声学黑洞能量汇聚效应及阻尼耗能机理研究

建立了内嵌单个声学黑洞板结构与阻尼的有限元模型,通过功率流和波数域法分析了板内弯曲波的全频带能量分布特性,并进一步研究了板内嵌有声学黑洞阵列结构的能量汇聚效应,探究了不同激励频率下声学黑洞阵列与阻尼的耦合作用机理。结果表明,相比于普通薄板,带有阻尼的声学黑洞阵列结构能够显著改善结构振动及向外的辐射噪声,声辐射降低量最大可以达到10 d B,在结构的减振降噪与轻量化方面具有应用潜力。

超细玻纤环氧复合材料的隔声与隔热性能

以超细玻璃纤维绵和环氧树脂为原料,制备了含量不同的超细玻纤环氧复合材料。由于超细玻璃纤维的引入,对入射声波的散射作用增加,因此该类材料具有较好的声音阻隔性能,同时,由于环氧树脂基复合材料本身较低的导热系数,该类材料同时具有较好的隔热性能。采用阻抗管测试方法、导热系数测定和冲击性测试,对复合材料的隔声隔热及抗冲击性进行了表征,结果表明,引入超细玻纤的环氧树脂复合材料隔声量能达到50dB以上,导热系数降低至0.167W/(m·K),具有良好的隔声隔热性能。

板结构中声学黑洞参数优化及其阵列的能量汇集效应分析

声学黑洞结构是一种可实现板内弯曲波操控和振动能量汇聚的新结构,在振动和噪声控制领域具有应用前景,因此对内嵌于板结构的二维声学黑洞及其阵列的动力学特性和设计方法进行研究十分必要。首先给出描述声学黑洞汇集效果的定量参数,然后通过正交试验得出内嵌于板结构的单二维声学黑洞几何参数在一定范围内的最优值;最后,基于这些参数设计声学黑洞并组成包含两声学黑洞的阵列,在频域内研究板结构具有不同排布方式声学黑洞阵列时的能量汇集效应。结果表明,在一定频带范围内两个声学黑洞组成的阵列的能量汇聚效应比单声学黑洞更为明显,且横向排列的声学黑洞阵列结构具有更好的能量汇聚效果。对于声学黑洞阵列和阻尼减振的设计具有一定参考价值。

通用型植物GFP标签蛋白表达载体的构建和蛋白质的细胞内定位研究

目的构建通用型植物GFP标签蛋白表达载体,研究蛋白质的细胞内定位对蛋白质组学和代谢组学等研究的意义。方法构建2种GFP标签蛋白质表达载体,分别在GFP的N和C端预留克隆位点,以克隆目的基因。利用该基因克隆载体,分别克隆内切酶Fok I的切割结构域与MS2噬菌体外壳蛋白MCP的串联蛋白(Fok I:MCP:Fok I,FMF)至GFP的N和C端,得到FMF与GFP的融合蛋白GFP:FMF和FMF:GFP,其中FMF的N端带有细胞核定位信号。利用农杆菌介导植物瞬时表达侵染本氏烟草和洋葱表皮细胞,观察GFP荧光表达情况。结果成功构建了2种融合了目的基因和GFP的表达载体p ER35GFP-FMF和p ER35FMF-GFP。激光共聚焦结果显示侵染了只含GFP载体的农杆菌的烟草细胞,可在细胞核和细胞质中检测到GFP的绿色荧光,而侵染了含核定位信号FMF:GFP和GFP:FMF 2种融合蛋白载体的农杆菌的烟草细胞,只在细胞核中观察到绿色荧光。结论该载体系统可运用于研究蛋白质在植物细胞中的亚细胞定位,具有克隆简单、高效和通用性的特点。

利用正向重复片段的GUS报告基因检测DNA双链断裂引起的基因重组研究

本研究建立了一种方便快捷地检测DNA双链断裂引起的基因重组的方法。传统的检测DNA双链断裂的方法较为复杂、繁琐。因此,构建简单、快速的此类检测技术是非常必要的。本研究构建了利用正向重复片段的GUS基因载体以及引导RNA和噬菌体MS2外壳蛋白偶联限制性核酸内切酶的基因组编辑系统,在GUS基因内部DNA重复区切割DNA,导致双链断裂(double-strand breaks,DSBs),DSB经同源序列引导修复(homology-directed repair,HDR)途径,引起GUS基因重组,恢复其功能。此方法可以经过GUS染色后快速、直观地检测位点特异的DSB。通过GUS与其底物的反应,以达到半定量、直观快速检测DSB的目的。

内嵌异质声学黑洞阵列板结构的阻尼演化机制研究

声学黑洞是一种有效的被动减振结构.这种结构的特点在于可以俘获结构中的弯曲波形成高能量密度区域,从而通过附加阻尼材料来实现高效率的振动能量耗散.基于这种声学黑洞效应,本文通过有限元仿真与实验探究了单个声学黑洞与声学黑洞阵列的动力学性能.研究发现,声学黑洞阵列可以有效地提高整体板结构的模态密度和模态损耗因子,从而在较宽的频率范围下实现更好的减振性能.为了进一步揭示声学黑洞结构的阻尼损耗机理,建立了声学黑洞与阻尼材料的耦合模型并进行了参数化讨论.结果表明,系统的模态损耗因子不仅与阻尼材料的性能有关,而且还取决于阻尼材料所覆盖的结构模态动能的大小.同时,模态密度则由结构的几何尺寸决定.此外,本文对声学黑洞阵列中不同单元的作用也进行了探讨,并分析了不同类型声学黑洞阵列结构的动力学性能.结果表明,异质声学黑洞阵列比传统的均匀阵列在宽频范围内具有更稳定的动力学性能.这些研究有利于声学黑洞阵列在减振降噪方面的实际工程应用.

植物中指导RNA偶联转录调控因子抑制基因表达研究

本研究建立了一种简单、精确和高效的新型抑制植物基因表达的技术体系。将绿色荧光蛋白(green fluorescent protein,GFP)、指导RNA(guide RNA,g RNA)和编码转录抑制因子与噬菌体外壳融合蛋白的三种基因构建到植物表达载体中。利用农杆菌介导的植物瞬时表达技术侵染本氏烟草。研究显示gfp基因在烟草叶片中的表达受到显著抑制,抑制率达到36.2%。此系统可运用于对其他基因进行基因调控,由于只需要改变g RNA,而其他组成原件保持不变,因此该技术具有操作简单及广泛的适应性等特点。为在植物基因组中精确抑制基因表达提供了有效的工具。