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2019, 40(3):189-198. DOI: 10.7535/hbkd.2019yx03001
摘要:为了解决车身薄板定位布局设计效率低,装夹易变形的问题,提出了一种基于NSGA-Ⅱ与RBF神经网络的车身薄板定位布局设计方法,以薄板定位时的偏差传递路径最小和稳定性最高为约束条件,应用NSGA-Ⅱ算法优化前3个定位点,在有限元样本的支持下分别构建BP和RBF神经网络预测模型并进行对比,选择预测精度较高的RBF神经网络结果作为个体适应度值。分别应用遗传算法和粒子群算法在RBF神经网络中寻优并对比,选择收敛速度较快和求解精度较高的粒子群算法的求解值作为第4个定位点的最优解。以座椅安装横梁作为模型验证研究内容。结果表明,零件在优化后定位布局下的最大装夹变形仅为优化前最大装夹变形的27%。因此,RBF神经网络可以对薄板装夹变形进行有效预测,研究结果对进一步开展车身焊装夹具设计和机身薄壁件定位布局研究具有参考价值。
2019, 40(3):199-207. DOI: 10.7535/hbkd.2019yx03002
摘要:针对三角形网格向四边形网格的转化问题,基于调和方程构建模型梯度场,追踪表面流线,实现了参数化网格重构。首先,建立了基于离散Laplace方程的三角网格梯度场理论模型、数据结构模型和稀疏矩阵求解方案;其次,提出了局部坐标变换和参数方程相结合求解流线节点的统一算法,并针对流线跟踪无交点、有多个交点等特殊情况,提出了梯度收敛、最短距离和参数极值等优选策略;最后,通过模型实验验证了算法。结果表明,流线网格具有等参、闭合特点,复杂模型网格划分没有歧义,而且网格质量随网格密度增加而提高。因此,相对于传统几何重构算法,数学方法对网格重构表达具有鲁棒性和唯一性,且应用场景更广泛。
2019, 40(3):208-214. DOI: 10.7535/hbkd.2019yx03003
摘要:为了解决现行《中华人民共和国药典》中关于少腹逐瘀丸的鉴别存在项目单一、不同剂型之间质控标准不统一等问题,通过对处方中主要药效成分进行定性和定量研究,建立了一种更为全面的少腹逐瘀丸质控方法。采用薄层色谱法定性鉴别处方中的蒲黄、延胡索、肉桂3味药材,通过高效液相色谱法测定芍药苷的含量。结果表明:在薄层色谱图中观察到蒲黄、延胡索、肉桂药材的特征斑点,芍药苷进样量在0.128~1.28 μg范围内线性关系良好,精密度、稳定性、重复性试验的RSD值均小于2.0%,平均回收率为92.10%,RSD值为1.40%(n=9),芍药苷含量的建议值不低于1.20 mg/g。所建立的方法准确可靠,可行性高,重复性良好,可以作为完善少腹逐瘀丸质量标准的参考依据。
李 环 , 刘晓乐 , 王萌熙 , 杨亚星 , 尚 青 , 史永利
2019, 40(3):215-225. DOI: 10.7535/hbkd.2019yx03004
摘要:为了比较聚乙二醇-聚己内酯(PEG-PCL)不同结构共聚物纳米粒的性质,采用开环聚合反应制备PCL-PEG-PCL和mPEG-b-PCL共聚物,通过FT-IR,1H-NMR和GPC进行结构确证,利用分子自组装技术分别形成了“蘑菇”结构和“刷”结构载姜黄素(CUR)纳米粒共聚物,对其性质进行了研究。结果表明:CUR以无定型态存在于纳米粒中,纳米粒形貌为球形核壳结构且分布均匀;受共聚物结构的影响,“蘑菇”结构纳米粒具有较小的平均粒径(105.71±3.20)nm、较高的载药量和包封率;PCL-PEG-PCL纳米粒表面形成了致密的PEG层,能有效防止蛋白质吸附,在体内具有良好的稳定性;“刷”结构纳米粒具有较低的临界胶束浓度(CMC)和良好的缓释性能,对HepG-2细胞增殖有较高的抑制作用。因此,研究载药纳米粒可为药物递送系统的选择以及不同结构纳米粒的临床应用提供参考。
齐海娟 , 崔浩亮 , 邓晓晴 , 王洪朋 , 高双双 , 哈 婧
2019, 40(3):226-232. DOI: 10.7535/hbkd.2019yx03005
摘要:为了更好地控制Selexipag的产品质量,保证用药安全,建立了顶空气相色谱法,对Selexipag两个中间体4-[(5,6-二苯基吡嗪-2基)(异丙基)氨基]-1-丁醇(S5)和N-(2-氯乙酰基)甲基磺酰胺(S7)合成过程中残留的溶剂量进行检测。色谱柱为Kromat PC-624(V)(30.0 m×0.32 mm×18 μm)毛细管柱,程序升温方式,FID检测器温度为250 ℃,进样口温度为200 ℃,顶空瓶平衡温度为80 ℃,顶空瓶平衡时间为30 min,两个中间体所涉及的溶剂包括甲醇、乙醇、二氯甲烷、丙酮、乙酸异丙酯、甲苯及四氢呋喃。结果表明,在此色谱条件下被测溶剂完全分离,各溶剂标准曲线相关系数r2均大于0.997,平均回收率为 95.1%~106.2%,精密度、稳定性及重复性的RSD值范围为1.78%~4.60%。气相色谱法操作简单,准确度、灵敏度高,可用于检测Selexipag 原料药中残留的有机溶剂,为其中间体的质量控制提供科学依据。
2019, 40(3):233-241. DOI: 10.7535/hbkd.2019yx03006
摘要:为了解决网络模拟器NS-3不能对无线传感器网络节点的电池信息做出准确仿真的问题,吸收LiIon电池模型和KiBaM电池模型各自的优点,采用LiIon电池模型的方法计算KiBaM电池模型中有效电荷井的输出电压,得到能够体现电池的速率容量效应和自恢复效应、能够反映输出电压随剩余电量降低而降低的KiBaM-LiIon电池模型,并对模型中无法获得解析解的微分方程组求解,基于隐式Runge-Kutta方法,提出了易于编程实现的数值解法。仿真和实验的结果表明,模型及其数值解法能够在NS-3中对电池使用过程中任何时刻的电压、剩余电量等作出准确预测,且具备计算复杂度低的优点。所提出的电池模型及其数值解法不仅适用于NS-3,同样也适用于其他网络模拟器,可为无线传感器网络和移动Ad-hoc网络的研发提供参考。
2019, 40(3):242-251. DOI: 10.7535/hbkd.2019yx03007
摘要:为了揭示双稳态能量俘获系统的复杂动力学行为及现象,针对弹性支撑下具有双稳态的压电悬臂梁能量俘获系统的动力学行为进行研究。首先基于能引发双稳态现象的磁力模型,利用牛顿第二定律以及基尔霍夫第一定律建立了基础作简谐运动时系统的数学模型。其次根据无量纲化后的控制方程,利用罗斯-霍尔维茨判据分析了平衡点的静态分岔。最后,利用Matlab数值仿真得出压电悬臂梁位移以及输出电压随系统参数和激励参数的变化规律和分岔图。结果表明,系统的幅频特性呈现为硬特性,但压电悬臂梁的振幅随质量比及刚度比的变化却呈软特性,即在某些参数范围内,系统的简谐周期响应发生分岔并导致混沌运动,系统的运动既可以发生在零平衡点附近,也可以发生在非零平衡点附近,甚至是在不同的平衡点之间作大幅跃迁。因此,相同参数下,系统具有双稳态时比单稳态时具有更丰富的运动形式,可明显提高系统的电压输出和响应频带。研究结果可为工程实际中如何优化振动能量采集器提供理论依据。
2019, 40(3):252-258. DOI: 10.7535/hbkd.2019yx03008
摘要:为了提高CO2热泵的传热性能,基于Fluent的数值模拟方法研究了超临界CO2在水平圆直管内的换热特性。采用标准 k-ε湍流模型对超临界CO2流体在内径为4 mm、长度为2 000 mm的水平圆管内的冷却换热进行了数值模拟,主要探究了超临界CO2流体在管内冷却条件下的温度场分布以及传热系数的变化规律,并研究了CO2质量流量及进口温度对管内传热性能的影响。模拟结果表明:超临界CO2的传热系数随质量流量的增加而变大,质量流量增加100 kg/(m2·s2),平均传热系数增加约为12%;随着制冷剂进口温度的增加,管内平均传热系数变小,但局部传热系数的最大值并不会发生改变,只会使其出现的节点延后。研究结果可为水平直管在CO2热泵中的应用提供理论与数据支持。
2019, 40(3):259-264. DOI: 10.7535/hbkd.2019yx03009
摘要:为提高Fe-Cr合金的抗高温抗氧化性能,采用电火花沉积技术对不同Cr含量的Fe-Cr合金表面进行微晶化处理,研究了铸态和微晶化合金在900 ℃空气中的抗高温氧化行为。氧化动力学曲线、物相分析、表面和截面形貌表明,当Cr含量较低时,微晶化处理提高了Cr的扩散速度,但不足以生成连续的氧化膜,氧化性能变差;当Cr含量较高时,微晶化处理降低了形成保护性氧化膜的临界含量,微晶化处理的Fe-9Cr和Fe-13Cr合金抗氧化性能明显提高。微晶化处理Fe-13Cr合金的抗高温氧化性能最好,这是由于微晶化处理后13%(质量分数)的Cr可以形成连续致密的保护性氧化膜。因此,微晶化处理是提高材料抗高温氧化性能的有效方法,可应用于高温氧化领域。
2019, 40(3):265-272. DOI: 10.7535/hbkd.2019yx03010
摘要:为了探明变极性等离子电弧焊方法对5A06铝合金焊缝成形的影响规律,采用单因素控制对比试验对变极性等离子弧焊缝成形进行了测量分析,研究正负极性电流、离子气流量、正负极电流持续时间和送丝速度4个焊接工艺参数对焊缝成形的影响规律。研究结果表明,随着焊接电流的增大,焊缝正面熔宽和余高呈现先增加后减小的趋势,而背面焊缝的余高增大明显,但背面焊缝熔宽变化不是很明显;随着离子气体流量的增加,等离子电弧力增加,液态金属流动性增加,背面焊缝余高呈明显的增加趋势,而焊缝正面余高则呈下降的趋势;在负极性电流持续时间增加的情况下,焊缝正面余高和熔宽增加幅度较小,焊缝背面余高和熔宽呈减小的趋势;随着送丝速度的增加,焊缝余高显著增加,熔宽也小幅度增加。研究结果可为铝合金VPPA焊提供工艺支持。
2019, 40(3):273-278. DOI: 10.7535/hbkd.2019yx03011
摘要:为了验证对辣根过氧化物酶(horseradish peroxidase, HRP)作为二抗标记物在检测heme结合蛋白时产生假阳性问题的推测,以菠菜细胞色素b6f复合体(Cyt b6f)和铁氧还蛋白-NADP+氧化还原酶(FNR)为检测对象(前者含有heme结合蛋白Cyt f,后者不含heme基团),采用菠菜FNR一抗、HRP和碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)标记的二抗,设计对比实验。结果表明,在使用HRP标记的二抗体系中,Cyt f不经一抗和二抗孵育即可显色,这是明显的假阳性;而在ALP标记的二抗体系中,Cyt f条带不显色,只有FNR条带显色。在western blot实验中,如果被检测蛋白为heme结合蛋白或者混有少量heme结合蛋白,应避免采用HRP标记的二抗,建议使用ALP标记的二抗或者其他二抗产品;heme结合蛋白具有类似HRP的氧化还原酶活性,其本身可以和显色液反应,从而产生假阳性,干扰对实验结果的判断。
2019, 40(3):279-284. DOI: 10.7535/hbkd.2019yx03012
摘要:车用生物燃料是可再生替代能源之一,仿真研究是车用生物燃料应用研究的主要方法,燃烧放热规律及内燃机条件下的燃烧排放生成过程是车用生物燃料应用仿真研究的重要内容,研究成果对生物燃料的提质改性及推广具有重要意义。基于当前车用生物燃料应用仿真研究成果,阐述了燃烧化学反应机理以及内燃机燃烧条件下计算流体动力学仿真研究的发展,分析了生物燃料燃烧机理构建与简化的技术思路以及机理简化成果,梳理了耦合化学反机理的CFD仿真模型在生物燃料的应用进展;进一步指出基于生物燃料多组分特征的燃烧化学反应机理的构建及机理简化是应用仿真研究的重要基础,内燃机工作条件下燃料多组分特征对燃烧和排放性能的影响是深入开展仿真研究的重要方向。