地方本科院校数学建模教学模式的构建与实践——以长沙大学为例

数学建模是培养大学生创新意识与创新能力的有效途径之一.分析了地方本科高校数学建模教学与教改现状,从教学模式的内容、实施策略及评价机制等方面入手,构建了数学建模创新一体化的教学模式.以长沙大学为例,给出了创新一体化教学模式的实践效果,并提出了今后需进一步改善与提高的方向.     

基于Open CASCADE的机电产品三维结构的集成与准确建模

现有的计算机辅助设计工具虽然在机械、电子各自领域已经十分的成熟,但在机电集成设计和信息交互方面还不是十分有效,特别是在机电产品三维结构的集成建模上存在很大的局限性.为了寻求一种将机电模型准确造型的方法,基于Open CASCADE(OCC)三维造型内核开发了一个机电集成设计平台,在机械设计方面通过对产品数据交换标准(STEP)文件的读写与机械计算机辅助设计(MCAD)配合支持产品机械结构的造型设计;在电气设计方面实现中间数据格式(IDF)中性文件的读写与电子计算机辅助设计(ECAD)配合支持产品电气结构的设计及三维模型的自动生成;通过系统自带的三维电子元件数据库搜寻元件准确的三维模型替换IDF文件中描述的简单元件模型,最终实现机电产品三维结构的集成与准确建模,该模型有效提高了机电产品的设计效率、在后续产品的仿真分析验证及制造所需数据的准确性.模型可通过输出接口以STEP文件格式导出,供其他分析软件使用.     

小立碗藓-灰霉菌互作过程中活性氧代谢及病程相关蛋白1转录表达的变化

为了解苔藓植物小立碗藓与病原真菌灰霉菌的互作关系,观察了灰霉菌在小立碗藓配子体中的感染行为和小立碗藓受感染后的组织病理学变化.另外,还测定了接种灰霉菌后小立碗藓配子体的过氧化氢量、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)的活性以及病程相关蛋白1(PR1)基因转录表达变化.结果表明:(i)在灰霉菌接种早期小立碗藓出现类似维管束植物的过敏性反应;(ii)接种早期PR1基因表达上调和POD活性增高,说明PR1和POD可能与小立碗藓对灰霉菌的早期防御反应有关;(iii)病原菌侵染引起小立碗藓配子体内CAT、SOD活性下降和过氧化氢量升高,说明小立碗藓与灰霉菌互作中出现了氧化还原态的变化.     

基因组寡聚核苷酸频率组分差异的进化信息

 利用不同基因组全序列中寡聚核苷酸频率组分差异信息构建系统树,并与传统方法的建树结果比较,分析以寡聚核苷酸频率组分差异信息构建系统树的可行性及适用范围。在获得194种原核生物基因组全序列寡聚核苷酸频率数据的基础上,依据寡聚核苷酸组分的保守性构建权重矩阵,对寡聚核苷酸组分差异加权,并尝试用绝对值距离、Lance距离、欧氏距离三种方法计算距离矩阵,再用距离法构建系统树。结果显示,该方法对科以下分类单位的建树与传统方法的建树基本一致,而对科以上的分类单位较难区分。首次利用寡聚核苷酸频率保守性进行加权,通过非比对的算法用基因组全序列建树。     

基于空域滤波和空间相关的钢丝绳图像分割算法研究

在钢丝绳断丝实时检测中,由于复杂环境因素的影响和钢丝绳自身结构特点的原因,钢丝绳图像经常受不均匀光照、阴影、油泥、粉末等干扰,导致图像降质严重,给钢丝绳的分割带来困难.本文提出了一种有效、快速的分割算法:首先采用改进的空域同态滤波器对钢丝绳图像进行滤波,去除不均匀光照和削除阴影边缘,然后根据钢丝绳的几何对称性,结合边缘方向信息测度的差异和钢丝绳区域的局部特征统计,消除干扰,实现钢丝绳的分割.实验结果表明,该分割算法能够快速、完整地分割出钢丝绳图像.     

PLLA微球的制备工艺研究

目的采用溶剂蒸发法制备聚乳酸（PLLA）微球。方法通过正交实验设计优化PUA微球制备工艺考察了搅拌速度、PVA浓度、PLLA浓度、N2流速、针头直径对评价指标（即微球形态、粒径大小、粒径分布、分散性）的影响,确定制备不同粒径微球的最佳工艺条件。结果采扫描电子显微镜观察微球的外观形态,微球平均粒径为20um且粒径分布集中。5因素对评价指标影响的主次顺序分别为：搅拌速度、PVA浓度、N2流速、PUA浓度、针头直径。结论该经优化制备的PUA微球分散性和成球性好,为下一步栽药微球的制备提供了基础。     

CTAB与SDS对膨润土改性的界面性质研究

选择以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、十二烷基硫酸钠(SDS)对膨润土进行改性,并对改性后的膨润土进行XRD、IR、TG以及体系电动电位、粒径分布的测定与表征.实验结果表明CTAB、SDS与膨润土的作用方式不同,CTAB带正电荷的亲油基与膨润土层间可交换阳离子发生离子交换作用,可进入膨润土的层间域;SDS没有插进膨润土的层间域中,但对膨润土颗粒的表面电荷产生屏蔽效应,使SDS改性膨润土的负电性下降.     

特种低温容器径向支撑结构热力耦合模拟分析

对于采用环氧玻璃钢管和不锈钢管组合结构作为特种低温容器径向支撑,为了验证其低温应用安全性,根据热弹性耦合理论,利用有限元软件ANSYS对该支撑结构进行了静态载荷下的热力耦合分析,在此基础上进一步完成垂向10g冲击载荷下环氧玻璃钢管结构应力分析.仿真结果表明:径向常一低温大温差以及静载作用下,径向支撑结构不会出现大漏热、大应力分布情形;环氧玻璃钢管非常适合作为低温容器中承受垂向压缩载荷作用的结构隔热支撑件,即使在强冲击栽荷作用下仍可以保障隔热支撑效果.     

多轴联动复合加工数控机床的创新开发

将创新设计理论与功能分析方法相结合,研制出多台具有多种加工功能的复合数控机床.其中六轴联动混联数控机床、六轴联动卧式复合数控机床、五轴联动复合激光加工机床是典型的多轴联动复合机床.针对这三种典型机床分别介绍了运动功能方案及滚滑复合运动副被动关节的创新设计、精加工所用的3-PRS并联铣削机构以及五轴联动的创新设计.     

一种研究TeV能区朝前区强子相互作用的新途径

采用CORSIKA模拟高海拔地区EAS事例样本,判选出一个首次相互作用发生在低空的10TeV能区EAS事例样本,通过探测低空EAS事例的轴心来进行朝前区强子相互作用研究.结果证实:通过研究宇宙线高能族事例发展,可以得到较理想的朝前区强子相互作用信息,从而能够有效的对目前正在使用的各种唯象模型的朝前区强子作用性质从TeV能区进行检验.