不同产地淡豆豉多指标成分含量测定的质量和安全性评价

目的对自制和不同产地来源的12个淡豆豉样品进行性状、显色鉴别和多指标成分含量测定,为完善淡豆豉药材质量和安全性评价提供参考。方法根据2020年版《中国药典》淡豆豉项下的性状、显色鉴别方法对淡豆豉进行鉴别,用高效液相色谱法(High Performance Liquid Chromatography,HPLC)和超高效液相色谱-串联质谱法(Ultra Performance Liquid Chromatography Mass Spectrometry,UPLC-MS/MS)测定各样品中大豆苷元、染料木素、γ-氨基丁酸(GABA)、谷氨酸(GLu)和黄曲霉毒素(AFTs)含量。结果12个淡豆豉样品性状均符合药典标准,显色鉴别中9个样品显紫红色反应,3个不符合药典规定。不同产地淡豆豉的大豆苷元、染料木素、GABA和GLu含量差异较大,大豆苷元、染料木素总量依次是安徽3(SSP6)>江西3(SSP3)>自制淡豆豉(SSP0),分别为1.992、1.713 mg/g和1.673 mg/g;GABA含量依次为自制淡豆豉(SSP0)>安徽3(SSP6)>四川(SSP10),分别为7.940、5.336 mg/g和2.145 mg/g,另有4个样品的大豆苷元、染料木素总量不符合药典规定,且它们的GABA含量很低;有6个样品检测出AFTs,其中2个样品超出药典限量标准,分别为安徽1(SSP4)和安徽3(SSP6),SSP4的AFB1、AFB2含量最高分别为6.48,0.63μg/kg。结论各产地淡豆豉品质良莠不齐,存在一定安全隐患。新引入的活性成分GABA和AFTs含量测定可作为淡豆豉质量优劣和安全性评价的指标。

基于水平集带方法的柔顺机构拓扑优化研究

水平集方法在拓扑优化问题中采用隐式函数的零水平集描述结构边界,由于可以方便的表达结构拓扑变化并使结构边界保持清晰和光滑的特性,水平集方法很快成为拓扑优化领域的重要方法之一。但是由于水平集方法在优化过程中存在拓扑变化的不连续性,容易出现数值不稳定、初始设计依赖性等问题。近年来水平集带方法的提出可以有效改善这一现象,成为提升水平集方法拓扑表达能力的重要手段。本文将水平集带引入到参数化水平集拓扑优化方法中,并对其在柔顺机构优化设计问题中的应用开展研究。水平集带方法在水平集函数的零水平集附近引入水平集带区域,采用水平集函数插值可以得到带宽范围内[0,1]区间连续分布的材料密度,并在优化过程中通过逐渐减小水平集带的宽度使带宽范围内的材料密度逐渐收敛至0-1分布。该方法结合了变密度法的优势,使优化过程中材料密度变化保持连续,可以提升参数化水平集方法的稳定性,得到更优的目标函数值,并有效改善水平集方法的初始设计依赖性问题。本文通过多个柔顺机构的拓扑优化算例从不同初始设计、不规则设计域及几何非线性等多方面分析和验证了该方法的有效性,计算结果表明该方法对面向实际工程的复杂设计问题具有较好的适用性。

基于“以赛促教”的“机器人视觉技术及应用”课程改革探索与实践

本文针对“机器人视觉技术及应用”课程教学在教学内容、教学模式、教学考核方式等方面存在的不足,以各类“技能竞赛”及“竞赛项目组”为突破点,以点带面,更新教学内容,改革教学模式,优化考核评价方式,开拓“以赛促教”的新视野、新思路,提出“梯队小组”“认知—实践—认知”等新模式、新方法,让更多的学生享受到技能竞赛的“红利”,为智能制造行业的发展输送更多技术技能人才,助力长沙市、湖南省现代产业体系建设升级发展。

不确定性简谐激励下连续体结构可靠性拓扑优化

针对不确定性简谐激励下连续体结构设计问题,提出了一种有效的考虑载荷振幅和频率不确定性的谐响应可靠性拓扑优化方法。建立了概率可靠性约束下结构体积比最小化的可靠性设计优化模型,其中极限状态函数定义为所关注自由度振幅平方和。利用伴随变量法推导了极限状态函数关于设计变量和随机变量的解析灵敏度列式,采用功能度量法实现结构可靠性分析,并基于移动渐进线方法实现设计变量的更新。最后,通过3个数值算例及蒙特卡罗仿真,验证了所提方法对不确定性简谐激励下连续体结构设计问题的有效性和稳定性,并讨论了简谐激励的振幅大小和频率不确定性、可靠度指标及变异系数对优化结果的影响。

肉桂醛、柠檬醛对烟曲霉色素及关键基因alb1 mRNA表达的影响

研究了肉桂醛、柠檬醛对烟曲霉色素及其关键基因alb1 mRNA表达的影响。结果表明随着肉桂醛、柠檬醛浓度的增加,菌苔逐渐变稀、薄且烟绿色色素逐渐变淡,甚至白化;肉桂醛、柠檬醛对alb1基因mRNA表达有明显抑制作用,随着药物浓度的降低这种抑制作用亦相应呈现不同程度的减弱,肉桂醛、柠檬醛可能通过抑制alb1 mRNA的表达导致烟曲霉缺失烟绿色色素。

静动态多目标下的连续体结构拓扑优化

为实现静动态多目标下的拓扑优化结构设计,以静态柔顺度或节点位移最小化和动态特征值最大化加权函数为目标,提出并建立静动态多目标连续体结构拓扑优化模型。单元形函数插值作用下的节点独立变量场具有零阶连续性,在连续体结构拓扑描述一定程度上避免棋盘格现象。变量独立性在单元刚度阵、单元质量阵和单元体积的建模中更具有灵活性。规一化目标函数避免不同性质目标函数的量级差异。基于过滤法进一步改善目标函数的光滑性,克服了连续体拓扑优化中常见数值不稳定性问题。数值算例结果表明,模型和方法在静动态多目标下连续体结构拓扑优化设计中的可行性和有效性。

基于拓扑优化方法的牵引车车架优化设计

建立了牵引车车架的有限元模型并进行了多工况静力学分析,基于OptiStruct软件,对多工况拓扑优化常见问题提出了工程实用的解决方法,实现了牵引车车架结构优化设计。通过优化前后计算结果的对比分析,说明基于变密度法的拓扑优化技术能有效进行牵引车车架优化设计,避免结构设计的盲目性,优化结果为同类产品结构设计提供了参考。

某重型货车车架结构强度分析与改进

以某重型货车车架为研究对象,建立了车架组合结构的有限元模型,计算得到了多工况下的车架结构应力分布,并通过试验验证了模型的合理性。在此基础上,分析了车架结构失效原因并提出了多种结构改进方案。对改进的结构设计方案进行强度分析后,确定了其中的最佳设计方案。

基于多相材料的稳态热传导结构轻量化设计

在多相材料的结构拓扑优化问题中,通常给定各相材料体积约束或材料总重量约束作为材料的控制用量.在结构轻量化设计的实际工程背景下,以结构总重量最小化为目标的优化模型具有明确的工程意义.针对含多相材料的稳态传热结构拓扑优化问题,提出了以结构总重量最小化为目标和给定热柔顺度为约束的多工况连续体结构拓扑优化建模方法.遵循独立连续映射建模方式,采用两类独立拓扑变量分别表征单元热传导矩阵和单元重量状态.推导了热柔顺度和总重量对设计变量的敏度,基于一阶和二阶泰勒展开得到各自的近似表达式.通过求解偏微分方程,实现了约束函数一次项过滤,消除了棋盘格现象和网格依赖性问题,并保证了约束方程在过滤后严格成立.建立的近似优化模型具有二次函数形式的目标函数和一次函数形式的约束函数.基于对偶序列二次规划方法对优化模型进行求解直至收敛.通过四个三维结构数值算例分析对比了热柔顺度约束限值、不同材料混合及多工况、多约束条件对优化结果的影响.数值算例结果表明,本文提出的优化方法在基于多相材料的多工况稳态热传导结构轻量化设计中具有可行性和有效性.

连续体拓扑优化中的过滤算法研究

总结分析了拓扑优化中几种克服数值不稳定性现象的方法及其在应用效果、易实施性等方面的特点,提出一个新的过滤模板,其可根据过滤半径过滤指数进行适当调整。通过短悬臂梁位移约束下的拓扑优化设计算例研究了不同过滤对象、过滤半径、过滤指数和应用策略对拓扑优化结果的影响,计算结果表明该模板能有效消除拓扑优化中的数值不稳定现象。

考虑密度梯度的敏度过滤方法

敏度过滤是变密度拓扑优化方法中消除数值不稳定性问题最普遍的方法之一,但易引起模糊边界的优化结果.为了抑制灰度单元,提出一种简易的考虑密度梯度的敏度过滤方法.在原有敏度过滤中增加密度梯度权函数项,使得当密度梯度大于设定阈值时权函数取值较小,修正了敏度过滤中的距离权函数值,可自动判别并弱化了优化边界的过滤平均效果;将该方法与固体各向同性惩罚微结构模型结合,根据不同拓扑优化问题类型,基于优化准则或移动近似算法优化求解.采用经典算例对文中方法的优化效果进行考察,结果表明,该方法的拓扑优化结果无棋盘格现象和网格依赖性,具有清晰的优化边界,优化效率高且易于实施.

齿轮啮合力仿真计算的参数选取研究

该文通过建立某传动系统的三维实体模型 ,以Hertz弹性撞击理论为基础 ,合理地定义了齿轮激振力的参数 ,利用多体动力学仿真软件ADAMS进行了齿轮啮合力仿真计算 ,并给出某一特定传动条件下的齿轮激振力的计算结果。结果表明 ,该文提出的齿轮激励力仿真计算时参数选取是合理的。

抑制灰度单元的改进优化准则法

为了抑制连续体结构拓扑优化结果中的灰度单元,提出2种改进的启发式优化准则法.该方法与固体各向同性惩罚微结构(SIMP)材料描述方式相结合,利用光滑的Heaviside函数使灰度单元趋于0或1两极分化;在每一轮优化迭代中能自然满足体积约束函数,不仅能有效地抑制灰度单元的数量,而且提高了优化求解的效率.最后通过二维经典拓扑优化算例验证了文中方法的正确性.

基于Schmidt-Neuper算法塔筒螺栓疲劳强度研究

为实现某大型水平轴风力机塔筒法兰螺栓的抗疲劳设计,提出基于Schmidt-Neuper模型的疲劳强度校核方法。由单扇面法兰系统刚度分配比例,建立螺栓内力与外界拉力的非线性关系。通过载荷线性插值得到螺栓时序应力,由雨流计数和累积损伤计算得到整圈螺栓疲劳累积损伤分布,并进一步找到最大累计损伤位置。在此基础上,计算并分析螺栓预紧力、螺栓数量与法兰厚度对最大累计损伤的影响。结果表明,所提出的方法和流程在塔筒螺栓疲劳强度分析与校核上具有可行性和有效性。

组合近似方法在结构优化中的应用

针对结构优化中结构分析计算量大的问题,基于组合近似重分析方法,提出了自适应近似重分析策略,即在满足指定近似精度时采用近似重分析,否则采用完全重分析。通过拓扑优化和形状优化算例,对自适应近似重分析和完全重分析优化结果进行了比较,结果表明,该策略在连续体拓扑优化和形状优化中具有可行性和通用性。

基于拓扑优化和形状优化方法的主轴承盖结构设计

提出基于拓扑优化和形状优化的主轴承盖结构设计方法。在拓扑优化建模中,提出基于RAMP插值函数的ICM拓扑优化方法。在形状优化建模中,提出基于近似-差分敏度分析方法的形状优化方法。拓扑优化和形状优化模型以结构响应量为约束,体积最小化为目标,保证不同层次优化模型的承接性。针对某内燃机主轴承盖进行优化设计,优化结构分析结果表明,优化后的主轴承盖在满足结构刚度和强度条件下实现了结构体积最小化。证明提出的方法在主轴承盖结构设计中可行且有效。

稳态热传导下的连续体结构拓扑优化

在稳态热传导连续体拓扑优化中,提出单元总热能、节点温度、区域内节点温度平方和三类不同性能指标,推导三类指标的伴随法敏度分析公式。基于独立连续映射法建立以三类指标为约束的体积最小化模型,应用过滤技术克服拓扑优化的数值不稳定性问题,实现了稳态热传导下的连续体拓扑优化设计。通过数值算例对优化结果进行讨论,其结果验证了方法和模型的可行性和有效性。

大型水平轴风力机塔筒门洞的强度研究

为了实现某大型水平轴风力机塔筒底部门洞的抗极限与疲劳强度设计,基于热点应力法,建立塔筒门洞的有限元模型,并应用疲劳分析软件,分析计算得到门洞焊趾处的极限与疲劳强度。在此基础上,考察门洞结构参数如门框宽度、门框长度、塔筒壁厚对焊趾疲劳损伤的影响,并给出相应的结构优化方案。结果表明,所提出的方法在大型水平轴风力机塔筒门洞设计上具有可行性和有效性。

谐响应下的连续体拓扑优化

用独立连续映射法建立了以关心自由度振幅平方和为约束、体积最小化为目标的连续体结构拓扑优化模型。采用伴随法求解得到关心自由度振幅平方和指标的敏度分析公式,并应用一阶泰勒展开对该指标进行显式表达。用数字图像过滤技术抑制棋盘格现象和消除网格依赖性问题。通过数值算例对不同激振频率、不同结构阻尼谐响应下的拓扑优化结果进行分析讨论。结果表明,独立连续映射法在处理谐响应下的拓扑优化问题上具有可行性和有效性。

大型水平轴风力机塔筒涡激振动焊缝疲劳分析

为了实现大型水平轴风力机塔筒在涡激振动下的抗疲劳设计,提出综合GL 2010认证规范、德国标准等的校核方法。分析对比有限元法和GH Bladed软件下的塔筒动态固有特性结果。基于DIN 4133标准,分析得到涡激振动下的塔筒截面惯性力和附加弯矩。采用工程算法计算得到塔筒截面应力变程,推导涡激振动引起的疲劳损伤表达式。以某2.0 MW水平轴风力机塔筒为对象,计算不同方案下的疲劳损伤值,分析沿塔筒高度方向的损伤分布规律。为风力机塔筒涡激振动引发的疲劳损伤分析提供实用分析方法。