大连理工大学学报杂志

大连理工大学学报杂志2022年第6期

• 海洋毒素软骨藻酸厌氧生物转化研究

  杜苗苗,金媛,昝帅君,顾晨,张宇晴,王竞

  软骨藻酸(domoicacid，DA)是由拟菱形藻有害藻华产生的一种强烈的海洋神经毒素，严重威胁人类健康和生态安全．DA通常随着海洋雪快速沉降到底栖厌氧环境，但目前关于DA厌氧生物转化行为知之甚少．考察了海洋富集菌群BH1对DA的厌氧共代谢生物转化．结果表明，菌群BH1对1mg/LDA厌氧生物转化率可达80%，降解符合准一级动力学反应，DA生物转化速率常数为0.0992d-1．通过高效液相色谱串联高分辨质谱法(HPLC-HRMS/MS)鉴定DA产物，并推测了DA厌氧生物转化途径，包括生物异构化、脯氨酸环脱氢以及脱羧途径，表明厌氧生物转化是DA的重要脱毒过程．16SrRNA扩增子测序分析结果表明，DA的加入导致微生物菌群物种组成发生明显变化．优势菌属瘤胃解蛋白质菌属和脱硫弧菌属对DA具有良好的耐受性，可能是潜在的DA厌氧降解菌．研究可为全面了解DA在厌氧环境中的行为和归趋提供理论依据．

• 基于群落组成的吲哚代谢菌筛选及特性研究

  杨婧,陈卓,赵博,谭佳,吴炜泽,戴春晓,曲媛媛

  高通量测序技术能够揭示微生物群落中物种组成及优势菌属.与传统的纯培养技术相结合,更有利于微生物的研究.结合微生物群落物种组成数据,在同一阶段筛选菌株,考察了筛选得到的菌株菌属和微生物群落中优势菌属之间的联系,同时也考察了菌株的相关特性.结果表明在同一阶段,纯培养一定程度上可以获得与微生物群落中的优势菌属对应的单菌株.Burkholderiasp.YJIP-F1的吲哚降解和靛蓝生成能力在8株菌中最优.采用响应面法(RSM)优化菌株合成靛蓝产率,最优条件为吲哚0.14g/L,苯酚0.17g/L,酵母浸粉0.16g/L.相比初始条件,靛蓝产率提高了1.43倍,为生物法合成靛蓝类色素提供了新的菌株资源.

• SLC44A5对肺腺癌细胞迁移影响

  王思,曲玥阳,肖桂山

  肺癌是发病率和死亡率最高的恶性肿瘤．SLC44A5是一种胆碱转运蛋白，其与肿瘤关系的相关报道较少．有报道显示其与肝癌的发生发展有关，然而其在肺癌中的作用尚未有相关报道．为探讨SLC44A5的影响，使用人肺腺癌细胞系H1299和H1792构建SLC44A5低表达细胞系，利用MTT法证明敲低SLC44A5会抑制细胞增殖．使用细胞划痕实验和Transwell细胞迁移实验证明敲低SLC44A5抑制细胞迁移．结果表明SLC44A5可能参与了肺癌的转移，具有成为肿瘤治疗分子靶点的潜力．

• 马来酸衍生物与电晕改性聚乙烯膜表面研究

  徐迪,毛翼斐,姚文志,戴力

  聚乙烯是非极性材料，表面能比较低(30~32mN/m)，聚乙烯膜表面改性的目的是在膜表面引入极性基团，提高膜表面的粗糙度，消除弱界面层，提高膜表面能．合成了3种马来酸衍生物添加剂，研究了它们对聚乙烯膜表面能的影响，并通过温和电晕的方式(输出电压50V)使掺入添加剂的聚乙烯膜表面能提升至40~42mN/m后，通过老化、乙醇擦拭、温度影响、PE-PET覆膜剥离实验、AFM等方法研究了影响表面能的多种因素．在马来酸衍生物与温和电晕共同作用下，与纯聚乙烯膜表面能两个月下降至34mN/m相比，掺入质量分数0.3%的A-C-575A-MPEG2k添加剂时便可稳定聚乙烯膜表面能40mN/m长达两个月以上，且基本不受极性溶剂的影响．研究发现添加剂的极性基团、结晶行为对表面能的稳定性具有重要影响．

• 基于堆料面预测模型的电铲三维挖掘轨迹规划

  黎柿汪,张天赐,付涛,李光,孙刚,宋学官

  为实现智能化电铲在露天矿山实时节能的挖掘，提出了一种基于堆料面预测模型的能耗最优挖掘轨迹规划方法．该方法通过激光雷达获取实际堆料面点云感知外部环境，并基于点云数据，采用多项式响应面(PRS)法对堆料面形貌进行建模，实现轨迹规划中动态挖掘体积计算；然后，采用拉格朗日方程建立电铲工作装置动力学模型计算挖掘能耗，采用高次多项式对挖掘轨迹进行插值，将挖掘时间和能耗分别作为优化变量和优化目标，以挖掘过程中几何条件与电机性能等为约束，实现真实料场环境中高效的三维挖掘轨迹规划．实验结果表明，基于多项式响应面法的堆料面模型精度能达到95%以上且建模时间在0.05s内；挖掘轨迹规划可满足实时性要求，计算结果可靠且所得轨迹能有效应用于电铲自主挖掘．

• 复合浮力材料用树脂固化过程及性能研究

  郭豪,贾非,尹宗琦,孙东磊,塔力哈特吾拉孜别克,薛峰

  基体树脂在复合浮力材料中起到黏结和支撑填充相以及均衡材料荷载的作用.筛选常用的5种基体树脂,通过实验的方式对比了各树脂的密度、黏度等物理性能及硬度、强度、模量等力学性能,并利用热分析方法探讨了树脂的固化过程.研究结果表明,UPR_196、E-51及LV-EP的固化前期反应平缓、放热量少,反应进行一段时间后,其温度曲线出现明显突变,反应速率加快,迅速升至峰值温度.两类聚氨酯树脂HD85_PU、HD57_PU的原料使用前进行了预聚或半预聚处理,原料的自身黏度有一定升高,固化反应相对温和,过程中无明显温度突变,且温度峰值较低.综合对比树脂力学性能与物理性能,E-51适合用作超深水的两相复合浮力材料基体树脂,HD85_PU与LV-EP适用于制备三相复合浮力材料.

• 海上核应急救援无人方舱稳性研究

  李铁骊,周燹,蒋晓宁,林焰

  针对远海核应急救援需求，研发设计专用于两栖飞机投送的核应急快速响应无人艇(核应急救援方舱)非常必要．研究确定了方舱主尺度及船型参数；计算了正浮、倒浮和横倾90°典型浮态下的静水力特性曲线，并绘制了初稳性随重心高度变化的曲面图谱，确定不同吃水下的极限重心高度；提出了方舱稳性计算基本原理和自扶正计算流程，绘制了满载工况和空载工况下静稳性曲线图谱，并讨论了自扶正性能随重心高度变化规律．通过样条曲线拟合，得到满足自扶正要求的最大重心高度．研究成果可为方舱后续设计提供技术基础和参考．

• 充气式海上围栏系统中气囊单元对冲击小艇拦截仿真分析

  鲍嘉伟,李楷,卢正起,苑志江,蒋晓刚

  充气式海上围栏系统是一种易于部署和安装的低成本港口安全防护系统．为了分析充气式海上围栏系统对冲击小艇的拦截效果，促进高效率设计，建立了充气式海上围栏系统中气囊单元和小艇的有限元模型，并基于任意拉格朗日-欧拉(ALE)算法对小艇撞击充气式海上围栏系统过程进行数值模拟．设置小艇以10、20、30m/s的初速度垂直撞击气囊中部这3种典型拦截场景，通过数值模拟，从碰撞前后的小艇速度、加速度、单元失效比、能量转化等碰撞特性分析充气式海上围栏系统对小艇的拦截效果．仿真结果表明，在3种场景下充气式海上围栏系统都具有良好的拦截效果，小艇前进方向速度分别降至2.02、4.20、4.45m/s，小艇最大加速度分别达到70.56、121.43、189.29m/s2，小艇单元失效比分别为0%、12.1%、20.6%．所提方法可为港口安全防护系统的设计提供一定参考．

• 具有杆间弹性支撑的端部固定压杆稳定性研究

  陈廷国,郭召迪,王祖能

  为了研究具有杆间弹性支撑的端部固定压杆稳定性问题，首先简化工程模型为理论模型，求解两端固定压杆稳定承载力与杆间弹性支撑刚度的理论关系，并提出简化计算公式；其次根据理论模型，使用杆间弹簧支撑轴心压杆进行失稳试验，调整弹簧数量以改变弹性支撑刚度，进行5组不同弹性支撑刚度下的杆件稳定承载力试验，通过试验结果验证理论解的正确性；最后使用ABAQUS进行有限元分析，计算杆间不同弹性支撑刚度下压杆的稳定承载力，对理论解进行验证．通过试验以及有限元分析验证了理论解的正确性，为工程设计人员提供了简单可靠的计算公式．

• 化学絮凝结合真空预压处理的渤海湾海洋疏浚泥固结特性

  陈国公,武亚军,许嘉乐,李运红,王攀,秦荣荣

  为了改善渤海湾海洋疏浚泥渗透性差和排水固结时间长的不足，引入化学絮凝结合真空预压的地基处理方法．首先分析了山东东营地区疏浚泥的矿物成分与物理性质，然后采用两种不同的絮凝剂进行了沉降柱试验与真空预压模型试验．结果表明：絮凝剂APAM添加量越大，混液面沉降速度越快，在添加量为15%时速度最快，约5min内沉降基本稳定；絮凝剂CaO添加量越大，混液面沉降速度越慢，当添加量越过某一值(10%)时，最终混液面基本保持不变；真空预压排水速率并非絮凝剂添加量越大越快，絮凝剂CaO添加量为0.6%时速率最快，絮凝剂APAM添加量为15%时速率最快．研究成果对于东营疏浚泥地基处理工程实践具有一定的指导意义．

• 三足软体爬行机器人设计与研究

  陈涛,唐斌,张平

  设计了一种三足软体爬行机器人，完成了机器人的直线、转向和路径规划运动实验研究．该软体爬行机器人采用了模块化设计，躯干和腿由硅胶和3D打印材料结合制造而成，便于组装和维护．软体爬行机器人前后腿的末端分别固定有摩擦滑块，用以辅助运动．软体爬行机器人采用电机-线缆驱动方式，通过对驱动电机的控制器编程，控制3个驱动电机协同工作来实现不同的运动形式，进行了直线爬行、转向运动和路径规划实验．实验结果证明，所提出的三足软体爬行机器人具备连续爬行和切换运动模式的复杂运动功能．

• 时变路网下电动汽车冷链配送路径规划研究

  温廷新,李可昕,赵琳琳,栗业,周甜,何燕

  在双碳背景下，电动汽车已在物流行业快速普及．在满足生鲜品的新鲜程度、车辆限载及电动汽车的电量限制等约束条件下，将电动汽车充电过程所产生成本纳入目标函数中，构建了时变路网下带软时间窗的电动汽车多温共配路径优化模型．根据该模型的特点，引入K-means聚类对客户进行聚类，同一聚类单元内设计免疫遗传算法，得到启发式路径优化方案．实验结果表明，根据顾客的需要及时变路网特性，合理安排运输规划与配送路径，保证了生鲜品运输的时效性；采用电动汽车多温共配的运输方式进行运输，运输成本更加低廉、过程更加节能，提高了企业的经济效应．

• Shuhan图分类及其应用

  吴伟才,刘俊吉,谢卫军

  Shuhan图是一个图论、Kac-Moody代数和矩阵论等学科的交叉研究对象．首先给出了Shuhan图的定义，再利用图论的分类方法得到了所有连通的Shuhan图：A(a)n(n≥2)、D(a)n(n≥4)、E(a)6、E(a)7、E(a)8，这证明了连通的非扭单边仿射Lie代数对应的Dynkin图恰好是全部的最小点数为1的连通Shuhan图．进一步地，由Shuhan图的性质可知，任意Shuhan图都是由若干连通Shuhan图并在一起的，这就给出了Shuhan图的完整分类．

• 几个关于1-2有序分拆的恒等式及组合证明

  郭育红

  研究了正整数的两类1-2有序分拆，其中一类是正整数的首、末两端分部量都是1的1-2有序分拆，另一类是正整数的首、末两端分部量至少有一个是2的1-2有序分拆．首先得到了这些有序分拆数与Fibonacci数之间的一些关系式．进而，利用熟知的与Fibonacci数相关的有序分拆恒等式得到了这两类正整数的有序分拆数与分部量是奇数、分部量大于1、分部量是1或者2的有序分拆数之间的一些新的有序分拆恒等式，并给出了这些恒等式的组合双射证明．