燃料大幅晃动等几何分析仿真及航天器耦合动力学研究

现代航天器肩负许多周期长且复杂的航天任务,通常需要携带大量的液体燃料.贮箱中液体燃料大幅晃动会严重影响航天器的姿态稳定性和控制精度,是现代航天器耦合动力学建模和精确控制研究的重要问题.本文提出了一种新的液体大幅晃动数值仿真方法,采用等几何分析方法对贮箱内气体和液体整体进行建模和空间离散,采用压力修正的分步法对控制方程进行时间离散,结合水平集方法划分气体和液体区域并且实时追踪液体晃动自由面.提出了一种质量修正方法以消除水平集函数演化产生的液体质量误差.基于燃料大幅晃动等几何分析仿真方法,对携带太阳能帆板的充液航天器进行动力学建模和耦合运动数值仿真.对于太阳能帆板的振动问题则采用Kirchhoff-Love板理论建模和模态分析法数值求解.通过将数值仿真结果与解析解对比,证明了本文给出方法的正确性.本文还对燃料大幅晃动下的航天器刚−液−柔耦合运动进行了数值仿真,发现液体晃动对航天器的姿态变化和结构振动的幅值和频率具有不可忽视的影响.

Hippo信号通道中Lats2基因表达与湖羊肌肉生长发育的关系

[目的]探究Hippo信号通道中Lats2基因与湖羊肌肉生长发育的关联性。[方法]以湖羊作为试验材料,用RT-qPCR技术分析Lats2基因在不同性别、不同生长阶段(2、60、180日龄)、不同肌肉组织(比目鱼肌、背最长肌、腓肠肌和趾长伸肌)的时空表达规律,及其与Lats1、YAP1(Yes相关蛋白1)基因和肌肉生长相关基因在不同生长阶段的相关性。[结果]根据Hippo信号通道中Lats2基因的时空表达规律可以发现:在不同肌肉组织中,Lats2基因在趾长伸肌中相对表达量最高;在不同生长阶段,Lats2基因在60日龄的表达量最高;在不同性别中,Lats2基因的表达表现为公羊高于母羊。相关性分析结果表明:在2日龄肌肉组织中,Lats2基因的表达与MSTN基因间正相关(P<0.05);在60日龄的肌肉组织中,Lats2基因的表达与Lats1基因正相关(P<0.05);在180日龄肌肉组织中,Lats2基因的表达与MyoG基因间极显著正相关(P<0.01),与YAP1基因间显著负相关(P<0.05)。[结论]Hippo信号通道中Lats2基因的表达受不同性别、年龄和肌肉组织的影响,可能通过下调YAP1基因的表达抑制肌肉生长发育,可作为肌肉生长发育调控研究的候选基因。

Smads与Hippo通道中YAP1基因在湖羊肌肉组织中时空表达研究及关联分析

【目的】通过在m RNA表达水平检测TGF-β/smad信号通路基因在湖羊肌肉组织中时空表达,来探究各基因的表达规律及内在联系。【方法】利用荧光定量PCR技术对湖羊Smads基因在出生后不同生长阶段(2日龄,2月龄和6月龄)不同性别的两种不同骨骼肌(腓肠肌、趾长伸肌)的相对表达进行分析,以及对湖羊Smad家族(Smad2、Smad3、Smad4、Smad7)基因、YAP1基因的表达相关性分析。【结果】湖羊肌肉TGF-β/smad信号通路中Smads基因时空表达规律研究发现:Smads在不同肌肉组织的表达分析中,Smads在腓肠肌中的表达高于趾长伸肌,可能与这两种骨骼肌分属不同部位有关;Smads在不同月龄的表达分析中,Smad2、Smad3、Smad4在2日龄的表达量均高于其它月龄,而Smad7在2日龄的表达量低于6月龄,2月龄时表达量最低;在不同性别的表达分析中,Smads在2日龄公羊中的表达量高于母羊,Smad2、Smad4、Smad7在2月龄和6月龄则低于母羊;Smad3在不同生长阶段中公羊表达量高于母羊。湖羊肌肉TGF-β/smad信号通路中Smads、YAP1基因表达相关性研究发现:在2日龄腓肠肌中,Smad2、Smad3、Smad4、Smad7的表达与YAP1相关不显著(P>0.05);在2月龄腓肠肌中,Smad2的表达与YAP1存在显著正相关(P<0.05),Smad3、Smad4、Smad7的表达与YAP1相关不显著(P>0.05);在6月龄腓肠肌中,Smad2、Smad3、Smad4、Smad7的表达与YAP1相关不显著(P>0.05);在腓肠肌的不同生长阶段中,Smad3的表达YAP1存在极显著负相关(P<0.01),Smad2、Smad4、Smad7的表达与YAP1相关不显著(P>0.05)。在2日龄趾长伸肌中,Smad3的表达与YAP1存在极显著正相关(P<0.01),Smad2、Smad4、Smad7的表达与YAP1存在显著正相关(P<0.05);在2月龄趾长伸肌中,Smad2、Smad3、Smad4、Smad7的表达与YAP1相关不显著(P>0.05);在6月龄趾长伸肌中,Smad7与YAP1存在极显著正相关(P<0.01);Smad2、Smad3、Smad4的表达与YAP1相关不显著(P>0.05);在趾长伸肌的不同生长阶段中,Smad2、Smad3、Smad4、Smad7的表达与YAP1存在极显著正相关(P<0.01)。【结论】由此推断不同组织、生长阶段以及性别等因素均可影响Smads在肌肉中的表达;在湖羊这两种不同肌肉组织中,Hippo通道中YAP1基因可通过参与调控TGF-β/smad信号通路而参与肌肉的增殖和分化过程。

LEPR及LEP基因表达量对FecB不同基因型小尾寒羊产羔数的影响

旨在探索瘦素受体(Leptin receptor,LEPR)和瘦素(Leptin,LEP)基因与绵羊产羔数之间的关系。选择2~3岁健康母羊21只,对FecB野生纯合型(++)(9只)及突变纯合型(BB)(12只)小尾寒羊同期发情,通过腹腔镜记录排卵数。使用实时荧光定量PCR技术检测LEPR和LEP基因在卵泡期小尾寒羊11种组织(心、肝、脾、肺、肾、肾上腺、输卵管、子宫体、垂体、下丘脑、卵巢)中的表达以及在卵泡期和黄体期、BB型和++型小尾寒羊下丘脑-垂体-卵巢性腺轴的表达。结果表明,BB型的排卵数(P=0.003 5)和产羔数(P=0.004 0)极显著高于++型。LEPR和LEP在卵泡期各个组织均有表达;其中LEPR基因在卵巢、子宫体、肾上腺组织高表达,LEP基因在下丘脑、垂体、卵巢和肾组织高表达。在卵巢中,卵泡期++型LEPR基因表达量高于黄体期++型,但差异不显著(P>0.05);卵泡期BB型LEPR基因表达量极显著高于卵泡期++型(P=0.007)、黄体期BB型(P=0.003)和黄体期++型(P=0.003)。综上表明,卵泡期LEPR基因高表达与小尾寒羊产羔数增加存在一定程度的正相关,这为小尾寒羊产羔性状选育提高提供了新的线索。

多储液腔航天器刚液耦合动力学与复合控制

采用复合控制方法对充液航天器的姿态和轨道机动进行高精度控制.通过傅里叶-贝塞尔级数展开法,将低重力环境下液体的弯曲自由表面的动态边界条件转化为简单的微分方程,其中耦合液体晃动方程的状态向量由相对势函数的模态坐标和波高的模态坐标组成.通过广义准坐标下的拉格朗日方程得到航天器刚体部分运动和液体燃料晃动的耦合动力学方程,提出了自适应快速终端滑模策略和输入整形技术相结合的复合控制器,并分别用于控制携带有一个燃料腔和四个燃料腔航天器的轨道机动和姿态机动.通过数值模拟来验证控制器的效率和精度.结果表明,对于多储液腔航天器,如果在设计航天器的姿态和轨道控制器时没有充分考虑燃料晃动效应,那么在受控航天器系统中将会出现刚-液-控耦合问题并导致航天器姿态不稳定.而本研究中的复合自适应终端滑模控制器可以实现航天器机动的高精度控制并有效抑制液体燃料晃动.

未成年犯社区矫正制度的完善研究

当前,我国未成年人犯罪率逐年增高,引起了社会广泛的关注。社区矫正是比监禁刑更适合未成年人的改造方式。文章通过对未成年犯和社区矫正含义进行阐述,进而分析未成年犯社区矫正的意义,总结了未成年社区矫正专门立法缺失、缺乏专业未成年犯社区矫正人员、缺乏专门针对未成年犯社区矫正项目的基本现状,提出健全完善相关法律法规以期推动配套制度建设的完善措施。

海门山羊、徐淮山羊两个产羔性状候选基因的遗传多样性及其与繁殖力的关联分析

为海门山羊和徐淮山羊繁殖力标记辅助选择提供依据,以海门山羊(113只)和徐淮山羊(78只)为试验动物,将FSH-β和GDF-9基因第2外显子作为影响山羊产羔性状的候选基因,对其第2外显子进行扩增、测序、序列比对以及PCR-SSCP检测,探讨FSH-β和GDF-9基因第2外显子的遗传特征,寻找与产羔数相关的遗传标记。结果表明:FSH-β基因在海门山羊中有AA、AB、AC和CC 4种基因型,基因型频率分别为0.477 9、0.017 7、0.407 1和0.097 3。FSH-β基因在徐淮山羊中有AA、AB和AC3种基因型,基因型频率分别为0.397 7、0.477 3和0.125 0。GDF-9基因在海门山羊和徐淮山羊中有GG和GH 2种基因型,在海门山羊中基因型频率分别为0.539 8和0.460 2,在徐淮山羊中基因型频率分别为0.784 1和0.215 9。FSH-β基因在海门山羊产羔数中AC基因型最小二乘均值比AA型多0.160只,比AB型多0.250只,比CC型多0.300只,各基因型产羔数无显著差异。GDF-9基因在海门山羊产羔数中GH基因型最小二乘均值比GG型多0.179只,各基因型产羔数无显著差异。试验初步认为FSH-β和GDF-9基因不是影响海门山羊多胎性能的主效基因。

绵羊ADAMTS-1基因遗传变异及其与产羔性状关联的分析

为了研究ADAMTS-1基因的重要功能区与湖羊繁殖性状的关联性,试验采用湖羊作为研究对象,以我国固有品种小尾寒羊、洼地绵羊、阿勒泰羊作为参照群体,拟以ADAMTS-1去解链金属蛋白酶基因作为繁殖性状的候选基因,根据NCBI发表的ADAMTS-1基因序列设计引物,利用PCRSSCP方法检测4种绵羊ADAMTS-1基因第7,8外显子的多态性,分析绵羊ADAMTS-1基因部分重要功能区单核苷酸多态性及遗传变异水平。结果表明:ADAMTS-1第7外显子发现了1处A→G的碱基突变,除小尾寒羊外,其他3种羊的基因型分布均符合Hardy-Weinberg平衡,各基因型频率分布在4种绵羊间的差异均不显著;第8外显子发现了1处T→C的碱基突变,除湖羊外,其他3种绵羊的基因型分布全部符合Hardy-Weinberg平衡;第7外显子的GG基因型在产羔数上比GH基因型高0.094 7;第8外显子的IJ基因型在产羔数上比II基因型高0.053 3,说明GG和IJ基因型对湖羊的产羔性状有一定的影响,但是两个位点的不同基因型在产羔数上差异均未达显著水平(P>0.05)。说明各基因型与产羔性状关联性表现为差异不显著,初步认为ADAMTS-1基因不能作为湖羊高繁殖力的候选基因。

湖羊IGF-Ⅰ和MyoG基因表达的发育性变化及其与屠宰性状的关联分析

以湖羊为研究对象,采用RT-PCR法对IGF-Ⅰ和MyoG在湖羊不同生长阶段背最长肌中的表达丰度及其与屠宰性状的相关性进行研究,以揭示湖羊肌肉生长性状的分子遗传学基础。结果表明:(1)随着年龄的增加,母羊IGF-Ⅰ在背最长肌中的表达趋势,由2日龄开始逐渐升高,并于6月龄达最高点;公羊IGF-Ⅰ在背最长肌中的表达趋势,先升高至1月龄时达一峰值,1~3月龄为一个降低的过程,且于3月龄降至与初生相近水平,此后随着年龄的逐渐增加,于6月龄达最高点。母羊MyoG在背最长肌中的表达趋势,先升高后降低再升高再降低最后再升高,并于6月龄达最高点;公羊MyoG在背最长肌的表达趋势,2日龄至1月龄处于上升过程,1~4月龄为下降过程,4~6月龄又逐渐上升,且于6月龄达最高点。IGF-Ⅰ和MyoG在湖羊各月龄间大多存在显著或极显著差异,公羊和母羊在相同生长阶段IGF-Ⅰ和MyoG的表达大多存在显著或极显著差异。(2)IGF-Ⅰ和MyoG表达呈极显著正相关,IGF-Ⅰ与宰前活重呈极显著正相关,与胴体重呈显著正相关,与净体重呈正相关。这一研究显示,IGF-Ⅰ和MyoG基因存在极显著正相关,受年龄的影响对湖羊早期肌肉生长发育具有重要的促进作用,且在湖羊早期肌肉生长发育过程中可能存在性别特异性。