摘要：连续微流控生物芯片通常需要构建复杂交错的流路径来支持样本/试剂的运输,也需要大量的流端口来推动液体的有序流动,这阻碍了生物芯片的进一步发展。因此,该文考虑了有限流端口驱动下的流路径规划问题,并提出一个流路径驱动下的连续微流控生物芯片的架构综合设计流程。首先采用基于列表调度算法实现操作的绑定与调度,通过时间窗对调度进行调整,从而满足给定的流端口数量约束;然后采用基于序列对表示的遗传算法求得芯片的布局设计,通过考虑并行任务之间的冲突以及组件之间的连接关系,进一步优化了布局解的质量;最后采用基于A^(*)寻路的优化布线算法规划所需的流路径,以有效减少流通道总长度和交叉点数量,生成具有高执行效率的芯片架构。实验结果表明,该方法在严格满足给定的流端口数量约束条件下,极大地避免了各种液体运输任务的冲突,同时也优化了流通道的总长度以及交叉点的数量,降低了芯片的构造成本。

摘要：针对流层物理设计的2个阶段,即组件布局与布线通常被分开考虑,忽略了它们之间的交互作用,从而导致设计质量以及生物芯片执行效率下降的问题,提出一种有效的连续微流控生物芯片下基于序列对的流层物理设计算法.首先基于可以快速对布局方案进行枚举和计算的序列对表示方法,通过具有更高求解效率的离散粒子群优化算法得到组件布局解,进一步提高布局解的质量;然后在布线阶段将组件对之间的曼哈顿距离作为布线顺序的考虑依据,并通过基于协商布线算法进行布线,有效地减少流通道交叉点数量;最后考虑布局和布线的交互作用,根据布线的反馈信息进行针对流通道交叉点区域的布局调整,从而衔接组件布局与流通道布线阶段.采用实际生化应用反应与合成的基准测试集,复现基于模拟退火布局和协商布线的流层物理设计算法作为对比算法进行实验,结果表明,所提算法的流通道交叉点数量优化了74.94%,芯片面积优化了5.04%,流通道总长度优化了16.88%,得到高质量流层物理设计方案.

摘要：隧道支护设计的核心目标是提高围岩自稳能力,然而大断面三孔小净距隧道围岩失稳机制尚不明确,相关控制手段也鲜有研究。依托京张高铁长城站大断面三孔小净距隧道工程,系统研究其围岩稳定特性,提出相应的控制方法,并开展工程应用。研究表明:通过一系列三维数值分析,大断面三孔小净距隧道围岩稳定特征可以凝练为超前变形破坏大与夹岩变差易失稳;后行中洞由于受先行边洞开挖扰动的剧烈影响,造成过大超前变形和严重超前破坏,因此中洞安全状态最差;为防止围岩失稳破坏,提出纵向超前控制和横向夹岩控制两种方法,通过数值分析对超前支护参数进行优化,并研究管棚与帷幕注浆联合超前控制效果;控制措施在长城站得到工程实践,控制手段应用后,拱顶沉降减少62.5%,横向收敛缩小48.0%,围岩压力降低25.2%,有效保证隧道开挖安全。

摘要：Bt Cry毒素是当前研究最深入、应用最广的生物抗虫蛋白,对农业害虫的绿色防治发挥了重大作用。然而,随着其制剂和转基因抗虫作物的广泛应用,由此驱动诱发的靶标害虫抗药性及潜在生态安全风险等问题日益凸显。探寻具备模拟Bt Cry毒素杀虫功能的新型抗虫蛋白材料,不仅可为农作物持续健康生产保驾护航,也能在一定程度上缓解靶标害虫对Bt Cry毒素的抗药性压力。近年来,笔者团队以抗体“免疫网络学说(immune network theory)”中Ab2β类型抗独特型抗体(anti-idiotype antibody, Anti-Id)具备模拟抗原结构和功能的特性为理论依据,借助噬菌体展示抗体库及特异性抗体高通量筛选与鉴定技术,设计Bt Cry毒素抗体为包被靶点抗原,从噬菌体抗体库中靶向筛选到了一系列具备模拟Bt Cry毒素抗虫功能的Ab2β类型抗独特型抗体(即Bt Cry毒素抗虫模拟物),其中活性最强的Bt Cry毒素抗虫模拟物对靶标害虫的致死率接近相应原Bt Cry毒素的80%,初步实现了Bt Cry毒素抗虫模拟物的靶向设计。本文从理论依据、技术条件、研究现状等方面进行系统概述,并就相关技术发展趋势以及如何推进现有成果落地应用等展开深入探讨,旨在为绿色抗虫材料创新研发提供全新思路和实例参考。

摘要：铆接是飞机装配中结构件的主要连接方式,铆接质量直接关系到飞机的使用寿命和安全性,而制孔垂直度是影响铆接质量的重要因素。目前,自动化钻铆设备在工件受压变形前进行法向检测,变形后再进行法向调整,导致其难以实现壁薄、大曲率、弱刚性产品的法向找正。针对上述问题,本文研究了基于工件受压变形补偿的法向检测和法向调整方法,设计了能够满足壁薄、曲率大、刚性弱产品表面制孔垂直度要求的接触式法向找正压力脚模块,提出了改进的接触式法向检测与调姿算法。在4 mm叠层板上的制孔实验表明,采用相同的钻锪一体式制孔方法,经改进法向找正补偿后,制孔垂直度误差在0.07°以内,锪窝深度偏差在-0.03~0 mm以内,相较于未进行法向检测而直接制孔的方式,采用法向姿态补偿后的方式,将锪窝精度提高了68%。

摘要：基于可调谐二极管激光吸收光谱(tunable diode laser absorption spectroscopy,TDLAS)技术,设计了炉内多燃烧场参数(温度,CO、CO;和NO浓度等)同时在线监测技术方案,包括一维燃烧参数监测系统和多维燃烧参数监测系统。在一维燃烧参数监测系统中,引入光开关技术实现多个燃烧参数的同时测量。在二维燃烧参数监测系统中,引入分光器技术和代数迭代算法(algebraic reconstruction technique,ART)实现平面内二维燃烧参数的反演和测量。在此基础上,设计了三维燃烧参数监测系统,三维燃烧参数测量步骤为:先将炉内燃烧区域划分为多层二维切片;再基于ART法重建二维燃烧参数;最后基于多层二维燃烧参数数据重构三维燃烧参数。本文所设计的炉内燃烧场参数监测系统有利于未来锅炉精细化调整。

摘要：以柔性RSS机座-偏置滑动轴承转子系统作为研究对象,用“群举法”建立了柔性RSS机座动力学参数全局匹配理论模型和全局最优匹配算法,以M701F燃气轮机相关参数作为参照进行了数值计算,探讨了柔性RSS机座动-轴承转子系统振动特性及其影响因素,揭示了柔性RSS机座动力学参数全局匹配域和全局最优匹配对轴承转子系统振动特性的影响机理,提出了柔性RSS机座动力学参数的最优设计方法,为实际工程应用提供了柔性RSS机座全局匹配理论方法和最优匹配评价技术。

摘要：隔震结构一般具有非比例大阻尼特性,使得复振型分解反应谱方法的研究越来越重要。该研究通过隔震结构运动方程考虑非比例阻尼矩阵的耦合影响,根据复模态和平稳随机过程理论提出了隔震结构复振型分解反应谱方法,分别采用瑞利阻尼、振型叠加阻尼系数和阻尼比换算阻尼系数3种方法来组装形成4种不同的非比例阻尼矩阵,并以隔震结构特点分析了阻尼矩阵适用性;随后对比分析了在天然波反应谱作用下,不同阻尼矩阵组装方式下隔震层等效周期、等效阻尼比、对完全平方组合(CQC)和复振型完全平方组合(CCQC)方法计算精度的影响规律;最后基于设计反应谱CQC和设计反应谱CCQC反应谱方法,研究了隔震层不同等效周期和等效阻尼比对隔震结构的楼层位移、楼层剪力和楼层倾覆矩误差影响规律。研究结果表明,阻尼系数方法更适合用于非经典阻尼矩阵的构造,CQC反应谱方法在近场地震下不能准确反映实际响应,且其使用范围受限较多,而CCQC反应谱方法可以很好的反映隔震结果的地震响应。

摘要：在充分调研国内外混合循环动力系统发展现状的基础上,总结各种动力系统的性能优劣势,分析制约其发展的瓶颈技术难题.基于我国小型航空动力系统的研究现状和发展所面临的严峻挑战,提出适用于航空领域的混合循环动力系统发展要求:高功重比、高工作可靠性、低结构复杂度、高热效率和低油耗.借鉴混合循环动力系统在其他领域发展现有的研究成果和应用经验,总结混合循环动力系统在航空领域发展所面临的结构设计及布局、理论及试验研究、控制方法及策略等技术难点,给出对应的建议解决方案.为混合循环动力系统在航空领域的应用提供技术建议,为我国发展高性能高水平的小型航空动力系统提供新的发展方向.

摘要：提出一种岸桥柱结构有限元参数化仿真建模和分析方法,该方法以知识库为基础,采用Inventor三维设计软件自顶向下参数化建模思路,以C#、Python、VBA、XML等计算机语言辅助开发,快速创建ANSYS软件可以计算的有限元模型,并自动生成用户需求的计算书。经过计算的有限元模型为后续部件设计提供必要的几何参数和非几何信息,缩短了岸桥主结构设计周期。