摘要：研究了制备工艺对可溶性微针的机械、穿刺和吸湿性能的影响,并优化微针的制备工艺。采用Plackett-Burman设计筛选主要影响因素,运用Box-Behnken设计-响应面法优化微针的制备工艺。通过3D显微镜和扫描电子显微镜观察微针的外观形态,石蜡膜穿刺法评估微针的穿刺性能,称重法考察微针的吸湿性能,物性分析仪表征微针的机械性能,组织学切片验证微针穿刺皮肤的可行性。结果表明,微针韧脆材料比(P=0.0023)、药物占比(P=0.0075)、固化温度(P=0.0013)、空气流速(P=0.0027)和离心时间(P=0.0028)对穿刺性能具有显著影响;微针韧脆材料比(P=0.0177)对机械性能具有显著影响;各种因素对吸湿性能无显著影响。最优微针制备工艺参数为:韧脆材料比:9,50,药物占比:6.0%,溶媒占比60%,离心转速4000 r/min,离心时间28 min,离心温度25℃,干燥温度38℃,干燥湿度10%,空气流速0.5 L·min^(-1),微针的刺入深度为(412.03±2.85)μm,与预测值的偏差小于1%。最优微针的应力可达1.3 N/针,可成功刺破角质层。

摘要：推导了应用于向量式有限元三角形膜单元的各向异性膜材本构矩阵;进一步推导了各向异性膜材褶皱状态下的修正本构矩阵,并提出更为合理的主偏夹角计算方法。在此基础上编制了考虑膜材各向异性的膜结构荷载分析与褶皱分析程序,并进行了算例验证。算例分析表明,所编制的向量式有限元程序可以很好地完成各向异性膜结构的荷载分析与褶皱分析,验证了理论推导的正确性和分析程序的可靠性。分析结果还表明膜材的各向异性与褶皱效应会对膜结构的受力性能产生显著影响。

摘要：针对现有非通航孔桥梁防船撞技术的不足,提出适用于江海长桥非通航孔桥梁防船撞的新型自适应、恒阻力船舶拦阻技术。自适应、恒阻力船舶拦阻系统由系泊趸船、系泊锚链和混凝土沉块、自适应浮筒、高强度拦阻网、触发钢索以及恒阻力耗能装置组成,其工作原理为:偏航船舶撞击拦阻系统后,自适应浮筒带动拦阻网从水平状态竖起展开,包裹住来撞船首,再通过恒阻力耗能装置吸收船舶动能,拦截住船舶。通过缩尺比模型试验和实船撞击试验模拟该系统拦截船舶的过程,验证了该系统的可行性及工程设计的可靠性;采用水动力计算软件ANSYS-AQWA进行全尺寸数值仿真,仿真结果与试验结果基本一致。

摘要：为了提高静止无功发生器(SVG)的补偿性能、增强谐波抑制能力、拓宽补偿带宽,提出一种基于谐振控制器(RC)的电流控制策略。通过对基波无功和特定次谐波分别设置对应的RC,利用控制器在谐振频率点的无穷大开环增益,实现基波和谐波电流的无静差跟踪。通过数字信号处理芯片(DSP)实现控制功能,为了避免数字化过程引入的控制器性能偏差,直接在离散域进行控制器设计,并针对RC开环增益对电网频率敏感的特性,利用固定基波周期采样点数,实时调节采样周期的数字锁相环,保证控制器谐振频率实时跟踪电网频率变化,提高装置鲁棒性。实验结果验证了本文提出控制策略的有效性。

摘要：为实现载波移相(CPS)正弦脉冲宽度调制(SPWM)策略在级联配电网静止同步补偿器(DSTATCOM)中的应用,设计基于现场可编程门阵列(FPGA)芯片的载波移相通用多路SPWM发生器,载波频率、级联数可通过上位机进行选择.介绍通用多路SPWM发生器的设计原理、硬件结构及其通用性设计方法.针对大功率级联多电平逆变器较低器件开关频率时SPWM调制存在的脉冲竞争现象,分析产生机理并采用在三角波的升、降半周期内限制PWM信号翻转次数的新方法予以消除.在10kV/2MVar的DSTATCOM装置上进行验证实验,实验结果证明所设计SPWM发生器准确、可靠以及脉冲竞争消除新方法的优越性.

摘要：随着社会和时代的进步,复杂物理系统日益常见,传统的工程分析与设计方法面临着巨大挑战,因此,针对复杂物理系统的诸多参数,研究新的分析方法、提炼海量数据、指导工程分析与设计,显得尤为迫切。从系统分析方法角度,对弹簧滑块系统、直流电路系统、流场压降系统和平板传热热阻系统进行了阐述;对4种物理系统中的重要物理量进行了分析与归纳,提出了含阻系统的设想,其由阻元、过体和势头三个部分组成;在已经具有海量数据的基础上,含阻系统分析方法可通过确立物理系统中的阻元、过体和势头,建立阻元对势头的直接联系,简化物理问题,得到相对准确的结果。同时,采用含阻系统分析方法对先导式截止阀的阀芯设计进行了研究,结果表明,数值模拟和含阻系统分析方法得出的阀芯小孔处的压差和最大汽含率均在2%的误差范围内,这说明含阻系统分析方法可用于指导先导式截止阀阀芯小孔的设计。在海量数据积累的大数据时代,含阻系统分析方法可针对各种类型的复杂物理模型进行工程分析与设计,具有广阔的应用前景。

摘要：利用TNT当量模型模拟储罐内部的蒸气云爆炸,对拱顶钢储罐内部爆炸流场和壁面爆炸冲击荷载进行数值模拟。首先将储罐壁面视为刚性,系统考察拱顶罐在各种不同工况下的爆炸流场及壁面反射冲击荷载分布情况;然后进一步考察爆炸流场与罐壁之间的耦合效应对爆炸冲击荷载的影响。研究表明:储罐壁面爆炸冲击荷载最大值出现在顶盖中心区域,且往往出现在第2个波形峰值位置,而壁面其他位置的冲击荷载最大值一般出现在第1个反射超压峰值位置;爆炸流场和容器壁面间的耦合效应对内部爆炸冲击荷载的影响不大,计算分析时可近似采用非耦合模型。

摘要：利用异源表达系统生产重组蛋白已成为现代基因工程和生物工程研究热点和重点。但是研究者发现并非所有的基因都能在异源宿主中高效表达,除了宿主、分泌途径、启动子等因素外,基因自身的序列也蕴含了多种影响蛋白表达的因素,如密码子偏爱性,密码子对偏爱性,GC含量,mRNA二级结构,mRNA稳定性等。从基因设计的角度对影响蛋白表达的因素和方法进行了综述,尤其是对密码子优化和密码子对优化,详细讨论了与传统基因优化理念截然不同的密码子协调化及密码子对协调化等最新进展。

摘要：为提高链式结构DSTATCOM的补偿性能和可靠性,基于电力电子积木(PEBB)概念设计了其"即插即用"型基本功率单元——基于H桥逆变器的换流模块(HCM)。介绍HCM的主电路主要设计选型,并针对额定容量278 kW、电流600 A的HCM进行了结构和散热设计。为提高HCM工作灵活性和抗干扰能力,基于复杂可编程逻辑器件(CPLD)设计模块控制器,实现对模块控制、检测和采样,采用专用驱动核芯片设计驱动电路工作,完善保护并提高模块稳定性。介绍了用于HCM测试的实验平台,在10 kV/±3 Mvar的DSTATCOM工业样机上运行所设计的HCM,验证了模块的各部分功能的运行性能和可靠性。

摘要：基于向量式有限元基本理论,通过三角形常应变CST薄膜单元和三角形离散基尔霍夫DKT薄板单元的线性叠加组合,推导三角形薄壳单元的基本理论计算式。通过逆向运动获得单元节点纯变形位移,进而由变形坐标系求解单元节点内力。通过不同变形坐标系与整体坐标系之间的反复转换,解决膜元部分和板元部分的质点位移和内力、单元应变和应力在时间步末的叠加和下一时间步初的分离这一关键问题,同时对单元节点内力计算提出先沿厚度采用Neuton-Cotes积分,再采用Hammer积分方案进行平面内积分。在此基础上编制薄壳单元的计算分析程序,算例分析表明,所编制的向量式有限元薄壳单元程序可以较好地完成薄壳结构的静力、动力分析和考虑大变形大转动的屈曲分析,验证理论推导和所编制程序的有效性和正确性。