粉煤灰提铝残渣制备4A分子筛及Cu(Ⅱ)吸附研究

4A分子筛由于其优异的阳离子交换能力,成为处理重金属废水优良的吸附材料。为了达到以废治废的目的,以粉煤灰酸法提铝残渣为原料制备地质聚合物,再经水热原位转化合成体型化4A分子筛。采用XRD、FT-IR、SEM、BET、TGA等手段对4A沸石进行表征,探讨吸附时间、Cu(Ⅱ)初始浓度、吸附剂用量及溶液p H对其吸附性能的影响,并结合动力学方程和吸附等温线模型对其吸附过程进行研究。结果表明,所合成的4A分子筛孔隙发达且微孔含量较多,总比表面积为71.85 m^(2)/g,其中微孔比表面积为53.91 m^(2)/g,微孔孔径主要集中在1.3 nm左右。体型化4A分子筛吸附Cu(Ⅱ)的最佳条件为吸附时间为240 min、Cu(Ⅱ)初始质量浓度为100 mg/L、吸附剂用量为2.0 g/L、溶液p H为6~9,此时吸附量为32.97 mg/g,Cu(Ⅱ)的去除率可达65.93%。吸附过程符合准二级动力学模型,以化学吸附为主。Langmuir模型拟合效果较好,表明Cu(Ⅱ)在合成4A沸石上的吸附过程为单分子层吸附,且拟合得到的Cu(Ⅱ)的最大吸附量为37.05 mg/g。

一种适用宽速域冲击的明胶鸟弹数值建模方法

明胶鸟弹在不同撞击速度下表现出不同的响应特性。为解决传统明胶鸟弹本构表征方法在不同速度范围内不能通用的问题,开展了330 g明胶鸟弹以70~190 m/s速度、60°或90°入射刚性铝合金平板试验,记录了冲击力数据及撞击形貌。结果表明,随着撞击速度的提高,鸟弹碎裂得更充分,碎块体积减小。利用LS-DYNA建立了自适应FEM-SPH(finite element method-smoothed particle hydrodynamics)鸟体模型。依据试验结果反演得到一组鸟体本构参数:切线模量为1.33MPa,剪切模量为115.95MPa,Murnaghan状态方程参数γ为10.49,k_(0)为69.77 MPa,体积模量为246.4 MPa,失效塑性应变为1.15,初始屈服应力为0.21 MPa。仿真结果与试验结果具有很好的一致性,冲击力峰值的相对误差在2%以内,冲量的相对误差在10%以内。自适应FEM-SPH鸟体模型具有比SPH模型和拉格朗日模型更高的精度。由自适应模型得到的Hugoniot压强与理论结果具有相同的变化趋势,滞止压强与理论值较接近。

黄铁矿晶体断裂机制与表面反应性研究

通过密度泛函理论、断裂键参数和晶体结构分析,本文研究了黄铁矿晶体各向异性、晶体断裂规律及表面反应性。研究结果表明,黄铁矿晶体中存在Fe—S和S—S两种化学键,且Fe—S键的键能高于S—S键。Fe—S键与S—S键强度不等导致晶面断裂键密度与表面能关系不显著。通过引入化学键能量参数,本文得出晶面断裂能密度更适合分析黄铁矿晶体断裂机制和预测表面能,进而从晶体化学的角度解释了黄铁矿(100)、(111)、(210)、(110)面的表面能及其在晶体断裂时出现的困难程度依次增加的趋势,同时明确了黄铁矿常见暴露面的位点配位性质。基于此,研究得出黄铁矿表面低配位数的位点活性相对较强,从晶体化学的角度阐述了含金黄铁矿具有良好可浮性以及黄铁矿不同晶面氧化性差异的机理。

复合材料加筋板高能量低速冲击损伤特性数值研究

高能量大面积钝物冲击对复合材料飞机运营安全带来较大的威胁。采用Hashin准则和双线性渐进损伤模型模拟层内损伤,采用Cohesive界面元模拟层间损伤,采用Ogden超弹性材料模型作为橡胶材料本构模型,并进行了模型有效性验证,针对复合材料加筋板开展了高能量软体、硬体低速冲击下的损伤特性数值研究。分别分析了加筋板不同位置在刚性冲头和橡胶冲头高能量低速冲击下的冲击响应和损伤过程,对比研究了在冲击过程中加筋板变形和损伤模式。结果表明,刚性冲击下接触压力较大,局部变形和损伤更严重。橡胶冲击下橡胶变形起到了一定缓冲和分散压力的作用,但接触力峰值与刚性冲击相比高出约23%。冲击位置位于筋条时在刚性冲击下的损伤最严重,损伤主要位于蒙皮、筋条腹板和缘条,在橡胶冲击下损伤主要位于蒙皮背部和筋条腹板。与刚性冲击相比,不同位置橡胶冲击下的损伤较小且几乎外部目视不可见。

方解石与共伴生矿物浮选交互影响研究进展

方解石与共伴生矿物常通过浮选方法分离,其分选效果取决于浮选药剂性能和矿物表面性质差异。然而,混合矿体系中矿物颗粒间存在交互作用,如异相凝聚或溶解组分吸附、迁移、反应等,影响高效浮选药剂选择性吸附和矿物间表面性质差异,是高效浮选药剂在实际矿石分选体系中失去选择性的一个重要原因,也是复杂矿石难以分选的一个重要因素。归纳综述了氧化物矿物、碳酸盐矿物和含钙盐类矿物与方解石浮选分离过程中的交互影响机制及调控方法,分析了含有方解石体系的矿物交互影响研究现状与发展趋势,为方解石与共伴生矿物高效浮选分离研究提供借鉴。

水下爆炸载荷作用下梯度PVC泡沫夹芯结构的动态响应

采用ANSYS/LS_DYNA有限元软件对分层梯度PVC泡沫夹芯板在水下爆炸载荷作用下的动态响应进行数值分析。针对表观密度为79 kg/m~3,107 kg/m~3,134 kg/m~3,162 kg/m~3,203 kg/m~3,252 kg/m~3的6种泡沫材料,通过改变不同泡沫芯层的密度实现不同的密度梯度设置,共设计了两类不同密度梯度跨度的构型。选用背板峰值挠度和能量吸收作为结构抗水爆性能评价指标,讨论了不同密度梯度比对结构动态响应的影响,并与均质构型进行了比较。结果表明:与均质构型相比,合理的设置泡沫芯层密度能够有效地提升结构的抗爆性能;芯层的密度梯度设置对大密度梯度(large gradient density,LGD)构型的影响大于小密度梯度(small gradient density,SGD)构型;小密度梯度构型LGD-3具有最小的背板峰值挠度,为设计优质抗水爆性能泡沫夹芯板提供了参考。

浮选药剂性能理论分析

研究了浮选调整剂(石灰、硫化钠、氰化钠、金属离子活化剂)对矿物浮选的选择性以及捕收剂烃基结构与性能的关系。研究结果表明,应用溶度积判据或前线轨道能级参数研究浮选药剂性能或构效关系,应重视矿物表面性质以及矿物—药剂作用机制研究。通过分析矿物表面性质,得出硫化钠、氰化钠、铜铅金属离子对硫化矿的选择性与矿物表面位点的价电子构型存在一定对应关系,与溶度积判据分析结果一致或具有互补性。应用前线轨道能级参数研究黄药结构与活性的关系,结合溶度积判据分析矿物与黄药作用规律,得出了黄药烃基结构影响捕收性能的疏水因素、价键因素以及空间几何效应的主次关系。综上得出,应用单一的理论参数难以全面解释浮选药剂性能,建立相互耦合的药剂性能理论分析体系或是今后研究的重点之一。

基于多旋翼无人机的多连杆仿生起落架设计与仿真

传统的多旋翼无人机着陆架存在对着陆场地适应性差、智能化程度低的缺点,设计一种具备复杂地形自适应起降的着陆装置对多旋翼无人机的发展具有重要意义。本文设计了一种基于多连杆混联机构的仿生起落架,针对单腿的设计构型进行驱动力矩分析与机构优化,在此基础上完成结构设计,并以多旋翼无人机为对象,设计了一套四腿仿生起落架系统,针对四腿机构进行典型地形着陆仿真。结果表明,多连杆仿生起落架设计方法可应用于多旋翼无人机的起落架设计中,并实现多旋翼无人机在非结构地形的自适应着陆。

无人直升机六足式起落架设计与控制算法

无人直升机在作战、巡逻、反潜、救援、运输中发挥极其重要的作用,但是传统起落架形式对起降环境要求较高。针对复杂地形自适应起落、恶劣海况舰面起降和停放以及应急坠撞高生存力等问题,提出了一种基于多连杆机构设计的无人直升机仿生腿式起落架系统,并完成了控制算法研究和建模仿真。首先从仿生腿数量、分布形式、腿部自由度配置和需要完成的功能等方面对仿生腿式起落架机械构型进行分析,并完成了六足式起落架运动学和动力学分析。然后针对仿生腿式起落架自适应着陆过程,完成着陆缓冲和地形建模算法的研究。最后,基于控制算法搭建虚拟样机仿真模型,完成了多种地形的仿真分析和样机测试。研究结果表明,所设计的仿生腿式起落架结构和控制算法可完成动态自适应着陆,实现着陆过程的平稳缓冲。

复杂环境下起落架动力学行为研究现状与展望

高低温环境、侧向阵风及跑道湿滑是飞机着陆滑跑阶段较常见的恶劣场景,给飞机着陆安全性与滑行操纵性带来危害,是起落架动力学研究中重点关注的问题之一。在现有起落架动力学理论的基础上,考虑复杂环境因素的影响,学者分别采用理论分析、数值仿真、物理试验等手段对起落架着陆滑跑阶段的动力学特性进行了研究,形成了相关数值计算工具及试验技术,开展了动力学特性试验验证,并发展了起落架系统动力学优化设计方法。本文详细论述了军民机着陆与滑跑阶段涉及的关键动力学问题及研究现状,重点对复杂环境下飞机起落架相关试验技术、着陆缓冲分析与优化方法等方面进行了综述。最后,结合未来飞机起落架技术的发展与创新,对起落架着陆与滑跑动力学问题的未来发展方向进行了展望。

机载激光雷达点云滤波方法分析

通过对主流点云滤波算法的研究分析,总结了各算法优缺点,并基于Terra和LiDAR360进行了点云滤波实验,对滤波结果构造混淆矩阵评估模型,从生产者精度、用户精度、总精度3个方面对结果进行了评估。试验结果表明,2种方法对平地的滤波效果均优于山地,Terra滤波效果优于LiDAR360。整体而言,国产LiDAR360和国外Terra在地形滤波方面差距不大,但在算法上两者都还具有改进空间。

日粮添加复合益生菌对育肥猪生长性能和血清生化指标的影响

文章旨在探究日粮添加复合益生菌对育肥猪生长性能和血清生化指标的影响。试验将270头健康、体重近似的120日龄三元育肥猪随机分为5组,每组6个重复,每个重复9只猪。空白组饲喂基础日粮,4个试验组在基础日粮中分别添加0.05%、0.10%、0.15%和0.20%的复合益生菌。预试期3 d,正试期57 d。结果表明,与空白组相比,育肥猪日粮中添加0.15%、0.20%的复合益生菌可显著提高终末重(FBW)、平均日增重(ADG),显著降低料重比(F/G)(P<0.05);与空白组相比,育肥猪日粮中添加0.15%的复合益生菌,血清总抗氧化能力(T-AOC)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)及超氧化物歧化酶(SOD)活力显著提高,丙二醛(MDA)含量显著降低(P<0.05);与空白组相比,育肥猪日粮中添加0.15%、0.20%水平的复合益生菌可显著降低血清结合珠蛋白(HP)含量,显著提高血清免疫球蛋白A(IgA)、IgG、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)含量(P<0.05)。综上所述,育肥猪日粮中添加0.15%的复合益生菌可显著改善其生长性能和血清生化指标。

二甲双胍对缺氧环境中RPMI 8226细胞新生血管生成的影响

目的 探讨缺氧条件下二甲双胍对多发性骨髓瘤(MM)细胞株RPMI 8226新生血管生成的影响。方法 选取常氧和缺氧条件下RPMI 8226细胞的基因表达综合数据库(GEO)数据集GSE110113进行差异表达基因(DEGs)和相关信号通路富集分析。采用100μmol/L氯化钴(CoCl_(2))构建化学缺氧模型;采用CCK-8试剂盒检测不同浓度的二甲双胍作用于缺氧条件下MM细胞株RPMI 8226后的细胞增殖活力;采用Western-blot检测缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)和血管内皮生长因子(VEGF)蛋白的表达情况;采用ELISA检测培养基上清液VEGF蛋白的表达含量;采用体外新生血管生成实验检测新生血管生成。结果 基因本体论(GO)、京都基因和基因组百科全书(KEGG)信号富集分析显示,DEGs富集在“缺氧反应”和“HIF-1信号通路”;RPMI 8226细胞中HIF-1α和VEGF蛋白的表达随CoCl_(2)作用时间增加而增加;二甲双胍以剂量依赖性方式降低缺氧诱导RPMI 8226细胞中HIF-1α和VEGF蛋白的表达及培养上清液中VEGF蛋白的表达水平;二甲双胍可抑制CoCl_(2)构建的缺氧环境下RPMI 8226细胞的增殖,并促进细胞株凋亡,抑制其诱导的新生血管生成。结论 二甲双胍可抑制缺氧条件下MM细胞株RPMI 8226中HIF-1α和VEGF蛋白的表达及新生血管生成。

毫米级球状沙尘颗粒连续冲击损伤的力学模型与数值模拟研究

在服役环境中,航空发动机叶片易受到沙尘颗粒的连续冲击作用,产生凹陷、撕裂、微裂纹等损伤,从而影响其高周疲劳性能。为保证航空发动机的结构完整性和安全可靠性,有必要深入分析沙尘颗粒连续冲击对叶片造成的影响。本文基于损伤力学理论,开展了毫米级球状沙尘颗粒连续冲击损伤的力学模型与数值模拟研究。首先,推导了损伤耦合的J-C本构模型和连续冲击损伤模型,给出了材料参数的标定方法。其次,基于ABAQUS平台,编写Vufield子程序和Python脚本,实现了连续冲击损伤的数值计算。通过将计算结果与文献中的试验数据进行对比,验证了该方法的有效性。最后,分别进行单个和多个沙粒连续冲击的数值模拟,分析了冲击变形、残余应力和冲击损伤的变化规律。单个沙粒连续冲击叶片的计算结果表明,冲击凹坑深度、冲击残余应力的影响跨度及最大冲击损伤随冲击速度、沙粒尺寸和冲击次数的增大而增大。针对两种不同的随机冲击方式,多个沙粒连续冲击叶片的计算结果表明,沙粒个数越多,最大冲击凹坑深度越深,冲击损伤主要发生在沙粒与叶片接触部位,冲击损伤随冲击次数变化呈阶段性突增。

油酸钠与十二烷基苯磺酸钠复配对白钨矿浮选的强化及机理研究

通过浮选试验、动电位以及表面张力测定等方法研究了油酸钠(NaOL)与十二烷基苯磺酸(SDBS)复配对白钨矿浮选的强化作用。结果表明,NaOL与SDBS组合药剂的最佳添加顺序随矿浆p H值的改变而发生改变,在最佳的添加顺序下,NaOL与SDBS组合使用对白钨矿的捕收能力强于NaOL,而且还可消除或减弱方解石对白钨矿浮选的不利影响。机理研究表明,NaOL/SDBS组合药剂与白钨矿的相互作用强于NaOL与SDBS,且NaOL与SDBS之间存在相互作用,使NaOL/SDBS组合药剂的CMC小于NaOL与SDBS,这些是NaOL与SDBS复配强化白钨矿浮选的主要原因。

人工鸟研究进展及在飞机结构抗鸟撞中的应用

鸟撞是飞行安全的重要威胁,军机强度规范、民机和发动机适航标准均明确要求,须通过鸟撞试验等手段对结构抗鸟撞能力进行验证,并对鸟撞关键部位、鸟撞速度和鸟弹规格等给出明确规定。家禽鸟弹因个体差异因素导致鸟撞响应出现较大分散性,人工鸟弹成为该领域的重要研究方向,相关标准指出可使用人工鸟替代家禽实施鸟撞试验。介绍了明胶人工鸟的制备工艺,基于国内外鸟撞试验结果梳理,分析了人工鸟弹与家禽鸟弹动态一致性和可替代性;阐释了人工鸟弹形状和尺寸等因素对撞击响应的影响,给出了人工鸟本构模型及本构参数识别方法的最新进展与不足;梳理了人工鸟在鸟撞试验研究方面的应用现状及人工鸟标准化方面的展望。

单孔全胸腔镜下肺叶切除治疗周围型非小细胞肺癌的安全性和有效性

目的:探讨单孔全胸腔镜下肺叶切除治疗周围型非小细胞肺癌的安全性和有效性。方法:自2016年1月至2017年1月,前瞻性收集我院收治的周围型非小细胞肺癌患者94例,随机分为观察组和对照组,每组各47例。观察组采用单孔胸腔镜治疗,对照组采用多孔胸腔镜治疗。比较两组患者手术情况、术后应激反应、术后康复情况和术后并发症。结果:两组患者术前应激激素血管紧张素(AngⅡ)和C-反应蛋白(CRP)比较差异均无统计学差异(P>0.05)。术后72 h,与对照组比较,观察组患者AngⅡ显著降低[(69.49±15.92)vs(82.91±17.53)pg/ml,P=0.000];CRP也显著降低[(12.92±3.65)vs(14.62±3.84)mg/L,P=0.030]。与对照组比较,观察组患者肛门排气时间显著缩短[(64.55±9.65)vs(70.71±9.93)h,P=0.003];住院时间显著缩短[(10.81±1.78)vs(11.95±1.79)d,P=0.003];引流时间显著缩短[(63.87±12.92)vs(70.12±13.85)h,P=0.026]。与对照组比较,观察组患者手术时间显著延长[(183.57±26.95)vs(171.87±28.14)min,P=0.042]。两组患者术后并发症比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论:单孔全胸腔镜下肺叶切除治疗周围型非小细胞肺癌虽轻度延长手术时间,但可降低患者术后应激反应,加速术后康复。

血清外泌体对NSCLC脑转移风险预测价值的研究

目的 探究血清外泌体对非小细胞肺癌(NSCLC)脑转移风险的预测价值。方法 取我院2021年1月~2023年1月就诊的NSCLC患者157例。按照其有无脑转移进行分组,分为NSCLC脑转移组42例和NSCLC组115。比较年龄、性别、BMI、T分期、分化程度、吸烟、淋巴结转移、miRNA-21、miRNA-330。结果 两组性别、年龄、BMI、T分期、分化程度、吸烟比较差异不显著(P>0.05);NSCLC脑转移组淋巴结转移例数高于NSCLC组,NSCLC脑转移组miRNA-21低于NSCLC组,miRNA-330高于NSCLC组,P<0.05。淋巴结转移、miRNA-21>0.995均是NSCLC脑转移的独立危险因素,miRNA-330>0.535是其保护因素。NSCLC脑转移与miRNA-21、淋巴结转移呈显著正相关,与miRNA-330呈负相关。miRNA-21预测NSCLC脑转移ROC曲线下AUC面积为0.889(95%置信区间:0.938-1.000),临界值为0.995,灵敏度0.905,特异度0.983。miRNA-330预测NSCLC脑转移ROC曲线下AUC面积为0.889 (95%置信区间:0.838-0.940),临界值为0.535,灵敏度0.786,特异度0.783。结论 miRNA-21、miRNA-330均对NSCLC脑转移有良好的预测价值,可能作为临床上NSCLC脑转移的风险预测提供理论依据。

氯化钙和碳酸钠对方解石浮选的影响及其机理研究

通过浮选实验、动电位测试和浮选溶液化学计算研究了氯化钙和碳酸钠对方解石浮选行为的影响。结果分析表明,氯化钙对油酸钠吸附和捕收性能影响较小,但可增加方解石表面药剂吸附位点,以及增加溶液内的羧甲基纤维素(CMC)分子卷曲度,强化CMC对方解石的抑制作用;碳酸钠降低方解石电位,增加方解石与CMC的静电斥力,另一方面,碳酸钠可降低溶液内钙离子浓度,这有利于提高油酸钠的吸附迁移能力和捕收能力,以及使CMC不容易发生卷曲,削弱CMC对方解石的抑制能力。本研究揭示了浮选溶液内组分浓度变化和药剂形态转变也是影响方解石浮选的重要原因。

菱锌矿晶体各向异性与表面性质研究

通过密度泛函理论和断裂键理论,研究了菱锌矿化学键特性和断裂键各向异性,确定了常见解理面。结果表明,菱锌矿晶体中Zn-O键强度低于C-O键,解理时优先发生Zn-O键断裂。菱锌矿各晶面只有Zn-O断裂时,断裂键密度与表面能正相关,但当C-O键和Zn-O键不均等断裂时断裂键密度与表面能不存在对应关系。表面能和断裂键密度证明(104)面、(018)面和(214)面是菱锌矿最常见解理面,且(018)面和(214)面Zn位点活性大于(104)面。分析还得出菱锌矿和钙镁碳酸盐脉石矿物(方解石、白云石)常见解理面活性位点空间排布规律相似,表面金属位点的化学性质差异是实现三种矿物分选、筛选高效药剂的重要依据。