通过S-柠檬烯合酶突变体的动力学分析揭示萜烯合酶进化的机制

使用孔雀绿比色法分析了S-柠檬烯合酶(S-limonene synthase,S-LS)野生型和突变体的动力学特性.研究表明,萜烯合酶经过引入少数残基突变合成新型萜烯化合物仍然可以保持酶的催化活性.该特性可以解释植物中是如何进化出新的萜烯合酶,从而解释了自然界中萜烯化合物的多样性.本研究提出了萜烯合酶的进化模型.同时针对生物合成中萜烯化合物产量不高的难题,为定向改造萜烯合酶提供了解决方法.     

环形流道内周向流对摩擦因子的修正公式

针对屏蔽电动机定转子环形流道内转子转动对其摩擦因子的影响作定量分析.搭建缩尺实验台,实验分析了不同转子转速下定转子间的压力分布规律.实验结果表明:转速的升高会引起压降增大,间隙环流的摩擦因子需要在经验公式上进行修正,分析拟合数据得到了修正系数与切向、轴向雷诺数比值的映射关系,从而推导出了环形流道内考虑周向流动下摩擦因子的修正公式.为了验证该公式的准确性与普遍性,利用计算流体动力学(CFD)软件对缩尺实验台与主泵屏蔽电动机定转子间的流场分别进行仿真,对比数值仿真与该修正公式所求得的摩擦因子,结果表明偏差在合理范围内.     

激光冲击成形的仿真与实验研究

采用实验与仿真相结合的方法研究激光冲击成形.首先对黄铜试样进行冲击变形处理,然后对其表面形貌和变形进行实验测试和分析对比,并用ABAQUS仿真软件对冲击成形进行数值模拟.实验和仿真结果显示:试样冲击区域表面质量良好,微观组织未发生明显变化;变形区域中心节点最大位移为0.991 mm,板材变形和仿真的结果相符合.     

误差补偿压电微位移作动器动态特性分析

分析了镗削主轴回转误差补偿压电微位移作动器（Piezoelectric Micro DisplacementAc-tuator,PMDA)动态特性中的机械特性，相位滞后特性和迟滞现象，从机构系统的角度分析了压电微位移作动器静动态特性的影响因素；得到了相位滞后的3个主要影响因素；基于非线性迟滞现象的本质分析，提出了非线性迟滞现象的一种广义模型。最后给出了压电微位移作动器在镗削主轴回转误差补偿中的应用，并且获得了良好效果。     

车辆动力总成悬置系统的能量法解耦仿真分析

针对某国产车辆的橡胶悬置系统,应用机械系统动力学仿真分析软件ADAMS,建立了动力总成悬置系统六自由度的动力学模型.通过对动力总成橡胶悬置系统在不同工况下的自振频率、振型、系统的能量分布的计算,得到系统解耦的能量指标,并以该能量指标为设计目标,以各悬置的平动位移和角位移以及橡胶悬置的刚度系数为约束条件进行优化设计.优化结果表明:[1]Ryy方向的能量分布受刚度系数K.的影响最大,且优化后K9降低了66.51;在第1、4阶Ryy方向的能量分布明显增加,使能量集中分布,减少了这2阶系统能量的耦合程度,即Ryy方向的振动藕合程度减小,提高了隔振效果.[2]x和y方向的能量分布主要受K4的影响,而Rxy和Rzz方向的能量分布主要受到K1、K3的影响;随着能量分布在Rxy和Rzz方向的集中,K1明显减小,而K3显著增加,即悬置系统在x方向的刚度减小,在z方向的刚度增加.[3]优化后的动力总成悬置系统能量分布的解耦程度明显优于优化前系统,优化后悬置系统的隔振性能有所提高.     

Dynamics of fat cell turnover in humans

Obesity is increasing in an epidemic manner in most countries and constitutes a public health problem by enhancing the risk for cardiovascular disease and metabolic disorders such as type 2 diabetes. Owing to the increase in obesity, life expectancy may start to decrease in developed countries for the first time in recent history. The factors determining fat mass in adult humans are not fully understood, but increased lipid storage in already developed fat cells (adipocytes) is thought to be most important. Here we show that adipocyte number is a major determinant for the fat mass in adults. However, the number of fat cells stays constant in adulthood in lean and obese individuals, even after marked weight loss, indicating that the number of adipocytes is set during childhood and adolescence. To establish the dynamics within the stable population of adipocytes in adults, we have measured adipocyte turnover by analysing the integration of 14C derived from nuclear bomb tests in genomic DNA. Approximately 10% of fat cells are renewed annually at all adult ages and levels of body mass index. Neither adipocyte death nor generation rate is altered in early onset obesity, suggesting a tight regulation of fat cell number in this condition during adulthood. The high turnover of adipocytes establishes a new therapeutic target for pharmacological intervention in obesity.     

Satellite phage TLCφ enables toxigenic conversion by CTX phage through dif site alteration

Bacterial chromosomes often carry integrated genetic elements (for example plasmids, transposons, prophages and islands) whose precise function and contribution to the evolutionary fitness of the host bacterium are unknown. The CTXφ prophage, which encodes cholera toxin in Vibrio cholerae, is known to be adjacent to a chromosomally integrated element of unknown function termed the toxin-linked cryptic (TLC). Here we report the characterization of a TLC-related element that corresponds to the genome of a satellite filamentous phage (TLC-Knφ1), which uses the morphogenesis genes of another filamentous phage (fs2φ) to form infectious TLC-Knφ1 phage particles. The TLC-Knφ1 phage genome carries a sequence similar to the dif recombination sequence, which functions in chromosome dimer resolution using XerC and XerD recombinases. The dif sequence is also exploited by lysogenic filamentous phages (for example CTXφ) for chromosomal integration of their genomes. Bacterial cells defective in the dimer resolution often show an aberrant filamentous cell morphology. We found that acquisition and chromosomal integration of the TLC-Knφ1 genome restored a perfect dif site and normal morphology to V.?cholerae wild-type and mutant strains with dif(-) filamentation phenotypes. Furthermore, lysogeny of a dif(-) non-toxigenic V.?cholerae with TLC-Knφ1 promoted its subsequent toxigenic conversion through integration of CTXφ into the restored dif site. These results reveal a remarkable level of cooperative interactions between multiple filamentous phages in the emergence of the bacterial pathogen that causes cholera.     

单能电子测厚中最佳取谱方法的研究

利用相对论效应谱仪得到单能电子,用全峰总计数法(TPGA)、全峰净计数法(TPNA)、半峰总计数法(SPGA)和半峰净计数法(SPNA)四种取谱方法分别读取了不同能量的单能电子穿过不同厚度打印纸前后的计数,比较了相同能量单能电子通过不同厚度打印纸前后四种计数方法的强度变化率曲线,得出利用半峰净计数的取谱方法强度变化率最大,即只考虑取谱方法对测厚系统厚度灵敏度的影响时,采用半峰净计数取谱方法,系统灵敏度最高.这为单能电子测厚中最佳取谱方法的选择提供了依据.     

脉冲激光填丝焊接薄板熔池流动行为分析

本文使用VOF方法对熔池自由表面进行追踪,将焊丝简化为熔滴,建立了脉冲激光填丝焊接薄板三维数值模型,揭示了脉冲激光填丝焊接0.5 mm厚Hastelloy C-276薄板熔池流动行为,通过焊缝余高尺寸及熔合线形貌验证了模型的可靠性.结果表明,熔滴作用前,熔池上表面区域主要存在由表面张力导致的熔池边缘向熔池中心的流动,最大速度出现在熔池中部且指向熔池下表面,达到了m/s量级;在熔池下表面区域的流动形式是表面张力及熔池中心流动共同作用的结果,在下部形成两个方向相同的涡流;焊丝的熔入对熔池流场有显著的影响,熔滴对熔池的冲击作用改变了熔池原有的对流方向,使表面张力主导的熔池对流特征消失;熔滴熔入过程中熔池最大速度出现在熔滴熔入位置,约为1.74 m/s.在熔滴冲击与熔池表面张力联合作用下,熔池表现出振荡特性,随后熔池内流动再次回到由表面张力驱动的对流形式.激光脉冲结束后,熔池下部固液界面继续向母材区域扩展约3-4 ms,这种现象与激光的脉冲作用、熔池内的流动及Hastelloy C-276的物性参数有关.     

钻具螺纹接头力学性能计算方法及其应用

针对钻具螺纹接头轴对称特点以及所承受复合载荷的特点,应用接触力学理论建立了将三维问题退化为拟三维问题的有限元半解析法,推导出钻具螺纹在任意载荷作用下的载荷、位移和刚度矩阵公式,并编制了计算钻具螺纹力学性能的弹塑性有限元力学软件．软件计算结果和实验数据比较一致,表明该力学模型和软件是可靠的．该软件可用于评价API钻具螺纹的力学性能,同时也可用于设计新型钻具螺纹,基于此原理,研制了双台肩钻具螺纹接头并得到应用．