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齿轮副非线性动力学模型的建立与分析

齿轮副非线性动力学模型的建立与分析

作者：宋少芳吉林大学

学位级别：硕士

本文针对齿轮副非线性振动问题展开研究,综合分析了齿侧间隙、时变啮合刚度和误差激励对齿轮系统振动的影响,并确定了合理的齿轮修形曲线。由于齿轮时变啮合刚度对齿轮传动系统的激励作用及其动态特性的重要影响,本文首先研究了齿轮的... 详细信息

本文针对齿轮副非线性振动问题展开研究,综合分析了齿侧间隙、时变啮合刚度和误差激励对齿轮系统振动的影响,并确定了合理的齿轮修形曲线。由于齿轮时变啮合刚度对齿轮传动系统的激励作用及其动态特性的重要影响,本文首先研究了齿轮的时变啮合刚度的变化。运用有限元弹性接触分析方法,建立了一对渐开线直齿圆柱齿轮啮合的弹性接触有限元模型,计算了齿轮副时变啮合刚度。在进行齿轮副非线性振动的分析时,本文综合考虑了齿侧间隙、时变啮合刚度和误差激励等非线性因素,建立了齿轮副非线性动力学模型。对齿轮振动微分方程进行无量纲化处理,采用变步长四阶Runge-Kutta数值积分方法求解了系统的动态响应。分析了齿轮副中的阻尼、啮合时变刚度、误差激励及齿侧间隙等因素对齿轮振动系统的影响。在对齿轮啮合刚度和振动特性研究的基础上,确定了齿轮最大修缘量、齿轮的修缘长度和修缘曲线。采用齿顶修缘法对齿轮进行修形,改善了齿轮啮合的动态特性。

关键词：齿轮间隙非线性振动时变啮合刚度误差激励齿顶修缘

非线性约束优化问题的滤子自适应三次正则化方法

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非线性约束优化问题的滤子自适应三次正则化方法

作者：宋少芳河南师范大学

学位级别：硕士

非线性约束优化在国防、金融和管理等很多领域有着广泛的应用,研究非线性约束优化的计算方法有重要的应用价值.信赖域方法和线搜索方法是求解非线性约束优化问题中保证算法整体收敛的两种基本策略.近年来,一种求解无约束优化问题的自适... 详细信息

非线性约束优化在国防、金融和管理等很多领域有着广泛的应用,研究非线性约束优化的计算方法有重要的应用价值.信赖域方法和线搜索方法是求解非线性约束优化问题中保证算法整体收敛的两种基本策略.近年来,一种求解无约束优化问题的自适应三次正则化方法(ARC)被提出,且该算法应用于中小规模问题时具有较低的复杂度.本文将自适应三次正则化方法应用到约束优化问题中,针对非线性等式约束优化问题,提出一种嵌入滤子技术的自适应三次正则化方法.在适当的假设下,分析算法的全局收敛性,给出算法的数值实验结果.第一章,概述非线性约束优化问题的应用背景和数学模型,分析非线性优化问题计算方法的研究现状,介绍自适应三次正则化方法的基本思想,给出本文研究内容.第二章,针对非线性等式约束优化问题,给出一种嵌入滤子技术的自适应三次正则化算法.借鉴序列二次规划(SQP)方法求解约束优化问题的思想,在每次迭代中需要考虑一个带有线性化约束的ARC子问题,但不直接求解ARC子问题.采用复合步方法,将试探步分为法向步和切向步,法向步的目的是降低约束违反度,切向步保证模型能提供充分的下降量.为了计算切向步,利用既约Hessian方法,将带有线性化约束的ARC子问题转化为标准的ARC子问题,通过解标准的ARC子问题求出切向步.由于滤子技术作为步长接受机制时能避免罚函数方法中罚参数的选取带来的一些困难,能更好地保证优化算法的全局收敛性,因此通过滤子法和三次正则化算法的机制来确定新的迭代点.在适当的假设下,证明算法的全局收敛性,并给出相应的数值实验结果.第三章,引入线搜索策略,构造线搜索滤子自适应三次正则化算法.考虑到ARC子问题求出试探步后,若迭代步不能被接受准则接受,则需要更新正则化参数多次求解ARC子问题,这将会带来很大的计算量.由于ARC子问题求出的试探步为下降方向,可采用线搜索方法计算出能被滤子接受的新的迭代点,既降低了反复求解ARC子问题带来的计算量,又保证了算法的收敛性.理论分析证明算法具有全局收敛性,数值实验结果表明算法可行有效.

关键词：非线性约束优化自适应三次正则化方法滤子法线搜索收敛性

十六烷基三甲基溴化铵/山梨醇酐硬脂酸酯微乳液凝胶固定化脂肪酶的催化活性及立体选择性

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应用化学 2011年第4期28卷 426-431页

作者：王晶宋少芳路福绥山东农业大学化学与材料科学学院泰安271018

制备了能在水溶液中长时间稳定存在的十六烷基三甲基溴化铵/山梨醇酐硬脂酸酯(CTAB/Span-60)微乳液凝胶(MBG),确定了Span-60在乳化剂EM(正丁醇与Span-60的混合物)中的质量分数范围;分别以正己酸与正己醇的酯化反应、α-单硬脂酸甘油酯... 详细信息

制备了能在水溶液中长时间稳定存在的十六烷基三甲基溴化铵/山梨醇酐硬脂酸酯(CTAB/Span-60)微乳液凝胶(MBG),确定了Span-60在乳化剂EM(正丁醇与Span-60的混合物)中的质量分数范围;分别以正己酸与正己醇的酯化反应、α-单硬脂酸甘油酯的水解反应、消旋布洛芬与正辛醇的不对称酯化反应为指示反应,研究了CTAB/Span-60 MBG固定化脂肪酶的催化活性及立体选择性。结果表明,Span-60在EM中的质量分数小于57%时可形成机械强度较好的CTAB/Span-60 MBG;其固定化脂肪酶在有机溶剂中的酯化活性随EM中Span-60含量的增加先是逐渐增大,35%时最大,后又逐渐小幅度降低,在所考察的Span-60含量范围内均比在CTAB MBG中高;在水溶液中固定化脂肪酶能顺利催化α-单硬脂酸甘油酯的水解反应,24 h后反应转化率不再随反应时间的延长而增加,其水解活性在重复使用9次后仅降低13.68%,表明CTAB/Span-60MBG固定化脂肪酶能够顺利进行分离并重复使用;此体系的脂肪酶也选择性地催化生成S-构型布洛芬辛酯,产物对映体过量值(eee)随反应的进行缓缓下降,但降幅不大,即其立体选择性要比在CTAB MBG中高。因此,CTAB/Span-60 MBG作为脂肪酶固定化载体既可用于有机溶剂中又可用于水溶液中的生物合成与生物转化反应,扩大了微乳液凝胶固定化脂肪酶的应用范围。

关键词：微乳液凝胶固定化脂肪酶催化活性立体选择性反应转化率对映体过量值

非离子表面活性剂水溶液中木素过氧化物酶催化氧化藜芦醇反应稳态动力学研究

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化学学报 2001年第10期59卷 1583-1586页

作者：黄锡荣卢雪梅宋少芳孙德军曲音波高培基山东大学

研究表面活性剂缔合体系中木素模型化合物的生物降解机制具有重要意义.本文以黄孢原毛平革菌在一定条件下分泌出的木素过氧化物酶(LiP)为生物催化剂,用分光光度技术研究了非离子表面活性剂TritonX-100存在下水溶液中LiP催化氧化藜芦醇(... 详细信息

研究表面活性剂缔合体系中木素模型化合物的生物降解机制具有重要意义.本文以黄孢原毛平革菌在一定条件下分泌出的木素过氧化物酶(LiP)为生物催化剂,用分光光度技术研究了非离子表面活性剂TritonX-100存在下水溶液中LiP催化氧化藜芦醇(VA)反应的动力学.结果表明,在TritonX-100水溶液中,LiP催化氧化VA反应遵循乒乓机制.稳态动力学参数测定表明,TritonX-100对上述酶促反应的最大反应初速率及VA的米氏常数影响不大.但使过氧化氢的米氏常数下降近50%.依据不同TritonX-100浓度下(远低于、接近于和远大于其临界胶束浓度)酶促反应的动力学参数和VA的疏水性指数,我们认为该结果是表面活性剂单体对酶蛋白分子的修饰所致.

关键词：黄孢原毛平革菌木素过氧化物酶藜芦醇微生物降解表面活性剂稳态动力学催化氧化环境污染物生物催化剂

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分光光度法测定微乳液中脂肪酶的酶活

化学通报 2001年第10期64卷 659-661页

作者：黄锡荣张文娟宋少芳李越中曲音波山东大学胶体与界面化学教育部重点实验室山东大学微生物技术国家重点实验室济南250100

通过对胶束酶学对传统脂肪酶酶活测定的改进 ,建立了适合于油包水微乳液体系中脂肪酶酶活测定的分光光度方法。与传统方法相比 ,本法克服了底物乳化液难配制、不稳定等缺点 ,无需进行在pH缓冲溶液体系中的酸碱滴定 ,提高了酶活测定的准... 详细信息

通过对胶束酶学对传统脂肪酶酶活测定的改进 ,建立了适合于油包水微乳液体系中脂肪酶酶活测定的分光光度方法。与传统方法相比 ,本法克服了底物乳化液难配制、不稳定等缺点 ,无需进行在pH缓冲溶液体系中的酸碱滴定 ,提高了酶活测定的准确性。

关键词：微乳液分光光度技术脂肪酶酶活测定胶束酶学

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CTAB微乳液凝胶处理Cr(Ⅵ)水溶液

山东农业大学学报（自然科学版） 2011年第2期42卷 249-254页

作者：王晶宋少芳杜辉山东农业大学化学与材料科学学院山东泰安271018 山东农业大学校医院山东泰安271018

本文研究了CTAB微乳液凝胶对水溶液中Cr（Ⅵ）的富集效果,同时考察了CTAB及非离子表面活性剂含量、浸泡时间、操作温度、pH值等因素对O/W型CTAB微乳液凝胶富集率的影响。结果表明,O/W型CTAB微乳液凝胶能有效地富集水溶液中的Cr（Ⅵ）;C... 详细信息

本文研究了CTAB微乳液凝胶对水溶液中Cr（Ⅵ）的富集效果,同时考察了CTAB及非离子表面活性剂含量、浸泡时间、操作温度、pH值等因素对O/W型CTAB微乳液凝胶富集率的影响。结果表明,O/W型CTAB微乳液凝胶能有效地富集水溶液中的Cr（Ⅵ）;CTAB含量越高,凝胶富集率越大;非离子表面活性剂Tween 80和Span 60均能使凝胶富集率增大,相同含量下前者的增大幅度要大于后者;处理8 h凝胶富集达到平衡;凝胶富集率在低于25℃范围内随温度的升高逐渐增大,当Cr（Ⅵ）溶液pH值控制在2.6~10.6内时随pH值的升高而逐渐降低,在中性盐水溶液中随盐浓度的增大稍微降低。在22℃时使用CTAB含量为4.5%、EM中含25%Tween 80的O/W型CTAB微乳液凝胶处理pH值为4.4的Cr（Ⅵ）溶液8 h,凝胶富集率为23.3 mg/g。

关键词：明胶十六烷基三甲基溴化铵(CTAB) 微乳液凝胶铬富集

十六烷基三甲基溴化铵/聚乙二醇辛基苯基醚微乳液凝胶固定化脂肪酶催化水解消旋布洛芬辛酯

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应用化学 2014年第9期31卷 1044-1049页

作者：李斌王晶裘立群宋少芳山东农业大学化学与材料科学学院泰安271018

初步考察了水溶液中影响十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)/聚乙二醇辛基苯基醚(TX-100)微乳液凝胶(MBG)固定化脂肪酶催化水解消旋布洛芬辛酯的主要因素。结果表明,CTAB/TX-100 MBG固定化脂肪酶在水溶液中能顺利催化水解S-构型布洛芬辛酯生成S... 详细信息

初步考察了水溶液中影响十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)/聚乙二醇辛基苯基醚(TX-100)微乳液凝胶(MBG)固定化脂肪酶催化水解消旋布洛芬辛酯的主要因素。结果表明,CTAB/TX-100 MBG固定化脂肪酶在水溶液中能顺利催化水解S-构型布洛芬辛酯生成S-构型布洛芬。随TX-100在EM(正丁醇与TX-100的混合物)中含量的增加,反应转化率(X)逐渐增大,而产物中S-构型布洛芬的对映体过量值(eei)有少许的降低;随凝胶含水量的增加,X及eei均呈钟罩形变化,二者最大值时对应的凝胶水含量为27.3%,且磷酸缓冲溶液对二者的影响要比溶解明胶的水大;X在反应初期(16 h内)增加明显,随反应时间的继续延长增加缓慢,24 h后趋于平衡,而eei随反应时间的延长呈逐渐降低的趋势;随固定化脂肪酶重复使用次数的增多,X在前3次中降幅不大,后几次中降幅逐渐增大,eei则呈逐渐稍微降低的趋势,重复使用10次后,二者分别降低了36.55%和0.52%。

关键词：微乳液凝胶固定化脂肪酶反应转化率对映体过量值

微乳液凝胶固定化脂肪酶催化消旋布洛芬辛酯水解反应的研究

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山东农业大学学报（自然科学版） 2007年第2期38卷 261-265页

作者：宋少芳栾玉霞山东农业大学化学与材料科学学院山东泰安271018 山东大学药学院药物制剂研究所山东济南250012

初步研究了AOT-正庚烷-明胶微乳液凝胶固定化脂肪酶催化消旋布洛芬辛酯水解反应的影响因素。结果表明:在正庚烷中,布洛芬辛酯水解反应能够顺利进行,产物为光学纯度很高的S-构型布洛芬,转化率为0.3217时,其对映体过量值为0.9826;凝胶R值... 详细信息

初步研究了AOT-正庚烷-明胶微乳液凝胶固定化脂肪酶催化消旋布洛芬辛酯水解反应的影响因素。结果表明:在正庚烷中,布洛芬辛酯水解反应能够顺利进行,产物为光学纯度很高的S-构型布洛芬,转化率为0.3217时,其对映体过量值为0.9826;凝胶R值(水与AOT的摩尔数之比)对酶催化反应有较大影响,最佳R值为73;当酶含量固定,底物浓度为0.10 mol/L时,转化率最大并能得到较高对映体过量值的产物;当反应时间超过16 h时,水解反应达到平衡;固定化酶的重复使用次数与溶剂中的含水量有关,正庚烷中少量的水有助于增加酶的重复使用次数。

关键词：微乳液凝胶固定化脂肪酶水解反应消旋布洛芬辛酯对映体过量值

AOT-水-正庚烷微乳液中脂肪酶催化拆分消旋布洛芬的研究

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分析试验室 2006年第3期25卷 59-62页

作者：宋少芳栾玉霞路福绥山东农业大学化学与材料科学学院泰安271018 山东大学药学院药物制剂研究所济南250012

以手性高效液相色谱分析法为检测手段,研究了AOT-水-正庚烷微乳液反应介质中,脂肪酶催化消旋布洛芬的不对称酯合成反应。结果表明,在此反应介质中,消旋布洛芬与正辛醇能顺利地进行酯合成反应,转化率达0.3613,产物为光学纯度很高的S-构... 详细信息

以手性高效液相色谱分析法为检测手段,研究了AOT-水-正庚烷微乳液反应介质中,脂肪酶催化消旋布洛芬的不对称酯合成反应。结果表明,在此反应介质中,消旋布洛芬与正辛醇能顺利地进行酯合成反应,转化率达0.3613,产物为光学纯度很高的S-构型布洛芬辛酯,其对映体过量值为0.9732。微乳液中的含水量ω0值(水与表面活性剂的摩尔数比)及AOT浓度主要影响酯合成反应转化率,对产物对映体过量值没有太大的影响;不同链长的脂肪醇不仅影响酯合成反应速率及其对应的最佳ω0值,还影响产物的对映体过量值。

关键词：微乳液脂肪酶消旋布洛芬对映体过量值对映体拆分