骨髓 - 衍生的间充质干细胞(MSC)在其小众中存在的信号刺激后分化为成骨细胞。由于与MSC的成骨细胞(OB)分化相关的全局信号传导级联反应没有很好地定义,因此我们使用定量质谱法来描述人类MSC蛋白质组和磷酸化型的变化。6252蛋白和15,059个磷光位点的时间曲线表明至少两个不同的信号传导波:刺激后30至60分钟内的一个峰值在30至60分钟内峰值,在24小时后进行了第二次升高。除了在早期MSC分化过程中提供蛋白质组和磷酸蛋白质组动力学的全面视图外,我们的分析还确定了丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶D1(PRKD1)在OBS中的关键作用。在OB分化开始时,PRKD1通过触发组蛋白脱乙酰基酶HDAC7的磷酸化和核排除来启动促稳态转录因子Runx2的激活。
皱纹鉴定。这些技术中的大多数对典型的皱纹“副作用”很敏感。虽然这些副作用可以通过传统的 NDT 技术检测到,但它们并不是导致强度降低的驱动参数。皱纹可能伴随着表面凸起、不同的层间距、树脂池和局部刚度的变化而出现。这些特征可以分别通过目视检查、由于声速变化而产生的超声波、由于树脂池反射而产生的超声波和导波来检测。然而,就强度而言,重要的参数是纤维的曲率。很少有方法对此参数敏感。一个例外是布里斯托尔大学史密斯教授团队目前开发的一种技术。该技术涉及将超声波频率“调整”到层压板的周期性结构中,并可以从接收信号的相位信息中恢复纤维的曲率。虽然该技术在航空航天领域已显示出良好的效果,但 Vestas 正在与布里斯托尔大学合作,使该方法适应风级 GFRP 的特性。
教学大纲 电动力学 (08 小时) 电动势和运动电动势、法拉第电磁感应定律和磁场中的能量、麦克斯韦方程组、麦克斯韦如何固定安培定律、物质中的麦克斯韦方程组、边界条件 电动力学中的守恒定律 (06 小时) 连续性方程、坡印廷定理、电动力学中的牛顿第三定律、麦克斯韦应力张量、动量守恒定律、角动量 电磁波 (08 小时) 一维波、真空和物质中的电磁波、物质中的吸收和弥散、导波 势与场 (07 小时) 标量势和矢量势、规范变换、库仑规范和洛伦兹规范、延迟势、 Jefimenko 方程、Lienard-Wiechert 势、移动点电荷的场辐射(06 小时)电偶极子辐射和磁偶极子辐射、任意源的辐射、点电荷辐射的功率、辐射反应电动力学和相对论(07 小时)狭义相对论和相对论力学、相对论电动力学、场张量、张量符号中的电动力学。
摘要:作为一种有效的结构健康监测(SHM)技术,基于压电换能器(PZT)和导波的监测方法在空间领域引起了越来越多的关注。面对空间结构的大规模监测需求,需要大量的PZT,而这可能导致连接电缆额外重量、放置效率和性能一致性方面的问题。PZT层是针对这些问题的一种有前途的解决方案。但目前的PZT层仍然面临着大规模轻量化监测和缺乏极端空间服役条件下可靠性评估的挑战。针对这些挑战,本文提出了一种大规模PZT网络层(LPNL)设计方法,采用大规模轻量化PZT网络设计方法和基于网络分裂重组的集成策略。所开发的LPNL具有尺寸大、重量轻、超薄、灵活、形状定制和高可靠性的优势。为验证所研制的LPNL在航天服役环境下的可靠性,开展了一系列极端环境试验,包括极端温度条件、不同飞行阶段的振动、着陆撞击、飞行过载等,结果表明所研制的LPNL能够承受这些恶劣的环境条件,具有较高的可靠性和功能性。
低温共烧陶瓷技术是生产先进集成压电器件的先决条件,这种器件具有高度紧凑性和超低驱动电压等优点,可用于现代微机电系统。然而,作为最基本的功能电子元件,具有剪切型输出的压电陶瓷结构几十年来从未通过共烧法成功制备成多层形式。平行施加电场和极化技术制造要求在理论上与自然发生的剪切模式中固有的正交取向不相容。在此,受到从相同晶胞构建超材料的理念的启发,设计并制备了一种具有独特图案化电极和阵列式压电陶瓷子单元的人工原型装置,事实证明它可以完美地产生合成面剪切变形。在相同驱动电压下,与之前的 d 15 模式块体元件相比,剪切型位移输出增强了一个数量级以上。基于导波的结构健康监测和力传感的进一步结果证实,该方法消除了艰难的压电技术障碍,并有望从根本上启发集成剪切模式压电装置在增强驱动、传感和传感应用方面的进步。
摘要:深度学习 (DL) 算法在无损评估 (NDE) 中的应用正成为该领域最有吸引力的主题之一。作为对此类研究的贡献,本研究旨在研究 DL 算法在使用激光超声技术检测和评估螺栓接头松动度方面的应用。本研究基于关于螺栓头板真实接触面积与超声波穿过时损失的导波能量之间关系的假设进行。首先,分别使用 Q 开关 Nd:YAG 脉冲激光器和声发射传感器作为激励和感应超声信号。然后,使用超声波传播成像 (UWPI) 过程创建 3D 全场超声数据集,之后应用多种信号处理技术来生成处理后的数据。通过使用基于 VGG 类架构的回归模型的深度卷积神经网络 (DCNN),计算估计误差以比较 DCNN 在不同处理数据集上的性能。还将所提出的方法与 K 最近邻、支持向量回归和深度人工神经网络进行了比较,以证明其稳健性。因此,发现所提出的方法显示出结合激光生成的超声波和 DL 算法的潜力。此外,信号处理技术已被证明对自动松动估计的 DL 性能具有重要影响。
摘要:航空工业的快速发展对材料性能提出了越来越高的要求,智能材料结构的研究也受到了广泛的关注。智能材料(如压电材料、形状记忆材料、超磁致伸缩材料等)具有独特的物理性能和优异的集成性能,在航空工业中作为传感器或执行器表现出色,为航空工业的各类智能化应用提供了坚实的材料基础。压电材料作为一种热门的智能材料,在结构健康监测、能量收集、振动噪声控制、损伤控制等领域有着大量的应用研究。形状记忆材料作为一种具有变形能力的独特材料,在形状控制、低冲击释放、振动控制、冲击吸收等领域都有着自己突出的表现。同时,作为辅助其他结构的材料,在密封连接、结构自修复等领域也有着重要的应用。超磁致伸缩材料是一种具有代表性的先进材料,在导波监测、振动控制、能量收集等方向具有独特的应用优势。此外,超磁致伸缩材料本身具有高分辨率输出,在高精度执行器方向的研究也较多。本文对上述应用方向的一些智能材料进行总结和讨论,旨在为后续相关研究的初步开展提供参考。
• 物理学:太阳能电池;自旋电子器件;电介质超表面、集成量子器件、液晶微流体、多功能材料和器件、量子计算;中微子物理学、导波光子学和光纤、太赫兹超表面、太赫兹磁输运、有源超材料 • 土木工程:岩土工程 - 可持续/再生/二次路面材料;交通工程 - 交通规划 - 行人和出行行为建模、交通安全分析、城市交通、共享交通、移动即服务 (MaaS);环境工程 - 废水处理、空气污染、固体废物管理、生物精炼厂;水资源工程 - 地表和包气带水文学、水文建模;结构工程 - 土工聚合物混凝土、历史遗迹结构工程、带传感器的土木结构健康监测、先进结构胶凝复合材料、抗震土木结构、地震风险评估、工程地震学、地面运动建模、震源影响、路径和场地对地面运动的影响、工程竹子、基础设施腐蚀监测、可持续材料、工程纳米胶凝复合材料、超高性能混凝土复合材料、结构损伤与加固系统 • 电气与电子工程/电子与计算机工程:VLSI 设计、可再生能源系统与智能电网、电力电子与电力驱动、无传感器电力驱动、电动汽车充电基础设施、网络安全、信息物理系统、直流和交流微电网
摘要:由于复合材料在飞机结构中的应用越来越广泛,需要开发能够对大型复合材料结构进行冲击监测的飞机智能复合材料蒙皮(ASCS)。然而,飞机复合材料结构的冲击是一个随机瞬态事件,需要连续在线监测。因此,ASCS的传感器网络和相应的需要作为机载设备安装在飞机上的冲击监测系统必须满足轻量化、低功耗和高可靠性的要求。为了实现这一点,已经提出并开发了一种基于压电传感器和导波的冲击区域监测器(IRM)。它将压电传感器输出的冲击响应信号转换为特征数字序列(CDS),然后采用简单但有效的冲击区域定位算法,实现轻量化和低功耗的冲击监测。但由于ASCS传感器数量庞大,轻量化传感器网络的实现仍是实现可应用的ASCS进行在线连续撞击监测的关键问题。本文提出了三种轻量化压电传感器网络,包括连续串联传感器网络、连续并联传感器网络和连续异构传感器网络。它们可以大大减少ASCS压电传感器的引线,也可以大大减少IRM的监测通道。此外,还提出了基于CDS和轻量化传感器网络的撞击区域定位方法,以使轻量化传感器网络可以应用于具有大量压电传感器的ASCS的在线连续撞击监测。在某无人机复合材料翼盒上验证了轻量化压电传感器网络及相应的撞击区域定位方法。弹着点定位准确率高于92%。
纠缠仍然是基于通信和信息处理协议(例如量子密钥分布(QKD)[1-3],超密集编码[4]和状态传送[5]的许多新兴量子技术的关键要素。迄今为止,基于引导波和自由空间传输的可见和电信波长的启用这些协议的主力是光源[6]。近年来,卫星到地面链接已成为长距离QKD的最有前途的选择[7-12]。卫星到地面QKD的挑战是在日光下的可操作性有限,因为电信和可见频带的背景过多[13]。因此,迄今为止,大多数示例都依赖于夜间操作,只有少数例外[14]。此外,在日光下,基于纠缠或与设备无关的方法仍有待证明。设备独立的实现是指关于QKD设备的工作方式或它们基于哪种量子系统的方式的假设[15,16]。此外,基于卫星的推动通信网络正在导致QKD的范式转移到与设备无关的实现,这些实现必须同时支持FILBRE和自由空间光学链接。2至2.5 µm光谱区域正迅速成为高度有希望的光学电信带,比传统的电信C波段(1550 nm)具有显着优势,这对于在此波段带中的量子源和测量能力至关重要。例如,已经证明2- µm条带在中空核心光子带隙(HCF)[17]中具有最小的损失,这是由于其超低的非纤维性而导致的一种新兴传输 - 纤维替代方案,并且提供了最低的可用延伸度。使用HCFS [18]证明了2- µm区域中2.5 dB/km的损失[18],其范围可进一步减少,超过0.14 dB/km>的最小衰减效果。