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大功率涡桨发动机隔振系统设计与试验

振动．测试与诊断 2022年第1期42卷 177-181,203页

作者：董万元王建强陈永辉陈春兰王会利中国飞机强度研究所西安710065

针对涡桨飞机飞行中发动机振动剧烈的问题,以降低发动机振动向飞机机体的传递为目的,基于橡胶隔振原理设计了一种全尺寸大功率涡桨发动机隔振系统。以刚性边界支撑条件下力的传递率为隔振性能评价准则,设计了涡桨发动机隔振性能试验系统... 详细信息

针对涡桨飞机飞行中发动机振动剧烈的问题,以降低发动机振动向飞机机体的传递为目的,基于橡胶隔振原理设计了一种全尺寸大功率涡桨发动机隔振系统。以刚性边界支撑条件下力的传递率为隔振性能评价准则,设计了涡桨发动机隔振性能试验系统,通过试验方法研究了不同激励对隔振系统隔振性能的影响。试验研究结果表明:发动机在70 Hz处不同峰值载荷的一阶激励,隔振效率达到95%以上;发动机在15~2000 Hz内不同均方根值的随机激励下,隔振效率达到75%以上;由相位差法测试得到系统的损耗因子大于2.2。可见,该隔振系统具有优良的阻尼性,本研究可为涡桨发动机隔振系统设计与性能验证提供技术支撑。

关键词：涡桨发动机隔振系统隔振效率橡胶隔振

柔性悬臂梁的振动特性与等效线性化方法的局限性

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航空学报 2013年第9期34卷 2150-2160页

作者：李斌王小兵董万元西北工业大学航空学院结构力学与控制研究所陕西西安710072

等效线性化方法是大变形柔性梁振动特性分析的一种高效近似处理方法,其成立前提是必须满足小振幅假设。传统完全非线性分析方法通常难以定量表征几何非线性效应对结构参量的影响,不利于开展定性分析,也无法满足降阶建模的需要。以大变... 详细信息

等效线性化方法是大变形柔性梁振动特性分析的一种高效近似处理方法,其成立前提是必须满足小振幅假设。传统完全非线性分析方法通常难以定量表征几何非线性效应对结构参量的影响,不利于开展定性分析,也无法满足降阶建模的需要。以大变形柔性悬臂梁为研究对象,将静态大变形对梁振动特性的影响直接等效为对截面惯性矩和质量密度分布变化的影响,构造了一种物理指示意义更加明确的等效线性化方法,并通过对比验证了该方法的有效性。为进一步讨论等效线性化方法的局限性,设计制作了一根大变形柔性悬臂梁,采用定响应幅的定频稳态激励法测量了悬臂梁在3种不同振幅水平下的频率响应函数(FRF)曲线。计算与试验结果的对比分析表明:静态大变形条件下,当悬臂尖端的动态位移振幅与静态变形幅值的比值低于10%时,结构的FRF曲线变化非常小,系统可视做线性系统,等效线性化方法的计算误差≤6%,算法有效;当悬臂尖端的动态位移振幅与静态变形幅值的比值达到20%时,测试FRF的幅值在共振点明显降低,等效线性化理论的计算结果误差偏高50%以上,等效线性化理论将不再适用;试验悬臂梁的振动非线性效应主要受阻尼的非线性特性控制。

关键词：振动等效线性化法小振幅假设非线性柔性悬臂梁

一种气动/电磁联合作动的主动隔振器设计与仿真

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西北工业大学学报 2013年第6期31卷 871-877页

作者：李斌董万元王小兵西北工业大学航空学院陕西西安710072

大型机载光学系统要求有非常高的光束指向控制精度，这将给机载隔振平台的设计提出若干新的挑战。从分析飞机结构振动特点出发，提出采用气动与电磁驱动联合作动的方法，为飞机平台设计一种适合大型机载光学系统安装的主动隔振器。单个... 详细信息

大型机载光学系统要求有非常高的光束指向控制精度，这将给机载隔振平台的设计提出若干新的挑战。从分析飞机结构振动特点出发，提出采用气动与电磁驱动联合作动的方法，为飞机平台设计一种适合大型机载光学系统安装的主动隔振器。单个隔振器的承载能力为150～190 kg ，垂向隔振频带范围为1～100 Hz，最大输出控制力为560 N。文中阐明了气动/电磁联合作动的运行机理，并对隔振器进行了结构详细设计；然后对隔振器进行数学模型简化，建立隔振器的动力学方程；最后利用PID控制算法和LQR控制算法，对隔振器进行Matlab/Simulink数值仿真。仿真结果表明所设计的隔振器隔振性能优异，在垂向宽带（1～100 Hz）大振幅随机扰动作用下，可以将有效载荷的振动位移控制到±10μm量级，能够满足光学设备的安装要求。 PID方法和LQR方法的控制效果对比表明，对于单个隔振器系统，PID方法较LQR方法易于实现，并且控制效果也略优。

关键词：空气弹簧电磁驱动 PID(proportion-integral derivative) LQR(1inear quadratic regulator) 机载光学平台

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中功率涡桨发动机减振系统设计与试验研究

机械科学与技术 2023年第10期42卷 1760-1766页

作者：董万元陈永辉王建强陈春兰范勇军吴谋彬中国飞机强度研究所航空声学与振动航空科技重点实验室西安710065 中国航发湖南动力机械研究所湖南株洲412002

针对涡桨飞机发动机振动严酷的问题,利用氢化丁腈橡胶设计了一种中功率涡桨发动机减振系统,基于Workbench ANSYS软件研究了含橡胶实体单元的减振系统动力学建模分析方法;再以加速度传递率为隔振性能评价准则,设计了中功率涡桨发动机减... 详细信息

针对涡桨飞机发动机振动严酷的问题,利用氢化丁腈橡胶设计了一种中功率涡桨发动机减振系统,基于Workbench ANSYS软件研究了含橡胶实体单元的减振系统动力学建模分析方法;再以加速度传递率为隔振性能评价准则,设计了中功率涡桨发动机减振性能试验系统,通过试验研究减振系统的减振性能。结果表明:在小变形假设下利用橡胶材料硬度估算其弹性模量,由线弹性模型模拟橡胶材料开展减振系统动力学仿真分析,仿真分析结果与扫频试验结果误差小于10%;通过随机振动试验测得减振系统对发动机1阶窄带激励的隔振效率大于70%,对2阶窄带激励的隔振效率大于85%,设计的减振系统对发动机窄带激励具有优良的隔振效果。

关键词：涡桨发动机减振系统氢化丁腈橡胶隔振效率

高强度钢30Cr3SiNiMoVA的疲劳特性研究

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材料工程 2012年第2期40卷 35-40页

作者：李斌董万元王小兵梁强西北工业大学航空学院西安710072 上海机电工程研究所上海200233

为了获得超高强度钢30Cr3SiNiMoVA的疲劳设计数据,对该材料进行了疲劳性能实验。分别对该材料的抛光和未抛光试样进行轴向拉压疲劳实验。用升降试验法测定材料的条件疲劳极限,用成组实验法在四级应力水平下测试其疲劳寿命。结合升降法... 详细信息

为了获得超高强度钢30Cr3SiNiMoVA的疲劳设计数据,对该材料进行了疲劳性能实验。分别对该材料的抛光和未抛光试样进行轴向拉压疲劳实验。用升降试验法测定材料的条件疲劳极限,用成组实验法在四级应力水平下测试其疲劳寿命。结合升降法所得的条件疲劳极限值和成组法实验数据,采用双参数最小二乘法拟合S-N曲线,运用概率方法求得P-S-N曲线。通过对两种试样的S-N曲线分析可知:未抛光试样的疲劳寿命要低于抛光试样的疲劳寿命,并且疲劳载荷级越低,两类试样之间的疲劳寿命差越大,抛光试样的疲劳极限大约是未抛光试样的1.4倍。相关实验现象表明30Cr3SiNiMoVA的疲劳寿命对试样表面粗糙状态非常敏感,建议该类材料在应用过程中要采取有效措施改善构件的表面状态。文中实验数据可为该材料的工程应用提供参考。

关键词：超高强度钢疲劳实验 S-N曲线 P-S-N曲线

颇尔和科百特深层过滤膜包在细胞培养收获液澄清过程中的性能比较

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中国医药生物技术 2023年第4期18卷 363-367页

作者：骆晨曦董万元张珍珍万艳上海药明生物技术有限公司下游工艺开发部 200120

抗体药物生产一般先由哺乳动物细胞表达并分泌活性物质于细胞外,通过澄清步骤分离细胞(碎片)及其他不溶性颗粒并收获澄清液,然后运用多步柱层析捕获和精纯抗体[1]。澄清步骤通常通过多级深层过滤或离心后单级深层过滤这两种手段实现[2]。

关键词：深层过滤抗体药物澄清液细胞培养柱层析澄清过程性能比较

重组SAC-TRAIL的制备及其抗肿瘤活性研究

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重组SAC-TRAIL的制备及其抗肿瘤活性研究

作者：董万元华东理工大学

学位级别：硕士

靶向治疗已经成为肿瘤治疗中的研究热点,而现在批准上市的蛋白药物大部分通过重组技术实现。与非重组蛋白相比,重组蛋白可以优化蛋白的生物功能或产生新的功能。肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体（TRAIL）虽然具有广谱的抗肿瘤活性,但现在... 详细信息

靶向治疗已经成为肿瘤治疗中的研究热点,而现在批准上市的蛋白药物大部分通过重组技术实现。与非重组蛋白相比,重组蛋白可以优化蛋白的生物功能或产生新的功能。肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体（TRAIL）虽然具有广谱的抗肿瘤活性,但现在大多数肿瘤细胞对其产生耐药性,因此限制了 TRAIL在临床上的应用。本文利用柔性链接（G4S）2将TRAIL与前列腺凋亡效应因子-4的核心结构域（SAC）进行融合,制备高抗肿瘤活性的重组蛋白TRAIL-SAC。为了促进重组蛋白在大肠杆菌中的可溶性表达和简化纯化方法,在重组蛋白的N端添加了 SUMO促溶标签和6×His纯化标签,通过镍柱和弱阳离子交换柱进行纯化,最终获得纯度为98%的重组蛋白。经CCK-8实验结果计算,TRAIL和TRAIL-SAC对人卵巢癌细胞SK-OV-3的半致死率IC50值分别为64μg/mL和6.43 ng/mL,对人乳腺癌细胞MCF-7的IC50值分别为53.19μg/mL和0.71μg/mL,而对正常细胞HEK-293的生长几乎无明显抑制作用,表明TRAIL与SAC融合后显著提高了对肿瘤细胞的增殖抑制作用。为了提高融合蛋白的抗肿瘤活性,对TRAIL和SAC的连接顺序进行优化,获得重组蛋白SAC-TRAIL。CCK-8实验显示SAC-TRAIL对SK-OV-3和MCF-7细胞的IC50值分别为4.42 ng/mL和0.50μg/mL,表现出比TRAIL-SAC更高的抗肿瘤活性。流式细胞实验表明SAC-TRAIL主要通过凋亡作用诱导细胞死亡,并且具有剂量依赖性。激光共聚焦实验显示,SAC-TRAIL能够高效结合在SK-OV-3和MCF-7细胞表面,并且在相同浓度下SK-OV-3细胞表面的荧光强度显著高于MCF-7。另外,在正常细胞HEK-293表面检测不到绿色荧光,表明SAC-TRAIL能够特异性的结合在表达SAC受体的肿瘤细胞表面,对正常细胞没有杀伤作用。为了进一步提高融合蛋白的抗肿瘤活性,对重组蛋白进行链接的优化。根据链接的柔韧性和长短,设计了了六种不同的链接。CCK-8实验显示,与初始链接相比,含有柔性链接（G4S）3的重组蛋白对两种肿瘤细胞具有更强的抑制作用。此外,利用Antheprot软件对重组蛋白的理化性质进行分析,发现柔性链接具有较低的溶剂可及性和较高的疏水性。因此,可能是由于（G4S）3链接疏水性较强,使得SAC和TRAIL活性中心在空间上距离较近,有利于重组蛋白与肿瘤细胞表面的受体结合。通过圆二色谱对各重组蛋白进行二级结构分析,发现链接的不同会影响蛋白二级结构组成,而α-螺旋含量较少的（G4S）3链接抗肿瘤活性最强,说明α-螺旋的增加可能不利于重组蛋白生物活性的提高。总之,本研究获得了对肿瘤细胞具有强烈抑制作用,而对正常细胞几乎没有抑制作用的重组融合蛋白,为提高TRAIL对肿瘤细胞的靶向抑制作用提供了新的策略。

关键词：重组蛋白 TRAIL SAC 抗肿瘤活性链接

同方学位论文库评论

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同方学位论文库

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超分子作用阻尼材料的动态力学模型修正

振动．测试与诊断 2020年第3期40卷 465-471,622页

作者：段宇星赵苗苗苏渤董万元中国飞机强度研究所西安710065

研究了超分子作用对材料阻尼性能的影响,建立具有超分子修正项的分数阶导数Kelvin-SI模型。采用模型对材料的动态力学性能进行描述,研究其在不同环境条件下的性能变化情况。模型可以准确有效地对材料在不同温度(240~420K)、不同频率(1~1... 详细信息

研究了超分子作用对材料阻尼性能的影响,建立具有超分子修正项的分数阶导数Kelvin-SI模型。采用模型对材料的动态力学性能进行描述,研究其在不同环境条件下的性能变化情况。模型可以准确有效地对材料在不同温度(240~420K)、不同频率(1~100Hz)下的存储模量以及损失模量进行描述。未修正的分数阶Kelvin-Voigt模型计算的损失模量偏小而存储模量偏大,拟合程度较差,拟合度R-squared值仅为0.787 3。修正后的材料模型拟合较好,拟合度R-squared值在0.98以上。材料的存储模量以及损耗因子都随着温度的增加逐渐减小,随频率的增加逐渐增大。模型的各项参数与物理事实相符合,参数的变化可以对材料的动态力学行为的变化进行正确的描述。

关键词：动态力学模型分数阶导数模型损失模量超分子作用

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金属丝网非线性隔振器的动静态特性研究

实验力学 2019年第5期34卷 897-903页

作者：董万元杨利师永宁中国飞机强度研究所

设计了不同密度金属丝网垫的隔振器并对其进行动、静态试验。首先利用平均刚度法计算非线性隔振器在不同承载质量时的平均刚度,利用平均刚度-承载质量关系曲线计算得到隔振器在不同承载质量下的频率;再经动态试验得到不同承载质量及不... 详细信息

设计了不同密度金属丝网垫的隔振器并对其进行动、静态试验。首先利用平均刚度法计算非线性隔振器在不同承载质量时的平均刚度,利用平均刚度-承载质量关系曲线计算得到隔振器在不同承载质量下的频率;再经动态试验得到不同承载质量及不同输入振动量级作用下隔振器的动态频率,对比研究隔振器在静态载荷与动态载荷下的频率关系。试验结果表明:金属丝网隔振器在小载荷时表现为强非线性;随着承载质量的增加,非线性逐渐减弱;当承载质量继续增加时出现近似线性刚度现象,此时由静力压缩数据计算的频率可以近似等效于动态试验的频率。本研究可以为金属丝网隔振器的频率设计提供试验依据。

关键词：金属丝网非线性隔振器动态试验静态试验平均刚度