摘要：聚酰亚胺(PI)树脂在航天航空工业领域具有重要应用,被要求其兼具热稳定性和良好的加工性。但是,在耐热性能提高的同时,PI的加工性能通常会变差,这种矛盾加大了树脂设计与研发的难度。文中提出了一种基于材料基因工程的两步法筛选策略,这种新方法能加速设计兼具热稳定性和加工性的PI结构。第1步,从聚合物数据库中的化学结构提取出各种化学基元,以化学键解离能和键级作为热稳定性指标,以旋转松弛时间和零切黏度作为加工指标对化学基元进行第1次筛选,获得候选基元。第2步,通过候选基元的组合获得候选PI结构,以50%热分解温度作为热稳定性指标,以LUMO-HOMO和零切黏度作为加工性指标,筛选得到主链含二甲基硅和炔基的新型耐高温易加工的PI树脂。这一策略为快速设计兼具多种性能的新型聚合物提供了一种新方法。

摘要：The plow of the submarine plowing trencher is one of the main functional mechanisms, and its optimization is very important. The design parameters play a very significant role in determining the requirements of the towing force of a vessel. A multi-objective genetic algorithm based on analytical models of the plow surface has been examined and applied in efforts to obtain optimal design of the plow. For a specific soil condition, the draft force and moldboard surface area which are the key parameters in the working process of the plow are optimized by finding the corresponding optimal values of the plow blade penetration angle and two surface angles of the main cutting blade of the plow. Parameters such as the moldboard side angle of deviation, moldboard lift angle, angular variation of the tangent line, and the spanning length are also analyzed with respect to the force of the moldboard surface along soil flow direction. Results show that the optimized plow has an improved plow performance. The draft forces of the main cutting blade and the moldboard are 10.6% and 7%, respectively, less than the original design. The standard deviation of Gaussian curvature of moldboard is lowered by 64.5%, which implies that the smoothness of the optimized moldboard surface is much greater than the original.

摘要：水下连接器振动测试技术采用液压振动测试技术,对水下连接器振动测试装置进行总体方案设计,主要包括机械结构方案设计、液压系统方案设计、控制系统方案设计3部分。论述了水下连接器振动测试装置技术的基本工作原理,并对三个部分进行方案设计。针对液压伺服系统进行了技术研究,包括液压伺服系统的基本原理、负载分析、控制系统回路。采用AMESim仿真软件对液压控制系统进行动态仿真分析,搭建了水下连接器振动测试技术液压系统仿真模型,对液压系统子模型选取及参数设定,得出了位移和速度曲线,并分析了曲线部分失真的原因。

摘要：目的:根据家族性寒冷性自身炎症综合征(familial cold autoinflammatory syndrome,FCAS)家族的NLRP3(p.V72M,c.214G>A)、NLRP12(p.R754H,c.2261G>A)基因突变位点,构建携带Wistar大鼠NLRP3、NLRP12突变的基因质粒载体。方法:依据氨基酸同源性,设计大鼠NLRP3、NLRP12基因突变质粒,利用聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)方法扩增目的基因并回收,双酶切并连接在pCMV-mCherry-MCS-Neo载体上,连接产物转化感受态细胞,菌落PCR鉴定阳性转化子,质粒小提电泳并测序鉴定。结果:琼脂糖凝胶电泳显示,成功扩增出NLRP3、NLRP12突变基因,基因突变质粒经酶切电泳及DNA测序证实,基因序列完全正确,重组质粒载体构建成功。结论:成功构建NLRP3、NLRP12基因突变的质粒载体,为进一步探讨NLRP3、NLRP12基因突变导致FCAS发病的机制研究以及NLRP3、NLRP12基因的功能性研究提供生物学基础。

摘要：深海油气管道连接器的结构参数直接影响其密封性能,因而对连接器进行密封机理分析与结构参数优化研究具有重要的意义。为此,首先分析了金属接触静密封的形成机理,建立了连接器形成可靠密封的临界条件;基于接触力学推导出临界弹塑性接触压力均值的计算公式,并计算出219 mm连接器的临界值为370 MPa;应用ANSYS参数化设计语言（ANSYS Parametric Design Language,APDL）,对连接器的结构参数进行了灵敏度分析,确定了影响密封性能的5个关键结构参数。进而以主、次密封面上的接触压力方差为2个目标,以主、次密封面上的接触压力均值和最大塑性应变为约束变量,运用多目标遗传算法（Multi-Objective Genetic Algorithm,MOGA）对连接器进行了优化设计,结果表明：接触压力方差显著减小,接触压力均值大于370 MPa,塑性应变较小。最后对优化前后的深海管道连接器进行了水压和拉伸试验,结果表明：优化之后的连接器承受水压能力大于设计极限压力18 MPa,承受轴向拉力大于7.0×10-5 N。该方法对于其他尺寸深海管道连接器的设计具有参考价值。

摘要：冲击类机械的工作载荷通常由两实心圆柱形杆件撞击产生,而对于冲击杆件的设计目前主要采用忽略径向效应的一维弹性杆波动力学方法。为了研究径向效应的影响,采用二维Lax-Wendroff有限差分算法分别对实心圆杆和空心圆杆撞击端附近区域的轴向应力进行了数值计算。结果表明,撞击过程中距离实心圆杆撞击端约1倍直径的区域内存在应力集中现象,而对于空心圆杆撞击端邻近区域应力分布则比较均匀。最后通过实验测量了撞击过程中冲击杆内部关键点的应力值,并与数值计算结果进行了对比,二者具有较好的一致性。

摘要：套筒连接器用于水下生产系统海底管道末端连接,采用远程操作工具遥控安装,解决了深水高压密封和无潜快速安装的难题.论文建立了接触数学模型,通过有限元对连接器模型进行接触分析,得到接触特性,研究预紧载荷与垫片轴向载荷的关系.给出了套筒连接器系统整体方案,设计了套筒连接器,采用套筒、卡爪、高颈和透镜垫结构,利用套筒径向预紧实现透镜垫轴向密封.进行打压试验,实现65MPa高压密封,表明套筒连接器密封性能安全可靠,结构设计合理,验证了有限元模型的正确性.

摘要：为解决纵横倾角较大的失事潜艇救援对接极为困难的问题,研制一种具有2自由度活动转裙的新型水下对接装置。根据装置的工作原理,建立转裙对接运动学模型,确定其可行的作业范围,并对救生艇对接时转裙位姿的调整进行仿真。研究转裙转动关节传动的结构形式及其密封原理,进行转裙总体结构的虚拟样机设计,给出转裙重要的技术参数。设计的转裙液压驱动系统,实现样机运转灵活、速度平稳、位姿调整方便精确。进行样机的耐外压与水密试验研究,试验结果表明转裙的密封性能、强度及稳定性均达到了设计水深指标的要求。利用该装置可实现对接裙口的方位在一定范围内连续调整,可较好地实现在大倾角、大海流、低能见度工况下的对接作业,提高潜艇救援对接的效率和成功率。

摘要：针对深海作业环境,采用自动法兰连接机具完成石油管道法兰连接可以有效地提高管道的铺设及维修效率.本文分析了管道法兰连接的作业流程,提出了法兰连接机具的总体设计方案,同时完成了螺母库及拉伸器库的三维结构设计.通过ADAMS仿真软件对螺母库的螺母引入机构进行运动学仿真,结果验证了其结构方案的可行性.分析了螺母引入机构工作过程中所受摩擦阻力和连接螺栓所需的预紧力,为法兰连接机具液压系统的设计提供了理论依据.通过管道法兰的陆上连接试验验证了法兰连接机具设计的合理性.

摘要：为了清除附着在海洋钢桩上的污损生物,本文设计了一款海洋钢桩清刷机器人,携带刮削清理工具,以藤壶为典型清理对象,研究了切削力对附着在海洋钢桩表面污损生物的清理作用。基于正交切削理论和Peel Zone方法,提出了将刮削法及其切削力模型用于清理被污损生物附着的海洋钢桩表面。用有限元方法验证分析模型误差,表明切削力的相对误差小于15%。该模型可用于清刷机器人设计中的切削力估算。分析表明:刀具前角对切削力影响较大,减小刀具前角到45°,较前角为60°时,曲线拟合相对误差增大,清理效果相对不理想,在今后设计海洋钢桩清刷机器人设计中,不建议减小设计清理刀具的前角。