摘要：基因组合成相关技术的进步推动人工基因组合成能力不断取得突破,合成基因组学成为了近年来的研究热点,逐步完成了病毒、原核生物基因组的全合成,真核生物基因组设计合成也取得了阶段性突破。在基因组合成的研究过程中,基因组设计的原则不断拓展,基因组设计的尺度由病毒及噬菌体基因组成功复写发展到蕈状支原体JCVI-syn3.0基因组大幅度简化,在真核生物酿酒酵母基因组合成中探索多种基因组设计原则。本文主要综述了人工基因组设计的相关进展,主要内容包括:(1)人工基因组密码子的改变:外源基因密码子的优化,密码子丰度转变原则的探究,大肠杆菌中密码子的删除;(2)人工标签的添加及应用:利用同义密码子替换在合成型基因组中添加标签以区分合成型与野生型基因组;(3)人工位点的添加:酿酒酵母合成型染色体重组系统的开发,优化及应用;(4)基因组简化方面的研究;(5)对基因组理性设计、基因组简化规律挖掘等进行了展望。

摘要：针对舰船惯导在极区导航时,高纬度地区经度线快速收敛导致传统基于地理坐标系的传递对准模型和方程不适用的问题,文中提出了一种基于逆坐标系的传递对准方法。设计了基于逆坐标系的"速度+姿态"匹配传递对准的滤波模型,对舰船主子惯导之间的固定安装误差角进行估计,解决了在高纬度以及极区附近无法进行传递对准的问题。通过仿真验证了该算法的有效性。

摘要：随着城市轨道交通的飞速发展,实现钢轨表面缺陷实时检测对铁路行业稳步发展意义重大。如何实时检测钢轨表面缺陷是保障铁路运行安全亟须解决的一个关键问题。鉴于此,设计了一套基于机器视觉的钢轨表面缺陷检测实验仿真方法。搭建图像采集、图像预处理和缺陷分类等模块;提出自拟合亮度调整算法完成像素值统计,得到清晰的缺陷特征图像;用750组数据训练网络权值,实现缺陷分类预测;经过数据分析和误差评估,识别准确率在90%以上,相关系数高达0.96,单幅图像平均耗时1.267 s,测试表明,所提方法能准确、高效地实现钢轨表面缺陷信息的缺陷分类与识别。

摘要：目的采用呼气末压力短暂释放的方式,测算无创正压通气(non-invasive positive pressure ventilation,NPPV)条件下的气道阻力(R)和肺顺应性(C),并评估其测算精度。方法首先,将测算方法程序移植到NPPV呼吸机的控制器,设计基于主动模拟肺ASL5000的通气实验平台。然后,模拟正常成人(R=5 cmH_(2)O,C=50 mL/cmH_(2)O。1 cmH_(2)O=0.098 kPa)、急性呼吸窘迫综合征成人患者(R=10 cmH_(2)O,C=30 mL/cmH_(2)O)和慢性阻塞性肺疾病成人患者(R=20 cmH_(2)O,C=50 mL/cmH_(2)O)的R和C进行实验。结果测算所得R最大相对误差达到-12.67%,出现在对正常成人的测定;C最大相对误差达到17.37%,出现在对急性呼吸窘迫综合征成人患者的测定。采用均值配对双样本t检验法对每组测试数据进行分析,差异没有统计学意义(P>0.05)。结论实验所得R、C与在ASL5000上的设置值相一致。NPPV下呼气末R、C的测算方法具有良好的可行性,其实现与应用有助于呼吸机通气治疗的精准化和个体化。

摘要：变轨距转向架轴箱轴承受载情况复杂恶劣,为降低滚子大端面与挡边间的摩擦发热、提高轴承可靠性,分析轴承特殊载荷及不同工况条件对其摩擦功耗的影响,并对滚子大端面与挡边进行匹配。考虑轴承实际工作情况,采用Romax软件建立其仿真模型,计算滚子大端面与挡边间的摩擦功耗,通过与理论值进行比较,验证仿真计算结果的准确性。计算结果表明,可变轨距动车组在宽轨运行时的摩擦功耗高于准轨运行;轮轴间隙配合导致轴承承受更大的轴向载荷使得摩擦功耗增大;对滚子大端面与挡边进行匹配,得到球基面半径系数为0.95,接触位置为挡边高度的1/3;轴箱轴承应避免过度预紧,预紧量过大将导致摩擦功耗迅速增大,预紧量为50~75μm时摩擦功耗增幅较小;随着列车运行速度提高,摩擦功耗增大,且速度越快增幅越大。计算结果可为变轨距转向架轴箱轴承设计及后续优化提供参考。

摘要：载流子存储层(CSL)可以改善IGBT导通态载流子分布,降低通态电压,但影响器件阻断能力。为了平衡载流子存储层对器件阻断能力的影响,在器件n-漂移区中CSL层处近哑元胞侧设计了p型埋层(p BL),利用电荷平衡的理念改善电场分布,并借助ISE-TACD仿真工具,依托内透明集电极(ITC)技术,研究了600 V槽栅CSL-p BL-ITC-IGBT电特性。为了保证器件承受住不小于10μs的短路时间,设置了哑元胞。在此基础上,仿真分析了CSL和p BL的尺寸及掺杂浓度、哑元胞尺寸等对器件特性的影响,并与普通的槽栅ITC-IGBT、点注入局部窄台面(PNM)ITC-IGBT的主要技术指标进行对比,给出CSL和p BL的尺寸及掺杂浓度的最佳范围。结果表明,合理的参数设计可使CSL-p BL-ITC-IGBT具有更优的技术折中曲线。

摘要：梳理了国内外增强型地热系统(EGS)模拟实验装置研发进展,归纳了以高温高压反应釜、岩心夹持类渗流模拟系统、岩石三轴电液伺服控制系统和大尺寸真三轴实验系统为代表的4类模拟装置的功能特点,分析了不同实验模拟装置适用范围及其对于EGS建设关键技术研究的支撑作用。结合国内外在干热岩资源开发利用工程建设中存在的问题,分析了EGS模拟实验装置的研发方向,在现有装置平台的基础上提出了建设大型模块化干热岩开发模拟实验平台的设计思路,论述了平台装置的系统构成和模块化功能特点,探讨了热储区形成机理和复杂地质条件下多场耦合作用机制。

摘要：高压快恢复二极管芯片过渡区是反向恢复坚固性的薄弱点,一旦失效将影响电力装置稳定运行。提出了一种高阻型过渡区优化结构,通过建立三种模拟模型,研究了过渡区宽度和掺杂浓度对快恢复二极管反向恢复性能的影响。采用高阻型过渡区结构的快恢复二极管反向恢复安全工作区仿真极限值提高到电压为2900 V、电流为630 A、电流变化率为1600 A/μs。基于该设计制备的3300 V/1500 A FRD器件可通过电压为3200 V、电流为3000 A、电流变化率为8648 A/μs条件下的反向恢复测试,显著提高了FRD器件的反向恢复坚固性。

摘要：为完善“惯性导航系统原理”实验教学环节,基于Matlab GUI设计并开发惯性基组合导航仿真实验平台。该仿真实验平台具有导航传感器数据产生、仿真条件设置、仿真结果显示以及仿真过程调试等功能,包括捷联惯性导航、惯性/卫星组合导航以及惯性/多普勒计程仪组合导航实验。基于该仿真实验平台开展“惯性导航系统原理”实验教学,具有实验教学方法设计合理、实验平台界面设计科学、代码可移植与可扩展性好等优点;同时,学生可手动设置各种仿真实验条件从而快速、直观地观察载体机动状态、仿真参数对导航算法的影响,有利于学生深入理解惯性基组合导航理论。

摘要：提供了两条设计探究式物理实验的思路，即选用学生熟悉的事例和传统的物理实验，设计成探究式物理实验．设计了5个探究式物理实验，并就此对教学给出了自己的体会．