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提升头孢菌素C发酵效率的复合碳源补料工艺开发及代谢机制

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华东理工大学学报（自然科学版） 2024年第5期50卷 687-694页

作者：杨倚铭陈震田锡炜储炬华东理工大学生物反应器工程国家重点实验室上海200237

开发了一种以葡萄糖和豆油为底物碳源的复合补料策略,能够显著提升头孢菌素C(CPC)的合成效率,使其产量提升了14.8%,并观测到碳源变化在宏观呼吸代谢、中间代谢物、细胞内通量分配和还原力NADPH利用方面产生了全局影响,其中二氧化碳释放... 详细信息

开发了一种以葡萄糖和豆油为底物碳源的复合补料策略,能够显著提升头孢菌素C(CPC)的合成效率,使其产量提升了14.8%,并观测到碳源变化在宏观呼吸代谢、中间代谢物、细胞内通量分配和还原力NADPH利用方面产生了全局影响,其中二氧化碳释放速率(CER)的变化表明在葡萄糖和豆油复合补料策略下细胞中心代谢网络的通量发生了明显改变,碳流向CPC的通量得到增强,同时促进了蛋氨酸和丝氨酸的胞外吸收。胞内有机酸α-酮戊二酸、丙酮酸、苹果酸的浓度明显提升,有利于谷氨酸、缬氨酸和半胱氨酸等核心氨基酸的合成,从而有利于CPC生产。主成分分析(PCA)的载荷测定结果表明大多数氨基酸和CPC合成呈正相关,谷氨酸的胞内含量与CPC合成的关联性最强,而α-氨基己二酸和赖氨酸积累反而不利于CPC合成。细胞还原力方面,豆油和葡萄糖组合工艺有助于NADPH更多地用于CPC合成,使得CPC快速合成时对NADPH的大量需求得到了满足。这些结果表明改变底物能够对细胞内部的代谢产生全方位的影响,复合补料策略在优化CPC合成中具有巨大潜力。

关键词：头孢菌素C 碳源呼吸代谢代谢通量分析主成分分析

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面向装配结构的拓扑优化参数影响分析

机械工程学报 2024年第15期60卷 291-303页

作者：林起崟贾一鸣周意葱王晨洪军西安交通大学机械工程学院西安710049 西安交通大学现代设计及转子轴承系统教育部重点实验室西安710049

随着当前精密与超精密加工技术水平的提升,单个机械零部件的加工质量已经能够满足精度要求,但是现有的装配结构的质量却难以保障。为了提高面向装配结构连接性能拓扑优化方法的鲁棒性,同时给加工制造提供多种拓扑优化布局,以弹性装配结... 详细信息

随着当前精密与超精密加工技术水平的提升,单个机械零部件的加工质量已经能够满足精度要求,但是现有的装配结构的质量却难以保障。为了提高面向装配结构连接性能拓扑优化方法的鲁棒性,同时给加工制造提供多种拓扑优化布局,以弹性装配结构为优化对象,对装配接触结构拓扑优化过程中优化参数对优化过程的影响进行分析。基于不同过滤半径对优化结果的影响规律,引入“各向异性过滤”方法,消除了装配体拓扑优化过程中出现的“界面效应”。另外为提高所优化结构的可加工制造性,引入两种最小长度控制方法,对两者的优化效果进行对比分析讨论,最终保证拓扑优化设计结果的可加工制造性。最后分析了光滑Heavside函数中锐度因子与阈值参数对优化结果的影响机制。

关键词：装配接触压力拓扑优化装配界面设计优化参数分析加工制造性

基于随机森林算法的大侧斜螺旋桨图谱数字化表达研究

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中国造船 2024年第3期65卷 40-49页

作者：李亮陈奕宏肖裕程王超强以铭哈尔滨工程大学哈尔滨150001 中国船舶科学研究中心无锡214082 深海技术科学太湖实验室无锡214082 浙江大学杭州310027

针对大侧斜螺旋桨INSEAN E1619的图谱水动力数据,利用三次样条插值算法对图谱数据进行大规模扩充,基于多项式线性方法和随机森林法开展图谱螺旋桨推力系数和转矩系数的回归分析,通过k折叠交叉验证和随机网格搜索方法优化模型超参数,获... 详细信息

针对大侧斜螺旋桨INSEAN E1619的图谱水动力数据,利用三次样条插值算法对图谱数据进行大规模扩充,基于多项式线性方法和随机森林法开展图谱螺旋桨推力系数和转矩系数的回归分析,通过k折叠交叉验证和随机网格搜索方法优化模型超参数,获得适合大侧斜螺旋桨图谱的高精度随机森林代理模型,它在扩充后的图谱数据集上表现更佳,螺旋桨推力系数、转矩系数和效率的平均预测误差仅为0.8%,0.8%和0.4%,可为更高精度的数字化螺旋桨图谱构建提供方法和参考,螺旋桨图谱的高精度数字化表达对实现图谱设计法的自动化和创新发展有重要影响。

关键词：大侧斜螺旋桨水动力图谱随机森林数字化表达

碳减排“时-空-效-益”统筹理论:总体框架

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北京理工大学学报（社会科学版） 2024年第5期26卷 1-11页

作者：魏一鸣陈炜明北京理工大学能源与环境政策研究中心北京100081 北京理工大学碳中和系统工程北京实验室北京100081 北京理工大学能源经济与环境管理北京市重点实验室北京100081 北京理工大学碳中和系统与工程管理国际合作联合实验室(教育部) 北京100081

碳减排是典型复杂系统工程,且相比一般工程,具备长周期、跨区域、多主体、多目标等特征,因此,亟需创立一套针对性强且系统完备的碳减排系统工程理论和方法,以指导相关减排技术研发与工程实践。基于此,在明确碳减排系统工程定义与特征基... 详细信息

碳减排是典型复杂系统工程,且相比一般工程,具备长周期、跨区域、多主体、多目标等特征,因此,亟需创立一套针对性强且系统完备的碳减排系统工程理论和方法,以指导相关减排技术研发与工程实践。基于此,在明确碳减排系统工程定义与特征基础上,归纳了碳减排面临的减多少、何时减、谁来减、如何减、何效果五个核心问题,凝练了碳减排短期与长期、局部与整体、政府管制与市场机制、发展与减排“四对”统筹难题,并建立了碳减排“时-空-效-益”统筹理论的总体框架,包括时间统筹、空间统筹、效率统筹、收益统筹四个理论维度。

关键词：碳减排复杂系统理论框架统筹工程布局

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面向深度调峰的汽轮机超音速喷嘴设计

工程热物理学报 2024年第6期45卷 1656-1662页

作者：甘益明黄畅彭世亮陈思远王卫良暨南大学能源电力研究中心珠海519070

“双碳”愿景下可再生能源电力快速增长,其随机波动性迫使火电机组深度调峰以实现电力平衡。然而常规火电机组调节级渐缩式喷嘴难以高效利用临界压比以下的大压差对应的理想焓降,是机组在低负荷工况采用滑压运行致使机组能耗急剧攀升的... 详细信息

“双碳”愿景下可再生能源电力快速增长,其随机波动性迫使火电机组深度调峰以实现电力平衡。然而常规火电机组调节级渐缩式喷嘴难以高效利用临界压比以下的大压差对应的理想焓降,是机组在低负荷工况采用滑压运行致使机组能耗急剧攀升的内在原因之一。本文以320 MW汽轮机常规调节级喷嘴为研究对象,开展面向深度调峰需求(20%~40%低负荷区间)的高效超音速喷嘴设计研究,并通过CFD模拟分析超音速喷嘴的低负荷区热力性能。研究表明,相比于常规喷嘴,设计的超音速喷嘴满足20%~40%负荷区间效率净增1.08%~8.40%;但受超音速喷嘴斜切结构影响,超音速喷嘴I的最优运行压力与设计值偏离了0.7 MPa。本文的研究成果可为火电机组深度调峰深度节能技术研发提供理论支撑。

关键词：深度调峰火电机组调节级超音速喷嘴数值模拟

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纯电动汽车电驱动系统故障诊断研究进展

汽车工程 2024年第1期46卷 61-74页

作者：张鹏博陈仁祥邵毅明孙世政闫凯波重庆交通大学交通运输学院重庆400074 重庆交通大学交通工程应用机器人重庆市工程实验室重庆400074

为全面梳理纯电动汽车电驱动系统故障诊断的发展现状,明确未来发展趋势,本文首先介绍了纯电动汽车电驱动系统的基本架构、功能及发展历程;然后详细总结了纯电动汽车电驱动系统关键部件的故障类型及原因,分析了纯电动汽车电驱动系统关键... 详细信息

为全面梳理纯电动汽车电驱动系统故障诊断的发展现状,明确未来发展趋势,本文首先介绍了纯电动汽车电驱动系统的基本架构、功能及发展历程;然后详细总结了纯电动汽车电驱动系统关键部件的故障类型及原因,分析了纯电动汽车电驱动系统关键部件故障诊断方法的主要研究现状;接着将诊断方法从专家知识驱动、模型驱动、信号驱动和数据驱动4个方面详细综述了纯电动汽车电驱动系统国内外研究进展和发展动态,并针对不同方法的优缺点进行了对比;最后对纯电动汽车电驱动系统故障诊断所面临的问题及发展方向进行了分析和展望,进一步讨论并指出未来纯电动汽车电驱动系统故障诊断研究可以集中在变工况耦合故障诊断、微小故障诊断和前期故障诊断研究、实时在线故障诊断、基于故障诊断的智能运维、未知故障诊断与系统自愈技术等方面。

关键词：纯电动汽车电驱动系统故障诊断

基于相互解耦四单极接收线圈的电动汽车无线充电系统的互操作性

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电网技术 2024年第2期48卷 650-657页

作者：张艺明沈志伟毛行奎陈凯楠赵争鸣福建省新能源发电与电能变换重点实验室(福州大学) 福建省福州市350108 清华大学电机工程与应用电子技术系北京市海淀区100084

近年来电动汽车发展迅速,而传统的有线充电方式不能满足自动化和便利性的要求。电动汽车无线充电技术因其便利性和安全性受到广泛的研究。无线充电系统中常见的线圈结构有单极型线圈、双极型线圈和田字形线圈,由于不同厂商的适配问题,... 详细信息

近年来电动汽车发展迅速,而传统的有线充电方式不能满足自动化和便利性的要求。电动汽车无线充电技术因其便利性和安全性受到广泛的研究。无线充电系统中常见的线圈结构有单极型线圈、双极型线圈和田字形线圈,由于不同厂商的适配问题,要兼容这些线圈则需要设计一种新型的线圈来实现互操作性。该文提出了一种新型的相互解耦的四单极接收线圈结构,能实现与不同发射线圈之间的互操作性。通过在接收线圈内部添加解耦绕组以实现4个接收线圈之间的解耦,并且通过串联二极管整流器使得发射线圈和四单极接收线圈之间的等效总互感是发射线圈和4个单极线圈之间的互感绝对值的总和。搭建了一套实验样机,验证了该方案的有效性,所提出的四单极接收线圈可以兼容单极型和双极型线圈以及田字形线圈,实现对不同接收线圈的互操作性。

关键词：互操作性无线电能传输田字形线圈单极型双极型兼容

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A hexahedron element formulation with a new multi-resolution analysis

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Science China(Physics,Mechanics & Astronomy) 2015年第1期58卷 65-74页

作者： XIA yiming chen ShaoLin Civil Engineering Department Nanjing University of Aeronautics and Astronautics

A multiresolution hexahedron element is presented with a new multiresolution analysis(MRA)*** MRA framework is formulated out of a mutually nesting displacement subspace sequence,whose basis functions are constructed of scaling and shifting on element domain of a basic node shape *** basic node shape function is constructed from shifting to other seven quadrants around a specific node of a basic isoparametric element in one quadrant and joining the corresponding node shape functions of eight elements at the specific *** MRA endows the proposed element with the resolution level(RL)to adjust structural analysis *** a result,the traditional 8-node hexahedron element is a monoresolution one and also a special case of the proposed *** meshing for the monoresolution finite element model is based on the empiricism while the RL adjusting for the multiresolution is laid on the solid mathematical *** simplicity and clarity of shape function construction with the Kronecker delta property and the rational MRA enable the proposed element method to be more rational,easier and efficient in its implementation than the conventional mono-resolution solid element method or other MRA *** multiresolution hexahedron element method is more adapted to dealing with the accurate computation of structural problems.

关键词： hexahedron element multiresolution analysis (MRA) resolution level (RL) basic node shape function mutually nesting displacement subspace sequence scaling and shifting

Universal FRFT-based algorithm for parameter estimation of chirp signals

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Journal of Systems Engineering and Electronics 2012年第4期23卷 495-501页

作者： Rong chen yiming Wang School of Electronics and Information Engineering Soochow UniversitySuzhou 215006P.R.China National Laboratory of Information Control Technology for Communication System Jiaxing 314001P.R.China

The realization of the parameter estimation of chirp signals using the fractional Fourier transform （FRFT） is based on the assumption that the sampling duration of practical observed signals would be equal to the time duration of chirp signals contained in the former. However, in many actual circumstances, this assumption seems unreasonable. On the basis of analyzing the practical signal form, this paper derives the estimation error of the existing parameter estimation method and then proposes a novel and universal parameter estimation algorithm. Furthermore, the proposed algorithm is developed which allows the estimation of the practical observed Gaussian windowed chirp signal. Simulation results show that the new algorithm works well.

关键词： fractional Fourier transform (FRFT) chirp signal,parameter estimation observation window.