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多功能生物材料蛛丝蛋白的一级结构特征和生物合成进展

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生物工程学报 2024年第3期40卷 687-704页

作者：林宝杨熊永吉陈惠宇韦晟楠任芃芃成骋何冰芳南京工业大学生物与制药工程学院江苏南京211800 南京工业大学药学院江苏南京211800

蜘蛛丝是已知复合性能最强的天然纤维,兼具极高的抗拉伸强度与韧性,有着“生物钢”之美誉,且具有优良的生物相容性和形状记忆性能,在生物医药、组织工程等多个领域有着巨大的应用潜力。蜘蛛丝由一类富有结构多样性的高分子蛛丝蛋白所组... 详细信息

蜘蛛丝是已知复合性能最强的天然纤维,兼具极高的抗拉伸强度与韧性,有着“生物钢”之美誉,且具有优良的生物相容性和形状记忆性能,在生物医药、组织工程等多个领域有着巨大的应用潜力。蜘蛛丝由一类富有结构多样性的高分子蛛丝蛋白所组成,天然蛛丝蛋白基因GC含量高、重复核心区氨基酸序列高度重复、特定氨基酸含量高以及分子量大等特点给其异源表达带来了较大的困难。本文重点阐述了蛛丝蛋白重复单元中重复核心区特征基序与其结构、纺丝性能和异源表达之间的相关性。对重组蛛丝蛋白的序列进行优化设计,结合异源表达策略,极大地促进了多功能蛛丝蛋白生物合成的发展。本综述可为重组蛛丝蛋白的理性设计与高效合成提供思路。

关键词：重组蛛丝蛋白序列设计表达策略结构特征分类

V_(2)O_(5)/SnO_(2)纳米纤维异质结的构筑及其光电性能

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光学学报 2024年第2期44卷 93-103页

作者：金艳欣吴邱奇汤朝阳曹文君郭旭达侯纪伟南京工业大学数理科学学院江苏南京211816

本文使用同轴静电纺丝技术,以合适的钒源和锡源为前驱体,在不同的热处理条件下,制备V_(2)O_(5)/Sn O_(2)纳米纤维异质结构,并构筑高灵敏的光电探测器件。在偏置电压为2.0 V、波长为405 nm的激光辐照下,V_(2)O_(5)/Sn O_(2)纳米纤维异质... 详细信息

本文使用同轴静电纺丝技术,以合适的钒源和锡源为前驱体,在不同的热处理条件下,制备V_(2)O_(5)/Sn O_(2)纳米纤维异质结构,并构筑高灵敏的光电探测器件。在偏置电压为2.0 V、波长为405 nm的激光辐照下,V_(2)O_(5)/Sn O_(2)纳米纤维异质结构显示出1.28μA的光电流,相比纯V_(2)O_(5)纳米纤维光电探测器(0.43μA),光电流提高了近三倍。在偏置电压为3.0 V的周期性激光的调制下,V_(2)O_(5)/Sn O_(2)纳米纤维异质结光电探测器表现出快速的光响应,响应和衰减时间均为0.566 s,响应度为3.97 A/W,比探测率为2.2×10^(7)Jones,表现出良好的光电探测性能。这些实验结果为V_(2)O_(5)/Sn O_(2)纳米纤维异质结构在光电子器件中的应用提供了新的思路。

关键词： V_(2)O_(5) V_(2)O_(5)/SnO_(2)纳米纤维异质结静电纺丝光电探测器

可液化土体中浅埋管廊上浮机制和抗浮措施研究

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岩石力学与工程学报 2024年第2期43卷 510-520页

作者：张鑫磊纪展鹏黄凯王志华高洪梅胡正阳南京工业大学城市地下空间研究中心江苏南京211816 南京工业大学岩土工程研究所江苏南京211816

为解决可液化土体中浅埋地下管廊类结构的抗浮稳定性问题。提出一种用于控制地下管廊位移的支撑抗浮装置,并通过多组振动台模型试验,验证LS型支撑抗浮装置在地基土液化条件下的工作性能,探明钢板桩间距和斜拉板倾角对支撑抗浮装置工作... 详细信息

为解决可液化土体中浅埋地下管廊类结构的抗浮稳定性问题。提出一种用于控制地下管廊位移的支撑抗浮装置,并通过多组振动台模型试验,验证LS型支撑抗浮装置在地基土液化条件下的工作性能,探明钢板桩间距和斜拉板倾角对支撑抗浮装置工作性能的影响规律,揭示支撑抗浮装置在地基土体液化条件下的抗浮机制。研究结果表明:地基土液化过程中廊底动土压力逐渐增大、廊顶动土压力迅速减小是廊体失稳上浮的原因。LS型地下管廊支撑抗浮装置可有效控制地基土液化导致的管廊上浮问题,并降低廊体应变响应;采用L=150 mm的拉森钢板桩间距及斜拉板倾角为α=45°的支撑抗浮构件时管廊结构受力及变形较小。结论可为地下管廊抗浮稳定性问题提供一定的参考依据。

关键词：地下工程地下管廊可液化地基抗浮稳定性振动台模型试验动土压力

碳纤维增强胶合木钢填板螺栓连接节点横纹受力性能研究

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建筑结构学报 2024年第6期45卷 235-245页

作者：张晓聪徐德良季栋梁陆伟东南京工业大学土木工程学院江苏南京211816

胶合木钢填板螺栓连接节点横纹受力会出现脆性破坏的现象。为研究碳纤维(CFRP)增强对胶合木钢填板螺栓连接节点的横纹受力破坏模式、承载能力和变形能力的影响,考虑CFRP铺设位置和层数,开展销槽承压强度试验,再以螺栓边距、中距、数目... 详细信息

胶合木钢填板螺栓连接节点横纹受力会出现脆性破坏的现象。为研究碳纤维(CFRP)增强对胶合木钢填板螺栓连接节点的横纹受力破坏模式、承载能力和变形能力的影响,考虑CFRP铺设位置和层数,开展销槽承压强度试验,再以螺栓边距、中距、数目、排列方式和CFRP增强方式为参数,开展节点的横纹受拉试验和有限元分析。结果表明:双面或四面粘贴2层或4层CFRP布,销槽承压强度最大可提高171%,离散系数最大可降低84%;CFRP增强节点的破坏模式由脆性破坏转变为延性破坏,极限载荷最大可提高181%,位移延性系数最大可提高625%;增强后螺栓横纹边距和中距可适当减小。基于试验结果及相关规范,给出CFRP增强横纹销槽承压强度和CFRP增强胶合木钢填板螺栓连接节点的横纹受拉承载力表达式,可为工程设计提供参考。

关键词：胶合木钢填板螺栓连接纤维增强破坏模式横纹受拉承载力

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3D打印碳纤维混凝土断裂力学性能试验研究

建筑结构学报 2024年第5期45卷 243-252页

作者：岳健广王健吴瑶张怀奎叶子晗张榕南京工业大学土木工程学院江苏南京211816

为研究打印碳纤维混凝土的断裂力学性能,开展劈裂和三点弯试验,分析了打印方式和纤维含量对其力学性能、断裂破坏机理和微观开裂特性的影响规律,从断面材料完整性角度阐释了其各向异性的成因,建立了打印碳纤维混凝土与浇筑混凝土力学性... 详细信息

为研究打印碳纤维混凝土的断裂力学性能,开展劈裂和三点弯试验,分析了打印方式和纤维含量对其力学性能、断裂破坏机理和微观开裂特性的影响规律,从断面材料完整性角度阐释了其各向异性的成因,建立了打印碳纤维混凝土与浇筑混凝土力学性能指标之间的关系表达式。研究结果表明:打印碳纤维混凝土断裂过程与浇筑混凝土的相似,可分为弹性阶段、裂缝稳定扩展阶段和裂缝不稳定扩展阶段;打印方式会引起混凝土不同方向上断面材料完整性削弱程度的不同,相应地引起力学性能不同程度的降低,这是导致打印混凝土各向异性的本质原因;断面材料完整性削弱程度越大,剪切微裂缝数量比例越高,且随着纤维含量增加,纤维桥接作用的增强效果有所降低;由于纤维分布的随机性,力学性能指标衰减系数与剪切裂缝数量占比衰减系数之间的关系呈非线性。

关键词： 3D打印碳纤维混凝土各向异性断裂静力试验材料完整性微观开裂

融合注意力与特征金字塔的小尺度目标检测算法

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计算机工程 2024年第1期50卷 242-250页

作者：圣文顺余熊峰林佳燕陈欣南京工业大学浦江学院江苏南京211200

针对Faster R-CNN算法对于小尺寸目标以及遮挡或截断物体检测能力不足的问题,提出一种融合CBAM注意力机制和特征金字塔结构的改进Faster R-CNN算法。为重点聚焦特征图像局部高效信息,在特征提取网络中融入CBAM机制,减少无效目标的干扰,... 详细信息

针对Faster R-CNN算法对于小尺寸目标以及遮挡或截断物体检测能力不足的问题,提出一种融合CBAM注意力机制和特征金字塔结构的改进Faster R-CNN算法。为重点聚焦特征图像局部高效信息,在特征提取网络中融入CBAM机制,减少无效目标的干扰,提升面对遮挡或截断物体的检测能力。引入特征金字塔网络结构,联结高层与底层特征数据,获得高分辨率、强语义数据,从而增强小目标物体的检测效果。为缓解梯度消失现象以及减少超参数规模,使用表达能力较强的倒残差VS-ResNet网络替换VGG16网络,VS-ResNet网络在原有ResNet 50基础上修改了部分层次结构,加入辅助分类器,设计倒残差和组卷积方式,使激活函数信息在高维环境中完整保留,提高检测准确率。采用重置候选框分值计算方法弥补非极大值抑制算法误消除重叠检测框的缺陷。实验结果表明,相比VGG16,VS-ResNet在CIFAR-10数据集上的正确率提高2.97个百分点,该算法在Pascal VOC 2012数据集上的目标检测mAP值为76.2%,比原始Faster R-CNN算法的mAP值提高了13.9个百分点。

关键词：深度学习注意力机制特征金字塔小目标检测截断物体检测

不确定需求下考虑货物时间价值的多式联运路径选择方法

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铁道科学与工程学报 2024年第3期21卷 994-1003页

作者：邱叶胡军红郭缙烨刘开源南京工业大学交通运输工程学院江苏南京211800

为降低高价值时间敏感类货物的时间价值损失及合理规划多式联运路径,在不确定的运输需求情况下,探究货物时间价值对多式联运路径选择的影响。在考虑货物价值特性的基础上,通过鲁棒优化方法中的情景分析法建立以运输成本、货物时间价值... 详细信息

为降低高价值时间敏感类货物的时间价值损失及合理规划多式联运路径,在不确定的运输需求情况下,探究货物时间价值对多式联运路径选择的影响。在考虑货物价值特性的基础上,通过鲁棒优化方法中的情景分析法建立以运输成本、货物时间价值成本及碳排放成本综合最低为目标和以节点作业硬时间窗等为约束的多式联运路径鲁棒优化模型。根据研究问题的特点,采用基于蒙特卡罗的灾变自适应遗传算法对模型进行求解,并以15个城市节点和公路、铁路、水路3种运输方式构成的联合运输网络为算例网络进行分析。研究结果表明:与不考虑货物时间价值相比,考虑货物时间价值的运输路径中铁路运输距离在运输总距离中的占比增加了17.28%,使得运输总时间降低12 h,节约货物时间价值成本16.19%。随着日平均衰减率的增加,在不同的衰减率范围内会选择不同的运输路径,同时选择增加铁路或公路运输距离占比以提高运输时效性,避免货物时间价值成本上升过快。需求的不确定使得运输成本、货物时间价值成本和碳排放成本分别增加了16.53%、3.44%和17.31%,最终导致运输总成本上升9.65%。研究结果可帮助决策者在根据实际需求情况和货物性质基础上,对需求量及衰减率进行估算,为其合理选择运输路径提供参考,避免造成货物时间价值损失过大。

关键词：多式联运货物时间价值路径选择不确定需求鲁棒优化

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中美图书情报领域学科话语权的比较研究

现代情报 2024年第2期44卷 55-64页

作者：朱晓峰蒋旭牧程琳南京工业大学经济与管理学院江苏南京211816 南京工业大学图书馆江苏南京211816

[目的/意义]对比分析中美在图书情报领域的学科话语权,有助于加快构建中国特色哲学社会科学学科体系,发现不足,提升自我。[方法/过程]首先,借助LDA主题挖掘模型实现主题抽取,并结合热点主题识别指标厘清近十年图情领域中美两国热点主题... 详细信息

[目的/意义]对比分析中美在图书情报领域的学科话语权,有助于加快构建中国特色哲学社会科学学科体系,发现不足,提升自我。[方法/过程]首先,借助LDA主题挖掘模型实现主题抽取,并结合热点主题识别指标厘清近十年图情领域中美两国热点主题分布态势;在此基础上初步筛选学科话语权量化指标,通过专家打分遴选指标并确定权重,形成学科话语权量化公式,进而从热点主题分布角度探究中美学科话语权总体概况;随后,通过梳理热点主题词特点与变化趋势,从对图情领域科研活动影响范围的广度与深度两方面剖析中美两国在该领域的学科话语权演变;最后,本文结合话语分析理论,凝练中国在图情领域的学科话语权及提升路径。[结果/结论]中国在图情领域突出的学术引领力实现了学科话语的高质量传播,其出色的学术影响力助力我国优势积累学科话语权,但在规范学科话语的语境控制方面道阻且长。

关键词：图书情报学学科话语权话语分析理论主题挖掘模型学科话语权演变

四次型状态方程计算若干物质的固-液-气三相物性

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高校化学工程学报 2024年第1期38卷 49-60页

作者：张任洁云志陈群钱俊峰孙中华常州大学石油化工学院江苏常州213164 南京工业大学江苏南京211816

为考察四次型状态方程(CCOR-PT EOS)的性能,对苯酚、乙烷、正壬烷、丙酮、乙酸乙酯、二氧化碳、甲苯、正庚烷、乙炔、正己烷、辛烷11个物质的固-液-气三相压力、体积、温度(PVT)物性,使用CCOR-PT EOS进行计算,并与文献数据相比较。同时... 详细信息

为考察四次型状态方程(CCOR-PT EOS)的性能,对苯酚、乙烷、正壬烷、丙酮、乙酸乙酯、二氧化碳、甲苯、正庚烷、乙炔、正己烷、辛烷11个物质的固-液-气三相压力、体积、温度(PVT)物性,使用CCOR-PT EOS进行计算,并与文献数据相比较。同时考察了物质的固有参数对计算结果的影响。结果表明,该方程能够较好地描述包括固体升华压力、固体密度等在内的三相PVT物性,计算结果对临界压缩因子ZC的敏感程度大于偏心因子ω。

关键词：状态方程固体三相物性四次型