小型特种精细化工过程自动化和信息化研究发展趋势探讨

针对采取小批量间歇性批次生产方式、工艺介质腐蚀性强、危险性大的小型特种精细化工生产工艺研究试验过程自动化、信息化程度不高，导致工艺研究试验中获取数据较少、过程机理研究不够透彻、人工操作多、安全风险高、研究试验消耗大及效率不高等问题，综述了期待通过智能控制、在线分析、模拟仿真和虚拟制造、工况监测及预测性维护以及信息管理和生产调度等关键技术的研究和应用，提高小型特种精细化工生产工艺过程的自动化和信息化程度，实现小型特种精细化工生产工艺过程的数字化、虚拟化和智能化，降低生产安全风险和试验消耗，提高小型特种精细化工生产工艺研究试验的成功率和效率，达到小型特种精细化工生产工艺过程的数字化设计和精准生产的目标。     

车轮多边形磨耗统计规律及关键影响因素分析

针对列车车轮多边形磨耗问题广泛存在于轨道交通运输领域,会导致车辆/轨道系统产生高频的振动冲击,严重影响车辆和轨道系统零部件的使用寿命,危及行车安全这一问题,调查了大量车轮的多边形磨耗情况并进行统计分析,掌握了高速列车车轮多边形磨耗问题的现状和特点。以18～20阶多边形磨耗车辆为例,通过理论研究和试验分析(试验分析包括车辆系统振动特性测试和转向架模态特性测试),对车轮多边形磨耗的根本原因及诱导因素进行研究。研究发现,轮轨系统在580 Hz频率附近存在固有模态是导致车辆发生18～20阶多边形磨耗的根本原因,轮轨表面的各种不平顺能激发或者加剧轮轨系统在580 Hz频率附近的模态共振,从而诱发车轮多边形磨耗的产生。该结果可为高速列车车轮多边形磨耗问题的防止和进一步研究提供参考。     

ZK60镁合金表面滚压强化试验研究

试验研究了ZK60镁合金表面滚压加工中工艺参数对试件表面粗糙度、表面形貌、表面残余应力和表层显微硬度的影响,结果表明滚压力和重复滚压次数对试件的表面粗糙度、表面形貌以及表面残余应力和表层硬度影响程度较大,滚压速度影响较小。对精车ZK60镁合金试件进行滚压加工,试件表面粗糙度R a、R z最大减小了50.3%和48.1%;残余压应力最大可达-54.55 MPa;显微硬度从试件表层到内部基体材料逐渐降低,表层硬度值最大为92.83 HV 0.25,比基体材料硬度提高了15.32%。     

内含硬α夹杂钛合金轮盘裂纹扩展研究

为研究钛合金轮盘内部硬α夹杂疲劳裂纹扩展特性，对含预置硬α夹杂钛合金轮盘开展低循环疲劳裂纹扩展试验。结果表明:5229次循环后轮盘破裂；疲劳断口宏观、微观特征显示，预置硬α夹杂为本次疲劳破坏的疲劳源；在裂纹扩展前期，轮盘断口裂纹扩展速率较材料试验数据快；在裂纹扩展中期，断口裂纹扩展速率曲线呈对数线性关系；为了解决疲劳裂纹扩展后期疲劳条带不易识别的问题，使用等效裂纹扩展模型拟合断口裂纹扩展速率曲线，从而可以利用疲劳条带宽度来计算总寿命。同时，利用断口数据，提出和总结了预置硬α夹杂钛合金轮盘裂纹扩展特性仿真研究的方法。仿真研究显示:基于Paris公式建立裂纹扩展模型能较好地预测轮盘裂纹扩展特性；轮盘由于疲劳发生最终断裂破坏时，裂纹前沿的应力强度因子远大于断裂韧性，因此，不宜使用应力强度因子直接作为破裂准则。     

Microstructure−fracture toughness relationships and toughening mechanism of TC21 titanium alloy with lamellar microstructure

The independent influence of microstructural features on fracture toughness of TC21 alloy with lamellar microstructure was investigated. Triple heat treatments were designed to obtain lamellar microstructures with different parameters, which were characterized by OM and SEM. The size and content of α plates were mainly determined by cooling rate from single β phase field and solution temperature in two-phase field; while the precipitation behavior of secondary α platelets was dominantly controlled by aging temperature in two-phase field. The content and thickness of α plates and the thickness of secondary α platelets were important microstructural features influencing the fracture toughness. Both increasing the content of α plates and thickening α plates (or secondary α platelets) could enhance the fracture toughness of TC21 alloy. Based on energy consumption by the plastic zone of crack tip in α plates, a toughening mechanism for titanium alloys was proposed.     

基于船载卫星通信三轴天线的跟踪搜索技术

针对船载卫星通信三轴天线跟踪系统,介绍了船载三轴天线的系统组成,提出了一种基于捷联惯导的船载三轴天线跟踪搜索技术。天线以目标地理角为中心,通过坐标转换将目标地理角转换为天线的目标甲板角,调整AEC三轴使其及时准确地跟随目标甲板角。目前,该方法已经成功应用于多种船载三轴天线。实践表明,该方法能够快速准确地搜索到目标卫星,并实现对目标卫星的稳定跟踪。     

PEG修饰的镍钴层状双氢氧化物微球抗菌及溶血性能研究

双氧水作为常用的活性氧试剂广泛应用于清洗创面、去除痂皮、清洗带恶臭的创伤。但是由于其具有强烈刺激性,常采用表面涂抹的方式应用,不可注入体内。并且其常用的浓度高于生理水平,会对健康组织有一定毒性,甚至会延迟伤口愈合。为了解决这个问题,设计了一种利用聚乙二醇修饰的生物相容性好的镍钴层状双氢氧化物微球PEG-Ni/Co-LDHs,使得其具有较高的抑菌效果,同时能减少双氧水的用量。采用一步沉淀法合成了PEG-Ni/Co-LDHs,使用SEM、TEM、XRD等方法对PEG-Ni/Co-LDHs的结构进行表征,结果显示该材料的分散性能好,粒径约为470 nm,微球呈花状结构,由薄层似花瓣结构层层组装而成。PEG-Ni/Co-LDHs具有过氧化物酶的活性,这使得在双氧水的作用下能有效产生羟基自由基,高效抑制革兰氏阴性菌(大肠杆菌)和革兰氏阳性菌(金黄色葡萄球菌)增殖,高浓度时与双氧水联合作用,细菌成活率分别为32%和19%。采集大鼠血细胞对纳米材料PEG-Ni/Co-LDHs进行溶血性能研究,发现在高浓度时,其溶血率低于12%,未出现明显的溶血作用,具有很好的生物相容性。研究结果表明,PEG-Ni/Co-LDHs具有高抗菌活性和低溶血毒性的特点,为其今后作为抗菌剂在生物体内应用奠定了研究基础。     

植物细胞分裂素ortho-Topolin Riboside对人白血病细胞株THP-1的抗癌活性及机制初探

本研究以人急性髓性白血病细胞株THP-1为研究对象,初步探讨其抗癌活性及作用机制。通过光学显微镜观察N6-2-苄胺羟基腺苷(oTR)作用后THP-1细胞形态学和数目变化;CCK-8法检测oTR对THP-1细胞的增殖抑制作用,并用核苷转运体拮抗剂和腺苷受体拮抗剂预处理细胞检测oTR进入细胞的方式;用流式细胞仪分析oTR作用对THP-1细胞凋亡和分化的影响。结果表明,oTR可显著(P<0.05)抑制THP-1细胞的增殖能力,且呈浓度依赖性;核苷转运体拮抗剂Dipyridamole预处理THP-1细胞后,可明显逆转oTR的增殖抑制作用,而4种腺苷受体拮抗剂(DPCPX、SCH58261、MRS1754和MRA1191)则无显著影响;oTR可诱导处理组细胞亚倍体峰比例显著(P<0.05)高于对照组,且细胞髓系分化标志蛋白CD11b表达明显升高。以上结果表明细胞分裂素oTR通过核苷转运体途径进入THP-1细胞,显著(P<0.05)抑制细胞的增殖,并可诱导THP-1细胞发生凋亡和髓系分化。     

红色红曲菌组蛋白去乙酰化酶MrSir2的原核表达及活性分析

根据基因组序列信息,利用cDNA末端快速扩增技术(rapid-amplification of cDNA ends,RACE)得到了红色红曲菌中组蛋白去乙酰化酶mrsir2基因的完整cDNA序列,其编码序列(coding sequence,CDS)为1539 bp,编码512个氨基酸,含有一个SIR2蛋白保守结构域。根据大肠杆菌的密码子的偏好性对mrsir2序列进行优化,优化后的序列与p ET-28b载体连接后转入宿主菌E.coli BL21中进行IPTG诱导表达,并优化表达条件。实验结果表明:在16℃条件下用终浓度为0.25 mM的IPTG诱导培养16 h后,目的蛋白Mr Sir2可溶性表达效果良好。Ni2+柱亲和层析纯化后的Mr Sir2重组蛋白在SDS-PAGE上显示为一条约75 ku大小的条带,蛋白定量浓度达1.97 mg/mL,经Western blot鉴定为目的蛋白,测定酶活为78.5(OD/min/mg),780μM的二氢香豆素(dihydrocoumarin,DHC)对Mr Sir2蛋白的酶活抑制率为47%。Mr Sir2蛋白的可溶性表达为全面了解其酶学特征提供了材料,也为体外分析蛋白相互作用奠定了基础。     

近距离煤层群采空区漏风规律及防控措施研究

贵州地区煤层赋存条件复杂,煤层间距小,相邻采空区存在漏风通道的问题。采用SF6示踪法及重点区域指标气体数据分析法,对发耳煤矿采空区漏风规律及其治理措施进行研究。分析结果表明,由于相邻密闭效果欠佳,导致31004开切眼联络巷及31004工作面回风巷密闭漏风严重。31004采空区漏风通道主要是31004开切眼联络巷密闭及10^#煤层开采过程中对上部7^#煤层采空区造成二次扰动形成的纵向漏风通道;漏风量为83 m^3/min,采空区风速约为0.17 m/s。对存在的煤自燃隐患采取了注水降温措施,CO体积分数显著下降至(5~9)×10^-6。为即将开采的50105、50107工作面的煤自燃防控提供了科学依据和管控措施方案。