随机Kelvin胞体开孔泡沫结构模型边界条件及应用

利用Python和Abaqus解决了泡沫材料非垂直切割造成边界出现"浮动"边等问题,同时研究了自由边界、固定边界条件材料的准静态压缩特性,在此基础上提出并分析了周期边界,并对周期性边界设置中几种情况进行讨论和实现,同时,对此过程中相关思路、关键算法加以说明。最后,以开孔泡沫铝为例,对三种边界条件情况下随机Kelvin胞体开孔泡沫铝在准静态压缩过程中的力学行为进行了对比分析研究。研究成果对开孔泡沫材料的数值仿真研究具有一定的参考价值。

开孔泡沫材料随机化Kelvin微结构模型建立与应用

建立较准确的微观胞体结构模型是一项极其复杂但极具价值的一项工作。利用Python,对Abaqus进行二次开发,实现规则Kelvin单胞结构、规则Kelvin多胞结构和随机Kelvin多胞结构等开孔泡沫结构的参数化设计和自动化建模,并对建模思路、关键算法的设计与实现加以说明。以泡沫铝为例,分别对规则Kelvin结构和随机Kelvin结构的开孔泡沫铝在准静态压缩过程中的力学行为进行了对比分析研究。研究成果对随机Kelvin胞体结构的开孔泡沫材料的数值仿真研究具有一定的参考价值。

随机激励下基于微分包含理论的电力系统低频振荡分析

可再生能源大规模、高密度的接入显著改变了电力系统静/动态特性,对系统建模、仿真、分析和控制带来了挑战。该文针对含不确定性的电力系统稳定性分析问题,引入微分包含理论,建立一种随机激励下电力系统低频振荡分析模型。针对含不确定性的电力系统稳定性问题,采用线性多胞体(polytopic linear differential inclusion,PLDI)微分方法,将包含不确定性的随机激励表征为有限个元素的凸包。基于凸包李雅谱诺夫(Lyapunov)函数法推导多胞体系统稳定判据,并给出强阻尼系统约束条件;进而,基于Hankel范数逼近法,给出一种适用于大规模柔性互联系统的低频振荡分析方法。以简单两机系统、10机39节点系统验证所提出方法及稳定判据。仿真结果表明,该文所提方法能准确地刻画随机激励下的电力系统本质。

原生质体紫外诱变筛选刺芹侧耳高EPS含量菌株及其鉴定

对刺芹侧耳原生质体进行紫外诱变,研究诱变时间对原生质体存活率的影响。对诱变后的原生质体再生菌株进行发酵培养,对胞外多糖(EPS)进行提取及含量测定,从中筛选EPS含量高的菌株。通过传代培养测定其遗传稳定性,通过RAPD-PCR技术鉴定其与亲本菌株之间的遗传差异。结果表明:刺芹侧耳原生质体对紫外线诱变敏感。在诱变剂量为50s时,筛选出一株能稳定遗传的、EPS含量高的菌株HU50—15,其多糖含量为360.9±8.0mg/L,比亲株HB—3的多糖含量提高了58%。RAPD—PCR结果显示,菌株HU50—15与亲株HB—3有明显的遗传差异,暗示其是一株新的刺芹侧耳变异菌株。

中性粒细胞胞外诱捕网可增加脓毒症发生风险——一项两样本单向孟德尔随机化研究

目的:基于孟德尔随机化分析方法,探讨中性粒细胞胞外诱捕网(NET)与脓毒症的因果关系。方法:选择基于Donkel等对荷兰鹿特丹研究(RS)分析结果的针对NET生物标志物髓过氧化物酶(MPO) -DNA复合体全基因组关联分析(GWAS)数据集,以及英国生物样本库(UK biobank)中识别脓毒症的相关GWAS数据集,以MPO-DNA复合体为暴露因素,筛选与MPO-DNA复合体相关的单核苷酸多态性(SNP)作为遗传变异工具变量(IV)。采用两样本单向孟德尔随机化主要分析方法逆方差分析法(IVW)分析MPO-DNA复合体与脓毒症、脓毒症28 d死亡、因脓毒症需重症监护、需重症监护的脓毒症28 d死亡的潜在因果关系。利用MR Egger回归截距检验评估SNP水平多效性;采用"leave one out"检验进行敏感性分析。结果:GWAS数据均来源于欧洲人群,男女不限,以孟德尔随机化三大假设为前提设置筛选标准,最终22个SNP纳入孟德尔随机化分析。采用IVW方法进行孟德尔随机化因果关联效应分析结果显示,MPO-DNA复合体水平每增加1个标准差,脓毒症发生风险上升约18%〔优势比( OR)=1.18,95%可信区间(95% CI)为1.07~1.29, P<0.001 〕,脓毒症28 d死亡风险上升约51%( OR=1.51,95% CI为1.27~1.81, P<0.001),因脓毒症需重症监护的风险上升约38%( OR=1.38,95% CI为1.12~1.70, P=0.002),需重症监护的脓毒症28 d死亡风险上升约125%( OR=2.25,95% CI为1.21~4.18, P=0.010);MR Egger回归截距检验提示纳入的SNP不存在水平多效性,MR-PRESSO检验未发现离群值;敏感性分析提示孟德尔随机化结果稳健。 结论:通过孟德尔随机化分析得出NET水平升高可增加脓毒症的发生、恶化及死亡风险。

纳米-相变陶瓷复合材料的有效刚度

含纳米纤维和相变粒子的陶瓷复合材料具有较大的断裂韧性和较高的塑性形变行为,其组织结构以含纳米纤维的棒状复合体为基体,并在棒状复合体周围分布有少量的可产生相变的二相粒子。本文在Mori-Tanaka方法和有效自洽法的基础上提出复合材料刚度预报的随机二相胞元法。首先应用Mori-Tanaka方法计算出棒状复合体的刚度,考虑棒状复合体方位的随机性,根据复相陶瓷基体的应变均值,计算出复合材料基体的有效弹性模量和泊松比,复相陶瓷材料基体为各向同性体。最后将相变粒子看作夹杂在基体中的颗粒,计算出陶瓷复合材料的等效刚度。复相陶瓷的弹性模量随二相组元体积分数的增加而下降且略低于用混合律求解的结果,说明纳米纤维和相变粒子之间的相互作用降低了弹性模量;复相陶瓷的泊松比随二相组元体积分数的增加而下降且略高于用混合律求解的结果,说明纳米纤维和相变粒子之间的相互作用提高了泊松比。

闭孔泡沫金属几种不同建模方法的对比性研究

为研究闭孔泡沫金属的单轴压缩性能,通过三种不同的建模方法,分别建立二维随机胞元、三维Kelvin和三维Voronoi泡沫金属细观模型。基于LS-DYNA软件分析三种不同建模方法表征下闭孔泡沫金属压缩力学性能的差异性,研究三种建模方法下泡沫金属的变形模式、应力应变响应变化规律。结果表明:二维随机模型更适合泡沫金属的压缩规律性研究,而三维模型则更适合泡沫金属压缩响应的预测与优化研究;二维随机胞元模型受其平面几何和网格的限制大多数情况下只能模拟孔隙率较低的闭孔泡沫金属,而Kelvin模型和Voronoi模型则能够较好地模拟孔隙率高的闭孔泡沫金属;相比于Kelvin模型和二维随机胞元模型,Voronoi模型内部结构更趋真实合理,能够更好地表征闭孔泡沫金属的压缩力学性能。