表面肌电测试技术在研究生实验教学中的应用

利用表面肌电测试技术测量肌肉疲劳,开设研究型实验教学项目,让学生充分发挥主观能动性,独立设计实验方案,独立判断实验方案的合理性,以及运用基本实验技能进行实验操作和数据分析,熟练掌握表面肌电测试方法。该实验教学项目充实了兵器专业研究生的实验教学内容,能够培养学生的科学思维、创新精神和具体实验技能,为学生今后的科研和工作提供必要的实验手段。

鱿鱼加工副产物酶解液美拉德反应工艺优化

鱿鱼加工过程中会产生20%左右的副产物,其中富含蛋白质、氨基酸等多种营养成分和呈味成分。本研究采用双酶酶解工艺制备了鱿鱼加工副产物酶解液,以感官评分为指标,通过单因素和正交试验优化了鱿鱼加工副产物酶解液与大豆多糖-葡萄糖美拉德反应工艺。实验结果表明:在pH值8.0、温度110℃、葡萄糖-多糖添加量4%(ω(葡萄糖)∶ω(大豆多糖)=3∶1)、时间60 min的条件下,酶解液的感官评分值最高,反应产物具有明显的鱿鱼香气,口味鲜美。电子舌结果显示,美拉德处理前后的酶解液风味变化明显,表明美拉德反应可以改善酶解液的味道。本研究为鱿鱼加工副产物的综合利用和水产调味料的开发提供了思路。

典型小口径自动步枪热散形成原因分析与结果预估

热散现象是小口径自动步枪在连续射击后出现的射弹散布异常现象,对热枪状态命中率和作战效能有重要影响,形成机理尚不完全清楚。通过冷热枪对比试验发现,热枪状态下枪管向铜材料弹头壳传热,弹头壳温度升高、材料变软,弹与枪相互作用,使弹头出膛速度偏角和弹轴摆角大幅度增大,这是热散的主要原因。基于试验获得的热散机理,提出一种典型小口径自动步枪热散分析计算方法。该方法采用分段建模和参数传递方法,通过建立热枪状态枪管温度场和应力场分析模型、弹-枪相互作用热力耦合计算模型和随机外弹道及射弹散布计算模型,实现了热枪状态射击密集度的定量分析计算。计算结果与试验结果基本一致,为小口径自动步枪热散问题定量分析提供了有效预估策略。

海湾扇贝抗氧化肽对酒精性肝损伤的保护作用

目的:探究海湾扇贝肽的抗氧化作用以及对乙醇诱导的酒精性肝损伤小鼠的保护作用及机制。方法:采用两步酶解和膜分离制备低分子质量海湾扇贝肽,通过体外抗氧化实验以及超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、乙醇脱氢酶(alcohol dehydrogenase,ADH)激活率实验评价其体外抗氧化性以及促进乙醇代谢潜力;通过急性酒精中毒模型小鼠,测定其血清中丙氨酸氨基转移酶(alanine aminotransferase,ALT)、天冬氨酸氨基转移酶(aspartate aminotransferase,AST)活力,肝脏中ADH、乙醛脱氢酶(acetaldehyde dehydrogenase,ALDH)、谷胱甘肽过氧化酶(glutathione peroxidase,GSH-Px)、过氧化氢酶(catalase,CAT)、SOD活力及丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量,评价其对小鼠酒精性肝损伤的保护作用及机制。采用液相色谱-串联质谱(liquid chromatography-tandem mass spectrometry,LC-MS/MS)法分析多肽序列,通过PeptideRanker工具和AnOxPePred 1.0工具进行多肽的潜在生物活性预测,并将抗氧化活性最强的肽段与ALDH进行分子对接分析。结果:所制得海湾扇贝活性肽分子质量在200~1000 Da的肽段占比为70.38%,抗氧化氨基酸占总氨基酸含量的68.75%。体外实验显示,海湾扇贝肽1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基和羟自由基清除率的半抑制浓度(half maximal inhibitory concentration,IC50)值分别为19.43 mg/mL和4.53 mg/mL,亚铁离子螯合能力的IC50值为2.19 mg/mL;在海湾扇贝酶解液质量浓度为5 mg/mL时,SOD和ADH激活率分别为19.83%和18.18%,显示出良好的抗氧化活性和解酒潜力。体内实验结果显示,海湾扇贝肽能显著降低小鼠血清中ALT、AST水平,显著提升ADH、ALDH、GSH-Px、SOD和CAT活力,并显著降低MDA含量。利用PeptideRanker工具和AnOxPePred 1.0工具对鉴定出的44条多肽进行筛选,有6条达到分子对接筛选的标准,分子对接发现其与ALDH均具有强烈的结合能力,其中DQPHFPF和YSTHPHF、ALDH之间分别形成了7、3个氢键,可以通过与ALDH发生分子相互作用激活其活性。结论:本研究为海湾扇贝肽在解酒护肝产品中的应用提供了理论参考。

四足打击平台多工况力学特性及射击扰动

足式打击平台在现代战争中具有巨大的军事潜力和作战效能.为探究发射载荷作用下足式打击平台的力学特性和射击扰动情况,以四足运动平台作为机动平台,在对其火力打击载荷进行结构设计的基础上,构建了平台的刚柔耦合发射动力学模型,并就不同射击工况下四足打击平台的发射过程进行了仿真分析,最后对四足打击平台进行了实弹试验验证.结果表明:静载工况下,四足打击平台的关节力矩分布均呈现出不均匀态势,平台载弹量对各关节的力矩分配有着直接影响;动载工况下,发射载荷的作用给关节造成了较大的力矩冲击和振荡,并产生了射击枪口扰动,其中,连发工况由于多发振动的耦合作用,相较单发工况冲击力矩增长了25.8%,平均射击枪口扰动量达到2.15 mm;采用双向阻振缓冲器可有效地抑制打击平台连发射击扰动,平均射击枪口扰动量为1.02 mm;实弹试验表明相较于刚性连接,采用双向阻振缓冲器的四足打击平台其百米半数散布圆半径减小了47.0%.

基于LSTM-PNN神经网络的电潜泵故障诊断方法

针对电潜螺杆泵故障预测中发生故障难以及时发现、发现难以准确判别故障类型等问题,提出一种基于深度学习长短期记忆网络(LSTM)结合概率神经网络(PNN)的电潜螺杆泵故障预测方法。以LSTM网络为回归模型,使用时间序列法预测故障信号的未来趋势,利用小波包分解螺杆泵的故障信号,提取其中的故障特征,再结合油压、产量等多个工作参数,构建电潜螺杆泵的故障特征向量,并凭借PNN网络判别预测信号故障类型。收集新疆油田120组故障数据作为数据集对预测模型进行训练,从中取出90组数据作为故障数据库对模型进行训练,取出30组数据作为测试组测试模型准确率,使用LSTM-PNN神经网络预测模型分别对两组数据进行电潜螺杆泵故障预测。结果表明:预测前提取故障信号特征可有效提高电潜螺杆泵的故障预测精度,较常规电潜螺杆泵故障预测方法,LSTM-PNN网络预测具有更高的准确率且准确率提升了3%~16%。

河北省2023年水生动物病情分析

通过在河北省开展水产养殖病害测报及水生动物疫病监测工作,总结分析了2023年水生动物病情发生情况,对2024年病情流行趋势进行了预测。

多尺寸维度挡砂单元筛管冲蚀损伤实验

基于不同流速作用下,金属网布筛管冲蚀破坏机理的不确定性,建立了中海油首套可控流速、可控砂比的冲蚀实验平台,开展了从金属单丝、金属网布到全尺寸筛管的不同尺寸维度试件的冲蚀实验,并基于大量的室内冲蚀实验数据分析,研究了不同冲蚀流速对筛管冲蚀破坏的影响机理,形成了不同流速下多维度的筛管冲蚀规律。研究结果表明,流速对筛管冲蚀破坏影响较大,在低冲蚀流速(≤7 m/s)下筛管冲蚀破坏不明显;在中冲蚀流速(7~15 m/s)下筛管冲蚀破坏受颗粒砂堵塞引起的局部“冲蚀热点”影响,冲蚀破坏明显;在高冲蚀流速(≥15 m/s)下筛管冲蚀破坏表现为射流切割效应,破坏时间短,破坏强度大。在此基础上,形成了海上防砂筛管的防冲蚀推荐做法,以指导海上油田筛管优选。该研究结果有助于提前分析生产工况下筛管破坏可能性,并为避免冲蚀的筛管结构优化提供理论参考。

海上气举井筒温度预测模型及影响因素研究

针对海上油井的油套环空注天然气进行气举作业,建立了基于稳态压力分布模型与天然气物性参数的井筒瞬态温度分布计算模型。结合现场数据研究和分析了气举注入气温度、流量、组分及压力对气举过程中井筒温度分布的影响规律。结果表明:注入温度对井筒前段温度分布影响较大,但由于海水的干扰其作用的深度被极大限制;提高注入流量可以使井筒内流体温度明显降低;随着气体组分中CO_(2)含量的增加与CH_(4)含量的减少,井筒内天然气流体的温度明显增大;提高注入压力仅对海水段井筒温度能够产生影响,对地层段井筒温度无明显影响。

河北省对虾养殖产业调研及发展建议

为摸清河北省对虾产业发展现状和制约瓶颈,探索如何从根本上扭转河北省对虾养殖产业大而不强的状况,开展了全省对虾产业调研,对河北省对虾养殖历史、养殖品种、模式、苗种供应、饲料加工等方面数据信息进行收集分析,得出河北省对虾产业存在基础设施陈旧、种质有待提升、加工能力不足、品牌建设不够等方面的不足,并据此提出了提升对虾种质、促进品牌建设和产品销售、加强病害防疫和行业监管等对策建议。

双步酶法制备鱿鱼加工副产物鲜味酶解液的工艺研究

为制备鱿鱼加工副产物鲜味酶解液,采用单因素及正交试验对AP-200A碱性蛋白酶和FF106风味蛋白酶双步酶解工艺进行优化研究。采用感官评定、氨基酸分析和液相色谱法评价和分析了酶解液的风味、游离氨基酸组成和分子质量分布,对其呈鲜机制进行探讨。结果表明,在料液比为1∶5(g∶mL)条件下,AP-200A碱性蛋白酶的最佳酶解条件为酶添加量2000 U/g、酶解时间7 h、pH 8.5、酶解温度55℃;FF106风味蛋白酶的最佳酶解条件为酶添加量1.25%、酶解时间9 h、pH 6.5、酶解温度55℃,最终产物水解度可达33.90%。所得酶解液鱿鱼特征鲜味明显,鲜甜氨基酸含量占比达51.37%,较一步酶解显著提高。酶解液中分子质量主要集中分布在1000 Da以下,提示鲜味肽的存在。该研究为鱿鱼加工副产物的高值化利用和海鲜调味料开发提供了理论基础和技术途径。

海上油气井防砂筛管冲蚀规律和失效预测研究

防砂筛管冲蚀失效直接影响到海上油气井能否安全高效生产,实时掌控筛管冲蚀程度,预测筛管使用寿命是海上油气井生产安全的重要保障。通过设计管流式冲蚀实验装置,开展了筛网过流单元冲蚀实验,并基于冲蚀经典理论模型,拟合建立了筛管冲蚀速率模型;依据编织型过滤金属网布筛管结构特征,构建了完整结构的筛管外护罩、多层过滤筛网和打孔基管物理模型,应用计算流体力学流固耦合模拟器,研究网布式筛管冲蚀规律,预测生产工况下筛管冲蚀寿命,并进行了实例分析。研究结果表明,筛管冲蚀速率随含砂流体流速呈幂函数关系,随含砂浓度先线性增大后趋于平缓,随含砂粒径增大先增加后降低并趋于纯流体冲蚀速率。本文揭示的筛管冲蚀规律和建立的预测模型可为海上油气田防砂设计和安全生产提供理论依据。

深水高温高压气田双层套管射孔技术可行性模拟试验

陵水25-1气田天然气资源丰富,该区块深水、高温、高压并存,完井作业难度大,若采用单层套管射孔完井,不能保障所有气组高效开采,亟需开展双层套管射孔工艺专项技术攻关。双层套管射孔技术可行性模拟试验设计通过高温高压双层套管穿透性能简化试验和常温常压双层套管射孔地面全尺寸试验两部分进行测试和验证射孔作业相关参数。基于高温高压工况双层套管射孔模拟试验,确定了高温高压对射孔孔径和孔眼深度的影响规律,获得了高温高压工况下孔深的折减系数;基于双层套管射孔地面全尺寸模拟试验,研究了不同工况下射孔穿透性规律,建立了炸药量与穿深/孔径的量化关系,并进行了射孔孔径差异影响因素的量化分析。通过高温高压折减系数,分析了双层套管射孔效率量化影响规律,模拟试验证明了双层套管射孔的可行性,对陵水25-1气田高效开采具有借鉴意义。

基于网络药理学探讨蒙药翻白草治疗2型糖尿病的作用机制

目的借助网络药理学技术,通过筛选蒙药翻白草活性成分作用靶点和疾病靶点,建立“成分-靶点-疾病”网络,探讨翻白草治疗2型糖尿病的作用机制,为传统蒙药寻找新的作用靶点提供理论依据,为其实验验证及药理研究奠定基础。方法利用中药系统药理数据库分析平台(Traditional Chinese Medicine Systems Pharmacology Database and Analysis Platform,TCMSP)查询翻白草活性成分,获得相对应的靶蛋白,通过GeneCards数据库筛选有关2型糖尿病的相关靶点,并利用Venny软件获得翻白草活性成分和糖尿病的靶点交集;使用STRING数据库构建化合物的蛋白互作网络(protein interaction network,PPI),利用Metascape数据库进一步进行基因本体(gene ontology,GO)生物功能以及京都基因和基因组数据库(Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)通路富集分析。结果通过TCMSP数据库查询以及条件筛选,获得5个候选活性分子,潜在靶点共104个,相关通路250条,通过GO和KEGG富集分析得出翻白草主要通过调控癌症通路,糖尿病并发症中AGE-RAGE信号通路以及脂质与动脉粥样硬化相关通路等发挥作用。结论翻白草治疗2型糖尿病并发症主要通过调控AGE-RAGE信号通路,使其具有降低血糖的作用,为进一步实验验证奠定了良好基础。

油藏近井耦合确定的射孔方位与油田开发的关系

为了在油藏数值模拟中实现水平井不同射孔方位的精确模拟,并提高油藏数值模拟在井筒处及近井区域的模拟精度,探究水平井各种射孔方位对油藏开发的影响,利用角点网格、分层非结构化网格以及三维径向网格等3种网格建立了油藏-近井-井筒精细耦合模型,实现了近井的径向渗流和射孔方位的空间分布的精细描述。利用该耦合模型研究了2种不同井径条件下的顶部、中部、底部和全部射孔4种射孔方位对油藏开发的影响。模拟结果表明,顶部射孔的波及范围最大,井底压力最低,累产油量最高,生产效果最佳;中部和全部射孔的生产效果相近,其波及范围和累产油量等在4种射孔方位里为中等,但井底压力较高;底部射孔的波及范围最小,井底压力较低,累产油量最低,生产效果最差。因此,水平井的射孔方位选择优先考虑顶部射孔,但因顶部射孔的井底压力较低,若有可能造成脱气则考虑中部或全部射孔,不建议选择底部射孔。

海上疏松砂岩注水井扩容增注技术研究及应用

海上油田注水开发过程中普遍存在注入压力高、注水欠注问题,常规的酸化措施有效期短、作业成本高,严重影响了油田的开发效果。采用注水扩容技术可提高注水井注入能力,延长增注有效期。选取海上油田代表性疏松砂岩岩芯,通过岩石力学实验、扩容室内模拟实验及数值模拟,研究了海上油田疏松砂岩地层的扩容机理及主控因素,并在海上油田进行了现场应用。研究结果表明,海上油田疏松砂岩剪胀角远大于加拿大Athabasca油砂,具备采用扩容注水的基础条件;慢速注水扩容有利于复杂缝网区的发育,高速注水容易形成单一张裂缝,以接近最小主应力进行应力预处理有利于产生复杂裂缝网;扩容区呈长条状扩展,扩展方向垂直于最小主应力方向,在扩容区内剪裂缝和张裂缝共存,一般为大的剪切破坏区内包含很小的窄带状张性区;在相同的注水扩容条件下,油藏埋深越浅,地层渗透率越大,剪胀扩容面积越大。该技术解决了海上油田注水难题,为海上油田注水开发解堵提供施工设计指导,具有良好的应用前景。

电爆冲击波增渗解堵技术试验研究

常规油水井解堵技术存在工艺复杂、成本高和环境污染严重等问题,电爆冲击波增渗解堵技术因具有解堵增渗效果好、能量可控和环保等优势而成为研究热点。在分析电爆冲击波增渗解堵机理的基础上,研制了电爆冲击波试验装置,进行了电容、充电电压及金属丝直径对电爆冲击波压力峰值的影响试验,并进行了模拟地层压力环境下的电爆冲击波造缝及解堵效果评价试验。结果表明,冲击波压力峰值随着充电电压增大呈线性增大,金属丝直径对冲击波压力峰值影响不大,存在一个使冲击波压力峰值最大的最优电容,验证了电爆冲击波可以扩展储层岩石的裂缝并产生新的微裂缝,而且能达到增渗解堵的效果。研究结果为推动电爆冲击波增渗解堵技术研究及现场试验奠定了基础。

渤海油田适度出砂水平分支井产能计算模型研究

渤海油田储层多为疏松砂岩,原油黏度高,油井产能低,在油井生产中若放大生产压差将会面临出砂的风险。为了进一步提高单井产能,提出了适度出砂与水平分支井相结合的单井增产技术,产能预测是实现该技术规模化应用的关键环节。水平分支井具有一个或多个分支,且地层出砂后含砂流体的流固耦合使得渗流机理更加复杂。运用等值渗流阻力法,考虑近井地带流固耦合渗流与水平分支井变质量管流耦合因素,设计了适度出砂水平分支井产能预测模型及产能预测软件。应用该模型对渤海S6油田10口井的数据进行分析预测,预测结果与实际生产指标吻合度较高。

金属网布筛网冲蚀预测几何模型优选

金属网布筛网是含砂油气田生产最常用的挡砂工具,含砂液流必然会对防砂筛管造成不同程度的冲蚀破坏,严重影响油井或气井的正常生产。针对防砂筛管几何结构复杂、冲蚀模型选择难等问题,基于流场相似理论提出了一种柱状多孔结构简化几何筛网模型,并以油井生产运行工况数据为依据优选了适宜的筛网冲蚀预测模型。在模拟中把油水考虑成均相,油水混合物密度采用含水率的加权平均来计算,油水混合物黏度按照具有较高精度的Mcadams公式计算。模拟结果与筛网喷射冲蚀试验数据进行了对比分析,发现ZHANG模型的计算结果与试验数据误差较小(16.57%),而DNV模型与OKA模型的结果与试验数据误差较大(26.4%和36.34%);DNV和OKA模型冲蚀区域比较集中,与试验结果不符,ZHANG模型下筛网的冲蚀相对发散,与室内试验比较相符。简化的几何筛网模型和优选的ZHANG模型具有较高的可靠性,可为井下筛网的选型、生产工艺设计提供参考。

考虑油膜润滑的轮毂轴承弯曲疲劳寿命预测与分析

为精确分析预测某型轿车轮毂轴承的弯曲疲劳寿命,考虑轴承工作状态下游隙与油膜厚度的关系,以及温度对游隙和油膜厚度的影响,结合点接触弹流油膜厚度计算方法,精确计算其最小油膜厚度值;根据ISO提供的对Lundberg-Palmgren寿命模型修正方法,计算油膜参数和润滑剂黏度比,从而确定修正系数,建立改进的寿命模型。为了验证改进模型的正确性,使用旋转弯曲疲劳寿命试验机进行疲劳试验,试验结果在误差合理区间内,证明研究模型的可靠性。建立轮毂轴承载荷分布分析模型,讨论中心距对最大滚动体载荷的影响,研究轮毂轴承的疲劳寿命在不同纯弯矩载荷和不同车速下随中心距的变化规律。结果表明:弯矩载荷是影响疲劳寿命的主要因素,增加中心距可以延长轴承寿命;轴承润滑条件与轴承转速有关,在一定范围内,转速越高,其内部润滑越充分,使用寿命越长。