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荧光探针置换型核酸适配体传感器检测生物小分子

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分析化学 2024年第5期52卷 674-684页

作者：杨成崔胜楠王越王国峰李程铭谷双超薛长颖大连理工大学化学学院大连理工大学生物工程学院

利用硫磺素T(ThT)作为置换型荧光探针，分别构建了3种核酸适配体生物传感器，用于赭曲霉毒素A(OTA)、黄曲霉毒素B1(AFB1)和腺苷(Adenosine)3种生物小分子的快速检测。当靶标分子不存在时，ThT与核酸适配体结合形成复合物，具有较强的荧... 详细信息

利用硫磺素T(ThT)作为置换型荧光探针，分别构建了3种核酸适配体生物传感器，用于赭曲霉毒素A(OTA)、黄曲霉毒素B1(AFB1)和腺苷(Adenosine)3种生物小分子的快速检测。当靶标分子不存在时，ThT与核酸适配体结合形成复合物，具有较强的荧光响应；加入靶标分子后，ThT的荧光强度减弱，通过监测荧光信号的变化实现对靶标分子的定量检测。详细探究了检测机理，圆二色光谱分析结果表明，加入ThT和靶标分子后，核酸适配体的构象没有明显变化，只是此构象比例增加，因此系统的荧光强度的降低并非由于靶标诱导核酸适配体结构变化，而是因为分子置换作用所致；通过等摩尔连续变化法测定ThT与OTA、AFB1、腺苷的核酸适配体的化学计量比分别为1∶1、1∶1和2∶1，并且解离常数均大于靶标分子与核酸适配体的解离常数。因此，本方法的检测原理是靶标分子置换与核酸适配体结合的荧光探针(ThT)，通过测定被靶标分子置换出的ThT荧光强度的变化实现对靶标分子的定量检测。在最优实验条件下，3种小分子的检出限分别为0.8 nmol/L (OTA)、1.3 nmol/L (AFB1)和0.1μmol/L (腺苷)。本方法无需标记、操作简单、检测成本低，具有良好的选择性和较低的检出限。进一步开发了基于本方法的检测试剂盒，可用于实际样品中3种生物小分子的检测。

关键词：核酸适配体传感器置换型荧光探针硫磺素T 赭曲霉毒素A 黄曲霉毒素B1 腺苷

来源：博看期刊

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高温氦离子辐照对钨表面形貌的影响

材料研究学报 2024年第6期38卷 437-445页

作者：崔运秋牛春杰吕建骅倪维元刘东平鲁娜大连理工大学电气工程学院大连116024

用He离子在高于2000 K的温度辐照高纯钨样品,研究了辐照参数对W表面形貌的影响。结果表明,在2300 K辐照后W样品的表面出现明显的氦泡生长引起的表面肿胀。随着氦离子剂量的提高氦泡破裂并产生表面孔洞,表面肿胀逐渐发展成交联的类似珊... 详细信息

用He离子在高于2000 K的温度辐照高纯钨样品,研究了辐照参数对W表面形貌的影响。结果表明,在2300 K辐照后W样品的表面出现明显的氦泡生长引起的表面肿胀。随着氦离子剂量的提高氦泡破裂并产生表面孔洞,表面肿胀逐渐发展成交联的类似珊瑚状的钨丝状结构;随着离子能量的增大氦离子注入W样品的深度增大,促进了表面钨丝状结构的生长。辐照温度从2100 K提高到2400 K,表面自间隙钨原子的扩散增强,抑制了表面肿胀和钨丝状结构的生长,甚至使钨丝状结构退化。氦离子剂量和离子能量的增加都促进高温氦离子辐照后W材料表面钨丝状结构的产生和演变,而提高温度的影响则与其相反。

关键词：金属材料钨高温氦离子辐照表面形貌

运载工具喷水推进跌落射流气-液两相流动特性和空气夹带机理研究

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中国造船 2024年第2期65卷 179-188页

作者：刘辉崔晓慧林翔宁德志周波大连理工大学船舶工程学院大连116024 大连理工大学建设工程学院大连116024 大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室大连116024

采用数值模拟与试验相结合的方法,考虑喷口几何形状、射流速度和跌落高度等因素,研究跌落射流气-液两相流动特性和空气夹带机理,分析跌落射流初始砰击过程和空腔的非稳态演化,讨论流场压力和速度的分布规律。研究结果表明:自由液面、跌... 详细信息

采用数值模拟与试验相结合的方法,考虑喷口几何形状、射流速度和跌落高度等因素,研究跌落射流气-液两相流动特性和空气夹带机理,分析跌落射流初始砰击过程和空腔的非稳态演化,讨论流场压力和速度的分布规律。研究结果表明:自由液面、跌落液柱、空腔、气泡和液滴等相间界面时空变化复杂;根据自由液面下方的气泡数目、分布和形成间隔,可确定无夹带、开始夹带、间歇夹带和连续夹带4种空气夹带模式;各影响因素的耦合会改变气泡羽流的穿透特征。根据射流跌落高度和射流速度建立了空气夹带图谱。研究成果可为提高运载工具的喷水推进效率和进行结构优化设计提供技术支撑。

关键词：喷水推进跌落射流气-液相间界面多相流动特性空气夹带机理

一种基于新非比例因子的多轴低周疲劳寿命预测模型研究

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中国造船 2024年第1期65卷 40-51页

作者：陈景杰董拉加黄一刘刚大连理工大学船舶工程学院大连116024

非比例附加强化效应对多轴低周疲劳寿命有着显著影响,其中加载路径引起的非比例度和材料自身的非比例特性是描述非比例附加强化效应的关键因素。论文结合相位角和应变比引起的非比例度提出了简单直观的新路径非比例度;引入了材料静态强... 详细信息

非比例附加强化效应对多轴低周疲劳寿命有着显著影响,其中加载路径引起的非比例度和材料自身的非比例特性是描述非比例附加强化效应的关键因素。论文结合相位角和应变比引起的非比例度提出了简单直观的新路径非比例度;引入了材料静态强化系数代替诸多临界平面模型中的非比例附加强化系数,避免了复杂的试验过程和数据拟合引入的误差,反映了无明显附加强化效应材料自身的非比例特性;综合路径和材料因素的影响提出了新的非比例因子,结合临界平面法建立多轴低周疲劳寿命预测模型,预测了13种材料的多轴低周疲劳寿命。通过与试验数据比较表明,基于新非比例因子建立的多轴低周疲劳寿命预测模型具有较高的预测精度和材料适用性。

关键词：多轴低周疲劳临界平面法非比例附加强化效应路径非比例度静态强化系数寿命预测

社交媒体影响下城市休闲空间分布新特征:基于小红书打卡地与POI的对比分析

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地球信息科学学报 2024年第2期26卷 332-351页

作者：顾晋源杨东峰大连理工大学建筑与艺术学院大连116024

移动信息通信技术与社交媒体对日常生活的嵌入日益加深,影响了居民休闲活动区位选择,但就其影响的空间规律性特征认识相对欠缺。研究基于对比的视角,选取大连市小红书休闲打卡点位数据与同类别休闲POI数据,从集中度与集群度2个维度、在... 详细信息

移动信息通信技术与社交媒体对日常生活的嵌入日益加深,影响了居民休闲活动区位选择,但就其影响的空间规律性特征认识相对欠缺。研究基于对比的视角,选取大连市小红书休闲打卡点位数据与同类别休闲POI数据,从集中度与集群度2个维度、在主城区与行政街道两个尺度上,采用核密度估计、热点分析、DBSCAN等空间分析方法测度对比两类休闲空间的分布特征,并据此提出初步的机制解析。研究发现:(1)休闲打卡地大多分布于城市核心区内,但分布范围更小、核心数量更少;(2)在宏观尺度上,休闲打卡地呈现出更低的集中度(差值约3%)与集群度(平均差值约18%),分布具有明显的“均质化散布”特征,在街道尺度上分布趋势相同,但在不同街道2类指标的差值大小存在显著不同;(3)休闲打卡地的热点集聚区范围更小,就其分布位置而言,在宏观与街道尺度上分别有85%与77%的休闲打卡地热点集聚区位于全量休闲空间热点集聚区内,少量休闲打卡地特有的热点集聚区主要分布于历史街区以及滨海岸线等城市特色风貌区;(4)根据街道内指标高低,休闲打卡地的分布模式可以总结为“原中心集群型”、“原中心散布型”、“新中心散布型”以及“无中心散布型”4类,不同分布模式所在街道的功能、区位等特征存在差异。研究基于行动者网络理论解析了社交媒体影响下休闲打卡行为的行动过程,并在此基础上从场所空间与流空间的差异出发,结合时间地理学的基本理论,认为社交媒体在原有时空制约的基础上构建了一种以强目的性空间探索为特征的休闲活动新“地方秩序”,它体现了基于虚拟联系的流空间对基于实体在场的场所空间的影响:强化节点吸引力的作用,降低中微观尺度上的可达性约束,增加区位灵活性。

关键词：休闲空间休闲打卡地社交媒体分布特征集中度集群度小红书 POI

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基于孔变形的复合材料连接件疲劳性能分析

复合材料学报 2024年第3期41卷 1516-1527页

作者：刘学术王学尧大连理工大学运载工程与力学学部大连116033

在复合材料的实际应用中,以装配组件或紧固件失效作为复合材料螺栓连接失效的判定准具有极大的风险性。在分析复合材料疲劳损伤发展特点的基础上,本文提出了一种基于连接孔变形的螺接结构疲劳寿命预测方法,并以碳纤维复合材料双钉单剪... 详细信息

在复合材料的实际应用中,以装配组件或紧固件失效作为复合材料螺栓连接失效的判定准具有极大的风险性。在分析复合材料疲劳损伤发展特点的基础上,本文提出了一种基于连接孔变形的螺接结构疲劳寿命预测方法,并以碳纤维复合材料双钉单剪及单钉双剪连接拉-拉疲劳性能实验数据对模型进行了验证。结果表明:连接孔的变形量能很好地反映连接结构疲劳损伤的发展过程,本文所提的疲劳寿命预测模型的最大误差不超过-3.62%,装配间隙的存在可导致连接件疲劳寿命下降高达64.8%。

关键词：复合材料螺栓连接疲劳寿命孔变形装配间隙

碎冰环境下通气航行体出水流场演化及载荷特性研究

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中国造船 2024年第2期65卷 155-166页

作者：张松林威孙铁志段金雄大连理工大学船舶工程学院大连116081

为探究碎冰对水下航行体出水过程的影响,基于计算流体动力学方法,结合重叠网格技术和接触耦合算法,建立了水下航行体与冰-水混合物相互作用的数值模型。考虑航行体与海冰的碰撞作用,对航行体穿越冰-水混合物的出水过程开展数值模拟,并... 详细信息

为探究碎冰对水下航行体出水过程的影响,基于计算流体动力学方法,结合重叠网格技术和接触耦合算法,建立了水下航行体与冰-水混合物相互作用的数值模型。考虑航行体与海冰的碰撞作用,对航行体穿越冰-水混合物的出水过程开展数值模拟,并与已有的试验数据进行对比,验证了该方法的合理性。基于建立的数值计算方法,开展了有碎冰和无碎冰工况下航行体出水过程中的运动特性和流场演化研究。研究表明,碎冰的存在使流场演化更加剧烈,改变了通气空泡的演化过程和溃灭形式,航行体的运动特性和表面载荷演化与碎冰的关联较为密切。

关键词：航行体出水碎冰环境流场演化载荷特性

新型双过渡金属MXene热电输运性能第一性原理计算

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物理学报 2024年第14期73卷 167-176页

作者：黄盛星陈健王文菲王旭东姚曼大连理工大学材料科学与工程学院大连116086

二维双过渡金属MXene相较于单一过渡金属MXene,有着更高的可调控性,在热电器件方面有着潜在的应用.本文通过第一性原理的计算方法结合玻尔兹曼输运理论,研究了新型二维双过渡金属MXene单层TiZrCO_(2)和VYCO_(2)的稳定性和热电性能.结果... 详细信息

二维双过渡金属MXene相较于单一过渡金属MXene,有着更高的可调控性,在热电器件方面有着潜在的应用.本文通过第一性原理的计算方法结合玻尔兹曼输运理论,研究了新型二维双过渡金属MXene单层TiZrCO_(2)和VYCO_(2)的稳定性和热电性能.结果表明,两者的热电输运性能优良.计算预测的结果:在最优载流子浓度下,300 K时,p型TiZrCO_(2)功率因子为11.40 mW/(m·K^(2)),远高于n型,p型VYCO_(2)功率因子(2.80 mW/(m·K^(2)))和n型(2.20 mW/(m·K^(2)))大小类似.300 K下,TiZrCO_(2)和VYCO_(2)的晶格热导率较低,分别为5.08 W/(m·K)和3.22 W/(m·K),并且随着温度升高进一步降低,900 K时为2.14 W/(m·K)和1.09 W/(m·K).TiZrCO_(2)和VYCO_(2)的热电优值随温度升高而增大,温度为900 K时,p型TiZrCO_(2)和VYCO_(2)的热电优值分别达到1.83和0.93,优于两者n型的0.23和0.84.双过渡金属MXene TiZrCO_(2)和VYCO_(2)相比单一过渡金属MXene(如Sc_(2)C(OH)_(2),ZT=0.5)具有更好的热电性能,有潜力作为综合性能优良的新型热电材料.本文采用的一套计算方法亦可为新型双过渡金属元素MXene热电性能探索提供一定借鉴.

关键词：双过渡金属MXene 第一性原理热电性能晶格热导率

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面向飞机机翼数字孪生的在线加速度积分方法

机械工程学报 2024年第2期60卷 342-355页

作者：杨亮亮来孝楠何西旺李鹏郭正刚宋学官大连理工大学机械工程学院大连116024

传感器在线数据的准确快速处理是确保数字孪生可靠性和时效性的主要手段之一,特别对于描述运动状态的数字孪生,其重要性不言而喻。本研究面向飞机机翼数字孪生体构建的准确性和时效性,提出基于在线加速度积分的位移快速获取方法。首先,... 详细信息

传感器在线数据的准确快速处理是确保数字孪生可靠性和时效性的主要手段之一,特别对于描述运动状态的数字孪生,其重要性不言而喻。本研究面向飞机机翼数字孪生体构建的准确性和时效性,提出基于在线加速度积分的位移快速获取方法。首先,利用Netwon-Cotes插值对加速度信号进行动态积分,得到对应的速度,并采用指数加权移动平均(Exponentially weighted moving average,EWMA)对积分的速度进行“点到点”的实时去噪,确保计算的准确性和时效性。其次,对去噪后的速度进行快速积分获取对应的位移。同时,为了进一步减少位移中噪声的影响,构建动态滑动窗,采用高通滤波(High-pass filter,HPF)对积分后的位移进行快速去噪,实时获取最终位移。然后,通过构建不同含噪量和不同类型的加速度测试函数验证提出方法对噪声和积分信号复杂度的鲁棒性。最后,采用提出的方法构建飞机机翼数字孪生,通过对物理空间实测加速度进行实时积分与动态去噪获取对应的位移,并利用该位移在线驱动机翼数字孪生体动作,实现孪生机翼对实体机翼运动姿态的同步镜像。同时,本研究为在线信号的快速处理提供借鉴和参考。

关键词：在线积分数字孪生加速度位移飞机机翼