进行数值分析,并与传统水润滑艉轴承的性能进行对比。结果表明,磁水复合式艉轴承在外载荷、转速及轴承间隙相同的情况下,最小液膜厚度变大,最大液膜压力减小,轴承温升降低,说明磁力支承可以有效改善水润滑轴承润滑状态,提升轴承承载能力,减少轴承摩擦损失,可为未来舰船低摩擦艉轴承设计提供新的技术途径。

轴流泵流致振动、机械激励及驱动端激振特性试验研究

为了建立多种激励源特性与轴流泵机体输出振动特性之间的关联性,针对轴流泵开展了流致振动、机械激励及驱动端激振特性试验研究,通过采集不同激励源的激励特性,并与机体输出振动特征进行频谱对比分析,获得流致振动、机械激励及电机驱动端激振所贡献的振动频谱及其变化规律。结果表明,机械激励的主要诱因为转子不对中与碰摩,振动频率特征主要集中于1倍转频;流致振动的主要诱因为泵动静干涉和周期性流动现象,振动频率特征主要集中于2倍转频、叶频及其高次谐波;电机驱动端激振的诱因为高频磁通,振动频率特征为900 Hz以上的高频振动;各激振源分别贡献不同频段、不同幅值的振动,并最终形成多激振源耦合形式的振动输出;流致振动和机械激励的激振幅值对转速表现出明显的敏感性,随着转速下降而迅速下降;电机驱动端激振幅值则随着分析位置与电机的距离增大而迅速衰减。研究结果可为后续的轴流泵减振降噪优化提供理论支撑。

道路工程中智能交通系统的设计与优化

随着城市化进程的加快以及当前机动车数量的迅速增长,交通问题已成为现代城市管理的核心挑战之一。一个高效的交通管理系统对于保障市民出行安全、减少交通事故、提升道路使用效率以及确保道路畅通无阻等方面都起着至关重要的作用。随着科技的飞速发展,特别是智能交通系统(ITS)的兴起,推动着城市交通管理经历着前所未有的变革。本文主要对道路工程中智能交通系统的设计与性能优化、智能交通系统的功能以及未来发展优势进行了分析与研究。

Preparation and Thermal Stability of AlMoON Based Solar Selective Absorption Coating

AlMoON based solar selective absorption coatings were deposited on stainless steel substrate by magnetron sputtering.The coatings included infrared reflection layer Mo,absorption layer AlMoN,absorption layer AlMoON and antireflection layer AlMoO from bottom to top.The surface of the deposited coatings is flat without obvious defects.The absorptivity and emissivity are 0.896 and 0.09,respectively,and the quality factor is 9.96.After heat treatment at 500℃-36 h,the surface roughness of the coating increases,a small number of cracks and other defects appear,and the broken part is still attached to the coating surface.A certain degree of element diffusion occurs in the coatings,resulting in the decline of the optical properties of the coatings.The absorptivity and emissivity are 0.883 and 0.131,respectively,the quality factor is 7.06,and the PC value is 0.0335.The coatings do not fail under this condition and have certain thermal stability.

轮缘推进电机推力轴承水润滑性能分析

轮缘推进电机采用海水润滑,由于海水黏度低,难以建立有效的动压润滑效应。同时随着轮缘推进器的推进功率不断提升,其传递的推力也显著升高。这些问题以及需求对轮缘推进器推力轴承的润滑性能提出了新的挑战。提出一种满足轮缘推进电机推进需求的推力轴承设计方案,结合流体动力润滑理论,建立水润滑推力轴承流体动力学模型,基于有限单元法计算了推力轴承的压力分布和最大温度分布,以及雷诺数和摩擦功耗的变化规律。结果表明:该轮缘推进电机推力轴承的压力集中分布在轴瓦中间部分,并随轴瓦倾角和膜厚而变化;温度分布随转速基本保持不变;高速情况下雷诺数大幅降低;摩擦功耗随转速持续增加。

超临界二氧化碳压缩机性能不确定性量化研究

压缩机是超临界二氧化碳(S-CO_(2))动力循环中的关键装置,其进气参数通常接近流体的临界点,进气参数的微小变化会引起流体物性的剧烈变化,从而影响压缩机性能。本文采用一维模型和三维CFD方法对某S-CO_(2)压缩机进行了数值研究,一维模型预测得到的效率、压比与三维CFD计算结果存在明显差异。基于三维CFD计算结果,采用多项式混沌展开方法对压缩机进口总温随机波动引起的气动性能不确定性进行了量化研究。结果表明,进口总温的微小变化造成了压缩机流量和等熵效率的显著变化,在压缩机的设计中有必要考虑提高进气参数不确定性的稳健性。

基于生态经济系统的佳木斯市耕地质量预警分析

进行耕地质量预警分析,提前反映耕地质量变化趋势,对提高耕地质量和保护粮食安全具有重要意义。本文从生态经济系统的角度出发,以人地关系、耕地利用投入水平、生态环境背景和耕地效果及投资潜力四个方面为主要因素,构建佳木斯市耕地质量预警分析模型,运用回归分析法和指数和法对2008年—2020年的耕地质量进行预测预警。结果表明,随着时间序列的延伸,指标值总体上呈上升趋势,其中,2008年—2010年、2013年—2014年,佳木斯市耕地质量处于中警状态;2011年—2012年,耕地质量处于重警状态;2015年—2016年,耕地质量处于轻警状态;2017年—2020年,耕地质量处于无警状态。最后,从控制人口数量、盘活存量土地、改造中低产田、治理农田污染、加大农业投入和建立耕地质量动态监测体系等方面提出针对性措施。

NdFeB磁粉表面抗氧化处理的研究

分别对NdFeB/PPS黏结磁体用的快淬NdFeB磁粉表面进行了无水磷酸化处理、钛酸酯处理、KH560处理以及无水磷酸化加KH560处理,研究了表面处理对磁粉抗氧化性能、表面形貌和晶态结构的影响。结果表明:四种表面处理工艺均能在磁粉表面形成防护层,并能有效地提高磁粉的抗氧化能力;无水磷酸化加KH560处理工艺对磁粉表面的包覆和抗氧化能力的提升效果最明显;表面处理没有改变磁粉本身结构。

复杂边界条件板壳耦合结构振动分析

板壳类结构在工程领域被广泛应用,使得板壳耦合结构动力学特性成为备受关注的研究话题。针对现有研究方法在复杂耦合结构动力学特性分析方面的局限性,构建复杂边界条件下板壳耦合结构振动分析模型,采用二维改进傅里叶级数对弹性板和圆柱壳结构各位移函数分别进行描述,复杂边界条件通过不同组合的弹性约束来模拟,并依赖四类耦合弹簧充分考虑结构之间弯矩、横向剪力、面内纵向力以及面内剪切力的机械耦合效应,进而基于哈密顿原理和瑞利-里兹方法得到板壳耦合结构系统的特征方程与振动响应。研究结果表明,该方法预测板壳耦合结构模态参数优于文献结果,预测强迫响应结果与测试结果吻合良好,验证了该分析方法的正确性。建立的板壳耦合结构分析模型可适用于各类复杂边界条件,无需重新进行理论推导和计算程序编写,是一种可靠而高效的分析手段,可为开展复杂耦合结构的振动分析与动力学设计提供通用性的分析模型基础。

球形和圆柱形结构的声辐射模态及特性分析

采用不同方法推导两种典型三维结构的声辐射模态及其辐射效率。求解方法采用单元辐射器法和基函数法,并对两种方法进行比较,阐明各自的优越性和局限性,以及相应的应用场合。对球形结构和圆柱形结构进行数值计算,并对各自特点进行分析。

黑龙江省典型黑土区土壤生态环境质量评价

黑土土壤生态环境质量评价是开发、利用和保护黑土的关键和基础。该文在已有研究的基础上,从宏观和中观角度,以黑龙江的嫩江县、克山县、五大连池市和海伦市作为研究的评价区;依据土壤环境质量评价标准,主要运用分级标准比例法、德尔斐法和模糊综合评价法,综合考虑影响黑土土壤生态环境质量的因素,结合评价区土壤生态环境的现状,构建了黑龙江省典型黑土区土壤生态环境质量评价体系,该体系从土壤侵蚀、土壤污染和土壤肥力退化三大评价因子共13个单项指标,对4个评价区的土壤生态环境质量进行评价与比较。结果表明,目前黑龙江省典型黑土区土壤生态环境质量存在一定差异,嫩江县、五大连池市、克山县为中等偏差,海伦市则为较差,最后从土地管理、工程措施、农业耕作技术三方面提出针对性措施。

基于高分辨率卫星遥感数据的白云鄂博矿山开发调查研究

白云鄂博矿是我国大型铁、稀土、铌为主的综合性多金属共生矿床,长期以来白云鄂博矿山的资源开发利用方式不合理,造成了严重的资源浪费和环境污染。以高分辨率遥感影像为基础,通过遥感图像的信息提取、解译,结合实地调查,在MAPGIS平台空间分析模块统计出研究区矿业活动所涉及的地物类型、开采矿山的面积和位置、矿业活动占地情况及矿山开发引发的环境污染问题,进而得出准确、客观、实时的矿山开发和环境信息,再结合区域发展规划、矿产资源利用规划,对矿产资源开采与利用中存在的问题进行分析,通过宏观动态监测、实时综合分析、全面有效调控,实现矿产资源的集约综合利用。因此,利用高分辨率遥感技术对白云鄂博矿山开发开展调查研究,对该矿区的资源综合利用和环境保护具有重要意义。

PPS/PA6/纳米CaCO_3复合材料的形态及性能研究

通过熔融挤出制备了PPS/PA6/纳米CaCO3三元复合材料,并通过原子吸收光谱、流变仪、扫描电镜对复合体系进行了表征,研究了纳米CaCO3对PPS/PA6体系形态性能的影响。结果表明,纳米CaCO3主要分布在PPS相中,而在PPS/PA6两相界面处和PA6相中分布较少;纳米CaCO3的加入使PPS黏度上升而使PA6的黏度略有下降,PPS/PA6体系由原来的PA6连续相PPS颗粒相结构变为两相共连续的结构,且在注塑流动方向上PPS呈纤维状取向分布。

EZH2介导NLRP3炎症小体在高糖诱导心肌细胞损伤中的作用及机制

目的探讨EZH2介导NLRP3炎症小体在高糖(HG)诱导大鼠心肌细胞(H9c2)损伤中的作用及其机制。方法CCK8法建立HG诱导H9c2细胞损伤模型,将细胞分为对照(CON)组、HG组,分别用5.5 mmol/L、33 mmol/L葡萄糖干预,再将33 mmol/L葡萄糖干预的H9c2细胞按照脂质体转染法分别转染si-NC、si-EZH2、NLRP3-NC和NLRP3-OE,记为A组、B组、C组、D组、E组、F组。检测细胞凋亡情况、EZH2、NLRP3炎症小体、Cleaved caspase-3、Bax蛋白表达、IL-1β和IL-18 mRNA表达。结果EZH2、NLRP3、ASC、caspase-1及IL-1β、IL-18 mRNA表达比较,CON组低于HG组(t=6.359、2.941、3.795、4.539、17.874、22.507,P<0.05)。B组低于HG组(t=3.168、6.829、3.639、4.737、12.348、13.915、11.378,P<0.05),B组低于A组(t=3.727、5.336、8.485、4.859、11.300、9.831,P<0.05),D组高于C组(t=19.163、10.257、5.743、9.304、16.382、21.493,P<0.05);Cleaved caspase-3、Bax蛋白表达及凋亡率比较,HG组>A组>B组>CON组,HG组与B组无统计学意义(P>0.05),其余均有统计学意义(P<0.05)。与E组比较,F组凋亡率、EZH2、NLRP3、ASC、caspase-1、Cleaved caspase-3、Bax蛋白表达及IL-1β、IL-18 mRNA表达均升高(t=11.658、9.212、6.333、10.592、11.457、17.422、13.163、22.763、9.163,P<0.05)。结论在高糖环境下,EZH2蛋白表达升高,沉默EZH2可通过调节表观遗传修饰靶向抑制NLRP3炎症小体介导的H9c2心肌细胞凋亡和炎症反应损伤。

PPS/TLCP共混物摩擦磨损性能的研究

研究了热致性液晶聚合物(TLCP)改性聚苯硫醚(PPS)共混物的摩擦磨损性能,并采用扫描电镜(SEM)观察了材料的磨损表面和脆断面。结果表明:TLCP的加入可以有效改善聚苯硫醚的摩擦学性能。加入液晶聚合物后,材料的摩擦因数变小,但随着液晶含量的变化,摩擦因数变化较小,磨耗量有相当大的变化,当TLCP质量分数为10%时,磨耗量极低,仅为0.004cm3。磨损面的扫描电镜观察发现,材料的磨损以黏着磨损和磨粒磨损为主,液晶聚合物在共混体系中形成了微纤结构。

土壤邻苯二甲酸酯污染特征分析和人体健康风险评价--以兰州城区为例

利用气相色谱-质谱联用法对兰州市城区24个采样点表层土壤中6种邻苯二甲酸酯(PAEs)的浓度进行测定,并应用美国国家环境保护局(US Environmental Protection Agency,EPA)推荐的人体健康风险评价模型评估了兰州城区土壤中PAEs对人体健康的非致癌、致癌风险指数。结果表明:兰州城区土壤PAEs浓度为0.044~1.034 mg/kg,平均浓度为0.217 mg/kg;各区按照PAEs浓度排序为西固区>七里河区>城关区>安宁区;兰州城区土壤检出PAEs以邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯(DEHP)和邻苯二甲酸二正辛酯(DNOP)污染物为主,其贡献率分别为51%、45%和56%,依据测定并结合各区域背景,推测出PAEs潜在来源主要为工业污染源、人为污染源和交通运输污染源。人体健康风险评估结果表明:兰州市PAEs的非致癌风险(HQ)、致癌风险(CR)均低于US EPA推荐的安全阈值,对人体健康不构成危害。

混合交通出行方式的瓶颈模型

运用瓶颈模型理论,在用户均衡条件下,对公共交通与私人交通并存的交通系统出行分布进行分析与扩展。分析公共交通的运行特点,考虑到公共交通存在的拥挤风险费用。而扩展包含了3个方面:一是在原有的交通系统上增加轨道交通这一交通方式;二是考虑公共交通与轨道交通运输能力的限制,运用拥挤风险费用进行分析;三是在考虑到私人小汽车与公共交通方式相互干扰的情况下,使模型更加符合实际。在用户平衡的前提下,通过计算出行者在选择三种交通方式成本的平衡点,得到不同情况下的需求分布。最后,给出一个简单的算例。

网络药理学结合GEO芯片探析黄连解毒汤治疗2型糖尿病的作用机制

运用网络药理学结合高通量基因表达(GEO)芯片数据探析黄连解毒汤治疗2型糖尿病的作用机制。基于GEO数据库筛选2型糖尿病与健康人差异基因,通过TCMSP筛选黄连解毒汤的活性成分及对应靶基因,取两者交集靶基因,借助R语言、Cytoscape软件中不同插件分别进行蛋白互作(PPI)及拓扑分析、基因本体(GO)功能富集分析和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析,采用薛定谔Maestro软件进行分子对接验证。结果显示:GEO数据库中实验平台为GPL6947的数据集GSE29231符合研究要求,内含24个样本数据,通过筛选得到差异表达基因1549个;根据口服生物利用度(OB)与类药性(DL)筛选出黄连解毒汤83个活性成分和131个靶基因;获得15个交集靶基因、9个核心活性成分和7个核心基因;分子对接显示槲皮素、金合欢素、黄芩素、芹菜素、山奈酚与IL6、EGFR、FOS、MDM2有较好的结合活性;KEGG富集分析得到包括脂质与动脉粥样和PI3K-Akt的66条信号通路。研究表明,通过网络药理学结合生物信息学探析,黄连解毒汤的主要活性成分可能通过IL6、EGFR、FOS、MDM2等靶点作用于脂质与动脉粥样硬化和PI3K-Akt等信号通路干预2型糖尿病,为下一步研究提供了方向和参考。

表面改性钛合金与增强型聚四氟乙烯在海水中的摩擦学行为

为改善海水环境中钛合金与增强型聚四氟乙烯摩擦副对磨时的摩擦学性能,采用离子渗氮、微弧氧化技术对Ti6Al4V钛合金表面进行改性处理。对比研究了Ti6Al4V合金基材与改性层在模拟海水环境中分别与两种增强型聚四氟乙烯配副材料对磨的摩擦学行为。结果表明:在海水介质环境中,Ti6Al4V钛合金及其表面渗氮、微弧氧化处理试样与两种增强型聚四氟乙烯配副对磨时摩擦系数均较低;Ti6Al4V钛合金基体不耐磨,且造成两种增强型聚四氟乙烯配副的严重磨损。上述两种表面处理均有效改善了钛合金表面的耐磨性能,其中表面离子渗氮处理钛合金耐磨性能更优,同时降低了增强型聚四氟乙烯配副的磨损程度,而微弧氧化处理则使增强型聚四氟乙烯配副的磨损加重。相同试验条件下,玻璃纤维增强聚四氟乙烯比锡青铜增强聚四氟乙烯的耐磨性能优。采用离子渗氮钛合金与玻璃纤维增强聚四氟乙烯组成配副材料应用于海水环境中服役的水压传动摩擦学元件有明显的优势。