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竖直表面氦的膜状冷凝过程传热传质机理

工程热物理学报 2024年第7期45卷 1897-1907页

作者：韦涛陈鑫朱少龙植晓琴邱利民浙江大学制冷与低温研究所杭州310027

液氦作为沸点最低(4.21 K)的重要低温流体,被应用于各种低温系统及低温实验室等。氦的膜状冷凝效率是当前使用低温制冷机的小型氦液化及再冷凝回收系统实现性能提升的关键因素,但目前尚缺乏针对性的理论和实验研究。本文基于现有的实验... 详细信息

液氦作为沸点最低(4.21 K)的重要低温流体,被应用于各种低温系统及低温实验室等。氦的膜状冷凝效率是当前使用低温制冷机的小型氦液化及再冷凝回收系统实现性能提升的关键因素,但目前尚缺乏针对性的理论和实验研究。本文基于现有的实验研究,搭建低温竖直表面氦的膜状冷凝CFD模型,模拟不同冷凝温差下氦在竖直表面的膜状冷凝过程,揭示其液膜分布与传热特性,本研究旨在为小型氦液化系统中氦冷凝器的设计及优化方向提供理论指导。

关键词：氦液化膜状冷凝 CFD模拟冷凝液膜传热系数

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时间分辨动态LIBS测量方法

光谱学与光谱分析 2024年第4期44卷 952-955页

作者：张振荣方波浪李国华叶景峰王晟西北核技术研究所激光与物质相互作用国家重点实验室陕西西安710024

针对激光诱导击穿光谱(LIBS)研究对时间分辨动态光谱测量方法的需求,建立了基于多通道光纤束的动态LIBS测量方法。该方法首先利用不同长度的光纤组成多通道光纤束,对瞬态LIBS信号进行差异延迟,使按照特定时间序列发射的光谱信号同步到... 详细信息

针对激光诱导击穿光谱(LIBS)研究对时间分辨动态光谱测量方法的需求,建立了基于多通道光纤束的动态LIBS测量方法。该方法首先利用不同长度的光纤组成多通道光纤束,对瞬态LIBS信号进行差异延迟,使按照特定时间序列发射的光谱信号同步到达探测器,而后采用面阵ICCD相机对同步到达的多通道光谱信号进行高时间分辨探测。该方法单次测量即可获得LIBS辐射不同时刻的时间分辨光谱。为了验证基于多通道光纤束的动态LIBS测量方法,研制了具有19个通道的光纤束,光纤束中包含的各个单根光纤长度呈等差数列排布,长度差设置为10 m,对应测量的时间间隔约为50 ns,单次测量记录的总时间长度近900 ns。分别基于短脉冲激光光源和标准光源,开展了系统时间响应和光谱响应特性研究,获得了系统的时间响应数据和光谱响应曲线。用YAG激光器的二倍频激光(532 nm)诱导Si产生等离子体辐射光谱,在线测量了辐射光谱的时间演化历程,获得了Si等离子体辐射过程中SiⅠ390.52 nm,SiⅡ385.51 nm,SiⅡ413.12 nm谱线从0~898 ns时间范围内19个时刻的光谱信息,获得了特征光谱的演化规律,验证了该测量方法的可行性。结果表明,利用该测量方法,单次测量可以获得瞬态LIBS辐射过程中19个时刻的光谱参数,具有很高的测量效率。对于实验成本较高、运行频率低的激光诱导等离子体实验研究,采用该方法可以大大降低了测量成本,有效提升等离子体时间分辨动态光谱测量能力。

关键词：激光诱导击穿光谱时间分辨瞬态辐射多通道测量光纤束

PMA-ddPCR法检测活的非可培养状态高产乙醇肺炎克雷伯菌

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中华预防医学杂志 2024年第7期58卷 998-1003页

作者：赵硕窦晨镤张建袁静首都儿科研究所细菌学研究室北京100020 首都儿科研究所附属儿童医院神经外科北京100020

目的建立活的非可培养(VBNC)状态高产乙醇肺炎克雷伯菌的绝对定量方法。方法诱导高产乙醇肺炎克雷伯菌进入VBNC状态,评价乙醇产量。建立PMA-ddPCR方法通过单拷贝基因来计数高产乙醇肺炎克雷伯菌VBNC状态的活细胞基因拷贝数。进一步在VBN... 详细信息

目的建立活的非可培养(VBNC)状态高产乙醇肺炎克雷伯菌的绝对定量方法。方法诱导高产乙醇肺炎克雷伯菌进入VBNC状态,评价乙醇产量。建立PMA-ddPCR方法通过单拷贝基因来计数高产乙醇肺炎克雷伯菌VBNC状态的活细胞基因拷贝数。进一步在VBNC状态粪便模拟中,评价ddPCR对低浓度样品检测的灵敏度和适应性。结果对高产乙醇肺炎克雷伯菌梯度稀释液进行定量时ddPCR的检测下限是qPCR的10倍。在低温、低营养状态,高产乙醇肺炎克雷伯菌第45天进入VBNC状态,通过PMA-ddPCR对VBNC状态细胞进行定量结果为(5.46±0.05)log10 DNA 拷贝数/ml。VBNC状态的乙醇产量为<2.2 mmol/L,复苏后恢复产乙醇能力。VBNC状态粪便模拟样品中ddPCR最低检测下限为3.2 log10 DNA拷贝数/ml。结论建立VBNC状态高产乙醇肺炎克雷伯菌的ddPCR检测方法灵敏度和适应性良好,可用于临床样品中VBNC状态细胞的检测。

关键词：叠氮溴化丙锭-微液滴数字聚合酶链反应活的非可培养状态高产乙醇肺炎克雷伯菌

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仿真模拟主动调节负泊松比力学超材料

复合材料学报 2024年第1期41卷 467-476页

作者：姚永涛丛琳王鸿涛王军哈尔滨工业大学复合材料与结构研究所哈尔滨150080 内蒙动力机械研究所呼和浩特010000

负泊松比材料作为一种新型的超材料,鉴于其优异的力学性能,在航天、航空、工业、医药科学等领域具有广泛的应用前景。为得到性能、结构可主动调节的超材料,首先以负泊松比结构为基础,结合形状记忆智能材料,设计出性能可调控的超材料结... 详细信息

负泊松比材料作为一种新型的超材料,鉴于其优异的力学性能,在航天、航空、工业、医药科学等领域具有广泛的应用前景。为得到性能、结构可主动调节的超材料,首先以负泊松比结构为基础,结合形状记忆智能材料,设计出性能可调控的超材料结构单元模型。然后通过基本梁理论计算,获得宏观结构泊松比正负转变与刚体结构之间的临界参数。其次,通过有限元仿真,确定材料泊松比正负调节与填充单元组合比例及排列方式之间的关系。最后对这种二维结构材料的振动特性和力学性能进行了详细的分析。结果表明:这种材料在调节结构力学性能和振动调控方面表现出优异的性能。调节内部单元的填充形式和排列方式,可以得到不同的力学性能和吸能效果;同时,通过引入形状记忆材料和微结构,使材料表现出优异的宏观结构和刚度智能调节性能。

关键词：力学超材料负泊松比吸能可调节设计有限元仿真

外泌体miRNA-222预警shRNA-PCSK9诱发脑Tau蛋白过度磷酸化

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中国现代应用药学 2024年第5期41卷 636-643页

作者：王蕾江茜王宏袁玲吕楠郝迪崔晓雪王梓天津市医药科学研究所心脑血管药物研究室天津300020

目的探究血浆外泌体携带的微小RNA-222(microRNA-222,miRNA-222)能否作为shRNA-PCSK9诱发认知障碍提供早期预警的标志物。方法高脂饲料(high-fat diet,HFD)喂饲法制备高胆固醇血症小鼠模型。再将模型小鼠分为HFD-shRNA空白对照组和HFD-s... 详细信息

目的探究血浆外泌体携带的微小RNA-222(microRNA-222,miRNA-222)能否作为shRNA-PCSK9诱发认知障碍提供早期预警的标志物。方法高脂饲料(high-fat diet,HFD)喂饲法制备高胆固醇血症小鼠模型。再将模型小鼠分为HFD-shRNA空白对照组和HFD-shRNA-PCSK9组。构建shRNA-PCSK9慢病毒,经静脉注入体内,实时荧光定量(realtime polymerase chain reaction,RT-PCR)法检测PCSK9 mRNA表达。免疫组织化学(immunohistochemistry,IHC)观察脑组织Tau蛋白和磷酸化。Western blotting检测Tau蛋白和P-Tau蛋白。ELISA法测定血清淀粉样蛋白Aβ1-42Ab水平。试剂盒分步提取血浆外泌体,负染电镜技术对外泌体形态进行鉴定,纳米颗粒跟踪分析技术测定外泌体粒径。RT-PCR技术检测血浆外泌体中携带的miRNA-222表达水平。结果HFD喂饲13周制备模型组小鼠,血清总胆固醇(total cholesterol,TC)、低密度脂蛋白(low density lipoprotein,LDL-C)含量显著升高,同时,模型组小鼠脑组织内PCSK9 mRNA表达明显升高。经shRNA-PCSK9慢病毒干扰后,PCSK9 mRNA表达抑制,同时IHC观察到shRNA-PCSK9诱发了脑组织Tau蛋白的异常表达和过度磷酸化,表明已发生神经纤维缠结的病理改变。然而,此时血清Aβ1-42Ab尚未明显升高,尚未具备诊断认知障碍的意义。将血浆外泌体中的miRNA提取,RT-PCR结果显示,HFD-shRNA-PCSK9组外泌体中携带的miRNA-222表达量与HFD-shRNA空白对照组相比显著降低。结论血浆外泌体携带的miRNA-222可以作为shRNA-PCSK9诱发认知障碍提供早期预警的标志物。

关键词：高胆固醇血症 PCSK9 认知障碍 miRNA-222

断层接触非均匀性对米尺度断层黏滑失稳成核过程的控制

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地球物理学报 2024年第6期67卷 2336-2349页

作者：任雅琼谢凡卓燕群中国地震局地球物理研究所北京100081 中国地震局震源物理重点实验室北京100081 中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室北京100029

非均匀性是野外断层的重要特征,我们利用预制的具备接触非均匀性的米尺度岩石断层开展黏滑实验,模拟野外地震失稳过程.通过观测预制岩石断层发生的多个黏滑事件的应变时空演化,并对比断层接触非均匀性测定结果发现:(1)断层的接触弱段是... 详细信息

非均匀性是野外断层的重要特征,我们利用预制的具备接触非均匀性的米尺度岩石断层开展黏滑实验,模拟野外地震失稳过程.通过观测预制岩石断层发生的多个黏滑事件的应变时空演化,并对比断层接触非均匀性测定结果发现:(1)断层的接触弱段是成核最先启动,即最早发生预滑的区域,随失稳临近,预滑区域扩展且滑动速率增加,与厘米尺度均匀断层相比,准静态过程的预滑扩展不明显,向准动态过程转变突然且迅速;(2)断层的接触强段在成核期间一直处于闭锁状态,应力升高,且随失稳临近增幅加强,强段的屈服是断层从缓慢破裂到快速破裂的转折点,接触强段的持续闭锁在以往的厘米尺度均匀断层黏滑实验中较为少见;(3)加载速率以及加载历史是影响米尺度断层成核持续时间的重要因素,随加载速率变慢,成核持续时间变长,随加载历史变长,断层趋于均匀化,成核持续时间变短.上述研究结果明确提供断层接触非均匀性控制成核过程的直接证据.这不仅有助于将实验结果向可操作的地震预测实践转化,也有助于促进(大陆浅源)地震前兆机理的探索及理解.

关键词：摩擦黏滑地震成核断层接触非均匀性预滑

基于精细传递矩阵法的气囊隔振器横向刚度特性分析

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振动与冲击 2024年第4期43卷 61-68,124页

作者：成玉强蔡存光高华帅长庚海军工程大学振动噪声研究所武汉430033 船舶振动噪声重点实验室武汉430033

构建并求解了预载条件下气囊隔振器的囊体力学模型,提出了一种气囊隔振器横向刚度特性的参数化计算方法。在考虑囊体预应力的条件下构建了囊体力学模型,引入位移中间向量并采用精细积分法推导了囊体状态向量间的传递矩阵,利用迭代法解... 详细信息

构建并求解了预载条件下气囊隔振器的囊体力学模型,提出了一种气囊隔振器横向刚度特性的参数化计算方法。在考虑囊体预应力的条件下构建了囊体力学模型,引入位移中间向量并采用精细积分法推导了囊体状态向量间的传递矩阵,利用迭代法解析了囊体状态向量、内部压力以及结构参数之间的耦合变化关系,基于边界条件完成了囊体刚度的参数化求解,结合理想气体刚度模型完成了气囊隔振器横向刚度特性的计算分析。对比试验结果,验证了横向刚度特性计算方法的正确性,探究了主要设计参数对刚度特性的影响规律。

关键词：气囊隔振器纤维增强复合材料横向刚度特性薄壳理论精细传递矩阵法

液体火箭发动机工程研制中的结构强度研究进展

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航空学报 2024年第11期45卷 51-65页

作者：穆朋刚李斌潮王珺宋少伟时寒阳西安航天动力研究所液体火箭发动机技术重点实验室西安710100

液体火箭发动机为中国天地运输系统的主动力,承担绝大部分航天器的发射任务。发动机在高压、高温、高转速、强振动等极端恶劣的条件下工作,所面临结构强度问题非常突出。发动机结构强度问题起始于方案论证阶段,贯穿于产品整个寿命周期... 详细信息

液体火箭发动机为中国天地运输系统的主动力,承担绝大部分航天器的发射任务。发动机在高压、高温、高转速、强振动等极端恶劣的条件下工作,所面临结构强度问题非常突出。发动机结构强度问题起始于方案论证阶段,贯穿于产品整个寿命周期直至发射任务完成,而发动机在结构设计、载荷与使用环境、材料、制造过程、试验及强度评估等诸多方面存在不确定性和尚未解决的深层次问题,使结构强度成为影响发动机安全性和可靠性的一项重要因素。以发动机工程研制中的结构强度为出发点,总结探讨了发动机在结构强度设计及验证过程中若干个重要方面,涵盖载荷与使用环境、安全系数、材料、试验测试、损伤检测、验证及评估等,为发动机结构强度设计体系探索及新型发动机预研提供研究思路。

关键词：液体火箭发动机结构强度工程研制载荷验证评估

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宽光谱吸收应用中光谱扫描区间的选择

光谱学与光谱分析 2024年第11期44卷 3043-3051页

作者：陶蒙蒙吴昊龙王亚民王晟王科曹慧琳叶景峰西北核技术研究所激光与物质相互作用全国重点实验室陕西西安710024

与传统的窄带扫描吸收光谱技术相比,宽光谱吸收技术可以获取更宽光谱范围内的丰富吸收数据,具有很大的技术优势。宽光谱吸收技术测量系统的硬件与传统的可调谐二极管吸收光谱技术测量系统基本一致,唯一不同的是宽光谱吸收技术则使用宽... 详细信息

与传统的窄带扫描吸收光谱技术相比,宽光谱吸收技术可以获取更宽光谱范围内的丰富吸收数据,具有很大的技术优势。宽光谱吸收技术测量系统的硬件与传统的可调谐二极管吸收光谱技术测量系统基本一致,唯一不同的是宽光谱吸收技术则使用宽带调谐光源。实际应用中,宽光谱吸收光源一般都具有较宽的光谱覆盖范围(>20 nm),而使用全谱段扫描会对数据采集、存储和处理提出较高的要求,从而增加系统成本和测量工作量。因此,选择合适宽度的光谱扫描区间就成为宽光谱吸收应用中的一个关键问题。利用等效下能级概念,提出了针对宽光谱吸收应用的光谱扫描区间选择的数值方法,并针对1.3μm波段和2μm波段开展了扫描区间选择研究。在1.3μm波段,计算给出的优选扫描谱段与文献报道中使用的谱段相重合,验证了选择方法的可行性和正确性。在2μm波段,在给定工况条件下,通过实验数据验证了所选择扫描区间在温度反演精度方面的优越性。针对实际应用中面临的宽工况环境,通过计算给出了2μm波段优选的扫描光谱区间。计算结果表明,在1.8μm的短波段和1.9μm的长波段均存在适用的光谱扫描区间,其中,1.86μm附近测温精度最高;更宽的扫描带宽有助于降低系统在全光谱范围内的整体测温不确定度。相关研究可为宽光谱吸收技术在燃烧流场诊断的现场应用提供关键技术指导。

关键词：可调谐二极管激光吸收光谱宽光谱吸收技术谱线选择掺铥光纤激光器