枯草杆菌漆酶重要功能位点的保守性与可变性分析

在对比分析天然枯草杆菌漆酶(CAR)的一级结构与三维空间结构的基础上,锁定了CAR的底物结合通道和铜离子结合位点,设计并构建了CAR的4种突变体.对比分析了野生型酶与4种突变体酶的性质及催化功能,结果表明,该漆酶分子中位于第二保守区的H155位点是漆酶催化所必需的,H155即使被其同义氨基酸(如Arg)替换,也会因氧化还原电势的降低而降低漆酶的催化活力,同时还会导致漆酶的热稳定性和酸碱稳定性降低,以及最适p H值酸移;位于非保守区的A158位点与I224位点的保守性对漆酶的催化是有利的,而S210G突变增强了漆酶的稳定性与催化功能,这可能与S210G突变增强了漆酶的底物通道上一段富含Pro片段的柔性有关.此外,A158/R155H突变(CAHE)可能导致漆酶不耐冷,在低温(50℃)时引起酶活明显降低.所研究的漆酶在2,2'-连氮-双(3-乙基苯并噻唑-6-磺酸)(ABTS)介体存在下,对靛蓝类染料(如靛蓝胭脂红)和三苯甲烷类染料(如结晶紫)的脱色率均高于对偶氮类染料(如甲基红和刚果红)和蒽醌类染料(如活性亮蓝),说明该漆酶对染料有一定的选择性.     

基于光纤光栅测量静冰压力的应用研究

静冰压力是指冰层在升温膨胀受到约束的条件下,对约束体产生的压力.它是高寒地区水工建筑物的一种特殊载荷,也是冰科学和冰工程研究中最关键的物理指标之一.主要介绍了几种测量与确定静冰压力的方法及其存在的问题,并着重研究了适合测量静冰压力的光纤光栅传感器的工作原理和结构设计,提出了静冰压力在线检测系统的设计方法,解决了光纤光栅压力传感器的温度补偿问题.通过初步的研究表明,基于光纤光栅的静冰压力传感器具有尺寸小、分布式绝对测量、抗腐蚀能力强、抗干扰、适合于定点连续自动监测等优点.     

Calculation and analysis of unbalanced magnetic pulls of different stator winding setups in static eccentric induction motor

In large-scale electric machines, unbalanced magnetic pull(UMP) caused by eccentricity usually results in stator-rotor rub, so it is necessary to investigate the amplitude and the influencing factors. This paper takes the squirrel-cage induction motor as an example. A magnetic loop model of an induction motor is established by an analytical method. The impact of stator winding setup(parallel branch and pole pairs) on each magnetomotive force(MMF) and unbalanced magnetic pull is analyzed. Using the finite element simulation method, the spatial and time distribution of flux density of the rotor outer circle under static eccentricity is obtained, and the unbalanced magnetic pull calculation caused by static eccentricity is completed. The conclusion of the influence of stator winding on the size of unbalanced magnetic pull provides reliable gist for motor noise and vibration analysis, and especially provides an important reference for large induction motor design.     

pH值对AZ31镁合金表面植酸转化膜在模拟体液耐腐蚀性能的影响

采用沉积的方法在镁合金AZ31表面制备植酸转化膜并研究了pH值的影响. 利用极化曲线和电化学阻抗谱方法测定其耐腐蚀性能,用扫描电子显微镜观察转化膜的表面微观结构,用能谱测定转化膜的组成元素. 在理论上通过热力学的方法分析最佳pH值. 植酸转化膜可以提高镁合金AZ31的耐腐蚀性能. 当植酸溶液的pH=5时腐蚀效率达到了89.19%,此时腐蚀电位正移了156 mV,腐蚀电流密度与没有处理的试样相比减小了约一个数量级. 热力学分析表明植酸转化膜的耐腐蚀性能不仅受植酸根离子和镁离子浓度的影响,也与氢气释放的速率有关.     

基于DS18B20的冰层温度梯度-厚度传感器的设计

根据高寒地区河流结冰时,河道冰情监测点垂直柱面内空气、冰与水三种介质所表现出的不同温度特性,设计了基于DS18820温度传感器的高显示分辨率冰层温度梯度一厚度自动化检测传感器,传感器内部采用单总线结构,通过MSP430单片机的控制实现了温度梯度各监测点的数字化数据采集,使传感器具有结构简单、功耗低、抗干扰能力强等优点.将新型传感器安装在内蒙古三湖口黄河河道并进行了连续两个月的现场冰情数据采集试验,传感器获得了黄河河道监测点系统的温度梯度数据.通过对采集获得的冰层温度梯度数据的进一步分析,可以全面掌握河道冰层变化的状况,实验结果表明这一新的冰层温度梯度一厚度传感器是一种更加适应于工程应用的冰情检测设备.     

带惩罚的相同容量k-均值问题的局部搜索算法

经典$k$-均值问题是一类应用广泛的聚类问题,它是指给定$\mathbb{R}^d$中观测点集合$D$和整数$k$,目的是在空间中寻找$k$个点作为中心集合$S$,使得集合$D$中的每个观测点到$S$中离它最近的中心的距离平方求和最小。这是个NP-难问题。经典$k$-均值问题有很多推广,本文研究的带惩罚的相同容量$k$-均值问题就是其中之一。与经典$k$-均值问题相比,惩罚性质是指每个观测点都给定惩罚费用,当某个观测点到最近中心的距离大于惩罚费用时,其对目标函数的贡献就用该观测点的惩罚费用来代替最近的距离的平方,相同容量约束要求每个中心至多连接$U$个观测点。针对这种问题,我们设计了局部搜索算法,该算法在至多选取$（3+\alpha）k$个中心的情况下,可以达到$\beta$-近似,其中,参数$\alpha>34$,$\beta>\frac{\alpha+34}{\alpha-34}$。     

带惩罚的相同容量k-均值问题的局部搜索算法

经典$k$-均值问题是一类应用广泛的聚类问题,它是指给定$\mathbb{R}^d$中观测点集合$D$和整数$k$,目的是在空间中寻找$k$个点作为中心集合$S$,使得集合$D$中的每个观测点到$S$中离它最近的中心的距离平方求和最小。这是个NP-难问题。经典$k$-均值问题有很多推广,本文研究的带惩罚的相同容量$k$-均值问题就是其中之一。与经典$k$-均值问题相比,惩罚性质是指每个观测点都给定惩罚费用,当某个观测点到最近中心的距离大于惩罚费用时,其对目标函数的贡献就用该观测点的惩罚费用来代替最近的距离的平方,相同容量约束要求每个中心至多连接$U$个观测点。针对这种问题,我们设计了局部搜索算法,该算法在至多选取$（3+\alpha）k$个中心的情况下,可以达到$\beta$-近似,其中,参数$\alpha>34$,$\beta>\frac{\alpha+34}{\alpha-34}$。     

激光束整形光学系统的设计与研究

提出了一种改善激光投线仪光束均匀性的新方法,该方法运用几何光线追迹的原理,对激光束通过带孔柱透镜的光路进行了计算,模拟了柱透镜内孔在不同大小、形状、透镜介质折射率等参数下的光束远场能量分布,获得了能量分布均匀的远场激光线.     

精确控制合成Au36(SR)24金原子簇(SR = SPh,SC6H4CH3, SCH(CH3)Ph,SC10H7)

近十几年来,具有原子精确的金原子簇(Au_nL_m)逐渐发展成一种新型可靠的金纳米材料。在本研究中,报道一种简单实用合成脂肪或者芳香巯基保护Au₃₆(SR)₂₄金原子簇的方法。通过“尺寸聚焦”方法,成功地获得Au₃₆(SCH(CH₃)Ph)₂₄,Au₃₆(SC₆H₄CH₃)₂₄,Au₃₆(SPh)₂₄及Au₃₆(SC₁₀H₇)₂₄等金原子簇。这些原子簇通过UV-Vis光谱,电喷雾(ESI)和基质辅助激光解析飞行时间(MALDI)质谱以及TGA等表征进行了进一步的确定。同时发现在UV-Vis光谱中,芳香巯基保护Au₃₆(SR)₂₄金原子簇发生了明显的红移现象;例如与Au₃₆(SCH(CH₃)Ph)₂₄原子簇相比,萘巯基保护的Au₃₆(SC₁₀H₇)₂₄原子簇在570 nm左右的吸收峰发生了13 nm的位移。     

周期加热的Rayleigh-Benard对流时空结构

通过二维流体力学基本方程组的数值模拟,研究了普朗特数Pr=6.99时矩形渠槽周期加热对Rayleigh-Benard对流时空结构的影响．当水平流动强度Re=0时,发现稳定的由周期加热引起的局部定常对流．当Re比较小时,对流滚动抑制水平流动,获得了由周期加热引起的局部行波对流．当水平流动强度比较大时,由于周期加热与水平流动相互作用,水平流动抑制部分对流滚动,导致对流区域上游附近出现传导区域,对流区域减小,从而形成一种新的局部行波对流结构．并进一步讨论了Rayleigh-Benard对流时空结构的动力学特性．