环境因素对正极性流光-先导转化过程的影响研究

在地闪连接过程中,正极性连接先导的始发和传播是决定建筑物是否遭受雷击的关键因素之一。但已有的正先导始发模型都是基于垂直于地面且形状规则的孤立接闪杆(避雷针),并不适用于形状各异的高大建筑物。因此,基于Gallimberti提出的流光-先导转化的热动力学模型,对已有的正先导始发模型进行了改进,并推广到任意形状的高大建筑物,分析了周围的环境因素(如温度、压强和湿度)对建筑物拐角位置处的正先导始发(或称为流光-正先导转化)过程的影响。结果表明:1)标准大气条件下,建筑物(长50 m、宽50 m、高100 m)拐角处流光-正先导转化所需要的最小电晕电荷量为0.522μC,转化时间为4.26μs,电晕电荷量越小,相应的流光-正先导转化的时间越长;2)当环境温度越低、湿度越大、压强越高时,流注茎-先导转化所需要的最小电晕电荷量越大,流注茎-先导的转化时间越短,其中,湿度的影响最大。     

Microstructural evaluation and nanohardness of an AlCoCuCrFeNiTi high-entropy alloy

An AlCoCuCrFeNiTi high-entropy alloy(HEA) was prepared by mechanical alloying and sintering to study the effect of Ti addition to the widely studied AlCoCuCrFeNi system. The structural and microstructural characteristics were investigated by X-ray diffraction(XRD), scanning electron microscopy(SEM), and transmission electron microscopy(TEM). The formation of four micrometric phases was detected: a Cu-rich phase with a face-centered cubic(fcc) structure, a body-centered cubic(bcc) solid solution with Cu-rich plate-like precipitates(fcc), an ordered bcc phase, and a tetragonal structure. The XRD patterns corroborate the presence of a mixture of bcc-, fcc-, and tetragonal-structured phases. The Vickers hardness of the alloy under study was more than twice that of the AlCoCuCrFeNi alloy. Nanoindentation tests were performed to evaluate the mechanical response of the individual phases to elucidate the relationship between chemical composition, crystal structure, and mechanical performance of the multiphase microstructure of the AlCoCuCrFeNiTi HEA.     

一种基于CloudSim的分级云存储仿真模型

随着云存储技术的发展,云存储平台解决了大数据存储与管理的难题。然而当数据量与用户量进一步扩大,系统性能要求逐步提升,需要对目前云存储环境中的数据存储管理技术进行深入的研究与改进。由于应用实际的云存储集群进行优化研究极易受到平台环境的限制,因此基于CloudSim实现了一个分级云存储的仿真模型TCSS,给出了一种三层次的设备分级组织结构,构建了完善的数据I/O业务处理与数据存储管理等功能结构。已经将所有拓展功能模块集成到了CloudSim仿真工具的CloudSim层中,用户可以依据TCSS模型,突破平台限制,完成云存储优化策略的建模与测试工作。     

基于LC串联型储能变换器的 状态反馈控制策略研究

为了满足新能源电站的无功需求,提出了一种LC串联滤波型变换器.以三相380 V/30 kW并网变换器为例,相比传统的L和LC型滤波器结构,所提变换器结构能够在保持变换器输出无功功率能力的同时,降低系统直流工作电压约为原变换器的71％,释放了系统12％的有源容量,同时效率相比原滤波结构有6％的提升.此外,基于LC变换器的离散状态模型,提出了一种基于LC串联滤波器型变换器的状态控制方法,有效地提升了LC串联滤波器在谐振频率处的系统阻尼.最后在PSIM中搭建了LC型变换器的仿真模型,验证了LC滤波型变换器的优势和状态反馈控制策略的可行性.     

钢纤维混凝土的本构模型及力学性能分析

为充分研究钢纤维混凝土的力学性能,基于混凝土的弥散开裂模型,并考虑纤维与混凝土之间的黏结作用,建立了新的钢纤维混凝土本构模型.在模型中分两种情况考虑纤维作用,混凝土开裂前,纤维与混凝土完全黏结,服从复合材料理论;混凝土开裂后,将分别考虑混凝土和钢纤维的贡献.通过黏结滑移模型,计算钢纤维在混凝土中脱黏和拔出过程中,纤维对开裂后混凝土的增强作用.采用Fortran编程,利用有限元软件ABAQUS中提供的子程序Umat,将提出的本构模型引入ABAQUS,并用于有限元模型去模拟钢纤维混凝土的拉伸和四点弯曲试验.通过数值模拟结果和试验数据的对比,充分验证了所提出的钢纤维混凝土本构模型的准确性.并对钢纤维混凝土的受拉强度、残余强度、受弯强度以及韧性等力学性能进行详细的分析.     

高功率太赫兹基波压控振荡器设计

基于55 nm CMOS工艺提出了一款具有高输出功率的太赫兹基波压控振荡器(Voltage-Controlled Oscillator,VCO).设计采用堆叠结构来克服单个晶体管供电电压受限导致输出摆幅较低的问题来有效提高了输出功率.依据单边化技术在核心晶体管的栅漏之间嵌入自馈线来调整栅漏之间的相移和增益以最大化晶体管在期望频率下的可用增益,从而提高晶体管的功率输出潜力.提取版图寄生后的仿真结果表明:在2.4 V供电电压下,VCO的输出频率范围为200.5 GHz～204.4 GHz,电路峰值输出功率为3.25 dBm,在1 MHz的频偏处最优相位噪声为-98.7 dBc/Hz,最大效率为8.1％.包括焊盘在内的版图面积仅为0.18 mm2.此次工作实现了高输出功率并具有紧凑的面积,为高功率太赫兹频率基波VCO设计提供了一种设计思路.     

高层建筑形状及布局对城市街区 行人风环境影响研究

基于风洞试验和计算流体动力学方法(Computational Fluids Dynamics,CFD)研究高层建筑形状及布局对城市街区行人风环境的影响.采用最大风速比和归一化加速面积比,定量研究五种高层建筑形状及四类建筑布局对城市街区行人风环境的影响,确定全风向下的最优建筑形状以及布局,结合CFD数值模拟获得的全域流场信息,揭示建筑形状和布局对于城市街区行人风环境的影响机理.结果表明:在保持建筑高度和街区容积率一致的情况下,高层建筑群周边最大风速比不会随着建筑形状和建筑布局的改变而发生明显变化.但建筑形状和建筑布局会改变建筑群周边高风速区域的面积大小,全风向下的最优建筑形状和布局分别是Y字形和错列式布局,而最不利形状和布局分别是H字形和围合式布局.不同布局下的方形、H字形及X字形高层建筑群的最不利风向均位于斜风向,而十字形及Y字形则为正风向.高层建筑群在行人高度处的风加速现象主要是由狭管效应和角部分离效应造成的.     

基于动态燃料成本双层优化的 燃煤发电企业管控模型

为使燃煤发电企业降低燃料成本,实现燃料科学管控,提出一种综合考虑发电可靠性和生产经济性的燃料成本双层优化模型,上层为电煤采购库存混合整数规划模型,下层为混煤掺烧非线性优化模型,双层模型交替迭代协调优化,实现燃料管控动态决策.针对优化模型高维多约束情况,提出一种混沌映射初始化和高斯变异结合的改进灰狼优化算法.以某燃煤电厂模拟运营进行算例验证分析,结果表明,所提模型可以降低燃煤电厂7.80％的燃煤成本,证明了所提模型与求解算法的有效性和可行性.     

FOXM1688-748结构域相互作用蛋白的鉴定

为了鉴定转录因子FOXM1转录激活结构域(C-端第688位到748位氨基酸序列)的互作蛋白,以FOXM1的cDNA为模板,采用聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction,PCR)方法扩增获得其转录激活结构域序列,克隆进入原核表达载体pGEX-4T2;利用大肠杆菌原核表达获得融合谷胱甘肽S-转移酶(Glutathione S-Transferase,GST)标签的重组蛋白GST-FOXM1688-748;通过GST-pulldown结合质谱方法鉴定FOXM1688-748的互作蛋白,成功构建了原核表达质粒pGEX-4T2-FOXM1688-748,获得了原核表达的重组蛋白GST-FOXM1688-748.将质谱鉴定获得的互作蛋白进行分析和归类,预示一些互作蛋白可以参与激活FOXM1的转录活性,如RPN2、MISP、MCM7蛋白,一些互作蛋白可以参与调控FOXM1蛋白的稳定性,如USP9Y、CUL4A、HSPB1、BAG2蛋白.FOXM1蛋白的转录激活结构域与许多不同功能的蛋白发生相互作用,暗示该结构域具有重要的分子生物学作用,期望为以FOXM1为靶点的临床药物研发提供实验依据.     

功能梯度仿生头盔防护性能与头部损伤分析

为了提高摩托车头盔防护性能降低头部损伤风险,本文引入功能梯度仿生泡沫结构替代传统头盔的均匀密度泡沫衬垫.通过头盔耦合生物力学头部有限元模型,获取撞击过程中头部质心加速度、生物力学响应和头盔结构响应,综合分析不同密度梯度方案对头盔防护能力的影响.结果表明,功能梯度泡沫结构在中高速冲击下有更明显的优势.相比传统头盔吸能缓冲层的均匀泡沫密度方案和新型头盔的正/负密度梯度方案,最大密度为80 kg/m3的负密度梯度泡沫设计方案可以更有效改善头盔结构碰撞响应并降低碰撞过程中头部损伤,且随着密度差的增大,负密度梯度头盔的防护性能得到了进一步提高.