生物系统建模中参数估计的测量集选择——以信号转导通路模型研究为例(英文)

生物系统模型通常具有很高的维数,测量数据不完备、易受噪声污染,而且生物实验成本高,所以参数估计已经成为生物系统建模的挑战性问题之一.参数的精确估计取决于测量数据的数量和质量,因此,通过优化实验设计确定如何采集测量数据是非常重要的.针对动态系统的参数估计问题,尤其是生物反应系统,提出了一种确定富含信息的测量集选择方法,通过从设计的实验中获得测量数据,以最佳的统计质量估计系统的未知参数.该方法首先利用矩阵论的系统分析来确定估计参数所必需的测量状态的数目,再通过基于Fisher信息阵的优化实验设计决定每个测量状态的优先等级.最后,以信号转导通路模型为例,解释了该方法的优势和适用性.     

管桩低应变检测中的三维效应分析

建立了三维柱坐标下桩土系统瞬态振动的计算模型,根据弹性动力学方程、边界条件和初始条件,确立了定解问题.利用交错网格有限差分法编制了相应计算程序,得出该定解问题的数值解,探讨了完整桩在竖向激振力作用下的瞬态动力响应,给出了桩顶不同位置的速度时程灰度图,并比较了桩顶与桩底各点竖向速度时程曲线的差别.基于管桩的低应变完整性测试数据,验证了该数值算法的可靠性及其反映波在管桩中传播的三维效应的可行性.在实际检测过程中,特别是在三维波动方程无法求得解析解的条件下,该数值计算结果具有一定的指导意义.     

增压状态下汽油机进气道性能评价及流通特性分析

针对某增压汽油机开发过程中进气道性能评价问题,建立了三维稳态及瞬态仿真模型,研究了增压状态下进气道无量纲流量系数、总体流量、缸内流动及喉口流速的变化规律．结果表明：随着进气压差的增大,气道无量纲流量系数明显降低,最大降幅达11％,但总体流量仍呈增长趋势;增压以后,气流速度大幅提升,大气门升程下,气门阀座处产生分离涡旋运动,加剧缸内扰动,有利于加快燃烧速度,降低爆震倾向;同时,气道流通截面流速增大,最高进气马赫数为0．46,处于安全范围．综合各项数据,判定该气道性能满足增压机型需求．     

纤维布加固无粘结预应力梁抗弯试验研究

通过试验对纤维布加固无粘结预应力梁的破坏形态、受力性能、截面应变分布以及挠度变化等进行了研究,主要讨论了加固梁在不同纤维布加固层数、不同加固前预损伤作用和不同加固纤维材料下的性能．试验结果表明：通过粘贴芳纶纤维布、碳纤维布材料都可以有效地提高无粘结预应力梁的受弯极限承载力;当采用多层纤维布加固时,加固梁的受弯极限承载力提高幅度与粘贴纤维布层数的增加呈单调递减的规律;加固前,施加20％、40％对比梁极限承载力预损伤对加固性能影响不大;同层数纤维布加固,芳纶纤维布与碳纤维布加固梁的受力效果相似,受弯极限承载力相近,裂缝开展和刚度变化存在差异．在试验研究的基础上,通过有限元软件ABAQUS进行了模拟计算研究,模拟结果表明,ABAQUS可以真实反映纤维布加固无粘结预应力梁的整个受力过程,模拟值与试验值吻合较好．最后根据试验以及数学模拟中反映出的规律,建立了纤维布加固无粘结预应力梁极限抗弯承载力的实用理论公式,理论计算结果与试验结果符合较好．     

温度对瓢虫柄腹姬小蜂实验种群的影响

为探明瓢虫柄腹姬小蜂适宜的寄生和繁殖温度范围,在实验条件下研究了不同温度(19～34℃)对瓢虫柄腹姬小蜂实验种群的影响.结果表明,随温度的升高,卵-成蜂羽化历期、雌蜂寿命、产卵历期和世代平均历期逐渐缩短,温度从19℃升至为34℃时,卵-成蜂羽化历期从19.31d缩短为9.86d,雌蜂寿命从20.8d缩短为3.3d,产卵历期从5.33d缩短为2.13d,世代平均历期从22.43d缩短为11.37d.在25℃下,每雌蜂寄生数、产子蜂数和产雌蜂数最多,分别为6.17,51.2,38.5头.在25℃下,每雌蜂每d产出雌性后代数最多.在25℃下,净增殖率R0、内禀增长率rm、周限增长率λ亦最大,分别为38.47,0.24,1.27.这些结果显示了适宜该蜂的寄生、繁殖温度在25～28℃之间.     

非线性可拉伸梁方程的一致吸引子

利用一致条件(C)证明了更广泛的非自治可拉伸梁方程在弱拓扑空间和强拓扑空间中一致吸引子的存在性.     

电动摩托车车架结构优化设计

为分析某型号电动摩托车车架在振动工况下的结构强度并减轻重量,基于瞬态动力学理论,采用有限元方法,建立车架瞬态分析有限元模型,计算车架在振动工况下的动强度,得到车架在该工况下的应力分布状况,在此基础上结合Hyperworks优化模块建立以车架重量为目标函数的优化模型,在满足强度约束条件下对车架结构进行优化设计。理论计算和实验研究表明：该车架结构强度有一定富裕,在振动工况下安全系数较高,存在一定优化空间,优化后车架结构强度得到一定提高,符合制造工艺,同时车架重量减轻了12.1%,说明该优化方法对车架结构设计有一定指导意义。     

Experimental study of n-heptane ignition delay with carbon dioxide addition in a rapid compression machine under low-temperature conditions

The ignition delay of n-heptane homogeneous charge compression ignition(HCCI) combustion under high levels of carbon dioxide addition was quantitatively measured at elevated pressure from low to intermediate temperatures in a rapid compression machine.The experiments were conducted in the compressed temperature range 613-750 K.Both the compression ratio and fuel/air equivalence ratio were varied to investigate their effects on the ignition delay of n-heptane.Carbon dioxide was subsequently added to study the influence of the carbon dioxide level on the ignition delay of n-heptane under low-temperature conditions.It was found that carbon dioxide had different effects on the two-stages of ignition delay of n-heptane under low-temperature conditions:the concentration of carbon dioxide had little effect on the first-stage ignition time;a certain concentration of carbon dioxide accelerated the first-stage ignition but had a significantly larger impact on the second-stage ignition delay,thus increasing the overall ignition delay time.The results also showed that the first-stage ignition delay of n-heptane is only a function of temperature under low-temperature conditions.The mass of n-heptane in the combustible mixture,the equivalence ratio,and the pressure at the top dead center had little effect on the first-stage ignition time of n-heptane.     

磷铜网加铅球填料回热器的换热性能分析

文章基于G-M低温制冷机装置,以磷铜网加铅球填料回热器为研究对象,通过数值模拟方法,得出了G-M制冷机回热器内部氦工质温度参数的动态变化规律;利用对流换热的场协同理论,对比分析采用磷铜网加铅球作为回热器填料的对流换热性能;针对不同填料类型的回热器进行了G-M低温制冷机整机换热性能对比实验,得出了提高整机换热性能的磷铜网与铅球的填充比例。     

P-内射的WB-环

研究了满足一定条件的P-内射环为WB-环的等价刻画.证明了如果R是非奇异的P-内射环,那么R只要满足条件之一:(a)R满足特殊左零化子的升链条件;(b)R不包含由有限非零主左理想构成的直和项;(c)R是CF环;(d)R是Goldie环.有如下等价:(1)R是WB-环;(2)对任何a∈R,有正交理想I,J,使得a=aua=ava,这里u∈R,模I右可逆,v∈R模J左可逆;(3)对任何a∈R,有正交理想I,J和幂等元e∈R,使得a=eu=ev,这里u∈R模I右可逆,v∈R模J左可逆;(4)如果ab,a,b∈R,则有正交理想I,J,使得au=ub,av=vb,其中u∈R模I右可逆,v∈R模J左可逆.