摘要：高性能结构材料部件在航空航天、交通汽车、电子信息、冶金等领域具有重要的应用价值,得到了广泛研究。增强结构材料部件整体性能的方法主要包括材料本征性能提升和结构复合设计优化,但提高单一结构材料的本征力学性能的研究已接近极限。本研究旨在提出周期序构结构材料的理念,并采用一体化烧结制备出整体性能更好的结构复合材料,从而探索高性能结构复合材料发展的新范式。通过周期序构化的设计,构建了兼具陶瓷高硬度和金属强韧性的TiB-Ti功能单元,设计制备了不同周期序构模式的TiB-Ti高性能结构复合材料。在此基础上,对这些结构进行了力学性能研究,并通过分析其断裂模式来探究不同序构模式对材料整体性能的影响。结果表明,周期序构化可以通过改变材料宏观断裂模式和应力分散特性来提高材料的整体性能。这一研究新范式对其他结构复合材料的结构设计和性能突破具有指导和借鉴意义。对周期序构模式的复杂化探索,对周期序构结构材料的应用场景探索和其他性能测试研究也将是未来需要重点关注的问题。

摘要：针对低频隔声问题,本文提出一种穿孔板-膜腔复合型隔声结构。基于有限元法建立了隔声结构单胞模型,开展了单胞模型声学特性分析及构型优化;在此基础上,建立大尺寸穿孔板-膜腔复合型隔声板数值仿真模型,探究其隔声性能及框架对隔声性能的影响规律,结合仿真结果开展多层薄膜型隔声板隔声性能研究;建立穿孔板-膜腔复合型隔声罩仿真分析模型,分析多层薄膜型隔声罩的隔声性能,设计附加吸声材料的多层薄膜型隔声罩;研制隔声罩样件,实验证明该样件具备较好的低频隔声性能。

摘要：随着医学技术进步,对医用材料在生物相容性和功能性方面的要求也日益提高。作为一种新型表面修饰技术,润滑水凝胶涂层近年来受到广泛关注。该文旨在从水凝胶润滑原理、水凝胶润滑改性方式和水凝胶涂层的修饰方法3方面综述润滑水凝胶涂层的相关研究。首先,从关节软骨的润滑机理出发,引出水凝胶润滑原理相关研究;其次,基于已有润滑理论,介绍了几类典型的水凝胶润滑改性方式,并详细阐述了现有几种水凝胶涂层的修饰方法,为设计水凝胶涂层提供参考;最后,对润滑水凝胶涂层的研究进行总结与展望。

摘要：可控/活性自由基聚合是近年来发展的温和、聚合反应进程可控、分子结构可设计性强的自由基聚合反应技术,其核心在于活性自由基中间体与催化剂/链转移剂的可逆活化/失活过程,常用于极性单体聚合制备结构多样的有机高分子材料。镍催化剂具有多变的中心金属价态及多样的聚合反应机理,在可控/活性自由基聚合领域存在独特的优势。对近年来原子转移自由基聚合(ATRP)和有机金属控制的活性自由基聚合(OMRP)中的镍催化剂结构、聚合反应机理、反应行为和产物结构特征进行了综述,并对镍催化的可控/活性自由基聚合未来发展方向和应用前景进行了展望。

摘要：本文主要基于2022年中国半导体企业投资与统计数据,从半导体产业的晶圆材料、封测材料、半导体设备、设计、制造与封测价值细分环节与网络外部性视角,研究了中国半导体产业投资集群网络的空间布局与区域组织。结果表明:(1)其中长三角是半导体材料、设备、制造与封测的总体高水平一体化集群区,珠三角是半导体设计的集群高地,制造环节连片集中在东部沿海地区,小范围分布在中西部成渝、关中、中原城市群。(2)半导体集群网络在借用规模和集聚阴影表现为正负外部性,通过区域外部性实现最终产品与中间产品的协同集聚和空间一体化。在区域异质性中,长三角集群网络为生产驱动型和技术拉动型,珠三角为市场导向型和需求牵引型,京津冀、辽中南和关中地区为国企军企和科研院所分拆型,成渝为对口援助型。(3)晶圆材料、设备与制造社群具有小范围的集群发育倾向,设计社群集群发育最显著,封测材料与封测环节社群没有明显的投资集群发育。从区域投资组织看,京津冀、珠三角和长三角的半导体投资布局分别主要为单核心、双核心和多核心区域关联形态。从价值链细分环节的区域布局看,半导体设计与设备环节更倾向单核心结构,半导体制造环节更倾向双核结构,晶圆材料、封测材料与封测环节更倾向多核心或均质化结构。(4)在半导体的晶圆材料、设计、设备等技术密集型环节有赖于学习机制形成水平分工的创新合作网络,在半导体的封测材料、封测环节和晶圆制造等劳动力密集和重资金密集型环节通过匹配机制形成垂直分工的供应链合作网络。基于研究结果,最后对中国半导体集群投资布局提出建议。

摘要：预应力对拉式挡墙的冻胀受力状态复杂,墙背的冻胀力分布尚不明确,进一步探究预应力对拉式挡墙的冻胀力分布具有重要意义。根据哈尔滨某地区的实际监测温度,采用ABAQUS数值模拟软件模拟温度场在模型空间的合理分布。基于冻融循环后混凝土塑性损伤本构,在所建立的温度场上进行热力耦合分析,研究预应力筋、冻胀时间对预应力对拉式挡墙冻胀效应的影响。研究结果表明:挡土墙所受冻胀力呈现“上小下大”的上三角分布趋势,且随着冻胀时间增加,冻胀力会呈现先逐渐增大然后逐渐减小的趋势,并在冻胀后120 d冻胀力达到最大。相比之下,由于预应力钢筋的存在,预应力对拉式挡土墙会使冻胀力在该处产生应力集中而增大,最大可使冻胀力增加200 kPa左右。在预应力钢筋的作用下,挡土墙的水平位移会减小40%~116%。本文研究结果可以为季节性冻土区的预应力对拉式挡土墙施工和设计提供技术支撑。

摘要：为了提高建筑外围护结构施工效率及解决传统外保温系统长期存在的易脱落和易着火问题,提出了一种集保温和建筑模板于一体的岩棉复合保温外模板(RW-CIEF)体系。RW-CIEF由内到外依次为内侧加强层、岩棉保温芯材、黏结层、保温过渡层以及外侧加强层。以哈尔滨市为例,基于全寿命周期成本(life cycle cost,C lc)确定了岩棉保温芯材的最佳厚度。采用有限元分析与理论计算相结合的方法探求了RW-CIEF在工程中的可行性,分析了RW-CIEF的抗弯性能、施工承载力及温度效应下的应力和变形,讨论了开槽形式、开槽宽度、开槽深度以及开槽间距对RW-CIEF抗弯性能的影响。结果表明:RW-CIEF的抗弯性能理论计算结果与有限元分析结果有较高的一致性;开槽处理可有效提高RW-CIEF的抗弯性能,综合抗弯性能、热工特性及加工角度,建议开槽形式选用对应开井字槽或对应开纵槽,开槽深度和宽度均为10 mm,开槽间距为150 mm;设计的RW-CIEF满足施工承载力,可保证外围护结构保温工程施工质量;由温度效应产生的最大拉应力和压应力均未超过RW-CIEF的外侧加强层承载力,反映出RW-CIEF出现夏季空鼓或冬季开裂现象的可能性极小。提出的RW-CIEF体系可为外围护结构保温工程及建筑模板工程未来研究方向提供一种新的思路和方法。

摘要：边坡降雨入渗分析对于降雨型滑坡加固设计、治理和风险防控至关重要。经典的Green-Ampt模型参数虽然具有明确的物理意义,计算便捷,但是忽略了入渗区客观存在的过渡层,并且不能有效分析考虑土体渗透系数空间变异性的多层非均质边坡降雨入渗问题。为此,提出了一种适用于多层非均质边坡降雨入渗分析的改进Green-Ampt模型,考虑了降雨入渗的椭圆形过渡层,推导了不同降雨历时下边坡含水率分布情况。同时,以无限长边坡模型为例,通过4种常见的边坡工况验证了该模型的有效性,并进行了降雨入渗条件下非均质边坡稳定性分析。结果表明:对于设定的4种工况,提出的改进Green-Ampt模型计算的边坡体积含水量分布、安全系数和滑动面深度与Richards方程数值解吻合,而基于修正Green-Ampt模型计算的边坡体积含水量和滑动面分布存在偏差,边坡安全系数偏小。此外,基于提出的改进Green-Ampt模型能够准确识别最危险滑动面位置。研究成果可为多层非均质边坡降雨入渗分析及降雨型滑坡加固设计及风险防控提供理论参考。

摘要：基于龙羊峡重力拱坝实测振动数据,利用随机子空间法进行了大坝模态参数识别,建立了坝体-地基-库水系统的三维流固耦合有限元模型。根据识别出的一阶频率,分别考虑均质地基及分层地基,反演了坝体与基岩材料参数,并通过有限元软件ABAQUS进行了大坝的动力特征分析。结果表明:龙羊峡重力拱坝的一阶频率为2.778~3.196 Hz,反演得到坝体的弹性模量约为50 GPa~52 GPa;对于均值地基,其弹性模量的反演值为30 GPa;对于分层地基,2 490 m高程以下区域的弹性模量为34 GPa;实测振动数据反演得到的坝体弹性模量和地基弹性模量高于其设计值;龙羊峡重力拱坝的前3阶振型分别为正对称、反对称与正对称,其1阶频率和2阶频率相差较大,与重力坝自振频率分布特征相似。

摘要：增维结构为短程有序性单元结构在多维空间限域堆积,进而形成长程可控性高级结构,其特征为各单元结构定向排布且在尺度、维度上均具高度可编程性。鉴于动态化设计逻辑及标准化构筑机制,这种基于类似单元结构所形成的空间多样化高级组织架构,在功能食品的开发中具有重要应用。目前,增维结构的设计开发大多基于人工高分子或工程化蛋白,而在天然蛋白结构中鲜有报道,缺乏对蛋白折叠的过程控制是其首要原因。本文基于蛋白质共架技术,从介观重构、纳米雕刻及增维定制3个方面综述食品蛋白增维结构精密构筑研究进展。探讨构建食品蛋白高值化利用关键技术体系的思路和方法,以期为我国食品蛋白产业的发展提供理论和实践支持。