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阻尼器变形放大系统及肘式变形放大装置的新发展

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建筑结构 2024年第20期 1-9+75页

作者：李国强相阳同济大学土木工程学院土木工程防灾减灾全国重点实验室同济-中建-蓝科金属减震技术研究中心

将特定机械装置与阻尼器协同设置，可将建筑结构的小幅振动变形传递放大为阻尼器的中、大幅变形，提高阻尼器对风或地震等激励引起的结构振动的抑制效果。阻尼器变形放大装置可使阻尼器工作效率显著提升。在综合评述齿轮式、杠杆式、旋... 详细信息

将特定机械装置与阻尼器协同设置，可将建筑结构的小幅振动变形传递放大为阻尼器的中、大幅变形，提高阻尼器对风或地震等激励引起的结构振动的抑制效果。阻尼器变形放大装置可使阻尼器工作效率显著提升。在综合评述齿轮式、杠杆式、旋转式、负刚度式阻尼器变形放大装置的主要问题和应用瓶颈后，分析了肘式变形放大装置的主要优势。进一步论述了基于肘式变形放大装置形成的剪刀式变形放大装置的特点和研究应用发展需求。针对肘式和剪刀式变形放大装置的平面外整体动力失稳问题，提出新型立体式变形放大装置，介绍了立体式放大装置的构型和力学模型，并通过数值算例，证明了该装置的有效性。最后，根据阻尼器变形放大装置工程应用的要求，提出了放大装置理论和技术的进一步研究需求，包括研究适用于安装变形放大装置的消能减震结构实用分析设计方法，以及研发变形放大装置与阻尼器的新型连接铰节点，以弥合连接“暗缝”造成的变形放大损失，并保障此类装置易于设计，且能高效、可靠工作。

关键词：阻尼器消能减震结构变形放大肘式变形放大装置剪刀式变形放大装置震振控制

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Cu,Fe和SiO_(2)粉末对轮轨间摩擦性能影响试验

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中国铁道科学 2024年第3期45卷 107-116页

作者：宋瑞孙丽霞张忠凯徐力吴毅沈钢同济大学铁道与城市轨道交通研究院上海201804 中铁检验认证中心有限公司北京100081 中国铁道科学研究院集团有限公司标准计量研究所北京100081 中国铁道科学研究院集团有限公司铁道科学技术研究发展中心北京100081 高速铁路与城轨交通系统技术国家工程研究中心轮轨关系实验室北京100081 中国铁道科学研究院集团有限公司金属及化学研究所北京100081

为寻找可替代硬质氧化物颗粒且能增加摩擦系数,并能减少对轮轨表面损伤的增黏材料,利用销盘摩擦试验机,在试验压力为0.5 MPa、转速为100,200,350,500 r·min^(-1)条件下,采用向轮轨摩擦表面添加粉末并观测摩擦表面形貌的方法,比较测试Cu... 详细信息

为寻找可替代硬质氧化物颗粒且能增加摩擦系数,并能减少对轮轨表面损伤的增黏材料,利用销盘摩擦试验机,在试验压力为0.5 MPa、转速为100,200,350,500 r·min^(-1)条件下,采用向轮轨摩擦表面添加粉末并观测摩擦表面形貌的方法,比较测试Cu,Fe与SiO_(2)粉末对摩擦系数、磨损量及表面硬度影响的差异性。结果表明:Cu,Fe粉末增加轮轨间摩擦系数的作用大于硬质SiO_(2)粉末,在摩擦表面添加Cu粉后摩擦系数增加0.2~0.3,添加Fe粉后增加0.1~0.2,添加SiO_(2)粉后在转速低于200 r·min^(-1)条件下增幅低于0.1,但在转速高于200 r·min^(-1)条件下并没有增加;低转速条件下SiO_(2)和Fe粉末使磨损量增加40%以上,而在转速大于200 r·min^(-1)时Cu粉末使磨损量降低50%,原因在于高硬度粒子加剧了对摩擦表面的犁削程度,导致磨损量成倍增加,而Cu粉末在剪切力的作用下易发生大塑性变形,从而黏附在摩擦表面,起到增大摩擦力和减小磨损量的作用;低速条件下Fe粉末和SiO_(2)粉末硬度高,与摩擦表面形成咬合作用,导致摩擦系数增加,而在转速提高时Fe和SiO_(2)粉末被粉碎细化,微细颗粒具有滚动效应,弱化了摩擦表面间的剪切力,难以起到增加摩擦系数的作用。

关键词：轮轨关系轮轨摩擦粉末颗粒磨损增黏摩擦系数

Hedgehog通路异常激活对小鼠关节软骨稳态的影响

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口腔生物医学 2024年第2期15卷 97-102页

作者：金泽瑜孙瑶同济大学口腔医学院·同济大学附属口腔医院种植科上海牙组织修复与再生工程技术研究中心上海200072

目的:探索Hedgehog通路在小鼠骨关节炎中的作用。方法:选取10周龄C57BL/6J雄性小鼠,在左侧后肢膝关节建立内侧半月板不稳定模型,右侧后肢膝关节为自身对照。术后8周处死建模组及对照组小鼠,收集其膝关节样本,体视镜观察膝关节破坏程度,... 详细信息

目的:探索Hedgehog通路在小鼠骨关节炎中的作用。方法:选取10周龄C57BL/6J雄性小鼠,在左侧后肢膝关节建立内侧半月板不稳定模型,右侧后肢膝关节为自身对照。术后8周处死建模组及对照组小鼠,收集其膝关节样本,体视镜观察膝关节破坏程度,显微CT(micro-CT)扫描分析半月板钙化程度,番红O-固绿软骨染色、甲苯胺蓝染色、苏木素-伊红染色和Ⅱ型胶原蛋白(Col2)免疫荧光染色观察软骨细胞外基质及软骨细胞变化,实时荧光定量PCR检测膝关节软骨Hedgehog信号通路重要分子平滑蛋白(Smo)、补缀同源物1(Ptch1)、神经胶质瘤相关癌基因同源物1(Gli1)基因表达水平及Col2、性别决定区Y框蛋白9(Sox9)、基质金属蛋白酶13(Mmp13)等软骨及其细胞外基质稳态相关分子表达变化。白细胞介素-1β(IL-1β)诱导ATDC5软骨细胞建立骨关节炎细胞模型,使用Smo抑制剂NVP-LDE225作用于细胞,实时荧光定量PCR检测Smo、Ptch1、Gli1、Col2、Sox9、Mmp13基因表达水平。结果:成功构建小鼠骨关节炎模型,建模组膝关节肿大,关节软骨表面出现损伤,钙化半月板体积高于对照组(P<0.01);膝关节软骨破坏,细胞外基质蛋白聚糖含量减少,软骨细胞排列紊乱;免疫荧光染色Col2阳性信号不连续;Col2、Sox9基因表达降低,Mmp13及Hedgehog通路相关分子Smo、Ptch1、Gli1基因表达高于对照组(P<0.05)。对软骨细胞使用Smo抑制剂NVP-LDE225可拮抗IL-1β诱导的Col2、Sox9基因表达降低及Mmp13、Smo、Ptch1、Gli1表达升高(P<0.05),挽救骨关节炎相关表型。结论:在骨关节炎状态下Hedgehog通路被异常激活,Hedgehog通路参与骨关节炎的发生发展。

关键词：骨关节炎软骨 Hedgehog通路

质子交换膜燃料电池金属双极板老化衰减测评方法研究

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电池工业 2024年

作者：焦道宽罗锡锋侯永平张妍懿郝冬中国汽车技术研究中心有限公司中汽研新能源汽车检验中心(天津)有限公司同济大学汽车学院

质子交换膜燃料电池金属双极板机械性能好、成形能力强、易批量制造，在近年研发及工程应用中得到广泛关注。但金属双极板易腐蚀、老化衰减速度快，已成为制约其快速产业化的重要障碍。而双极板产品评价依赖的现有标准体系侧重于基本性... 详细信息

质子交换膜燃料电池金属双极板机械性能好、成形能力强、易批量制造，在近年研发及工程应用中得到广泛关注。但金属双极板易腐蚀、老化衰减速度快，已成为制约其快速产业化的重要障碍。而双极板产品评价依赖的现有标准体系侧重于基本性能测试，金属双极板老化衰减测评方法尚未统一。因此本研究通过综合电化学分析方法、物理测量方法、微观形貌表征等手段，提出适用于燃料电池金属双极板的老化衰减测评方法，对于支撑金属双极板耐久性能评价及涂层工艺开发具有重要的理论与实践意义。

关键词：燃料电池金属双极板老化衰减指标体系测评方法

TDP-43对LPS刺激下小鼠牙龈成纤维细胞影响的实验研究

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口腔颌面外科杂志 2024年第4期34卷 268-275页

作者：许慧琳苏俭生同济大学附属口腔医院口腔修复科同济大学口腔医学院上海牙组织修复与再生工程技术研究中心同济大学口腔医学研究所上海200072

目的:探究TARDNA结合蛋白-43(TARDNA binding protein-43,TDP-43)对脂多糖(lipopolysaccharides,LPS)诱导的炎症微环境中小鼠牙龈成纤维细胞(mouse gingival fibroblasts cells,MGFs)的影响。方法:分离培养野生型C57BL/6J小鼠的牙龈成纤维细胞。设置不同浓度及处理时间的LPS刺激,通过实时定量聚合酶链反应(real-time quantitative polymerase chain reaction,RT-qPCR)技术检测相关炎症因子的mRNA表达量,筛选出最佳处理条件。对细胞进行免疫荧光染色,观察炎症微环境下MGFs中TDP-43的变化。使用小干扰RNA(small interfering RNA,siRNA)转染技术敲低MGFs中的TDP-43,并测定转染效率。设置3个实验组:阴性对照组(NC组)、LPS诱导对照组(NL组)和TDP-43敲低+LPS诱导组(SL组)。利用RT-qPCR技术检测部分炎症因子、基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinases,MMPs)、黏附相关因子mRNA的表达情况。应用蛋白质印迹法(western blotting)检测部分炎症因子、黏附相关因子蛋白表达情况。使用天狼星红染色法探究细胞内胶原沉积情况。结果:最佳LPS刺激的浓度为100 ng/mL,时间为6 h;在无LPS刺激的状态下,MGFs中的TDP-43基本在细胞核内,LPS刺激后,TDP-43出现在细胞核和细胞质中;成功使用siRNA转染MGFs构建敲低TDP-43的细胞模型,转染效率接近50%;在LPS刺激下,TDP-43敲低的实验组(SL组)与对照实验组(NL组)相比,炎症因子、基质金属蛋白酶、黏附相关因子mRNA的表达量出现下调(P0.05)。结论:当LPS诱导MGFs处于炎症微环境时,TDP-43出现由核内向核外移动的趋势;且TDP-43对LPS诱导的MGFs炎症微环境下炎症因子、黏附相关因子及基质金属蛋白酶表达起正向调控作用,对胶原沉积的影响不明显。

关键词： TDP-43 脂多糖牙周炎小鼠牙龈成纤维细胞

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环状炮孔径向爆破能量增强效应试验研究

采矿与安全工程学报 2024年第1期41卷 107-113页

作者：冯盼学汪旭光陈何余斌矿冶科技集团有限公司北京102628 北京科技大学土木与资源工程学院北京100083 北京矿冶研究总院北京102628 国家金属矿绿色开采国际联合研究中心北京102628

近距离共生矿产开拓延伸采动对周边工程及矿岩具有较强的影响,解决井巷开拓低损减震高效爆破开挖技术难题,可以缩短协调开采动压对井巷工程的影响时间。环状炮孔爆破是一种新型高效的低碳爆破方法,但目前针对环状炮孔径向爆破应力场、... 详细信息

近距离共生矿产开拓延伸采动对周边工程及矿岩具有较强的影响,解决井巷开拓低损减震高效爆破开挖技术难题,可以缩短协调开采动压对井巷工程的影响时间。环状炮孔爆破是一种新型高效的低碳爆破方法,但目前针对环状炮孔径向爆破应力场、能量场等方面的定量研究较少。围绕爆破试验对环状炮孔径向爆破能量的增强效应,采用超动态应变测试系统对混凝土试验模型单层药包爆炸应力场进行测试、分析,相较等效单孔,环状炮孔在爆破中远区应力更大、能量更强、时间更久。研究成果定量揭示了环状炮孔单层药包径向爆破能量的增强效应,验证了环状炮孔高效率、低能耗的技术特征及环保优势,为环状炮孔装药爆破参数的优化设计提供了理论基础和技术支撑。

关键词：低碳爆破环状炮孔应力测试爆破能量增强效应

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硅基自旋光电子学太赫兹辐射源特性

物理学报 2024年第16期73卷 190-198页

作者：程宏阳马倩茹徐浩然张慧萍金钻明何为彭滟上海理工大学太赫兹技术创新研究院上海市现代光学系统重点实验室光学仪器与系统教育部工程中心太赫兹光谱与影像技术协同创新中心上海200093 同济大学上海智能科学与技术研究院上海200092 中国科学院物理研究所磁学国家重点实验室北京100190

将光电子器件集成到硅片上是光电子集成器件研发的首要步骤.自旋光电子学太赫兹辐射源,通常是由纳米厚度的铁磁/非磁性金属多层膜结构组成,在飞秒激光辐照下能产生高质量、宽带太赫兹脉冲辐射.本文利用飞秒激光脉冲在生长于硅衬底上的Ta... 详细信息

将光电子器件集成到硅片上是光电子集成器件研发的首要步骤.自旋光电子学太赫兹辐射源,通常是由纳米厚度的铁磁/非磁性金属多层膜结构组成,在飞秒激光辐照下能产生高质量、宽带太赫兹脉冲辐射.本文利用飞秒激光脉冲在生长于硅衬底上的Ta/CoFeB/Ir铁磁/非磁性金属异质结中实现了高效、宽带的太赫兹相干脉冲辐射.首先,Ta/CoFeB/Ir异质结的太赫兹脉冲的极性随外加磁场的反转而反转,太赫兹辐射的物理机制可以归结为超快自旋流-电荷流转换.其次,通过改变抽运激光的激发能量密度,研究了Ta/CoFeB/Ir异质结的太赫兹辐射饱和现象.此外,通过研究Ta/CoFeB/Ir异质结的太赫兹发射特性随Ir层厚度的依赖关系,不仅优化了器件的辐射强度,而且获得了Ir层在太赫兹频率下的自旋扩散长度(~(0.59±0.12)nm).该值小于通过自旋抽运技术获得的GHz频率下的自旋扩散长度(1.34 nm),表明不同频率范围对应于不同的电子输运机理.

关键词：宽带太赫兹辐射铁磁异质结逆自旋霍尔效应自旋扩散长度

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硅基自旋光电子学太赫兹辐射源特性研究

物理学报 2024年

作者：程宏阳马倩茹徐浩然张慧萍金钻明何为彭滟上海理工大学太赫兹技术创新研究院上海市现代光学系统重点实验室光学仪器与系统教育部工程中心太赫兹光谱与影像技术协同创新中心同济大学上海智能科学与技术研究院中国科学院物理研究所磁学国家重点实验室

将光电子器件集成到硅片上是光电子集成器件研发的首要步骤。自旋光电子学太赫兹辐射源，通常是由纳米厚度的铁磁/非磁性金属多层膜结构组成，在飞秒激光辐照下能产生高质量、宽带太赫兹脉冲辐射。本文中，利用飞秒激光脉冲在生长于硅... 详细信息

将光电子器件集成到硅片上是光电子集成器件研发的首要步骤。自旋光电子学太赫兹辐射源，通常是由纳米厚度的铁磁/非磁性金属多层膜结构组成，在飞秒激光辐照下能产生高质量、宽带太赫兹脉冲辐射。本文中，利用飞秒激光脉冲在生长于硅衬底上的Ta/CoFeB/Ir铁磁/非磁性金属异质结中实现了高效、宽带的太赫兹相干脉冲辐射。首先，Ta/CoFeB/Ir异质结的太赫兹脉冲的极性随外加磁场的反转而反转，太赫兹辐射的物理机制可以归结为超快自旋流-电荷流转换。其次，通过改变抽运激光的激发能量密度，研究了Ta/CoFeB/Ir异质结的太赫兹辐射饱和现象。此外，通过研究Ta/CoFeB/Ir异质结的太赫兹发射特性随Ir层厚度的依赖关系，不仅优化了器件的辐射强度，而且获得了Ir层在太赫兹频率下的自旋扩散长度（～0.59 ±0.12 nm）。该值小于通过自旋抽运技术获得的GHz频率下的自旋扩散长度（1.34 nm），表明不同频率范围对应于不同的电子输运机理。

关键词：宽带太赫兹辐射铁磁异质结逆自旋霍尔效应自旋扩散长度

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P型橡胶卡箍的拉压疲劳性能测试和寿命预测

南京航空航天大学学报 2024年第3期56卷 494-503页

作者：沈兴铿徐鹤鸣刘伟张屹尚戴瑛陈新民周洪民同济大学航空航天与力学学院上海200092 中国科学院宁波材料技术与工程研究所特种飞行器系统工程研究中心宁波315336 中国航发商用航空发动机有限责任公司研发中心上海200241 西北工业大学力学与土木建筑学院西安710072

P型橡胶卡箍是航空发动机外部管路系统中连接管路与支架、机匣之间的重要连接件,其主要的失效形式为机体振动和管内高压液体脉动共同作用下的疲劳断裂。卡箍的疲劳性能极大地制约了管路系统的性能,因此对于卡箍的疲劳性能研究具有重要... 详细信息

P型橡胶卡箍是航空发动机外部管路系统中连接管路与支架、机匣之间的重要连接件,其主要的失效形式为机体振动和管内高压液体脉动共同作用下的疲劳断裂。卡箍的疲劳性能极大地制约了管路系统的性能,因此对于卡箍的疲劳性能研究具有重要意义。本文首先设计并进行了卡箍的拉压疲劳试验,得到了不同加载位移下的疲劳寿命。后续的断口分析表明卡箍疲劳破坏呈现出两种不同的形式:一是卡箍的金属箍带发生由外侧向内侧扩展的疲劳断裂,二是卡箍的橡胶垫圈严重的磨损现象。其次,结合卡箍疲劳试验的加载过程,建立了对应的有限元模型,并通过与贴片位置的应变对比验证了构建模型的预测精度。针对卡箍箍带疲劳断裂的失效形式,通过卡箍箍带所采用的不锈钢材料的疲劳试验结果,建立了卡箍的SWT(Smith-Watson-Topper)、FS(Fatemi-Socie)以及WB(Wang-Brown)临界平面疲劳寿命模型。最后,结合有限元分析得到的最大应力应变以及卡箍拉压疲劳试验得到的疲劳寿命结果,验证了提出的寿命模型均处于3倍分散带内,对于卡箍的疲劳寿命具有良好的估计精度。

关键词： P型橡胶卡箍拉压疲劳断口分析临界平面模型疲劳寿命预测