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基于POD方法的燃料棒模态特征及流致振动响应降阶模型研究

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核动力工程 2024年第4期45卷 142-149页

作者：闵光云姜乃斌中山大学中法核工程与技术学院广东珠海519082

本文搭建了一个快速预测燃料棒模态特征及流致振动响应的降阶模型(ROM)。首先,基于有限元分析软件ANSYS的批处理功能得到不同刚度下燃料棒的模态数据,将模态数据组装成快照矩阵。接着,基于商用数学软件MATLAB和半经验公式批量计算燃料... 详细信息

本文搭建了一个快速预测燃料棒模态特征及流致振动响应的降阶模型(ROM)。首先,基于有限元分析软件ANSYS的批处理功能得到不同刚度下燃料棒的模态数据,将模态数据组装成快照矩阵。接着,基于商用数学软件MATLAB和半经验公式批量计算燃料棒的流致振动响应,将流致振动响应数据组装成快照矩阵。然后,采用本征正交分解(POD)方法将快照矩阵投影到低维空间,并根据特征值大小选出能量占比最高的POD模态。基于选出的POD模态将快照矩阵重构回物理空间,实现了模态和流致振动响应的快速计算。研究发现:对于1阶模态和流致振动响应的重构,刚度越小所需要的POD模态数量越多;对于相同刚度下不同阶模态的重构,模态阶次越高,所需要的POD模态数量越多。本文研究结果对于燃料棒模态特征和流致振动响应的快速计算具有一定的意义。

关键词：本征正交分解(POD)方法燃料棒降阶模型(ROM) 模态特征流致振动响应

基于POD方法的EPR燃料棒流致振动特性分析

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力学学报 2024年第3期56卷 659-669页

作者：闵光云冯琳娜姜乃斌中山大学中法核工程与技术学院广东珠海519082 中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室成都610213

EPR(European pressurized reactor)燃料棒相比M310燃料棒的棒长更长,导致其频率降低、幅值增大,在冷却剂的作用下,会加剧格架与棒束之间微动磨损(grid-to-rod fretting,GTRF),进而造成放射性物质的泄漏.将EPR燃料棒简化为3D梁模型,将... 详细信息

EPR(European pressurized reactor)燃料棒相比M310燃料棒的棒长更长,导致其频率降低、幅值增大,在冷却剂的作用下,会加剧格架与棒束之间微动磨损(grid-to-rod fretting,GTRF),进而造成放射性物质的泄漏.将EPR燃料棒简化为3D梁模型,将刚凸和弹簧对燃料棒的约束等效为弹性约束,将带格架的燃料棒简化为多跨连续简支梁模型,然后基于ANSYS-APDL建立了EPR燃料棒的有限元模型.阐述了湿模态分析和湍流激振响应分析的基本原理,整理了12个格架失效工况,系统地研究了格架失效对湿模态和湍流激振响应的影响.针对EPR燃料棒流致振动问题,提出了采用本征正交分解(proper orthogonal decomposition,POD)原理分析EPR燃料棒流致振动特性的方法,通过对快照矩阵进行POD分解生成投影子空间,将湍流激振响应投影到子空间进行模型降阶,最后在物理空间快速地重构湍流激振响应.结果表明:格架失效会导致频率降低,且湍流激振响应的幅值会在格架失效处增大;当格架失效使得EPR燃料棒模型成为悬臂梁结构时,湍流激振响应最大;前2阶POD降阶模型基本能快速重构燃料棒的湍流激振响应,且误差非常小.文章的研究将有助于核反应堆工程的优化和设计.

关键词：流致振动 POD方法 EPR燃料棒模态分析格架失效

POD和DMD方法对燃料棒流致振动特性的分析

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原子能科学技术 2024年第10期58卷 2162-2172页

作者：闵光云姜乃斌中山大学中法核工程与技术学院广东珠海519082 广东省极端条件重点实验室广东东莞523803

燃料棒的流致振动是造成燃料失效和反应堆停堆的重要因素之一,研究其流致振动机理非常必要。本文建立了燃料棒的高保真有限元模型,基于ANSYS Batch和随机振动理论批量计算了不同支撑刚度下燃料棒的流致振动响应,并搭建了1个流致振动响... 详细信息

燃料棒的流致振动是造成燃料失效和反应堆停堆的重要因素之一,研究其流致振动机理非常必要。本文建立了燃料棒的高保真有限元模型,基于ANSYS Batch和随机振动理论批量计算了不同支撑刚度下燃料棒的流致振动响应,并搭建了1个流致振动响应数据库。该数据库采用不同支撑刚度值来模拟和检查燃料棒可能遇到的情况。基于数据库组装快照矩阵,采用两种数据驱动方法(POD方法和DMD方法)搭建了1个高保真降阶模型(ROM),该ROM能够实现流致振动响应的快速重构。对比了POD方法和DMD方法重构燃料棒流致振动响应的效果以及各自的优点和缺点。研究发现:使用相同数量的模态重构燃料棒的流致振动响应时,POD方法的重构效果优于DMD方法;基于相同数量的模态重构时,刚度为1 N/mm的重构效果最差,这主要是因为刚度越小,频率越小,系统的振幅越大,需要更多数量的模态才能捕捉大幅振动带来的影响;DMD方法不仅能够高效地重构燃料棒的振动响应,还能够判断每个DMD模态的稳定性。

关键词： POD DMD 流致振动模态燃料棒

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新型分段式设计燃料棒流致振动分析

中山大学学报（自然科学版）（中英文） 2024年第4期63卷 78-87页

作者：闵光云吴海卢志威郭严廖业宏李沂垅姜乃斌中山大学中法核工程与技术学院广东珠海519082 中广核研究院有限公司广东深圳518026

以某新型分段式设计燃料棒为研究对象,基于ANSYS-APDL和多跨连续梁理论建立了有限元模型,该有限元模型将燃料棒等效为BEAM 4梁单元,将刚凸和弹簧片等效为COMBIN 14弹簧单元。接着,基于AN SYS-APDL所得模态数据和半经验公式系统地研究了... 详细信息

以某新型分段式设计燃料棒为研究对象,基于ANSYS-APDL和多跨连续梁理论建立了有限元模型,该有限元模型将燃料棒等效为BEAM 4梁单元,将刚凸和弹簧片等效为COMBIN 14弹簧单元。接着,基于AN SYS-APDL所得模态数据和半经验公式系统地研究了湍流激振、流弹失稳以及漩涡脱落现象,并与传统结构的燃料棒进行了对比。最后,评估了格架失效对燃料棒湍流激振、流弹失稳以及漩涡脱落现象的影响。

关键词：新型分段式设计燃料棒流致振动格架失效 ANSYS-APDL

创新创业背景下包装设计领域的跨界融合与创新

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上海包装 2024年第7期 185-187页

作者：刘祥林波闵光华曾志清重庆科创职业学院汽车工程学院重庆402160

在当前的创新创业环境下,设计创新成为包装领域的重要趋势,而跨界融合则为包装设计带来了前所未有的机遇。这些机遇主要体现在创新空间的拓宽、市场需求的增加以及文化传承与发扬等方面。为了应对这些机遇,提出了跨界融合的策略,旨在培... 详细信息

在当前的创新创业环境下,设计创新成为包装领域的重要趋势,而跨界融合则为包装设计带来了前所未有的机遇。这些机遇主要体现在创新空间的拓宽、市场需求的增加以及文化传承与发扬等方面。为了应对这些机遇,提出了跨界融合的策略,旨在培养具有创新创业精神的包装设计人才,推动该领域的持续发展。

关键词：包装设计跨界融合创新创业

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《书院之印》(装饰画)

出版发行研究 2024年第9期 I0007-I0007页

作者：闵光培深圳职业技术大学创新创意设计学院

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《旗袍包》（产品设计）

出版发行研究 2024年第6期 120-120页

作者：闵光培深圳职业技术大学创新创意设计学院

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闵光培作品

出版发行研究 2024年第6期 I0008-I0008页

作者：闵光培深圳职业技术大学创新创意设计学院

microRNA-9的表达及其负性调控BAG4对胃癌细胞增殖与侵袭的影响

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中国普通外科杂志 2024年第8期33卷 1264-1273页

作者：王军陈燕闵光涛朱俊亚吕坤乐奇姜雷兰州大学第一医院普通外科甘肃兰州730000 兰州大学第一医院口腔科甘肃兰州730000 兰州大学第一临床医学院甘肃兰州730000

背景与目的:研究显示,microRNA-9(miR-9)在多种恶性肿瘤中表达下调,但其在胃癌中的表达情况及功能尚有待明确。笔者前期通过生物信息学方法预测Bcl-2相关永生基因4(BAG4)可能是miR-9的靶基因,并且发现BAG4在胃癌组织中呈高表达。因此,... 详细信息

背景与目的:研究显示,microRNA-9(miR-9)在多种恶性肿瘤中表达下调,但其在胃癌中的表达情况及功能尚有待明确。笔者前期通过生物信息学方法预测Bcl-2相关永生基因4(BAG4)可能是miR-9的靶基因,并且发现BAG4在胃癌组织中呈高表达。因此,本研究探讨miR-9在胃癌中的表达与功能,及其与BAG4的关系。方法:采用qRT-PCR法检测胃癌组织与癌旁组织,以及胃癌细胞系与正常胃黏膜细胞中miR-9的表达水平。分别用miR-9模拟物和miR-9抑制物过表达和敲低胃癌细胞的miR-9后,采用CCK-8法和克隆形成实验检测细胞增殖活性,Transwell侵袭实验检测细胞侵袭能力。荧光素酶报告基因实验分析miR-9和BAG4的靶向关系,并用qRT-PCR法和Western blot检测转染miR-9模拟物和si-BAG4的胃癌细胞中BAG4的表达,以及相关功能实验加以验证。结果:miR-9在胃癌组织(vs.癌旁组织)和胃癌细胞系(vs.正常胃黏膜细胞)中的表达均明显降低(均P<0.05)。miR-9的表达与胃癌患者的肿瘤大小、肿瘤浸润深度、淋巴结转移、远处转移和TNM分期明显有关(均P<0.05)。miR-9高表达胃癌患者的总生存率明显高于miR-9低表达胃癌患者(P=0.028)。胃癌细胞过表达miR-9后,增殖和侵袭能力明显减弱,而敲低miR-9后,增殖和侵袭能力明显增强(均P<0.05)。荧光素酶报告基因实验显示BAG4是miR-9下游的靶基因。转染miR-9模拟物或si-BAG4的胃癌细胞中BAG4的mRNA与蛋白表达均明显降低,而转染miR-9抑制物胃癌细胞中BAG4的mRNA与蛋白表达均明显降低(均P<0.05)。转染si-BAG4的胃癌细胞的增殖与侵袭能力明显降低,同时转染miR-9抑制物可逆转si-BAG4对胃癌细胞增殖和侵袭能力的影响(均P<0.05)。结论:miR-9在胃癌中表达降低,且其表达与胃癌的不良生物学特征密切相关,其作用机制可能通过负性调控BAG4的表达,从而影响胃癌细胞的增殖和侵袭。

关键词：胃肿瘤微RNAs Bcl-2相关永生基因4 细胞增殖肿瘤侵润