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基于力柔顺性的航天对接半物理仿真

机器人 2024年第3期46卷 330-338页

作者：罗睿赵英杰金辉刘明洋贺云沈阳化工大学信息工程学院辽宁沈阳110136 中国科学院沈阳自动化研究所辽宁沈阳110169 中国科学院机器人与智能制造创新研究院辽宁沈阳110169

针对6自由度空间对接的半物理仿真中存在的动态响应慢、精度差等问题,提出了基于力柔顺性的串联机器人对接半物理仿真技术。采用重力补偿与导纳控制结合的方法,通过机器人与数学模型相结合的方式模拟真实柔顺对接运动,引入驱动延迟补偿... 详细信息

针对6自由度空间对接的半物理仿真中存在的动态响应慢、精度差等问题,提出了基于力柔顺性的串联机器人对接半物理仿真技术。采用重力补偿与导纳控制结合的方法,通过机器人与数学模型相结合的方式模拟真实柔顺对接运动,引入驱动延迟补偿来提高系统性能,满足精度高、自由度高、传感器融合好、动态响应快速等性能要求。实验结果表明,所提出的方法提高了机器人感知外部作用力的精确度,同时提高了力随动柔顺对接过程的动态响应速度与对接精度。

关键词：串联机器人半物理仿真重力补偿驱动延迟补偿导纳控制

简单退火和多重热处理对激光熔覆成形Ti-5321合金断裂韧性的影响

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稀有金属材料与工程 2024年第4期53卷 970-977页

作者：刘国政赵永庆贾蔚菊张艳宋硕毛成亮周伟东北大学辽宁沈阳110819 西北有色金属研究院陕西西安710016

为满足航空航天领域对快速制备高强韧复杂钛合金零件的需求,采用激光熔覆成形新型高强韧Ti-5321(Ti-5Al-3Mo-3V-2Zr-2Cr-1Nb-1Fe)合金,具有成形快、效率高、成形构件性能良好等优势。通过对Ti-5321合金进行简单退火和多重热处理(β相区... 详细信息

为满足航空航天领域对快速制备高强韧复杂钛合金零件的需求,采用激光熔覆成形新型高强韧Ti-5321(Ti-5Al-3Mo-3V-2Zr-2Cr-1Nb-1Fe)合金,具有成形快、效率高、成形构件性能良好等优势。通过对Ti-5321合金进行简单退火和多重热处理(β相区固熔缓冷加时效,BASCA),揭示了其显微组织的演变规律,并探究不同组织对断裂韧性的影响。结果表明:简单退火后,合金呈细长针片状α交织成的网篮组织,其抗拉伸强度为1102 MPa,断裂韧性为68.1 MPa·m^(1/2)。经BASCA热处理后,细长针片状α相全部转变为粗大的片层α相和超细针状α相,且合金的抗拉伸强度提高至1309 MPa,而断裂韧性降低至45.5 MPa·m^(1/2)。BASCA热处理能够提高合金强度,但会降低合金韧性。这是由于网篮组织中细长的针片状α相能够大大增加裂纹扩展阻力,增大裂纹扩展路径曲折程度,从而提高合金的韧性。而BASCA热处理组织中大片层α相具有一定的方向性,裂纹只有在穿过不同β晶粒的大片层α相时才会发生偏转;且裂纹扩展主要发生在超细针状α相中,而超细针状α相尺寸过于细小,不能阻碍裂纹的发展或使裂纹偏转,因此经BASCA热处理后合金的韧性变差。

关键词：激光熔覆成形 Ti-5321合金多重热处理断裂韧性

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舰艇水下爆炸破损分布特性

爆炸与冲击 2024年第6期44卷 144-158页

作者：孙赫闫明杜志鹏张磊沈阳工业大学机械工程学院辽宁沈阳110870 海军研究院北京100161

舰艇在作战过程中受到武器攻击,从爆炸产生的破口持续多向进水,影响舰艇的不沉性。为了探究水下爆炸破损分布特性,开展了驳船近场水下爆炸试验,利用声固耦合法计算了冲击波与气泡射流载荷联合作用下全船结构的毁伤,得到整船塑性变形区... 详细信息

舰艇在作战过程中受到武器攻击,从爆炸产生的破口持续多向进水,影响舰艇的不沉性。为了探究水下爆炸破损分布特性,开展了驳船近场水下爆炸试验,利用声固耦合法计算了冲击波与气泡射流载荷联合作用下全船结构的毁伤,得到整船塑性变形区域的凹陷深度为85 cm,L形破口宽30 cm,破口面积为0.2 m2。对比了试验和仿真数据,计算破口尺寸的相对误差小于20%,破口位置吻合较好,验证了模型的准确性。利用该模型进行了不同爆距下爆炸仿真计算,提出了驳船在近场水下爆炸载荷作用下的分布式损伤模式,明确了舰船结构的毁伤除整体折断和局部大型破口外还有广泛分布的小裂缝存在于舱壁、舷侧外板等部位。随着冲击因子从5.74减小至1.91,舱底破口尺寸减小,舱内裂缝增多;当冲击因子在1.91~2.87之间时,舱底破损为分散式的小型破口。舷侧、舱壁与舱底的连接处为薄弱部位,小裂缝分布较多,在舰艇设计过程中可重点加强防护。

关键词：水下爆炸模型试验声固耦合破损分布损伤模式

烧结温度对石墨烯填充聚醚醚酮/聚四氟乙烯摩擦磨损性能的影响

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高分子材料科学与工程 2024年第3期40卷 98-109页

作者：刘林汤赫男王妍赵晶沈阳工业大学机械工程学院辽宁沈阳110870 辽宁五寰特种材料与智能装备产业技术研究院有限公司辽宁沈阳113001

为探究石墨烯填充聚醚醚酮/聚四氟乙烯(PEEK/PTFE)复合材料制备过程中烧结温度对复合材料摩擦磨损性能的影响,基于分子动力学模拟研究方法,分别构建10%PEEK/PTFE和1%石墨烯/10%PEEK/PTFE体系模型,通过模拟复合材料制备过程中不同的烧结... 详细信息

为探究石墨烯填充聚醚醚酮/聚四氟乙烯(PEEK/PTFE)复合材料制备过程中烧结温度对复合材料摩擦磨损性能的影响,基于分子动力学模拟研究方法,分别构建10%PEEK/PTFE和1%石墨烯/10%PEEK/PTFE体系模型,通过模拟复合材料制备过程中不同的烧结温度,得到复合材料对应的力学和摩擦学性能相关参数。在不同烧结温度制得10%PEEK/PTFE和1%石墨烯/10%PEEK/PTFE样品,进行了摩擦磨损试验及磨损形貌分析。结果表明,采用石墨烯填充PEEK/PTFE复合材料可以有效改善复合材料的摩擦磨损特性,不同烧结温度对复合材料分子间作用力、材料力学特性和摩擦特性表现出不同程度的影响,当烧结温度为360℃时,复合材料分子间作用力、材料力学特性和摩擦特性均达到峰值。

关键词：烧结温度分子动力学模拟聚四氟乙烯聚醚醚酮石墨烯

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地方财政金融协同如何提升企业创新:来自科技金融试点与地方债管理改革的证据

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中国软科学 2024年第7期 137-146页

作者：王振宇逄雯婷辽宁大学经济学院辽宁沈阳110036 辽宁大学地方财政研究院辽宁沈阳110036

如何提高政府组织和市场激励的协同作用是发挥我国科技创新新型举国体制优势、贯彻科技强国战略的核心问题之一。从创新执行层面来看,地方财政金融协同是政府与市场协同的重要切入点,其协同模式决定着辖区内创新资金的供给结构和配置方... 详细信息

如何提高政府组织和市场激励的协同作用是发挥我国科技创新新型举国体制优势、贯彻科技强国战略的核心问题之一。从创新执行层面来看,地方财政金融协同是政府与市场协同的重要切入点,其协同模式决定着辖区内创新资金的供给结构和配置方向,直接影响企业是否“无钱可投”以及“有钱不投”。以科技金融试点政策和地方政府债务管理改革政策为例,按照“制度—政策—行为”的基本逻辑,从制度优化带来的政策协同视角出发,剖析地方财政干预金融行为变化对企业创新的影响。分析结果显示:(1)地方财政金融协同有利于企业创新,表现为政策叠加对企业创新呈显著推动效果;(2)从作用机制来看,地方财政金融协同通过金融市场化改善了企业外部融资环境,提高了企业的资金可得性,并通过政府引导基金投资强化了企业创新偏好,提高了企业的创新意愿;(3)各地区要素禀赋差异和要素流动差异会影响地方财政金融协同下的创新推动效果。为此,从规范地方财政金融关系、优化地方财政金融协同推动创新发展路径以及制定与要素环境匹配的适应性协同策略3个方面提出相应的建议。

关键词：政策协同科技金融地方债管理企业创新

短期服用蛹虫草对不同状态小鼠的免疫调节作用

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食品科学 2024年第9期45卷 135-143页

作者：张美娜赵南南廖思晴王升厚王泽沈阳师范大学生命科学学院辽宁沈阳110034 辽宁省功能性蛹虫草重点实验室辽宁沈阳110034 沈阳市功能性蛹虫草产业技术研究院辽宁沈阳110034

为研究短期服用蛹虫草对不同状态小鼠的免疫调节作用,探讨其作为免疫调节剂的应用价值,将KM系小鼠随机分为低倍组(DB组)、高倍组(GB组)和对照组(CK组),DB组和GB组连续灌胃不同剂量蛹虫草水溶液21 d,CK组灌胃同等剂量蒸馏水。测定小鼠体... 详细信息

为研究短期服用蛹虫草对不同状态小鼠的免疫调节作用,探讨其作为免疫调节剂的应用价值,将KM系小鼠随机分为低倍组(DB组)、高倍组(GB组)和对照组(CK组),DB组和GB组连续灌胃不同剂量蛹虫草水溶液21 d,CK组灌胃同等剂量蒸馏水。测定小鼠体质量、脏器指数、血清免疫球蛋白(immunoglobulin,Ig)G、IgM、白细胞介素(interleukin,IL)-2和IL-10含量,外周血CD3^(+)CD4^(+)和CD3^(+)CD8^(+)T淋巴细胞亚群含量,肠道菌群组成结构及空肠Toll样受体(Toll-like receptor,TLR)2、TLR4、髓样分化因子88及核因子(nuclear factor)-κB表达量的变化。腹腔注射80 mg/kg mb环磷酰胺溶液诱导小鼠免疫抑制状态,在蛹虫草水溶液灌胃的第0、7、14、21天取材检测。结果显示,不同剂量蛹虫草对小鼠体质量、脏器指数、血清IgG、IgM、IL-2和IL-10水平、外周血CD3^(+)CD4^(+)和CD3^(+)CD8^(+)T淋巴细胞亚群含量均未产生显著影响(P>0.05)。蛹虫草可以上调小鼠肠道菌群Shannon指数和操作分类单元数量,增加肠道菌群多样性和丰富度。肠道益生菌Lactobacillus和Alistipes相对丰度明显升高(P<0.05),炎症促生菌Clostridium XIVa、Helicobacter及Lachnospiracea_incertae_sedis相对丰度显著降低(P<0.05)。不同剂量蛹虫草均引起小鼠空肠组织TLR4表达量显著降低(P<0.05),NF-κB表达量的降低程度与蛹虫草灌胃剂量呈正相关。蛹虫草能够提前恢复环磷酰胺导致的脏器损伤,显著提高免疫抑制小鼠IgM、IgG和IL-2水平(P<0.05),促进外周血CD3^(+)CD4^(+)和CD3^(+)CD8^(+)T淋巴细胞亚群的增殖。综上,短期服用蛹虫草可以降低肠道炎症的发生风险,不会引起正常免疫状态的失衡;蛹虫草可以通过增强体液免疫和细胞免疫促进机体免疫抑制状态的恢复,可用于免疫调节剂的开发和利用。

关键词：蛹虫草免疫调节肠道菌群免疫抑制

镁合金薄板材剪切诱导织构弱化和性能提升的研究进展

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稀有金属材料与工程 2024年第3期53卷 882-893页

作者：孙德聪陈帅峰宋广胜张士宏宋鸿武沈阳航空航天大学辽宁沈阳110136 中国科学院金属研究所辽宁沈阳110016

镁合金薄板因强基面织构制约,室温成形能力不足,工业应用受到极大限制。本文从镁合金板材织构弱化的机制出发,突出剪切诱导孪晶启动实现镁合金薄板织构弱化的可行性以及存在的机制不明问题。结合孪晶实现镁合金薄板材织构弱化的工艺发展... 详细信息

镁合金薄板因强基面织构制约,室温成形能力不足,工业应用受到极大限制。本文从镁合金板材织构弱化的机制出发,突出剪切诱导孪晶启动实现镁合金薄板织构弱化的可行性以及存在的机制不明问题。结合孪晶实现镁合金薄板材织构弱化的工艺发展,讨论目前剪切变形工艺在镁合金薄板材加工应用的优点和不足。针对复杂应力状态下滑移和孪晶启动的机制不明以及剪切变形诱导镁合金织构弱化的工艺不足,分别提出了等效Schmid因子和等通道弯曲技术,并说明了新计算理论和新剪切加工技术在镁合金薄板材方面的应用。

关键词：镁合金薄板材剪切变形孪晶织构弱化

荧光探针四苯基-1,3-丁二烯在四环素检测上的应用

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光谱学与光谱分析 2024年第5期44卷 1321-1329页

作者：王瑞郑露莹胡博张新宇赵思思张航沈阳师范大学化学化工学院辽宁沈阳110034 中国科学院深圳先进技术研究院智能仿生中心广东深圳518055

抗生素具有抗菌活性强、成本低等优点,已广泛应用于生产生活中。然而,抗生素的滥用可能导致其在人体内或食物中的积累,造成公共卫生问题,如引起耳毒性、肾毒性、过敏反应和细菌耐药性。因此,选取具有灵敏度高、选择性好、制备简单、快... 详细信息

抗生素具有抗菌活性强、成本低等优点,已广泛应用于生产生活中。然而,抗生素的滥用可能导致其在人体内或食物中的积累,造成公共卫生问题,如引起耳毒性、肾毒性、过敏反应和细菌耐药性。因此,选取具有灵敏度高、选择性好、制备简单、快速、可用于实际样品检测等优点的荧光检测技术,对提高食品安全性和合理用药具有重要意义。基于荧光技术在检测抗生素方面的应用,选取具有AIE效应的典型代表四苯基-1,3-丁二烯(TPB),其具有化学性能稳定、发光性能好、不受溶液条件限制等优点,将其制成荧光探针用来探究TPB的光化学性质及抗生素对其猝灭效应的影响。研究结果表明,TPB的最大激发波长为365 nm,最大发射波长为435 nm,TPB固体有很强的荧光特性;在365 nm的激发波长下,TPB的量子产率为51.9%;在水体积分数为80%时,TPB的荧光效果最佳;荧光探针TPB对四环素类抗生素具有较高的选择性和较强的抗干扰能力,即四环素类抗生素对TPB高度猝灭,满足荧光内滤效应的条件,而磺胺类和喹诺酮类抗生素对TPB猝灭效果不佳;体系荧光强度随着盐酸四环素浓度增加而降低,存在较强的相关性,线性回归方程为y=-1.338x+984.20,检出限为0.0427 mmol·L^(-1);在pH≤7时,猝灭效果较好;加入盐酸四环素溶液后,湖水、海水、牛奶体系荧光强度均明显减弱,可以通过荧光强度的变化间接反映四环素类抗生素溶液浓度的变化。通过抗生素猝灭TPB的探究,在环境和食品中抗生素残留量的检测具有重大意义,为人类治理食品和环境中残留的抗生素提供参考。

关键词：荧光检测抗生素聚集诱导发光效应四苯基-1 3-丁二烯

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改进鲸鱼优化算法的壁面红外反射特性求解

中国光学（中英文） 2024年第3期17卷 595-604页

作者：张潞樊金浩鲁宇轩张磊傅莉沈阳航空航天大学辽宁沈阳110136 沈阳飞机设计研究所辽宁沈阳110136

壁面的红外反射特性由双向反射分布函数(BRDF)表征和求解。目前BRDF测量需要大量实验数据,同时存在精度不高的问题。通过构建壁面反射特性测试平台,使用MR170型傅立叶红外光谱辐射计获取2~15μm波段下入射角度和各个反射角度的目标辐射... 详细信息

壁面的红外反射特性由双向反射分布函数(BRDF)表征和求解。目前BRDF测量需要大量实验数据,同时存在精度不高的问题。通过构建壁面反射特性测试平台,使用MR170型傅立叶红外光谱辐射计获取2~15μm波段下入射角度和各个反射角度的目标辐射亮度。针对隐身目标,应用RBF网络对3~5μm以及8~14μm波段的辐射亮度曲线进行拟合,排除大气干扰,进而求解出上述两个波段隐身目标的BRDF值。为了解决BRDF模型精度不高的问题,提出了改进的鲸鱼优化算法(IWOA),对BRDF模型参数进行反演,并设计了基于BRDF的反射率求解方法。IWOA对BRDF计算模型参数反演有良好的效果。根据反射法,应用所得到的BRDF数据求解得到的反射率为0.5496,相对误差为6.17%,满足工程需求。

关键词：双向反射分布函数(BRDF) 鲸鱼优化算法辐射亮度参数反演

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