基于离散元和全析因实验设计的BPM力学参数

为研究岩石微观力学参数与宏观力学性能之间关系并提高岩石破碎离散元仿真效率,从破碎原理出发,基于EDEM进行单轴压缩数值分析,研究摩擦系数、材料剪切模量、微观颗粒个数、平行键强度和刚度对岩石抗压强度和宏观刚度的影响.再通过全析因实验设计得到影响岩石力学性能关键的主效应和交互效应,并以此为变量运用回归方法对黏结颗粒模型(bonded particle model,简称BPM)的宏观力学参数进行预测并进行方差、拟合优度和残差分析.仿真及物理实验结果证明该预测模型可行,误差率小于10%.

基于人工神经元网络的PA6/POE/POE-g-MAH共混物力学性能预测

将人工神经元网络与全析因实验设计相结合,预测了PA6/POE/POE-g-MAH三元共混物的拉伸和缺口冲击强度,研究了注塑温度、注射速度、注射时间和冷却时间对共混物以上力学性能的影响。结果表明,当三元共混物质量比为74.5/20/5/0.5时,材料的缺口冲击强度均大于95 kJ/m^(2),POE分散相粒径约为200~400 nm。通过析因实验设计发现,注塑温度、注射速度以及两者的交互效应对共混物拉伸强度影响显著,注塑温度、冷却时间以及两者的交互效应是影响冲击强度的显著因素。采用4-14-1的ANN模型可以较好地预测三元共混物拉伸强度和缺口冲击强度,预测结果与实验结果回归曲线的斜率均大于97%。与多元线性回归模型相比,ANN模型预测性能明显更佳,其Pearson相关系数大于0.97。

常温常压下Cu_xO催化湿式氧化甲基橙

采用沉淀法制备CuxO催化剂,以甲基橙溶液模拟纺织废水,研究CuxO催化剂在常温常压下催化湿式氧化甲基橙的性能,探讨了焙烧温度和焙烧时间对催化剂催化活性的影响,考察了工艺条件中甲基橙溶液的浓度和pH、催化剂用量以及反应温度对催化湿式氧化过程的影响,探讨了CuxO催化湿式氧化甲基橙的机制和动力学。结果表明:CuxO的最佳制备条件为500℃焙烧4 h;20℃下,催化湿式氧化体系中催化剂CuxO的用量为2 g/L,甲基橙溶液的质量浓度为0.000 5 g/L,pH为3时,催化反应效率最高,2 h后脱色率可达83.6%。

多溴二苯醚取代特征对其芳香烃受体结合能力的效应分析

以已知18种多溴二苯醚(polybrominated diphenyl ethers,PBDEs)芳香烃受体结合能力实验值为因变量,构建基于取代基参数的PBDEs芳香烃受体结合能力定量构效关系模型以补足PBDEs芳香烃受体结合能力值,借助全析因实验的分析方法研究不同取代位置对PBDEs芳香烃受体结合能力的主效应及二阶交互效应,并分别从总取代基数、两苯环取代相似性、同一苯环取代基分布性综合研究PBDEs取代特征对芳香烃受体结合能力的影响规律.研究表明:PBDEs芳香烃受体结合能力受各取代位置主效应和二阶交互效应的显著影响,邻位取代基可显著降低PBDEs芳香烃受体结合能力,对位取代基则显著增强,间位取代基主效应较弱,主要通过与邻对位取代基间的二阶交互效应影响PBDEs芳香烃受体结合能力;总取代基数、两苯环取代相似性与PBDEs芳香烃受体结合能力无显著相关性,而同一苯环上取代基间分散性越大,同系物芳香烃受体结合能力越小.

3D打印苯磺酸氨氯地平咀嚼片的设计与优化

目的基于质量源于设计(QbD)理念开发一种用于3D打印技术的半固体材料,满足儿童咀嚼制剂的批量生产和医院个性化调配的需求。方法苯磺酸氨氯地平作为模型药物,羧甲基纤维素钠(CMC-Na)、羧甲基淀粉钠(CMS-Na)和甘油作为自变量,所制备片剂的硬度、脆碎度、崩解时限和溶出度作为因变量,利用23全因子设计建立处方设计空间,并进行放大研究。结果实际制备所得的半固体材料具有良好的可打印性,设计空间中选取最优处方1.0%CMC-Na、7.0%CMS-Na和10.0%甘油进行放大,各项指标与模型预测值接近,均符合要求。结论全因子设计可以用于3D打印半固体材料的处方优化,所制备的3D打印咀嚼片性能良好,本研究为挤出式3D打印的规模化生产和个性化定制药物的实现提供理论指导。