基于EtherCAT总线的空间结构点阵自动同步加载系统研发

大型空间结构试验通常具有加载点数量多、覆盖面积广、加载工况较多的特点,传统的加载方法很难兼顾成本适宜、安全高效。该文提出了一种新型空间结构点阵自动同步加载系统,该加载系统采用水作为试验载荷,应用实时工业以太网EtherCAT总线技术,可实现任意比例下多点同步精确加载。加载系统的控制模块、数据采集模块和加载容器可根据试验需要在控制总线上无限挂载和自由分布,具有通用性强、自动化程度高、安全高效、加载耗材清洁廉价的特点。该文详细介绍了该加载系统的原理与组成,以及EtherCAT总线主从式结构下主站和从站的具体实现,并将其应用于马鞍形正交索网结构承载力试验,整个加载过程中荷载稳步匀速增长、数值稳定准确,验证了该加载系统的可行性和准确性。

木质素氧化解聚衍生芳香族化合物的研究进展

木质素作为自然界最丰富的可再生芳香族资源,由于具有复杂的三维网状结构和顽固的抗性,难以高值化利用。全球约有90%的工业木质素被直接用于燃烧发电,造成了极大的资源浪费。木质素氧化解聚转化为芳香族化合物是对其高值化利用的重要手段,本文在介绍木质素结构和种类的基础上,综述了木质素氧化解聚的研究进展,主要从化学催化氧化、电化学氧化、生物催化氧化解聚木质素的方法和氧化解聚产物4个方面进行总结,分析了各种氧化解聚方法的优缺点和适用范围,以及不同氧化解聚方法对木质素衍生产物的选择性影响。

奶山羊睾丸支持细胞分离培养与鉴定

本研究以2月龄莎能奶山羊为实验动物分离睾丸支持细胞(SCs),比较三种酶消化法(胰酶消化法、两步酶消化法和两步混合酶消化法)的分离效率,并采用形态学及分子生物学技术评估培养效果。结果显示,两步酶消化法和两步混合酶消化法获得的细胞数量以及细胞活率和增殖力均显著高于胰酶消化法。形态学观察两步酶消化法分离的细胞符合典型SCs形态,并能稳定传代至第5代。HE染色可观察到细胞核中的双极小体,油红O染色可见细胞核周围大小不一的脂滴。免疫荧光染色显示SCs特异蛋白WT1和Vimen-tin抗体免疫阳性率大于96%。超微结构观察发现细胞结构完整,细胞器丰富,细胞核呈不规则形状,符合SCs超微结构特征。综上,两步酶消化法操作简单、成本低,且分离的SCs数量多、活力好、纯度高,能在体外稳定培养,为最佳的奶山羊SCs分离方法,可为深入开展奶山羊雄性生殖机能研究提供良好的细胞学模型。

基于多频磁负超材料的心脏起搏器无线供能研究

针对植入式心脏起搏器无线供能系统频率变化发生共振失调导致传输效率低等问题,该文提出一种基于多频磁负超材料(MB-MNG)的心脏起搏器无线供能系统。首先,根据磁负超材料等效介质理论,推导了正八边形超材料设计的基本公式,建立了MB-MNG基元模型;其次,以S-S结构为例,通过仿真和实验研究了6.78 MHz、8.94 MHz和13.56 MHz频段下系统传输效率;再次,为了研究可靠性,讨论了系统与MB-MNG之间的错位情况;最后,为确保安全性,使用多物理场仿真软件研究系统的电磁安全特性,并进行温升实验。实验结果表明:在三工作频段下,基于MB-MNG的WPT系统的输出功率为3.29W、2.77W和2.87W,与传统WPT系统和加入铁氧体薄板WPT系统对比,传输效率提高了24.6%~36.5%。同时,在系统发生偏移时,仍能保持30.73%~48.41%的传输效率;60 min充电测试内组织SAR值及最大温升均符合安全标准。

OBE理念下“构造地质学”课程考核体系改革探讨

OBE(Outcomes-Based Education)理念是工程教育专业认证背景下教学改革的重要方向。以OBE理念为指导的课程考核体系改革首先应将课程教学目标与人才培养方案中的毕业要求指标点紧密联系;其次,围绕课程目标科学设置考核环节,力求全面反映学生各方面的学习效果,避免以期末考试为主体的片面考核方式;最后,明确各考核环节对课程目标的支持情况和权重高低,以此为基础进行课程目标达成度评价,并对课程进行持续改进。

壁式钢管混凝土柱-钢梁嵌入式双侧板节点抗震性能研究及设计建议

以壁式钢管混凝土柱-钢梁嵌入式双侧板节点为研究对象,进行两个足尺试件的拟静力试验,分析节点的破坏模式、滞回曲线、骨架曲线,并研究节点承载力、延性、耗能能力和刚度退化等指标。试验结果表明:试件破坏模式分别为侧板外梁端形成塑性铰、节点核心区侧板开裂及轻微鼓曲;试件滞回曲线稳定饱满,曲线呈现梭形,试件延性系数为3.11~3.53,等效黏滞阻尼系数大于0.4,具有良好的耗能能力;刚度退化较稳定,具备较好的抗侧能力。在验证有限元模型合理的基础上,通过有限元变参分析此类节点的滞回性能,结果表明:增加侧板厚度或侧板外伸长度可提高嵌入式双侧板节点的承载力及延性。最后结合试验和有限元变参分析结果,针对此类节点提出设计建议。

竖直多波纹板式换热器内R134a的流动沸腾实验研究

针对竖直多波纹板片内R134a的流动沸腾进行实验研究,采用高速相机捕捉并分析两相流型的衍变规律,分析干度对换热系数、压降的影响。结果表明:板片内部的汽液相于其所处平面沿水平方向存在交替分布特征;随着干度上升,板片左上角部分流域出现相对停滞的液膜区,其面积随着干度的增加而扩大;波纹板片内的主导换热机制由核态沸腾逐渐转变为对流沸腾。当干度x较低时(x<0.4),换热系数随干度的增加缓慢增加;随后换热系数随干度的上升速率加快(0.4<x<0.6),并于x=0.6时达到最大值;高干度时(x>0.7),板片内出现局部干涸现象,换热系数迅速下降。当质量通量相同时,板片的摩擦压降随干度的增加而增加,而饱和压力的上升会使得摩擦压降有所降低,最大降幅为20.4%。

木质素生物合成可降解包装材料聚羟基脂肪酸酯的研究进展

目的通过对木质素生物合成聚羟基脂肪酸酯(PHAs)的研究,实现PHAs的低成本、规模化生产和木质素的高值化利用。方法归纳分析现阶段国内外木质素降解菌及生物合成PHAs的主要菌种和目前存在的问题,介绍生物合成PHAs的木质素底物种类、合成过程中工艺优化策略的相关研究进展,同时总结PHAs在包装领域的相关应用。结果木质素生物合成PHAs过程中,通过筛选木质素降解菌、培养PHAs合成菌、优化PHAs的合成工艺及影响因素,可有效提高木质素底物的转化率和PHAs的产量,从而降低生产成本。结论木质素转化为PHAs的过程虽然面临着一些挑战,但随着技术的不断创新和生产工艺的优化,木质素为底物合成的绿色生物塑料PHAs在包装领域会有广阔的应用前景和发展空间,必将推动包装材料向绿色化、安全化方面发展。

改性木薯淀粉胶黏剂的制备及性能研究

目的探究不同含量的氧化剂、糊化剂以及交联剂对木薯淀粉性能的影响。方法通过红外、流变学表征方法系统研究了糊化剂(NaOH)和氧化剂(NaClO)用量对淀粉胶黏剂性能的影响。结果当加入16%(相于干淀粉质量而言)的NaClO作为氧化剂时,淀粉胶黏剂的初黏力和黏度都达到最佳。当加入10%(相对干淀粉质量而言)的NaOH作为糊化剂时,淀粉在室温下就能发生糊化,形成黄色透明状胶黏剂,此时,胶黏剂有明显的触变性。结论NaClO的加入可以很好地改变淀粉胶黏剂的流动性,但过量的NaClO会使胶黏剂黏度过小,并致耐水性和黏结性不足。适量的NaOH加入可以使淀粉的黏度增加,但过量的NaOH会减弱重新缠结的淀粉高分子链间的作用力,导致黏度下降。硼砂的加入能与淀粉分子形成络合物,使淀粉胶黏剂的黏度有明显提升。

超长效局麻药的研究进展

多模式镇痛是术后疼痛管理的金标准,以超声引导下的神经阻滞为基础辅以少阿片类药物和足量全程使用的非甾体类抗炎药是目前最主流的多模式镇痛方案。但超声引导下神经阻滞受限于局麻药作用时间,往往为外科手术患者提供不超过8 h的有效术后镇痛,使外科手术患者术后镇痛满意率不高。随着快速康复理念的不断深入研究,如何延长局麻药的作用时间是研究的重点和热点。超长效局麻药包括已经应用于临床的布比卡因脂质体、HTX-011,以及仍处于研究阶段的季铵盐类衍生物等。本文将从具有缓释系统的超长效局麻药、超长效局麻药的新作用通路及靶点、开发全新化合物形式的超长效局麻药进行综述,为后续超长效局麻药的研究与临床应用提供新的思路。

北京市室内灰尘中多环芳烃的污染特征、来源及人群健康风险研究

多环芳烃(PAHs)是一类典型的持久性有机污染物,对人体具有致癌和致突变的毒性效应。室内灰尘是PAHs的载体之一,也是人群暴露于PAHs环境的重要介质。然而,目前关于室内灰尘中PAHs的定量源解析研究较少,不同来源的PAHs对于人群暴露风险的差异仍不清晰,限制了对室内PAHs暴露风险的系统认识。本研究采集并分析了北京城区和郊区室内灰尘中的PAHs。结果表明,郊区室内灰尘中PAHs的浓度(0.458~6.75μg/g,中值为4.55μg/g)显著高于城区(0.641~10.8μg/g,中值为2.79μg/g),4环PAHs是主要的污染物类型。煤和生物质燃烧以及机动车尾气排放是城区和郊区室内灰尘中PAHs的主要来源。此外,郊区室内灰尘中的PAHs还来自工厂排放。郊区灰尘中煤和生物质燃烧来源的PAHs贡献程度(62.5%)远高于城区(48.3%)。北京市人群暴露于室内灰尘中,PAHs诱发的患癌风险整体较低,机动车尾气排放的PAHs比其他来源具有更高的患癌风险,工厂排放的PAHs对郊区居民健康的影响也需引起关注。

塑料压花辊模具的加工工艺研究

通过分析塑料压花辊模具的加工工艺和优化切削加工参数,选用五轴数控机床完成模具的数控加工实践,有效解决塑料压花辊模具凹模型高硬度难加工问题。经过塑料压花辊模具现场使用验收,尺寸精度与表面粗糙度均达到使用性能要求,验证了模具数控加工工艺的合理性。塑料压花辊模具的加工工艺对类似辊类模具的加工具有一定的借鉴指导意义。

基于响应面法优化SBBR处理城市污水中氨氮的研究

采用序批式生物膜反应器(SBBR)对城市模拟污水进行处理。用接种法对SBBR反应器进行挂膜启动。主要研究了曝气时间、C/N、填料投加量对SBBR反应器去除氨氮的效果。采用响应面法对稳定运行的SBBR反应器中的曝气时间、C/N、填料投加量进行了优化,同时构建回归模型,并进行方差分析。结果表明:挂膜成熟时,SBBR系统出水COD和氨氮去除率分别稳定在88.1%和85.2%以上。单因素实验分析结果表明:曝气时间、C/N、填料投加量对SBBR反应器脱氮效果影响显著,其最优值为6 h、10、30%。经过响应面优化后反应器的最佳工况点为:填料投加量为20.2%、C/N为10.5、曝气时间为6.4h。模型预测COD的去除率为95%、氨氮的去除率为94.14%。模型验证实测结果为COD去除率为92.72%、氨氮去除率为91.53%,与预测值相差小于3%。因此,该模型能较为真实地反映各因素对模拟城市污水中COD去除率和氨氮去除率的影响。响应面法可以优化SBBR反应器处理模拟城市污水。

液压镂空零件加工的研究与实践

针对某种不锈钢液压镂空零件由自身结构导致刚性不足而存在难加工的问题,为提高其加工效率和加工质量展开加工研究与实践。对液压镂空零件进行零件实体建模、加工路径规划、切削参数确定和数控程序编制的数控加工研究,并进行了五轴数控机床的加工实践验证。实践证明液压镂空零件的数控加工合理有效性,同时规范合理的数控加工是保证其加工精度、提高加工效率的关键。液压镂空零件的数控加工可为同类型薄壁零件的高效、高精度加工提供一定的参考和借鉴。

乡村振兴背景下数字农业发展路径探究--以福建G县为例

数字农业具有高度机械化、智能化、规模化等特点,不仅能解决传统农业生产模式效率不高、生产分散等问题,还符合农业产业自身发展要求,契合乡村振兴战略要求。文章基于数字农业发展机遇,以福建省G县为例,探讨了数字农业发展存在的问题,提出了加快推进数字农业关键技术开发、加速推广数字农业大数据平台、加强培养数字农业复合型人才等优化路径以有效破解当前的发展问题,进而推动数字农业高质量发展,实现农业数字化、现代化。

天然胶乳化学改性及应用研究进展

天然胶乳(NRL)具有诸多优点,在轮胎、医药、食品、农业及化工等领域有着广泛的应用。但是,当NRL用作胶黏剂时,由于其大分子链欠缺极性官能团,对极性材料的粘接效果相对较差;作为薄膜制品时,NRL的抗拉性能和耐溶剂性较差,因此必须进行适当的改性。本文概述了关于NRL接枝共聚、环氧化、卤化等不同化学改性方法的研究现状,并介绍了NRL化学改性后与填料进行物理共混的相关研究进展。在今后的研究中,需要进一步提高NRL的改性技术水平,以满足其在不同领域的工业化要求。

2种杀菌剂对茉莉根际土壤酶活性和微生物碳源代谢多样性的影响

本研究在人工温室大棚条件下,以白绢病染病茉莉植株根际土壤为材料,分析比较2种杀菌剂(氟啶胺和戊唑醇)处理对土壤理化性质、土壤酶活性及土壤微生物群落碳源代谢多样性的影响。结果表明:在2种不同浓度杀菌剂处理前后,茉莉根际土壤理化性质各项指标具有显著差异。50%氟啶胺处理后,土壤pH和有机质含量分别降低14.8%和18.8%,而50%戊唑醇处理后,有机质含量则显著增加,增幅高达76.8%;50%戊唑醇对土壤全氮、有效磷、速效钾的影响最为显著,其中,全氮最高增幅为77.8%;有效磷最高增加了1.3倍;速效钾最高增幅达2.1倍。杀菌剂对茉莉根际土壤蔗糖酶、脲酶、酸性磷酸酶活性具有显著影响。50%氟啶胺处理后,蔗糖酶活性显著降低92.8%;50%戊唑醇处理后,脲酶活性显著降低,较喷施前减少41.9%;杀菌剂处理后酸性磷酸酶活性均呈递增的变化趋势。比较2种杀菌剂处理后土壤微生物群落的碳源代谢多样性发现,CK的平均每孔颜色变化率(AWCD)最低,2种杀菌剂处理后,AWCD均降低,且戊唑醇对AWCD的抑制作用最显著。总体上,杀菌剂处理后,土壤微生物Shannon-Wiener多样性指数(H)与McIntosh均匀度指数(U)均呈下降趋势,各处理间的Simpson优势度指数(D)无显著差异;土壤微生物群落对6类碳源的代谢能力具有一定的抑制作用。土壤微生物群落碳源利用能力的主成分分析表明,氨基酸类和碳水化合物2类碳源的利用率相似,多聚物类和羧酸类相似。本研究结果可为评估杀菌剂处理后茉莉根际土壤微生物的生态功能提供科学依据。

藏北盐湖地区晚白垩世辉长岩:对班公湖‒怒江缝合带碰撞后拆沉作用的指示

青藏高原中部班公湖-怒江缝合带的两侧在晚白垩世经历了大规模的岩浆活动,但其深部动力学机制至今仍存有较大争议。本文对藏北盐湖地区新识别出的辉长岩进行了系统的锆石U-Pb定年、原位Hf同位素以及全岩主微量元素分析,旨在为该缝合带的构造演化过程提供新的约束。分析结果显示,辉长岩形成于~100 Ma,其地球化学特征与洋岛玄武岩(OIB)相似,具有明显的Nb-Ta元素亏损,εHf(t)值介于6.60~8.33之间。这些特征表明,辉长岩具有板内基性岩的地球化学属性,是软流圈地幔部分熔融熔体混染地壳物质的产物。结合区域上近同期基性岩脉和大规模高Mg埃达克质岩浆活动,本文认为盐湖辉长岩的形成于碰撞后伸展环境,是拉萨-羌塘地块碰撞后增厚榴辉岩相下地壳拆沉过程中,深部软流圈地幔上涌减压熔融的产物。盐湖辉长岩的发现为青藏高原中部晚白垩世碰撞后增厚下地壳拆沉模型提供了岩石学上的证据。

某退役铀矿山周边地表水中^(210)Po的检测方法——铜片自沉积法

研究并建立了退役铀矿山周边地表水中^(210)Po的检测方法(铜片自沉积法),调查了铀矿山周边地表水中^(210)Po的活度水平。铜片自沉积法以氢氧化铁为载体,吸附水样中的^(210)Po,在盐酸-氯化钠体系中使^(210)Po自沉积于铜片上,并在低本底α、β测量仪上测量,方法检出限0.001 Bq/L,精密度优于10%,加标回收率为93.4%~106.6%。研究结果表明,退役铀矿山周边地表水中^(210)Po活度浓度为0.001~0.223 Bq/L,存在通过饮用水和食物链转移到人、致居民内照射剂量升高的风险,需加强对铀矿山周边地表水的监测和公众照射的评价。

装配式建筑的系统论研究

基于一般系统论思想与理论,结合装配式建筑特点,提出装配式建筑系统论.参考工程系统论研究方法,将装配式建筑作为一个由诸多要素构成的有机整体,这些要素通过一定的规则,有序分层的组织联系在一起.建立装配式建筑系统论的理论框架,在装配式建筑系统的不同层次,全面地运用系统理论和方法重塑装配式建筑理念,提升装配式建筑的研究起点,促进装配式建筑研究和应用的科学化.