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可展式铁路抢修梁的技术方案研究与力学分析

铁道标准设计 2024年第1期68卷 117-125页

作者：张非凡徐光兴李明阳石家庄铁道大学河北省交通应急保障工程技术研究中心石家庄050043 石家庄铁道大学安全工程与应急管理学院石家庄050043

为解决既有铁路梁部抢修器材存在的强度刚度低、通车速度慢、拼架时间长、储存运输不便等问题,基于可展结构的特点,提出一种可展式铁路抢修梁的技术方案和架设方法:通过不同数量中间构架的纵向拼组并调整构架的展开状态,可使抢修梁适应3... 详细信息

为解决既有铁路梁部抢修器材存在的强度刚度低、通车速度慢、拼架时间长、储存运输不便等问题,基于可展结构的特点,提出一种可展式铁路抢修梁的技术方案和架设方法:通过不同数量中间构架的纵向拼组并调整构架的展开状态,可使抢修梁适应32 m和24 m跨度的桥梁抢修;通过小型机具的辅助,可使抢修梁实现导梁架设以加快抢修进度;利用ANSYS软件建立32 m跨度抢修梁的有限元模型,并对抢修梁进行静力学分析和模态分析;利用UM软件建立C70敞车和CRH380A高铁动车的多体动力学模型,对抢修梁进行车桥耦合振动分析。结果表明:抢修梁跨中上弦杆、梁端右倾斜腹杆和梁端销轴对抢修梁的安全性起控制作用;抢修梁一阶自振频率为5.965 Hz,对应振型为横向弯曲,说明抢修梁的横向刚度较弱;货运列车通过抢修梁时,重车编组对桥梁响应不利,空车编组对车辆响应不利;影响桥梁安全性和车辆运行安全性的指标均随车速的提高而非线性增长。经分析,可展抢修梁的力学性能满足相关规范的要求,且货运列车和高铁列车能够分别以最高60 km/h和100 km/h的车速安全通过抢修梁。

关键词：铁路桥梁铁路抢修梁可展桥梁架设方案有限元模型车桥耦合分析

LNG低温复合软管疲劳特性及参数化分析研究

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海洋工程 2024年第3期42卷 95-106页

作者：张玉熊红祥程子云崔腾飞张飞凡方加瑜中国石油大学(北京)安全与海洋工程学院北京102249 中国船舶集团有限公司第七一一研究所上海201108

LNG低温复合软管具有强度高、重量轻、柔韧性好等优点,可以满足恶劣海况下LNG的输送需求,但其结构复杂,且面临多种耦合载荷作用下的疲劳失效问题。首先建立了LNG低温复合软管的有限元模型,研究了复合软管在弯曲和内压载荷下的力学响应... 详细信息

LNG低温复合软管具有强度高、重量轻、柔韧性好等优点,可以满足恶劣海况下LNG的输送需求,但其结构复杂,且面临多种耦合载荷作用下的疲劳失效问题。首先建立了LNG低温复合软管的有限元模型,研究了复合软管在弯曲和内压载荷下的力学响应和弯曲疲劳寿命特性;然后改变螺旋钢丝直径、预紧间距、导程和纤维层数及摩擦系数等参数,对软管的弯曲疲劳寿命进行了参数化分析。结果表明预紧间距、导程和纤维层数对复合软管的疲劳损伤影响显著:预紧间距增大时,复合软管疲劳损伤先增大后减小;导程减小或者层数增加时,复合软管的疲劳损伤会明显减小。摩擦系数对疲劳损伤几乎没有影响。研究成果可为低温复合软管的结构设计提供理论参考。

关键词： LNG低温复合软管强度分析参数化分析疲劳分析

基于两电平电压源合成试验方法的混合式直流断路器开断过程仿真研究

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高压电器 2024年第5期60卷 76-83,91页

作者：阎对丰刘平冯伦张非凡修士新贾申利莫永鹏西安高压电器研究院股份有限公司西安710077 西安交通大学电气工程学院西安710049

直流断路器在研究过程中需要试验测试为设计提供参考,在其制造完成后则需要进行型式试验验证其可靠性。文中以15 kV电压等级的负压耦合型混合式直流断路器为例,对其短路电流开断过程进行仿真并提取了关键点电应力;阐述了两电平电压源合... 详细信息

直流断路器在研究过程中需要试验测试为设计提供参考,在其制造完成后则需要进行型式试验验证其可靠性。文中以15 kV电压等级的负压耦合型混合式直流断路器为例,对其短路电流开断过程进行仿真并提取了关键点电应力;阐述了两电平电压源合成试验方法,设计了适用于负压耦合型混合式直流断路器的两电平电压源合成试验回路,并优化了参数选取;将两电平回路下开断过程的仿真结果与开断过程所需的电应力进行对比,证明了两电平电压源合成试验方法可以提供开断过程所需的电压与电流应力,验证了两电平合成试验方法的等效性与可行性。文中研究结果可为高压直流断路器的研究、设计及试验提供参考。

关键词：混合式直流断路器等效性两电平电压源合成试验方法

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6种阔叶树种幼苗生物量分配特征及模型构建

森林与环境学报 2024年第4期44卷 395-402页

作者：张非凡李雪琴武盼盼钟全林胡丹丹程栋梁福建师范大学地理研究所福建福州350007 福建省植物生理生态重点实验室福建福州350007

以福建省上杭白砂国有林场闽楠、南岭栲、米老排、青冈、云山青冈和木荷2年生幼苗为研究对象,采用全株收获法获取6种树种幼苗根、茎、叶及整株的生物量,比较其分配特征和地上、地下生物量的异速生长关系,建立不同树种幼苗各器官及整株... 详细信息

以福建省上杭白砂国有林场闽楠、南岭栲、米老排、青冈、云山青冈和木荷2年生幼苗为研究对象,采用全株收获法获取6种树种幼苗根、茎、叶及整株的生物量,比较其分配特征和地上、地下生物量的异速生长关系,建立不同树种幼苗各器官及整株生物量的回归估测模型。结果表明:(1)不同树种幼苗整株生物量差异显著,依次为青冈>米老排>南岭栲>云山青冈>木荷>闽楠。(2)不同树种幼苗各器官生物量分配差异显著,其中青冈根生物量占比最大(39.9%),米老排茎生物量占比最大(45.0%),闽楠叶生物量占比最大(49.2%)。(3)不同树种幼苗地下生物量与地上生物量比值均小于1,表明幼苗生物量更多地分配到茎和叶。除木荷外,其余树种地上、地下生物量均遵循显著的等速生长关系。(4)不同树种幼苗生物量回归估测模型多为幂函数模型,其次为三次多项式模型。6种树种幼苗整株生物量在不同器官分配上存在差异,同时幼苗地上、地下生物量间呈现出等速生长规律。各树种幼苗生物量回归估测模型拟合效果较好,可在相同或相似立地条件下估算不同树种幼苗生物量。

关键词：生物量模型生物量分配异速生长根冠比阔叶树幼苗

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具有天棚阻尼控制的准零刚度座椅悬架系统隔振性能研究

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湖北理工学院学报 2024年第3期40卷 6-12,43页

作者：廖昕刘峰焦仁强张非凡石家庄铁道大学机械工程学院河北石家庄050043 湖北理工学院机电工程学院湖北黄石435003

为改善开关型天棚阻尼控制策略在车辆半主动悬架控制中的应用效果,以车辆座椅悬架系统为研究对象,首先建立了具有负刚度结构的三自由度1/4车辆动力学模型,根据悬架系统动力学方程采用Matlab/Simulink搭建了其半主动控制系统仿真模型,同... 详细信息

为改善开关型天棚阻尼控制策略在车辆半主动悬架控制中的应用效果,以车辆座椅悬架系统为研究对象,首先建立了具有负刚度结构的三自由度1/4车辆动力学模型,根据悬架系统动力学方程采用Matlab/Simulink搭建了其半主动控制系统仿真模型,同时对非线性控制系统的时域和频域响应进行了仿真分析,研究了负刚度结构参数对天棚阻尼控制系统的影响。结果表明:天棚阻尼控制准零刚度座椅悬架系统的综合性能目标函数比天棚阻尼控制座椅悬架系统降低了26%,比被动式座椅悬架系统降低了38%,说明其隔振效果具有明显优势。本研究确定了天棚阻尼系数的最优解,改善了车辆的操纵稳定性、运行平稳性和乘坐舒适性。

关键词：天棚阻尼控制准零刚度座椅悬架 Simulink仿真分析隔振

藏猪促炎因子(IL-1β、IL-6、TNF-α)多态性及其表达与免疫性状的关联分析

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畜牧兽医学报 2024年第5期55卷 1958-1969页

作者：孙雯莉王浩奇泽里磋高雨樊张非凡张健段梦琪商鹏强巴央宗西藏农牧学院动物科学学院林芝860000 藏猪遗传改良与繁殖工程重点实验室林芝860000 西藏特色农牧资源研发省部共建协同创新中心林芝860000

本研究以约克夏猪为对照,旨在分析藏猪和约克夏猪的血液生理指标和免疫相关器官组织表达谱方面的差异,结合藏猪外周血淋巴细胞在LPS刺激下,促炎因子IL-1β、IL-6和TNF-α的表达情况,探究IL-1β、IL-6及TNF-α对藏猪免疫性状的影响。试... 详细信息

本研究以约克夏猪为对照,旨在分析藏猪和约克夏猪的血液生理指标和免疫相关器官组织表达谱方面的差异,结合藏猪外周血淋巴细胞在LPS刺激下,促炎因子IL-1β、IL-6和TNF-α的表达情况,探究IL-1β、IL-6及TNF-α对藏猪免疫性状的影响。试验选择180日龄的藏猪和约克夏猪各40头按品种分为两个试验组,采集新鲜血液用于检测血液生理指标;采集猪外周淋巴血用于培养外周血淋巴细胞。随机选取藏猪和约克夏猪各8头按品种分为两个试验组,前腔静脉采集新鲜血液、屠宰后采集黄豆样大小的肝脏、脾脏、下颌淋巴结组织Trizol法提取RNA。每个个体样品设置3个重复,借助RT-qPCR和一代测序技术检测IL-1β、IL-6、TNF-α基因表达情况和基因多态性。设置4组浓度的LPS(0、1、10、100μg·mL^(-1)),每组设置3个重复去刺激外周血淋巴细胞,于0、24、36、48、72 h收集细胞,用RT-qPCR检测促炎因子mRNA的表达情况。结果表明:1)藏猪的WBC、RBC、HGB、HCT和PLT水平极显著高于约克夏猪(P0.05)。4)不同浓度LPS刺激藏猪外周血淋巴细胞试验结果表明,10μg·mL^(-1)浓度的LPS对藏猪外周血淋巴细胞的增殖效应最为显著。在1、10μg·mL^(-1)浓度LPS刺激下,IL-1β基因作出较明显应答,在100μg·mL^(-1)浓度LPS刺激下,IL-6基因作出较强应答。综上所述,和约克夏猪相比,藏猪在血液生理指标、免疫组织器官中促炎因子表达以及基因多态性方面表现出更强的抗病能力。其中IL-6基因的A-72G位点可能与免疫性和抗病能力密切相关。在藏猪外周血淋巴细胞培养试验中,IL-1β和IL-6基因对LPS的显著应答突显了它们在免疫调控中的关键作用。

关键词：藏猪 LPS 促炎因子血液生理指标 SNP

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红松种实性状及营养成分动态变化分析

北京林业大学学报 2024年第7期46卷 67-76页

作者：徐玉金李翔李岩蒋路平张非凡王淇王立兴赵曦阳东北林业大学林木遗传育种国家重点实验室黑龙江哈尔滨150040 吉林农业大学林学与草学学院吉林长春130118 吉林省临江林业局吉林临江134600

【目的】研究红松种实不同发育时期的表型性状和营养成分的变化及相关性,以期为红松球果产量和品质的改良提供理论依据和数据支撑。【方法】以红松球果为材料,通过采集球果不同发育时期的样品,对发育过程中的形态变化进行观察,同时进行... 详细信息

【目的】研究红松种实不同发育时期的表型性状和营养成分的变化及相关性,以期为红松球果产量和品质的改良提供理论依据和数据支撑。【方法】以红松球果为材料,通过采集球果不同发育时期的样品,对发育过程中的形态变化进行观察,同时进行表型性状以及营养物质含量的测定;通过分析各指标的变化规律和指标之间的相关性,发掘球果发育以及营养物质积累的关键时期。【结果】(1)红松球果的生长周期为15个月,球果发育的速生期为翌年5月中旬至7月初,种子发育的速生期为翌年6月20日至7月初,种仁在翌年7月20日后出现一次快速增长期。(2)球果发育当年形状为长卵形,翌年为卵圆形;种仁颜色在发育初期为无色透明状,成熟时为浅黄色倒卵三角形。(3)红松种仁成熟时,含水率约为20.46%,含油率约为70.96%,蛋白质含量约为104.71 mg/g,总多糖含量约为3.48 mg/g。(4)相关性分析表明:球果长、球果宽、球果质量、种子长、种子宽和种子百粒质量等6个指标间均达极显著正相关(P<0.01),种仁的含油率与含水率达极显著负相关(P<0.01),与总多糖含量达极显著正相关(P<0.01)。【结论】红松果实的生长发育以及营养成分的动态变化,为红松果用优良无性系的选择提供了科学依据,对于改良红松坚果的品质,保障其高产、稳产具有重要意义。

关键词：红松球果种子生长动态营养成分

长期自由大气CO_(2)富集下稻田土壤有机碳分布结构与红外光谱特征研究

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扬州大学学报（农业与生命科学版） 2024年第2期45卷 1-9页

作者：宋娴张飞繁马莹莹尹微琴许美玲王小治徐乔扬州大学环境科学与工程学院江苏扬州225127 内蒙古工业大学矿业学院呼和浩特010051 扬州大学农业农村部耕地质量监测与评价重点实验室江苏扬州225127

为探究野外自由大气CO_(2)浓度长期升高对不同深度农田土壤碳、氮含量和分布的影响,依托中国FACE(Free-air CO_(2) enrichment)系统平台,以15年试验区的土壤为研究样本,分析不同深度土壤总碳和全氮含量的变化,基于湿筛法区分颗粒态有机... 详细信息

为探究野外自由大气CO_(2)浓度长期升高对不同深度农田土壤碳、氮含量和分布的影响,依托中国FACE(Free-air CO_(2) enrichment)系统平台,以15年试验区的土壤为研究样本,分析不同深度土壤总碳和全氮含量的变化,基于湿筛法区分颗粒态有机质(POM)和矿质结合态有机质(MAOM),并通过傅里叶红外光谱法研究不同深度土壤有机碳官能团的变化。结果表明:FACE处理有提高0~15、15~30 cm土壤总碳、全氮含量的趋势,其中0~15 cm土壤总碳、全氮含量较对照分别增加12.52%和14.32%,而15~30 cm分别增加21.74%和33.33%。0~15、15~30 cm土壤POM和MAOM的碳、氮含量均高于30~45、45~60 cm土壤,且土壤总碳、全氮更多地分布于MAOM中。FACE处理极显著增加0~15 cm土层POM的碳、氮含量,其增幅分别为25.92%和24.45%;极显著提高0~15和15~30 cm土层MAOM的碳、氮含量,增幅分别为0~15 cm的32.62%(碳)和59.52%(氮)以及15~30 cm的42.34%(碳)和31.06%(氮)。FACE处理与对照各深度土壤有机碳红外特征峰形态基本一致,但主要吸收峰相对强度存在差异。与对照相比,FACE显著减小45~60 cm土壤芳香族官能团(1630 cm-1)的峰面积,增加0~15、15~30 cm土壤但降低30~45、45~60 cm土壤吸收峰峰面积的比值。综上,长期FACE处理有提高表层土壤总碳、全氮含量的趋势,其增量碳、氮更多地分布于MOAM中,同时提高表层土壤有机碳化学结构的稳定性,有利于表层土壤固碳。

关键词： FACE 土壤深度有机碳颗粒分组傅里叶红外光谱土壤固碳

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基于质子膜的尿残液膜蒸馏影响因素研究

湘潭大学学报（自然科学版） 2024年第1期46卷 58-69页

作者：张非凡张良长薛玉荣李森田科吴志强湘潭大学环境与资源学院湖南湘潭411105 中国航天员科研训练中心北京100094

针对尿残液强酸强腐蚀性、物质含量高的特点,开发以质子膜为介质的间接加热气扫式膜蒸馏技术,完成尿残液的水分回收,以进一步提高空间站环控生保系统水资源闭合度.对比研究了7种质子膜材料的气相和液相两种接触模式下的蒸馏速率,获得质... 详细信息

针对尿残液强酸强腐蚀性、物质含量高的特点,开发以质子膜为介质的间接加热气扫式膜蒸馏技术,完成尿残液的水分回收,以进一步提高空间站环控生保系统水资源闭合度.对比研究了7种质子膜材料的气相和液相两种接触模式下的蒸馏速率,获得质子膜材料的主动吸水、水分传输和尿残液耐受能力等特性.建立了尿残液液相接触模式下的传质传热理论模型,考察了质子膜厚度、尿残液物质浓度、进气流量、进气湿度和进气温度等5个主要变量对蒸馏速率的影响规律,其中进气湿度对蒸馏速率有着相对较大的影响.理论计算所得蒸馏速率与实测值之间的相对标准偏差为5.8%,验证了模型的有效性.研究结果为尿残液水分回收技术的开发和应用提供了理论和实验依据.

关键词：质子膜传热传质环控生保尿处理