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考虑变幅循环载荷影响的CMCs结构疲劳寿命预测

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考虑变幅循环载荷影响的CMCs结构疲劳寿命预测

作者：孟维康南京航空航天大学

学位级别：硕士

陶瓷基复合材料(CMCs)因其高比强度、高比模量、低密度以及优异的耐高温性能受到了广泛的关注,成为航空航天领域理想的高温结构材料。疲劳失效是航空发动机内的结构件最常见的失效形式,由于其在服役过程中受到交变载荷作用实际承受的疲... 详细信息

陶瓷基复合材料(CMCs)因其高比强度、高比模量、低密度以及优异的耐高温性能受到了广泛的关注,成为航空航天领域理想的高温结构材料。疲劳失效是航空发动机内的结构件最常见的失效形式,由于其在服役过程中受到交变载荷作用实际承受的疲劳过程为变幅疲劳。目前国内外学者针对CMCs开展的疲劳相关研究和模拟都没有考虑加载次序的影响。本文以此为背景,对CMCs在变幅疲劳下的疲劳行为和失效机理开展了深入研究,并在此基础上建立了考虑变幅疲劳的CMCs结构疲劳分析方法。开展了Mini-CMCs在室温和高温无氧环境下的静态拉伸试验和常幅、变幅疲劳试验,获取了Mini-CMCs的静态拉伸力学特性、常幅疲劳特性、S-N曲线和变幅疲劳下加载次序对于其疲劳寿命和迟滞行为的影响规律。采用声发射系统监测变幅疲劳过程中产生的损伤信号,使用电子扫描显微镜对上述试验中破环试件的断口形貌特征进行观察,分析讨论了CMCs变幅疲劳下的失效机理,将变幅疲劳中的循环加载根据前后载荷关系分为三种情况,并对每种情况下循环加载的Mini-CMCs剩余刚度退化规律和迟滞耗散能累计规律进行模拟。根据变幅疲劳下不同加载次序对刚度退化和迟滞耗散能累计规律的影响,对平纹编织Si C/Si C复合材料的在变幅疲劳下的疲劳演化规律进行推演并开展试验验证。基于此建立了高温无氧环境下考虑变幅疲劳的CMCs疲劳损伤演化模型,采用渐进损伤方法分析结构件的应力分布情况,使用最大应变准则和S-N曲线作为单元失效判据,最终建立了考虑变幅疲劳的CMCs结构疲劳分析方法。通过此方法对涡轮静子叶片燕尾型榫头模拟件在高温无氧环境下的变幅疲劳演化过程进行模拟,预测其在不同疲劳加载形式下的疲劳寿命和失效位置,并通过试验对模拟结果进行验证,证明本文建立的考虑变幅疲劳的CMCs结构疲劳分析方法有效性。

关键词：陶瓷基复合材料变幅疲劳高温无氧加载次序失效机理寿命预测

考虑编织损伤的2.5D编织CMCs强度预测

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推进技术 2023年第1期44卷 215-225页

作者：孟维康张盛高希光宋迎东董洪年南京航空航天大学能源与动力学院航空发动机热环境与热结构工业和信息化部重点实验室江苏南京210016 南京航空航天大学能源与动力学院江苏省航空动力系统重点实验室江苏南京210016 南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室江苏南京210016

通过测量SiC纤维束在受到不同曲率半径带来的弯曲损伤后剩余强度和弹性模量的大小,揭示曲率半径对SiC纤维性能的影响规律,考虑编织过程中的弯曲损伤对编织材料进行强度预测,以此指导复合材料编织工艺。对受到不同曲率半径的弯曲损伤后的... 详细信息

通过测量SiC纤维束在受到不同曲率半径带来的弯曲损伤后剩余强度和弹性模量的大小,揭示曲率半径对SiC纤维性能的影响规律,考虑编织过程中的弯曲损伤对编织材料进行强度预测,以此指导复合材料编织工艺。对受到不同曲率半径的弯曲损伤后的SiC纤维束进行静态拉伸试验,将试验所得剩余强度和弹性模量与未受弯曲破坏纤维束强度进行对比。试验发现,弯曲损伤需要在曲率半径小于一定程度时才会对纤维束性能产生影响,纤维束弯曲曲率半径小于2mm后,弯曲损伤会随着曲率半径的减小而加大。基于试验结果,考虑2.5D织物结构特征计算发现板材厚度δ、纱线层数n和纬纱密度ρ等常用制造工艺参数满足n/δ>2π^(2)ρ^(2)时,可得到强度良好的2.5D织物。借助有限元手段分析弯曲损伤对2.5D织物性能的影响,发现考虑纤维弯曲损伤后,2.5D编织复合材料的经向强度更低,断裂应变更大。

关键词： SiC纤维曲率半径剩余强度弹性模量弯曲损伤纤维编织

温敏型超大孔微球的制备及其对溶菌酶复性作用研究

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温敏型超大孔微球的制备及其对溶菌酶复性作用研究

作者：孟维康中国石油大学(华东)

学位级别：硕士

基因工程和发酵工程技术的发展,使得重组蛋白质的异源表达成为生产蛋白质药物的重要途径。但是过量表达的蛋白质往往形成包涵体(不具有生物活性的非水溶性蛋白质聚集体),因此包涵体的复性技术成为规模化生产蛋白质的技术难题之一。折叠... 详细信息

基因工程和发酵工程技术的发展,使得重组蛋白质的异源表达成为生产蛋白质药物的重要途径。但是过量表达的蛋白质往往形成包涵体(不具有生物活性的非水溶性蛋白质聚集体),因此包涵体的复性技术成为规模化生产蛋白质的技术难题之一。折叠助剂由于能够促进蛋白质的体外复性,近年来受到了研究者的极大关注。其中,温敏型聚合物N-异丙基丙烯酰胺(N-Isopropyl acrylamide,NIPAM)已被证实是一种有效的折叠助剂。但是已报道的线状、交联状和接枝到水凝胶表面的NIPAM存在分子量分布不易控制、溶胀速率慢、蛋白质损失严重、比表面积小和难于分离等诸多问题。因此,本论文提出以超大孔聚苯乙烯微球为基础,在其表面接枝含有NIPAM的聚合物刷,制备温敏型的超大孔微球。然后,利用该微球为折叠助剂,考察其尺寸效应、孔径效应和亲疏水效应对溶菌酶复性收率的影响,并对其复性工艺进行系统优化。首先,采用表面活性剂反胶团溶胀法制备超大孔聚苯乙烯微球,然后在微球表面接枝由NIPAM和甲基丙烯酸丁酯(Butyl Methacrylate,BMA)聚合而成的聚合物刷,最终获得温敏型超大孔PS-P(NIPAM-co-BMA)微球。在此基础上,通过调控表面活性剂的添加量、搅拌速率和接枝量,制备出不同粒径(91μm、76μm和61μm)、不同孔径(320nm、94 nm和62 nm)、不同接枝量(35.6 mg/m、15.9 mg/m和1.3 mg/m)的七种微球。其次,选用溶菌酶作为模型蛋白质,以其活性收率为标准,考察七种微球对溶菌酶复性的影响,确定最佳微球为:粒径74μm、孔径320 nm、接枝量35.6 mg/m的微球;该微球的最佳添加量为5 g/L,且微球使用5次后溶菌酶复性的活性收率仍高达63.6%。最后,本文又对微球辅助溶菌酶复性过程的工艺参数进行了单因素优化,获得的最佳工艺条件为:溶菌酶初始浓度1.0 g/L,尿素浓度2.0 M,复性温度30 C,复性溶液pH值为8.5,摇床转速150 rpm,复性时间14 h。在此基础上,利用Plackett-Burman设计和响应面法对三个显著因子(复性温度、尿素浓度和溶菌酶初始浓度)的交互作用进行了分析,获得的最佳条件为:复性温度30C、尿素浓度1.96 M和溶菌酶初始浓度1.02 g/L。在此条件下,溶菌酶复性的活性收率为72.30%,与理论预测值73.59%非常接近,说明该模型可以用于溶菌酶复性条件的优化。

关键词：溶菌酶体外复性聚苯乙烯微球优化

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地下公共空间的地面景观研究

地下公共空间的地面景观研究

作者：孟维康北京林业大学

学位级别：硕士

随着经济的飞速发展,城市地下空间的发展非常迅速,加强城市地面上下公共空间的竖向联系,成为影响地下空间发展的重要因素之一。论文以地下公共空间的地面景观为研究对象,探讨地面上下公共空间竖向的融合以及如何优化城市的地面景观。首... 详细信息

随着经济的飞速发展,城市地下空间的发展非常迅速,加强城市地面上下公共空间的竖向联系,成为影响地下空间发展的重要因素之一。论文以地下公共空间的地面景观为研究对象,探讨地面上下公共空间竖向的融合以及如何优化城市的地面景观。首先,界定地下公共空间的地面景观的基本概念,地面景观与地下公共空间的关系、介绍相关理论以及发展状况;接着探讨地下公共空间的地面景观规划设计的动因、原则,对如何规划设计地面景观加以理论研究和实例分析;然后提出地下公共空间的地面要素的内容,结合设计实例探讨景观化;最后,对地面景观的覆土绿化的相关内容进行研究。

关键词：地下空间地面景观规划景观化

2-(吡啶-3-基)-2H-吲唑-4-羧酸的新合成方法

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农药 2023年第7期62卷 482-485页

作者：孙鹏邢阳阳胡堂路孟维康谭兴武滕洪胜杨春河海利尔药业集团股份有限公司山东青岛266109

[目的]开发杀虫剂indazapyroxamet中间体2-(吡啶-3-基)-2H-吲唑-4-羧酸的新合成路线。[方法]从2-甲基-3-硝基溴苯出发,经过甲基氧化、缩合等过程得到邻硝基亚胺中间体,以三正丁基膦还原环化得到关键的2H-吲唑母核。随后经过插羰反应和... 详细信息

[目的]开发杀虫剂indazapyroxamet中间体2-(吡啶-3-基)-2H-吲唑-4-羧酸的新合成路线。[方法]从2-甲基-3-硝基溴苯出发,经过甲基氧化、缩合等过程得到邻硝基亚胺中间体,以三正丁基膦还原环化得到关键的2H-吲唑母核。随后经过插羰反应和水解反应得到2-(吡啶-3-基)-2H-吲唑-4-羧酸。[结果]整条路线有5步反应,总收率47%。[结论]该路线新颖、原材料易得、条件温和、收率高,避免了使用危险的叠氮化钠,适于工业化生产,也为该类新农药的创制提供了有力的技术支持。

关键词： indazapyroxamet 2-(吡啶-3-基)-2H-吲唑-4-羧酸合成

三角图的原理、快速绘制以及在砂岩分类中的应用

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沉积学报 2022年第4期40卷 1095-1108页

作者：单云鹏王红军张良杰白振华苏朋辉赫英旭孟维康刘航宇程木伟中国石油勘探开发研究院北京100083 中海石油(中国)有限公司天津分公司渤海石油研究院天津300459 中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司天津300452 北京大学地球与空间科学学院北京100871

三角图广泛用于砂岩分类,但个别高引用率文献论证公式的过程繁琐甚至推导出现错误。为系统阐述三角图的原理与制作,在确定三角图的读图规则后,进行平面几何推导,指出并修正了前人推导过程中的逻辑性错误,最后使用Excel成图与商业软件Ori... 详细信息

三角图广泛用于砂岩分类,但个别高引用率文献论证公式的过程繁琐甚至推导出现错误。为系统阐述三角图的原理与制作,在确定三角图的读图规则后,进行平面几何推导,指出并修正了前人推导过程中的逻辑性错误,最后使用Excel成图与商业软件Origin及Grapher的三角图进行对比。结果表明,等边三角形与等腰三角形的投点方式存在差异,但两种图版可以进行变形操作而相互转化,三角形的侧边能否作为坐标轴以及纵坐标的绝对长度能否代表石英的含量取决于三角形的形态。商业软件的图版难以满足需求,建议以Excel使用等腰三角形的投点方式,结合地质绘图软件进行制图。为降低工作量,可以使用本文所编写的VBA代码,快速绘制砂岩分类三角图。

关键词：三角图读值规则三角图投点公式砂岩分类图版 Excel与Origin及Grapher成图对比 VBA编程代码

职业教育“校企合作、产教结合”育人模式探析

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福建茶叶 2019年第8期41卷 134-135页

作者：王慧孟维康河北政法职业学院

“校企合作、产教结合”是职业教育发展中的重要方向之一,也是提升职业院校育人成效、提高学生专业素养的有效路径,为此,在职业教育发展过程中,有必要对“校企合作、产教结合”育人模式的应用与优化策略做出探索。本文在对“校企合作、... 详细信息

“校企合作、产教结合”是职业教育发展中的重要方向之一,也是提升职业院校育人成效、提高学生专业素养的有效路径,为此,在职业教育发展过程中,有必要对“校企合作、产教结合”育人模式的应用与优化策略做出探索。本文在对“校企合作、产教结合”育人模式的内涵做出概述的基础上,从政府部门、企业以及职业院校三个方面,对职业教育“校企合作、产教结合”育人模式运行机制进行了研究与探讨。

关键词：职业教育校企合作产教结合育人模式

内蒙古地区羊源副结核分枝杆菌的分离与基因分型

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中国农业科学 2023年第6期56卷 1204-1214页

作者：赵维宏韩文雄杨波孟维康柴海亮马懿敏张占胜王利峰王艳王明圆张姗丁玉林王金玲吉林台王凤龙赵丽刘永宏内蒙古农业大学兽医学院/农业农村部动物疾病临床诊疗技术重点实验室内蒙古赛科星繁育生物技术(集团)股份有限公司鄂尔多斯市动物疫病预防控制中心

【目的】副结核病被世界动物卫生组织（OIE）列入必须报告的《OIE疫病、感染及侵染名录》，我国将其列为二类动物疫病，引起多种反刍动物慢性、增生性肠炎，感染动物通过肠道间歇性排菌而成为养殖场的持续传染源，给养殖业带来了巨大经... 详细信息

【目的】副结核病被世界动物卫生组织（OIE）列入必须报告的《OIE疫病、感染及侵染名录》，我国将其列为二类动物疫病，引起多种反刍动物慢性、增生性肠炎，感染动物通过肠道间歇性排菌而成为养殖场的持续传染源，给养殖业带来了巨大经济损失。其病原体副结核分枝杆菌（MAP）属于胞内寄生的革兰氏阳性菌，为三类动物病原微生物，包括S型（羊型，细分为Ⅰ型、Ⅲ型和骆驼型）和C型（牛型、Ⅱ型，包括B型（野牛型））。有研究表明，各亚型MAP无宿主特异性，但具有地域性，内蒙古作为国内该病的首发地区，获得并准确鉴定内蒙古地区MAP菌株亚型及基因特征，对副结核病的预防控制意义重大。【方法】对内蒙古地区来源的28份MAP阳性的羊源病料进行MAP分离培养，菌落Ziehl-Neelsen染色，染色阳性菌扩繁，提取扩繁菌液基因组DNA，进行IS900基因、IS1311基因和DMC基因扩增、测序和序列分析，同时IS1311基因PCR产物进行Hinf I和Mse I双酶切鉴定。【结果】28份样品经过7—12周培养，共有9支培养基长出菌落，菌落半透明乳白色、表面光滑。挑取单菌落进行抗酸染色，在显微镜下观察到呈不规则（单个或分枝状）、红染的细短杆菌，符合分枝杆菌的形态学特征及抗酸染色特性。9株分离菌IS900、IS1311和DMC基因PCR扩增产物均与目的基因片段预期大小一致。确定了本研究9株分离株均为MAP菌株，分别命名为MAP-NM1至MAP-NM9。DMC基因扩增产物大小为310bp，符合Ⅱ型MAP特征；IS1311基因扩增产物经HinfⅠ和MseⅠ双酶切，本研究9株MAP均得到4条目的条带，与Ⅱ型MAP一致；IS1311基因测序结果与S型、C型、印度野牛型和美国野牛型MAP代表株对照分析显示，9株MAP IS1311基因片段的64、65、68、223、236、422、527、628位碱基位点符合C型和B型MAP特征；IS900基因测序结果序列分析显示，9株MAP IS900基因片段第169位及第216位碱基分别为C（胞嘧啶）和A（腺嘌呤），符合Ⅱ型和Ⅲ型MAP特征；17株来自GenBank数据库的MAP IS900基因参考序列与本研究9株分离株IS900基因系统进化树显示，本研究9株MAP均划分于Ⅱ型MAP分支；3个基因测序结果进行Blast在线分析，与本研究所得分离株同源性最高的参考序列均为Ⅱ型MAP，且同源性均高于98%。综上所述，本研究9株MAP分离株均为Ⅱ型MAP。【结论】首次分离得到内蒙古地区羊源Ⅱ型MAP菌株。

关键词：副结核分枝杆菌分离培养亚型鉴定羊内蒙古

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法国现代园林景观设计探讨

山西农业科学 2008年第4期36卷 88-90页

作者：孟维康郭春生北京林业大学园林学院北京100083 河北省沧州市园林处河北沧州100061

在景观设计领域中,法国的景观设计独树一帜。由于其特殊的自然风景、地理气候、文化背景、审美习惯,形成了法国独特的园林风格。本文对法国园林的发展历程作简单回顾,以几个法国现代园林实例来阐述法国园林设计的理念。

关键词：法国园林景观理念