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A genome-wide association study of early-maturation traits in upland cotton based on the CottonSNP8oK array

Journal of Integrative Plant Biology 2018年第10期60卷 970-985页

作者： Chengqi Li YuanyuanWang Nijiang Ai Yue Li jiafeng song Collaborative Innovation Center of Modern Biological Breeding Henan Province/Cotton Research InstituteHenan Institute of Science andTechnologyXinxiang 453003China Shihezi Agricultural Science Research Institute Shihezi 832000China

Genome-wide association studies （GWASs） efficiently identify genetic loci controlling traits at a relatively high resolution. In this study, variations in major early-maturation traits, including seedling period （SP）, bud period （BP）, flower and boll period （FBP）, and growth period （GP）, of 169 upland cotton accessions were investigated, and a GWAS of early maturation was performed based on a CottonSNPSoK array. A total of 49,650 high-quality single-nucleotide polymorphisms （SNPs） were screened, and 29 significant SNPs located on chromosomes A6, A7, A8, D% D2, and D9, were repeatedly identified as associated with early-maturation traits, in at least two environments or two algorithms. Of these 29 significant SNPs, I, 12, 11, and 5 were related to SP, BP, FBP, and GP, respectively. Six peak SNPs, TM47967,TM13732, TM2o937, TM28428, TM5o283, and TM72552, exhibited phenotypic contributions of approximately lo%, which could allow them to be used for marker-assisted selection. One of these, TM72552, as well as four other SNPs, TM72554, TM72555, TM72558, and TM72559, corresponded to the quantitative trait loci previously reported. In total, 274 candidate genes were identified from the genome sequences of upland cotton and were categorized based on their functional annotations. Finally, our studies identified Gh_DoIGo34o and Gh_DoIGo34~ as potential candidate genes for improving cotton early maturity.

关键词： A genome-wide association study of early-maturation traits in upland cotton based on the CottonSNP8oK array

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State estimation and finite-frequency fault detection for interconnected switched cyber-physical systems

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Science China(Information Sciences) 2023年第9期 194-212页

作者： Shenghui GUO Mingzhu TANG Darong HUANG jiafeng song School of Electronic and Information Engineering Suzhou University of Science and Technology School of Artificial Intelligence Anhui University Tsinghua University Suzhou Automobile Research Institute

For switched cyber-physical systems with disturbances and actuator faults, we address fault detection and isolation problems. First, the preconditions relative to subsystems are discussed in detail,and the original subsystems are turned into an overall system. Second, the frequency ranges of faults are considered to belong to the finite-frequency domain, and the observer, which makes the residual robust against disturbances and sensitive to faults, is designed by combining the finite-frequency H-technique with the mixed L2-L∞/H∞technique. Third, design conditions, which guarantee that the error system is stable and satisfies the mixed performance, are derived using the average dwell time method and Lyapunov functionals. Finally, a traffic density dynamic model is proposed to demonstrate the validity and effectiveness of the proposed method.

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自动驾驶车辆道路跟驰与状态一致性控制

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中国科学：信息科学 2024年第2期54卷 394-412页

作者：郭胜辉罗世坚黄大荣宋家锋苏州科技大学电子与信息工程学院苏州215009 安徽大学人工智能学院合肥230601 清华大学苏州汽车研究院(相城) 苏州215134

针对含有未知输入和外部干扰的非线性自动驾驶车辆时变跟驰队列系统,研究系统部分状态可测情况下的车辆道路跟驰和状态一致性控制问题.基于车辆跟驰和二自由度动力学模型,得到含有外部干扰和未知输入的离散化状态方程,利用前导跟驰特性... 详细信息

针对含有未知输入和外部干扰的非线性自动驾驶车辆时变跟驰队列系统,研究系统部分状态可测情况下的车辆道路跟驰和状态一致性控制问题.基于车辆跟驰和二自由度动力学模型,得到含有外部干扰和未知输入的离散化状态方程,利用前导跟驰特性,得到自动驾驶车辆跟驰队列系统;利用比例积分状态观测器解决系统部分状态不可测问题,提出一种基于观测器实现含有未知输入和外部干扰的自动驾驶车辆状态一致性控制协议;将观测器估计效果和一致性控制问题转化为误差系统的稳定性问题,由此构造Lyapunov-Krasovkii函数,利用离散系统稳定性理论推导出一个充分条件;通过求解线性矩阵不等式(linear matrix inequality, LMI)得到跟驰系统的增益矩阵和参数矩阵,利用H_∞性能指标分析系统鲁棒性.仿真结果表明:所设计观测器能够估计未知输入、外部干扰和系统状态,并且基于观测器设计能够使自动驾驶车辆道路跟驰和状态达到一致.

关键词：智慧交通自动驾驶车辆道路跟驰多智能体系统一致性控制外部干扰

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生物轻质高强结构及其在吸能结构中的仿生应用

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机械工程学报 2023年第4期59卷 80-95页

作者：周剑飞郭子琦许述财宋家锋邹猛吉林大学工程仿生教育部重点实验室长春130025 清华大学汽车安全与节能国家重点实验室北京100084

在长期进化过程中,自然界中的多种动物、植物形成了独特的轻质、高强结构,以此来抵抗外界的复杂冲击载荷,保护自身完整,满足生存需要。生物轻质高强结构的优越性,启发了科研和工程人员采用结构仿生学的方法来对管状和板状两大类吸能结... 详细信息

在长期进化过程中,自然界中的多种动物、植物形成了独特的轻质、高强结构,以此来抵抗外界的复杂冲击载荷,保护自身完整,满足生存需要。生物轻质高强结构的优越性,启发了科研和工程人员采用结构仿生学的方法来对管状和板状两大类吸能结构进行设计优化和改进。对竹子、茎秆/树干、羽轴、骨骼四类管状生物结构和甲虫鞘翅、贝壳、柚子皮、龟壳四类板状生物结构进行综述,阐述了分层、多孔、螺旋、中空等多种结构与轻质高强特性之间的关系。在此基础上,对比和分析了相应的结构元素在单胞管、多胞管、嵌套管、波纹管等管状吸能结构和蜂窝夹芯板、复合材料板、混合结构板等板状吸能机构中起到的作用。进一步对当前仿生吸能领域存在的结构复杂、质量大、缺乏普适性的机理和过渡“桥梁”等问题做出了分析;最后对仿生吸能技术的形式简单化、结构轻量化、理论通用化、“形神兼备”化发展趋势做出展望。

关键词：生物结构轻质高强吸能结构仿生

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催化裂化装置烟机机组故障分析及对策

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化工设备与管道 2006年第3期43卷 49-51页

作者：宋家峰中国石油天然气股份有限公司玉门油田分公司炼化总厂玉门市735200

对玉炼重油催化烟机机组的常见故障进行了简要分析,并对今后提高机组的运行水平提出了一些建议。

关键词：催化裂化烟机措施

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车辆碰撞中驾驶员手部主动响应对人体损伤的特性

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汽车安全与节能学报 2023年第5期14卷 544-554页

作者：杨欣秦豪毅马帅宋家锋朱勇王瑞祥许述财河北农业大学机电工程学院保定071001 汽车安全与节能国家重点实验室清华大学北京100084 清华大学苏州汽车研究院(相城) 苏州215134 河北省智慧农业装备技术创新中心保定071001 工程仿生教育部重点实验室吉林大学长春130022 运输车辆检测、诊断与维修技术交通行业重点实验室济南250357

研究了车辆碰撞环境下驾驶员手部在方向盘上的主动响应及对人体损伤的影响,以便对于人体损伤标准完善及车辆安全防护设计,提供参考数据。将假人手部结构重建,使手部具备抓握能力。利用关节约束力矩模拟抓握力,设置手部具有抓握力及抓握... 详细信息

研究了车辆碰撞环境下驾驶员手部在方向盘上的主动响应及对人体损伤的影响,以便对于人体损伤标准完善及车辆安全防护设计,提供参考数据。将假人手部结构重建,使手部具备抓握能力。利用关节约束力矩模拟抓握力,设置手部具有抓握力及抓握方向盘不同位置的仿真模型,计算获得假人各部位损伤数值,与标准假人损伤对比。结果显示:抓握状态下,头部伤害指标(HIC)峰值增加37.5%,颈部伸张力矩最大值减少22.3%,胸部压缩量最大值减少3%,大腿压缩力峰值减少36.5%。将方向盘划分为表盘的位置方位,手部位置在11点和4点方位时,头部HIC峰值最大;手部位置在8点和4点方位时,胸部压缩量和大腿压缩力峰值最大。碰撞中驾驶员手部主动响应对人体损伤影响较大。

关键词：汽车碰撞中国体征假人手部主动响应人体损伤头部伤害指标(HIC) 胸部压缩量大腿压缩力

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基于竹节结构的保险杠横梁仿生优化及仿真分析

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汽车安全与节能学报 2018年第4期9卷 410-417页

作者：林云成宋家锋刘升福邹猛北京空间飞行器总体设计部北京100094 工程仿生教育部重点实验室吉林大学长春130022

为提高汽车保险杠的耐撞性和轻量化,基于工程仿生学和冲击动力学原理,本文根据竹子茎秆以及竹节结构特征,设计了3类共6种仿生保险杠横梁结构。在准静态条件下进行了5 mm/min压缩试验,试验与仿真中的载荷曲线基本吻合,峰值载荷误差仅为3.... 详细信息

为提高汽车保险杠的耐撞性和轻量化,基于工程仿生学和冲击动力学原理,本文根据竹子茎秆以及竹节结构特征,设计了3类共6种仿生保险杠横梁结构。在准静态条件下进行了5 mm/min压缩试验,试验与仿真中的载荷曲线基本吻合,峰值载荷误差仅为3.9%,验证了仿真分析的有效性;采用Hypermesh和LS-DYNA有限元软件对6种仿生保险杠横梁进行了正面100%碰撞仿真分析。结果表明:仿生1型(带有仿生筋板)横梁的比吸能(SEA)最高,较原横梁结构提高了13.85%,同时较原横梁的质量少23.82%。仿生筋板和仿生变间距是其中较好的仿生设计方法,其相应的横梁较普通横梁峰值载荷低,比吸能高,质量也较普通横梁低,且具有更好的变形模式。

关键词：汽车安全被动安全保险杠仿生设计竹材吸能

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基于MXene-Si异质结光电探测器及其界面优化策略研究

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北京理工大学学报 2024年第11期44卷 1208-1214页

作者：刘骁李斯腾胡健知宋嘉俸丁英涛北京理工大学集成电路与电子学院北京100081

针对二维(2D)/三维(3D)异质结光电探测器中,由无序界面状态引起的暗电流增大问题,提出了一种将MXene原位氧化为TiO_(2)的界面性能优化策略.通过氧等离子体处理MXene,制备了MXene/TiO_(2)/Si垂直异质结构,其中MXene作为透明电极,与n型Si... 详细信息

针对二维(2D)/三维(3D)异质结光电探测器中,由无序界面状态引起的暗电流增大问题,提出了一种将MXene原位氧化为TiO_(2)的界面性能优化策略.通过氧等离子体处理MXene,制备了MXene/TiO_(2)/Si垂直异质结构,其中MXene作为透明电极,与n型Si形成肖特基接触,利用内建电场促进光生载流子的抽取与分离.利用截面元素表征与能带对齐理论对该异质结构进行分析,证明原位氧化引入TiO_(2)阻挡层,优化了MXene与Si的界面性能.测试结果表明,优化后光电探测器件暗电流降低了一个数量级,实现了470 nm波长光照下响应时间0.72 ms和光响应度高达524.8mA/W.

关键词：二维/三维异质结构 MXene 光电探测器界面策略

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仿枪虾虾螯纵向混合负泊松比结构设计与耐撞性研究

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重庆理工大学学报（自然科学） 2024年第1期38卷 77-86页

作者：杨欣王瑞祥许述财秦豪毅宋家锋河北农业大学机电工程学院和长城汽车学院河北保定071001 清华大学苏州汽车研究院(相城) 江苏苏州215134 清华大学汽车安全与节能国家重点实验室北京100084 吉林大学工程仿生教育部重点实验室长春130022 运输车辆检测、诊断与维修技术交通行业重点实验室济南250357

为提高汽车安全防护结构耐撞性,以枪虾虾螯(大螯)作为仿生原型,通过生物实验提取虾螯微观结构,设计了24种仿生混合负泊松比吸能结构。以质量比吸能(SEA)、结构平均压溃效率(CFE)、初始峰值载荷(IPF)作为评价结构耐撞性的主要指标,借助... 详细信息

为提高汽车安全防护结构耐撞性,以枪虾虾螯(大螯)作为仿生原型,通过生物实验提取虾螯微观结构,设计了24种仿生混合负泊松比吸能结构。以质量比吸能(SEA)、结构平均压溃效率(CFE)、初始峰值载荷(IPF)作为评价结构耐撞性的主要指标,借助经过验证的有限元模型对设计结构仿真模拟,经过结果数据分析确定影响结构耐撞性指标的关键参数a(胞元内凹深度),结合实际工况利用加权组合综合评价方法选出最优耐撞性结构。结果显示,当a=6.80 mm时的BCDA型混合结构耐撞性能最优,优化后SEA=3.21 kJ/kg,IPF=8.58 kN,CFE=31.29%。与单一胞元结构相比,优化后混合模型IPF最高降低35.24%,SEA最高提升35.72%,CFE有所下降,最多降低47.20%。

关键词：工程仿生学纵向混合负泊松比结构耐撞性

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中国体征假人下肢研制及其力学性能

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重庆理工大学学报（自然科学） 2022年第11期36卷 100-107页

作者：吴娜李庆森许述财宋家锋李少鹏朱勇山东交通学院汽车工程学院山东济南250357 清华大学苏州汽车研究院(相城) 江苏苏州215134 汽车安全与节能国家重点实验室清华大学北京100084 运输车辆检测、诊断与维修技术交通行业重点实验室济南250357

为了对中国体征假人下肢进行力学响应研究,参照中国人体测量学体征数据以及HybridⅢ假人结构对下肢进行设计,将PVC、DOTP等材料按照一定比例进行混合,并高温烘烤制备出假人下肢皮肤。对制备的假人皮肤进行力学性能试验,得到应力应变数据... 详细信息

为了对中国体征假人下肢进行力学响应研究,参照中国人体测量学体征数据以及HybridⅢ假人结构对下肢进行设计,将PVC、DOTP等材料按照一定比例进行混合,并高温烘烤制备出假人下肢皮肤。对制备的假人皮肤进行力学性能试验,得到应力应变数据,通过实验与仿真拟合的方法在LS-DYNA中得到模拟假人皮肤的MAT57材料的本构参数。根据法规的标定要求,对假人下肢进行仿真标定验证,结果显示:膝部冲击标定结果为5.48 kN,在膝部滑移量为10.2 mm和17.8 mm时,膝部受到的冲击力分别为1.51 kN和2.92 kN,均符合碰撞假人在法规中的响应要求。因此,研制的假人下肢可以应用于中国体征假人力学响应方面的研究。

关键词：中国体征假人下肢皮肤本构参数力学响应

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