基于周期加筋结构声传播规律的空间站舱体气体泄漏声发射定位技术

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    U1737107
  • 项目类别:
    联合基金项目
  • 资助金额:
    53.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0503.机械动力学
  • 结题年份:
    2020
  • 批准年份:
    2017
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2018-01-01 至2020-12-31

项目摘要

The detection technology of the gas leakage in space station cabin tends to apply the acoustic emission leakage location approach, while the precise location of the gas leakage relies on the well-known of the acoustic wave propagation mechanism in the cabin structures. However, up to now, the investigation of the acoustic emission location approach based on the principle of structure-borne sound is relatively few. As a further, the acoustic emission leakage location approach in consideration of the inhomogeneous structure effect of periodically stiffened plate is severely rare. On the basis of our previous investigation on the acoustic emission location approach for the interface debonding, we will establish the theoretical model and numerical model for the structure-borne sound propagation in periodically stiffened plate towards to the acoustic emission location approach. These models will be applied to reveal the rule of the wave propagation in the inhomogeneous structures, and illuminate the influence of the periodical stiffeners on the acoustic energy propagation path selection. The acoustic emission leakage location approach based on the propagation rule of acoustic wave in the periodically stiffened structures will be developed, in which the effective time-frequency analysis method and the mode-analysis based location algorithm will be employed. The acoustic emission location experiments will be carried out, in which the sensors location algorithm will be explored and the influence of the periodical stiffeners on location accuracy will be evaluated together with theoretical analysis and numerical simulation. This project is the innovative development of the acoustic emission location approach from the homogeneous structures to inhomogeneous structures, which will establish the acoustic emission location technology towards to the detection of gas leakage in space station cabin. Therefore, this project will provide theoretical and technical supports for the detection and location of gas leakage in a space station cabin.
空间站舱体气体泄漏定位技术的发展趋势是采用声发射定位技术,而精准定位依赖于对结构声传播规律的透彻掌握。然而目前,基于声传播规律的声发射定位技术研究较少,进一步针对周期加筋结构,细致考虑加筋肋板引入的结构非均匀效应,完全建立在周期加筋结构声传播规律基础上的气体泄漏声发射定位技术研究,国内外尚未见报道。本项目将针对这一研究空白,在弹性波/声波传播研究工作和界面脱粘声发射准确定位预研工作的基础上,发展周期加筋壁板结构声传播理论与数值模型,阐明加筋肋板对声传播规律及能量传递路径的影响机制;建立基于周期加筋结构声传播规律的声发射泄露定位技术,开展定位技术实验测试研究,结合理论分析与数值模拟,揭示加筋结构对定位精度的影响机制。本项目是声发射定位技术从均匀结构向非均匀结构的创新性发展,将形成基于周期加筋结构声传播规律的声发射泄露定位技术,为我国空间站舱体壁板结构的气体泄漏检测与定位提供理论和技术支撑。

结项摘要

面向空间站舱体气体泄露声发射定位技术应用需求,本项目开展了均匀板及加筋板结构气体泄露的声发射定位技术及其相关基础理论研究。项目取得以下进展:1)建立了周期加筋结构声传播理论模型,表征了周期结构的频散特性,在声传播模型基础上提出了声发射定位的算法模型;2)提出了均匀板状结构上连续气体泄漏源的定位方法,发展了声发射信号传播的有限元数值模型,开发了高效的声发射定位技术算法;3)率先提出了周期加筋板状结构上气体泄漏的声发射定位方法,建立了周期加筋结构的声发射定位算法模型,取得良好的定位精度;4)建立了多孔形穿孔板吸声行为有限元模拟方法,表征了多孔形微穿孔板吸声行为,揭示了孔形形貌对吸声性能的影响机制;5)提出了微穿孔蜂窝-波纹复合结构设计方案,建立了高温吸声理论模型及数值模拟方法,阐明了高温下吸声机理及尺度参数影响规律;6)建立了微穿孔蜂窝-波纹复合声学超材料吸声理论模型,表征了超材料吸声行为,阐明了能量耗散机理及多尺度参数影响规律;7)建立了骨架共振增强微穿孔结构吸声理论模型,发展了声学数值模拟方法,揭示了骨架共振型多孔结构的强化吸声机制。项目执行期间发表SCI文章14篇,国际会议论文3篇,国内会议论文5篇,国内外特邀报告4次,申请国内发明专利38项,已授权发明专利5项,参与组织国内学术会议3次。其中文章主要发表Mechl Syst Sig Proc、J Sound Vib、J Acoust Soc Am、Appl Phy Lett、Phys Fluid、Compos Struct等专业有影响力期刊上。负责人获得中国科协第四届优秀科技论文奖1篇次,获得江苏省力学学会科学技术奖特等奖1项。项目执行期间,项目负责人晋升学校特聘教授,锻炼和培养青年教师1人,培养博士研究生1人和硕士生2人。

项目成果

期刊论文数量(14)
专著数量(0)
科研奖励数量(2)
会议论文数量(3)
专利数量(5)
Sound absorption of micro-perforated sandwich panel with honeycomb-corrugation hybrid core at high temperatures
蜂窝波纹混合芯微穿孔夹芯板高温吸声性能
  • DOI:
    10.1016/j.compstruct.2019.111285
  • 发表时间:
    2019-10
  • 期刊:
    Composite Structures
  • 影响因子:
    6.3
  • 作者:
    Yufan Tang;Fengxian Xin;Tianjian Lu
  • 通讯作者:
    Tianjian Lu
Modeling of surface roughness effects on Stokes flow in circular pipes
表面粗糙度对圆管斯托克斯流影响的建模
  • DOI:
    10.1063/1.5017876
  • 发表时间:
    2018-02
  • 期刊:
    Physics of Fluids
  • 影响因子:
    4.6
  • 作者:
    Siyuan Song;Xiaohu Yang;Fengxian Xin;Tianjian Lu
  • 通讯作者:
    Tianjian Lu
A multiscale theoretical approach for the sound absorption of slit-perforated double porosity materials
狭缝穿孔双孔隙材料吸声的多尺度理论方法
  • DOI:
    10.1016/j.compstruct.2019.110919
  • 发表时间:
    2019-09-01
  • 期刊:
    COMPOSITE STRUCTURES
  • 影响因子:
    6.3
  • 作者:
    Xin, Fengxian;Ma, Xiaowen;Zhang, Chuanzeng
  • 通讯作者:
    Zhang, Chuanzeng
Modified theory of microperforated panel with roughened perforations
粗糙化穿孔微穿孔板的修正理论
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    Europhysics letters
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Zhimin Xu;Xiangjun Peng;Xuewei Liu;Fengxian Xin;Tianjian Lu
  • 通讯作者:
    Tianjian Lu
Influence of hole shape on sound absorption of underwater anechoic layers
孔形状对水下消声层吸声的影响
  • DOI:
    10.1016/j.jsv.2018.04.008
  • 发表时间:
    2018-07-21
  • 期刊:
    JOURNAL OF SOUND AND VIBRATION
  • 影响因子:
    4.7
  • 作者:
    Ye, Changzheng;Liu, Xuewei;Lu, Tian Jian
  • 通讯作者:
    Lu, Tian Jian

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其他文献

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  • 期刊:
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    陈常青;辛锋先;卢天健
  • 通讯作者:
    卢天健
多孔纤维吸声材料填充蜂窝结构的声学性能
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  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
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  • 作者:
    辛锋先
  • 通讯作者:
    辛锋先

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多孔声学超材料宏微观结构耦合强化吸声机制与多尺度结构设计技术
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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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