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基于PA66复合材料的产品系统设计流程研究

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机械设计 2024年第2期41卷 147-153页

作者：程文婷李俊 Andreas Papenfuss 湖北工业大学工业设计学院湖北省武汉市430068

为探讨复合材料在产品设计流程中的应用优势,提出以单车车轮的设计开发为例,进行基于PA66复合材料的产品系统设计流程的实例研究。在任务说明阶段引入PA66复合材料,明确设计需求及限制约束;在概念说明阶段,运用层次分析法分析设计需求权... 详细信息

为探讨复合材料在产品设计流程中的应用优势,提出以单车车轮的设计开发为例,进行基于PA66复合材料的产品系统设计流程的实例研究。在任务说明阶段引入PA66复合材料,明确设计需求及限制约束;在概念说明阶段,运用层次分析法分析设计需求权重,输出多种车轮方案,并结合多个仿真软件进行最佳方案评估;在结构改进阶段,结合材料性能对车轮整体结构进行改进;在制造与仿真阶段,根据材料特性进行联合仿真测试,以获得最佳车轮设计。研究结果表明:在基于PA66复合材料的产品系统设计流程指导下,车轮整体满足结构强度要求,单轮质量减小最高可达16%,且轮辐壁厚每减小0.5 mm,可额外减小质量约6%,相较于初始方案减少了材料用量及生产成本。该研究方法可为同类产品的研发提供系统性理论指导。

关键词：产品设计复合材料系统设计流程仿真验证车轮设计

轴承内圆轴向超声高速磨削理论建模与试验研究

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表面技术 2024年第8期53卷 119-132页

作者：吴金津王旭袁巨龙苑泽伟王安静陈聪浙江工业大学机械工程学院超精密加工研究中心杭州310023 新昌浙江工业大学科学技术研究院浙江新昌312500 沈阳工业大学机械工程学院沈阳110000

目的以GCr15材料的6309型轴承内圆为研究对象,探究高转速超声磨削过程中超声辅助振动对磨粒运动轨迹、磨削后表面粗糙度、圆度以及微观形貌的影响规律。方法基于超声内圆磨削磨粒切削轨迹及超声振幅与砂轮转速对轨迹影响的理论仿真,构... 详细信息

目的以GCr15材料的6309型轴承内圆为研究对象,探究高转速超声磨削过程中超声辅助振动对磨粒运动轨迹、磨削后表面粗糙度、圆度以及微观形貌的影响规律。方法基于超声内圆磨削磨粒切削轨迹及超声振幅与砂轮转速对轨迹影响的理论仿真,构建磨削去除量与磨削表面粗糙度的理论模型,通过对轴承内圆进行超声磨削试验,研究高转速(16000~22000 r/min)下各工艺参数对内圆表面质量的影响并验证理论粗糙度评价模型。结果超声振幅的增大使磨粒与内圆接触轨迹变长,但随砂轮转速的提高,磨粒切削轨迹的密集程度也有所下降。振幅和砂轮转速的增大可使切削去除量增大、粗糙度降低,铬刚玉粒度100#陶瓷结合剂砂轮磨削GCr15轴承内圆后,其表面质量更有优势,单因素下表面质量变化趋势与理论分析结果相一致。结论在相同磨削参数下,1.5μm振幅超声磨削可使内圆圆度降至0.92μm,粗糙度降至130.5 nm,与传统磨削相比,粗糙度最高减小了41.5%,圆度最高减小了52.6%。在高转速下,各因素按砂轮对磨削后表面质量的影响由大到小的顺序依次为砂轮转速、超声振幅、进给速度,当磨粒线速度超过41.8 m/s、进给速度超过600 mm/min、振幅超过1.5μm时,表面质量呈下降趋势。

关键词：轴向超声内圆磨削高速去除量磨粒轨迹表面质量

多囊蛋白2离子通道功能及在常染色体显性多囊肾发病中的作用机制

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生物化学与生物物理进展 2024年第1期51卷 47-58页

作者：汪凯黄渊周策凡唐景峰陈兴珍湖北工业大学科技部/教育部细胞调控与分子药物学科“111”引智基地武汉430068 湖北工业大学发酵工程教育部重点实验室武汉430068 湖北工业大学工业发酵省部共建协同创新中心武汉430068 湖北工业大学工业微生物湖北省重点实验室武汉430068

多囊蛋白2 (polycystin-2,PC2,或称TRPP2,PKD2)是一种瞬时受体电位通道(transient receptor potential channel,TRP),在维持细胞正常的Ca~(2+)信号传导中起着关键作用,也是最常见的单基因常染色体显性遗传多囊肾病(transient receptor potential channel,ADPKD)的潜在病因之一。PC2可自身组装为同源四聚体离子通道或与其他蛋白质形成异源受体-离子通道复合物,参与调节机械感觉、细胞极性、细胞增殖和凋亡等多种生理功能,导致囊性细胞从正常的吸收、静止状态转变为病理性分泌、增殖状态。本文阐述了PC2蛋白相关结构域以及通道特性在维持细胞内Ca~(2+)信号传导中的关键作用,并总结了PC2在细胞膜、纤毛、内质网以及线粒体等特定亚细胞定位形成多囊蛋白复合物,参与多种细胞分化、增殖、存活和凋亡相关信号通路,为确定特异性的有效的ADPKD干预治疗途径和靶点药物提供新的思考方向。

关键词：多囊蛋白2 离子通道钙离子常染色体显性遗传多囊肾病

内容与形式美兼具——珠宝专业系列教材美学价值探寻

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中国宝玉石 2024年第4期 53-58页

作者：林媛化学工业出版社有限公司北京100011

自2016年以来,中国地质大学(北京)珠宝学院骨干教师先后在化学工业出版社出版了《宝玉石鉴定与评价》《中国玉器概论》《有机宝石》《常见宝石的优化处理及鉴定方法》《钻石学》共五本专业课教材。本文从内容美与形式美两方面对系列教... 详细信息

自2016年以来,中国地质大学(北京)珠宝学院骨干教师先后在化学工业出版社出版了《宝玉石鉴定与评价》《中国玉器概论》《有机宝石》《常见宝石的优化处理及鉴定方法》《钻石学》共五本专业课教材。本文从内容美与形式美两方面对系列教材进行美学价值探寻,探讨了其紧密跟踪学科前沿、注重学生审美情趣的培养、语言文字精雕细琢、版式精心设计等特色,分析其对学生学习兴趣、审美能力提升等的积极作用,进而为教材编写与出版提供美学视角的参考。

关键词：珠宝教材内容形式美学

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电火花加工用磁悬浮驱动器控制系统

沈阳工业大学学报 2024年第1期46卷 82-90页

作者：赵芳张健孙凤徐方超栾博然刘洋张晓友沈阳工业大学机械工程学院辽宁沈阳110870 日本工业大学机械工学科日本琦玉345-8501

针对传统电火花加工时,主轴不能及时调整极间间隙导致加工效率低下的问题,提出了一种多自由度磁悬浮驱动器代替传统电火花主轴运动。分析了该磁悬浮驱动器的结构及原理并建立了磁悬浮驱动器的动力学模型,运用有限元仿真软件对该驱动器... 详细信息

针对传统电火花加工时,主轴不能及时调整极间间隙导致加工效率低下的问题,提出了一种多自由度磁悬浮驱动器代替传统电火花主轴运动。分析了该磁悬浮驱动器的结构及原理并建立了磁悬浮驱动器的动力学模型,运用有限元仿真软件对该驱动器所产生的电磁力进行仿真分析,通过设计传统PID控制系统及模糊PID控制系统对磁悬浮驱动器的控制效果进行仿真与实验验证。结果表明,该磁悬浮驱动器具有较好的跟随特性和快速的响应速度及符合要求的电磁力,满足微细电火花加工要求。

关键词：电火花加工磁悬浮驱动器动力学模型电磁力模糊PID控制有限元仿真响应速度跟随特性

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刨花切削参数对白杨OSB刨花质量的影响

林产工业 2024年第6期61卷 8-13,19页

作者：郑圣龙何雨晨李园解林坤万辉西南林业大学材料与化学工程学院云南昆明650223

通过控制盘式刨片机参数和切削工艺对影响白杨(Populustremeloides,Michx)刨花质量因素进行探究。以刨花的长度分布和抗拉强度,卷曲指数和能源消耗作为评价优质白杨刨花质量的评价指标,具体探究了木材含水率和木材纤维倾斜角,切削方向和... 详细信息

通过控制盘式刨片机参数和切削工艺对影响白杨(Populustremeloides,Michx)刨花质量因素进行探究。以刨花的长度分布和抗拉强度,卷曲指数和能源消耗作为评价优质白杨刨花质量的评价指标,具体探究了木材含水率和木材纤维倾斜角,切削方向和CAE式圆盘刨片机的底刀厚度、底刀后缩距离与飞刀微斜角的影响。结果表明:横向切削能以较低的能耗获得较高抗拉强度的刨花,而纵向切削能有效降低刨花卷曲指数。木材含水率以及底刀后缩距离可以降低刨花的卷曲指数。底刀厚度可以有效控制刨花长度等级为5的分布占比。设置飞刀微斜角可以获得具有较高抗拉强度的刨花。木材纤维倾斜角的存在会严重危害刨花质量,研究结果对于提高木材资源利用率、刨花质量和实现节能降耗,具有重要意义。

关键词：盘式刨片机含水率纤维倾斜角卷曲指数切削能耗

复合助剂对低温喷雾干燥蓝靛果粉理化性质的影响

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农业工程学报 2024年第2期40卷 93-106页

作者：郑先哲鲁天麟陈启明张雨涵沈柳杨付科森朱海辉柏才宇东北农业大学工程学院哈尔滨150030

为保证低温喷雾干燥后蓝靛果粉品质,采用黄金分割法研究复合助剂(麦芽糊精、β-环糊精和乳清蛋白)对喷雾干燥蓝靛果粉理化性质的影响,分析低温进风温度(50~90℃)对蓝靛果粉花青素保留率、集粉率和含水率的影响规律。结果表明,在麦芽糊... 详细信息

为保证低温喷雾干燥后蓝靛果粉品质,采用黄金分割法研究复合助剂(麦芽糊精、β-环糊精和乳清蛋白)对喷雾干燥蓝靛果粉理化性质的影响,分析低温进风温度(50~90℃)对蓝靛果粉花青素保留率、集粉率和含水率的影响规律。结果表明,在麦芽糊精、β-环糊精的质量比例为85.4%、14.6%时,集粉率高达37.96%;随进料溶液中麦芽糊精质量比例增加,蓝靛果粉玻璃化转变温度、水溶性指数、堆积密度、亮度L^(*)值、红度a^(*)值和色差值ΔE呈增加趋势,含水率、花青素含量和黄度b^(*)值呈下降趋势;在麦芽糊精、β-环糊精和乳清蛋白质量比例为72.9%、12.5%、14.6%时,集粉率达到最高(40.11%);随料液中乳清蛋白质量比例增加,蓝靛果粉含水率、花青素含量呈上升趋势,其玻璃化转变温度、水溶性指数、亮度L^(*)值、红度a^(*)值、黄度b^(*)值和色差值ΔE等指标呈下降趋势;复合助剂显著提高蓝靛果粉集粉率(P<0.05),对其中的花青素起到较强保护作用,其含水率、水溶性指数、堆积密度等理化指标均接近于最优水平。低温喷雾干燥研究发现,随进风温度上升,集粉率和含水率呈负相关,在进风温度90℃时,集粉率最高的配方中可实现较高花青素保留率(89.94%)。低频核磁共振波谱以及质子密度图像信息分析表明,加入的助剂与蓝靛果果汁中水分通过氢键、静电结合力和疏水作用等分子间作用力,形成稳定性高水合物、增强液滴聚结抵抗力,提高料液玻璃态转换温度,从而实现高集粉率和高花青素保留率的蓝靛果果粉低温喷雾干燥;红外光谱分析表明,复合助剂可在蓝靛果果粉中形成分子间氢键,并对花青素等活性物质进行固定包埋保护。研究结果可为蓝靛果粉喷雾干燥加工生产提供理论支撑和参考依据。

关键词：干燥理化特性低温喷雾干燥复合助剂蓝靛果黄金分割法花青素核磁共振

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微波技术在食品和农产品加工中应用研究进展

农业工程学报 2024年第6期40卷 14-28页

作者：郑先哲张雨涵刘成海沈柳杨赵兴隆薛亮亮东北农业大学工程学院哈尔滨150030

微波加热技术具有速度快、可控性高等特点,在食品和农产品的热加工过程中具有较强的应用潜力。该文在分析微波加热原理的基础上,从技术应用、设备研制和仿真研究等方面介绍微波加热应用现状,如在农产品干燥、杀菌、萃取和膨化等方面进... 详细信息

微波加热技术具有速度快、可控性高等特点,在食品和农产品的热加工过程中具有较强的应用潜力。该文在分析微波加热原理的基础上,从技术应用、设备研制和仿真研究等方面介绍微波加热应用现状,如在农产品干燥、杀菌、萃取和膨化等方面进行深入研究和应用。指出微波加热在机理解析、工艺局限性、加热不均匀性和能量利用低等问题,尤其是微波场对物料内极性成分作用机制的研究深度、微波加热时在物料内温度和水分分布的不均匀性规律定量表征等方面,严重影响产品质量稳定性和能量充分利用。从揭示微波在加热腔体内传递和物料内吸收的机理,提高微波加热均匀性和改善加工质量,以及研制智能化工业用微波加工设备等方面,指出微波加热技术在食品和农产品加工中应用热点研究方向。针对微波加热技术在农产品和食品加工中科学问题、技术需求和设备现状,为发挥技术优势、拓展应用领域,该文提出微波加热理论研究与技术应用的发展趋势,以期提高微波热加工技术工业化应用适用性、保证产品质量和能量利用率。

关键词：微波加工食品农产品均匀性能耗

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硬币的另一面:非经典格氏反应

化学教育（中英文） 2024年第10期45卷 1-9页

作者：沈如伟范宜帅南京工业大学化工学院江苏南京211816 南京工业大学材料化学工程国家重点实验室江苏南京211816

格氏反应是有机合成化学中最重要的碳碳键形成反应之一,是制备醇类化合物的工具反应。当格氏加成反应速率因羰基或(和)格氏试剂的立体电子效应影响而大大降低时,其他反应过程如烯醇化、还原、取代反应等会占据主导地位,目前对这些非经... 详细信息

格氏反应是有机合成化学中最重要的碳碳键形成反应之一,是制备醇类化合物的工具反应。当格氏加成反应速率因羰基或(和)格氏试剂的立体电子效应影响而大大降低时,其他反应过程如烯醇化、还原、取代反应等会占据主导地位,目前对这些非经典的格氏反应鲜有系统性介绍。结合笔者近年来在有机合成化学方面的教学和科研工作,对非经典的格氏反应进行了梳理和归纳,并从反应机理角度对这类反应的发生进行了说明和阐释。

关键词：大学化学格氏反应有机合成非经典格氏反应反应机理