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基于多MEMS梁的微波功率检测芯片

微电子学 2024年第3期54卷 481-486页

作者：孙浩宇王德波南京邮电大学集成电路科学与工程学院南京210023

为了优化MEMS微波功率检测芯片的微波性能,提高其制备的可靠性,建立了悬臂梁结构在线式MEMS微波功率检测芯片的S参数模型,研究了悬臂梁的数目对微波功率检测芯片微波性能的影响。对多梁结构微波功率检测芯片微波性能进行理论推导和仿真... 详细信息

为了优化MEMS微波功率检测芯片的微波性能,提高其制备的可靠性,建立了悬臂梁结构在线式MEMS微波功率检测芯片的S参数模型,研究了悬臂梁的数目对微波功率检测芯片微波性能的影响。对多梁结构微波功率检测芯片微波性能进行理论推导和仿真,制备了单梁、双梁结构MEMS微波功率检测芯片样品,并进行了测试。结果表明,在8~12 GHz的频率范围内,单梁结构的微波功率检测芯片回波损耗小于-27 dB,双梁结构的微波功率检测芯片回波损耗小于-18.5 dB,单梁、双梁微波功率检测芯片传输特性变化趋势与理论值基本一致,验证了S参数模型的正确性。

关键词：微机电系统功率检测芯片多梁 S参数

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己二酸生物合成的途径改造以及发酵条件优化

食品与发酵工业 2024年第3期50卷 38-44页

作者：支睿李国辉毛银邓禹江南大学粮食发酵与食品生物制造国家工程研究中心江苏无锡214122 江南大学生物工程学院江苏无锡214122

逆己二酸降解途径因可用于己二酸合成受到了广泛的关注,但因其代谢途径较长、途径基因表达不平衡,难以对其异源的表达进行调控。因此,该研究将逆己二酸降解途径模块化,更换各模块的启动子以实现该途径在底盘细胞中表达水平的调控,从而... 详细信息

逆己二酸降解途径因可用于己二酸合成受到了广泛的关注,但因其代谢途径较长、途径基因表达不平衡,难以对其异源的表达进行调控。因此,该研究将逆己二酸降解途径模块化,更换各模块的启动子以实现该途径在底盘细胞中表达水平的调控,从而提高己二酸产量。利用己二酸生物传感器开展高通量筛选验证,获得最优组合模块菌株己二酸产量达到120.66 mg/L,提高至对照的8.35倍。通过理性分析确定了合成途径关键酶,最终实现了异源基因的有效表达调控。在此基础上,开展发酵条件优化,己二酸产量达到240.49 mg/L,较对照提高了16.65倍。该研究通过模块化改造,协调平衡异源途径基因表达,为己二酸生物合成研究提供了新思路。

关键词：己二酸组成型表达逆己二酸降解途径高通量筛选模块化改造

大肠杆菌发酵低廉生物质产乙醇酸及其分离纯化研究

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食品与发酵工业 2024年第3期50卷 21-29页

作者：胡成杰毛银李国辉邓禹江南大学粮食发酵与食品生物制造国家工程研究中心江苏无锡214122 江南大学生物工程学院江苏无锡214122

碳中和背景下全生物基乙醇酸得到了广泛的关注,但其高昂发酵成本、匮乏的下游分离纯化工艺研究,限制了后续的工业生产应用。该研究以重组大肠杆菌为对象,采用统计学方法在摇瓶水平上对发酵培养基成分进行优化,并基于5 L发酵罐进行初步... 详细信息

碳中和背景下全生物基乙醇酸得到了广泛的关注,但其高昂发酵成本、匮乏的下游分离纯化工艺研究,限制了后续的工业生产应用。该研究以重组大肠杆菌为对象,采用统计学方法在摇瓶水平上对发酵培养基成分进行优化,并基于5 L发酵罐进行初步放大验证和下游分离纯化研究。最终利用低廉的玉米芯水解液等成分,摇瓶水平乙醇酸产量达到4.77 g/L,较初始培养基提高2.58倍;5 L罐乙醇酸产量达42 g/L,提高至优化前的1.4倍;通过初步的生物分离纯化,成功获得生物基乙醇酸,晶体纯度达到99.3%,符合市售标准要求。该研究通过发酵培养基优化、5 L发酵罐放大验证以及下游生物分离纯化,初步构建了生物基乙醇酸的低成本生产体系,为生物基乙醇酸的工业化生产应用奠定基础。

关键词：乙醇酸大肠杆菌发酵优化分离纯化工艺优化

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高速滚动轴承振动特性及动刚度影响因素分析

噪声与振动控制 2024年第4期44卷 37-42页

作者：万光海王全龙武美萍韩志平江南大学机械工程学院江苏无锡214122 江南大学江苏省食品先进制造装备技术重点实验室江苏无锡214122 法尔胜集团泓昇重工有限公司江苏江阴214400

为研究滚动轴承在高速周期载荷作用下的振动特性,基于滚动轴承的动力学方程,以61896深沟球轴承为研究对象,开展轴承在简谐周期力作用下的动力学仿真分析,探究滚动轴承的振动响应特性,明确对轴承影响最大的模态频率及幅频关系,并以此探... 详细信息

为研究滚动轴承在高速周期载荷作用下的振动特性,基于滚动轴承的动力学方程,以61896深沟球轴承为研究对象,开展轴承在简谐周期力作用下的动力学仿真分析,探究滚动轴承的振动响应特性,明确对轴承影响最大的模态频率及幅频关系,并以此探究激振频率、轴承球体材料及数量等轴承参数对轴承动刚度的影响规律。研究发现:结构1阶固有频率为轴承共振位移最大点,其内圈和滚子破坏较为严重。而且,随着激励频率的增加,轴承振动位移值呈现出先增大后减小趋势,当达到共振频率时,位移值急剧增加。此外,在达到1阶频率之前,轴承的动刚度随激振频率的增加而减小,随球体个数的增加而增加;球材料变化时,轴承动刚度随频率的变化曲线也随之改变,其中陶瓷氮化硅Si3N4动刚度较好。

关键词：振动与波简谐周期力模态分析谐响应分析动刚度影响因素

基于直接概率积分法的水下航行器随机动力响应高效分析

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力学学报 2024年第6期56卷 1796-1806页

作者：陈翰澍陈国海杨迪雄傅卓佳河海大学力学与工程科学学院工程与科学数值模拟软件中心南京211100 大连理工大学工程力学系工业装备结构分析优化与CAE软件全国重点实验室辽宁大连116024

海洋是人类的资源宝库,随着海洋资源的不断发掘,海洋资源的探测与合理开发成为了当今世界各国广泛关注的热点,水下航行器的勘测活动也随之逐渐增多.然而,海洋环境具有极强的随机不确定性,给水下航行器的操作及轨迹规划带来了巨大影响.因... 详细信息

海洋是人类的资源宝库,随着海洋资源的不断发掘,海洋资源的探测与合理开发成为了当今世界各国广泛关注的热点,水下航行器的勘测活动也随之逐渐增多.然而,海洋环境具有极强的随机不确定性,给水下航行器的操作及轨迹规划带来了巨大影响.因此,准确预测随机海洋环境中水下航行器的随机响应特性具有重要意义.以无舵桨的新型水下航行器为研究对象,基于概率守恒原理,从随机积分的全新视角,建立了随机海洋环境中水下航行器的概率密度积分方程.在此基础上,提出了一种基于分块并行计算的直接概率积分法,该方法将水下航行器系统的控制方程与概率密度积分方程解耦,通过分块并行计算,实现了随机波浪激励下新型水下航行器的随机动力响应高效分析.此外,还将提出方法的计算结果与原直接概率积分法及蒙特卡洛模拟方法的计算结果进行了比较,进一步验证了提出方法的精确性和高效性.最终研究结果表明,海浪的有义波高和流动速度是影响水下航行器响应的主要随机因素.海浪有义波高和流动速度的增加会造成水下航行器偏离预定轨迹的概率显著提高.此外,较大的海浪流动速度还会引发随机跳跃现象,从而降低水下航行器的航行安全性.

关键词：水下航行器随机响应分析分块并行计算概率密度积分方程直接概率积分法

管道初始状态对P92钢细晶区组织和性能的影响研究

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热加工工艺 2024年第13期53卷 75-78,84页

作者：李勇王家庆刘俊健杜成超赵晓华大唐锅炉压力容器检验中心有限公司安徽合肥230088 江苏大学材料科学与工程学院江苏镇江212013 中国大唐集团科学技术研究总院有限公司华东电力试验研究院安徽合肥230088

本研究以新旧P92钢管为研究对象,基于快速热处理方法制备了细晶热影响区棒状试样,通过扫描电镜、透射电镜观察,显微硬度、蠕变实验对比了两种细晶区的显微组织和力学性能,揭示了管道初始状态对P92钢细晶区组织和性能的影响。结果表明:与... 详细信息

本研究以新旧P92钢管为研究对象,基于快速热处理方法制备了细晶热影响区棒状试样,通过扫描电镜、透射电镜观察,显微硬度、蠕变实验对比了两种细晶区的显微组织和力学性能,揭示了管道初始状态对P92钢细晶区组织和性能的影响。结果表明:与P92新管细晶区相比,P92旧管细晶区的位错密度低,析出相粗大,降低了其硬度和蠕变抗力。蠕变过程中,P92旧管细晶区的Laves相析出倾向更大,促进蠕变空洞的形成,加速蠕变断裂,缩短了其蠕变寿命。

关键词： P92耐热钢 Laves相硬度蠕变断裂

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斜拉桥全寿命周期碳排放计算模型

天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2024年第1期57卷 31-41页

作者：马佳星蒋建男谢含军周朝阳李忠献天津大学建筑工程学院天津300350 宁波市政工程建设集团股份有限公司宁波315012 重庆交通大学土木工程学院重庆400074

为助力建筑业实现“双碳”目标,对斜拉桥的碳排放量化模型展开研究.将斜拉桥的全寿命周期划分为设计规划、建材准备、施工、运营维护以及拆除报废5个阶段,界定其碳排放边界,梳理碳排放源.采用碳排放因子法逐一建立各个阶段的碳排放计算... 详细信息

为助力建筑业实现“双碳”目标,对斜拉桥的碳排放量化模型展开研究.将斜拉桥的全寿命周期划分为设计规划、建材准备、施工、运营维护以及拆除报废5个阶段,界定其碳排放边界,梳理碳排放源.采用碳排放因子法逐一建立各个阶段的碳排放计算模型,并对宁波杭州湾新区杭州湾大道跨十一塘江斜拉桥进行定量分析.计算结果表明,案例斜拉桥全寿命周期碳排放量为185900.41 t,主要在运营维护阶段和建材准备阶段产生.各阶段碳排放占比分别为0.04%、45.34%、0.58%、50.75%和3.29%.就综合质量碳排放量而言,案例斜拉桥建设期上部结构最大,为0.78 t(CO_(2)e)/t;附属设施次之,为0.34 t(CO_(2)e)/t;下部结构最小,为0.23 t(CO_(2)e)/t.通过不同桥型间的碳排放对比(设计规划阶段除外)可知,案例斜拉桥与其他3种桥型的全寿命周期碳排放规律略有不同,占比最大的是运营维护阶段,占比最小的是施工阶段.就桥面单位面积碳排放而言,悬索桥最大,为11.22 t(CO_(2)e)/m^(2);混凝土梁桥为6.48 t(CO_(2)e)/m^(2);斜拉桥为4.96 t(CO_(2)e)/m^(2);钢混组合梁桥最小,为4.45 t(CO_(2)e)/m^(2).本文建立的碳排放计算模型可用于指导桥梁选型、运维策略,同时为后续相关标准的出台提供了科学依据.

关键词：斜拉桥全寿命周期碳排放计算排放因子法碳排放模型

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环氧化天然橡胶对豆粕胶黏剂性能的影响

林业科学 2024年第6期60卷 128-135页

作者：刘晓蓉俞振宇王开立董友明李延军詹先旭李建章南京林业大学材料科学与工程学院南京210037 德华兔宝宝装饰新材股份有限公司湖州313200 北京林业大学材料科学与技术学院北京100083

【目的】以豆粕(SM)为主要原料,通过构建双交联网络结构,提升豆粕胶黏剂的耐水胶合性能和固化胶层韧性,为豆粕胶黏剂的产业化应用提供理论依据和技术指导。【方法】利用环氧化天然橡胶(ER)和丙三醇三缩水甘油醚(PTGE),在豆粕胶黏剂体系... 详细信息

【目的】以豆粕(SM)为主要原料,通过构建双交联网络结构,提升豆粕胶黏剂的耐水胶合性能和固化胶层韧性,为豆粕胶黏剂的产业化应用提供理论依据和技术指导。【方法】利用环氧化天然橡胶(ER)和丙三醇三缩水甘油醚(PTGE),在豆粕胶黏剂体系构建双交联网络结构,研究不同环氧值ER对豆粕胶黏剂化学成分、黏度、吸湿性、残留率、热稳定性、断面形态等的影响,表征所制备杨木胶合板的耐水胶合强度。【结果】1)环氧值为50%的ER-50协同环氧交联剂PTGE改性豆粕胶黏剂(SMP/ER-50),其耐水胶合强度为1.02 MPa,相比对照组提升292.3%,达到国家Ⅱ类杨木胶合板标准;2)扫描电子显微镜显示,SMP/ER-50胶黏剂的固化胶层断面出现均匀相分离结构,可有效提升胶黏剂的韧性;3) SMP/ER-50胶黏剂具有优异的耐水性能,其残留率为90.54%,较对照组提升26.65%;吸湿性为19.28%,较对照组降低14.99%。【结论】SMP/ER-50胶黏剂耐水胶合性能和固化胶层韧性显著提高的主要原因是PTGE和ER-50在豆粕胶黏剂体系中形成致密的双交联网络结构,阻止水分浸入,提高胶黏剂的耐水胶合强度;双交联网络中,当受到外力作用时,ER吸收部分应力,可起到能量耗散作用,进而实现豆粕胶黏剂的增韧增强。

关键词：豆粕胶黏剂环氧化天然橡胶增强增韧耐水胶合强度双交联网络

均匀来流下吊舱推进器伴流场及激振力特性研究

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工程热物理学报 2024年第1期45卷 85-92页

作者：余翔赖元庆李国平高波张宁倪丹江苏大学能源与动力工程学院镇江212000 杭州杭发发电设备有限公司杭州311251 上海船舶设备研究所上海200031

为了探究均匀来流下吊舱推进器的伴流场分布情况和吊舱推进器的激振力特性,本文基于延迟分离涡模型(DDES)对不同进速系数下的吊舱推进器进行均匀来流下的非定常敞水数值模拟,获得了不同工况下的伴流场分布情况和螺旋桨推力、扭矩及吊舱... 详细信息

为了探究均匀来流下吊舱推进器的伴流场分布情况和吊舱推进器的激振力特性,本文基于延迟分离涡模型(DDES)对不同进速系数下的吊舱推进器进行均匀来流下的非定常敞水数值模拟,获得了不同工况下的伴流场分布情况和螺旋桨推力、扭矩及吊舱表面压力脉动特性。研究表明:吊舱诱导伴流场在桨盘面存在不均匀性,对比不同半径处伴流分数的谐调分量,发现一阶谐调分量幅值最高;螺旋桨上激振力分布与伴流场分布存在相关性,螺旋桨上的单个叶片受激振力影响较大,且表面力特征频率主要为叶频;吊柱表面左、右侧的压力脉动呈现非对称性,螺旋桨诱导涡对其表面压力脉动产生的影响不容忽视。

关键词：吊舱推进器均匀来流伴流场激振力