磁电弹性复合材料在刚性圆柱形压头作用下的滑动摩擦接触问题

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    11802265
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    18.0万
  • 负责人：
    马驹
  • 依托单位：
    玉溪师范学院
  • 学科分类：
    A0804.接触、摩擦与表界面力学
  • 结题年份：
    2021
  • 批准年份：
    2018
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2019-01-01 至2021-12-31

项目摘要

The sliding-frictional contact problems between the magneto-electro-elastic materials and a rigid cylindrical punch would be processed in this project. At the first step, we will focus on the contact problems of the homogeneous and functionally graded magneto-electro-elastic layered half-plane subjected to a rigid cylindrical punch. It is assumed that the material parameters vary exponetially along the thickness direction, and four kinds of punches are considered: the electro-magnetic conducting punch, the electro-magnetic insulatng punch, the electric contucting and magnetic insulating punch and the electric insulating and magnetic conducting punch. Then, the thermo-frictional contact problem of the magneto-electro-elastic materials under a cylindrical punch will be derived. The main purpose of this project is to investigate the effects of the gradient index and the thermo-electro-magnetic parameters on the  contact behaviors including the surface contact stresses, electric displacements and magnetic inductions.
本项目主要研究刚性圆柱形压头与磁电弹性复合材料的若干基本接触力学问题。主要内容包括：求解刚性圆柱形压头与均匀磁电弹性涂层半平面之间的滑动摩擦接触问题；研究功能梯度磁电弹性涂层半平面在刚性圆柱形压头作用下的滑动摩擦接触问题，并假设涂层材料参数沿厚度方向按指数函数变化，同时考虑四种具有不同导电和导磁特性的压头：电磁传导、电磁绝缘、电传导磁绝缘和电绝缘磁传导压头。此外，将进一步研究刚性圆柱形压头与均匀磁电弹性材料/功能梯度磁电弹性材料之间的滑动摩擦热接触问题。本研究的主要目的是：考查热、电、磁、弹性参数的梯度变化对接触力学特性的影响；研究如何通过改变材料梯度变化来调节表面接触应力、电位移和磁感应强度分布，从而实现材料表面抗接触损伤的优化设计。该项目的成功实施，有望给我们提供一种技术手段来改善磁电弹性接触损伤，增强智能器件的安全可靠性，提高其寿命。

结项摘要

在智能材料、传感器、机电与建筑等许多工程领域中，材料和结构的多场耦合力学问题扮演着重要角色，因此一直受到研究者的广泛关注。本项目的研究首先集中于刚性压头作用下均匀材料与功能梯度磁电弹性复合材料的基本接触力学问题；其次，将在解决上述问题的过程中发展出来的方法用于解决考虑非均质失配本征应变的混凝土湿热力耦合问题。主要结果如下：.（1）利用解析函数论方法，求解了均匀弹性层受刚性平压头和刚性圆柱形压头作用下的接触问题，得出了接触区内压力分布的解析表达式。.（2）研究了刚性导电导磁圆柱形压头作用下功能梯度磁电弹性涂层半平面的滑动摩擦接触问题。借助Fourier变换，将问题的控制方程化为了第一类和第二类耦合的Cauchy型奇异积分方程组。利用迭代法将积分方程组进行解耦，并离散为代数方程组求解。在求解过程中，出现了超定方程组，研究表明以往的经典解法失效。本项目发展了广义最小二乘法对超定方程组进行了求解，得出了物理上较好的结果。最后研究了梯度指数与摩擦系数变化对材料表面磁电弹场的影响；以及如何通过改变材料参数与摩擦系数来调节表面接触应力、电位移和磁感应强度分布，从而实现材料表面抗接触损伤的优化设计。该项目的成功实施，有望给我们提供一种技术手段来改善磁电弹性接触损伤，增强智能器件的安全可靠性，提高其寿命。.（3）将在解决上述问题的过程中发展出来的方法用于解决考虑非均质失配本征应变的混凝土湿热力耦合问题，对若干具体的构件算例进行了计算分析与讨论。

项目成果

期刊论文数量（3）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
An Efficient Approach of Predicting the Elastic Property of Hydrating Cement Paste
预测水化水泥浆体弹性性能的有效方法
  • DOI：
    10.3389/fmats.2021.729644
  • 发表时间：
    2021-09
  • 期刊：
    frontiers in earth science
  • 影响因子：
    2.9
  • 作者：
    Bo Yang;Longhua Qin;Zhenglin Jia;Guansuo Dui;Ju Ma;Baoyu Ma;Chunyan Yang;Quangui Gao
  • 通讯作者：
    Quangui Gao
二维弹性层受刚性压头作用下的接触问题
  • DOI：
    10.3969/j.issn.1009-9506.2021.03.010
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    玉溪师范学院学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    刘忠元;李晓玲;寸代妮;周威凡;马驹
  • 通讯作者：
    马驹
A Simple Cement Hydration Model Considering the Influences of Water-to-Cement Ratio and Mineral Composition
考虑水灰比和矿物成分影响的简单水泥水化模型
  • DOI：
    10.32604/cmes.2021.015776
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    Cmes-computer Modeling in Engineering & Sciences
  • 影响因子：
    2.4
  • 作者：
    Bo Yang;Quan-Gui Gao;Zhenglin Jia;Guansuo Dui;Ju Ma;Baoyu Ma;Long-Hua Qin;Chunyan Yang
  • 通讯作者：
    Chunyan Yang

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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

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          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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