[学科发展]机构学中机构重构的理论难点与研究进展——变胞机构演变内涵、分岔机理、设计综合及其应用

生产力发展与工程技术革新要求机构具备可自重组与可重构及“一机多用”的功能，以满足复杂工况需求。可重构机构具有可变活动度和可变构态，可以满足多任务、多工况与多功能的要求，然而，决定其设计方法的演变内涵与分岔机理的研究目前仍不为学者们充分了解。从变胞机构的演变与分岔机理的角度，以旋量理论、李群与李代数及微分流形为主要工具，揭示了机构演变内涵及运动与约束空间的内在关联关系；探究了机构演变中的分岔机理与可控奇异位形，回顾了变胞机构与折纸及折展机构的历史渊源，综述了变胞机构的构型设计、性能综合与新型设计理念及其创新应用。     

防止输送带打滑的新方法

针对目前输送带打滑的问题,通过对输送带打滑原理的分析,要想解决输送带的打滑,就需要动态调整输送带的张力。基于此设计了一种短距离输送机的输送带自动张紧装置,该装置通过2个电液推杆来张紧输送带,并给出了具体的自动控制策略,能很好地解决输送带打滑问题。     

Gliding arc plasma reforming of toluene for on-board hydrogen production

Hydrogen is considered as a clean and promising fuel, and hydrogen production on-board has attracted widespread research attention. In this work, a gliding arc discharge (GAD) plasma reactor was utilized to reform toluene at room temperature and atmosphere pressure. The performance of hydrogen production through oxidative reforming with toluene as raw material under different input power, oxygen to carbon molecular ratio (O/C), residence time and argon addition was investigated. The optimal yields of H₂ and CO (48.6% and 44.3%) were obtained under the condition of the input power of 32 W, the O/C of 0.68, the residence time of 18.4 s and 10 vol% Ar addition. By analyses of spectrum lines and GC-MS, the plasma reforming mechanism of toluene was proposed. It is believed that N₂(B³Πg) and Ar* could increase the formation of reactive oxygen species (O⁺, O (¹D), O and so on), and N₂(B³Πg) could impact directly the reforming of toluene.     

古建筑木结构透榫节点力学模型研究

为研究古建筑木结构透榫节点的M-θ力学模型，在分析透榫节点构造特征与受力机理的基础上，建立其数值模型，用透榫节点的试验数据验证了该数值模型的正确性，并分析了节点缝隙、木材横纹弹性模量和大榫头长度对透榫节点受弯承载力的影响。根据受力分析结果，建立以弹性点、屈服点与极限点为特征点的三折线多参数M-θ力学模型，其结果与多数的试验结果基本吻合，并将该力学模型应用于木构架的受力分析。研究结果表明：透榫节点的滞回耗能能力强，节点的变形主要集中在榫头处。当榫头与卯口之间的缝隙增大时，节点的受弯承载力降低。随木材横纹弹性模量的提高和大榫头长度的增加，节点的受弯承载力有一定提高。文章建立的M-θ力学模型能较好反映透榫节点的受力过程，适用于木构架的受力分析，其荷载 位移骨架曲线与试验结果基本吻合。研究成果可为古建筑木结构的维修与保护提供参考。     

microRNA在亨廷顿病中的研究进展

亨廷顿病(Huntington's disease, HD)是神经退行性疾病(neurodegenerative disorders)中一种单基因遗传病,由亨廷顿基因(the huntingtin gene, HTT)第一个外显子中的CAG三核苷酸序列重复扩增引起,尚无法治愈。HTT编码的蛋白产物被称为亨廷顿蛋白(Huntingtin protein, Htt)。突变亨廷顿蛋白(mutated huntingtin protein, mHtt)容易形成聚集体,具有毒性,导致一系列细胞学异常和神经元功能障碍。microRNA(miRNA)在基因转录后水平调控中起重要作用,其表达的改变与HD病理过程有关,成为治疗HD的潜在生物标志物。近年来,对一些特定miRNA在HD中调控机制及靶基因预测方面的研究可为HD提供潜在的治疗方法。本文就miRNA在HD中的相关研究进展进行综述。     

内插式真空管太阳能热水器热特性理论及实验研究

设计了一种内插式真空管热水集热器,通过对其能量转换、传输特性研究,建立了内插式真空管集热器的热特性分析模型,并对不同设计参数和气候条件对内插式真空管热特性的影响进行了分析。结果表明,设计的集热器理论热效率最大可达79.5%,但其受环境温度、集热器工作温度等影响较大。此外,设计了由14只内插式真空管组成的太阳能热水器,采用迟滞算法将热水温度控制在50～55℃,实验结果表明,样机系统的日热效率可达55.0%,样机输出热水近120 kg,具有较好的实用价值。     

Electric field dependence of ferroelectric stability in BiFeO3 thin films co-doped with Er and Mn

Bi_0.9Er_0.1Fe_1−xMn_xO₃ (BEFM_xO, x = 0.00–0.03) films are synthesized by a sol–gel technique. The BEFO film exhibits a conduction mechanism based on electron tunneling. The high applied electric field causes dissociation of the defect complex, and the resulting oxygen vacancies contribute to fake polarization. Consequently, the BEFO film has poor polarization stability at high applied electric fields. Coexistence of two phases (with space groups R3c:H and R3m:R) and reduced concentrations of oxygen vacancies and Fe²⁺ in BEFM_xO are achieved by co-doping with Er and Mn. The presence of bulk-based conduction in the BEFM_xO films then leads to ferroelectric domain switching contributing to the real polarization and to excellent ferroelectric stability. In addition, the BEFM_0.02O film shows a typical symmetrical butterfly curve, the highest remnant polarization of ~109 μC/cm², and the highest switching current of ~1.66 mA. It also has the smallest oxygen vacancy concentration and thus the smallest amount of defect complex, which means that there are fewer pinning effects on ferroelectric domains and therefore excellent ferroelectric stability. This excellent ferroelectric stability makes the BEFM_xO films obtain good stability and reliability in the application of ferroelectric memory devices.     

基于改进ReaxFF 力场的全氟己酮热分解机理研究

采用基于密度泛函的紧束缚模型（DFTB）和改进的反作用力场（ReaxFF）对全氟己酮的热分解机理进行反应分子动力学仿真研究，分析了热分解的初始反应路径、微观反应过程以及体系内气体的生成机理，探讨了温度对全氟己酮热分解的影响，建立了以仿真数据为基础的一级动力学方程并对热分解过程进行一级动力学评估。结果表明，全氟己酮热分解的起始反应为：全氟己酮→全氟异戊烷+一氧化碳，全氟己酮热分解的主要产物为一氧化碳、四氟甲烷、六氟丙烯、全氟异丁烯、十氟丁烷、全氟异戊烷及大量活性基团。经一级动力学评估得到指前因子和表观活化能分别为5.021 7×1014 s-1和1 771.96 kJ/mol。     

助燃空气对乙烯裂解炉NOx排放的影响

乙烯裂解炉内复杂物理化学过程耦合模拟与优化能够满足乙烯装置对高效率、低污染和低成本的设计和操作要求，对提高乙烯工业的竞争力具有重要意义。针对简单燃烧机理难以准确预测炉膛燃烧生成NO_x浓度分布的弊端，提出了在裂解炉使用更准确的简化GRI-Mesh 3.0机理结合涡耗散概念(EDC)模型的方法，并对Sandia Flame D的燃烧过程进行计算流体力学(CFD)模拟，验证了此耦合模型的可靠性。在已建立的燃烧模型的基础上，研究了助燃空气对降低裂解炉NO排放的影响，结果表明：在满足裂解炉热效率的情况下，空气预热温度为300~600 K、过量空气系数为1.1时降低NO的效果最佳。     

TRIZ理论在集装箱吊具旋锁机构中的设计应用

利用TRIZ理论,采用因果分析现有结构中缺陷与不足产生的原因。在分析了整个集装箱吊具旋锁机构的系统组件模型后,利用因果分析寻找产生的原因。针对不同的问题采用不同的TRIZ解题工具分别运用技术矛盾、物质—场分析、进化分析对旋锁机构进行创新方案的设计。