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搅拌摩擦焊过程热-力-流全耦合仿真:不同本构方程的仿真效果对比
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作者 刘新 史清宇 +4 位作者 路宝坤 闵爱武 乔俊楠 杨诚乐 陈高强 《电焊机》 2024年第8期20-28,共9页
本构方程是搅拌摩擦焊过程热-力-流全耦合仿真模型的重要部分。针对6 mm铝合金6061-T6板材FSW过程开展热-力-流全耦合仿真分析。为分析本构方程的形式对仿真效果的影响,在模型中分别采用Chen-Liu本构模型、Sellars-Tegart模型和Johnson-... 本构方程是搅拌摩擦焊过程热-力-流全耦合仿真模型的重要部分。针对6 mm铝合金6061-T6板材FSW过程开展热-力-流全耦合仿真分析。为分析本构方程的形式对仿真效果的影响,在模型中分别采用Chen-Liu本构模型、Sellars-Tegart模型和Johnson-Cook模型,并对仿真结果进行对比分析。仿真结果表明,Chen-Liu模型计算得到的FSW温度场及流动场与实验结果的吻合程度均高于Sellars-Tegart模型和Johnson-Cook模型。究其原因,在搅拌头-工件界面附近的温度条件下,Sellars-Tegart模型和Johnson-Cook模型预测的流变应力较高,使得材料流动困难,搅拌头与工件之间的界面状态主要为滑动摩擦。相比之下,Chen-Liu模型能够体现材料在温度升高时的迅速软化现象,在搅拌头-工件界面附近的温度条件下,材料的剪切流变应力低于搅拌头/工件界面的摩擦应力,因而在摩擦作用下工件发生塑性流动,这降低了搅拌头/工件之间的滑动摩擦速度,从而使得滑动摩擦产热减少,且其减少量大于工件发生塑性流动产生的额外热量,从而使得采用Chen-Liu模型预测得到的焊接温度更低。综合来看,FSW过程温度场与材料流动速度场受材料本构模型影响归因于FSW的热-力-流全耦合效应。 展开更多
关键词 搅拌摩擦焊 数值仿真 本构模型 温度场 材料流动
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GH4169惯性摩擦焊界面摩擦及瞬态热过程数值模拟研究
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作者 唐天祥 史清宇 +5 位作者 周军 张春波 梁武 周梦然 张弓 陈高强 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2024年第10期36-44,52,共10页
针对GH4169高温合金惯性摩擦焊过程,基于有限元方法研究了界面摩擦机制的转变、摩擦产热和温度场等热过程参量的分布特征及瞬态演化规律。利用试验数据对有限元模型的准确性进行了对比验证。结果表明,焊接初始整个界面均为库仑摩擦区,从... 针对GH4169高温合金惯性摩擦焊过程,基于有限元方法研究了界面摩擦机制的转变、摩擦产热和温度场等热过程参量的分布特征及瞬态演化规律。利用试验数据对有限元模型的准确性进行了对比验证。结果表明,焊接初始整个界面均为库仑摩擦区,从0.54 s开始库仑摩擦区逐渐缩小并在9.60 s完全消失,剪切摩擦区从0.31R0(R0为工件半径)处开始形成并逐渐扩展至整个界面。根据模拟结果,提出了描述库仑摩擦区演化过程的解析公式。分析了摩擦机制转变引起的界面热流密度、摩擦应力和温度的耦合关系及变化规律。研究表明,界面上库仑摩擦机制向剪切摩擦机制的转变有利于焊接界面附近温度场的均匀化。 展开更多
关键词 惯性摩擦焊 摩擦机制 热流密度 温度场 有限元分析 GH4169高温合金
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基于混合存储结构的分级协同节能方案
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作者 李大平 史庆宇 +2 位作者 唐忆滨 胡哲琨 高毅 《计算机科学与探索》 CSCD 北大核心 2024年第10期2690-2703,共14页
新能源的应用已成为一种趋势,但具体到存储I/O领域,存储设备通常会根据存储负载的强度进行节点调度,而不规则波动的新能源和存储负载之间存在波峰波谷错位匹配的问题,增加了存储设备的调度难度。提出了一种针对NVM-SSD混合存储介质的分... 新能源的应用已成为一种趋势,但具体到存储I/O领域,存储设备通常会根据存储负载的强度进行节点调度,而不规则波动的新能源和存储负载之间存在波峰波谷错位匹配的问题,增加了存储设备的调度难度。提出了一种针对NVM-SSD混合存储介质的分级协同节能方案MixSave,为每一层提供定制化节能方案并且协同调度,提升了新能源能效比。基于NVM和SSD存储介质的性能与能耗特点,MixSave采用NVMSSD的高性价比分级存储架构,为用户提供高性能、大容量存储服务,并且通过副本保证数据可靠性。NVM作为缓存层采用负载驱动型方案,以保证性能为优先目标,即根据负载变化动态调整高功耗状态的NVM设备数量,满足负载需求;SSD作为数据层采用新能源驱动型节能方案,以提升新能源利用率为目标,根据新能源的变化动态调整SSD启用数量,进行缓存数据同步与预取。测试表明,与未采取节能措施的标准方案相比,MixSave性能下降不超过4%,在轻负载模式下,MixSave可节省73%~80%的传统能源,在重负载模式下,可节省55%~61%的传统能源。 展开更多
关键词 存储系统 分级存储 非易失性存储 存储节能 新能源
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搅拌摩擦焊界面摩擦及材料流动行为仿真
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作者 乔俊楠 史清宇 +4 位作者 陈树君 韩阳 杨诚乐 周梦然 陈高强 《电焊机》 2023年第3期15-21,共7页
采用计算流体力学(CFD)方法研究了6061铝合金搅拌摩擦焊过程中的界面摩擦行为与材料流动行为。通过在搅拌头-工件界面采用剪切力边界条件,实现了焊接过程中界面摩擦与材料流动的完全耦合分析。结果表明,搅拌头与工件间的界面摩擦行为呈... 采用计算流体力学(CFD)方法研究了6061铝合金搅拌摩擦焊过程中的界面摩擦行为与材料流动行为。通过在搅拌头-工件界面采用剪切力边界条件,实现了焊接过程中界面摩擦与材料流动的完全耦合分析。结果表明,搅拌头与工件间的界面摩擦行为呈现显著的非均匀特征:轴肩芯部及环形槽内呈近似黏着摩擦,轴肩外缘区域呈滑动摩擦;搅拌针侧面呈现不同程度的滑动状态,界面滑动比例随其到轴肩的距离增加而增加。摩擦界面附近存在厚度为0.66~4 mm的低粘度区。在低粘度区,工件上部材料流动速度可达0.17 m/s,应变率可达85.7 s^(-1);在工件下部材料流动速度可达0.017 m/s,应变速率可达11.7 s^(-1)。从材料流经低粘度区的流动路径来看,搅拌摩擦焊过程材料流动呈现多圈旋转及直通两种模式。仿真得到的温度、低粘度区形状及标记材料沉积位置均得到了实验结果的印证。 展开更多
关键词 计算流体力学 界面摩擦行为 材料流动 低粘度区
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茯苓酸对人骨肉瘤细胞系MG-63的增殖凋亡、迁移侵袭影响及PERK/CCAAT信号通路调控作用
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作者 施擎宇 黄帆 王冬明 《山东医药》 CAS 2023年第30期1-5,共5页
目的观察茯苓酸(PA)对人骨肉瘤细胞系MG-63增殖、迁移、凋亡和侵袭的影响,并探讨PA对蛋白激酶R样内质网激酶(PERK)/CCAAT增强子结合蛋白同源蛋白(CHOP)信号通路的调控作用。方法体外培养MG-63细胞,分为对照组、低浓度PA组(PA-L组)、中浓... 目的观察茯苓酸(PA)对人骨肉瘤细胞系MG-63增殖、迁移、凋亡和侵袭的影响,并探讨PA对蛋白激酶R样内质网激酶(PERK)/CCAAT增强子结合蛋白同源蛋白(CHOP)信号通路的调控作用。方法体外培养MG-63细胞,分为对照组、低浓度PA组(PA-L组)、中浓度PA组(PA-M组)、高浓度PA组(PA-H组)、高浓度PA+蛋白激酶R样内质网激酶(PERK)抑制剂GSK2606414组(PA-H+GSK2606414组),PA-L组、PA-M组及PA-H组分别用含20、40及80μmol/L PA的培养基培养,PA-H+GSK2606414组用含80μmol/L的PA和5μmol/L的GSK2606414培养基培养,对照组用空白培养基培养。分别于培养24、48、72 h时采用MTT法观察各组细胞增殖情况;培养24 h时采用细胞划痕实验观察各组细胞迁移情况;培养48 h时采用Transwell实验观察各组细胞侵袭情况;培养48 h时采用流式细胞术测算各组细胞凋亡率;培养48 h时,采用RT-qPCR法检测PERK及CHOP的mRNA表达,并采用WESTERN Blotting法检测PERK/CHOP信号通路相关蛋白及凋亡相关蛋白真核生物起始因子2α(eIF2α)、活化转录因子4(ATF4)、CHOP、BCL2相关X蛋白(Bax)及B淋巴细胞瘤-2(Bcl-2)。结果与对照组比较,PA-M组及PA-H组培养48与72 h时细胞OD_(570nm)值低、细胞迁移率低、细胞侵袭数少、细胞凋亡率高(P均<0.05);与PA-M组相比,PA-H组培养48及72 h时的细胞OD_(570nm)值低、细胞迁移率低、细胞侵袭数少、细胞凋亡率高(P均<0.05);与PA-H组相比,PA-H+GSK2606414组细胞培养48及72 h时的OD_(570nm)值高、细胞迁移率高、细胞侵袭数多、细胞凋亡率低(P均<0.05)。与对照组比较,PA-M组及PA-H组细胞PERK及CHOP mRNA相对表达量高,PERK及eIF2α磷酸化水平高,ATF4、CHOP、Bax蛋白相对表达量高,Bcl-2相对表达量低(P均<0.05);与PA-M组相比,PA-H组细胞PERK及CHOP mRNA相对表达量高,PERK及eIF2α磷酸化水平高,ATF4、CHOP、Bax蛋白相对表达量高,Bcl-2相对表达量低(P均<0.05);与PA-H组相比,PA-H+GSK2606414组细胞PERK及CHOP mRNA相对表达量低,PERK及eIF2α磷酸化水平低,ATF4、CHOP、Bax蛋白相对表达量低,Bcl-2相对表达量高(P均<0.05)。结论PA可抑制MG-63细胞的增殖、迁移及侵袭,促进细胞凋亡。PA可能通过激活PERK/CHOP信号通路,抑制MG-63细胞的增殖迁移及侵袭,促进MG-63细胞的凋亡。 展开更多
关键词 茯苓酸 骨肉瘤 细胞增殖 细胞凋亡 细胞侵袭 蛋白激酶R样内质网激酶 CCAAT增强子结合蛋白同源蛋白
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搅拌摩擦焊接材料流动模型及在缺陷预测中的应用 被引量:11
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作者 龙玲 史清宇 +2 位作者 刘铁 刘淅 孙占国 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期84-88,164,165,共7页
为了研究搅拌头倾角对搅拌摩擦焊接过程的影响机理,基于DEFORM-3D软件建立了带倾角的FSW三维热-力耦合模型,模拟了搅拌摩擦焊接过程中焊缝区材料的三维运动轨迹,对比分析了有无倾角时FSW过程中材料流动行为的差异.结果表明,前进侧材料... 为了研究搅拌头倾角对搅拌摩擦焊接过程的影响机理,基于DEFORM-3D软件建立了带倾角的FSW三维热-力耦合模型,模拟了搅拌摩擦焊接过程中焊缝区材料的三维运动轨迹,对比分析了有无倾角时FSW过程中材料流动行为的差异.结果表明,前进侧材料绕搅拌针旋转后大部分沉积于搅拌头后方前进侧区域,返回侧的材料大部分被搅拌头旋推至后方而沉积;采用倾角可以增强搅拌头后方材料从返回侧运动至前进侧区间的流动性,同时还有利于增强材料在厚度方向的运动能力.根据模拟的材料流动行为对接头缺陷进行了趋势预测,预测结果与试验结果吻合良好. 展开更多
关键词 搅拌摩擦焊 流动行为 搅拌头倾角 数值模拟 缺陷预测
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Cr对Mo-45Ni真空钎焊TZM合金接头性能的影响 被引量:2
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作者 龙飞 史清宇 +2 位作者 路全彬 林铁松 何鹏 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期55-61,I0005,共8页
根据实际工程需求,开发了能在1 300℃下服役的TZM合金专用钎料,并测试了该钎料在TZM合金表面的润湿性能,引入"基准润湿面积"的概念判断该钎料的润湿性,并探讨了钎料中Cr元素对钎料润湿性能、抗剪强度的影响规律.分析了钎焊接... 根据实际工程需求,开发了能在1 300℃下服役的TZM合金专用钎料,并测试了该钎料在TZM合金表面的润湿性能,引入"基准润湿面积"的概念判断该钎料的润湿性,并探讨了钎料中Cr元素对钎料润湿性能、抗剪强度的影响规律.分析了钎焊接头的强化机理,探明了接头的抗剪强度随着Cr元素的加入先变大后变小,可为实际工程应用提供重要参考.结果表明,当钎料中Cr元素含量为3%(质量分数)时,钎料的润湿性最好,接头的抗剪强度达到135 MPa的最高值. 展开更多
关键词 TZM合金 Mo-Ni-Cr钎料 电弧熔炼 真空钎焊
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搅拌摩擦焊温度场的数字孪生建模方法 被引量:3
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作者 杨诚乐 史清宇 +1 位作者 武传松 陈高强 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期1-6,I0001,共7页
作为制造技术数字化与智能化的关键技术,数字孪生技术的发展对现有建模方法提出了新的要求.其中,信息与物理的实时融合是数字孪生建模方法中的关键.以搅拌摩擦焊(FSW)为例,建立了一种可在“移动热源法”数值模拟中实时融入实测温度数据... 作为制造技术数字化与智能化的关键技术,数字孪生技术的发展对现有建模方法提出了新的要求.其中,信息与物理的实时融合是数字孪生建模方法中的关键.以搅拌摩擦焊(FSW)为例,建立了一种可在“移动热源法”数值模拟中实时融入实测温度数据的迭代式信息-物理融合算法,并论证了基于此对焊接温度场进行实时复刻的可行性.算例试算表明,此迭代式信息-物理融合算法具有较高的可靠性,基于迭代式信息-物理融合算法的计算得到的温度相对实测温度的平均误差在5℃以内.此外,采用时间步长1.5 s或2.0 s时,计算所消耗的时间将少于焊接的物理过程时间.这使得“移动热源法”数值模拟与FSW物理过程能够以秒级的时间精度进行同步.因此,将传感器数据实时融入与物理过程同步的数值模拟模型,是实现焊接过程数字孪生的一种可行方法. 展开更多
关键词 搅拌摩擦焊 数字孪生 焊接过程 温度场 数值模拟
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不同翅型棉蚜体内细菌群落组成和多样性分析 被引量:1
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作者 史庆雨 李东阳 +5 位作者 王丽 高雪珂 张开心 朱香镇 姬继超 雒珺瑜 《棉花学报》 CSCD 北大核心 2022年第2期151-161,共11页
【目的】旨在明确不同翅型棉蚜体内细菌差异,探究体内细菌与棉蚜翅型分化间的关系。【方法】通过Illumina Mi Seq高通量测序分别对有翅型和无翅型棉蚜体内细菌16S r RNA基因V3~V4区进行测序,并根据测序结果进行操作分类单元(operational... 【目的】旨在明确不同翅型棉蚜体内细菌差异,探究体内细菌与棉蚜翅型分化间的关系。【方法】通过Illumina Mi Seq高通量测序分别对有翅型和无翅型棉蚜体内细菌16S r RNA基因V3~V4区进行测序,并根据测序结果进行操作分类单元(operational taxonomic unit, OTU)聚类分析、α多样性分析、菌种组成与分类等分析。【结果】在所有棉蚜样本中共鉴定出234个体内细菌OTU,隶属于16门、32纲、64目、107科、148属、187种,其中布赫纳氏菌属(Buchnera)是优势菌属。2种翅型棉蚜体内细菌多样性不同:无翅型(隶属于12门、23纲、50目、82科、106属、136种)略高于有翅型(隶属于14门、26纲、45目、72科、97属、120种)。多种体内细菌的相对丰度在2种翅型棉蚜中存在显著差异。其中:红球菌属(Rhodococcus)细菌在有翅型棉蚜中的相对丰度较高(0.136%),而在无翅型棉蚜中较低(0.078%);未分类的蓝藻纲细菌在有翅型棉蚜体内相对丰度较低(0.005%),而在无翅型棉蚜中较高(0.024%)。【结论】有翅型和无翅型棉蚜的体内细菌组成和群落结构存在一定的差异。该研究拓展了对棉蚜翅二型现象的认知。 展开更多
关键词 棉蚜 体内细菌 翅多型现象 16S rRNA 基因测序 聚类分析 多样性
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肠杆菌科细菌质粒介导氨基糖苷类耐药基因研究进展 被引量:7
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作者 施清喻 胡付品 《中国感染与化疗杂志》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期691-696,共6页
氨基糖苷类抗菌药物(aminoglycosides)通过结合原核生物30S核糖体亚基16S rRNA的高保守A位点,干扰细菌蛋白质的合成导致细菌的死亡[1],现用于临床革兰阴性菌所致严重感染的治疗及畜牧业中。按其作用部位可分为:(1)与A位点结合,4,6-二取... 氨基糖苷类抗菌药物(aminoglycosides)通过结合原核生物30S核糖体亚基16S rRNA的高保守A位点,干扰细菌蛋白质的合成导致细菌的死亡[1],现用于临床革兰阴性菌所致严重感染的治疗及畜牧业中。按其作用部位可分为:(1)与A位点结合,4,6-二取代脱氧链霉胺类(如卡那霉素和庆大霉素);4,5-二取代脱氧链霉胺类(如新霉素)。 展开更多
关键词 16S rRNA甲基酶 质粒 氨基糖苷类 耐药 基因
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氧含量对Sn-9Zn-2.5Bi-1.5In低温波峰焊焊接性能的影响
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作者 任安世 曲松涛 +3 位作者 董新华 史清宇 张弓 朱忠言 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期68-73,99,I0007,共8页
制备了一种新型Sn-9Zn-2.5Bi-1.5In钎料,开发了一套波峰焊氮气保护系统,考察了该钎料在不同氧含量的环境下的焊接质量.结果表明,开发的氮气保护系统通过增加氮气流量可以将焊接区域内的动态氧含量降低到0.06%以下.降低焊接区氧含量,可... 制备了一种新型Sn-9Zn-2.5Bi-1.5In钎料,开发了一套波峰焊氮气保护系统,考察了该钎料在不同氧含量的环境下的焊接质量.结果表明,开发的氮气保护系统通过增加氮气流量可以将焊接区域内的动态氧含量降低到0.06%以下.降低焊接区氧含量,可显著减少桥连、填充不良、气孔3类缺陷的数量,将不良率控制在0.20%以内.在氧含量0.50%的临界值以下,该钎料可在锡炉设定温度为225℃的条件下进行低温焊接,焊接效果满足规模化生产需求.通过能谱分析发现氧化物表面Zn元素含量比Sn-9Zn-2.5Bi-1.5In钎料升高84.9%,Zn元素的易氧化倾向是导致钎料形成大量氧化渣的主要原因.降低焊接区域的氧含量可以有效抑制氧化渣的形成.采用氮气保护的方法可以解决Sn-Zn钎料在高氧环境下易出现的焊接缺陷问题,从而实现225℃低温波峰焊. 展开更多
关键词 低温无铅钎料 锡锌合金 波峰焊 氧含量 氮气保护
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改进滑模控制的轮毂驱动桥稳定性研究
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作者 罗崴 王志福 +3 位作者 师庆玉 白金 王阳 卢彦希 《电子测量技术》 北大核心 2022年第8期1-6,共6页
轮毂电机驱动可以极大的简化底盘机械结构,提高车辆的控制精度。首先在Catia软件中建立了11自由度的轮毂驱动车辆模块式模型,然后在MATLAB/Simulink环境下设计了改进型滑模控制的分层控制策略,对上下层控制器进行控制策略分析,提出了融... 轮毂电机驱动可以极大的简化底盘机械结构,提高车辆的控制精度。首先在Catia软件中建立了11自由度的轮毂驱动车辆模块式模型,然后在MATLAB/Simulink环境下设计了改进型滑模控制的分层控制策略,对上下层控制器进行控制策略分析,提出了融合改进的非线性滑模控制方法,该策略不仅提高了鲁棒性和响应速度,还能有较强的抗干扰能力,最后采用实车对改进型滑模-分层控制策略用J型工况和蛇形工况进行验证。仿真和试验结果表明采用该策略能够显著提高轮毂驱动桥车辆运动的稳定性和动力传递效率。 展开更多
关键词 轮毂电机 动力桥驱动系统 新能源汽车 稳定性运动 分层协调控制
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基于阈值可调切换系统的多翅膀混沌吸引子设计及电路仿真
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作者 石擎宇 黄霞 《南京信息工程大学学报(自然科学版)》 CAS 2019年第4期467-473,共7页
本文提出了一种通过调节一类状态依赖切换系统的阈值来生成多翅膀混沌吸引子的设计方案.首先,设计了两个类Lorenz子系统;然后,基于这两个子系统构造了一个状态依赖于阈值的切换策略,从而构造了一类状态依赖于阈值的切换系统;最后,通过... 本文提出了一种通过调节一类状态依赖切换系统的阈值来生成多翅膀混沌吸引子的设计方案.首先,设计了两个类Lorenz子系统;然后,基于这两个子系统构造了一个状态依赖于阈值的切换策略,从而构造了一类状态依赖于阈值的切换系统;最后,通过调整切换系统的阈值来改变鞍焦平衡点的个数与分布,使得该切换系统能够产生4-6-8翅膀的混沌吸引子.此外,根据切换系统的状态方程设计了该系统的模拟电路,电路仿真结果与数值仿真结果一致.实验结果证实:该设计方案可以在不增加系统维数或无需设计复杂非线性函数的情况下生成多翅膀混沌吸引子. 展开更多
关键词 切换系统 阈值调节方法 状态依赖系统 多翅膀混沌吸引子 电路仿真
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氨苄西林预报粪肠球菌和屎肠球菌亚胺培南敏感性的可行性研究
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作者 郭兰芳 郭燕 +4 位作者 郑永贵 杨洋 尹丹丹 施清喻 胡付品 《检验医学》 CAS 2022年第2期150-154,共5页
目的评价氨苄西林预报粪肠球菌和屎肠球菌亚胺培南敏感性的可行性。方法收集23家医院的127株粪肠球菌和124株屎肠球菌非重复临床分离株。采用微量肉汤稀释法和纸片扩散法测定粪肠球菌和屎肠球菌对青霉素、氨苄西林、亚胺培南的敏感性。... 目的评价氨苄西林预报粪肠球菌和屎肠球菌亚胺培南敏感性的可行性。方法收集23家医院的127株粪肠球菌和124株屎肠球菌非重复临床分离株。采用微量肉汤稀释法和纸片扩散法测定粪肠球菌和屎肠球菌对青霉素、氨苄西林、亚胺培南的敏感性。结果纸片扩散法青霉素和氨苄西林均敏感或均耐药的粪肠球菌,微量肉汤稀释法氨苄西林-亚胺培南的分类一致率(CA)均为100.0%,未出现非常重大误差(VME)和重大误差(ME);纸片扩散法青霉素和氨苄西林均耐药的粪肠球菌,微量肉汤稀释法氨苄西林-亚胺培南的CA为77.8%,ME占22.2%;青霉素耐药、氨苄西林敏感的粪肠球菌,微量肉汤稀释法氨苄西林-亚胺培南的CA为57.1%,纸片扩散法的CA为81.8%。结论氨苄西林预报粪肠球菌和屎肠球菌亚胺培南敏感性的可靠性优于青霉素,但氨苄西林的敏感性不能用于预报青霉素耐药、氨苄西林敏感表型粪肠球菌和屎肠球菌的亚胺培南敏感性;青霉素敏感可预报粪肠球菌和屎肠球菌对氨苄西林敏感。 展开更多
关键词 粪肠球菌 屎肠球菌 分类一致率 非常重大误差 重大误差 微量肉汤稀释法 纸片扩散法
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Comparative transcriptional analysis and identification of hub genes associated with wing differentiation of male in Aphis gossypii
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作者 HUANGFU Ningbo shi qingyu +8 位作者 CHEN Lulu MA Xiaoyan ZHANG Kaixin LI Dongyang WANG Li ZHU Xiangzhen JI Jichao LUO Junyu CUI Jinjie 《Journal of Cotton Research》 CAS 2022年第3期243-260,共18页
Background:Aphis gossypii Glover(Hemiptera:Aphididae),a worldwide polyphagous phloem-feeding agricultural pest,has three wing morphs(winged parthenogenetic female,gynopara,and male)in the life cycle.The exclusive male... Background:Aphis gossypii Glover(Hemiptera:Aphididae),a worldwide polyphagous phloem-feeding agricultural pest,has three wing morphs(winged parthenogenetic female,gynopara,and male)in the life cycle.The exclusive males could fly from summer hosts to winter hosts,which are essential for gene exchanges of cotton aphid populations from different hosts or regions.However,the molecular mechanism of wing differentiation of male in A.gossypii remains unclear.Results:Morphological observation of male A.gossypii showed that there is no distinct difference in the external morphologies of the 1st and 2nd instar nymphs.The obvious differentiation of wing buds started in the 3rd instar nymph and was visible via naked eyes in the 4th instar nymphal stage,then adult male emerged with full wings.According to morphological dynamic changes,the development of wings in males were divided into four stages:preliminary stage(the 1st instar to 2nd instar),prophase(the 3rd instar),metaphase(the 4th instar),anaphase(the 5th instar).Results of feeding behavior monitoring via EPG(electrical penetration graph)technology indicated that although the male cotton aphids had strong desire to feed(longer duration of C 55.24%,F 5.05%and Pd waves 2.56%),its feeding efficiency to summer host cotton was low(shorter E13.56%and E2 waves 2.63%).Dynamic transcriptome analysis of male aphid at 5 different developmental periods showed that in the 3rd instar nymph,the number of up-regulated DEGs was significant increased,and time-course gene transcriptional pattern analyses results also showed that numerous genes categorized in clusters 3,5,and 8 had the highest expressed levels,which were consistent with morphological changes of wing buds.These results indicate that the 3rd instar nymph is the critical stage of wing bud differentiation in males.Furthermore,through pathway enrichment analysis of DEGs and WGCNA,it revealed that the neuroactive ligand-receptor interaction,Ras signaling pathway,dopaminergic synapse,circadian entrainment and the corresponding hub genes of PLK1,BUB1,SMC2,TUBG,ASPM,the kinesin family members(KIF23,KIF20,KIF18-19)and the novel subfamily of serine/threonine(Aurora kinase A and Aurora kinase B)probably played an important role in the critical stage of wing bud differentiation.Conclusion:This study explored morphological changes and genes transcriptional dynamics males in cotton aphid,revealed the phenomenon of low feeding efficiency of winged males on summer host cotton,and identified key signaling pathways and potential hub genes potentially involved in wing bud differentiation of male in A.gossypii. 展开更多
关键词 Aphis gossypii EPG Wing bud differentiation Dynamic transcriptome WGCNA
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Artificial-neural-network-based storage method for three-dimensional temperature field data during friction stir welding
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作者 Han Ce Zhang Qian +4 位作者 shi qingyu Tang Tianxiang Liu Xin Zhang Gong Chen Gaoqiang 《China Welding》 CAS 2022年第3期1-7,共7页
In this paper,a new storage method for the three-dimensional temperature field data based on artificial neural network(ANN)was proposed.A multilayer perceptron that takes the coordinate(x,y,z)as inputs and temperature... In this paper,a new storage method for the three-dimensional temperature field data based on artificial neural network(ANN)was proposed.A multilayer perceptron that takes the coordinate(x,y,z)as inputs and temperature T as output,is used to fit the three-dimension-al welding temperature field.Effect of number of ANN layers and number of neurons on the fitting errors is investigated.It is found that the errors decrease with the number of hidden layers and neural numbers per layers generally.When the number of hidden layers increases from 1 to 6,the maximum temperature error decreases from 74.74℃to less than 2℃.The three-dimensional temperature field data is obtained by finite element simulation,and the experimental verification is completed by comparing the simulation peak temperatures with the measured results.As an example,an ANN with 4 hidden layers and 12 neurons in each layer were applied to test the performance of the proposed method in storage of the three-dimensional temperature field data during friction stir welding.It is found that the average error between the temperature data stored in ANN and the original simulation data that stored point-by-point is 0.517℃,and the error on the maximum temper-ature is 0.193℃,while the occupied disk space is only 0.27%of that is required in the conventional point-by-point storage. 展开更多
关键词 friction stir welding temperature field artificial neural network numerical simulation
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二氧化钛/聚醚酰亚胺复合薄膜及其介电储能性能
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作者 师庆宇 袁秭鄂 +3 位作者 赵耀庭 张晓芳 林秀娟 杨长红 《硅酸盐学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2197-2205,共9页
工业应用迫切需要新一代的聚合物介电电容器能在高温高场下稳定工作并表现出优异的储能密度和效率。以发展耐高温聚合物基电介质为目标,采用聚醚酰亚胺(PEI)为基体,制备了TiO_(2)/PEI复合薄膜,并对其常温和高温下的介电储能性能进行了... 工业应用迫切需要新一代的聚合物介电电容器能在高温高场下稳定工作并表现出优异的储能密度和效率。以发展耐高温聚合物基电介质为目标,采用聚醚酰亚胺(PEI)为基体,制备了TiO_(2)/PEI复合薄膜,并对其常温和高温下的介电储能性能进行了分析。研究结果表明,较宽带隙TiO_(2)颗粒的加入可使TiO_(2)/PEI复合薄膜在常温下的储能密度和充放电效率达到7.10 J/cm^(3)和94.9%;150℃下复合薄膜具有的最大储能密度仍维持在5.05 J/cm^(3),充放电效率仍不低于88.5%,证明了该复合薄膜具有在高温环境下稳定工作的巨大潜力。 展开更多
关键词 聚醚酰亚胺薄膜 二氧化钛 储能密度 充放电效率
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黄山风景区旅游废弃物生态足迹历时性分析 被引量:1
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作者 施青雨 章锦河 +1 位作者 孙枫 王亚如 《世界地理研究》 北大核心 2023年第1期150-161,共12页
历时性旅游废弃物演化规律及生态影响研究是制定旅游地可持续发展战略的基础性工作。以生态足迹理论为基础,利用1979—2018年相关统计资料与团队实地调研数据,对黄山风景区旅游废弃物生态足迹的长时间序列动态变化进行特征研究。结果表... 历时性旅游废弃物演化规律及生态影响研究是制定旅游地可持续发展战略的基础性工作。以生态足迹理论为基础,利用1979—2018年相关统计资料与团队实地调研数据,对黄山风景区旅游废弃物生态足迹的长时间序列动态变化进行特征研究。结果表明:(1)黄山风景区旅游废弃物生态足迹演变具有明显的阶段性特征,共分为1979—1987年持续上升、1988—1996年小范围浮动式下降、1997—2005年剧烈振荡以及2006—2018年趋于稳定四个阶段。(2)黄山风景区旅游废弃物生态足迹的来源及构成占比随着当地垃圾处理方式及污染防治措施的变化而变化。其中,固体垃圾的足迹占比最多且达到52.18%~97.99%,并从显性与隐性两方面对当地生态环境产生影响。(3)随着黄山风景区旅游经济增长,区域资源利用效益持续升高,环境质量稳定改善,始终处于可持续发展状态。(4)黄山风景区的实践表明成熟的环境管理体制和不断改进的卫生治理措施可将旅游废弃物造成的生态影响控制在一定范围之内,从而为其他山岳型景区可持续发展提供有益参考。 展开更多
关键词 旅游废弃物 生态影响 可持续发展 生态足迹 黄山风景区
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高强低合金钢焊接过程多物理场耦合数值模拟 被引量:8
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作者 孙玉杰 史清宇 +2 位作者 臧勇 张锁怀 崔青春 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第20期168-177,共10页
目前高强低合金钢焊接数值模拟中,采用热-力耦合分析时,忽略固态相变效应,残余应力模拟值与试验测量值误差较大。为提高焊接数值模拟精度,根据多场耦合关系,基于传热学、固态相变理论和连续介质力学,建立焊接过程多物理场耦合本构方程,... 目前高强低合金钢焊接数值模拟中,采用热-力耦合分析时,忽略固态相变效应,残余应力模拟值与试验测量值误差较大。为提高焊接数值模拟精度,根据多场耦合关系,基于传热学、固态相变理论和连续介质力学,建立焊接过程多物理场耦合本构方程,并通过子程序将其嵌入到通用隐式有限元程序中。采用数值模拟与试验分析的方法研究高强低合金钢小试样的自由膨胀试验、相变塑性试验及平板焊接试验应力及各应变分量的演变。研究结果表明:固态相变体积变化引起的相变应变对残余应力有显著影响,不但改变了残余应力的大小,甚至改变了残余应力的符号,考虑相变塑性应变时会降低应力的水平。残余应力改变程度与相变程度有关系:完全相变区影响最大,部分相变区次之,未发生相变区最小。相变应变和相变塑性应变最终大小相当。研究方法为深入了解高强低合金钢焊接过程和焊接工艺优化提供了理论基础。 展开更多
关键词 多物理场耦合本构方程 完全隐式积分算法 数值模拟 残余应力 应变分量
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惯性摩擦焊高温区温度特征仿真与实验研究
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作者 张永强 刘浩 +5 位作者 唐天祥 史清宇 陈高强 张春波 梁武 周军 《精密成形工程》 2024年第10期115-123,共9页
目的定量分析影响惯性摩擦焊接头质量的关键因素——焊接过程高温区的温度特征。方法选取TC4钛合金为研究对象,综合运用有限元仿真及界面组织观察的研究方法,分析确定惯性摩擦焊过程中高温区的温度特征。针对初始转速分别为1000 r/min及... 目的定量分析影响惯性摩擦焊接头质量的关键因素——焊接过程高温区的温度特征。方法选取TC4钛合金为研究对象,综合运用有限元仿真及界面组织观察的研究方法,分析确定惯性摩擦焊过程中高温区的温度特征。针对初始转速分别为1000 r/min及1200 r/min的2种惯性摩擦焊工况开展实验,并建立了热-力耦合有限元仿真模型对惯性摩擦焊过程进行仿真分析。结果仿真得到的温度分布与焊接过程摩擦界面附近的测温结果吻合良好,仿真模型与实验分析结果均表明,与初始转速为1000 r/min相比,初始转速为1200 r/min时的接头的飞边更大,2种焊接工况下仿真得到的轴向缩短量均与实验结果吻合良好,表明了仿真模型对TC4钛合金惯性摩擦焊热-力过程分析的准确性。结论在TC4钛合金圆棒样品惯性摩擦焊过程中,摩擦界面附近存在高温区,高温区内的温度呈现出芯部低、外围高的特点,最高温度约出现在沿半径方向1/2半径处。在初速转速为1000 r/min及1200 r/min的焊接工况下,芯部温度约为720℃与780℃,外围的最高温度分别约为850℃与920℃。接头组织观察结果进一步证实了仿真得到的高温区的温度数值的准确性。 展开更多
关键词 惯性摩擦焊 温度场 钛合金 有限元 模拟仿真
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