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薄壁筒内异形槽电解加工流场优化及工艺试验

电加工与模具 2024年第S1期 45-50页

作者：武旸杨峰赵刚刚黄泰庆刘炳鑫沈阳理工大学辽宁沈阳110158 内蒙古北方重工业集团有限公司内蒙古包头014033 西安昆仑工业集团有限责任公司陕西西安710043 齐齐哈尔和平重工集团有限公司黑龙江齐齐哈尔161002

针对薄壁筒内异形槽电解加工流场不均匀、阴极易短路、加工表面质量差的问题,提出分流式与直流式两种阴极供液方法,分别建立了分流式与直流式阴极的几何模型及间隙流场数学模型,通过对两种供液方式的间隙流场仿真,探索供液方式对间隙流... 详细信息

针对薄壁筒内异形槽电解加工流场不均匀、阴极易短路、加工表面质量差的问题,提出分流式与直流式两种阴极供液方法,分别建立了分流式与直流式阴极的几何模型及间隙流场数学模型,通过对两种供液方式的间隙流场仿真,探索供液方式对间隙流场均匀性的影响规律,并开展工艺试验进行验证。结果表明,在加工中采用分流式阴极比直流式阴极供液的流场均匀,在优选的工艺参数下加工可避免阴极短路,提升薄壁筒内异形槽电解加工的表面质量。

关键词：异形槽电解加工流场仿真加工间隙

采食高淀粉高油日粮奶牛的泌乳性能、乳成分变化及乳腺差异表达基因筛选

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华南农业大学学报 2024年第1期45卷 31-41页

作者：吴柯韩印如李斌刘肃然贾坤毕研亮刘德武郭勇庆华南农业大学动物科学学院广东广州510642 华南农业大学兽医学院广东广州510642 中国农业科学院饲料研究所北京100081

【目的】研究高淀粉高油日粮对奶牛泌乳性能和乳腺组织转录组的影响,探索乳脂下降综合征(Milk fat depression,MFD)的分子机制。【方法】选用8头荷斯坦泌乳奶牛,随机分为对照组和处理组(4头/组),采用2×2反转试验设计,分为2期,每期23 d... 详细信息

【目的】研究高淀粉高油日粮对奶牛泌乳性能和乳腺组织转录组的影响,探索乳脂下降综合征(Milk fat depression,MFD)的分子机制。【方法】选用8头荷斯坦泌乳奶牛,随机分为对照组和处理组(4头/组),采用2×2反转试验设计,分为2期,每期23 d,期间2组对调。每期的前16 d,对照组奶牛饲喂低淀粉低油的基础饲粮,对照组日粮的泌乳净能为6.78 MJ/kg;处理组奶牛在基础饲粮基础上添加266 g/kg(DM基础)细粉碎玉米和46 g/kg(DM基础)大豆油;后7 d 2组奶牛均喂基础饲粮,处理组日粮的泌乳净能为7.66 MJ/kg。分别于每期的第1、4、7、10、13、16、19和22天测定产奶量和乳成分,第16天采集乳腺组织用于检测转录本的变化。【结果】与对照组相比,处理组第13、16天奶牛的干物质采食量和产奶量显著降低(P<0.05);饲喂高淀粉高油饲粮7 d后乳脂率开始降低,其中,第10、13、16和19天的乳脂率和乳脂产量显著降低(P<0.05);第13、16和19天的乳蛋白、乳糖和非脂固形物含量显著提高(P<0.05)。在奶牛乳腺对照组和处理组中共检测到235个显著差异表达的基因,其中,64个上调、171个下调。GO分析表明,差异表达基因主要与炎症反应、α−氨基酸代谢、有机氮化合物代谢、细胞发育、脂质生物合成和脂肪细胞分化等相关;KEGG分析表明,差异表达基因主要与轴突导向、NF-κB信号通路、钙信号通路等相关。结合差异表达基因与泌乳性能的相关性分析,本研究筛选出了部分与脂质调控相关的基因作为研究奶牛MFD状态下脂质代谢的候选基因,包括在乳腺中下调表达的FGFR4、VDR、HTR2B、CCL21和TYRP1。【结论】高淀粉高油饲粮饲喂奶牛降低了干物质采食量、产奶量和乳脂率,提高了乳蛋白、乳糖和非脂固形物含量,下调了奶牛乳腺中脂肪酸合成相关基因的表达。本研究为科学配制日粮和研究MFD的分子机制研究提供了数据参考。

关键词：高淀粉高油奶牛乳腺转录组泌乳性能差异表达基因

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多重节点法并行求解大规模稀疏线性方程组

Acta Mechanica Sinica 2024年第4期40卷 159-171页

作者：王永庆刘彬 Applied Mechanics Laboratory Department of Engineering MechanicsTsinghua UniversityBeijing100084China

本文以弹性力学为例,提出了多重节点法用于求解大规模稀疏线性方程组.多重节点法利用叠加性将复杂问题分解为简单的子问题,并利用局部性减少计算量.粗节点刚度阵和子区域刚度阵在迭代时不变,使得多重节点法适合求解多工况问题.粗节点和... 详细信息

本文以弹性力学为例,提出了多重节点法用于求解大规模稀疏线性方程组.多重节点法利用叠加性将复杂问题分解为简单的子问题,并利用局部性减少计算量.粗节点刚度阵和子区域刚度阵在迭代时不变,使得多重节点法适合求解多工况问题.粗节点和细节点之间的映射关系通过求解局部有限元模型得到而非插值法,使得多重节点法能够快速求解复杂拓扑问题.为了加快收敛速度,提出了最优粗节点刚度阵,并基于正则化最小二乘法给出了其计算方法.大规模数值实验表明,多重节点法具有很好的可扩展性以及近似线性加速比.与主流算法如多重网格法相比,多重节点法在求解多工况问题时收敛速度更快.

关键词：正则化最小二乘法节点法细节点局部性多重网格法叠加性并行求解插值法

疏水二氧化硅粒子的制备及超疏水改性聚氨酯树脂

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高分子材料科学与工程 2024年第1期40卷 8-16页

作者：刘晓庆杨进华南理工大学轻工科学与工程学院造纸与污染控制国家工程研究中心制浆造纸国家重点实验室广东广州510640

为了制备具有稳定超疏水性能的改性水性聚氨酯树脂,受“荷叶效应”的启迪,以十二烷基三乙氧基硅烷(DTES)的碱性水解反应为基础,通过SiO_(2)粒子表面硅羟基的接枝反应,在其表面引入低表面能的长链烷烃结构,制备了微胶囊包覆型的具有疏水... 详细信息

为了制备具有稳定超疏水性能的改性水性聚氨酯树脂,受“荷叶效应”的启迪,以十二烷基三乙氧基硅烷(DTES)的碱性水解反应为基础,通过SiO_(2)粒子表面硅羟基的接枝反应,在其表面引入低表面能的长链烷烃结构,制备了微胶囊包覆型的具有疏水效应的二氧化硅粒子。通过红外光谱、X射线衍射、扫描电镜等手段表征其结构,确定了疏水改性粒子的制备方法和规律。将自制改性SiO_(2)粒子与水性聚氨酯树脂(WPU)进行物理共混,制备出具有超疏水性能的水性聚氨酯涂料。采用差示扫描量热分析和热重分析表征涂料的共混性能及耐热性能,采用扫描电镜和原子力显微镜量化分析涂层特征及表面形貌,采用接触角测试表征水性涂层的超疏水性能及表面能的变化。结果显示,自制疏水粒子迁移到环氧树脂表面,通过化学作用和物理缠结形成强烈的界面结合,使其表面微纳结构稳定且持久,结合长链烷烃的低表面能修饰,赋予共混树脂超疏水性能,接触角达到158°,而涂层的均方根粗糙度(Rq)由纯WPU的7.82 nm增大至101 nm,平均粗糙度(Ra)由6.24 nm增大至77.9 nm,表面粗糙度大大提升。将水性树脂的水性化制备与超疏水性能相结合,制备了绿色环保具有自清洁效应的水性聚氨酯,而形成的特殊的树脂涂层表面在苛刻环境中保持了结构的稳定性和持久性,表现出优异的耐磨和耐化学腐蚀性能。

关键词：粒子设计水性聚氨酯超疏水表面能微胶囊包覆

用于应力双折射分布测量的多构型扫描系统设计

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应用光学 2024年第3期45卷 608-615页

作者：岐临凯李克武李坤钰王志斌李晋华中北大学电气与控制工程学院山西太原030051 中北大学仪器与电子学院山西太原030051 山西省光电信息与仪器工程技术研究中心山西太原030051 中北大学前沿交叉科学研究院山西太原030051

为了实现对不同构型光学样品进行应力双折射分布测量,在使用双弹光调制方法的基础上,设计了一种应用于双折射分布测量的多构型扫描系统。该系统在保证测量的高分辨率的同时,通过保持激光器静止,同时使样品进行快速移动,提高了测量精度... 详细信息

为了实现对不同构型光学样品进行应力双折射分布测量,在使用双弹光调制方法的基础上,设计了一种应用于双折射分布测量的多构型扫描系统。该系统在保证测量的高分辨率的同时,通过保持激光器静止,同时使样品进行快速移动,提高了测量精度与广度。在样品测量方面,采用633 nm(1/4)玻片测试,测试相对误差的范围为0.79%~0.95%,波动范围为0.12 nm,标准差为0.0352;采用BK7玻璃样品测试,波动范围为0.25 nm,标准差为0.0389。在扫描精度方面,连续扫描精度误差不超过0.05 mm,连续寸动扫描精度误差不超过0.009 mm。对比实验结果可得出,该多构型扫描系统可有效解决对样品任一区域实现高精度应力双折射测量的问题。

关键词：多构型扫描系统弹光调制应力双折射上位机设计

冰盖下桥墩局部冲刷新型防冲组合结构试验研究

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水资源与水工程学报 2024年第3期35卷 145-153页

作者：武庆泽罗红春牟献友张宝森李扒拴内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院内蒙古呼和浩特010018 黄河水利委员会黄河水利科学研究院河南郑州450003 呼和浩特市托克托县乡村振兴统筹发展中心内蒙古呼和浩特010200

河流冰盖的形成改变了桥墩周围的水力特性,导致桥墩局部冲刷加剧。基于动床冲刷,在冰盖及明流条件下进行了螺纹式减冲索与钩环式护圈组合的新型防冲结构室内模型试验,探究其对桥墩局部冲刷的防冲效果。试验结果表明:新型防冲组合结构改... 详细信息

河流冰盖的形成改变了桥墩周围的水力特性,导致桥墩局部冲刷加剧。基于动床冲刷,在冰盖及明流条件下进行了螺纹式减冲索与钩环式护圈组合的新型防冲结构室内模型试验,探究其对桥墩局部冲刷的防冲效果。试验结果表明:新型防冲组合结构改变了桥墩的局部冲刷模式,延缓了冲刷过程;通过极差分析与方差分析可知,螺纹直径为6.0 mm、螺纹角为15°、螺纹排数为3的新型防冲组合结构的防护效果最优;与无防护工况相比,在粗糙冰盖条件下新型防冲组合结构桥墩最大冲刷深度减小了59.03%;螺纹式减冲索增大了桥墩表面的粗糙度,可以更好地削弱下潜流和分离墩前迎面水流,从而达到有效防冲的目的。

关键词：桥墩局部冲刷河流冰盖防冲组合结构螺纹式减冲索水力特性相对冲刷深度

碎石含量对三峡库区坡耕地土壤氮磷流失特征的影响

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农业工程学报 2024年第3期40卷 127-137页

作者：赵冰琴胡鑫凯高儒章施伟豪张兴凤朱万庆夏振尧许文年三峡库区地质灾害教育部重点实验室(三峡大学) 宜昌443002 水泥基生态修复技术湖北省工程研究中心(三峡大学) 宜昌443002

坡耕地是三峡库区水土流失的主要来源,导致土壤养分的损失,严重影响库区生态环境建设与社会经济可持续发展。库区坡耕地土壤浅薄化和砾质化特征明显,但目前对含碎石坡耕地土壤侵蚀和养分流失特征的研究尚不多见。该研究通过设置3个降雨... 详细信息

坡耕地是三峡库区水土流失的主要来源,导致土壤养分的损失,严重影响库区生态环境建设与社会经济可持续发展。库区坡耕地土壤浅薄化和砾质化特征明显,但目前对含碎石坡耕地土壤侵蚀和养分流失特征的研究尚不多见。该研究通过设置3个降雨梯度(60、90、120 mm/h)和4种碎石含量(0、10%、20%、30%),开展人工模拟降雨试验,分析各试验条件下含碎石土壤产流产沙和氮磷流失特征。结果表明:1)碎石主要通过改变土壤结构以增大产流产沙量来促进氮磷流失,而对相应流失速率与流失浓度的变化规律影响较小,不同碎石含量下泥沙产量的变异系数更高,且泥沙中不同碎石含量下的氮磷流失量显著性差异更强(P<0.05);2)泥沙中累计磷流失量略微大于氮流失量,有效磷几乎不随泥沙流失,有效氮约占全氮流失量的15%;径流中氮素流失量几乎为磷素的10倍且以有效氮为主,占总氮流失量的75%,有效磷占总磷流失量的25%;3)不同碎石含量下有效氮流失规律大致相同,径流中硝态氮约占有效氮流失量的70%,而泥沙中则以铵态氮为主,约占65%;4)不同碎石含量下土壤中氮磷元素均以随侵蚀产沙流失为主,累计产沙量与氮磷元素随侵蚀产沙流失量均在20%碎石含量下达到极大值,10%碎石含量下流失量相对较小,因此泥沙库区坡耕地氮磷流失防治应以减少侵蚀产沙为主,注意大雨暴雨多发季节的水质监测与施肥控制。同时可对土中碎石进行清除使其保持在不高于10%水平。研究结果可为三峡库区含碎石坡耕地水土流失防治和氮磷流失治理提供科学参考。

关键词：土壤侵蚀碎石含量雨强产流产沙氮磷流失回归分析

聚苯乙烯共混体系发泡过程中气泡壁不均匀性的实验与模拟

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高分子材料科学与工程 2024年第5期40卷 99-106页

作者：江翠葛宇凯刘涛华东理工大学化工学院上海200237

将2种不同相对分子质量的聚苯乙烯(PS)共混,并采用超临界CO_(2)间歇发泡工艺制备其发泡材料。采用高倍扫描电镜实验测量PS共混体系发泡后气泡壁的形状参数,即气泡壁厚度分布δ_(θ)/δ_(max),同时基于气泡壁形状演变模型(BWSE)模拟计算... 详细信息

将2种不同相对分子质量的聚苯乙烯(PS)共混,并采用超临界CO_(2)间歇发泡工艺制备其发泡材料。采用高倍扫描电镜实验测量PS共混体系发泡后气泡壁的形状参数,即气泡壁厚度分布δ_(θ)/δ_(max),同时基于气泡壁形状演变模型(BWSE)模拟计算对应样品发泡过程中的δ_(θ)/δ_(max),将模拟结果与实验值进行对比,发现模拟所得δ_(θ)/δ_(max)曲线与实验所测结果具有相同趋势。在多种比例共混的PS体系中,模型预测的气泡壁非均匀因子(γ)与实验值呈现良好的相关性和一致性,表明BWSE模型能用于半定量化分析不同PS在泡孔生长过程中的微观气泡壁形状和泡孔结构。模拟结果揭示了PS流变行为与其发泡材料微观泡孔结构的内在关联:流变性能影响PS的气泡壁不均匀拉伸行为,通过BWSE模型能够基于流变性能数据计算出泡孔壁的变形规律。

关键词：聚苯乙烯泡沫气泡壁形状不均匀拉伸模型预测

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微小液体流量校准技术

化工进展 2024年第2期43卷 579-585页

作者：侯立凯范旭包福兵中国计量大学浙江省流量计量技术研究重点实验室浙江杭州310018 中国计量大学计量测试工程学院浙江杭州310018

微小液体被广泛应用于微反应器中,具有传热传质效率高、高通量、集成化、方便控制等优势,微小液体流量计可以实现对样品的精确控制,但在极低流量下(μL/min乃至nL/min),微小液体流量计存在计量基标准不完善、校准难度大等问题。本文综... 详细信息

微小液体被广泛应用于微反应器中,具有传热传质效率高、高通量、集成化、方便控制等优势,微小液体流量计可以实现对样品的精确控制,但在极低流量下(μL/min乃至nL/min),微小液体流量计存在计量基标准不完善、校准难度大等问题。本文综述了目前在微小液体流量计量领域所采用的几种校准技术,主要包括质量法和体积法,并根据现有的研究给出了这些技术目前所能达到的校准范围和不确定度。分析表明,现有的质量法微小液体流量校准技术在应用于微小液体时仍具有不足,需要进一步研究多种作用机制的影响;体积法微小液体流量校准技术有多种实现方式,虽然目前仍处于探索阶段,但在未来有望成为更具有研究前景的一种方法。最后,结合微小液体流量计量技术的发展和先进测量体系的建设,展望了微小液体流量计量的发展前景。

关键词：微反应器微流体学测量校准技术

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