摘要：多孔储液介质是启发自关节软骨的仿生摩擦材料,因具有良好的自润滑性能,在工业生产中发挥着重要作用。早期多孔储液介质多是针对不同基体材料及骨架结构进行优化设计,或是根据单因素理想边界建立润滑数值模型,对多孔储液介质的润滑机理缺乏系统的理论描述,限制了其大规模的工业应用。根据不同的结构形式和润滑机理,将多孔储液介质分为有限直孔储液介质和随机多孔储液介质,总结了有限直孔储液介质中空化现象、流体运动、惯性效应、气-液耦合对润滑性能的影响,论述了基于渗流力学、流-固耦合作用的随机多孔储液介质自润滑理论的发展,以及多孔储液介质的应用现状。分析和讨论了多孔储液介质自润滑机理研究的难点问题,对推动多孔储液介质润滑机理的研究和工程实践应用具有重要的参考意义。

摘要：多孔储液材料因其优异的自润滑性能备受关注,特别是其孔隙结构参数与性能间对应关系的研究一直是学术界和工业界亟待解决的问题。针对该类多孔储液材料,从来源、制备方法以及摩擦学特性等方面对其发展脉络及面临的问题进行梳理和分析,认为在仿生关节软骨制备适合工业应用的摩擦副方面,如何提取关键仿生特征参数是关键。目前在进行服役可靠性、工况适应性分析时,多用孔隙率来表征多孔结构特征,在明晰孔隙形态参数(孔径,分布,贯通型等)与力学-物理性能、润滑状态之间的映射关系方面存在明显的不足,导致从优化孔隙形态参数入手实现多孔储液材料力学-物理性能与摩擦学性能的统一方面仍具挑战性。3D打印技术的快速发展有望解决当前多孔材料成形过程中孔隙形态参数不可精确控制的问题,并为其自润滑理论的发展提供有效试验手段。

摘要：多孔储液介质凭借其独特的孔隙结构可以储存并释放润滑介质,具备良好的自润滑性能.利用计算流体力学(CFD)方法研究了孔隙深度对多孔储液介质摩擦界面流体压力分布的影响;考虑气-液界面的弯月面力作用,研究了不同孔隙深度的多孔储液介质气-液承载模型以及气-液二相的最小压差分布规律.基于模拟计算结果,采用3D打印技术制备了不同孔隙深度的多孔储液介质,进一步考察了孔隙深度对其摩擦学性能的影响.CFD模拟结果表明合理设计孔隙深度能够增强多孔储液介质的流体动压润滑效应,孔隙深度较低会使得润滑升力不足,孔隙深度过高又会使得孔隙中流体产生回流循环,削弱楔形效应.气体进入多孔储液介质摩擦副表面后,在孔隙中形成气-液二相受压承载,其最大承载力随着孔隙深度的增加先升高后趋于平稳,但孔隙深度越小,对润滑作用的积极效果越显著.摩擦试验表明多孔储液介质的摩擦系数随着孔隙深度的增加呈先降低后增加的趋势,与模拟计算结果一致.因此合理设计多孔储液介质的孔隙深度,能优化多孔储液介质的润滑性能.

摘要：蒸腾作用是植物的重要生理过程,精细模拟与预测蒸腾速率有助于植株需水量的确定。本文使用茎流计和气象站监测柑橘树蒸腾速率及周边气象因子,基于人工神经网络,构建10 min尺度的柑橘树日间蒸腾速率预测模型。以环境温度、环境湿度、太阳净辐射、风速四种气象因子组合,构建的4-7-1网络结构的柑橘树蒸腾速率预测模型精度最高,与实测数据的Pearson相关系数高于0.8;与FAO作物系数模型和经验公式模型相比,神经网络模型对10 min间隔的柑橘树蒸腾速率预测更加准确,建模所需数据量更少,在"午休"现象的预测上符合实际规律。结果表明以气象因子作为输入的神经网络模型,能够对10 min间隔的柑橘树蒸腾速率进行更加精细的模拟与预测。

摘要：电磁脉冲成形是一种利用洛伦兹力驱动金属材料发生高速变形的先进制造技术,它诞生于20世纪60年代,潜力巨大却一直被低估。为此系统介绍了电磁成形理论研究、仿真模拟、装备设计、工艺应用这4个方面近年来的最新研究成果,特别是自2011年以来,在脉冲强磁场技术的强力背书下,电磁成形所迎来的新发展、新突破。上述发展和突破主要表现在:电源能量极大提高,成形能力因而极大提升;驱动线圈从单线圈发展为多线圈,且组合形式不断丰富,拓展了电磁成形技术的应用场景;放电控制精度达到微秒级,确保了多线圈组合放电时的时序配合;并提出和实现了多时空磁场位形控制技术,完美契合并利用了洛伦兹力大小和方向灵活可控的特点,为电磁成形的工艺过程设计带来了丰富的灵感和新颖的变化。在这些新成就的基础上,对现阶段电磁成形技术进行了总结,并对未来技术的发展方向进行了展望。

摘要：库岸边坡消落带岩体处于长期水-岩作用和频发中低强度水库地震作用之下,岩体的力学特性劣化直接影响库岸边坡的动力响应及抗震能力。基于此,模拟库岸边坡消落带的环境条件,设计进行了模拟库水位周期性升降变化过程的水-岩作用试验,在试验过程中采用循环加卸载方式模拟地震作用的影响,并重点考虑了水-岩和循环加卸载的次序作用。研究结果表明:(1)在水-岩作用下,岩样的动力参数总体呈先陡后缓的指数形式变化,考虑水-岩和循环加卸载次序作用后,岩样动力参数的劣化速度和劣化趋势明显增大,说明频发中低强度水库地震对长期处于水-岩作用环境的岸坡岩体损伤发育有明显的促进作用。(2)在水-岩作用和循环加卸载作用下,岩样的微细观结构由密实状态逐渐趋于松散,对应的完整性劣化系数和次生孔隙率亦呈现先陡后缓的变化趋势,其中,周期性水-岩和循环加卸载次序作用下岩样的微细观结构变化最显著,含初始循环加卸载损伤的岩样次之,单独水-岩作用下岩样的变化趋势最小,不同方案下岩样微细观结构的变化及差别也决定了其动力特性的劣化规律。(3)在长期水-岩作用和频发中低强度水库地震作用下,库岸边坡岩体内部的损伤会逐渐累积发展,直接影响库岸边坡的动力响应特性及抗震能力,因此,在库岸边坡长期抗震性能分析评价中,应该比较系统地考虑岸坡岩体动力特性的劣化规律。

摘要：选择性激光烧结技术制备的石墨预制体致密度不高,且内部疏松多孔导热系数也相对较低。本文通过改变选择性激光烧结工艺参数制备了相对密度在18.78%~24.95%的多孔石墨预制体,并利用瞬态平板热源法测定其在室温下的有效导热系数,研究了激光能量密度对选择性激光烧结石墨预制体导热性能的影响。结果显示在0.05~0.15 J/mm^2之间激光能量密度与导热性能呈正相关的关系,而在能量密度小于0.136 7 J/mm^2时预制体的相对密度随着能量密度的增大而增大,当能量密度大于0.136 7 J/mm^2时预制体相对密度基本不变。通过引入能量密度与导热系数的相关系数,建立了激光能量密度与多孔石墨预制体导热系数相关的导热理论模型,并通过实验验证导热模型有效性。结果显示所建导热模型的预测值与多孔SLS石墨预制体实际测量值偏差小于1.5%。

摘要：为了提升微生物诱导碳酸盐沉淀(MICP)技术在海洋环境下对钙质砂的加固效果,在以往研究的基础上,设计进行了人工海水环境下巴氏芽孢杆菌多梯度人工驯化培养试验,并结合MICP固化钙质砂柱的力学试验和微细观结构分析,对巴氏芽孢杆菌的驯化效果进行了综合评价。结果表明:(1)海水环境下五梯度驯化后细菌的菌液浓度可达到淡水环境的97%以上,其与胶结液作用后碳酸盐的生成量较淡水环境下有一定幅度提高;(2)驯化后的巴氏芽孢杆菌具有很好的温度适应能力,在10~30℃温度下均有较好的MICP性能;(3)海水环境下加固的钙质砂柱无论是碳酸盐生成量还是无侧限抗压强度均较未驯化前高,尤其是五梯度驯化后的细菌,驯化后的细菌菌体变小,在海水环境生成的碳酸盐(碳酸钙和碳酸镁)晶体更小,更加致密,能更好地填充钙质砂颗粒的孔隙并胶结相邻的钙质砂颗粒,具有更优异的MICP性能。相关研究思路和方法可为MICP技术在海洋环境钙质砂地基加固方面的研究与应用提供参考。

摘要：目前智能技术自身在通用性、稳健性、安全性等方面并不成熟,智能交互产品极易因在意图表达、信息处理、决策逻辑、交互时序、动作强度等方面与用户行为模式的不匹配而产生“行为冲突”,人机环境系统多领域行为过程的统一建模与优化是实现智能交互产品行为特性调控和正向设计的关键。从如何表征、用什么表征、如何校验、如何优化四个维度系统地梳理了人机环境系统多领域行为过程表征模型、建模语言/工具、模型验证和行为过程优化等方面的研究进展,分析了目前该领域存在的问题和局限性,展望了未来的研究重点和发展趋势。

摘要：中国电力和油气输送网络发展迅速,为了研究特高压交流输电线路正常运行时对埋地油气管道电磁影响,针对皖电东送特高压输电线路和川气东输管道进行了建模仿真。结合走廊规划和实际工程参数,采用CDEGS建立了1 000 kV交流输电线路与埋地油气管道交叉和平行的仿真模型。针对输电线路单回运行和双回运行,仿真研究了平行交叉段管道干扰电压及交流电流密度分布,并给出了应用固态去耦合器的裸铜带敷设的防护措施,降低管道交流干扰电压。结果表明:输电线路正常运行时,油气管道会产生中度交流腐蚀影响;管道应用固态去耦合器与裸铜带接地,能够有效降低管道干扰电压,并较小交流腐蚀的可能性。该研究成果对特高压输电工程和油气管道的安全运行具有重要的实际工程价值,并可为相关工程设计提供一定参考。