摘要：目的本研究旨在建立一种具有高特异性的TaqMan探针实时荧光聚合酶链式反应(PCR)方法,用于美洲大蠊药材以及中药饮片美洲大蠊粉的鉴别。方法依据美洲大蠊基因组序列的特点,设计出适用于实时荧光PCR检测的特异性引物和探针,并对探针浓度、循环数和退火温度进行优化,建立能够快速鉴别美洲大蠊的TaqMan探针实时荧光PCR最佳方法,进一步验证该方法的特异性和灵敏度。结果研究表明特异性引物和探针仅对美洲大蠊药材以及美洲大蠊粉有特异性扩增,对杜比亚蟑螂、土鳖虫、德国小蠊和九香虫均未扩增出荧光曲线。结论所建立的TaqMan探针实时荧光PCR法能够准确、快速对美洲大蠊及常见混伪品进行鉴别,为美洲大蠊的鉴别提供一种专属性更强的技术手段参考。

摘要：一体化波形设计是雷达通信一体化技术实现的关键,正交频分复用(OFDM)信号更是被视为最具应用潜力的一体化波形信号。然而,OFDM一体化信号在实际应用中存在如下问题:在匹配滤波框架下,OFDM一体化信号中包含的通信信号导致二维模糊函数出现高旁瓣和伪峰,影响合成孔径雷达(SAR)成像性能;OFDM一体化信号具有较高的峰均功率比(PAPR)值,无法充分发挥功放的线性放大性能,进而影响探测距离和通信性能。针对上述问题,将基于循环前缀的非匹配滤波成像算法应用到一体化信号处理中,同时提出基于离散傅里叶变换预编码的一体化信号设计方法,消除通信信号对成像性能的影响,并将信号的PAPR值控制在可接受范围内,实现了SAR成像和通信性能的良好兼容。最后通过实验证明了所提方法的有效性。

摘要：直流断路器是实现直流系统电流故障清除和隔离的关键设备。基于人工过零点的直流断路器熄弧时刻具有不确定性,且换流电容需要更换辅助电源,降低断路器可靠性,增加维护成本。为此,在传统直流断路器基础上,提出了一种基于光伏充电的混合式直流断路器拓扑结构设计方案。该方案在断路器过零点未熄弧时闭锁IGBT开关,加速电弧熄灭,并设计光伏储能供电系统为换流电容预充电能,以保障断路器持续运行。同时对所提断路器的拓扑结构、开断时序、拓扑参数进行了设计,基于MATLAB/Simulink实验平台建立了150 V混合式直流断路器模型,讨论IGBT开关器件闭锁时刻及电阻电容二极管(resistance-capacitance diode,RCD)缓冲电路对断路器开断的影响。在此基础上,通过仿真实验分析了正常和短路工况下断路器开断过程,验证了所提方案的可行性。

摘要：为解决深海着陆器沉降速度和沉降轨迹不受控问题,提出集成水力翼板的新型着陆器,能够高效率、低能耗精准缓降着陆。以集成水力翼板的深海着陆器为研究对象,建立其运动学模型和水动力学模型,采用Fluent软件数值模拟分析着陆器沉降过程的绕流场演化规律,阐明水力翼板的缓降作用机理,并基于最优拉丁超立方抽样方法、高斯过程回归方法、Sobol’全局灵敏度分析方法、NSGA-III多目标优化算法,实现了水力翼板的结构参数和开合角度的优化。研究结果表明:水力翼板的开合角度对着陆器沉降速度的影响权重最大,水力翼板增大了着陆器绕流场中的流体附加质量,减少了着陆器重力势能向着陆器动能的转换,从而降低了着陆器的沉降速度。集成水力翼板的结构形式为新型深海着陆器的设计与应用提供了参考依据。

摘要：电控磁效应调控二维(2D)反铁磁(AFM)材料的研究结合了电控磁效应与半导体工艺兼容且低能耗的优势,2D材料范德瓦耳斯界面便于异质集成以及AFM材料无杂散场、抗外磁场干扰、内禀频率高的优势,成为领域内研究的重点.载流子浓度调控是电控磁效应的主要机制,已被证明是调控材料磁性能的有效途径.层内AFM材料的净磁矩为零,磁性调控测量存在挑战,故其电控磁效应研究尚少且潜在的机制尚不清楚.基于有机阳离子的多样性,本文利用有机阳离子插层系统地调控了2D层内AFM材料MPX_(3)(M=Mn,Fe,Ni;X=S,Se)的载流子浓度,并研究了电子掺杂对其磁性能的影响.笔者在MPX_(3)家族材料中发现了依赖载流子浓度变化的AFM-亚铁磁(FIM)/铁磁(FM)的转变,并结合理论计算揭示了其调控机制.本研究为2D磁性材料的载流子调控磁相变提供了新的见解,并为研究2D磁体的电子结构与磁性之间的强相关性以及设计新型自旋电子器件开辟了一条途径.

摘要：由于螺栓结构中存在复杂的微观特征,数值模型中无法避免的会引入不确定性。针对螺栓设计中参数不确定性量化问题,一种基于高精度模态综合法的螺栓连接组合结构随机模型更新方法被提出。首先考虑高阶剩余模态的影响,推导了适用于螺栓组合结构弹性交界面的高精度模态综合法;之后,在贝叶斯推理框架下,通过组合结构的自振频率和振型的概率分布,建立螺栓连接参数的后验概率密度函数,并借助DRAM(delayed rejection adaptive metropolis)抽样方法量化参数的不确定性。数值算例表明,针对各子结构之间自振频率差别较大的结构,与模态综合法相比,本研究方法在较少子结构模态参与的情形下,也可以保证良好的模型更新结果。

摘要：为解决现有上肢康复外骨骼结构复杂以及腕部康复效果不佳的问题,提出了一种5R+异形3-RPS的混联上肢康复外骨骼机构,可以实现7个自由度的上肢康复训练。建立康复外骨骼的整体运动学模型,将串联部分与并联部分结合,计算串联部分的位姿转换、腕部并联机构的位姿变换矩阵及整体机构的运动学反解。使用ADAMS软件对该康复机构进行运动学仿真分析,通过末端质心的位移、速度和加速度曲线的分析,证明了机构可以按照康复轨迹正确进行并且过渡安全稳定。通过10次重复实物模型试验,验证腕部所能达到的角度范围及运行的平稳性。腕部装置实际的活动角度范围可达到理想状态的(73~82)%,运行符合预期运动轨迹,验证了理论推导和结构设计的正确性和合理性。

摘要：耐候钢通过改变合金元素以在其表面形成致密保护性防锈层因而具备良好的耐大气腐蚀性能,因此其在免涂装使用中为带锈工作,应用于公路和铁路桥梁中时可能存在腐蚀和疲劳耦合损伤问题。基于潍莱铁路线一座全焊接免涂装耐候钢桥开展列车动力作用下的关键构件和焊接节点疲劳损伤分析,并进行考虑腐蚀劣化影响下的疲劳寿命评估。基于列车-轨道-桥梁耦合系统模型研究在高速列车动力荷载下桥梁主桁关键构件动力响应并得到结构中最不利构件位置,分析关键构件在列车通行振动效应下的疲劳损伤度;结合考虑局部节点板精细化的多尺度耦合有限元模型,考虑轨道不平顺和列车运行速度的影响,得到桥梁节点板在不同速度下的疲劳损伤度;考虑环境腐蚀对桥梁疲劳寿命的影响,结合桥梁列车年运营量进行腐蚀环境下桥梁关键杆件和节点的疲劳使用寿命评估。研究结果表明:铁路钢桁梁桥在列车动力作用下不同构件的疲劳损伤不同,刚度较小以及应力响应影响线较短的构件疲劳损伤度更大,其中疲劳损伤度由大到小依次为节点横梁、腹杆、下弦杆、上弦杆。轨道不平顺和列车运行速度对桥梁节点板应力响应最大值影响并不显著,列车运行速度为120 km/h时与所分析桥梁共振更明显。环境腐蚀会降低铁路桥梁疲劳寿命,且对桥梁不同构件寿命影响程度不同。研究成果可为同类型铁路钢桁梁桥在腐蚀环境下的疲劳寿命评估和设计提供参考。

摘要：本文为空调变频控制器散热设计了一种新型的热管翅片式换热器,通过COMSOL仿真和样机实验对比了该换热器与常规的铝板翅片式换热器的换热效果。结果表明:当室外温度为35℃、53℃和60℃时,采用热管翅片式换热器散热可使元器件温度降低1.8~4.2℃。当室外温度为53℃和60℃时,采用铝板翅片式换热器的空调的最大制冷量分别衰减到额定制冷量的63%和21%,而采用热管翅片式换热器的空调的最大制冷量分别为额定制冷量的100%和62%,且元器件的温度降低了11.2~11.9℃。当室外温度为46℃时,采用热管翅片式换热器的空调的速冷时间缩短了66.7%;当室外温度为46℃和52℃时,该空调的降温时间分别缩短了82.6%和89.7%,房间平均温度最低值分别降低了3.9℃和4.6℃。

摘要：利用紫外催化过碳酸钠(SPC)降解对乙酰氨基酚(APAP),并探究降解效能及机理。结果表明,在pH=7、APAP初始浓度为10μmol/L、SPC浓度为2 mmol/L的条件下,反应60 min后对APAP的去除率达到100%。自由基淬灭实验和电子自旋共振(ESR)检测证明,UV/SPC体系中降解APAP的主要活性物质是·OH和CO_(3)^(·-),其贡献率分别为61.5%和38.5%。在优化实验参数过程中发现,适当增加SPC的浓度和降低反应的pH能有效促进APAP的降解,但天然有机物(NOM)和HCO_(3)^(-)会抑制APAP的降解。通过气相色谱串联质谱(GC-MS/MS)测定出13种APAP的降解产物,推测APAP主要通过电子转移、夺氢反应、取代反应等方式被逐步降解。TOC检测结果表明,UV/SPC体系矿化程度低,导致大量中间产物积累。急性毒性实验表明,APAP在降解过程中毒性增强。