新工科背景下材料力学课程教学改革与实践

材料力学作为一门能解决工程实际问题的独立学科,在机械、航空航天等工科专业的基础课与专业课间起桥梁作用,也是后续力学课程的理论基础。本文通过分析材料力学课程的特点与现状,针对现行教学中存在的问题,提出课程教学方法的改革方案与研究思路,并从课堂理论教学和实验教学两方面进行了探讨。同时讨论了如何加强实验教学和理论教学的有机结合、完善考核制度和课程达成度等,以期达到提高教学质量、培养新工科背景下高素质创新型人才的目的。

植物种类对野芷湖湖岸带土壤反硝化作用的影响

反硝化作用是湖岸带有效去除氮素的关键氮循环过程,受到植物、土壤理化性质及微生物等因素的影响。为探究湖岸带不同植物对土壤反硝化作用的影响,通过调查测定野芷湖湖岸带9种常见植物的根际与非根际土壤的反硝化功能基因丰度和反硝化潜势,分析其与土壤理化性质的关系,阐明植物种类影响反硝化作用的机制。研究结果表明:(1)种植植物会改变湖岸带土壤的理化指标,植物根际土的硝态氮(NN)、铵态氮(AN)、总碳(TC)、总氮(TN)和可溶性有机碳(DOC)含量等显著高于非根际土,其中柳树、黄素馨、喜旱莲子草根际土的TC、DOC、TN、NN显著高于其他物种,桂树的根际和非根际土的pH均显著低于其他物种;(2)植物根际土的微生物反硝化功能基因(narG、napA、nirS、nirK和nosZ)丰度显著高于非根际土,其中柳树、黄素馨、喜旱莲子草根际土的基因丰度显著高于其他物种,pH、TN、NN和DOC等对反硝化功能基因丰度影响较大;(3)根际土的反硝化潜势显著高于非根际土,其中柳树、桂树、黄素馨根际土的反硝化潜势显著高于其他物种,黄素馨非根际土的反硝化潜势也较高,pH、DOC、TN以及napA、nirS、norB基因丰度等对土壤的反硝化潜势具有显著影响。本研究说明植物根际微环境更有利于反硝化微生物的生长与繁殖,湖岸带种植植物时可考虑不同的常绿和落叶乔木、灌木、草本植物的合理配置来提高湖岸带的氮素截留能力,以减少由过量氮素进入水生生态系统导致的面源污染。

摩擦耗能支撑减震结构最优阻尼参数区间控制效果研究

系统研究了附加摩擦阻尼器的多层摩擦耗能支撑结构(FDBF)的减震效果。针对学者提出的摩擦阻尼器两种恢复力模型:理想弹塑性和Bouc-Wen滞回模型,通过算例分析表明两模型结果数据具有良好的一致性。本文选取一附加摩擦阻尼器的多层结构进行结构建模,通过摩擦耗能支撑(FDB)的3个参数——滑移力、支撑刚度、起滑位移在参数区间内连续变化,对结构顶层最大位移和加速度响应,基底剪力以及体系总耗能和阻尼器耗能比进行了控制效果分析,结果表明耗能支撑参数对结构减震效果影响明显,存在相对较优的参数区间,并在不同特性的结构中得到验证。

亚临床甲状腺功能减退症对多囊卵巢综合征患者内分泌代谢特征的影响

目的分析亚临床甲状腺功能减退症(SCH)对多囊卵巢综合征(PCOS)患者内分泌代谢特征的影响,并探讨促甲状腺激素(TSH)水平与各项内分泌代谢指标的相关性。方法选取2020年1月至2021年6月云南省第一人民医院内分泌代谢科门诊就诊的661例PCOS患者为研究对象,收集患者的一般资料及相关内分泌代谢指标。以TSH值4.2 mIU/L为SCH诊断截点,将PCOS患者分为SCH组和非SCH组;比较两组间内分泌代谢特征的差异;并对TSH水平与其内分泌代谢指标的相关性进行分析。结果PCOS患者发生SCH的比例高达31.16%。伴SCH组较不伴SCH组的PCOS患者TSH、催乳素、三酰甘油显著升高,游离甲状腺素、雌二醇显著降低(P<0.05)。TSH水平与PCOS患者游离甲状腺素呈负相关(r=-0.152,P<0.001),与总胆固醇、三酰甘油呈正相关(r=0.133、0.111,P值分别为<0.01、<0.05)。结论伴SCH的PCOS患者合并其内分泌激素紊乱、血脂异常更为严重,可能会进一步加重PCOS患者心血管系统疾病的发生风险和生殖异常。建议对PCOS患者定期进行甲状腺功能和脂质代谢的筛查,并长期随访。

秸秆-钢渣混合填料对低C/N比污水脱氮研究

为探讨作物秸秆和钢渣对低C/N比污水脱氮的影响,本研究分别以空白(CK)、小麦秸秆(W组)、水稻秸秆(R组)、小麦秸秆+钢渣(WF组)、水稻秸秆+钢渣(RF组)、钢渣(F)为填料,在厌氧循环系统中对C/N比为0.23~0.93的污水进行处理,探究6种不同的填料-系统对NO3-N的去除效果。结果表明:W组、R组、WF组和RF组的NO_(3)^(-)-N去除率分别为94.99%、86.70%、98.75%和94.70%;相比于WF组和RF组填料系统,纯秸秆填料系统(W组和R组)对污水中NO_(3)^(-)-N的去除速度更快,但在处理过程中的可溶性有机碳(DOC)浓度更高;WF组和RF组钢渣中含铁化合物的释放及转化会消耗有机质,因此其DOC浓度保持在较低水平,避免了因DOC浓度过高而引起的二次污染问题。综合考虑,小麦秸秆+钢渣混合填料在脱氮过程中能够在保持高效脱氮的同时避免出水二次污染问题,更适用于低C/N比污水的脱氮。

蒸压加气混凝土对废水中磷的吸附性能研究

吸附法是去除废水中磷元素较为经济有效的手段之一。选取城市建筑垃圾中呈多孔状的蒸压加气混凝土(AAC)砌块作为研究对象,采用静态吸附的试验方法,研究AAC对废水中磷的吸附性能,并利用Langmiur和Freundlich吸附模型拟合探讨了AAC的吸附机制。研究表明:随着AAC吸附剂浓度的增加,对水中磷的去除率也在增加,当吸附剂浓度为10 g/L时,AAC对磷的去除率已达93.61%;同吸附剂剂量下,随着接触时间的延长,AAC对磷的去除率急剧上升,8 h后即可达到平衡,去除率均在95%以上;磷的最大吸附量与磷的初始浓度皆呈显著正相关;不同pH条件下,磷的吸附量顺序为:pH=9>pH=5>pH=7;Langmuir和Freundlich的等温吸附拟合结果表明AAC对磷的去除主要以表面的静电吸附和化学吸附为主。

肿节风药材中反丁烯二酸和异秦皮啶的含量测定

目的 建立肿节风药材中反丁烯二酸和异秦皮啶的含量测定方法。方法 采用RP -HPLC外标法 ,AgilentZorbaxE clipseXDB -C18色谱柱 (4.6mm× 15. 0mm ,5 μm) ,以 2 %乙腈和 0 .1%磷酸溶液为流动相A ,以乙腈为流动相B ,梯度洗脱 ,检测波长 2 .10nm。结果 反丁烯二酸在 11.6 6～ 1 .17× 10. 3 μg范围内线性关系良好 ,平均回收率为 10 1.5 % ,RSD =2 .5 % ;异秦皮啶在 4 0 .10～ 96 2 .4 0 μg范围内线性关系良好 ,异秦皮啶平均回收率为 98.9% ,RSD =3.3%。 结论 所用方法简便、准确 ,重复性好 ,在同一色谱条件下可同时测定反丁烯二酸和异秦皮啶的含量。

水稻秸秆预处理对猪粪高温堆肥过程的影响

通过预处理技术打破秸秆中的木质纤维素复杂结构,能够有效加速秸秆的分解过程。为了探讨不同秸秆预处理方法对秸秆与畜禽粪便混合堆肥效率的影响,通过添加秸秆腐熟剂(B)和氢氧化钙(C)分别对水稻秸秆进行10 d(B1、C1)和20 d(B2,C2)的预处理静态堆置,以无预处理的秸秆为对照(CK),与猪粪按比例混合后进行好氧堆肥。运用红外光谱(IR)、扫描电镜(SEM)对预处理前后的水稻秸秆进行了分析,并通过比较不同处理堆肥过程中温度、p H、水溶性铵态氮/水溶性硝态氮(NH+4-N/NO-3-N)、电导率(EC)、T值[(C/N)终点/(C/N)起点]和种子发芽率(GI)的变化来研究不同预处理方法对堆肥腐熟过程的影响,通过对比堆肥产物总养分含量来进一步确定最优的秸秆预处理方式。结果显示,秸秆腐熟剂预处理能够有效破坏水稻秸秆细胞壁和复杂的纤维结构,使其内部组织暴露、出现大量的孔隙和微孔道。氢氧化钙预处理也能对水稻秸秆结构产生破坏,但其内部组织暴露较少,几乎没有微孔;秸秆腐熟剂对水稻秸秆进行预处理,其破坏性强于氢氧化钙处理,且处理时间越长效果越好。相比对照,秸秆腐熟剂处理后能够缩短堆肥高温期8~13 d。堆肥结束后,所有秸秆预处理的堆体p H均降至8.5以下;B1、B2、C2的NH+4-N/NO-3-N小于0.5,符合腐熟评价标准,但CK和C1未达到腐熟标准;除B2外各处理T值均低于0.6,所有处理的GI均在堆肥第28 d达到50%。秸秆预处理后的堆体总养分含量均高于CK(CK、B1、B2、C1、C2的总养分分别为11.09%、11.49%、13.29%、11.75%、11.37%),其中B2总养分含量显著高于其他处理。总体来看,秸秆预处理可以加快堆体的腐熟过程,提高堆肥产物质量,其中采用秸秆腐熟剂预处理20 d的效果最为明显。

水稻秸秆预处理对猪粪高温堆肥过程中磷素形态变化的影响

[目的]明确秸秆预处理加快堆肥效率的同时,考察其是否能对堆体中磷的转化产生影响。[方法]通过添加秸秆腐熟剂(B)和氢氧化钙(C)分别对水稻秸秆进行10 d(B1、C1)和20 d(B2、C2)的预处理静态堆置,以无预处理的秸秆为对照(CK),与猪粪按比例混合后进行好氧堆肥。用红外光谱(IR)、扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析了水稻秸秆的改变程度,并用传统方法分级测定了堆肥过程中连续浸提的磷形态。[结果]秸秆腐熟剂预处理对秸秆结构破坏性更强,且预处理时间越长效果越好。秸秆腐熟剂预处理可缩短堆肥高温期,促进水稻秸秆与猪粪混合堆肥的进程,而氢氧化钙预处理则并无明显效果。堆肥结束后,C1和C2的总磷含量分别为26.47和23.68 g/kg,CK为22.51 g/kg;而B1和B2处理分别高达29.84和32.88g/kg。不同处理堆体中各形态磷含量差异较大,但整体来看各形态总磷含量高低依次为HCl-P>NaHCO3-P>H2O-P>NaOH-P。从植物有效磷(H2O-P+NaHCO3-P)含量上来看,秸秆腐熟剂预处理效果要优于氢氧化钙预处理(B1和B2分别为14.44和13.74 g/kg,C1和C2分别为12.27和12.02 g/kg)。不同的秸秆预处理时间对堆肥过程中磷素形态的转变影响不大,但与氢氧化钙预处理组相比,秸秆腐熟剂预处理更有利于NaOH-Po向NaOH-Pi的转化。[结论]秸秆腐熟剂对水稻秸秆进行预处理破坏性强于氢氧化钙预处理,且预处理时间越长效果越好。预处理有利于促进秸秆、猪粪混合堆肥过程中磷植物有效性的提高,且秸秆腐熟剂预处理效果要优于氢氧化钙预处理。

无网格法在点弹性支承矩形薄板横向振动中的应用

基于薄板理论和弹性动力学Hamilton原理的推广,采用无网格伽辽金法,建立了具有有限多个点弹性支承的弹性矩形薄板横向振动的无量纲量运动微分方程,给出了其特征方程。通过求解特征方程,得出了四边简支板的无量纲固有频率随点弹性支承的刚性系数和支承位置的变化曲线,分析了点弹性支承的刚性系数和支承位置对矩形薄板横向振动特性的影响。数值计算结果表明,无网格法求解点弹性支承板横向振动问题是切实可行的。

非均匀张力作用下运动薄膜的稳定性研究

文章研究了非均匀张力作用下运动薄膜的动力特性及其稳定性问题。以轴向运动薄膜为模型,建立非均匀张力作用下运动薄膜的计算模型,推导运动薄膜在面内非均匀张力作用下的运动微分方程,采用微分求积法,建立运动系统的复特征值方程。通过数值求解,得到了系统复频率的实部与薄膜长宽比、速度及张力变化系数的关系曲线,并分析了张力变化系数、长宽比和运动速度等参数对薄膜动力特性及稳定性的影响。

柴胡属植物HPLC指纹图谱及聚类分析

为给柴胡属植物的合理使用和基源选育提供理论依据,本文用HPLC法建立了北柴胡标准指纹图谱,确立了14个色谱峰为共有峰,测定了13批不同基源柴胡的指纹图谱及相似度,并对包括北柴胡在内的23批柴胡进行聚类分析。实验结果显示13批不同基源柴胡相似度均高于0.8,与北柴胡具有较高的相似性,可作为优质柴胡资源进一步研究。聚类分析结果显示竹叶柴胡聚为一类,北柴胡聚为一类,马尔康柴胡、马尾柴胡和抱茎柴胡聚为一类,与竹叶柴胡基源更为接近,聚类分析结果与传统分类结果具有一致性,可用于柴胡属植物的基源鉴定。

QTY06对LPS引起的大鼠慢性气道炎症及MUC5ac表达的影响

目的:观察合成药QTY06对大鼠气管滴入脂多糖(LPS)诱发的慢性气道炎症及黏蛋白表达的影响。方法:以LPS气管滴注制作慢性支气管炎症模型,观察3周后的支气管肺泡灌洗液中磷脂和白细胞总数的变化、病理学改变、免疫组化特点以及QTY06对其的影响。结果:合成药QTY06给药后能使BALF中的磷脂含量明显增加、中性粒细胞和淋巴细胞百分率及白细胞总数降低。病理切片观察发现QTY06给药组与模型组相比气管炎、支气管炎和肺间质炎严重程度明显降低,上皮损害减轻,炎症细胞浸润减少,阳性杯状细胞数下降。QTY06使气管和细支气管上皮内黏蛋白MUC5ac表达的阳性染色区域和程度明显减轻,通过图像分析系统测得的光密度值和黏蛋白面积%均明显低于模型组。结论:QTY06对LPS诱发的大鼠慢性气道炎症反应有抑制作用,能增加肺表面活性物质磷脂量,并能抑制气道黏蛋白高分泌。

莪术油抗癫痫作用的实验研究

采用回苏灵和氨基脲所致癫痫、最大电休克发作等惊厥指标以及小鼠自主活动观察了莪术油的作用 ,结果莪术油5 0 0mg/kg、3 0 0mg/kg能对抗小鼠电休克和回苏灵、氨基脲的化学致惊作用。

基于解析法的非均匀张力作用下运动薄膜的稳定性

目的针对高速印刷运动薄膜在传输制备过程中由于相邻导纸辊等支撑副的平行度误差,料膜沿宽度方向张力分布易出现不均匀性问题,研究提高印刷设备的工作稳定性的方法。方法根据D’Alembert原理建立运动薄膜的横向振动微分方程,引入无量纲量,将微分方程转化为无量纲形式,利用解析法求解运动薄膜的复频率方程。结果得到不同参数下无量纲复频率与无量纲速度的变化曲线,当增大张力系数、张力比,或者减小长宽比时,薄膜系统达到发散失稳的临界无量纲速度增大,运动薄膜系统越稳定。结论获得了在不同张力比、张力系数、长宽比等参数下薄膜系统达到发散失稳的临界无量纲速度。

线性变厚度粘弹性矩形板在随从力作用下的动力稳定性

利用粘弹性微分型本构关系和薄板理论,对线性变厚度粘弹性矩形薄板建立了在切向均布随从力作用下的运动微分方程,采用微分求积法研究了在随从力作用下线性变厚度粘弹性矩形薄板的稳定性问题,具体对对边简支对边固支和三边简支一边固支条件下体变为弹性、畸变服从Kelvin-Voigt模型的变厚度粘弹性矩形板在随从力下的广义特征值问题进行了求解,分析了薄板的长宽比、厚度比及材料的无量纲延滞时间的变化对随从力作用下矩形薄板的失稳形式及相应的临界荷载的影响.

前端好氧预处理对油菜秸秆黄贮发酵品质的影响

油菜秸秆具有较高的营养成分,但较高的木质纤维素含量极大限制了其的饲料化应用。本研究提供了一种好氧预处理黄贮油菜秸秆饲料方法,期望在好氧条件下利用秸秆腐熟剂打破油菜秸秆中木质素、半纤维素和纤维素三者之间紧密连接的结构,促进后期的厌氧黄贮过程。研究结果显示:好氧预处理黄贮油菜秸秆饲料的干物质(DM)含量和酸性洗涤纤维(ADF)含量分别为32.62%和53.40%,均显著低于常规黄贮油菜秸秆饲料(35.14%和55.1%)(P<0.05),好氧预处理黄贮油菜秸秆饲料的可溶性碳水化合物(WSC)含量为0.54%,显著高于常规黄贮油菜秸秆饲料(0.35%)(P<0.05),好氧预处理有助于提高油菜秸秆黄贮饲料品质。对油菜秸秆结构进行表征,扫描电子显微镜显示,好氧预处理后的油菜秸秆相比原样表面出现塌陷,并且细胞壁有褶皱和破损,出现孔洞,比表面积增加;红外光谱图显示,好氧预处理明显降低了油菜秸秆羟基峰强度,但并未改变芳香族骨架振动吸收峰;X-射线衍射显示,好氧预处理明显降低了油菜秸秆在15~20°和22.5°处的纤维素结晶衍射峰。油菜秸秆结构表征说明,好氧预处理并未降解木质纤维素,但通过破坏油菜秸秆纤维的内部结构促进了后续厌氧发酵,进而提高油菜秸秆黄贮品质。结果表明,本研究提供的好氧预处理黄贮技术在不增加总体处理时间的前提下,能够有效提高油菜秸秆黄贮品质。

用无网格法分析带压电层的裂纹板的振动特性

将无网格伽辽金法(EFGM)应用于求解含压电层裂纹板的横向自由振动问题。建立了系统的能量泛函,根据弹性动力学推广的Hamilton原理和引入无量纲量,推导了含压电层的裂纹矩形薄板的变分式;建立了无网格伽辽金法离散的控制方程。通过数值计算,得出薄板的无量纲固有频率随裂纹和压电片几何参数的变化曲线,分析裂纹的参数和数量对矩形薄板的横向振动特性的影响。

王砚

陆俨少先生曾经讲自己有一个用功的比例，即十分功夫：四分读书，三分写字，三分画画。读书确实是能够改变一个人的，气质，创作的好坏是气质的二面镜子，气质能够直接反映到创作上去，因此读书应该是画家的第一要务。