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自由运动秀丽隐杆线虫双光路观测系统

光学精密工程 2024年第11期32卷 1676-1685页

作者：于涛源徐熙平张少军张宁李宏源王晓辉长春理工大学光电工程学院吉林长春130022 长春熠生科技有限公司吉林长春130022 中国科学院长春应用化学研究所吉林长春130022

为了解决自由运动秀丽隐杆线虫观测系统存在的视场单一、运动数据受环境影响等问题,设计了自由运动线虫双光路观测系统。该系统融合了显微成像模块和大视场成像模块,能够同时获取线虫的显微图像和培养皿图像,并通过切换荧光模块满足线... 详细信息

为了解决自由运动秀丽隐杆线虫观测系统存在的视场单一、运动数据受环境影响等问题,设计了自由运动线虫双光路观测系统。该系统融合了显微成像模块和大视场成像模块,能够同时获取线虫的显微图像和培养皿图像,并通过切换荧光模块满足线虫荧光图像的获取需求。系统将显微成像模块直接装载在XYZ三轴位移平台上,可以有效避免线虫受震动影响引发的逃逸反应。最后,使用系统对USAF1951分辨率板和不同品系的线虫进行成像。实验结果显示,显微成像模块的分辨率小于2.19μm,实现了对线虫的细胞级成像,系统获取的明场显微图像清晰显示了线虫的器官组织分布和细胞轮廓,荧光图像能够清晰显示不同荧光蛋白的分布情况。大视场成像模块照度均匀、成像清晰,通过形态学算法处理图像可以采集线虫种群行为运动数据。综上所述,该系统满足不同线虫观测需求,具备较好的稳定性和数据准确性,显著提高了线虫实验的灵活性,并为不同尺度下线虫观测信息整合提供了基础。

关键词：显微成像双光路成像秀丽隐杆线虫线虫观测系统

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高速变轨距转向架结构优化及动力学性能分析与预测

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吉林大学学报（工学版） 2024年第2期54卷 453-460页

作者：刘玉梅盛佳香庄娇娇陈熔赵大龙吉林大学交通学院长春130022 临沂大学机械与车辆工程学院山东临沂276000 中车长春轨道客车股份有限公司长春130022

提出一种基于小波理论改进三角级数法的轨道不平顺模拟方法,结合建立的7刚体42自由度车辆动力学模型和轮轨接触模型,基于SIMPACK搭建变轨距列车的动力学仿真模型,采用参数试验法对悬挂参数与车轮踏面进行优化设计,对经结构优化的变轨距... 详细信息

提出一种基于小波理论改进三角级数法的轨道不平顺模拟方法,结合建立的7刚体42自由度车辆动力学模型和轮轨接触模型,基于SIMPACK搭建变轨距列车的动力学仿真模型,采用参数试验法对悬挂参数与车轮踏面进行优化设计,对经结构优化的变轨距转向架进行车辆动力学性能预测,车辆的临界速度远高于400 km/h的设计要求,平稳性指标达到标准规定的二级车辆平稳性水平,曲线通过性评价指标均低于安全限值,所开发的变轨距转向架列车具有良好的动力学性能。

关键词：铁路运输变轨距转向架车辆动力学结构优化轨道不平顺小波理论

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中枢模式发生器与足端轨迹的非线性映射

仪器仪表学报 2024年第4期45卷 258-271页

作者：陈久朋陈治帆伞红军祖永斌昆明理工大学机电工程学院昆明650500 云南省先进装备智能制造技术重点实验室昆明650500

控制的仿生性和行走的稳定性是四足机器人步态研究中重要的两个方面。为了提高四足机器人运动的稳定性,本文通过Hopf振荡器搭建了CPG模型,分别实现了多种步态及步态之间的转换。比较了基于CPG的步态控制方法和轨迹规划的步态规划方法在... 详细信息

控制的仿生性和行走的稳定性是四足机器人步态研究中重要的两个方面。为了提高四足机器人运动的稳定性,本文通过Hopf振荡器搭建了CPG模型,分别实现了多种步态及步态之间的转换。比较了基于CPG的步态控制方法和轨迹规划的步态规划方法在行走上的优劣性。为了同时利用CPG控制和轨迹规划的优点,提出采用神经网络将CPG控制曲线与足端轨迹逆运动学获得的驱动曲线进行非线性映射,使得四足机器人在控制上具备仿生特性,在足端接触上具备零冲击特性。仿真和实验结果表明,采用CPG的步态生成方法和轨迹规划方法四足机器人的行走速度理论行走速度80 mm/s相近,但采用CPG的步态生成方法四足机器人侧向位移在±10 mm以内且俯仰角在±1.5°之间,而采用轨迹规划的控制方法四足机器人侧向位移在±35 mm以内且俯仰角在±4°之间,可见两种控制方式对侧向偏移和俯仰运动的表现不一致。通过实验测量可知,机器人采用walk步态行走速度为18.57 mm/s,与理论行走速度20 mm/s接近,步态转换后以trot步态行走,行走速度为76.15 mm/s,与理论行走速度80 mm/s接近,少许误差可能是装配和行走过程打滑导致的。测量其侧向偏移程度可知,其侧向的偏移量左侧在15 mm内,右侧在25 mm内,其侧向偏移量均在合适的范围内,证明所提算法的有效性。

关键词：四足机器人 CPG模型足端轨迹非线性映射行走稳定性

电液混合动力系统关键技术及能量管理研究综述

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西南交通大学学报 2024年第3期59卷 600-614页

作者：刘桓龙西南交通大学先进驱动节能技术教育部工程研究中心四川成都610031 西南交通大学机械工程学院四川成都610031

现有混合动力驱动技术以油电、油液混合动力为主,旨在提高传统燃油车辆的能量利用率、降低油耗和排放.基于液压技术的大功率密度及能量再生优势,电液混合动力系统可在全速工况范围内实现能量高效利用,提高纯电驱系统的功率密度,有效改... 详细信息

现有混合动力驱动技术以油电、油液混合动力为主,旨在提高传统燃油车辆的能量利用率、降低油耗和排放.基于液压技术的大功率密度及能量再生优势,电液混合动力系统可在全速工况范围内实现能量高效利用,提高纯电驱系统的功率密度,有效改善电动车辆续驶里程及蓄电池循环使用寿命.本文对电液混合动力系统构型、能量回收技术、能量释放模式及控制策略等相关研究成果的进展、现状及发展趋势进行综述,分析了利用电液混合动力构型与先进能量管理策略提升纯电动车辆动力性能与能量利用率的可行性技术方案与应用前景.根据已有研究成果,装备电液混合动力系统后车辆最大可降低约40%的能量消耗,在能量高效利用方面具有显著优势.对于电液混合动力系统而言,液压能再生、耦合与释放等与行驶场景及电机工况点密切相关,研究重点应解决动力耦合、再生制动与能量管理等关键技术,从而提升动力系统的综合性能特别是功率密度与节能特性.

关键词：电液混合动力系统动力混合再生制动高效利用能量管理策略

轿车前轴摇臂衬套仿生柔性接触表面摩擦特性数值模拟

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吉林大学学报（工学版） 2024年第8期54卷 2181-2186页

作者：梁策李敏李义梁继才韩奇钢吉林大学材料科学与工程学院长春130022 吉林大学重庆研究院重庆401123

基于有限元软件ABAQUS,建立了表面具有类蜣螂头部凸包结构的轿车前轴摇臂衬套的柔性摩擦副摩擦过程的有限元模型,并对其摩擦特性进行验证。通过筛选合适的超弹性本构模型和改变衬套表面凸包结构的尺寸,模拟分析柔性摩擦副径向和扭转方... 详细信息

基于有限元软件ABAQUS,建立了表面具有类蜣螂头部凸包结构的轿车前轴摇臂衬套的柔性摩擦副摩擦过程的有限元模型,并对其摩擦特性进行验证。通过筛选合适的超弹性本构模型和改变衬套表面凸包结构的尺寸,模拟分析柔性摩擦副径向和扭转方向的力学特性变化规律。结果表明:仿生凸包设计改变了衬套受力时的最大应力和应变位置,降低了橡胶衬套开裂的可能性;仿生衬套表面的接触摩擦力和摩擦系数明显减小,其中Type2模型表面的减阻耐磨效果最好。

关键词：仿生摩擦学橡胶衬套仿生设计有限元模拟

La对大块LaFe_(11.6)Si_(1.4)合金的相、组织的影响与优化合金的磁热性能研究

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稀有金属 2024年第1期48卷 25-34页

作者：陈湘吕文梅杨崧李炎钊陈云贵内江师范学院物理与电子信息工程学院四川内江641112 四川大学材料科学与工程学院四川成都610065

研究了添加正常化学计量情况下La质量的3%和9%作为熔损的千克级浇铸LaFe_(11.6)Si_(1.4)圆盘试样的相和组织结构。结果表明,在铸态时两个圆盘的主相均为Fe和LaFeSi相,且在添加9%的La浇铸圆盘各处试样中均能观察到La_(5)Si_(3)相;在两个... 详细信息

研究了添加正常化学计量情况下La质量的3%和9%作为熔损的千克级浇铸LaFe_(11.6)Si_(1.4)圆盘试样的相和组织结构。结果表明,在铸态时两个圆盘的主相均为Fe和LaFeSi相,且在添加9%的La浇铸圆盘各处试样中均能观察到La_(5)Si_(3)相;在两个圆盘的边缘能观察到1:13相的存在,但在1/2半径处、圆心处却不能观察到1∶13相。在1503 K热处理不同时间后,添加9%的La圆盘各处试样中Fe和LaFeSi相含量均低于添加3%的La圆盘对应试样。优化La添加量的合金圆盘(添加9%的La)热处理后,X射线衍射(XRD)图谱和扫描电子显微镜(SEM)图像证明Fe和LaFeSi相含量随热处理的时间延长而降低,观察不到在铸态试样中因冷却速率差异导致的组织偏析,且中心试样和边缘试样的相和组织结构基本相似。母合金中Fe,LaFeSi,La_(5)Si_(3)相可以在热处理过程中以某种扩散形成1:13相,但在经过10 h热处理后的优化合金中心试样中仍能观察到添加过量La而引起的La_(5)Si_(3)相。优化合金在经过5,8和10 h处理后中心试样的居里温度在191.5 K附近,在2 T磁场下对应的最大磁熵变和相对制冷能力分别为20.0,24.4,24.4 J·kg^(-1)·K^(-1)和158,183,188 J·kg^(-1),这些参数同对应的边缘试样基本相同。

关键词：千克级LaFe_(11.6)Si_(1.4)合金合金组织相关系磁热性能

不同微生物菌肥对滨海盐渍土土壤质量及玉米产量的影响

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环境科学 2024年第7期45卷 4279-4292页

作者：叶静陈影屈爽赵文超河北农业大学资源与环境科学学院保定071000 河北农业大学国土资源学院保定071000 河北省农田生态环境重点实验室保定071000

微生物菌肥改良盐渍土具有高效环保的特点,施用功能性微生物菌肥对滨海地区盐渍障碍绿色消减和土壤质量提升有重要意义.试验基于河北省滨海地区中度盐渍土,以玉米为指示作物,在常规化肥施用基础上设置施加推荐用量的不同微生物菌肥T1(... 详细信息

微生物菌肥改良盐渍土具有高效环保的特点,施用功能性微生物菌肥对滨海地区盐渍障碍绿色消减和土壤质量提升有重要意义.试验基于河北省滨海地区中度盐渍土,以玉米为指示作物,在常规化肥施用基础上设置施加推荐用量的不同微生物菌肥T1(常规化肥750 kg·hm^(-2)+复合菌剂75 kg·hm^(-2))、T2(常规化肥750 kg·hm^(-2)+巨大芽孢杆菌300 kg·hm^(-2))、T3(常规化肥750kg·hm^(-2)+胶冻芽孢杆菌300 kg·hm^(-2))、T4(常规化肥750 kg·hm^(-2)+有机硅肥600 kg·hm^(-2))、T5(常规化肥750 kg·hm^(-2)+生物有机肥600 kg·hm^(-2))、T6(常规化肥750 kg·hm^(-2)+活性微藻15 kg·hm^(-2))和仅施化肥750 kg·hm^(-2)(CK)7个处理,研究玉米两个关键时期(大喇叭口期和成熟期)不同微生物菌肥对土壤养分、盐分、细菌群落和玉米产量与经济效益的影响.结果表明,相较CK,T1显著提高了全生育期土壤全氮(TN)和有效磷(AP)含量;成熟期土壤有机质(OM)含量较大喇叭口期平均增加10.35%,但各处理间无显著性差异;相较于CK,T5和T6显著降低了全生育期土壤全盐量和Ca^(2+)含量,平均降低14.51%~18.48%和24.25%~25.51%.T1显著提高全生育期细菌多样性指数,较CK提高了45.16%;土壤优势菌门为放线菌门、变形菌门、酸杆菌门和绿弯菌门,优势菌属为芽孢杆菌属和Geminicoccaceae.研究区细菌群落最丰富的功能是化能异养和需氧化能异养,平均相对丰度为28.89%和27.11%,T3和T6显著提高土壤氮循环功能.冗余分析(RDA)结果表明,Na^(+)、SO_(4)^(2-)、p H和EC是驱动细菌群落结构的重要因素,相关性热图显示Na^(+)、SO_(4)^(2-)、pH和EC主要与浮霉菌门呈显著正相关,土壤OM和TN与蓝细菌显著正相关.相较CK,T6在生育期内增加了蓝细菌的相对丰度,优化了细菌群落结构.使用推荐用量的菌肥T1和T6分别提高了7.31%~24.83%的玉米产量和9.05%~23.23%的经济效益;土壤化学性质与产量相关性分析结果初步揭示了EC、AP、HCO3-和Mg^(2+)是限制滨海地区土壤生产力的障碍因子.综上,推荐用量下使用复合菌剂(T1)和活性微藻(T6)可显著提升土壤养分、降低盐分和改善土壤细菌群落结构多样性,既保证了玉米增产增效,又实现了微生物菌肥高效利用和土壤质量提升.

关键词：微生物菌肥盐渍土改良细菌多样性玉米产量滨海地区

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三七收获机挖掘铲减阻特性分析与试验

农业机械学报 2024年第7期55卷 179-190,199页

作者：王法安倪畅张兆国徐红伟解开婷王博洋昆明理工大学现代农业工程学院昆明650500 云南省高校中药材机械化工程研究中心昆明650500

针对丘陵山区三七机械化收获挖掘阻力大和根茎损伤率高的问题,以不同铲型挖掘铲为研究对象,开展三七收获机挖掘铲作业机理与参数优化对比试验。通过理论分析与力学计算,确定各铲型挖掘铲主要结构参数,并通过Solidworks建立挖掘铲三维模... 详细信息

针对丘陵山区三七机械化收获挖掘阻力大和根茎损伤率高的问题,以不同铲型挖掘铲为研究对象,开展三七收获机挖掘铲作业机理与参数优化对比试验。通过理论分析与力学计算,确定各铲型挖掘铲主要结构参数,并通过Solidworks建立挖掘铲三维模型。开展4种铲型挖掘铲的位移流向仿真对比试验,追踪根茎颗粒和土壤颗粒空间运动轨迹,获得三轴位移分部,表明野猪头部仿生曲线特殊的曲率变化对破土阻力有显著影响,仿生铲面通过改变土壤颗粒流动方向,从而降低挖掘阻力。利用Design-Expert 13软件,以挖掘铲铲长、铲宽和铲刃倾角为试验因素,以挖掘阻力为试验指标进行组合试验,得到最优作业参数组合为:铲长354 mm、铲宽40 mm、铲刃倾角70°,在该组合下平均挖掘阻力为439.75 N。开展高速摄影试验,获取三七根茎和土壤运动轨迹,结果表明三七根茎和土壤颗粒运动趋势与仿真试验一致,验证离散元模型可靠性。搭建试验台架,以入土角、铲片间距和挖掘速度作为试验因素,以挖掘阻力作为试验指标进行正交试验,得到不同工作参数对挖掘阻力影响的主次顺序为入土角、铲片间距、挖掘速度,最优工作参数组合为入土角15°、铲片间距80 mm、挖掘速度0.4 m/s。综合评估挖掘铲减黏降阻性能,仿生式挖掘铲作业效果最优。

关键词：挖掘铲三七收获机减阻特性挖掘阻力离散元仿真

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铁死亡在器官缺血再灌注损伤中的作用机制研究进展

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中国普通外科杂志 2024年第6期33卷 988-995页

作者：李衡毛逸伦赵颐堃郭媛媛云南省阜外心血管病医院/昆明医科大学附属心血管病医院血管外科云南昆明650102

缺血再灌注损伤(IRI)是导致器官功能障碍和移植失败的重要因素之一,其机制复杂,迄今未完全阐明,且缺乏有效治疗手段。IRI过程中,多种细胞死亡方式被激活,如凋亡、焦亡、自噬、程序性坏死等。铁死亡作为一种新型程序性细胞死亡方式,以铁... 详细信息

缺血再灌注损伤(IRI)是导致器官功能障碍和移植失败的重要因素之一,其机制复杂,迄今未完全阐明,且缺乏有效治疗手段。IRI过程中,多种细胞死亡方式被激活,如凋亡、焦亡、自噬、程序性坏死等。铁死亡作为一种新型程序性细胞死亡方式,以铁依赖性的活性氧(ROS)自由基和脂质过氧化物堆积为主要特征,已被证实在IRI中发挥重要作用,通过调节铁、糖、氨基酸和脂质代谢及信号通路,加剧器官IRI。阻止铁死亡过程在多个器官中被证实能有效降低IRI的破坏,但与其他程序性细胞死亡方式相比,铁死亡在IRI中的作用机制研究仍较少。IRI与ROS产生密切相关,ROS通过诱发脂质过氧化反应,损害细胞膜结构,与铁死亡存在紧密联系。本文结合细胞铁死亡过程中的铁代谢、脂质过氧化、抗氧化系统及其他多种调节因子的调控途径,探讨铁死亡在器官IRI中扮演的多重角色,以期为IRI相关实验及临床治疗提供参考。

关键词：再灌注损伤铁死亡脂质过氧化作用综述