scAAV9-IGF-1对SOD1-G93A小鼠抗凋亡通路的作用

目的 探索以自我互补双链腺相关病毒9为载体介导的人胰岛素样生长因子-1 (scAAV9-IGF-1)对SOD1-G93A转基因小鼠抗凋亡通路的作用。方法 采用肌萎缩侧索硬化(ALS)的动物模型即转基因SOD1-G93A突变型及野生型(wild type-SOD1,WT-SOD1)小鼠,在其出生后60 d龄时,雌性同窝阳性SOD1-G93A转基因小鼠采用随机的方法分配到治疗组及溶剂对照组,治疗组全身多点肌肉注射scAAV9-IGF-1,溶剂对照组多点肌肉注射AAV9-GFP,同年龄WT-SOD1作为阴性对照组。在肌肉注射40~50 d后,利用PCR技术检测腰髓中IGF-1含量的变化,同时检测抗凋亡通路因子Bcl-xl、Bcl-2的mRNA含量变化,通过免疫组化染色观察抗凋亡通路因子Bcl-xl、Bcl-2在小鼠腰髓前角神经元中的表达。结果 PCR技术检测显示scAAV9-IGF-1处理后,腰髓中IGF-1的mRNA含量显著高于GFP对照组,抗凋亡通路因子Bclxl、Bcl-2的mRNA含量均高于溶剂对照组(均P<0.05),而与WT组差异无统计学意义。免疫组化染色结果显示,治疗组中抗凋亡通路蛋白Bcl-xl,Bcl-2在小鼠腰髓前角神经元中的表达多于溶剂对照组,并且与WT阴性对照组相当。结论 scAAV9-IGF-1可以激活SOD1-G93A转基因小鼠模型中的抗凋亡通路,其通过上调Bcl-xl,Bcl-2的mRNA水平,进而增加Bcl-xl、Bcl-2的蛋白表达,从而产生抗凋亡的作用。

侧式进/出水口偏流出流下的大涡模拟

实际工程中受地形地质条件影响,引水洞在水平上存在转角,导致出流工况来流不均,进/出水口内部紊流特性的复杂程度显著提升。利用大涡模拟对某带水平弯段抽水蓄能电站侧式进/出水口进行数值计算,其流速、概率密度分布与模型试验吻合较好。结果表明:偏流出流下进/出水口各流道分流比分别为0.64、0.81、1.26和1.29,水平方向流速分布极为不均;垂直方向主流靠近中下部,垂向雷诺切应力在扩散段内呈一正一负峰值分布,该现象主要由中上部的流动分离和底部的壁面剪切造成;两中间流道的回流区高度大于两边流道,导致中间流道的拦污栅更易受到反向流速影响;流动分离使拦污栅附近存在三轴漩滚,靠近过水断面中上部和底部产生2处能量集中的低频脉动,且各流道在偏流条件下的紊动强度相比均匀来流的紊动强度分别提高11%、25%、29%、3%,不利的水流流态和较高的紊动强度可能对拦污栅造成威胁。

接闪阳极参数对雷电弧材料损伤数值分析的影响

接闪材料遭受雷电直击损伤的数值分析中尚不清楚阴极-放电电弧-阳极结构下材料参数对损伤分析的影响。为此,该文以飞机常用金属和复合蒙皮材料为研究对象,基于热等离子体电弧的磁流体动力学理论,建立雷电电弧的电-磁-热-力多场分析及其与材料的耦合模型,研究不同材料参数对雷电弧材料损伤数值分析的影响。结果表明,接闪阳极材料的电导率和热导率变化会改变电弧-材料界面的电流和能量分布及其耦合过程,影响各过程对材料致损的贡献。接闪材料表面的洛伦兹力、磁感应强度和电流密度随着电导率和热导率变化0.1~20倍时,其峰值最大可分别改变622.2%、172.5%和63.5%,峰值位置最大可分别变化-54.8%、59.4%和-53.1%。该文可为接闪材料的雷击损伤数值分析和耐受能力改进提供参考。

多种冲击电流下金属氧化物压敏电阻动态模型准确性分析

为研究IEEE模型和Pinceti模型对金属氧化物压敏电阻(metal-oxide varistor,MOV)的仿真准确性,以额定电压为150~750 V的6种MOV为对象,理论和试验分析了不同幅值4/10μs、8/20μs雷电冲击电流和30/60μs操作冲击电流下的残压及吸收能量。结果表明,在IEEE模型参数确定中,随操作冲击电流幅值的增大,非线性电阻参考电压取值增大但电感取值减小;在残压预测中,IEEE模型误差为2.6%,较Pinceti模型误差4.6%更准确;在MOV吸收能量估算中,IEEE模型在低于10 kA电流幅值下的准确性高于Pinceti模型,且IEEE模型对30/60μs操作冲击电流的准确性较高,对8/20μs雷电冲击电流准确性较低。

纵向框架连接系对露顶式弧形钢闸门静动力特性影响分析

弧形钢闸门是水利枢纽中重要的泄水建筑物,根据事故案例发现弧形钢闸门多因支臂失稳而发生破坏,布置支臂连接系在一定程度上可以增强闸门稳定性,但目前连接系种类众多且无明确规范布置方法。以露顶式三支臂弧门为研究对象,采用CAD-CAE联合仿真的数值模拟方法综合探究了不同形式连接系对该闸门静动力特性的影响。结果表明:连接系的布置可以显著提高闸门刚度,改变闸门结构应力分布,降低最大应力;支臂内部腹杆和斜杆对闸门静动力特性提升效果显著,应进行优先布置;在数值模拟中支臂连接系等构件对模拟结果影响较大,采用空间有限元法对弧形闸门支臂校核时应尽量避免对支臂连接系进行过度简化。研究成果对弧形钢闸门支臂连接系布置及有限元计算具有一定参考意义。

储能锂离子电池模组暂态过电压防护设计与电路研发

电力系统中各类暂态过电压引起的高幅值电压波动会影响电化学储能电站在电网中的安全稳定运行,已有电化学储能火灾事故调查报告指出了目前针对储能锂离子电池模组暂态过电压防护能力不足的问题。本工作通过分析浪涌过电压防护器件的性能,提出针对储能锂离子电池模组的暂态过电压防护电路设计,并开展器件选型、配合设计和试验测试,研发出一种具备多级降压-级联稳压自开断功能的电池模组过电压防护电路。结果表明,针对12 V锂离子电池模组,共模和差模输入下峰值为500 V/1 kV/2 kV/4 kV、波形为1.2/50μs的冲击过电压下,所设计防护电路通过逐级限制电压和能量泄放,将输入电池模组的电压幅值抑制在15.2~26.4 V。稳态直流超限电压测试表明,当电压低于26.5 V时,实现模组电压稳压至12 V;超过26.5 V时切出功能动作隔离锂离子电池模组,研究有助于实现锂离子电池模组的暂态过电压抑制和稳态直流超限电压开断及稳压功能。

露顶式弧形闸门流固耦合数值模拟正反分析

针对表孔局开泄洪诱发露顶式弧形闸门流激振动问题,借助计算流体力学(CFD)软件Fluent和计算结构动力学(CSD)软件Mechanical APDL构建闸门与泄洪水流的流固耦合传递数学模型,计算并分析闸门在泄流时的振动特性,基于模态叠加法原理编制闸门流激振动反分析程序,实现对闸门流激振动的动力响应结果的反分析。以乌江某工程露顶式弧形闸门为例进行正反分析,结果表明:采用大涡模拟(LES)的紊流模型得出闸门面板的脉动压强具有低频、窄带的特性,基本符合正态分布;利用模态坐标和振型向量、应力向量合成计算闸门的结构动力场,反分析得出的动位移场、动应力场与采用完全法正分析得出的结果基本一致,验证了反分析方法的合理性和程序的适用性。

不同主横梁建模方式对弧门静动力学模拟结果影响

针对弧形闸门有限元分析中采用不同建模方式易造成数值模拟结果差异性的问题,以贵州乌江沙沱水电站大型露顶式弧形闸门为例,从计算原理角度探究了主梁翼缘采用节点耦合法、厚度叠加法两种建模方式对闸门静动力学计算结果(三维非线性静力学、模态分析和瞬态动力学)的影响。通过对比分析发现:采用厚度叠加的简化方式增加了构件的刚度,对闸门静力复核不利;两种建模方式对闸门干湿模态下的振型和自振频率影响较小;采用节点耦合法获取的支臂垂向振动程度较厚度叠加法结果略大,支臂与主横梁连接处敏感区域的动应力较厚度叠加法结果明显增大。两种建模方式对闸门整体结构属性影响有限,对支臂与主横梁连接处等敏感区域进行计算复核时应尽量采用节点耦合法,使计算结果更偏于安全。

某建筑群外墙MCM板及保温脱落原因鉴定分析与建议

结合北京某商业园一期建筑外墙软瓷饰面及保温脱落问题实例,通过现场对外墙外保温系统的热工缺陷、整体外观质量、构造做法、粘贴及锚固等方面的检测情况,从设计、材料、施工、外界环境等方面对脱落的原因进行分析。通过设计方面可知,针对加气混凝土砌块墙体外保温采用岩棉板而未采用岩棉带,此做法与相关技术规程不符,存在一定程度的缺陷;通过材料方面分析可知,该工程采用新材料,但未有施工技术标准或规程支撑,亦未进行可行性研究,存在不妥;另外,所用锚栓规格未按要求采用;通过对其施工质量的分析可知,岩棉板未作界面处理、岩棉板粘锚不满足质量要求、饰面砖粘贴强度不满足要求;通过外界环境影响分析,该建筑所处位置会存在“峡谷效应”,其负风压大,当遇大风天气时,外墙外保温极易产生脱落情况。通过对该工程质量问题产生原因的综合分析,从设计、材料和施工方面提出了相应的整改建议。

支铰与启闭杆对弧形闸门有限元计算影响分析

弧形钢闸门有限元结构计算中对支铰和启闭杆的不同简化处理方式,会造成闸门局部构件应力应变的结果差异,针对此问题,以贵州乌江某水电站溢流表孔三主横梁斜支臂弧形钢闸门为例,通过建立支铰体系间直接约束、创建柱坐标系、节点耦合和设置接触等4种连接方式,以及启闭杆结构直接约束、梁单元和实体单元等3种建模方式,综合对比了各建模方式对闸门静力计算结果的影响,在此基础上对该弧形钢闸门的静动力特性进行评价。结果表明:在支铰间设置接触连接方式的结果更为合理,建立柱坐标系约束及节点耦合方式的结果也较合理;启闭杆设置摩擦接触方法的位移结果更为合理,完全光滑的刚性域法的位移结果偏大,完全绑定的节点耦合方法的位移结果偏小。该工程表孔弧形闸门强度及刚度均满足规范要求,但各运行条件下闸门低阶振动频率与水流脉动主频较为接近。

考虑风电场需求的广域水平风速与雷电活动特征分析

广域水平风速和雷电活动信息是风电场选址与运维的基础数据,基于卫星观测下美国NASA MERRA-2系统和欧洲ECMWF-ERA5系统的广域风速再分析数据,讨论上述两套系统得到的广域平均风速数据的差异。通过2017-2019年三年间的平均数据分析全球水平风速的分布规律与特征;同时,依据全球雷电探测网测得的雷电活动数据,研究全球雷电活动特征及其与水平风速之间的关系。通过分析首次发现广域条件下水平风速和雷电活动的相关性,雷电活动频发在长期平均水平风速为2~5m/s的情况下;水平风速增大时,雷电活动逐渐减弱;水平风速超过15 m/s后,雷电活动明显减少。该文可为风电场选址与运维提供统一测量手段下的大区域风速和雷电活动相关信息,为风能利用提供保障。

露顶式弧形闸门闸坝一体化静动力学研究

针对现有露顶式弧形闸门静动力学分析存在一定简化的问题,应用ANSYS有限元软件对比分析了闸门单体和闸坝一体化的静动力学特性。以某水电站溢流表孔弧形闸门瞬启工况为例,建立了考虑止水摩阻、支铰体系和预应力锚索的闸坝一体化有限元模型。研究结果发现:在静力学方面,两侧止水对闸门各钢结构构件应力影响不大,最大差值为14.08%;闸坝一体化得出的固定支铰应力分布较闸门单体更为合理;锚块对闸门结构整体位移结果影响较大,闸门单体整体位移<不考虑锚索预应力的闸坝一体化整体位移<考虑锚索预应力的整体位移。在动力学方面,考虑流固耦合效应下止水降低了闸门结构的各阶频率;预应力锚索对闸坝一体化动力特性影响较小。

雷击时金属油罐的损伤与温升特性

雷击时金属油罐的损伤和温升特性是油罐防雷保护研究的关键基础之一。为此,采用模拟雷电流试验方法研究了金属油罐常用材料钢Q235B和铝3003的雷击损伤与温升特性,分析了不同雷电流分量、电流幅值、转移电荷量和作用积分对金属损伤和温升特性的影响。结果表明:不同雷电流分量冲击下金属的损伤特征差异明显;金属损伤面积主要取决于雷电流幅值,损伤深度主要取决于转移电荷量,雷电流的作用积分与雷击损伤的相关性较小;雷击造成的金属温升与转移电荷量近似成线性关系,回击后长持续时间雷电流分量造成的温升最高,幅值400 A的长持续时间雷电流分量作用下,厚度5 mm的钢Q235B金属板背面温升可达330℃,铝3003金属板的背面温升可达500℃,接近油气自燃点;相同转移电荷量的首次短时间回击电流和回击间长持续时间雷电流分量造成的温升相接近,后续短持续时间回击电流分量造成的温升可忽略。

水工弧形闸门流激振动分析

采用模型试验和数值模拟相结合的方法,分析和评价了水工弧形闸门的流激振动.在水力模型试验中,采用自制面压力量测装置,同步测量了各面脉动压力的历时过程,避免了点压力到面压力的转换.同时,将试验得到的脉动压力作为荷载过程,应用AN SY S软件计算了在各种开度下闸门的振动反应过程.结合工程实例分析研究发现弧形闸门在有水和无水时的自振特性不同,流场对闸门自振特性的影响较大,闸门在不同开度下自振频率略有变化.

雷电流作用下金属损伤试验的影响因素

当前国内外缺乏雷电流金属损伤试验影响因素的研究,因而采用试验与理论相结合的方法研究了雷电流金属损伤试验中电极形状、铜丝引线、试验距离对试验结果的影响。研究结果表明:模拟首次短时间回击电流分量、回击间长持续时间雷电流分量和末次回击后的长持续时间雷电流分量下的金属损伤试验中,增大引燃铜丝直径可加大金属损伤深度;增加试验距离会增大模拟雷电流流注发展区域半径,减小电弧单位面积能量,从而使试品损伤面积增大,损伤深度减小;使用尖电极、半椭球电极和半球电极产生的流注初始区域半径和发展区域半径依次减小,使用尖电极造成的试品损伤深度和损伤面积最大,其次为半椭球电极和半球电极;相同电极形状下,减小试验电极直径,试品损伤深度增加,损伤面积减小。

架空输电线路的舞动幅值分析与试验研究

针对河南尖山真型输电线路的导线舞动试验情况,采用悬垂导线单自由度模型分析了导线舞动幅值及其影响因素,以及风速、线路档距和舞动阶次对舞动幅值的影响,并结合真型输电线路的导线舞动试验基地所测数据,验证了导线舞动幅值与风速、线路档距和舞动阶次的关系.结果表明,在起舞风速与发生最大幅值舞动时的风速之间,导线舞动幅值随风速增大而近似呈线性增长,导线舞动幅值与线路档距的平方成正比,与导线舞动阶次的3次方成反比.由真型输电线路的导线舞动观测数据可得：当风速大于且持续大于7m/s时,试验线路可形成稳定的导线舞动;最大舞动幅值出现在连续大风速时,发生最大幅值舞动时的风速为10～13m/s,观测到的导线最大舞动幅值为7.4m.

不同雷电流分量作用下钢合金Q235B的损伤与温升特性

研究工业常用材料钢合金Q235B的雷击损伤和温升特性是油罐等防雷保护的关键基础之一。为此,采用模拟雷电流试验方法研究钢合金Q235B的雷击损伤与温升特性,通过高分辨扫描电子显微镜(SEM)、X射线能量色散分析(EDS)和显微硬度测量仪观测合金遭受雷击后的表面损伤形貌、剖面损伤组织特征、元素含量变化和显微硬度变化,建立雷电流金属温升模型,分析合金温升变化及其与合金微观损伤组织形貌的对应关系。结果表明:幅值为201.2kA的首次短时间回击电流分量作用下合金的损伤面积最大,可达3523.8mm2;转移电荷量为210.1C的末次回击后长持续时间雷电流造成合金的损伤深度最深,为3.0mm;后续短持续时间回击电流分量下合金的损伤深度和温升可忽略不计。电流幅值为404A的末次回击后长持续时间雷电流分量作用下合金剖面在不同温升激励下出现了以马氏体为主相的损伤区、以马氏体与铁素体为主相的过渡区、以铁素体与珠光体为主相的基体的分层结构,损伤区和过渡区的临界形成温度分别为990℃和900℃,损伤区、过渡区和基体的显微硬度分别为450、310和180。

血必净注射液对缺氧/复氧大鼠心肌TLR4--NF-κВ--IL-1β通路的影响

目的:探讨血必净注射液(XBJI)对缺氧/复氧大鼠心肌TLR4--NF-κВ--IL-1β通路的抑制作用。方法:健康雄性SD大鼠36只,体重(280±30)g,随机分为6组(n=6):正常组(N组)、平衡灌注组(BP组)、模型组(M组)、小剂量XBJI组(XBJIL组)、中剂量XBJI组(XBJIM组)、大剂量XBJI组(XBJIH组)。通过langendorff离体心脏灌流装置,建立缺氧/复氧大鼠心肌炎性反应模型。用ELISA方法检测心肌组织中白介素1β(IL-1β)的浓度;Western blot检测心肌组织中核因子-κВp65(NF-κВp65)蛋白、Toll样受体4(TLR4)蛋白的表达;RT-PCR检测心肌组织中NF-κВp65 mRNA及TLR4 mRNA的表达;光镜观察其心肌光学显微结构的改变。结果:与M组比较,XBJIL组、XBJIM组、XBJIH组心肌IL-1β的浓度、NF-κВp65及TLR4蛋白、NF-κВp65及TLR4 mRNA表达量有不同程度的下降,均以XBJIM组下降最为明显(P<0.05,P<0.01);M组心肌结构损伤严重,XBJI处理后上述变化均得到改善,以XBJIM最为明显。结论:不同剂量XBJI可通过抑制TLR4--NF-κВ--IL-1β信号转导通路减轻缺氧/复氧大鼠心肌的炎性反应,以4 ml/100ml的XBJI疗效最佳。

三种冲击电流连续作用下铝3003合金的损伤特性

研究多种冲击电流连续作用下金属的损伤特性是揭示金属遭受雷击时损伤机理的有效手段;通过观测和对比三种冲击电流单独和连续作用下金属的表面损伤形貌、剖面损伤组织特征、元素含量变化和显微硬度变化,分析三种冲击电流单独和连续作用下金属的损伤机理和损伤特性;讨论多种冲击电流连续作用对金属损伤特性的影响;总结多种冲击电流连续作用下金属损伤出现的典型特征。结果表明,电流幅值为404A的矩形波输出同时依次叠加幅值为150kA的30/80μs电流波和幅值为2.0kA的2ms方波的组合电流作用下,3003铝合金的损伤面积为3156.0mm2,损伤深度为4.7mm,氧元素含量增加35.56%,显微硬度值增加至78.5,相比于主导损伤对应的单一冲击电流作用下,金属的损伤面积、损伤深度、损伤区氧元素含量和显微硬度值分别增大了15.5%、42.4%、21.3%和2.7%;多种冲击电流连续作用下,金属损伤出现了深度加深和裂纹加剧的典型特征。

基于SVM的电子分析天平温度漂移补偿方法

电磁力平衡传感器等关键部件的温敏特性是引起电子分析天平温度漂移的主要因素。针对电子分析天平温度漂移问题提出了基于支持向量机的补偿方法。通过分析引起电子分析天平温度漂移误差的原因,将温度敏感部件的温升和电子分析天平的温度漂移数据作为模型输入,运用自适应参数优化方法寻找最优参数,建立电子分析天平温度漂移误差模型并进行温度漂移补偿。通过对量程200 g、分辨力0. 1 mg的电子分析天平进行补偿检验,结果表明全量程内的示值误差绝对值≤0. 3 mg,优于国家标准GB/T 26497—2011《电子天平》规定的I级天平对温度漂移指标的要求。