复合材料复杂环境效应加速试验设计及评估方法

目的指导复合材料在复杂湿热环境下环境适应性摸底与评价试验的开展,分析评估复合材料在复杂综合应力下的激活能参数。方法分析装备全寿命周期复杂自然环境剖面及各环境因素影响效应,确定复合材料各工作阶段敏感应力类型及条件,基于应力加速模型及累积损伤等原理,制定复合材料复杂环境效应综合加速试验剖面。构建复合材料复杂环境条件下的动力学模型,并提出相应参数估计方法。开展复合材料加速试验,并基于实测数据开展复合材料性能退化建模与评估。结果分析了复合材料全寿命周期环境影响因素及环境效应,明确了各工作阶段敏感应力主要有温度、湿度、太阳辐照、温度交变、振动以及冲击等。依据实际环境数据,设计并开展了3组不同湿热条件(80℃/75%RH、80℃/85%RH、80℃/95%RH)的综合试验,收集得到复合材料拉伸强度、拉剪强度、径向弯曲强度以及纬向弯曲强度等4种性能指标的试验数据。试验数据表明,拉剪强度(最大相对退化速率为0.1773/循环)、径向弯曲强度(最大相对退化速率为0.1292/循环)以及纬向弯曲强度(最大相对退化速率为0.2610/循环)等性能参数可用于产品退化建模与评估。通过参数估计,进一步确定了退化速率与湿热应力的关系,并针对当前试验提供了改进依据。结论复杂环境效应综合加速试验对装备复合材料产品经历复杂环境条件的模拟效果和加速效果较好,试验可实施性较强。提出的改进广义Eyring模型可涵盖温度应力与湿热应力的加速效应,并综合考虑多种应力的相互作用,通过少量组合试验便可量化评估激活能等参数。所建模型指出当前基于激活能参考值(Ea=0.7eV)试验方案可由不同温度应力的综合试验数据进一步修正与优化,且所提试验与分析方法主要针对大部分树脂基复合材料产品,并可依据需要推广至电子产品、机电产品等试验对象。

基于复杂网络的产品族造型意象耦合网络模型构建方法

目的拓展产品族多意象设计相关知识的获取途径,提升产品族造型创新设计的能效。方法基于产品族造型意象耦合特性,引入复杂网络中的多层网络概念,利用造型特征间的多意象表达关系,构建了产品族造型意象耦合网络模型。利用节点敏感性与中心性分析产品族造型意象耦合网络,识别各造型特征节点属性类型以作为模型析出知识。结合产品族设计的特点,总结归纳适用于产品族设计的各造型特征节点类型并制定其类型运用规则,以辅助设计师进行产品族造型创新设计。结果以马自达汽车前脸造型设计为例,构建了马自达汽车前脸造型意象耦合网络模型,析出了产品族相关设计知识并运用于汽车前脸设计。结论产品族造型意象耦合网络模型丰富了产品族多意象设计相关知识的获取途径,可用于辅助产品族设计,提升设计能效。

水飞蓟素磷脂复合物的制备及体外溶出行为评价

目的将水飞蓟素和磷脂复合以研制水飞蓟素磷脂复合物(silymarin phospholipids complex,SM-PC),并考察其基本理化性质。方法采用溶剂挥发法制备SM-PC。通过前期的单因素考察,选择脂药比、药物浓度以及反应温度作为星点设计-效应面法的考察因素,以SM-PC的复合率为衡量指标筛选最佳研制工艺,并测定SM-PC的体外溶出度。结果SM-PC的最优制备条件如下:以丙酮为反应溶剂,水飞蓟素与大豆卵磷脂的比例为1∶1.8,反应温度56℃,反应物的浓度8.0 mg/ml。在此条件下制备3批样品得到SM-PC的复合率为(95.15±1.55)%,偏差<3%。体外溶出试验表明,SM-PC各组分在60 min的溶出接近90%,主要成分水飞蓟宾的溶出行为与市售水飞蓟素胶囊相似,远高于原料药。结论采用星点设计-效应面法成功制备SM-PC,明显提高了溶出度,为后续制剂的研究奠定基础。

高校文体建筑拓展性与复合设计探究——以福建理工大学旗山校区文体综合馆项目为例

新时代的高校文体综合馆,承载着多样化的体育活动及社团活动,呈现出专业性、复杂性,具有空间敏感性。以福建理工大学旗山校区文体综合馆项目的设计为研究案例,通过“独立运营、使用复合、活力荟萃、灵活多变、公共舒适、环境友好”六个设计理念,整合建筑功能,拓展建筑多重使用功能空间,探索高校文体建筑的适应性、拓展性及使用功能的复合化设计模式。

木质复合材料结构设计与制造虚拟仿真实验的开发及应用

以提升学生解决复杂工程问题的能力为目标,采用虚拟仿真技术,构建了木质复合材料结构设计与制造虚拟仿真实验系统。以胶合板产品生产为例,从生产过程的实际问题出发,设计了融合产品结构设计、工艺优化和质量综合评估等实践技能于一体的具有挑战性的实验任务。通过采用情境浸入式、任务驱动式和激励探究式教学方法,使学生在“做中学”和“反思中学”的过程中,自主架构知识体系,并实现了知识从理论到实践的有效迁移,达到了提升学生解决复杂工程问题能力和拓展创新思维的目标。

中小型现代文化艺术中心地域化表达及多功能复合设计策略研究——以柘荣县文化艺术中心建设项目为例

随着我国城市化进程的推进,越来越多的建筑成为雷同的流水线产品,条件良好的建设用地资源也也日益紧缺。如何在建筑中融入地域化特点、合理利用复杂的地形、集约设计建筑内外空间等,成为亟需探讨的话题。为此,从地域特色、山地建筑设计策略、建筑多功能复合的需求等几方面进行探讨分析,结合实际工程,为相关中小型现代文化艺术中心设计提供参考和建议。

复合酶法提取洋葱多糖的研究

本文以洋葱为原料,以多糖提取率为考察指标,用苯酚-硫酸法测定多糖的总糖含量。采用正交试验确定了纤维素酶、木瓜蛋白酶和果胶酶的最佳配比为18∶5∶10,进而采用中心组合设计对洋葱多糖的复合酶法提取工艺进行了优化。结果表明:在提取温度55℃、时间120min、pH为5.0、酶用量为0.4%、料液比为1∶40(m/V)时,洋葱多糖提取率为3.27%,多糖含量高达50.5%,实验重现性好。

葛根素亚微乳的制备及表征

为降低葛根素的溶血副反应,制备葛根素亚微乳,进行处方及工艺优化,并考察其理化特征。结合磷脂复合物技术,采用相转变-超声乳化法制备葛根素亚微乳,以平均粒径、跨距、包封率和总评“归一值”为评价指标,采用中心优化设计考察乳化时间、搅拌转速、超声时间的影响,对结果进行多元线性和二项式拟合,利用效应面法优化最佳工艺条件。各指标二项式拟合方程均优于多元线性回归方程,确定最佳工艺条件:乳化时间为15 min,搅拌转速为2000 r.min-1,超声时间为30 min,制备的葛根素静注亚微乳的平均粒径为228.23 nm,跨距0.6284,包封率为84.32%,含量为9.98 mg.mL-1,zeta电位为-29.03 mV。结果表明,相转变-超声乳化法制备的葛根素亚微乳粒径小,分布均匀,包封率高,稳定性好,理化指标稳定。

当归活性成分提取及其复合物栓剂抗炎活性研究

基于预防和治疗老年性阴道炎及妇科炎症等病痛,从开发绿色天然中药制剂出发,采用正交试验设计,分别以出膏率、阿魏酸含量及综合因子为指标,优选复方当归栓中君药当归的最佳提取工艺,并以抗炎活性为指标,通过组分配伍,优化制剂处方.发现当归活性部位的最佳提取工艺为12倍量70%的乙醇,浸泡4h后进行渗漉.当归提取物配伍组合后的抗炎活性表明:当归提取物量相当于原药材占处方总量五分之二以上时,抗炎活性较强.优选的当归活性部位提取工艺条件稳定,方法简单,可操作性强,且成本低,可用于当归复方物栓剂的制备.

长短桩组合型复合地基优化设计方法研究

在软土地基上建造建(构)筑物需要进行地基处理,复合地基是一种行之有效的地基处理方式。工程上一般对地基浅层土的承载力要求较高,而深层只需满足下卧层强度要求即可。长短桩复合地基可做到浅层置换率高,深部置换率低,这样就合理地满足了软弱地基不同深度对承载力的要求。同时长短桩复合地基浅部置换率高,加固区复合地基模量大,深部置换率低,复合地基模量较低,正好适应浅部附加应力大,深部附加应力小的应力场,这样对减少软弱地基总沉降有利。本文探讨了长短桩复合地基优化设计方法,提出了长短桩复合地基优化设计数学模型,并利用复合形法求解优化设计数学模型,同时给出了优化设计计算算例,计算结果表明,此优化设计方法不仅可有效地保证长短桩复合地基设计方案技术上可靠,还可获得最佳的经济效益。

Plackett-Burman设计与星点设计-效应面法优化山楂总黄酮磷脂复合物制备工艺

目的:确定山楂总黄酮与磷脂形成复合物的最佳工艺。方法:以溶剂挥发法制备山楂总黄酮磷脂复合物,以药物与磷脂的复合率为评价标准,采用Plackett-Burman设计对山楂总黄酮磷脂复合物制备工艺影响因素的重要性进行考察,用星点设计对显著性因素的水平进行优化,并且进行多元线性回归与二项式方程拟合,用效应面法预测最佳工艺。结果:投料比例、药物浓度与反应温度对磷脂复合物形成的影响具有显著性意义;二项式方程拟合度高,预测性好,复相关系数r为0.9886,效应面法优选出的最佳工艺为:磷脂与山楂总黄酮以3∶1投料,主药浓度为10 mg/mL,反应温度为40℃,最佳工艺试验验证结果与二项式拟合方程预测结果相差小于2%。结论:应用响应面法优化得到的山楂总黄酮磷脂复合物最佳制备工艺稳定可行,可用于工业生产。

星点设计-效应面法优化苦参素磷脂复合物制备工艺

目的星点设计-效应面法优化苦参素磷脂复合物的制备工艺。方法以溶剂挥发法制备苦参素磷脂复合物,采用星点设计优化制备工艺,以磷脂/苦参素、反应温度、主药浓度为自变量,复合率为因变量,计算总评归一值,分别进行多元线性回归和二项式方程拟合,用效应面法预测最佳工艺。结果二项式方程拟合度高,预测性好,复相关系数r=0.986,效应面法优选出的最佳工艺:磷脂/苦参素为3∶1;反应温度为60℃;主药浓度为20mg/mL,最佳工艺验证试验结果与二项式拟合方程预测值偏差为1.10%。结论应用星点设计-效应面优化法能够快速方便地优化苦参素磷脂复合物的制备工艺,优选出的最佳工艺稳定可行,可用于工业生产。

Cu基络合物催化甲醇液相氧化羰化反应

针对甲醇液相氧化羰基化法合成碳酸二甲酯（DMC）工艺，开发了新型Cu基络合催化剂（CuBrnLm）。对CuBrnLm催化剂的活性及其稳定性进行了研究。实验结果表明，采用该催化剂，甲醇转化率和DMC选择性较高；元素价态和物质结构分析表明，CuBrnLm催化剂循环使用5次后仍保持较好的稳定性。采用正交设计和中心响应曲面法设计实验，并使用Statistica软件进行统计分析，寻求出反应的主要影响因素，并得到优化的工艺条件：反应温度100～110℃、反应压力3．0～3．5MPa、反应时间4～6h、CuBrnLm催化剂质量浓度（以甲醇的体积计）O．15～0．20g／mL。在此工艺条件下，甲醇转化率可达23％以上，DMC的选择性为96％～98％。

复合脱氧剂最佳成分的设计

为了保证钢液脱氧时产生低熔点、易碰撞长大的夹杂物,利于去除并防止因Al_2O_3生成时堵塞水口砖,同时使复合脱氧反应的自由能负值最大,保证易挥发元素损失最少且密度大,使钢液反应达到最佳的脱氧效果,根据相关资料计算出了最佳的复合脱氧剂组成。

复合型体育馆设计实践探索——广东惠州体育馆设计

体育设施复合化是体育实现产业化的一个重要举措。结合广东惠州体育馆设计,对复合型 体育馆的环境创造、功能组构、形象设计做了一些理论探讨和实践尝试,为发展复合型体育设施提 供借鉴。

星点设计-效应面优化苦参总生物碱组分磷脂复合物研究

目的:优化苦参总生物碱组分磷脂复合物(TA-PC)的工艺,研究其理化性质。方法:采用溶剂挥发法制备TA-PC,单因素考察反应溶剂、反应温度、药物质量浓度、反应时间、药脂比等对磷脂复合率的影响;星点设计-效应面法优化处方及工艺。HPLC法测定苦参总生物碱中氧化苦参碱、氧化槐果碱、苦参碱、槐果碱的含量,并以4个生物碱含量为指标考察TA-PC的溶解性、油水分配系数,电镜分析水中分布的形态及大小,红外图谱研究药物与磷脂结合方式。结果:最优条件为:乙醇为反应溶剂,药物与大豆磷脂投料比2.5∶1,药物质量浓度3.0 mg/mL,反应温度为40℃,反应时间2 h。复合率达95.27%±0.65%,与预测值偏差<5.0%;IR验证了所形成的磷脂复合物为一种弱的相互作用,未发生化学变化;水中溶解度明显降低,油水分配系数明显增加。结论:星点设计-效应面法成功制备了TA-PC,工艺稳定可行,提高了TA的脂溶性,为其进一步开发制剂奠定基础。

星点设计-效应面法优化柚皮素包合物自微乳给药系统

研究星点设计-效应面法优化柚皮素包合物自微乳化给药系统最佳处方。通过测定柚皮素包合物在各介质中的溶解度,利用伪三元相图初步筛选柚皮素包合物自微乳给药系统组分;以柚皮素在不同自微乳处方中的载药量和粒径为指标,采用星点设计-效应面优化法,确定最佳处方。柚皮素包合物自微乳最佳处方选择油酸乙酯为油相,聚山梨酯80为乳化剂,PEG 400为助乳化剂,油相比例为14.39%,Km值为2.05,最佳处方中载药量为159.435 mg/g,粒径为28.35 nm。

多物种复合种群捕食量的数学模型及在褐稻虱数量预测中的应用

本文应用二次回归旋转组合设计方法,研究了4种蜘蛛(拟水狼蛛、食虫瘤胸蛛、粽管巢蛛、菱头跳蛛)与褐稻虱共存系统捕食量的数学模型。对捕食量模型的分析可以了解各天敌类群间的相互作用和各类天敌不同数量与褐稻虱不同密度组合下对褐稻虱捕食量的影响。同时建立了各类天敌在田间数量增长的亚模型,应用现代控制论的状态空间分析法建立了褐稻虱的状态方程,用以研究褐稻虱种群数量预测和数量控制。其中系数矩阵以褐稻虱田间生命表数据作为基础,以各虫期数量作为输入向量,以微蛛、狼蛛、管巢蛛、跳蛛4类天敌和褐稻虱数量所建立的捕食量模型构成控制矩阵和控制向量。应用该模型预测褐稻虱数量变化,结果预测值与实测值的增减趋势基本相似。

星点设计-效应面法优化柚皮素包合物的制备工艺

研究星点设计-效应面法优化柚皮素-β-环糊精(NAR-β-CD)包合物的制备工艺。采用搅拌法制备NAR-β-CD包合物,以β-CD与NAR的投料质量比、包合时间、包合温度为自变量,以包封率、包合物得率为因变量,采用星点设计-效应面优化法,对结果进行多元线性回归和二项式拟合,经效应面法预测最佳工艺条件,并作验证试验。并比较NAR-β-CD包合物和NAR的累积溶出率。NAR-β-CD包合物的最佳工艺:β-CD与NAR投料质量比为5∶1,包合时间为1.412 h,包合温度为48.11℃。包合率和包合物得率预测值与理论值的偏差分别为1.43%、1.99%。NAR和NAR-β-CD包合物的累积溶出率分别为37.15%,为83.24%。

星点设计效应面法优化胰岛素油溶液的处方

目的采用中心复合设计法优化胰岛素-胆盐与磷脂冻干复合物处方,以获得稳定的胰岛素油溶液。方法分别考察了叔丁醇用量和胆盐与磷脂质量比对冻干复合物的载药量和溶解时所需油相质量等指标的影响。用线性方程和二次多项式描述各指标及总评"归一值"与两个因素之间的数学关系,根据总评"归一值"的最佳数学模型描绘效应面,选择最佳处方,并进行预测分析。结果两个因素和两个评价指标及总评"归一值"之间存在定量关系。优选的最佳处方为叔丁醇0.475 g,胆盐与磷脂质量比2.810。优化处方各指标的预测值和目标值接近。结论所建立的模型预测性良好,可用于优化胰岛素-胆盐与磷脂冻干复合物处方,并获得稳定的胰岛素油溶液。