箱形预应力撑杆钢柱整体稳定性能研究

预应力撑杆钢柱具有稳定性能好、承载能力高等优点.采用有限元软件ABAQUS对中心柱截面为箱形的预应力撑杆钢柱进行了数值分析,并通过理论公式验证了数值分析的准确性.在此基础上进行线性和非线性屈曲分析,考察撑杆长度、撑杆截面尺寸以及初始缺陷大小等因素对这类结构构件整体稳定性能的影响.分析表明:当屈曲模态为对称屈曲时,增加撑杆长度可以有效提升箱形预应力撑杆钢柱的承载能力;同样地,撑杆截面尺寸对这类结构构件承载能力的影响也与其屈曲模态相关.     

Banach空间中集值隐函数的类Lipschitz性质及其应用

利用变分分析和广义微分的相关工具,在Banach空间中研究集值隐函数的稳定性,给出集值隐函数在给定点具有类Lipschitz性质的Clarke上导数充分条件.作为应用,讨论参数向量优化问题有效解映射的稳定性,给出有效解映射在给定点具有类Lipschitz性质的Clarke上导数充分条件.所得结果改进了相关文献中的结果.     

一类具有时滞和CTL免疫反应的HIV-1感染模型的稳定性和Hopf分支

研究一类具有时滞和CTL免疫反应的HIV-1感染动力学模型.通过分析特征方程,讨论了系统各可行平衡点的局部稳定性和系统Hopf分支的存在性.通过构造适当的Lyapunov函数,研究了未感染平衡点和CTL-激活感染平衡点的全局稳定性.最后对所得理论结果进行了数值模拟.     

碱性蛋白酶交联聚集体的制备及其催化性能研究

碱性蛋白酶在食品、医药、酿造、丝绸、皮革等行业中发挥着重要作用。制备了碱性蛋白酶交联体,并对其催化性能进行研究。在最佳制备条件下(90%叔丁醇作为沉淀剂,沉淀时间为15min,交联剂浓度为33mmol/L,交联时间为6h),交联酶的酶活回收率为22.6%。与游离酶相比,交联酶的最适pH值向碱性方向变化,由7.5变为8.0,最适温度由60℃变成65℃。酶动力学研究表明,交联酶对酪蛋白的催化水解能力(4.3min-1)比游离酶(3.7min-1)更高。尽管交联酶最大反应速度V_max(9.8mg/(mL·min))低于游离酶(13.3mg/(mL·min)),但交联酶对底物的亲和力K_m(2.3mg/mL)比游离酶(3.6mg/mL)有所增加,而且其热稳定性和酸碱稳定性都得到一定程度的提高。另外,在磷酸盐缓冲液中重复使用5和8批次后,交联酶还能保持82.5%和56.5%的酶活性。     

几类泛函微分方程的稳定性比较研究

泛函微分方程是对各种具有复杂变元的微分方程和带有各种滞后量的积分微分方程等的抽象概括,其稳定性研究在现代化的科学研究中具有重要的作用;在此,就中立型泛函微分方程、非线性泛函微分方程和随机时滞泛函微分方程的稳定性进行了探讨;不同类型的泛函微分方程采用的数值方法尽管有相似之处,但也有一些区别;无论哪种方法,都旨在为泛函微分方程的稳定性研究提供可靠的理论保障。     

渗流-应力耦合及降雨入渗作用下的边坡稳定性分析

为了探究地下水和降雨入渗对边坡稳定性的影响,在分析强度折减法原理和渗流-应力耦合机理的基础上,建立了渗流-应力耦合数学模型;运用有限元数值模拟软件ABAQUS,计算出无地下水、有地下水以及地下水和降雨入渗共同作用三种工况下的边坡安全系数,并探讨了不同粘聚力、内摩擦角、弹性模量、泊松比、渗透系数、水头高度、降雨时间和降雨强度对边坡稳定性的影响。计算结果表明:地下水和降雨入渗会对边坡稳定性产生较大不利影响;边坡安全系数随粘聚力和内摩擦角的增大而增大,随水头高度、降雨时间和降雨强度增大而减小;而弹性模量、泊松比、各向同性的渗透系数对边坡安全系数几乎没有影响。     

线性随机时变系统的有限时间稳定性研究

针对一类具有有限时间的随机微分时变系统,研究了关于随机线性时变系统的有限时间稳定性及控制器设计问题。首先,引入了有限时间稳定性的定义,基于该定义提出了一种针对假定的Lyapunov函数满足分段连续性,在每一个分段点处可能不连续的有限时间稳定性的新方法,并借助切换系统的思想研究了随机时变系统的有限时间稳定性;在此基础上,考虑带有反馈控制器的随机时变系统的控制器设置问题,并通过采用逐段控制的方法给出了系统的控制器设置方法;最后基于线性矩阵不等式设计了一类线性随机时变系统的有限时间稳定控制器的算法,使得对于控制器的设置能够有效地实现。     

川南深层各向异性页岩井壁失稳力学机理

川南页岩埋藏深、岩性复杂、质地硬脆、层理发育、地应力复杂,水平井钻井井壁失稳事故时常发生,严重阻碍了深层页岩气高效开发进程。为此,以川南深层龙马溪页岩为对象,实验测定了页岩各向异性弹性和强度参数,通过成像测井分析了层理产状,通过室内实验和测井资料确定了地应力大小和方位,建立了各向异性页岩井壁坍塌压力模型,分析了不同地层条件的坍塌压力,并以川南深层页岩气井为例进行了验证。结果表明,页岩基质黏聚力和内摩擦角为13.00 MPa、39.50°,层理黏聚力和内摩擦角为11.10 MPa、28.50°,层理倾角5°～15°、倾向NE110°～NE120°;水平最大主应力114.69～117.23 MPa、水平最小主应力93.79～94.57 MPa、垂向地应力108.42～112.81 MPa;综合考虑弹性和强度各向异性计算的坍塌压力最高,强度各向异性的影响明显大于弹性各向异性;沿水平最大主应力钻进的水平井稳定性最好,其次为直井和小角度定向井,沿水平最小主应力方向钻进水平井时稳定性最差; L20X井实钻情况与预测结果基本一致,证实了模型的准确性。     

用于高性能超级电容器的基于蚕沙的二氧化锰/碳纳米复合材料

MnO₂/biomass carbon nanocomposite was synthesized by a facile hydrothermal reaction. Silkworm excrement acted as a carbon precursor, which was activated by ZnCl₂ and FeCl₃ combining chemical agents under Ar atmosphere. Thin and flower-like MnO₂ nanowires were in-situ anchored on the surface of the biomass carbon. The biomass carbon not only offered high conductivity and good structural stability but also relieved the large volume expansion during the charge/discharge process. The obtained MnO₂/biomass carbon nanocomposite electrode exhibited a high specific capacitance (238 F·g?1 at 0.5 A·g?1) and a superior cycling stability with only 7% degradation after 2000 cycles. The observed good electrochemical performance is accredited to the materials’ high specific surface area, multilevel hierarchical structure, and good conductivity. This study proposes a promising method that utilizes biological waste and broadens MnO₂-based electrode material application for next-generation energy storage and conversion devices.     

球磨-酯化复合改性槟榔芋淀粉对Pickering乳液形成的影响

为了提高淀粉颗粒的乳化能力,以球磨-酯化复合改性槟榔芋淀粉为颗粒乳化剂,大豆油为油相,制备水包油型Pickering乳液。采用激光粒度仪、研究级正置显微镜、流变仪等对Pickering乳液外观、液滴粒径、显微形态及动态流变特性进行表征,考察淀粉颗粒质量浓度(1、5、10、20、30mg/mL)和油相体积分数(10%、20%、30%、40%、50%)对乳液稳定性和流变特性的影响。研究发现:增加颗粒质量浓度导致乳化相体积增加,液滴粒径减小;随着油相体积分数的增加,乳化相体积增加,液滴粒径增大。当颗粒质量浓度为20mg/mL,油相体积分数为40%时,乳液的乳析现象明显改善。球磨-酯化复合改性槟榔芋淀粉颗粒吸附在油/水界面,有效抵抗了液滴聚结,使乳液在储存30d后仍表现出良好的稳定性。流变特性表明:乳液内部存在弹性凝胶网络结构,随着颗粒质量浓度和油相体积分数的增加,液滴间堆积变得更紧密,从而增加了乳液黏度和凝胶强度,使其抵抗形变能力增强。球磨-酯化复合改性槟榔芋淀粉颗粒具有良好的作为Pickering乳液稳定剂的潜力。