浮动平台内TMD对Barge式海上浮动风机的振动抑制研究

在Barge式浮动风机的平台内配置调谐质量阻尼器(TMD),首先建立了海上浮动风机的三自由度动力学简化模型,并分别采用工程调频法和遗传算法(GA)寻求最优TMD参数;然后通过计算5种典型风浪载荷工况下有/无TMD的浮动风机的动态响应,研究了TMD在真实海洋环境中对风机的抑振增稳效果;最后在不改变Barge式浮动风机原设计的前提下,将风机部分压舱物等质量替换为TMD,研究了TMD在5种工况下的减振性能。结果表明:最优参数的TMD可使浮动平台俯仰角标准差的抑制率达到47.95%;用TMD替换部分压舱物后,平台俯仰角的减振率可达50%。因此,平台压舱物等质量替换为TMD后,可显著减少风机关键部位的振动响应及载荷。     

“黄芪 半夏”药对治疗非小细胞肺癌 作用机制研究

摘 要:目的 运用网络药理学方法及分子对接技术探讨黄芪 半夏”药对治疗非小细胞肺癌(NSCLC)的作用机制。方法 通过文献查找及TCMSP数据库筛选“黄芪-半夏”药对主要成分及作用靶点,在GeneCards、 PharmGKB、DrugBank、OMIM数据库获取 NSCLC相关靶点,利用 Cytoscape软件分别构建“中药-成分-靶点”“中药-成分-靶点-疾病”相互作用网络;运用 STRING数据库构建蛋白互作网络,并根据拓扑学参数筛选“黄芪-半夏”药对治疗NSCLC的关键靶点;对关键靶点进行GO功能富集和KEGG通路分析,并构建“成分-靶点-通路”网络图,运用Auto Dock Vina 1.1.2将得到的主要活性成分与关键靶点进行分子对接,运用PyMOL软件进行结果可视化。结果 共获得“黄芪-半夏”药对有效成分33个,作用于227个潜在靶点,NSCLC靶点1253个,拓扑分析得到关键靶点97个,其中度值≥中位数的靶点有48个,包括TP53、AKT1、CASP3、JUN等。GO功能富集分析得到生物过程主要涉及细胞因子介导的信号通路,基因表达的正向调控,RNA聚合酶II启动子转录的正调控;KEGG通路富集分析主要包括Pathways in cancer通路、肿瘤坏死因子信号通路、PI3K-Akt通路等,分子对接结果显示,“黄芪-半夏”药对主要活性化合物与5个核心靶点的结合能力皆良好。结论 “黄芪-半夏”药对可能通过槲皮素、山奈酚、黄芩素等主要活性成分,作用于TP53、AKT1、CASP3、JUN、VEGFA等相关靶点,干预Pathways in cancer、肿瘤坏死因子、PI3K Akt等信号通路,协同产生调控肿瘤细胞周期、介导肿瘤细胞凋亡、抑制其增殖分化及转移等来防治NSCLC。     

热声载荷下薄壁结构非线性振动响应分析及疲劳寿命预测

基于时域分析法研究了金属薄壁结构在热声载荷下的非线性振动响应特性,并采用四种应力寿命模型预测了薄板梁的热声疲劳寿命。以典型薄板梁为研究模型,首先研究了单一噪声激励下薄板梁的时域响应特性及热载荷对其响应特性的影响机理,并仿真分析了薄板梁在热声激励下的非线性响应特性。在此基础上,运用雨流法统计了薄板梁根部的应力响应,并基于Miner线性累积损伤理论采用Goodman、Morrow、Walker和修正Walker应力寿命模型预测了薄板梁在不同工况下的热声疲劳寿命。研究结果表明：薄板梁的热模态基频在其热声疲劳问题中起主导作用;薄板梁热屈曲后的非线性跳变响应将增大应力幅值,从而严重削弱结构的预期寿命;噪声载荷是影响屈曲前薄板梁热声疲劳寿命的主要因素,而热载荷是影响屈曲后热声疲劳寿命的主要因素。因此在薄壁结构抗热声疲劳设计中必须重点考虑热声载荷联合作用的影响。     

3种典型海上浮动式风力机动力学特性比较分析

综合考虑海上浮动式风力机所受气动、水动载荷及控制系统的影响,建立3种典型浮动式风力机的气动-水动-控制-结构完全耦合动力学模型。以NREL 5 MW机组为基础,运用FAST程序与Aero Dyn、Hydro Dyn子程序,计算分析3种浮动式风力机在不同工况下的响应,并与相同型号的陆基定桩式风力机组在相应工况下的响应进行分析比较。研究结果表明:气动载荷和水动载荷的耦合作用对浮动式风力机动力学响应影响显著,且不同浮动风力机的响应也有明显差距;浮动风力机所受最大载荷相对陆上风力机有所增加,其中Barge和Spar-Buoy两种浮动风力机最大塔根弯矩增幅达到1.4倍以上;Barge平台和TLP平台作为海上风力机组的浮动平台具有较好的稳定性。     

单轴压缩载荷下夹层梁结构屈曲及皱曲模拟研究

泡沫夹层结构以其较高的比刚度及比强度特性在航空航天等领域具有巨大的应用潜力,但当夹层结构作为主承力部件承压时可能带来复杂的屈曲及皱曲稳定性问题.文章基于有限元分析软件Ansys,建立了铝面板泡沫夹层梁结构的二维有限元模型,研究了夹层梁结构在单轴压缩载荷下结构临界失稳载荷与屈曲失效模态的内在关系,并分析了芯材厚度、芯材弹性模量等参数对夹层结构稳定性的影响规律.研究结果表明:芯材-面板的厚度比及弹性模量比对夹层结构的屈曲失效模态具有决定性作用,增加芯材厚度及选用较高弹性模量的芯材,可有效提高泡沫夹层结构的临界失稳载荷,文中研究结果可为泡沫夹层结构的优化设计及工程应用提供理论依据.     

基于TMD的海上浮动风力机结构振动控制研究

将调谐质量阻尼器(TMD)引入海上浮动风力机结构动力学控制领域,建立了浮动风力机的气动-水动-控制-TMD-结构完全耦合动力学模型,对典型5 MW驳船型浮动风力机进行了TMD参数优化和振动控制研究;通过对5种典型风浪联合载荷工况、有/无配置TMD的风力机的动态响应仿真,研究了TMD的振动抑制效果。结果表明:优化设计的TMD在100 s内使风机塔顶纵向挠度的标准差降低45.7%;TMD使塔根纵向载荷、塔顶纵向挠度标准差降低20%~50%;使叶根纵向载荷、叶尖纵向挠度标准差降低10%~40%。因此,该TMD控制策略可显著减小海上浮动风力机各关键部位的振动响应及载荷。     

星载设备冲击谱分析及改进设计

星载设备遭受的冲击振动环境恶劣,其结构和元器件极易出现由于过大的冲击而导致的结构破坏、功能失效等动力学问题。为了减小星载设备过大的冲击振动响应,提高其抗冲击安全性,本文基于结构有限元方法建立了某星载设备的结构动力学模型,运用大质量法进行了模态分析和冲击谱分析;基于模态分析和冲击谱分析的结果对结构的薄弱环节进行了改进设计。分析结果表明,结构改进设计后,以结构增重仅1.03%的微小代价使结构基频提高了14.7%,最大Mises应力响应降低了8.73%,满足了结构强度的要求,验证了修改方法的可行性。