辐射肋式空间可展开天线机构设计与分析

可展开天线机构是网面可展开天线的关键组成部分,对天线展开后结构的稳定性和刚度具有重要影响。针对空间可展开天线大型化、高收纳率、高精度化发展趋势,设计了一种辐射肋式空间可展开天线机构新构型。首先,开展了天线整体结构设计,根据结构组成进行尺寸计算并建立了结构的三维模型;然后,采用数值仿真软件开展了机构运动学仿真研究,并分析了运动的变化规律;最后,建立了有限元模型,开展了结构模态分析。研究结果表明,所提出的机构能够实现由收拢至展开的运动变化,展开过程中机构具有良好的同步性,构件间无干涉,验证了结构方案及原理的正确性和可行性。研究结果对于空间可展开天线基础理论及工程应用等具有较高的参考价值。

航天器可展开薄膜遮光罩的构型设计与优化

针对当前航天器遮光罩轻量化的需求,在保证薄膜遮光罩有效面积不变的前提下,根据质量和有效面积占比设计了一款柔性平面薄膜遮光罩。以提高薄膜边缘应力的同时尽量避免有效圆面积占比减少为优化目标,对薄膜遮光罩的边缘做弧边优化设计。结果表明,当薄膜遮光罩为正六边形时,既能保证结构对称性,又能获得较低的单位有效面积占比对应质量。通过应力叠加法建立了薄膜遮光罩的应力分布模型,求出薄膜边缘应力的理论计算值。探究了弧边拱高的增加对薄膜边缘应力和有效圆面积占比的影响规律,当二者的函数曲线相交于一点时,可取为薄膜弧边的最优拱高。根据设计的薄膜遮光罩参数,搭建薄膜遮光罩的试验样机并进行展开试验。薄膜遮光罩可完全展开,薄膜边缘张紧度高,证明了薄膜遮光罩系统方案设计的可靠性,弧边设计可有效提高薄膜边缘的应力水平。

半刚性自适应可展开伞状减速装置设计与分析

针对可展开式减速器的辐条在复杂气动载荷下易发生弯曲变形的问题,提出一种具有刚度自适应性可展开伞状减速装置,通过合理布置预张紧柔索使辐条的抗弯刚度随外界气动载荷的增大而增强。首先,基于载荷方程建立减速装置支撑结构的理论模型,分析刚度自适应性的作用原理,其次,利用有限元分析软件创建无索与含索减速装置的对照模型,验证含索减速装置的刚度自适应性。最后,建立运动微分方程与虚拟样机模型,分析减速装置展开过程。分析结果表明,在直径10 mm,初始应力10 MPa的预张紧柔索作用下,辐条最大挠度随载荷的变化曲线变为单调递增的平滑凹曲线,曲率随预张紧柔索初始应力的增大逐渐减小;含索减速装置整体的最大变形在0~60%极限载荷区间低速稳定增长,最大挠度减小超过50%,展现出较理想的刚度自适应性。

面向空间折展机构的刚性折纸研究现状与展望

刚性折纸是折纸领域中一个非常活跃的分支,在折展时可以实现二维与三维的连续变换且折痕以外的面板内部无应变,适用于多种刚性折展机构。基于刚性折纸构型衍生的空间折展机构具有形面精度高、折展比大和自由度数量少等特点,可以满足航天工程对空间折展机构大尺度、轻量化以及高精度的需求。针对未来发展趋势,概述了刚性折纸几何设计及运动学基础,阐述了目前与空间折展机构相关的刚性折纸的典型构型,重点介绍了各种构型的特点及相关研究进展。根据折痕的复杂程度,从不同刚性折纸构型出发,综述了面向空间折展机构的刚性折纸的应用及研究现状;从构型创新设计方法、厚板化设计方法、动力学特性分析方法、机构智能化设计方法和微重力卸载方法 5个方面展望了基于刚性折纸的空间折展机构未来的发展方向及研究重点,旨在为大型空间折展机构的基础研究和工程应用提供借鉴与参考。

拉伸作用下薄膜褶皱影响因素数值分析

薄膜因其质轻、折叠体积小及力学性能良好等优点,在航空航天领域扮演着重要的角色。但薄膜属于柔性材料,由于其厚度小、抗弯刚度小,在外部载荷较大时极易出现局部屈曲现象,从而产生褶皱。褶皱是影响空间薄膜结构性能的重要因素之一,因此研究薄膜褶皱特性及其抑制方法对薄膜结构在航空航天等领域的应用至关重要。本文主要研究薄膜的结构参数及边界条件对薄膜褶皱特性的影响。针对拉伸作用下的方形薄膜结构,采用显式动力法对该结构进行了褶皱仿真分析,并将其仿真结果与理论计算结果进行对比,验证了仿真模型和分析结果的正确性。为了探究拉力作用下褶皱特性的变化规律,以方形薄膜为研究对象,分析了薄膜长宽比、内角、夹持宽度等结构参数和边索结构对褶皱特性及变形的影响规律。结果表明:当薄膜长宽比由1.0增加至1.5时,薄膜的面外变形增大,且褶皱分布区域扩大。当薄膜中内角小于75°时,褶皱主要分布于薄膜两边夹角为锐角的角区域。此外,增大薄膜夹持宽度和增加边索结构均可有效抑制褶皱的发生。为了进一步验证分析结果,进行了不同夹持宽度下的褶皱测试,通过褶皱数量和幅值变化的趋势分析,以及与仿真结果的对比,证明了仿真模型的正确性,为薄膜结构的张拉分析提供了一定的理论依据。

巴马小型猪非静脉转流原位肝移植模型的建立

目的建立重复性和稳定性好的巴马小型猪非静脉转流原位肝移植模型。方法选用12只巴马小型猪随机分为供体组(n=6)和受体组(n=6),行非静脉转流原位肝移植术,术中缩短无肝期的时间、维持无肝期血压稳定以及加强术中麻醉与体液管理。观察并记录受体的手术时间、无肝期、存活情况,监测术中心率、平均动脉压(MAP)、动脉血气分析改变,检测围手术期肝功能情况。结果 6只巴马小型猪中,1只术中死亡移植失败,其余5只的手术时间为(247±27)min,无肝期为(46±4)min,其中3只存活2周以上。与无肝前期相比,无肝期动物心率明显加快,MAP明显降低至(46±6)mmHg,血液pH值、剩余碱(BE)、HCO3-均下降,血清K+升高(均为P<0.05)。新肝期巴马小型猪MAP上升,心率变慢,血液pH值、BE、HCO3-升高,血清K+降低(均为P<0.05)。关腹时MAP及血气各指标及血清K+基本恢复至无肝前期水平。与术前相比,术毕时丙氨酸转氨酶(ALT)、天冬氨酸转氨酶(AST)、乳酸脱氢酶(LDH)、碱性磷酸酶(ALP)明显升高(均为P<0.05),AST升高变化最明显,术后第2日开始逐渐下降。γ-谷氨酰转移酶(GGT)无升高变化,总胆红素(TB)术后第5日急剧升高。与术前相比,术毕时总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)均明显下降(均为P<0.05),术后第1日开始逐渐回升。结论非静脉转流巴马小型猪原位肝移植模型手术便捷、重复性高、存活率高,可以作为标准化的肝移植模型。

固面天线可展开机构设计及动力学分析

为解决抛物面式固体反射面天线收拢率及主反射面形面精度较低问题,根据天线面板的运动形式,设计一种固面天线可展开机构.基于机构位置矢量方程,利用向量封闭投影法,结合D-H坐标变换矩阵建立可展机构拉格朗日动力学模型,用MATLAB编程求解机构运动过程驱动力并分析运动学参数对驱动力的影响;利用Workbench软件分析天线收拢和展开状态下基频及阵型,采用Design Exploration优化模块中响应面法分析结构参数对可展机构基频的影响和参数灵敏度;研制天线原理样机并进行展开功能试验和模态测试,对天线展开功能和结构动力学分析进行验证.结果表明:可展机构翻转比展开过程驱动力大很多,减小输入速度、调整球铰位置和减小初始夹角能降低机构翻转过程驱动力;收拢和展开状态下天线基频满足设计要求,支撑杆尺寸参数对可展机构基频影响比切换连杆大,但可增加切换连杆尺寸参数适当提高机构基频;可展机构可重复实现天线展开功能,展开状态下天线基频和阵型与分析结果接近,具备很好的结构动力学性能.

乙型肝炎表面抗原阳性供肝肝移植的临床疗效分析

目的探讨乙型肝炎表面抗原(HBs Ag)阳性供肝在成人肝移植应用的临床疗效。方法回顾性分析2012年7月至2015年10月28例接受HBs Ag阳性供肝肝移植的乙型病毒性肝炎(乙肝)相关性肝病受者的临床疗效,总结受者预后、并发症发生情况,了解血清HBs Ag及乙型肝炎病毒(HBV)DNA变化特点。结果 28例受者术后单药口服恩替卡韦预防乙肝复发。围手术期死亡2例,分别死于脓毒症和急性心力衰竭,2例随访期内因肝细胞癌(肝癌)复发死亡。另24例受者随访12~26个月,随访期间血清HBs Ag持续阳性,经治疗HBV DNA滴度逐月下降,至术后12个月受者HBV DNA<1×102 copies/m L。24例存活受者均未发生因乙肝复发导致的移植物失功。结论作为边缘供肝,HBs Ag阳性供肝可安全用于乙肝相关性肝病的肝移植受者,术后需加强抗HBV治疗并密切随访。

核因子E2相关因子2过表达对间充质干细胞抗缺氧和抗凋亡能力的影响

目的研究核因子E2相关因子2(Nrf2)对间充质干细胞(MSCs)的抗缺氧及抗凋亡能力的影响。方法将过表达Nrf2的重组质粒及辅助质粒转染人胚肾细胞(293FT),获得过表达Nrf2的高滴度慢病毒。MSCs分别转染过表达Nrf2慢病毒以及空载体慢病毒,构建稳定过表达Nrf2的Nrf2-MSCs(Nrf2过表达组)以及绿色荧光蛋白(GFP)-MSCs(对照组)。采用荧光显微镜观察两组细胞的绿色荧光表达情况。采用蛋白免疫印迹(Western Blot)法检测两组细胞中Nrf2蛋白的表达水平。采用光学显微镜观察两组细胞的抗缺氧能力,采用流式细胞术检测两组细胞的抗凋亡能力。结果成功构建了稳定过表达Nrf2的Nrf2-MSCs,Western Blot法检测结果显示Nrf2过表达组细胞的Nrf2蛋白表达水平明显高于对照组(P<0.01)。缺氧处理15 h后,Nrf2过表达组的细胞活力明显高于对照组。流式细胞术检测表明Nrf2过表达组细胞的凋亡率为(30.9±1.4)%,明显低于对照组细胞的(61.3±1.3)%(P<0.05)。结论稳定过表达Nrf2的Nrf2-MSCs在低氧环境中具有一定的抗缺氧、抗凋亡能力。

中医药调节肠道菌群防治阿尔茨海默病研究进展

阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)是一种发病原因不明、发病机制复杂的原发性脑部神经性疾病,目前对该病尚缺乏有效防治方法。肠道菌群是人体免疫系统一道重要防线,近年来研究发现肠道菌群失调与AD发病关系密切,其可通过多种途径参与AD的发生和发展。部分中药复方、单味中药以及中药单体均已证实具有显著调节肠道菌群的作用,提示有望通过中医药调节肠道菌群对AD起到一定防治作用。

新型开口薄壁弹性杆件压扁过程应力分析

为了避免N形杆因应力集中产生的失效,需要对其应力分布进行分析。采用ABAQUS软件建立N形杆有限元模型,采用显示动力法对其压扁过程进行非线性数值分析,并对复合材料N形杆的铺层层数、铺层角度、不同碳纤维环氧树脂铺层材料T300和T800在压扁过程的应力规律进行分析。结果确定了以[45°/-45°]S铺层角度,T800-T300-T800-T300铺层顺序为较佳的铺层方式,该研究对N形截面超弹性杆复合材料的铺层方式选取具有重要意义。

不同肝功能Child-Pugh分级对肝癌肝移植受者预后的影响

目的探讨不同Child-Pugh分级对肝细胞癌(肝癌)肝移植受者术后肝癌复发和生存的影响。方法回顾性分析125例接受肝移植的肝癌受者临床资料,用Kaplan-Meier方法计算肝癌肝移植受者术后3年的无瘤生存率(DFS)和总生存率(OS)。采用Cox比例风险回归模型分析可能影响肝癌肝移植受者术后复发及生存的独立危险因素。结果中位随访时间为25.6个月,3年总的DFS和OS分别为68.4%和65.7%。Child-Pugh A、B级肝癌患者(113例)的3年DFS和OS分别是68.6%和66.2%,Child-Pugh C级肝癌患者(12例)的3年DFS和OS分别是66.7%和65.6%,两者差异均无统计学意义(均为P>0.05)。Cox回归分析结果表明,血管侵犯(P=0.001)和肿瘤数目>3个(P=0.025)是影响肝癌肝移植受者复发的独立危险因素。甲胎蛋白(AFP)>400μg/L(P=0.035)、血管侵犯(P=0.031)和肿瘤数目>3个(P=0.008)是影响肝癌患者生存的独立危险因素。结论 Child-Pugh C级与A、B级肝癌患者肝移植术后预后无显著性差异,AFP、血管侵犯和肿瘤数目是影响肝癌患者肝移植术后预后的重要因素,肝移植可作为Child-Pugh C级肝癌患者的有效治疗手段。

阿尔茨海默病动物模型的研究进展

阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)是一种进行性发展的神经退行性疾病,严重影响患者的生活质量,给社会和家庭带来沉重负担。随着人口老龄化进程的不断加剧,AD已成为国内外关注的热点和焦点。动物模型对于探明AD病因、发病机制和防治药物的研究具有重要意义。本文主要介绍并比较近年来常用的AD动物模型,以期为研究者选择合适的AD动物模型提供参考。

模块化空间折展机构研究现状与展望

模块化空间折展机构具有拓展灵活、通用性好、适应性强等特点,可满足长距离深空探测、长期在轨空间站建设和超广域卫星通信等重大航天工程对大型/超大型空间折展机构的需求,是一种新型关键的航天装备。针对应用需求,阐述了模块化空间折展机构领域的研究进展,重点介绍了伸展臂、太阳翼和空间可展开天线等3类折展机构中具有模块化特征的典型构型,分析了模块化空间折展机构的结构组成、展开原理、驱动方式及应用现状,从机构创新设计方法、地面微重力试验及仿真、空间在轨装配技术、空间在轨建造技术等4个方面,展望了模块化空间折展机构未来的发展方向,旨在为大型空间折展机构的研究和应用提供借鉴与参考。

平行连杆式变形翼结构设计及分布式驱动配置

为提高飞机飞行效率和多任务适应能力,设计一种兼顾高低速工况的变形翼骨架,并研究变形翼内部分布式驱动器的位置优化和数量布置问题。基于翼肋摆动变形方式,设计变弦长、变后掠、变面积、变展弦比的平行连杆式变形翼机构,以单元尺寸为参数,对翼肋摆动程度与展弦比进行分析,得到机翼参数变化曲线;以包含机翼骨架、驱动器和柔性蒙皮的单元为研究对象,通过实验法测定柔性蒙皮的等效弹簧刚度,并基于虚功原理,采用准静态力学分析方法,得到单元的力学模型,以单元变形量为目标优化函数,通过matlab优化工具箱fmincon函数求解,得到最优驱动器位置和蒙皮初始状态,并进行实验验证;采用Ansys软件模拟多个单元机构运动与弹性变形的耦合作用,得到多种驱动器布局下机构的最终平衡状态;设计了变形翼详细结构,完成了样机加工装配。结果表明:机翼平衡时的变形量与驱动器布局和结构刚度有关,当机翼结构刚度增强时,分布式驱动与单个驱动所做的变形量均收敛在理想值。采用分布式驱动会最大化变形量,更适合低刚度结构机翼,设计的变形翼样机可以实现连续变形。

空间薄壁弹性伸杆力学特性分析

为研究弹性伸杆的力学性能,对其压平、拉平过程中的能量与外载荷的变化以及刚度进行了分析.首先对弹性伸杆的刚度进行了理论分析,找出了影响弹性伸杆刚度的参数.之后通过ABAQUS对弹性伸杆的拉平与压平的过程进行了仿真分析,并运用控制变量法分析了各项参数对刚度的影响.仿真结果表明,拉平与压平过程中的能量变化基本一致,而压平所需要的外载荷较小.增大弹性伸杆的弧段半径、铺层数量和中心距,相同载荷下的弹性伸杆的变形量会逐渐降低.通过对仿真结果的分析可知,在拉平与压平的开始阶段外载荷较小,外载荷的峰值出现在拉平与压平的最终阶段,增大弹性伸杆的弧段半径、中心距和铺层数量能够有效提高弹性伸杆的刚度.

JO-9C小尺寸传爆药驱动飞片影响因素模拟仿真研究

为优化传爆序列中传爆药驱动飞片性能,建立小尺寸传爆药驱动飞片作动的仿真模型,提出了一种获取传爆药爆轰产物JWL状态方程参数的计算方法。设计了典型传爆药JO-9C驱动飞片试验,验证了仿真模型和计算方法的准确性。提出了采用飞片速度和动能共同作为其效能评价的参量,研究装药结构、加速膛直径和飞片厚度等因素对飞片效能的影响规律。结果表明:装药长径比为1.5时可兼顾飞片速度与装药量;加速膛直径应不大于装药直径,可获得良好飞片形貌及较高飞行速度;飞片厚度过薄可能会出现断裂。以5 mm直径JO-9C装药结构为例,最优设计为:装药长径比为1.5,即装药高度为7.5 mm,加速膛直径为5 mm,飞片厚度为0.3 mm,此时飞片速度为1663 m/s,动能为51.79 J.

模块化构架式空间可展开天线支撑机构设计

针对空间可展开天线大口径发展趋势的需求,提出一种模块化构架式可展开天线支撑机构。首先,基于机构学基本理论,对机构的结构组成、展开原理及锁紧方案等开展了总体结构方案设计;其次,从肋单元尺寸确定、运动学仿真分析、结构实体设计、缓释装置设计等4个方面开展了支撑机构结构设计与分析;最后,研制了一套模块化构架式可展开天线支撑机构原理样机,并在微重力装置上开展了展开功能试验。试验结果表明:依据设计方案研制的支撑机构,其展开过程平缓、顺畅,展开到位后能够顺利实现锁紧,验证了设计的正确性与可行性。所提出的可展开天线支撑机构及其设计与分析方法可为其它类型可展开天线的设计及研究提供参考。

薄壁圆管开口式伸展臂卷绕过程力学特性分析

针对空间可自展开的薄壁圆管开口式伸展臂在展收过程中的大变形易导致杆件局部应变能、应力过高,从而使杆件撕裂失效的问题,通过建立伸展臂应变能、驱动力矩解析模型,建立卷绕过程有限元模型,得到了伸展臂卷绕过程中应变能、驱动力矩,研究了应变能、驱动力矩对伸展臂尺寸参数变化的敏感度;同时根据第四强度理论分析了伸展臂最大Von Mises等效应力点的位置及其在卷绕过程中的变化规律。结果表明:总应变能、驱动力矩对伸展臂厚度的改变最敏感,对开口角度最不敏感,伸展臂外半径及卷轴外半径对伸展臂的影响曲线存在极值;伸展臂在由自由弯曲向卷绕弯曲过渡及展平端附近易发生失效;伸展臂卷绕过程中最大等效应力点始终位于伸展臂端部,卷绕一周后该点始终位于伸展臂端部横截面中心处,其等效应力值随着卷绕的进行不断增高,该点为伸展臂上最易失效点。

海南澄迈地瓜叶中金属元素和维生素C含量的测定

为充分发掘海南澄迈产地瓜的副产品-地瓜叶的用途,采用微波消解电感耦合等离子体质谱法及紫外分光光度方法,对澄迈县桥头镇及瑞溪镇的地瓜叶进行金属元素和维生素C含量分析。结果表明:两种地瓜叶中均可检测到25种金属元素,较高含量的为K、Fe、Ca、Mg及Al元素及微量的Ba、Pb、As、Cd等重金属元素;通过紫外分光光度法建立维生素C含量测定的标准曲线,测得维生素C含量分别为(桥头5.563 mg/g)和瑞溪(3.963 mg/g);利用傅里叶红外光谱表征了两种地瓜叶的指纹谱图及其中所含的主要官能团。首次确定了海南澄迈地瓜叶中所含金属元素的种类和含量,并证实了维生素C的含量较为丰富,为进一步开发利用地瓜叶这一海南特色经济作物及提高食品安全意识提供更好的理论依据。