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基于热流固耦合的液膜密封动态追随性分析

振动与冲击 2024年第7期43卷 214-222,238页

作者：宋勇于博郝木明王陈寅李天照任宝杰西安航天动力研究所西安710100 中国石油大学(华东)新能源学院山东青岛266580 东营海森密封技术有限责任公司山东东营257081

为研究热流固耦合下液膜密封动态追随特性,基于小扰动法及热动力润滑理论,考虑非补偿环轴向振动、角向偏摆,建立补偿环三自由度运动方程,对比并分析纯流场和热流固耦合模型下力学元件参数、操作工况参数、结构参数对动态追随性的影响。... 详细信息

为研究热流固耦合下液膜密封动态追随特性,基于小扰动法及热动力润滑理论,考虑非补偿环轴向振动、角向偏摆,建立补偿环三自由度运动方程,对比并分析纯流场和热流固耦合模型下力学元件参数、操作工况参数、结构参数对动态追随性的影响。结果表明:在热流固耦合模型下求解的液膜密封扰动量略小于纯流场模型下求解的扰动量;增加激励振幅,弹簧刚度和O型圈阻尼均会导致扰动增大,动态追随性变差;减小转速、增加介质压力会导致动态特性系数增加,有利于提高动态追随性;减少槽数会提高动态追随性,且在槽数给定时,槽深17μm,槽坝比0.8,螺旋角22°的结构参数设定会得到更好的动态追随性。

关键词：液膜密封振动特性小扰动法热流固耦合

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植物基纳米纤维素在食品3D打印中的应用

中国食品学报 2024年第2期24卷 327-343页

作者：徐博马涛户昕娜卢舒瑜宋弋中国农业大学食品科学与营养工程学院北京100083 国家果蔬加工工程技术研究中心北京100193 农业农村部果蔬加工重点实验室北京100193

3D打印技术通过逐层添加物料的方式实现特定结构物体的快速成型,可根据需求实现对原料组成和成品空间结构的个性化定制,在食品领域具有广阔发展潜力。大多数食品原料不具备可打印性,这制约了用于3D打印的食品原料的来源和种类,限制了3D... 详细信息

3D打印技术通过逐层添加物料的方式实现特定结构物体的快速成型,可根据需求实现对原料组成和成品空间结构的个性化定制,在食品领域具有广阔发展潜力。大多数食品原料不具备可打印性,这制约了用于3D打印的食品原料的来源和种类,限制了3D打印技术在食品行业的应用规模。植物基纳米纤维素来源广泛,具有优异的机械性能和流变特性,能够增强物料的可打印性,是3D打印的理想原料。明确植物基纳米纤维素的功能特点,制备的3D打印墨水特性以及在食品3D打印中应用现状,对充分利用新兴加工技术和新食品原料尤为重要。本文重点介绍植物基纳米纤维素结构特点及与3D打印相适应的功能特性,包括高机械强度,易表面改性,适于打印的流变特性以及较好的生物安全性。在分析凝胶和乳液两种形式的植物基纳米纤维素打印墨水特性和用途的基础上,总结其在食品添加剂、食品包装材料、食品新鲜度指示器、功能物质载体等相关食品领域的应用现状,并展望未来制备新兴功能食品和智能食品包装的前景,以期为相关技术发展提供参考。

关键词：纳米纤维素 3D打印食品加工应用进展

镁渣基多孔材料的制备及其对废水中Pb^(2+)的吸附性能

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化工进展 2024年第4期43卷 2126-2134页

作者：路广军韩晋钢陈英马志斌山西大学资源与环境工程研究所国家环境保护煤炭废弃物资源化高效利用技术重点实验室山西太原030006

以镁渣为原料,通过添加复合激发剂与发泡剂制备镁渣基多孔材料(MSBPM)。首先,研究了水玻璃模数、碱掺量、发泡剂掺量和焙烧温度对MSBPM力学性能及吸附性能的影响,利用扫描电子显微镜对MSBPM的表观形貌和孔隙率进行了观察和分析。其次,... 详细信息

以镁渣为原料,通过添加复合激发剂与发泡剂制备镁渣基多孔材料(MSBPM)。首先,研究了水玻璃模数、碱掺量、发泡剂掺量和焙烧温度对MSBPM力学性能及吸附性能的影响,利用扫描电子显微镜对MSBPM的表观形貌和孔隙率进行了观察和分析。其次,研究了MSBPM对Pb^(2+)的吸附性能,探究吸附剂投加量、溶液初始浓度、pH、吸附时间以及温度等参数对吸附性能的影响。结果表明:当发泡剂掺量为8%、碱掺量为10%、模数为1.3时,MSBPM对Pb^(2+)的吸附性能最佳,饱和吸附量达到303.95mg/g,相较于原镁渣提高了27%,此时抗压强度为2.84MPa。当Pb^(2+)初始浓度为500mg/L时,每升废水仅需3.4g吸附剂即可使Pb^(2+)的去除率达到99%以上,吸附过程为单层化学吸附,符合拟二级动力学模型。

关键词：镁渣碱激发多孔材料吸附性能

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考虑微动磨损下蒸汽发生器传热管时变可靠性评估方法

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核动力工程 2024年第1期45卷 164-170页

作者：薛颖成吴宗辉何建哈尔滨工程大学航天与建筑工程学院哈尔滨150001

为了探究微动磨损对冲击作用下蒸汽发生器传热管可靠性的影响,建立了一种蒸汽发生器传热管安全性能的评估方法。通过拟合传热管磨损系数的分布形式,建立了传热管的磨损时变模型;运用乘子降维法获得传热管极限状态分数阶矩,使用NM(Nelder... 详细信息

为了探究微动磨损对冲击作用下蒸汽发生器传热管可靠性的影响,建立了一种蒸汽发生器传热管安全性能的评估方法。通过拟合传热管磨损系数的分布形式,建立了传热管的磨损时变模型;运用乘子降维法获得传热管极限状态分数阶矩,使用NM(Nelder-Mead)单纯形算法优化最大熵参数来计算传热管的失效概率;基于时间离散法,对冲击作用下蒸汽发生器传热管在微动磨损影响下的时变可靠性进行研究。结果表明,在以可靠性指标大于2作为结构可靠的接受标准时,在第10年磨损状态下,遭受冲击作用的蒸汽发生器传热管时变可靠性已不能满足要求。

关键词：时变可靠性微动磨损蒸汽发生器传热管最大熵原理

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面向空间视觉目标检测的对抗攻击与防御算法

控制与决策 2024年第7期39卷 2161-2168页

作者：周栋孙光辉吴立刚哈尔滨工业大学航天学院哈尔滨150001

随着航天航空技术的发展,空间目标视觉检测技术作为航天器智能在轨服务的重要技术支撑,获得了国内外研究学者的广泛关注.考虑到太空中恶劣的光照条件以及未知的动态场景,空间目标视觉检测的鲁棒性问题亟待深入研究.首先,提出一种黑盒迁... 详细信息

随着航天航空技术的发展,空间目标视觉检测技术作为航天器智能在轨服务的重要技术支撑,获得了国内外研究学者的广泛关注.考虑到太空中恶劣的光照条件以及未知的动态场景,空间目标视觉检测的鲁棒性问题亟待深入研究.首先,提出一种黑盒迁移实例攻击方法,将图像识别领域的对抗样本攻击方法应用于空间目标检测任务,实现对EfficientDet目标检测模型的欺骗攻击;同时,提出一种协同防御策略,将对抗训练和SRMNet去噪器相结合,有效增强目标检测模型的鲁棒性.实验结果表明,所提出防御策略不仅能够成功抵御对抗样本攻击,还能取得高于原始空间目标检测模型的检测精度.

关键词：空间目标视觉检测黑盒迁移实例攻击对抗训练 SRMNet

基于SMCS模型的高强螺栓及节点火灾全过程断裂性能模拟

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工程力学 2024年第2期41卷 56-70,159页

作者：陈桥姜健蔡文玉陈伟叶继红中国矿业大学力学与土木工程学院江苏徐州221116 海南大学土木建筑工程学院海南海口570228

高强螺栓广泛应用于钢结构节点连接,火灾高温会影响其基本材性和断裂行为,从而影响螺栓节点抗火性能甚至整体结构抗倒塌性能。基于10.9级高强螺栓火灾全过程(升温段、降温段、火灾后)单轴拉伸试验结果,结合有限元模拟,对不同温度历程和... 详细信息

高强螺栓广泛应用于钢结构节点连接,火灾高温会影响其基本材性和断裂行为,从而影响螺栓节点抗火性能甚至整体结构抗倒塌性能。基于10.9级高强螺栓火灾全过程(升温段、降温段、火灾后)单轴拉伸试验结果,结合有限元模拟,对不同温度历程和应力三轴度对应的螺栓SMCS断裂模型进行校准,并与螺栓材性试验和T-stub节点试验结果对比验证;对T-stub节点火灾全过程断裂行为进行参数分析,研究损伤准则和温度历程对节点失效模式和变形特征的影响。结果表明:校准的SMCS模型能够有效、准确地预测螺栓和节点在火灾全过程和高应力三轴度(0.3~1.2)下的受拉断裂行为,适用预测误差在12%以内;拉伸温度和峰值温度是影响高强螺栓抗断能力的主要因素,螺栓抗断能力随温度升高而提高;不同温度历程下T-stub节点可能发生翼缘板屈服断裂、翼缘板和螺栓同时屈服断裂、螺栓屈服断裂三种失效模式,且节点的变形能力(延性系数)与失效模式有关,确定钢板母材和螺栓的断裂模型是准确预测节点失效模式的关键。

关键词：火灾全过程高强螺栓 SMCS模型断裂性能 T-stub节点

基于模块优化强化大肠杆菌合成乳糖-N-新四糖的研究

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食品科学技术学报 2024年第2期42卷 75-83页

作者：刘丹梁山泉闫巧娟杨绍青李树森江正强中国农业大学食品科学与营养工程学院北京100083 中原食品实验室河南漯河462300 中国农业大学工学院北京100083 蒙牛高科乳制品(北京)有限责任公司北京101100

乳糖-N-新四糖(lacto-N-neotetraose,LNnT)作为人乳寡糖核心组分之一,在婴幼儿成长发育过程中发挥着重要作用。为寻找高效的LNnT生物合成方法,探究模块优化对大肠杆菌合成LNnT产量的影响,以大肠杆菌BL21(DE3)ΔlacZ为出发菌株,根据合成... 详细信息

乳糖-N-新四糖(lacto-N-neotetraose,LNnT)作为人乳寡糖核心组分之一,在婴幼儿成长发育过程中发挥着重要作用。为寻找高效的LNnT生物合成方法,探究模块优化对大肠杆菌合成LNnT产量的影响,以大肠杆菌BL21(DE3)ΔlacZ为出发菌株,根据合成路径中的关键代谢物质将LNnT合成路径划分为:外源酶所在路径的模块A,UDP-半乳糖合成路径的模块B和UDP-N-乙酰氨基葡萄糖合成路径的模块C。利用不同拷贝数质粒初步优化模块A、B和C的表达强度,当大肠杆菌BL21(DE3)ΔlacZ共表达重组质粒***和pET-galE时,LNnT产量最高,达0.87 g/L。通过CRISPR/Cas9技术敲除setA和ugd强化模块A和模块B,获得的重组菌株E20合成LNnT产量达1.16 g/L。摇瓶发酵条件优化后,重组菌株E20合成LNnT产量达1.28 g/L。在5 L发酵罐中,LNnT分批补料发酵产量达15.53 g/L,发酵过程最高生产强度为0.43 g/(L·h)。模块优化强化大肠杆菌高效合成LNnT有望为人乳寡糖的高效生物合成提供理论基础,进而推进婴幼儿配方食品产业的革新。

关键词：大肠杆菌乳糖-N-新四糖模块优化生物合成 CRISPR/Cas9

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多模型自校准扩展Kalman滤波方法

航空动力学报 2024年第4期39卷 120-126页

作者：杨海峰王金娜王宇翔工业和信息化部高新技术司北京100804 西安交通大学能源与动力工程学院西安710049 华中科技大学机械科学与工程学院武汉430074

基于扩展Kalman滤波方法(EKF)、自校准扩展Kalman滤波方法(SEKF)和多模型估计理论(MME),针对工程实际中非线性系统状态方程受未知输入(如突风、故障和未知系统误差等)影响的问题,提出了一种多模型自校准扩展Kalman滤波方法(MSEKF),将多... 详细信息

基于扩展Kalman滤波方法(EKF)、自校准扩展Kalman滤波方法(SEKF)和多模型估计理论(MME),针对工程实际中非线性系统状态方程受未知输入(如突风、故障和未知系统误差等)影响的问题,提出了一种多模型自校准扩展Kalman滤波方法(MSEKF),将多模型自校准Kalman滤波方法(MSKF)的适用范围扩展到了非线性领域。该方法同时采用EKF与SEKF进行计算,根据贝叶斯定理实时分配两者先验估计值的权重,通过加权融合进而得到最终的状态估计。本文方法不仅解决了非线性系统状态方程受未知输入影响时EKF滤波发散的问题,而且在未知输入为零时的滤波精度与SEKF相比也更高,大量数值仿真结果表明该方法精度提升可达4%,具有更强的适应性和鲁棒性。

关键词：自校准滤波多模型估计扩展Kalman滤波未知输入故障诊断

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考虑非达西渗流的泥浆离心脱水分析

哈尔滨工业大学学报 2024年第7期56卷 85-93页

作者：刘忠玉刘朝凡杨宸宇汪良强郑州大学水利与土木工程学院郑州450001 郑州三和水工机械有限公司郑州450120

为深入探究离心脱水技术在处理主要由黏性土组成的建筑废弃泥浆时的内在机理及其影响因素,利用分段线性化方法,充分考虑黏性土中渗流的非达西特性以及土体变形的非线性特征,建立在离心作用下能够考虑其非达西渗流特性的泥浆脱水分析模... 详细信息

为深入探究离心脱水技术在处理主要由黏性土组成的建筑废弃泥浆时的内在机理及其影响因素,利用分段线性化方法,充分考虑黏性土中渗流的非达西特性以及土体变形的非线性特征,建立在离心作用下能够考虑其非达西渗流特性的泥浆脱水分析模型。通过与已有研究成果及室内试验结果的对比,证明了该模型的有效性。在此基础上,分析了模型参数对脱水过程的影响。研究结果表明:脱水速度和最终土水界面位移量随着电机转速的增大而增大;增加泥浆初始厚度会增大最终土水界面位移量,但会降低初期的土水界面移动速度;压缩指数在初期对土水界面位移的影响并不明显,但其增大会导致最终土水界面位移量的增加;非达西渗流参数的增大会导致土水界面位移的减少,但通过提升电机转速,可以有效地降低非达西渗流对脱水效果的不利影响。研究成果可为离心脱水技术在建筑废弃泥浆处理中的进一步优化与应用提供借鉴和参考。

关键词：泥浆离心脱水非达西渗流土水界面位移界面移动速度

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