大连理工大学学报杂志

大连理工大学学报杂志2023年第2期

• 醌氧化还原酶检测荧光探针制备及性能

  高旭,焦扬,段春迎

  醌氧化还原酶的检测对提高癌症的诊断效果和预测药物的使用情况都十分重要，通过6步反应成功合成了一种用于醌氧化还原酶检测的荧光探针DBD-Q-1，探针由识别基团三甲基对苯醌和荧光团组成，使用核磁共振和高分辨质谱进行表征确定了其结构．随着醌氧化还原酶浓度的增大，荧光探针的荧光逐渐增强．在此过程中荧光探针DBD-Q-1结构中的三甲基对苯醌部分脱去形成内酯结构，从而导致探针荧光增强．当向其中加入其他生命相关物质时，荧光探针的荧光并没有明显改变，探针表现出对醌氧化还原酶良好的选择性．荧光探针DBD-Q-1在细胞中展现出了对醌氧化还原酶良好的成像效果．

• 超细水雾对甲烷-煤尘爆炸过程抑制机理研究

  冯萧,濮明哲,任婧杰,毕明树

  为了研究超细水雾对甲烷-煤尘混合爆炸过程的作用规律，在20L长方体爆炸装置中进行了抑爆实验．同时基于甲烷气体、雾滴颗粒、煤尘颗粒在受限空间内的蒸发、脱挥发、燃烧过程，建立了超细水雾抑制甲烷-煤尘混合爆炸的数学模型．同实验进行对比可知，数值模拟得到的爆炸压力可准确反映实际爆炸过程．结果表明，超细水雾的加入改变了爆炸的传播规律．与无抑制的甲烷-煤尘混合爆炸相比，加入超细水雾降低了已燃区的气相温度及煤尘颗粒温度，并推迟了火焰阵面沿轴向的传播过程．煤尘颗粒温度分布表明，超细水雾在推迟煤尘颗粒升温过程的同时，反应区煤尘颗粒的中位温度也明显降低．随着超细水雾浓度的不断增加，其对甲烷-煤尘混合爆炸的气相燃烧过程和颗粒脱挥发及燃烧过程的抑制效果也不断增强．研究可为工业生产中甲烷-煤尘爆炸强度预测和水雾抑制提供参考．

• 海洋菌群厌氧生物降解环己甲酸特性研究

  昝帅君,金媛,樊景凤,杜苗苗,王竞

  环烷酸是一类具有较强毒性的环境新污染物．目前，环烷酸生物降解研究主要集中在陆地和好氧环境，而海洋环境中环烷酸的厌氧生物降解鲜有报道．利用富集的海洋微生物菌群，考察了环己甲酸在不同条件下的厌氧生物降解特性，并通过16S高通量测序对微生物群落结构和功能进行了分析．结果表明：共底物葡萄糖和乙酸钠会抑制环己甲酸的厌氧生物降解；硝酸钠(200mg/L)可提高环己甲酸厌氧生物降解速率约70%，并在100mg/L亚微米磁铁共存下进一步提高反硝化降解效率约44.5%，降解过程均符合准一级动力学反应．变形菌门、厚壁菌门和拟杆菌门为优势菌门；弧菌属、交替单胞菌属和梭菌属为优势菌属．此外，细胞膜转运及能量、碳水化合物和氨基酸代谢通路有显著富集．研究拓展了环烷酸在海洋环境中的生物转化行为，并为海洋环境中环烷酸厌氧生物修复提供了启示．

• 过硫酸盐缓释材料研发及其对水中环丙沙星的氧化

  赵靓,徐佰青,乔显亮

  为了在一定周期内连续稳定地释放氧化剂，采用环境友好的膨润土和聚乳酸作为原料，通过造粒结合包膜的方法制备了一种新型的过硫酸盐缓释材料(CRPM)．研究表明：CRPM的释放规律符合零级动力学特征，表明该材料可稳定释放过硫酸盐．通过改变致孔剂NaCl含量、颗粒尺寸和包膜层数可以调控CRPM的释放速率．该材料的过硫酸盐释放半减期在4~1613d，可以满足不同污染修复周期的需求．通过Fe2+活化CRPM降解水中的环丙沙星(CIP)，当CIP的浓度较低时，去除率相对较高．5次循环氧化CIP的去除率比较稳定，说明CRPM可以稳定地释放过硫酸盐．通过傅里叶变换衰减全反射红外光谱法和差示扫描量热法表征说明，在氧化过程中聚乳酸包膜层的化学结构和热稳定性并未发生显著变化，具有比较好的稳定性．

• 螺旋式气波制冷机结构参数匹配数值研究

  侯凌意,姜尚磊,刘杨

  结合理论分析和数值计算，对螺旋式气波制冷机中的核心结构——波转子，进行了结构敏感性分析．首先，根据波转子内激波与膨胀波等波系的流动，建立螺旋式波转子的理想波图，由此揭示波转子内能量传递与气体流动规律．在此基础上给出一维螺旋式波转子结构设计方法，该方法具有一定精度，可以用于指导螺旋式气波制冷机设计．接下来建立螺旋式压力振荡管的数值模型，研究波转子垂直长度、螺旋长度以及螺旋导程对其效率的影响，并提出最优螺旋导程的拟合方程．最后，建立螺旋式气波制冷机整机模型，对比不同螺旋导程下的等熵制冷效率．结果表明，对一定垂直长度的波转子来说，随着螺旋导程的增大，等熵制冷效率先增大后减小，与拟合方程结果相符．经过螺旋最优化的波转子等熵制冷效率高于同垂直长度的均直型波转子，提高值可达13%．

• 基于VFM与智能优化方法的水面舰船球艏降阻研究

  孙风胜,于欣,张维英,周俊秋,陈静

  因舰载武器装备升级等因素对水面舰船水动力节能技术的需求逐步增大．以标准船模DTMB5415为研究对象，设计完全参数化的船体几何重构方案，分别采用计算流体力学(CFD)与Holtrop法对样本船模进行阻力预报，构建基于BP神经网络的高、低精度近似模型．通过高精度模型对低精度模型进行修正，得到可替代CFD数值计算的变精度模型(VFM)．该VFM可解决CFD硬件要求高、计算耗时长的缺点，且满足工程优化的精度要求．基于遗传算法在VFM上进行自动寻优迭代，得到球艏线性尺寸的全局最优解．通过CFD技术对优化后船模进行数值计算，所得阻力结果优于基准设计模型，表明基于VFM的优化思路适用于船型阻力优化．

• 新型三轴制样方法及其适用性对比研究

  李荣荣,杨钢,张金利,杨庆

  通过对传统制样技术的探讨，提出应当根据实际情况，针对性地发展相关制样技术，并发明了一种新的制样方法及其相关制样设备．该方法以干土为基础，通过两级控制来保证试样干密度的精确性，最终获得饱和试样，这与要求土样具有一定初始含水率的传统方法明显不同．相关试验表明该方法能够提高试样的均一性，减少人为因素的影响，可为今后土工制样技术的改进提供一定借鉴作用．

• 一种基于动态类中心模型选择的模糊支持向量机

  宋一明,鞠哲

  模糊支持向量机的核心思想是赋予样本模糊隶属度，给每个样本以不同的权重，从而克服标准支持向量机对噪声和异常点敏感的问题．现有的模糊支持向量机算法通常以样本与类中心距离为基础，给每个样本赋予一个固定的隶属度，没有根据样本分布对隶属度做进一步修正．提出了一种新的动态方式赋予样本隶属度，利用萤火虫算法不断地更新样本中心的位置和隶属度函数，同时利用粒子群算法优化模糊支持向量机参数．在UCI数据集上的实验结果表明，该算法可以有效减少噪声和野点对超平面的影响，分类性能要优于几类常用的模糊支持向量机算法．

• 多用户多级降噪相关延迟移位键控通信系统

  贺利芳,陈茜,张刚

  提出了一种多用户多级降噪相关延迟移位键控(multi-usermulti-levelnoisereductioncorrelationdelayshiftkeying，MUM-NR-CDSK)通信系统．该系统将各个用户的多进制信息映射为不同传输系数，再通过不同载波携带经过Walsh码调制后的信息承载信号．在接收端加入滑动平均滤波器降低系统误码率，解决了多用户多进制调频差分混沌移位键控(MAMA-FM-DCSK)通信系统采用多电平方式传输多进制信息时存在的系统误码率较高及传输效率低等问题．仿真结果表明，与其他系统相比，MUM-NR-CDSK系统传输速率提高了8倍，误码性能提升了近9dB，因此在实际应用中具有更大的价值．

• Volterra型积分微分方程Chebyshev谱配置法求解

  方春华,黄超兰,王建雨

  采用Chebyshev谱配置法求解Volterra型积分微分方程．首先将积分微分方程改写成等价的第二类Volterra积分方程组，再取Clenshaw-Curtis点为配置点，然后利用Clenshaw-Curtis求积法则离散方程中积分项得到配置方程组，最后给出在L∞范数空间下的误差分析，并用数值实例验证理论分析的结果．该方法既有谱精度，程序又易实现．