摘要：从叶轮流道结构变化的角度研究双流道泵的内部流场及其流动特性.采用标准k-ε湍流模型和全隐式多网格耦合算法,对双流道泵叶轮的3种流道结构,即上圆弧式(方案a)、直线式(方案b)、下圆弧式(方案c)进行全流道三维不可压缩湍流流场的数值模拟,并比较其在相同工况下的水力性能,探寻最优的双流道泵叶轮流道结构.结果表明:不同叶轮流道结构的双流道泵,在设计工况下的内部压力和速度场分布呈现出规律性和差异性;方案a和方案c的有效流道体积均增大,方案a无阻塞性能最好;方案a的水力效率最低,但在流道出口处具有更加明显的压力降;方案c具有最高的水力效率,扬程最低;综合分析,方案b具有最高扬程14.46 m和较高水力效率78.24%,较另外2种方案,方案b的综合性能指标最优,认定其为最优双流道泵叶轮流道结构.

摘要：逆向工程能为水泵叶轮的数值模拟、有限元分析、快速成形、产品数字化加工制造以及优化设计等提供直接的几何模型支持.在VC++6.0平台上,应用MFC,ADO,OpenGL,VTK等开发工具,利用模块化编程技术,针对从工业CT获取的叶轮高精度断层切片图像序列,通过图像预处理、二维图像处理以及二维几何处理等数字图像处理技术,编程完成了叶轮断层图像序列表面轮廓的三角面片三维重建及半边结构边界模型的叶轮三维实体转换,开发出了具有多个数据输入、输出接口的水泵叶轮逆向工程软件ReImpeller.应用该软件重建得到了精度较高的叶轮三维模型,以STL数据格式导出并进行快速成型,重建的叶轮零件与其原型相比,形状误差仅为0.64%,表明ReImpeller具有一定的可行性与实用性.

摘要：由于蜗壳对离心泵流动诱导噪声的产生及传播具有重要影响,在原马蹄形断面蜗壳的基础上重新设计了一种矩形断面蜗壳,并将两种断面的蜗壳与同一叶轮组合进行流场数值模拟和声学求解.流动诱导噪声的求解基于Lighthill声类比理论,采用大涡模拟和声学有限元法相结合的混合算法.在原型泵的基础上还分析了采用矩形隔舌和圆角隔舌的扬程、效率和声学性能差异,并对模拟结果进行了试验验证.计算结果表明:矩形断面蜗壳模型泵和马蹄形断面蜗壳模型泵的水力性能近似;2种断面模型泵内流动诱导噪声的主频均为叶片通过频率290 Hz;从内部流场的压力云图、速度矢量分布及方向分析可发现矩形断面蜗壳内的流动状态更佳;相对于马蹄形断面蜗壳,采用矩形断面蜗壳模型泵的声压级平均小5 d B,声学性能更优;相对于矩形隔舌模型,采用圆角隔舌模型泵的水力性能更优,声学性能也较好,声压级平均小4 d B.

摘要：根据小鼠肌肉生长抑制素(MSTN)mRNA序列设计4对shRNA序列,通过退火连接到shRNA过表达载体pGPU6/GFP/Neo,构建相应的过表达载体pGPU6/GFP/Neo-MSTN shRNA。转染C2C12细胞后,利用实时荧光定量PCR(QRT-PCR)及Western blot试验对shRNA基因沉默后MSTN mRNA及蛋白的表达水平进行检测。结果表明:设计并构建的4个MSTN shRNA过表达载体,在细胞水平都能有效降低MSTN mRNA及蛋白的表达水平,其中转染pGPU6/GFP/Neo-MSTN714载体细胞组基因沉默效率最高,MSTN mRNA和蛋白表达分别下降72%、74%,差异极显著(P<0.01)。该研究成功设计了4个MSTN shRNA序列并构建了相应的高效表达载体,为后续通过调控MSTN表达研究其在肌肉发育中功能奠定基础。

摘要：为建立特异性检测线虫表皮细胞自噬流的工具,以利研究自噬在发育、免疫和结构损伤等方面的作用,利用表皮特异性启动子DPY-7P构建表皮特异性表达串联荧光标记的LGG-1/LC3的转基因虫株(DPY-7P::GFP::mCherry::LGG-1);然后根据GFP和mCherry PH稳定性的差异设计通过测量红绿信号比值判断自噬小体和自噬溶酶体的方法;并通过RNAi敲降自噬调节因子LET-363/mTOR和RAB-7/RAB7A,验证了该报告系统的定量方法可有效反映自噬流的激活和阻断。进一步利用该报告系统证实表皮机械损伤可在远离伤口的区域诱发自噬,并发现机械损伤可能激活伤口附近的溶酶体。综上,该报告系统可为深入探究表皮自噬的机制与生理意义提供有效的研究工具。

摘要：为研究叶轮叶片包角对离心泵空化诱导振动噪声的影响,以1台单级单吸离心泵为研究对象,保持泵体和叶轮其他几何参数不变,将叶片包角从115°改为110°,120°和125°.在离心泵闭式试验台上测量了不同叶片包角模型泵在不同装置空化余量时的振动和噪声信号,并对信号进行处理和分析.试验结果表明:叶片包角变化对离心泵设计工况下空化性能的影响无明显规律,存在1个最优值;随着叶片包角的增大,各测点加速度传感器测得振动强度的变化规律各不相同,出口法兰测点的振动强度相对最小,振动强度均在1.0 m/s2以下;随着叶片包角的增大,模型泵在无空化状态下运行时,噪声信号轴频峰值减小,叶频峰值变化复杂;空化初生和发展时,轴频峰值均呈先增加后降低的趋势,1 750～2 250 Hz频段的能量峰值随空化程度的加剧先增大后减小.

摘要：设计了一种应用于永磁同步电机(PMSM)的自适应解耦控制器,实现了调速系统的线性化及解耦.该智能控制器采用模型参考自适应解耦神经网络广义逆控制器(MRAD-NNGI),由模型参考自适应控制器构成其反馈环,2个前置控制器构成其前馈环.MRAD-NNGI控制器集合了自适应理论高精度跟踪与人工神经网络解耦的优点.前置控制器可以有效地提高系统的抗干扰性能.仿真与实验结果表明,即使在PMSM负载扰动以及系统参数变化的情况下,MRAD-NNGI控制器依然能表现出很好的稳定性与精确的响应性.

摘要：针对"移动机器人控制与导航技术"课程的实验需求,设计了一套轮式巡检机器人实验教学平台。该实验平台涉及机械设计、运动仿真、路径规划、群智能算法、PID控制器等理论知识。利用该实验平台开发了轮式巡检机器人运动学仿真、全局路径规划、驱动轮速度控制、差速补偿同步控制等实验项目,实验结果验证了机器人硬件系统、软件设计以及相关控制算法的可行性和有效性。通过该实验教学平台,可以显著提升学生的创新实践能力。

摘要：利用非光滑控制技术,基于轮毂电动机驱动的电动汽车线性2自由度、7自由度整车模型,提出了一种非光滑直接横摆力矩控制策略.通过对质心侧偏角的估计和由传感器直接获得的车辆横摆角速度,设计基于横摆力矩控制的上层控制器,然后经下层控制器对得到的横力摆力矩进行分配,使系统横摆角速度和质心侧偏角能够分别跟踪期望值.结果表明:在外部扰动、未建模动态、系统不确定等受扰条件下,非光滑直接横摆力矩控制器具有较强的鲁棒性,能够提高极端驾驶情况下的车辆稳定性;在控制器连续条件下,非光滑控制器能够提供最好的控制性能.

摘要：煤矸高效分选是实现煤炭资源绿色开采的重要手段,其核心技术是煤和矸石的快速精准识别。因此,本文提出了基于X射线图像和激光点云融合的煤矸识别方法。首先,设计了基于局部熵和全局均差加权的改进Otsu分割算法,以此提高X射线图像的分割精度和分割效率;同时,利用直通滤波和体素栅格降采样简化了煤矸激光点云数据,进而提取了X射线图像和激光点云的煤矸组合特征。然后,针对传统麻雀搜索算法(SSA)易陷入局部最优和种群多样性差等问题,提出了多策略改进的SSA算法(ISSA),并用于轻量梯度提升机(LightGBM)参数的寻优,进而设计了基于ISSA-LightGBM的煤矸快速识别模型。最后,搭建了煤矸识别实验平台,开展了相应的实验对比分析,结果表明:ISSA-LightGBM模型的煤矸识别准确达99.00%,综合性能优于其它模型,满足了煤矸高效识别的需求。