Flow-induced shear stress and deformation of a core–shell-structured microcapsule in a microchannel

A numerical model was developed and validated to investigate the fluid–structure interactions between fully developed pipe flow and core–shell-structured microcapsule in a microchannel. Different flow rates and microcapsule shell thicknesses were considered. A sixth-order rotational symmetric distribution of von Mises stress over the microcapsule shell can be observed on the microcapsule with a thinner shell configuration, especially at higher flow rate conditions. It is also observed that when being carried along in a fully developed pipe flow, the microcapsule with a thinner shell tends to accumulate stress at a higher rate compared to that with a thicker shell. In general, for the same microcapsule configuration, higher flow velocity would induce a higher stress level over the microcapsule shell. The deformation gradient was used to capture the microcapsule's deformation in the present study. The effect of Young's modulus on the microcapsule shell on the microcapsule deformation was investigated as well. Our findings will shed light on the understanding of the stability of core–shell-structured microcapsule when subjected to flow-induced shear stress in a microfluidic system, enabling a more exquisite control over the breakup dynamics of drug-loaded microcapsule for biomedical applications.     

位移放大型扭转阻尼器性能分析

为了加固梁柱节点、避免框架结构出现"弱节点"的破坏模式、提高框架结构整体的抗震和耗能能力,研制出一种具有自主知识产权的位移放大型扭转阻尼器(DATD),并对其进行数值分析和试验研究.首先,设计了18个具有不同参数的DATD,建立其有限元模型进行数值分析;随后,设计并制作了一个DATD,进行性能试验并与有限元分析结果对比.结果表明:DATD滞回曲线饱满,耗能能力强;有限元分析与性能试验的滞回曲线吻合较好,且随着加载位移的增加,两者间误差变小,因此可以采用建立的有限元模型来研究DATD的力学性能.最后,对DATD进行参数影响分析,研究了铅芯直径、铅芯距中轴距离、橡胶层直径、橡胶层厚度及橡胶剪切模量对其特征参数的影响,结果表明:DATD的屈服剪力、等效刚度、等效阻尼比及耗能系数随着铅芯直径增大而明显增大,随着铅芯距中轴距离的增大略有增大;随着橡胶层直径、橡胶剪切模量的增大,屈服剪力及等效刚度逐渐增大而耗能系数及等效阻尼比逐渐减小;4个特征参数均随着橡胶层厚度的增大而略微减小.     

微生物肥料发展及作用机理综述

微生物肥料是一种具有特定功能的微生物活体制品,应用于农业生产,通过其中含微生物的生命活动,增加植物养分的供应量、促进植物生长、提高产量、改善农产品品质及农业生态环境。微生物肥料对改善化肥过量施用造成的土壤质地恶化、微生态环境失衡和农产品品质问题具有重要作用。本文就微生物肥料的发展历程及作用机理进行综述,总结了微生物肥料中功能微生物通过在土壤、植物根部定殖,对改变土壤微生物多样性、改善土壤中养分供应状况、释放植物促生长激素、提高土壤酶活性、增强植物系统抗性等方面的作用。分析了目前微生物肥料产业存在的问题,并对其发展方向进行展望,以期为我国微生物肥料的合理应用及产业发展提供依据和参考。     

氯乙烯精馏过程模拟优化与节能降耗的研究

针对某聚氯乙烯厂精馏过程中氯乙烯产品纯度低、能耗高的问题,利用化工流程模拟软件Aspen Plus对氯乙烯精馏系统中的T-203塔进行模拟优化,选择适合氯乙烯体系的NRTL模型进行计算,确定理论板数为28块。根据灵敏度分析和正交试验得到最佳操作参数为:回流比为0.8,进料位置为第2块理论板,侧线采出位置为第18块理论板。产品中氯乙烯质量分数达到99.999%,低沸物质量分数小于1×10-6,高沸物质量分数小于5×10-6。同时对精馏系统提出两项节能降耗技术,其中循环水改造技术预计为企业带来经济效益1034.85万元/a,高效导向筛板技术可以有效提高分离效率和生产能力。     

P3HT∶Ag@C复合膜的制备及其光学性能

采用一步水热法制备了用于聚合物太阳能电池受体材料的核壳结构碳银复合材料(Ag@C),并以聚3-己基噻吩(P3HT)为给体材料,旋涂制备P3HT∶Ag@C复合膜。通过场发射扫描电子显微镜、热重分析仪、透射电子显微镜及电化学工作站,对Ag@C的形貌、热稳定性和能级结构进行表征分析,并用荧光分析仪和紫外分光光度计对复合膜的光学性能进行表征分析。结果表明,Ag@C具有良好的热稳定性且与P3HT能级相匹配,满足作为聚合物太阳能电池受体材料要求;与纯P3HT薄膜相比,复合膜发生荧光猝灭现象,光生激子在复合膜界面处可得到有效分离;光谱吸收范围变宽,增强了对太阳光的吸收。     

基于盒维数的锚杆工作荷载无损检测研究

为研究锚杆工作荷载,应用了分形理论中的盒维数方法。根据一维杆波动理论,在锚杆外露端头安装一个自激式加速度传感器,利用锚杆无损检测加载试验台分级加载、检测标定测得锚杆-围岩相互作用体系在激发荷载作用下的速度响应,计算其加速度响应曲线的盒维数,拟合得出荷载-盒维数曲线,直观地判断锚杆工作荷载和锚固质量。     

《近思录》的“教学之道”与朱熹的教育思想

朱熹的教育思想与《近思录》"教学之道"的语录文字联结紧密,二者存在相当的一致性;《近思录》语录文字是朱熹辑录与发明,是有意张扬四子思想,并藉以表达自己教育思想之取向。程朱理学,注重人之禀赋的开掘,达成圣贤;强调早期教育,"以豫为先",养成"圣贤坯璞";对传统教学内容的继承与拓展,尤重洒扫应对;对教法阐释透彻,继承而推新。这些在当下对我们有很好的启示。     

Hierarchical motion planning at the acceleration level based on task priority matrix for space robot

Nonlinear Dynamics - A capacitive micromachined ultrasonic transducer (CMUT) due to many benefits is being considered as an imaging and therapeutic technology recently. The critical challenge is to...     

基于改进Faster R-CNN的农田残膜识别方法

为了实现农田残膜的精准捡拾,提高残膜回收机的回收率.将改进Faster R-CNN卷积神经网络运用到农田残膜的识别检测中,提出了一种农田残膜的识别方法.以11MS-1850残膜回收机工作后遗留在农田表面的残膜为研究对象,分别在晴天、阴天不同时间段采集图像共计1648幅.通过更改图像亮度、旋转等方式扩充数据集,最终得到4950幅残膜样本图像,按照7:2:1划分为训练集(3465幅)、验证集(990幅)、测试集(495幅);采用双阈值算法替代传统的单阈值算法,降低了阈值对模型性能的影响;通过对比试验,选取具有残差网络结构的ResNet50作为主干特征提取网络,准确率可达88.84％,召回率为87.70％,总体精度为88.27％;为了使检测模型对小目标更加灵敏,根据数据集中残膜尺寸大小,在原有锚点基础上增加322和642的尺度参数,准确率、召回率、总体精度分别提升了1.29％、0.67％、0.97％,单幅检测时间为284.13 ms,基本满足了识别残膜的要求.可为残膜回收机加装补收装置提供参考,为研制人工智能残膜回收机提供理论基础.