提升杂环芳纶复合性能的研究进展

杂环芳纶是指主链中含有芳杂环(通常为苯并咪唑)的一类对位芳纶,其具有轻质、高强高模、高耐热、耐溶剂等优异性能。相比典型的芳纶Ⅱ纤维,杂环芳纶具有更加优异的力学性能,目前在我国的航空航天和防弹防护等领域得到了实际的应用。然而,与其他有机纤维类似,杂环芳纶由于表面惰性,其与树脂的复合性能相对较低,限制了其在先进复合材料领域的应用。本文从杂环芳纶表面改性和结构设计两方面出发,总结近年来提高杂环芳纶复合性能的设计思路、技术手段和研究成果,展望其在先进复合材料应用领域的发展趋势,为有机纤维的界面设计及改善界面粘接性提供帮助和参考。

基于分子链演化的NEPE推进剂基体超弹本构模型

为了揭示硝酸酯增塑聚醚(NEPE)推进剂基体内高分子链结构演化与超弹性力学行为间的构效关系,采用多尺度方法,对复杂变形状态下NEPE推进剂基体内的高分子链演化过程及其表征模型进行了研究。首先,在基体黏合剂、固化剂和增塑剂等组分微观模型的基础上,通过对基体体系的分子动力学模拟,发展了描述复杂变形状态下交联链和自由链构形演化的动力学模型。随后,基于统计力学理论对系统自由能中交联链和自由链演化的贡献进行了定量表征,并建立了考虑高分子链交联、缠结效应的超弹本构模型。最后,结合NEPE推进剂基体胶片准静态拉伸实验数据对本构模型进行了验证。结果表明,相较于经典Arruda-Boyce超弹本构模型,基于物理机制的本构模型中本构参数具有真实的物理意义,可以通过物化实验进行参数标定,能较好地预测复杂变形状态下的基体超弹性行为,从而为推进剂基体力学性能的调控和组分优化提供模型支持。

NEPE推进剂固化降温过程残余应力应变分析

为研究硝酸酯增塑聚醚(NEPE)推进剂药柱固化与降温过程中残余应力/应变的形成机制,基于ABAQUS有限元软件对推进剂在固化与降温过程中的温度场、固化度场和应力/应变场进行数值分析。结果表明,NEPE推进剂药柱在50℃高温固化过程中,药柱内部存在温度梯度与固化速率梯度,药柱截面中心位置温度与固化速率较高,但在固化完成时内部固化度趋于一致,药柱内部的温差不会影响药柱最终的残余应力和残余应变;NEPE推进剂药柱在固化与降温2个阶段中,总残余应力/应变基本符合应力/应变叠加原理,药柱的残余应力/应变主要由固化收缩应力/应变与降温过程产生热应力/应变构成,总残余应力在这两阶段占比分别约为20%与80%,总残余应变占比分别约为30%与70%;本方法获得的残余应力/应变与传统采用温度折算方法计算结果分布趋势基本一致,但计算结果整体偏小。

考虑NEPE推进剂力学性能拉压不对称性的装药结构完整性分析

为研究NEPE推进剂拉压不对称性对其装药结构完整性的影响,构建了考虑拉压不对称性的推进剂含损伤非线性本构模型,提出一种考虑拉压不对称性的装药结构完整性评估方法,并对轴向和横向联合过载作用下NEPE推进剂药柱进行了结构完整性分析。结果表明:在轴向和横向联合过载作用下,NEPE推进剂药柱处于拉压共存状态,且药柱的拉伸和压缩区域与推进剂本构模型无关;推进剂的拉压不对称性对其力学响应有一定的影响,考虑拉压不对称性的最大等效应变为1.54,介于分别由拉伸本构计算得到的应变0.193和压缩本构计算得到的应变0.100之间。考虑拉压不对称性的安全系数为5.68,大于未考虑时的安全系数1.73和4.98,传统的结构完整性评估方法较为保守。

改进YOLOv5的小目标多类别农田害虫检测算法研究

针对农田害虫图像中感兴趣目标特征不明显、小目标居多导致的目标检测精度较低的问题,提出一种基于YOLOv5改进的小目标多类别农田害虫目标检测算法。首先,在主干网络最后两个C3卷积块特征融合部分引入Swin Transformer窗口注意力网络结构,增强小目标的语义信息和全局感知能力;其次,在颈部网络的C3卷积块后添加通道注意力机制和空间注意力机制的可学习自适应权重,使网络能够关注到图像中关于小目标的特征信息;最后,由于YOLOv5自身的交并比函数存在收敛速度较慢且精确率较低的问题,引入SIOU函数作为新的边界框回归损失函数,提高检测的收敛速度和精确度。将所提出的算法在包含28类农田害虫公开数据集上进行试验,结果表明,改进后的算法在农田害虫图像数据集上的准确率、召回率和平均准确率分别达到85.9%、76.4%、79.4%,相比于YOLOv5分别提升2.5%、11.3%、4.7%。

GPR30对大鼠椎间盘退行性病变的作用及其机制研究

目的探讨G蛋白偶联受体30(GPR30)通过Nrf2/ARE信号通路抑制白细胞介素1β(IL-1β)诱导的大鼠椎间盘髓核细胞的凋亡、炎症反应和氧化应激。方法使用IL-1β处理大鼠椎间盘髓核细胞复制体外椎间盘退变模型,将椎间盘髓核细胞分为空白对照(Control)组、IL-1β组、IL-1β+过表达GPR30阴性对照质粒(oe-NC)组、IL-1β+过表达GPR30质粒(oe-GPR30)组、IL-1β+oe-GPR30+干扰Nrf2表达阴性对照质粒(si-NC)组、IL-1β+oe-GPR30+干扰Nrf2表达质粒(si-Nrf2)组,IL-1β的处理浓度为10 ng/mL。实时荧光定量聚合酶链反应检测GPR30 mRNA表达;Western boltting检测GPR30、抗重组与合成蛋白(Nrf2)和抗醌NADH脱氢酶(NQO1)和抗血红素加氧酶1(HO-1)蛋白表达;流式细胞术检测细胞凋亡情况;酶联免疫吸附试验检测肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和IL-6水平;使用ELISA法检测活性氧(ROS)、分光光度法检测超氧化物歧化酶(SOD)水平,比色法检测丙二醛(MDA)水平。结果IL-1β组髓核细胞GRP30 mRNA、蛋白相对表达量较Control组降低(P<0.05),IL-1β+oe-GPR30组较IL-1β+oe-NC组升高(P<0.05)。IL-1β组髓核细胞核中Nrf2蛋白相对表达量较Control组升高(P<0.05),IL-1β+oe-GPR30组较IL-1β+oe-NC组升高(P<0.05)。IL-1β组Nrf2、HO-1及NQO1蛋白相对表达量较Control组降低(P<0.05),IL-1β+oe-GPR30组较IL-1β+oe-NC组升高(P<0.05)。IL-1β组髓核细胞Nrf2蛋白相对表达量较Control组降低(P<0.05),IL-1β+oe-GPR30组较IL-1β+oe-NC组升高(P<0.05),IL-1β+oe-GPR30+si-Nrf2组较IL-1β+oe-GPR30+si-NC组降低(P<0.05)。IL-1β组髓核细胞凋亡率较Control组升高(P<0.05),IL-1β+oe-GPR30组较IL-1β+oe-NC组降低(P<0.05),IL-1β+oeGPR30+si-Nrf2组较IL-1β+oe-GPR30+si-NC组升高(P<0.05)。IL-1β组TNF-α、IL-6水平较Control组升高(P<0.05),IL-1β+oe-GPR30组较IL-1β+oe-NC组降低(P<0.05),IL-1β+oe-GPR30+si-Nrf2组较IL-1β+oe-GPR30+si-NC组升高(P<0.05)。IL-1β组ROS、MDA水平较Control组升高(P<0.05),SOD水平较Control组降低(P<0.05),IL-1β+oe-GPR30组ROS、MDA水平较IL-1β+oe-NC组降低,SOD水平较IL-1β+oe-NC组升高(P<0.05),IL-1β+oe-GPR30+si-Nrf2组ROS、MDA水平较IL-1β+oe-GPR30+si-NC组升高,SOD水平较IL-1β+oe-GPR30+si-NC组降低(P<0.05)。结论上调GPR30表达激活Nrf2/ARE信号通路,能抑制IL-1β诱导的髓核细胞凋亡、炎症和氧化应激反应。

铁路建设项目绩效评价指标体系研究

为助推铁路建设项目绩效评价工作的持续开展,及时总结建设项目的得失,进一步改善项目管理,全面提升项目质量和资金使用效率,在参考和借鉴现有理论研究成果以及国内外实践经验的基础上,根据铁路建设项目的个性化特点,设计和开发其绩效评价指标体系。在此基础上,根据改进的层次分析法、加权平均法以及比较调整法,确定每一级指标的权重和分值,进而形成每个项目的评分值。分别以在建项目和完工项目为例,验证指标体系在实际应用中的合理性。研究结果表明:铁路建设项目的绩效主要体现在设计施工、竣工验收和运营维护3个阶段,相应地绩效评价应反映这3个阶段的主要特征;铁路建设项目绩效评价体系由3级指标组成,1级指标包括项目相关性、项目效率、项目效果、项目可持续性以及项目影响力,在此基础上再层层分解,形成2级指标和3级指标。1级指标具有建设项目普适性特征,2级指标和3级指标具有铁路建设项目个性化特征。通过2个具体项目案例的验证,说明评价指标体系适用于在建项目和完工项目的绩效评价,对提高铁路建设项目的实施效果与影响力具有积极的促进作用,因而具有潜在的推广应用价值。

20世纪70—90年代美国环境管制的路径转向及其深层背景分析

20世纪70—90年代,美国的环境管制路径逐步由命令-控制型演变成市场调节型,即将经济刺激和市场调节手段引入环境治理之中。命令-控制型环境管制以20世纪70年代通过的大量环境管制法案和新成立的环境管制机构为典型代表,对医治环境污染取得了一定成效,但亦因自身的严重弊端而亟需变革。大量原始官方文献显示市场调节型环境管制的酝酿萌生与对命令-控制型环境管制的反思桴鼓相应,经历了漫长复杂的生长培育机制,期间里根的新保守主义改革提供了强有力的刺激,最终因自身的诸多优势而成为美国环境管制的主要手段。美国环境管制路径的转向源于当时美国社会的特定情势,作为美国社会治理转向的有机组成部分,是对里根执政的核心理念的强力因应。

微阴极电弧推力器导电薄膜状态实验研究

为填补微阴极电弧推力器(Micro Cathode Arc Thruster,μCAT)导电薄膜状态有效评估手段的缺失,深入研究导电薄膜退化规律,本文基于四探针电阻率测试理论和尺寸效应拟合模型,建立了μCAT推力器导电薄膜状态表征方法,运用该方法探究了不同放电次数下样机薄膜参数的变化规律。研究表明随着放电次数的增加,薄膜电阻率上升,薄膜特征厚度减小,受二者变化的影响,薄膜电阻呈现指数上升趋势,其中厚度变化的影响大于电阻率的影响。对于金属Ti薄膜,块状电阻区和尺寸效应区的分界线在2μm左右,厚度大于5μm时推力器会由于短路失效,厚度处于0.012~2μm时为推力器的稳定放电区,这一区域处于尺寸效应区且电阻持续上升,当厚度小于0.012μm时薄膜电阻超过1000Ω并急剧上升直至推力器断路失效。导电薄膜状态评估方法是将实验测量数据和理论模型相结合计算得到导电薄膜的状态参数,通过实验验证了其有效性,可以为未来通过导电薄膜状态表征来评估μCAT寿命提供技术支持。

CD44通过影响猪流行性腹泻病毒复制调节钠氢交换体3活性

本研究旨在研究CD44(cluster of differentiation 44)对感染猪流行性腹泻病毒(porcine epidemic diarrhea virus, PEDV)的猪小肠上皮细胞(IPEC-J2)中钠氢交换体3(NHE3)表达及膜转移的影响。以IPEC-J2为细胞模型,采用RT-qPCR和Western blot检测感染PEDV后不同时间点IPEC-J2细胞中NHE3和PEDV N表达量变化;转染质粒调控IPEC-J2中CD44表达后,采用TCID50和Western blot检测PEDV感染后不同时间点PEDV复制水平和NHE3蛋白表达变化,采用火焰原子吸收法检测IPEC-J2细胞内外Na^(+)浓度变化。转录组数据和细胞试验结果显示,与对照组相比,PEDV感染后IPEC-J2细胞中CD44蛋白表达水平和mRNA表达量均呈上调趋势,24~48 h内上升显著(P<0.05),而PEDV N蛋白表达水平在12~48 h内则呈显著下降趋势(P<0.05)。此外,CD44重组质粒转染试验结果显示,与PEDV感染组相比,过表达CD44后感染PEDV组细胞中病毒滴度和PEDV N蛋白表达水平显著降低(P<0.05),而干扰CD44后感染PEDV组细胞中病毒滴度和PEDV N蛋白表达水平则显著上升(P<0.05)。以上结果表明,高表达CD44具有抑制PEDV复制的作用,干扰CD44后PEDV复制增多。同时,为研究PEDV感染情况下,CD44是否参与了IPEC-J2细胞中NHE3表达的调节,采用Western blot和火焰原子吸收法检测了调节CD44后膜NHE3蛋白的表达水平和细胞内外Na^(+)浓度。结果表明,过表达CD44显著促进了膜NHE3蛋白的表达和活性(P<0.05),细胞内外Na^(+)浓度逐渐恢复正常水平。相反,干扰CD44显著降低了膜NHE3蛋白的表达和活性(P<0.05),细胞内外Na^(+)浓度呈现失衡状态。结果提示,CD44可能是缓解PEDV引发仔猪腹泻的潜在治疗靶点,它通过抑制IPEC-J2细胞中PEDV的复制来增加转移至质膜上的NHE3数量,从而维持细胞内外Na^(+)运转平衡。

美国环境管制中经济分析工具的政治化:以成本-效益分析的运用及其争论为中心

20世纪70年代后期,美国环境管制中市场调节模式逐步兴起,以弥补传统命令—控制型环境管制的弊端。市场调节型的具体环境政策形式多样,千差万别,但背后都潜藏着成本—效益分析这一基本内核。成本—效益分析在嵌入环境管制的历史中,彼此相互促进,协同演化,已发展出一套成熟的理论体系和方法。不过,与生俱来的不确定性和主观预设使其存在理论逻辑难以完全自洽,科学计算中工具理性与价值理性失序,个体生命的货币价值与伦理价值的冲突等缺陷。它们诱发了环境政策领域围绕成本—效益分析的大量持久而又激烈的争论,其背后是市场手段与政治调控的缠绕交织。理论上的争论映射到美国环境管制的微观历史中,特别是布什政府有关臭氧标准和颗粒物标准的修改,呈现了以数据分析为中介关联的政治力量和经济势力的博弈,全面展示了经济分析工具的政治化,同时揭示了环境政治的深刻经济根源。二者在理论与实践中的博弈反衬出环境治理的复杂性和艰巨性。对此予以准确把握,可以更新我们对环境问题及其治理的认知。

由盛转衰:早期厦门电影放映业考察(1905—1938)

1905年底,电影传入厦门。从最初临时随机的流动放映,到相对固定的茶园、教会放映,直至20世纪30年代初,十余家专业影院在鹭岛同台竞技。概观这些影院,大致形成了梯度化的营业格局和多元化的经营方式,这促成了厦门早期电影放映业在20世纪30年代进入兴盛之期。然而,受经济危机、社会失序、捐税繁重及抗战爆发等多重因素影响,早期厦门的电影放映业在短短几年内迅速凋敝。通过对此由盛转衰的过程梳理及原因探察,可以发现早期厦门电影放映业的复杂性与特殊性,这亦成为管窥民国时期厦门历史发展的一个不可忽视的窗口。

清胰汤辅治重症急性胰腺炎伴肠功能衰竭临床观察

目的:观察清胰汤辅治重症急性胰腺炎伴肠功能衰竭的效果。方法:90例按随机数字表法分为对照组和治疗组各45例。两组均用常规对症治疗和丙氨酰谷氨酰胺注射液,治疗组加用清胰汤治疗。结果:总有效率治疗组高于对照组(P<0.05)。治疗组体温恢复正常时间、首次排便时间、腹胀缓解时间、腹痛缓解时间、肠道功能恢复时间短于对照组(P<0.05)。治疗期间两组均未发生明显药物不良反应。治疗1周后两组中医症状积分、血清血淀粉酶(AMS)、脂肪酶(LPS)、二胺氧化酶(DAO)、D-乳酸、白细胞介素1β(IL-1β)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、单核细胞趋化因子蛋白-1(MCP-1)、血浆内毒素(ET)及尿乳果糖/甘露醇(L/M)水平均低于治疗前,且治疗组低于对照组(P<0.05)。治疗1周后两组胰腺血容量(BV)、血流量(BF)均高于治疗前,且治疗组高于对照组(P<0.05)。结论:清胰汤辅治重症急性胰腺炎伴肠功能衰竭可提高疗效,且安全性良好。

就业专项资金审计的现实困境与纾解

作为国家促进就业在财政预算内安排的专项资金,就业专项资金一般要用在职业介绍与培训、创业培训以及职业技能鉴定等领域,资金来源涉及中央财政专项转移支付和各省市(州)县(区)财政预算安排的就业专项资金和利息收入,以及社会各界出于公益性思考而进行的捐赠和资助等。因此,有必要对这类资金开展审计工作,以确保资金能够使用到位,在促进失业人员再就业和经济社会发展的同时,让其为社会稳定和谐发挥关键作用。

微阴极电弧推力器羽流探针诊断研究

微阴极电弧推力器(micro-cathode arc thruster,μCAT)具备功率低和结构简单的特点,能够满足微纳卫星的任务需求,具有良好的发展前景。μCAT羽流的诊断可以揭示推力器的加速机理,对提高其性能具有重要意义。利用朗缪尔三探针对μCAT羽流进行诊断,得到了μCAT羽流不同位置的电子温度、电子密度和离子速度等羽流特性,研究了外加磁场、充电时间和阴极材料对羽流特性的影响。研究结果表明,μCAT放电初期产生的等离子体电子温度较高,密度较大;随着等离子体向下游运动,电子温度和电子密度降低,离子速度增大;外加磁场的磁感应强度越强,电子温度和离子速度越高,电子密度有所降低;磁场位置适当向推力器下游平移,能够有效提高推力器中轴线的电子密度;μCAT充电时间越长,电子温度、电子密度和离子速度越大;相比于CuW和AgW阴极,Ti阴极羽流的电子温度更高,电子密度更低。

基于哈里斯鹰算法的两级冷链配送路径优化

农产品供应链是农产品流通现代化的重要体现。随着生活水平的提高,人们对生鲜农产品的需求逐渐增加,农产品供应链冷链配送压力不断增大,农产品包装也随之造成严重的环境污染。文章基于对包装二次利用的考虑,以车辆固定成本、车辆运输成本及制冷成本最小为目标,构建考虑客户满意度的两级生鲜农产品冷链车辆路径优化数学模型,融合变邻域搜索机制的离散哈里斯鹰算法对该模型进行求解,使用迭代贪心算法和随机方法生成初始解,然后使用设计的搜索算子寻优。通过仿真实验对提出算法与其他算法和数字优化技术(CPLEX)进行对比,验证了文章提出的改进哈里斯算法可行性、高效性及稳定性,对城市限行下农产品冷链配送路径优化问题研究具有一定的意义。

可控温电热塞辅助压燃甲醇发动机燃烧和排放研究

为探明电热塞温度对甲醇发动机性能的影响,在一台压燃式甲醇发动机上,保持发动机转速不变,研究了不同负荷工况下电热塞温度对M100甲醇发动机燃烧及排放性能的影响规律。结果表明:随着电热塞温度升高,缸压及放热率峰值逐渐增大、燃烧始点前移、压力升高率上升、油耗降低、有效热效率升高。但在不同负荷工况下电热塞温度变化对燃烧及油耗的改善效果不同,20%负荷下效果最佳,随负荷增加,改善效果逐渐减弱。排放特性方面,随电热塞温度升高,NMHC排放减少,NO_(x)排放逐渐增多;在20%和50%负荷时CO和Soot排放呈下降趋势,最大降幅分别为22.92%和70%,80%负荷时略有增多;未燃甲醇及甲醛等非常规排放物均呈下降趋势,最大降幅分别可达47.64%和32.87%。

基于动态湿度传感的穿戴式呼吸功能检测系统:肺功能测量原理与实验对照

传统的肺功能检测仪是基于测量呼气和吸气期间的气流和压力变化来评估受测者的呼吸功能.这些技术主要基于机械式压差传感器或涡轮传感器,通过测量受测者口腔吹气和吸气的能力来评估其肺功能.其所测得的肺功能参数包括峰值呼气流量(peak expiratory flow,PEF)和用力肺活量(forced vital capacity,FVC)等.本文报道了基于动态湿度传感技术发展而来的穿戴式呼吸功能检测系统(穿戴式呼吸波谱仪).基于湿度传感器的特点,对呼吸检测原理与设备的定量设计与模拟潮气实验进行了全面的探索.根据达西定律,通过穿戴式呼吸波谱仪的气体流量与其内外压差成正比关系,该系统符合压差式传感原理.以此为基础,根据其结构特点,建立PEF和FVC与传感器电信号变化的定量关系.实验结果验证了波谱仪内相对湿度的最大变化率与PEF呈线性正相关的关系.波谱仪的模拟潮气实验结果表明,测试范围为180—840 L/min条件下,PEF的示值误差小于10%,相邻测试误差小于5%,频率响应测试误差小于12%,符合呼气峰值流量计行业标准的要求.此外,将传统便携式肺功能检测仪作为对照,进行不同PEF(300—720 L/min)和FVC(3—6 L)条件下的模拟潮气实验.结果表明,波谱仪所测PEF和FVC的平均示值误差分别约为0.35%和0.23%,均远远小于便携式肺功能检测仪,充分验证了该系统对肺功能实时评估的准确性和可靠性.更重要的是,在模拟自由呼吸条件(PEF为12—24 L/min,FVC为0.5—0.7 L)下,波谱仪的电信号变化与自由呼吸体积仍呈线性关系.因此,穿戴式呼吸波谱仪可对人体自然、微弱的鼻呼吸,进行自由、动态、定量的长期监测.所测量人们的自由呼吸波谱在人体肺功能实时监测以及呼吸系统疾病远程监测方面,具有巨大的应用潜力.