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香蕉片微波真空干燥动力学模型及水分迁移规律研究 认领 引用 被引量:2
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作者 范振梅 罗丹 +7 位作者 甘婷 黄敏 罗永丹 易萍 谢丽红 毕金峰 盛金凤 李丽 《食品与发酵工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2026年第6期156-163,共8页
为阐明香蕉片微波真空干燥过程的水分扩散机制,开展其在不同微波功率(1250、2500 W)和切片厚度(4、6、8 mm)条件下的干燥动力学模型及水分迁移规律研究。结果表明,香蕉片的微波真空干燥过程中存在加速、恒速和减速3个阶段,微波功率对干... 为阐明香蕉片微波真空干燥过程的水分扩散机制,开展其在不同微波功率(1250、2500 W)和切片厚度(4、6、8 mm)条件下的干燥动力学模型及水分迁移规律研究。结果表明,香蕉片的微波真空干燥过程中存在加速、恒速和减速3个阶段,微波功率对干燥速率及水分扩散系数的影响比切片厚度更显著。4种干燥模型的拟合效果由高到低顺序为Midilli>Page>Logarithmic>Wang and Singh,经过验证,Midilli模型可准确的描述和预测香蕉片微波真空干燥中的含水量变化(R2=0.9994,χ2=8.00×10-5,RMSE=0.0075)。低场核磁共振结果表明,香蕉片在微波真空干燥初期,自由水被脱除的同时,部分不易流动水转化为自由水;随着干燥的进行,自由水与不易流动水逐渐被脱除。低场核磁共振成像显示,香蕉片微波真空干燥的水分扩散是从中心位置向外进行,并且在干燥中后期,最外侧的水分也逐步扩散,直至干燥完成。研究结果为优化香蕉片微波真空干燥的加工提供理论参考。 展开更多
关键词 香蕉片 微波真空干燥 动力学模型 水分迁移
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风扇叶片-柔性机匣碰摩动力学模型及应用 认领 引用 被引量:1
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作者 肖贾光毅 肖志成 +2 位作者 唐旭 张煜坤 郭舒宇 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2026年第3期499-510,共12页
为支撑航空发动机关于CCAR 33.63条款的适航取证,识别潜在的叶片-机匣碰摩耦合振动危险工况,建立了基于三维接触动力学的风扇叶片-柔性机匣碰摩动力学计算模型:通过模态缩减,降低计算模型规模;利用三次B样条曲面拟合机匣内表面,提升离... 为支撑航空发动机关于CCAR 33.63条款的适航取证,识别潜在的叶片-机匣碰摩耦合振动危险工况,建立了基于三维接触动力学的风扇叶片-柔性机匣碰摩动力学计算模型:通过模态缩减,降低计算模型规模;利用三次B样条曲面拟合机匣内表面,提升离散精度;采用双线性弹塑性模型描述可磨涂层碰摩力学特性;基于涂层磨损深度、叶片厚度和单元形函数计算叶片与机匣间的碰摩接触力.基于本模型,研究了风扇叶片与柔性机匣的碰摩响应特性.结果显示,叶片阻尼是影响碰摩振动响应的关键因素:对于阻尼较小风扇叶片碰摩,存在机匣多节径模态行波振动导致的叶片-机匣耦合振动,碰摩过程中接触强度变化引起的叶片与机匣动力学特性的改变是造成该类耦合振动产生的原因.所建立的动力学模型为叶片-机匣碰摩耦合振动的识别与评估提供了一种新思路. 展开更多
关键词 风扇叶片 柔性机匣 碰摩 动力学模型 振动特性
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考虑垫块瞬态应变的绕组变刚度动力学模型及暂态振动特征分析 认领 引用
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作者 吕安强 张子康 +4 位作者 王平 张书琦 刘云鹏 耿江海 高树国 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2026年第7期2705-2715,I0008,共11页
为研究绕组形变特征与结构劣化之间的量化关联关系,该文提出一种基于数值计算和真型变压器暂态试验分析相结合的绕组形变辨识方法。首先,建立SFSZ7-31500/110真型变压器中压绕组考虑垫块瞬态压缩应变的变刚度系数轴向动力学模型,针对垫... 为研究绕组形变特征与结构劣化之间的量化关联关系,该文提出一种基于数值计算和真型变压器暂态试验分析相结合的绕组形变辨识方法。首先,建立SFSZ7-31500/110真型变压器中压绕组考虑垫块瞬态压缩应变的变刚度系数轴向动力学模型,针对垫块高度突变引起绕组振幅能量及固有频率的变化规律开展量化分析;随后,进行多次短路冲击试验暂态振动信号采集,经吊罩检查获取故障绕组的结构参数;最后,基于所提模型计算绕组模态及力学参量的变化情况,针对绕组机械劣化特征开展量化计算,并通过暂态振动信号小波能量时频分布进行验证。结果表明,绕组发生形变后,振动位移幅值减小0.002 m,二阶固有频率升高18.269 Hz。受迫振动信号主频小波能量随时间持续衰减,基频能量占比显著降低,自由振动阶段固有频率频带的分布更加复杂。该文所提模型及暂态特征可准确计算绕组机械结构劣化参量,实现绕组形变的快速辨识。 展开更多
关键词 绕组形变 动力学模型 固有频率 累积效应 二值分布
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结合动力学模型和CNN的机器人负载辨识方法 认领 引用
4
作者 张春良 郑仲之 +2 位作者 岳夏 王亚东 龙尚斌 《振动.测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2026年第3期603-610,695,共8页
现有基于神经网络识别工业机器人的负载识别方法易出现过度学习问题,且识别精度依赖于样本数量。为解决这一问题,提出了一种小样本条件下融合机器人动力学模型和神经网络的负载辨识方法。首先,提出了基于卷积神经网络(convolutional neu... 现有基于神经网络识别工业机器人的负载识别方法易出现过度学习问题,且识别精度依赖于样本数量。为解决这一问题,提出了一种小样本条件下融合机器人动力学模型和神经网络的负载辨识方法。首先,提出了基于卷积神经网络(convolutional neural network,简称CNN)的负载辨识方法,并分析了预测模型参数和不同神经网络的影响;其次,建立了多自由度工业机器人的经典动力学模型,并分析了动力学模型辨识的负载;最后,从动力学模型的计算结果中提取速度和位移等确定性信息作为初始锚定值,并应用CNN对残留的高度非线性信息进行补偿。结果表明:在UR5型机器人的负载测试实验中,所提方法在小样本条件下预测负载的平均误差小于5%,总体误差波动小于10%,验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 工业机器人 动力学模型 卷积神经网络 小样本 非线性
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超低轨飞行器在大气作用下的动力学模型及验证 认领 引用
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作者 岳宇贤 陈冠中 +2 位作者 冯冠华 李文皓 耿金越 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2026年第5期1200-1208,共9页
超低轨空间飞行器在轨飞行受到显著且时空波动强的大气阻力作用,其阻力大小与飞行器构型、材料和大气环境密切相关.大气阻力与飞行器所处时间和空间位置下的大气参数(包括密度、温度、组分等)相关,直接受到飞行器轨道运动影响.同时大气... 超低轨空间飞行器在轨飞行受到显著且时空波动强的大气阻力作用,其阻力大小与飞行器构型、材料和大气环境密切相关.大气阻力与飞行器所处时间和空间位置下的大气参数(包括密度、温度、组分等)相关,直接受到飞行器轨道运动影响.同时大气阻力还与飞行器自身特性(表面材料、构型)相关,受到姿态运动影响.由于上述多个参数无法通过简化模型准确给出,因此通过简单模型(如USSA-76大气模型等)对飞行器大气阻力的计算往往存在较大误差.本研究使用了更为精确的NRLMSIS-2.0大气模型、分子动力学模型并结合轨道姿态动力学对超低轨飞行器受到的大气阻力进行了建模与仿真计算,分析了材料壁面适应系数对气动阻力产生的重要影响.为确定超低轨飞行任务窗口,本文还分析了大气阻力与环境参数的相关性,结果表明其随太阳活动、年积日的波动分别达37%和15%,而随地磁活动和轨道升交点赤经的变化分别低于5%和0.15%.使用已有超低轨飞行任务的轨道和飞行器构型数据(天行一号、乾坤一号上面级),结合大气模型对阻力计算模型中的壁面适应系数进行了拟合分析,结果与飞行器实际表面材料特性相符. 展开更多
关键词 超低轨 大气阻力 动力学模型 分子动力学
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粳高粱微波干燥特性与动力学模型研究 认领 引用
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作者 张吉军 衣淑娟 +3 位作者 车刚 万霖 李夺 李衣菲 《中国农机化学报》 北大核心 2026年第1期286-294,共9页
为探究不同微波干燥条件对粳高粱干燥特性及品质的影响,在不同单位质量干燥功率、单次微波作用时间、排湿风速和间歇比条件下对粳高粱进行微波间歇干燥试验。分析主要干燥条件下的含水率、干燥速率、总蛋白含量、总淀粉含量的变化;计算... 为探究不同微波干燥条件对粳高粱干燥特性及品质的影响,在不同单位质量干燥功率、单次微波作用时间、排湿风速和间歇比条件下对粳高粱进行微波间歇干燥试验。分析主要干燥条件下的含水率、干燥速率、总蛋白含量、总淀粉含量的变化;计算有效水分扩散系数变化范围,并建立微波干燥动力学模型。结果表明:改变单位质量干燥功率或单次微波作用时间对高粱含水率、干燥速率变化影响显著。当单位质量干燥功率取值为2 W/g、3 W/g或单次微波作用时间取值为30 s、40 s时,干燥速率变化过程包含快速上升、恒速和降速3个干燥阶段;当单位质量干燥功率取值为4 W/g、5 W/g、6 W/g或单次微波作用时间取值为50 s、60 s、70 s时,干燥速率变化过程包含快速上升和降速2个干燥阶段。改变单位质量干燥功率或单次微波作用时间对高粱总淀粉含量和总蛋白含量影响不显著。对3个典型干燥动力学模型进行拟合和试验验证,水分比的理论预测值与试验值最大误差不超过3%,确定Page模型适合用于预测粳高粱微波干燥过程中含水率的变化。 展开更多
关键词 粳高粱 微波干燥 干燥特性 动力学模型
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水分调质辅助热处理对常见谷物灭酶效果及动力学模型研究 认领 引用
7
作者 李琪 姬艺琳 +2 位作者 边佳慧 申瑞玲 李云龙 《中国粮油学报》 CAS CSCD 北大核心 2026年第5期65-74,共10页
为研究水分调质辅助热处理灭酶对谷物酶活机制和感官的影响,以炒制处理和微波处理的青稞、荞麦和小麦为对象,通过化学分析法研究热处理对酶灭活效果及对感官的影响,并进行酶灭活动力学模型研究。结果表明:通过水分调质显著抑制了青稞和... 为研究水分调质辅助热处理灭酶对谷物酶活机制和感官的影响,以炒制处理和微波处理的青稞、荞麦和小麦为对象,通过化学分析法研究热处理对酶灭活效果及对感官的影响,并进行酶灭活动力学模型研究。结果表明:通过水分调质显著抑制了青稞和小麦的脂肪酶(LA)、过氧化物酶(POD)和多酚氧化酶(PPO)的活力(P95%)。较高水分调质后微波处理的谷物感官品质优于炒制处理。通过对模型的拟合评价参数进行比较,荞麦和小麦的灭活动力学曲线符合指数函数,而青稞的灭活动力学曲线符合Weibull模型,拟合度最好。较高水分调质微波处理对谷物的灭酶效果最佳。 展开更多
关键词 水分调质 热处理 脂肪酶 酶灭活机制 动力学模型
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燃烧反应动力学模型构建与优化:研究进展与展望 认领 引用
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作者 杨建飞 张佳琪 +1 位作者 赵玉玺 蔡黎明 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2026年第4期1410-1427,共18页
零碳/低碳燃料在先进动力机械中的高效清洁燃烧是达成“双碳”战略目标的关键支撑。构建高精度燃烧反应动力学模型是实现高保真数值模拟的核心技术。然而,燃烧过程所涉及的复杂化学反应网络使得燃烧建模具有固有的复杂性与不确定性。为... 零碳/低碳燃料在先进动力机械中的高效清洁燃烧是达成“双碳”战略目标的关键支撑。构建高精度燃烧反应动力学模型是实现高保真数值模拟的核心技术。然而,燃烧过程所涉及的复杂化学反应网络使得燃烧建模具有固有的复杂性与不确定性。为此,本文系统综述了燃烧反应动力学模型构建与优化的技术进展。首先,简要回顾了模型的基本原理和发展历程;继而系统阐述了基于反应类和速率规则、量子化学计算以及模型简化等关键建模技术;在此基础上,重点聚焦于模型自动优化和不确定分析技术的最新进展,及其在提升模型预测能力和可靠性方面的优势;最后,展望了相关技术的未来发展趋势。本文旨在为燃烧动力学建模与优化相关领域的研究人员提供系统的技术回顾与前瞻性参考。 展开更多
关键词 反应动力学模型 模型构建 模型优化 不确定性分析
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基于系统动力学模型的中国耕地弹性空间多情景模拟 认领 引用
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作者 赵华甫 曹聪洁 +1 位作者 韩晓娅 杨建波 《地域研究与开发》 北大核心 2026年第2期163-173,共11页
科学模拟和灵活管控耕地利用,对制定耕地保护政策、缓解耕地供需结构性矛盾、保障国家粮食安全具有重要意义。基于系统动力学模型,选取人口、经济、耕地面积、粮食生产与消费结构等关键要素,构建耕地系统模型,并设定不同社会经济情景开... 科学模拟和灵活管控耕地利用,对制定耕地保护政策、缓解耕地供需结构性矛盾、保障国家粮食安全具有重要意义。基于系统动力学模型,选取人口、经济、耕地面积、粮食生产与消费结构等关键要素,构建耕地系统模型,并设定不同社会经济情景开展动态模拟,刻画耕地警戒值、耕地弹性空间等多重变量在时间维度上的演化过程。结果表明:(1)2021—2050年粮食单产逐年提升,居民粮食消费需求量增加,耕地面积减少,最小人均耕地面积、耕地警戒值有所降低,耕地弹性空间有所释放。(2)在不同SSPs情景下,未来耕地供需关系在耕地警戒值与弹性空间等方面存在差异:人口高增长或贸易受限情景下耕地压力加大、弹性空间收缩,而人口增速放缓情景下弹性空间扩大;城镇化率提高影响较小。(3)未来可通过加强耕地保护力度、优化国际粮食贸易结构、推进农业现代化转型等路径,协同提高粮食生产能力与资源利用效率,从而保障耕地保护目标有效实现并促进粮食供需结构优化。 展开更多
关键词 耕地弹性空间 共享社会经济路径 系统动力学模型 粮食安全 耕地保护
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一种物证鉴定情报生态系统动力学模型 认领 引用
10
作者 宋秀芬 李丹 +2 位作者 周茜 郭伟 张苗苗 《中国科技信息》 2026年第3期31-34,共4页
物证鉴定情报是由多因素共同影响、螺旋式上升的动态生态系统。其具有整体性、服务性、高效性、自组织性等特征,系统中多因素相互作用影响系统结构及其系统最终输出,利用系统动力学理论与方法从生态、系统视角分析物证鉴定情报运行机理... 物证鉴定情报是由多因素共同影响、螺旋式上升的动态生态系统。其具有整体性、服务性、高效性、自组织性等特征,系统中多因素相互作用影响系统结构及其系统最终输出,利用系统动力学理论与方法从生态、系统视角分析物证鉴定情报运行机理。物证鉴定情报生态系统动力学模型采用系统动力学可视化建模工具Vensim PLE 10.3.1版本软件构建,通过系统框图、因果关系图、流图与方程进行模拟,以寻求较优的系统结构与功能,旨在为物证鉴定情报的理论研究、系统建设及优化管理提供参考借鉴。 展开更多
关键词 Vensim PLE 生态系统动力学模型
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UUV动力学模型水动力参数灵敏度分析 认领 引用
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作者 李修波 王元之 贾洪刚 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2026年第6期16-24,共9页
无人水下潜航器(unmanned underwater vehicle,UUV)动力学模型通常涉及大量水动力参数,不同参数对模型运动响应的影响权重存在显著差异。系统分析水动力参数灵敏度有助于降低模型复杂度。为此,提出了一种UUV动力学模型水动力参数的分阶... 无人水下潜航器(unmanned underwater vehicle,UUV)动力学模型通常涉及大量水动力参数,不同参数对模型运动响应的影响权重存在显著差异。系统分析水动力参数灵敏度有助于降低模型复杂度。为此,提出了一种UUV动力学模型水动力参数的分阶段全局灵敏度分析方法。基于建立的UUV非线性动力学模型,首先采用Morris灵敏度分析方法,从32个水动力参数中初步筛选出18个重要参数;在此基础上,利用Sobol全局灵敏度分析方法计算各参数的灵敏度指数,定量识别出9个对UUV运动响应影响最显著的关键水动力参数;随后,分别对基于关键参数构建的简化操纵模型与原全参数动力学模型进行了仿真对比分析。在10°/10°Zigzag操纵工况下,简化模型与全参数模型在水平面主要状态量上的均方根误差在数值上不超过0.17,垂直面上的均方根误差在数值上不超过0.40;在水平面Spiral工况下,稳态艏摇角速度的均方根误差为0.037 rad/s,最大稳态偏差为0.048 rad/s,均保持在较小范围内,能较好地保持原模型的瞬态与稳态操纵特性。研究结果表明,所提出的分阶段灵敏度分析方法能有效量化水动力参数对UUV运动响应的影响程度,在保证模型精度的同时显著降低模型复杂度,可为UUV模型参数辨识与控制算法设计提供依据。 展开更多
关键词 水下无人潜航器 动力参数 灵敏度分析 非线性动力学模型
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复杂行星齿轮传动系统动力学模型降维方法研究 认领 引用
12
作者 王珏 张睿 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2026年第1期80-87,95,共8页
复杂行星齿轮传动系统广泛应用于车辆、机器人、航空航天、机床、船舶和医疗设备,其复杂性体现在多传动级、多齿轮传动件对动力学模型建模求解的要求上。目前,专门针对复杂行星级齿轮系统自由度直接降维的研究非常少。文中提出一种复杂... 复杂行星齿轮传动系统广泛应用于车辆、机器人、航空航天、机床、船舶和医疗设备,其复杂性体现在多传动级、多齿轮传动件对动力学模型建模求解的要求上。目前,专门针对复杂行星级齿轮系统自由度直接降维的研究非常少。文中提出一种复杂行星齿轮传动系统动力学模型降维方法,以期在少损失计算精度的前提下简化动力学模型,进而提高数值计算效率。将每一个行星齿轮传动级都简化为一个齿轮啮合对,太阳轮、行星轮、行星架及齿圈的质量和转动惯量分别向齿轮副等效。基于振动传递理论,将各行星级齿轮副产生的非线性振动通过振动传递路径传递至等效齿轮副,并以等效齿轮副非线性参数表示。以采煤机截割部齿轮传动系统为例,利用所提出的模型降维方法对该系统中的行星传动进行简化,进而求出平行轴齿轮传动系统的动态响应。将理论计算结果与其他文献结果以及动态特性实验结果进行对比验证。结果表明:综合考虑计算精度和计算成本,提出的动力学模型具有最佳性能,验证了所提出模型的准确率和计算效率;由于齿轮传动系统相连的齿轮箱体变形振动较大,位于滚筒附近的齿轮副受截割载荷和箱体壁厚变化的影响较大。所提出的动力学模型降维方法能够在少损失计算精度的前提下提高数值计算效率。 展开更多
关键词 动力学模型降维 振动特性实验 行星齿轮传动系统 理论模型
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放射性核素污染伤口的生物动力学模型及其对核应急医学救援的启示 认领 引用
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作者 王涛 龙爽 +1 位作者 冉新泽 王军平 《辐射防护通讯》 2026年第2期33-38,共6页
伤口放射性核素污染是核与辐射事故中常见的一类伤情,其医学处置是核应急医学救援的重要内容。放射性核素伤口污染可导致内照射放射损伤、随机性效应风险、化学毒性、愈合障碍、污染扩散转移、心理负担增加等多种危害。美国国家辐射防... 伤口放射性核素污染是核与辐射事故中常见的一类伤情,其医学处置是核应急医学救援的重要内容。放射性核素伤口污染可导致内照射放射损伤、随机性效应风险、化学毒性、愈合障碍、污染扩散转移、心理负担增加等多种危害。美国国家辐射防护与测量委员会(NCRP)联合国际放射防护委员会(ICRP)针对放射性核素污染的伤口开发了生物动力学模型,其根据物理化学性质将伤口处的放射性核素概括为5种状态,并总结了伤口可溶性核素与不可溶性核素滞留、吸收、蓄积、排出的动态规律。结合核应急医学救援的实际应用场景,进一步梳理救援中上述生物动力学模型在救援实践中针对早期医学处理决策与促排治疗等环节的指导意义,期望能为核应急医学救援工作人员提供一定的参考借鉴。 展开更多
关键词 放射性核素污染伤口 生物动力学模型 核应急医学救援 可溶性核素 不可溶性核素 促排治疗
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MDCK贴壁细胞在篮式生物反应器培养的生长代谢特征及动力学模型 认领 引用
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作者 苏敏讷 孙一好 +7 位作者 杨桥 谢曼妮 余豪 王宇 王玥 龚铮 刘博 张家友 《生物工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2026年第6期2794-2807,共14页
为解决工业化生产中篮式生物反应器取样受限的问题,本研究通过建立犬肾(Madin-Darby canine kidney,MDCK)贴壁细胞生长代谢动力学模型,预测篮式生物反应器生产过程中细胞数量、营养物和代谢产物浓度。分析了前期实验收集的MDCK贴壁细胞... 为解决工业化生产中篮式生物反应器取样受限的问题,本研究通过建立犬肾(Madin-Darby canine kidney,MDCK)贴壁细胞生长代谢动力学模型,预测篮式生物反应器生产过程中细胞数量、营养物和代谢产物浓度。分析了前期实验收集的MDCK贴壁细胞在5 L篮式生物反应器培养不同时间点细胞密度、葡萄糖和乳酸浓度数据,使用MATLAB软件进行非线性拟合。本文模型以Logistic方程和Luedeking-Piret方程为基础建立,并额外添加了灌流稀释项以适应灌流培养模式。通过拟合优度计算、回归分析和误差分布分析评价模型预测能力,并在40 L篮式生物反应器中对该模型的跨规模预测性能进行了检验。结果显示,MDCK细胞在5 L篮式生物反应器培养至96−108 h达到平台期,最大细胞密度为(795.13±16.22)×104cells/mL。细胞比生长速率在36 h时达到最大,为1.01/d。平台期葡萄糖的最大消耗速率是1.71 mmol/(L·h),乳酸的最大生成速率是2.21 mmol/(L·h)。使用5 L反应器培养数据构建的MDCK细胞生长代谢动力学模型拟合优度良好,R2均大于0.95。在40 L篮式生物反应器的3批验证培养中,模型预测曲线与取样离线检测数据吻合度高,R2均大于0.95。在培养第96、120小时取样离线消化读细胞数,离线检测数值与模型预测数值没有显著差异(P=0.48,P=0.92)。结果表明基于5 L反应器建立的动力学模型可以有效地跨规模预测40 L反应器中MDCK细胞的生长和代谢状态,同时证明了5 L和40 L反应器的培养效果相似。本研究的动力学模型能够量化细胞生长、葡萄糖消耗和乳酸生成的速率,为篮式生物反应器培养工艺优化和生产操作提供理论依据,同时为疫苗企业产品质量控制提供辅助。 展开更多
关键词 犬肾细胞 篮式生物反应器 灌流培养 动力学模型
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基于非线性自回归神经网络构建肉葡萄球菌生长动力学模型及其冻干损伤研究 认领 引用
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作者 王仪 祝超智 +5 位作者 郑飏衣 丁科慧 白雪原 崔文明 王闯 赵改名 《食品与发酵工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2026年第4期174-181,共8页
肉葡萄球菌应用于肉制品发酵中可有效改善产品风味与色泽。为制备高活性发酵剂,该研究通过单因素试验优化肉葡萄球菌的培养条件和发酵罐工艺,提高活菌数,并以非线性自回归(nonlinear autoregressive,NAR)神经网络构建菌体生长动力学模... 肉葡萄球菌应用于肉制品发酵中可有效改善产品风味与色泽。为制备高活性发酵剂,该研究通过单因素试验优化肉葡萄球菌的培养条件和发酵罐工艺,提高活菌数,并以非线性自回归(nonlinear autoregressive,NAR)神经网络构建菌体生长动力学模型。进一步利用真空冷冻干燥技术制备发酵剂,通过单因素试验确定菌株的最适预冻温度。为评估菌株的冻干损伤,通过测定细胞膜完整性、流动性及Na+/K+-ATP酶活性变化,并结合扫描电镜观察菌体三维立体结构,以此为依据采用相应的冻干保护剂来降低损伤。结果表明,最佳的培养条件为:接种量1%(体积分数),初始pH值为7.5,温度35~40℃,此时的活菌数为2.53×109CFU/mL;发酵罐的最佳工艺条件为:转速400 r/min,以氨水为中和剂维持发酵罐内pH值为7.5,活菌数可达7.56×1010CFU/mL,是优化前的40倍。NAR神经网络所构建的菌体生长动力学模型可较精确地预测菌体增殖趋势。此外,单因素试验表明,-80℃下冻干存活率为19.9%,Na+/K+-ATP酶活性降低77%。激光共聚焦与荧光偏振结果表明,细胞膜的完整性、流动性受到较大损伤,扫描电镜下菌体的三维立体结构遭到破坏。明确冻干损伤后,初步分析可能采用的冻干保护剂为脱脂乳、海藻糖、甘露醇。综上,该研究实现了肉葡萄球菌的高密度培养,为提高肉葡萄球菌冻干存活率提供参考,为下一步发酵剂的制备奠定了理论基础。 展开更多
关键词 肉葡萄球菌 高密度培养 NAR神经网络 菌体生长动力学模型 冻干损伤
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污水生物脱氮过程反硝化阶段一氧化二氮生成动力学模型构建 认领 引用
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作者 许龙 张守彬 +3 位作者 刘玉田 张媛媛 吕莹 刘贵彩 《济南大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2026年第1期27-35,共9页
为了准确模拟预测污水生物脱氮过程反硝化阶段一氧化二氮N2O的产量,实现污水处理过程中N2O减排精准控制,在充分结合传统反硝化理论与反硝化阶段微生物衰减导致N2O产生的理论假设的基础上,运用活性污泥3号模型(ASM3),构建污水... 为了准确模拟预测污水生物脱氮过程反硝化阶段一氧化二氮N2O的产量,实现污水处理过程中N2O减排精准控制,在充分结合传统反硝化理论与反硝化阶段微生物衰减导致N2O产生的理论假设的基础上,运用活性污泥3号模型(ASM3),构建污水生物脱氮过程反硝化阶段N2O生成动力学模型,运用MATLAB软件建立N2O生成动力学模型初值计算、灵敏度分析的程序计算方法,拟合分析N2O生成动力学模型理论预测数据与序批式活性污泥反应器实验数据。结果表明,所构建的反硝化阶段N2O生成动力学模型对污泥反应器化学需氧量、亚硝态氮(NO2--N)、硝态氮(NO3--N)、N2O等组分含量的模拟预测效果良好,决定系数R2分别为0.953、0.925、0.996和0.878。 展开更多
关键词 生物脱氮 一氧化二氮 动力学模型 反硝化阶段 序批式活性污泥反应器
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基于中国人生理毒代动力学模型的脱氧雪腐镰刀菌烯醇免疫毒性评估 认领 引用
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作者 汪宇欣 施妙盈 +2 位作者 王小红 杨辉 贾旭东 《食品与发酵工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2026年第11期101-106,I0004-I0010,共6页
脱氧雪腐镰刀菌烯醇(deoxynivalenol,DON)是我国谷物中常见真菌毒素,其风险评估多以小鼠体重增长减少为关键效应,而近年来其免疫毒性引发高度关注。针对动物外推人体有不确定性等局限,该研究整合体外毒性数据与生理毒代动力学(physiolog... 脱氧雪腐镰刀菌烯醇(deoxynivalenol,DON)是我国谷物中常见真菌毒素,其风险评估多以小鼠体重增长减少为关键效应,而近年来其免疫毒性引发高度关注。针对动物外推人体有不确定性等局限,该研究整合体外毒性数据与生理毒代动力学(physiologically based toxicokinetic,PBTK)模型,构建基于新途径方法(new approach methodologies,NAMs)的评估策略,用于评估DON对中国人群的免疫毒性风险。研究基于文献与试验参数建立并验证中国成人PBTK模型。随后采用基于PBTK模型的反向剂量法,将文献报道的DON体外毒性浓度外推为体内毒性剂量,推导其基于免疫毒性的起始点(point of departures,PoDs)。结果显示,DON基于免疫毒性PoDs范围为2.7~282μg/(kg BW·d),其中部分PoDs低于现行每日耐受摄入量所依据的PoD,提示免疫毒性或可作为比体重增长减少更敏感的毒性终点用于DON的风险评估。研究提供了一种基于NAMs的危害评估新策略,可为我国DON食品安全风险评估提供新思路。 展开更多
关键词 脱氧雪腐镰刀菌烯醇 免疫毒性 生理毒代动力学模型 定量体外-体内外推 新途径方法
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基于直接计数法和动力学模型的横浪中破损船舶倾覆概率计算研究 认领 引用
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作者 段建文 马宁 史琪琪 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2026年第1期63-70,共8页
[目的]旨在基于直接计数法和动力学模型对横浪瘫船状态下破损船舶的倾覆概率进行计算分析,进而改进现行破损船舶稳性评估规范中,基于剩余稳性参数对倾覆概率进行保守估计的方法。[方法]根据所建动力学模型综合考虑波浪−船体−进舱水的耦... [目的]旨在基于直接计数法和动力学模型对横浪瘫船状态下破损船舶的倾覆概率进行计算分析,进而改进现行破损船舶稳性评估规范中,基于剩余稳性参数对倾覆概率进行保守估计的方法。[方法]根据所建动力学模型综合考虑波浪−船体−进舱水的耦合效应。对于波浪−船体耦合,采用瞬时湿表面压力积分方法计算非线性船体回复力和Froude−Krylov力;通过STF方法和脉冲响应函数法计算辐射力和绕射力;结合试验获得的破损船舶横摇阻尼,考虑流体黏性的影响。对于波浪−进舱水耦合效应,采用修正的伯努利方程,计算破口处的水体流入流出速率。对于船体−进舱水耦合,采用集中质量法计算进水晃荡力,同时通过瞬时湿表面压力积分方法考虑进水对船体的静压力。对于进水的黏性耗散作用,采用半经验公式进行近似计算。基于IMO规范和上述动力学模型,采用直接计数法计算破损船舶倾覆概率,并将其表示为时间的边际概率函数。[结果]将模型应用于破损船舶标准模型DTMB 5415,开展横摇运动响应和倾覆概率计算,主要结果如下:1)基于动力学模型计算得到的横摇运动响应结果,与试验结果对比显示,峰值对应周期附近的相对误差均在20%以内;2)该破损船模在30 min内的倾覆概率随有义波高的增大而升高,当波浪跨零周期接近船舶破损后的横摇固有周期时,倾覆概率达到最大值。[结论]研究表明,对于横浪中破损船舶倾覆概率,采用所提方法计算能够得到较为客观准确的结果。 展开更多
关键词 破损船舶 稳性 倾覆概率 动力学模型 直接计数法 边际概率函数 横浪 耦合效应
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一种变载荷工况下的深沟球轴承外圈故障动力学模型 认领 引用
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作者 李甲历 张凯 +1 位作者 张义民 欧旭鹏 《机械设计与制造》 北大核心 2026年第1期20-24,29,共5页
为了探究变载荷工况下具有外圈局部裂纹故障的深沟球轴承的运动特征,运用牛顿第二运动定律以及赫兹接触理论建立了一种深沟球轴承外圈局部故障的非线性四自由度动力学模型。该模型计算了滚动体与内外圈的接触变形,并综合考虑了油膜厚度... 为了探究变载荷工况下具有外圈局部裂纹故障的深沟球轴承的运动特征,运用牛顿第二运动定律以及赫兹接触理论建立了一种深沟球轴承外圈局部故障的非线性四自由度动力学模型。该模型计算了滚动体与内外圈的接触变形,并综合考虑了油膜厚度、滚动体滑动及轴系的重力等因素。通过对所建立外圈故障的深沟球轴承动力学模型进行求解,并运用快速傅里叶变换得到仿真信号的频谱,发现特征频率的高次谐波成分较为明显,且与原模型相比,所建立的动力学模型精度更高。与实验得到的振动数据的频谱进行对比后,验证了所建立模型的准确性,为滚动轴承的故障机理研究与故障诊断提供了参考。 展开更多
关键词 深沟球轴承 变载荷 动力学模型 非线性 四自由度 外圈故障
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时钟135°轧制Ni-15%Pt合金靶材的动态再结晶动力学模型和变形行为 认领 引用
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作者 徐鑫 许瑞 +3 位作者 冯国芳 李伟 申邦坡 马胜灿 《粉末冶金材料科学与工程》 2026年第1期48-61,共14页
本文基于加工硬化率-应力(θ-σ)曲线,建立Ni-15%Pt(质量分数)合金靶材的动态再结晶临界应变模型及动力学模型。设计时钟135°同步轧制、时钟135°异步轧制及时钟135°蛇形轧制三种工艺,结合DEFORM-3D数值模拟,对比研究同... 本文基于加工硬化率-应力(θ-σ)曲线,建立Ni-15%Pt(质量分数)合金靶材的动态再结晶临界应变模型及动力学模型。设计时钟135°同步轧制、时钟135°异步轧制及时钟135°蛇形轧制三种工艺,结合DEFORM-3D数值模拟,对比研究同步与异步轧制下轧件的金属流动速度、等效应变分布及轧制力,分析三种工艺下轧件芯部等效应变的演化规律,并对比研究不同偏移距离下时钟135°蛇形轧制的损伤值。结果表明:时钟135°异步轧制比同步轧制能诱发更深的变形层,获得更高的金属流动速度与等效应变。此外,异步轧制过程中最大轧制力降幅达22.21%,这是因为部分能量用于形成交叉剪切应力,降低了缺陷产生的风险。时钟135°蛇形轧制下,当偏移距为8 mm时可修正异步轧制产生的板材翘曲,获得最小损伤值(0.97)。本研究对金属及合金靶材热轧生产的工艺参数设定具有重要指导意义。 展开更多
关键词 动态再结晶动力学模型 热轧 时钟135°蛇形轧制 偏移距离 Ni-15%Pt合金靶材
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