2021 年 2 期目录

β钛合金因其具有良好的生物相容性和耐磨性而被用作硬组织的替代物。对钛合金植入体进行表面改性可以保证材料的整体强度和弹性模量,同时使其与人骨接触部位能够呈现低弹性模量特性。选用Ti-40Nb合金作为基体材料,采用磁控溅射与去合金化相结合的表面改性工艺获得表面纳米多孔结构,并对纳米多孔结构进行微观组织表征和力学性能测试。结果表明,在0.5% HNO₃水溶液中去合金化4 h,随后在1 mol/L KOH水溶液中去合金化12 h,能够得到微纳通透的分层多孔,多孔结构的形成使得Ti-40Nb合金表面的弹性模量达到37 GPa,接近人骨的弹性模量,避免了应力屏蔽带来的影响,同时还保证了Ti-40Nb合金的整体强度。此外,通过分析铸态和薄膜态Ti-Nb-Cu合金去合金化形成多孔结构的过程,探索两者成孔机制的区别。     

宋式二级燕尾榫特殊结构的力学性能分析

为了更好地分析燕尾榫结构的力学性能,建立了二折线多参数力学结构,并进行了适用于木结构的力学分析试验.然后,根据力学平衡与变形协调关系公式,提出了燕尾榫节点计算公式.研究结果表明,燕尾榫的变形主要集中在榫头与卯口的接触处,当单向载荷变大时,其弯矩也变大,容易对接触面造成损伤.荷载-位移曲线和极限荷载-竖向荷载曲线显示,当竖向荷载增加时,极限荷载也随之增加;当极限载荷达到屈服临界点时,位移的增加量变小并趋于平稳.     

高速电路中电源/地平面间同步开关噪声的抑制研究

提出一种将介质型电磁带隙结构与电源平面分割技术相结合,用于抑制高速电路电源/地平面间同步开关噪声的新方法。利用Ansoft HFSS建立相应三维电磁仿真模型并对其进行数值仿真,结果表明:若以-40 dB为噪声隔离标准,噪声可在0 .01~0.66 GHz与0.91~4.11 GHz范围内得到有效抑制,并且噪声最大抑制深度可达-152 dB。对以分割电源平面为参考平面的单端微带信号线的信号传输质量进行分析,结果表明单端微带信号线的插入损耗在0.01~4.46 GHz范围均大于-3 dB,证明本方法在抑制同步开关噪声的同时可以保持较好的信号传输质量。     

超高压对蓝蛤酶解液风味及其蛋白质结构的影响

以蓝蛤为原料,研究了经超高压处理后蓝蛤酶解液中游离氨基酸、核苷酸和有机酸等含量的变化,同时分析了挥发性风味物质、蛋白质结构和外源添加酶活性的变化。结果表明:超高压处理对风味蛋白酶和复合风味蛋白酶有激活作用,且对风味蛋白酶激活作用更强;超高压处理蓝蛤酶解液中游离氨基酸、琥珀酸及味精当量高于常压处理的酶解液;超高压处理酶解液鲜味及整体滋味更好,主要挥发性物质种类和含量增加,不良风味物质种类和含量减少,改变了其挥发性物质的组成,从而达到增香的作用。超高压能破坏蛋白质结构,促进了呈味氨基酸的释放,改善了酶解液的风味,提高了蛋白质利用率。超高压处理是通过提高蛋白酶活性特别是风味蛋白酶活性,破坏蛋白质结构,从而增加了蛋白质水解度,促进了呈味氨基酸、核苷酸、有机酸等的释放,改善了酶解液的风味。     

超声协同钙浸渍对樱桃番茄贮藏过程中番茄红素和品质特性的影响

通过研究超声协同钙浸渍处理对樱桃番茄贮藏过程中理化品质和番茄红素的影响,阐明了超声协同钙浸渍提高樱桃番茄品质特性的原因。采用质构仪、色差计和高效液相色谱仪研究了樱桃番茄贮藏过程中硬度、色泽和番茄红素含量的变化,同时利用核磁共振技术分析了樱桃番茄贮藏过程中番茄红素结构特性的变化。研究结果表明:超声协同钙浸渍处理可促进钙离子渗入到果肉组织中,有效延缓贮藏期间樱桃番茄硬度的下降,同时抑制果实褐变指数、失重率和腐烂率的上升,维持番茄果实较高的可滴定酸和维生素C含量;与对照组相比,超声协同钙浸渍对樱桃番茄全反式番茄红素含量无显著性影响。核磁共振结果表明,超声协同钙浸渍处理有效抑制了樱桃番茄贮藏期间全反式番茄红素、5-顺式番茄红素和9-顺式番茄红素的氧化,维持了其结构完整性。超声协同钙浸渍技术可较好地维持樱桃番茄贮藏期间的营养和品质,研究结果旨在为超声协同钙浸渍技术在果蔬保鲜中的应用提供理论依据。     

不同氧化锆相的稳定性及电子结构的第一性原理研究

通过密度泛函理论计算了不同氧化锆相的晶体结构参数,在所有晶相模型结构优化的基础上,分析了在一般温度和压力下不同晶相稳定程度不同的原因。使用3种不同的泛函计算了不同晶相的电子能带结构和态密度电荷差分密度,发现在氧化锆高温稳定相体系中,由于强关联电子的相互作用增强,传统密度泛函理论的广义梯度近似平面波超软赝势泛函及其修正的Hubbard U方法都会严重低估能带带隙,因此所得各层能带位置不准确,而使用B3LYP杂化泛函计算的结果则可以很好地与已有实验结果相吻合。结合杂化泛函计算出的态密度和差分密度数据,在理论上从电子间相互作用的角度解释了氧化锆不同晶相的稳定性、导电性及光吸收性能。     

二维函数光子晶体波导带隙和电场分布的调制

在二维函数光子晶体波导中, 研究介质柱介电常数对带隙结构的调制, 以及波导中加入点缺陷时, 点缺陷介质柱介电常数对电场分布和光传播方向的调制. 结果表明： 当二维函数光子晶体波导中不含点缺陷时, 改变波导中介质柱介电常数的参数b和k值, 可调节波导的禁带数目、 禁带位置、 缺陷模的数目和位置;  当二维函数光子晶体波导中含点缺陷时, 改变点缺陷介质柱介电常数的参数b和k值, 可改变电场分布和光的传播方向.       

基于设计结构矩阵的航天项目解耦方法研究以载人航天工程项目Z为例

航天项目具有任务组成复杂、内部迭代繁多的特点,易出现因任务耦合导致严重延期的问题。现行航天项目管理方法无法直观表示项目任务耦合关系,难以对耦合度较大的任务进行识别、优化。本文提出将任务反馈跨度和任务反馈的前序任务与反馈任务数量之比两个因素构建耦合度评价的函数,利用设计结构矩阵任务排序解耦原理,结合遗传算法求解耦合度最低的项目任务排序的方法。最后以载人航天工程项目Z作为例,证明该方法的有效性。     

高效无源三次倍频器研究与设计

为解决目前市面上毫米波倍频器制作工艺与体积之间的矛盾,设计了一款工艺简单、体积小、效率高、成本低的毫米波无源三倍频器。该倍频器在印制电路板上采用砷化镓变容二极管的反向并联电路结构,能有效抑制偶次谐波,改善输入阻抗特性;并在电路中增加空闲电路,大大提高了倍频信号的输出功率;最后通过仿真软件对倍频器进行优化和仿真,结果表明该倍频器效率高达55.78%、基波抑制大于50 dBc。     

一种新型结构叶片对风力机气动性能的影响

针对风力机在旋转过程中产生的叶尖涡影响风力机本身以及下游风力机气动性能的问题,提出了一种控制叶尖涡的策略,以减小叶尖涡对风力机本身及下游风力机气动性能的影响.以PhaseⅥ叶片的1/8模型为原始模型,在叶尖处和轮毂处同时开洞,用管道将洞连接的模型称作新模型.采用数值模拟的方法对来流风速从6 m/s到20 m/s的15个工况下原始模型和新模型风力机进行了对比分析,结果表明:在低风速下原始模型和新模型气动性能几乎一样,即新模型对叶片气动性能影响很小,尾流扩散速度也相近;但随着来流风速的增大新模型对风力机气动性能的影响也随之增大,新模型风轮功率比原始模型风轮功率有明显提高,尾流在风轮旋转平面内扩散速度变快,在来流方向传播距离变短.新模型尾流可以减小对下游风力机的影响,提升了风电场风能的利用效率.