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不同pH值条件下硫酸盐还原菌组成及硫酸盐还原机制分析

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微生物学报 2024年第4期64卷 1081-1094页

作者：庞安冉张晓丹刘淼刘洪艳天津科技大学海洋与环境学院天津300457

【目的】从海洋沉积物中富集获得硫酸盐还原菌群,改变pH值进行培养,分析pH值对硫酸盐还原性质的影响,明确菌群组成和进行硫酸盐还原功能基因预测,探究硫酸盐还原机制。【方法】分析硫酸盐还原菌群在不同pH值条件下的硫酸盐还原率,在此... 详细信息

【目的】从海洋沉积物中富集获得硫酸盐还原菌群,改变pH值进行培养,分析pH值对硫酸盐还原性质的影响,明确菌群组成和进行硫酸盐还原功能基因预测,探究硫酸盐还原机制。【方法】分析硫酸盐还原菌群在不同pH值条件下的硫酸盐还原率,在此基础上,利用高通量测序技术和PICRUSt软件分析硫酸盐还原菌群优势菌组成及硫酸盐还原相关基因相对丰度。【结果】硫酸盐还原菌群在不同pH值培养条件下的生长和硫酸盐还原率出现显著变化(P应用方面的种质资源。

关键词：硫酸盐还原菌 pH值硫酸盐还原率菌群组成同化性硫酸盐还原

面向汽车安全的中国体征50^(th)百分位男性乘员生物力学模型开发及验证

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汽车工程 2024年第10期46卷 1904-1919页

作者：李海岩慕鹏飞王彦鑫冉令华崔世海贺丽娟吕文乐阮世捷天津科技大学现代汽车安全技术国际联合研究中心天津300222 中国标准化研究院北京100191

汽车安全领域的智能化和数字化发展都急需能代表真实人体特征的生物力学计算模型。本文以最新中国成年人人体尺寸标准为依据,开发具有自主知识产权的50^(th)百分位中国男性体征汽车乘员生物力学模型(TUST IBMs M50-O)。通过重构3组正面... 详细信息

汽车安全领域的智能化和数字化发展都急需能代表真实人体特征的生物力学计算模型。本文以最新中国成年人人体尺寸标准为依据,开发具有自主知识产权的50^(th)百分位中国男性体征汽车乘员生物力学模型(TUST IBMs M50-O)。通过重构3组正面钝性冲击、5组侧面钝性冲击和3组整人滑车尸体及志愿者试验,模拟C-NCAP可变形移动壁障侧面碰撞试验,多角度、全方位验证所开发模型的有效性及应用价值。结果表明:11组重构试验数据均在相应的尸体及志愿者试验通道内,平均差异在10%左右,验证了模型的有效性。TUST IBMs M50-O与WorldSID 50^(th)假人模型在侧面碰撞中的运动趋势相同,但TUST IBMs M50-O模型上肢对胸部的挤压,使得胸椎T4和T12质心合成加速度峰值达到43.5g和47.3g,高于WorldSID 50th模型峰值38.5g和41.2g。同时,TUST IBMs M50-O模型也从应力应变角度评估人体组织层面的损伤风险。综上,TUST IBMs M50-O模型展现了类似真实人体的高生物逼真度,可用于组织层面的损伤机理研究,也可为智能汽车安全防护装置及智能高端装备领域产品研发、汽车虚拟测评提供可靠的计算工具和技术支撑。

关键词：中国体征人体模型 50^(th)百分位男性汽车乘员损伤仿生模型侧面碰撞

弱酸性蓝AS 染料排放的废盐制碳基吸附剂及利用

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化工学报 2024年第3期75卷 890-899页

作者：张天永张晶怡姜爽李彬吕东军陈都民陈雪天津大学化工学院天津市应用催化科学与工程重点实验室天津300354 天津市功能精细化学品技术工程中心天津300354 德州学院化学化工学院山东德州253023 宇虹颜料股份有限公司山东德州253000

将染料弱酸性蓝AS(AS)生产排放的含盐废水喷雾干燥后制成废盐,再将其有机污染物煅烧制备成类活性炭吸附剂(LAC),用于AS染料生产过程中产生的洗涤废水的吸附脱色净化,同时回收粗盐NaCl可循环用于AS工业生产的盐析过程。对LAC进行吸附过... 详细信息

将染料弱酸性蓝AS(AS)生产排放的含盐废水喷雾干燥后制成废盐,再将其有机污染物煅烧制备成类活性炭吸附剂(LAC),用于AS染料生产过程中产生的洗涤废水的吸附脱色净化,同时回收粗盐NaCl可循环用于AS工业生产的盐析过程。对LAC进行吸附过程动力学、热力学研究,并研究AS染料废水溶液初始浓度、温度及pH对吸附性能的影响。在40 mg/L的AS染料废水中,温度为318 K的条件下,平衡吸附量为29.22 mg/g。在酸性及温度较高时吸附能力较强。Langmuir等温线方程能更好拟合吸附实验结果。另外,采用一锅混合法,添加四水合乙酸镁对LAC进行改性,改性后的吸附剂LACMg0.75比表面积较LAC提升了近5倍,饱和吸附量能够达到550.02 mg/g,较LAC提升了接近20倍。

关键词：弱酸性蓝AS 废水处理吸附剂回收活性炭以废治废

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高性能镁合金增材制造技术研究进展

机械工程学报 2024年第7期60卷 385-400页

作者：郑洋赵梓昊刘伟余政哲牛伟雷贻文孙荣禄天津工业大学航空航天学院天津300387 天津市现代化机电装备技术重点实验室天津300387 中国民航科技产业化基地天津300308 天津工业大学机械工程学院天津300387 中国航发北京航空材料研究院3D打印研究与工程技术中心北京100095

镁合金在航空航天、轨道交通、新能源、生物医用等领域具有广阔应用前景,增材制造技术(Additivemanufacturing)的发展为成形复杂结构的高性能镁合金构件提供了可能。然而,镁合金熔沸点低、蒸气压高、氧化性强的特点易使增材制造构件内... 详细信息

镁合金在航空航天、轨道交通、新能源、生物医用等领域具有广阔应用前景,增材制造技术(Additivemanufacturing)的发展为成形复杂结构的高性能镁合金构件提供了可能。然而,镁合金熔沸点低、蒸气压高、氧化性强的特点易使增材制造构件内部形成孔隙、裂纹、夹杂物等缺陷,导致增材制造镁合金的应用水平远远落后于高温合金、铝合金、钛合金等材料,开发适用于镁合金的增材制造技术并通过材料改性与工艺优化减少冶金缺陷是突破增材制造镁合金应用瓶颈的关键。镁合金增材制造技术主要有激光选区熔化(Selective laser melting,SLM)、电弧增材制造(Wire arc additive manufacturing,WAAM)以及搅拌摩擦增材制造(Friction stir additive manufacturing,FSAM)和搅拌摩擦沉积增材(Additive friction stir deposition,AFSD)。通过归纳梳理镁合金增材制造技术的研究现状与技术进展,总结了镁合金在不同增材制造技术成形过程中的数值模拟研究结果,对比分析了不同增材制造技术关键工艺参数对镁合金构件组织结构和力学性能的影响,并对镁合金增材制造技术未来的研究重点进行了展望。

关键词：增材制造镁合金数值模拟微观组织力学性能

冀北山区某有色多金属尾矿库周边农用地重金属污染特征与生态健康风险评价

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地学前缘 2024年第2期31卷 77-92页

作者：郭学辉黄仁亮万建华天津大学环境科学与工程学院天津300072 华北地质勘查局五一四地质大队河北承德067000 天津大学海洋科学与技术学院天津300072

为了解冀北山区有色金属尾矿库对周边农用地的重金属污染特征和生态健康风险,通过资料搜集和调研,最终确定一处具有代表性的金铅锌尾矿库及周边农用地作为研究区。针对研究区农用地进行了样品采集与测试分析工作,并总结了农用地重金属... 详细信息

为了解冀北山区有色金属尾矿库对周边农用地的重金属污染特征和生态健康风险,通过资料搜集和调研,最终确定一处具有代表性的金铅锌尾矿库及周边农用地作为研究区。针对研究区农用地进行了样品采集与测试分析工作,并总结了农用地重金属污染特征,同时通过重金属累积分析、潜在生态风险和人体健康风险3种评价方法,开展了农用地土壤重金属污染评价工作。主要研究结果如下:农用地表层土壤不同程度地受到Zn、Cu、Cd、Pb和As的污染较为严重,其中Cd、Pb、Zn和Cu表现为重度累积;农用地土壤重金属潜在生态危害处于极强的水平,应引起高度重视,重点关注重金属Cd、Pb和Hg;人体健康暴露风险方面,农用地土壤重金属非致癌与致癌暴露途径均应重点关注手口摄入,单元素非致癌与致癌日平均暴露量方面,均应重点关注Zn、Pb、Cu和Cr;人体健康儿童手口途径非致癌风险不可接受,单元素Pb和As手口途径非致癌风险指数分别为11.23和1.75,故应特别关注Pb和As手口途径对儿童的非致癌风险,成人手口途径非致癌风险也不可接受,重点关注单元素Pb手口途径对成人的非致癌风险;人体健康致癌风险方面,单元素Cd手口途径儿童与成人致癌风险不可接受,儿童单元素Cd手口途径致癌风险指数为3.38×10-4,成人Cd重金属手口途径致癌风险指数为1.63×10-4,故应特别重点关注研究区Cd手口途径对儿童与成人的致癌风险。总之,需要加强冀北山区有色重金属尾矿库周边农用地土壤的风险预警及相应管控工作,消除潜在的健康风险。

关键词：尾矿库重金属污染特征生态风险风险评价

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径向不对中微织构气体箔片轴承静态特性分析

润滑与密封 2024年第3期49卷 15-23页

作者：何振鹏邹雨辰王智赵福星于昊黎柏春刘泉辛佳中国民航大学航空工程学院天津300300 重庆航天职业技术学院重庆400021 鄂尔多斯应用技术学院大飞机学院内蒙古鄂尔多斯017000

为进一步探究表面形貌对气体箔片轴承的影响,采用数值分析方法分析不对中情况下表面粗糙度和表面微织构对径向气体箔片轴承静特性的影响。利用超松弛迭代(SOR)和有限差分法对气体箔片轴承的Reynolds控制方程进行求解,通过模拟仿真分析... 详细信息

为进一步探究表面形貌对气体箔片轴承的影响,采用数值分析方法分析不对中情况下表面粗糙度和表面微织构对径向气体箔片轴承静特性的影响。利用超松弛迭代(SOR)和有限差分法对气体箔片轴承的Reynolds控制方程进行求解,通过模拟仿真分析不同微织构形状、深度、数量、占比以及表面粗糙度下轴承的静特性。研究结果表明:不同形状微织构对气体箔片轴承性能影响不同,椭圆形微织构提高轴承静特性的效果较好;微织构深度、数量和占比存在一组相对最优值,可在提升轴承承载力的同时降低摩擦力矩;与无微织构轴承相比,具有特定参数微织构的径向气体箔片轴承承载力提高了36.32%,摩擦力矩降低了1.66%。

关键词：径向气体箔片轴承表面微织构表面粗糙度静态特性

蒸汽爆破对不同品种米糠可溶性膳食纤维结构及特性的影响

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食品工业科技 2024年第10期45卷 110-117页

作者：李素芬田心怡天津商业大学机械工程学院天津300134 天津商业大学生物技术与食品科学学院天津300134

以稻花香、长粒香、赣晚籼40号3种稻谷米糠为原料,探究蒸汽爆破对不同品种稻谷米糠可溶性膳食纤维的影响。应用傅里叶变换红外光谱、X射线衍射和扫描电镜探究蒸汽爆破对米糠SDF结构的影响;以持水力、持油力、吸附胆固醇能力、吸附葡萄... 详细信息

以稻花香、长粒香、赣晚籼40号3种稻谷米糠为原料,探究蒸汽爆破对不同品种稻谷米糠可溶性膳食纤维的影响。应用傅里叶变换红外光谱、X射线衍射和扫描电镜探究蒸汽爆破对米糠SDF结构的影响;以持水力、持油力、吸附胆固醇能力、吸附葡萄糖能力、α-淀粉酶活性抑制能力及抗氧化能力为评价指标,研究蒸汽爆破对米糠SDF功能特性的影响。结果表明,蒸汽爆破使米糠SDF红外光谱中部分吸收峰的吸收强度增加、结晶度降低、结构疏松多孔;稻花香、长粒香、赣晚籼40号稻谷米糠经汽爆后其SDF的含量较其对照分别增加了87.22%、94.72%、70.31%;3种蒸汽爆破米糠SDF的持水性、持油性、在人体胃液环境下吸附胆固醇能力、吸附葡萄糖能力以及对ABTS^(+)·、·OH清除率和总抗氧化能力较其对照均显著增加(P<0.05);蒸汽爆破长粒香和赣晚籼40号米糠SDF对α-淀粉酶活性的抑制能力较其对照分别增加了7.60%和21.72%。蒸汽爆破稻花香米糠SDF的持水力、吸附胆固醇的能力较强(pH2)以及对DPPH·的清除率最高,分别达到1.06 g/g、43.93μmol/g和14.25%,而蒸汽爆破长粒香米糠SDF的持油力、对α-淀粉酶活性抑制能力和总抗氧化能力最高,分别达到4.02 g/g、86.53%和3.82μmol/g;蒸汽爆破赣晚籼40号米糠SDF吸附葡萄糖的能力和对ABTS^(+)·、·OH清除率较强,分别达到625.16 mg/g、98.26%和27.85%。综上,蒸汽爆破使3种米糠SDF的含量增加,功能特性较其对照得到改善,但3个蒸汽爆破品种米糠SDF的功能特性存在明显差异。

关键词：蒸汽爆破米糠可溶性膳食纤维结构吸附性抗氧化活性

计及磁链和电流的PMSM DTC系统中功率器件键合线老化监测方法

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电源学报 2024年第4期22卷 292-300页

作者：赵相睿董超姚婉荣杜明星天津理工大学天津市复杂系统控制理论及应用重点实验室天津300384 天津中科华盈科技有限公司天津300300

在闭环控制系统中,基于电参数的功率器件老化监测方法是电力电子可靠性领域的难点之一。以永磁同步电机直接转矩控制系统为例,研究基于磁链相图和电流的功率逆变器中功率器件老化状态的在线监测方法。首先,分析功率器件老化的特征,得到... 详细信息

在闭环控制系统中,基于电参数的功率器件老化监测方法是电力电子可靠性领域的难点之一。以永磁同步电机直接转矩控制系统为例,研究基于磁链相图和电流的功率逆变器中功率器件老化状态的在线监测方法。首先,分析功率器件老化的特征,得到键合线老化引起通态电阻增加的结论;其次,研究得到功率器件键合线老化与磁链相图、直轴电流和三相电流峰值变化的关系,进而提出功率器件键合线老化的监测方法;最后,通过多组仿真实验验证了基于磁链相图和电流的在线监测方法均可实现功率逆变器中功率器件键合线老化状态的在线监测。其中,基于磁链相图的在线监测方法需要系统磁链出现一些波动时才易观测,此时功率器件处于失效状态,该方法并不可取;而基于三相电流的监测方法能够更为精确地监测功率器件老化状况,效果更为优越。

关键词：永磁同步电机直接转矩控制功率器件键合线老化监测磁链相图

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基于改进半径约束圆拟合方法的钢轨磨耗检测

铁道工程学报 2024年第3期41卷 38-44页

作者：罗卿莉陈志远张书缤石德斌谭兆甘俊天津大学精密测试技术及仪器全国重点实验室天津300072 中国铁路设计集团有限公司天津300308

研究目的:钢轨磨耗检测是保证轨道质量,确保轨道系统安全运行的重要手段。传统钢轨检测方法依赖于人工使用特定的测量仪器来测量钢轨的轮廓,进而得到钢轨磨耗,耗费大量人力物力。基于结构光的非接触式测量方法可以快速、高效地对钢轨轮... 详细信息

研究目的:钢轨磨耗检测是保证轨道质量,确保轨道系统安全运行的重要手段。传统钢轨检测方法依赖于人工使用特定的测量仪器来测量钢轨的轮廓,进而得到钢轨磨耗,耗费大量人力物力。基于结构光的非接触式测量方法可以快速、高效地对钢轨轮廓进行实时测量、磨耗计算,其检测效率高,安全性强,具有十分广阔的应用前景。研究结论:(1)利用离群点去除算法可有效地去除线结构光下采样得到的钢轨轮廓噪声;(2)利用插值算法结合60 kg钢轨自身结构比例特点可对钢轨轮廓进行精确分割;(3)采用基于半径约束的圆拟合算法提取测量件圆心坐标效果良好;(4)磨耗检测试验结果表明,采用本文的钢轨磨耗检测方法后,钢轨总磨耗均方根误差为0.08 mm,可满足钢轨磨耗检测的要求;(5)本研究成果可为轨道交通的运营维护提供一定参考。

关键词：钢轨磨耗检测线结构光轮廓匹配半径约束