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关键词： 铝基复合材料   TiB   颗粒   碳纤维(C   )   SiC晶须   载流摩擦磨损   磨损机制  

摘要： 轻质6063铝合金具有一定的强度和耐蚀性使其在载流摩擦领域中得到广泛应用，但6063铝合金的载流摩擦性能难以满足服役需求，因此，亟待提升6063铝合金的载流摩擦磨损性能。本研究以颗粒(TiB2p)、纤维(Cf)和晶须(SiCw)作为增强相，通过放电等离子烧结（SPS）和热挤压工艺相结合分别制备了增强相体积分数为5 vol.%的TiB2p/6063Al、Cf/6063Al和SiCw/6063Al复合材料。重点研究了增强相类型对6063Al基复合材料载流摩擦磨损性能的影响，深入分析了复合材料的摩擦系数、磨损率、磨损表面形貌及磨损机制。结果表明，TiB2p和Cf在6063Al基体中分布较均匀，而SiCw在复合材料中存在团聚现象。其中，TiB2p/6063Al的硬度（68.38 HB）最高，较6063Al基体提升约11.55%；Cf/6063Al复合材料的致密度（99.41%）和导电率（48.4% IACS）最高。载流摩擦磨损试验结果表明，不同增强相的添加会使6063Al基复合材料的平均摩擦系数均有不同程度的降低，对磨损率、载流质量和磨损形貌均有不同的影响。对比三种增强相，Cf在提升6063Al的载流摩擦性能方面表现最为出色，磨损率大幅降低，载流摩擦系数稳定性和载流效率提高明显。Cf/6063Al复合材料的摩擦过程出现长时间的稳定摩擦滑动阶段，线磨损率(3.19 × 10–5mg/mm)最小，较6063Al基体减少32.27%；载流效率（66.61%）最高，较6063Al基体提升29.44%；同时，其微观磨损表面较平整，存在较少的金属熔融物，磨损机制以磨粒磨损和电弧侵蚀为主。此外，Cf/6063Al复合材料良好的导电率可能是Cf/6063Al复合材料载流摩擦系数较稳定和载流效率较高的原因之一。SiCw/6063Al复合材料的平均摩擦系数（0.235）最小，但其线磨损率较6063Al基体增加11.25%，载流质量也较差。TiB2p/6063Al复合材料的平均摩擦系数和线磨损率分别较6063Al基体减小8.85%和7.01%，其载流质量较差。

关键词： 中山市   水资源   脆弱性分析   系统动力学  

摘要： 水资源是维系经济社会可持续发展的因素,如何协调经济社会发展与水资源可持续利用之间的关系是水资源管理的热点问题。本文以广东省中山市为研究对象,构建了城市水资源系统脆弱性评价指标体系和系统动力学模型,以常规发展模式分析水资源系统动态演化特征,采用综合指数法评价2022—2035年中山市水资源脆弱性。结果表明,中山市2022—2035年水资源均处于轻微脆弱等级,以2030年为转折点呈先降低后增加趋势。为满足中山市经济社会可持续发展需求,保护水资源安全,需大力发展经济,挖掘本地水资源量,提高用水效率,确保水资源供给满足需求。

关键词： 工业固废   羟基磷灰石   Cr(Ⅵ)   吸附性能   吸附机理  

摘要： 文章采用工业废石膏与高浓度模拟含磷废水得到前驱物钙源与磷源，通过共沉淀法合成环境友好型高效能吸附材料工业固废基-羟基磷灰石（ISW-HAP）。开展模拟含Cr(Ⅵ)废水吸附试验与吸附再生实验，探究ISW-HAP材料对Cr(Ⅵ)的吸附性能。实验结果表明，当ISW-HAP投加量为0.15 g,Cr(Ⅵ)溶液初始浓度为100 mg/L,pH=9，吸附时间为4 h，环境温度为35℃时，ISW-HAP对Cr(Ⅵ)的吸附性能最佳，Cr(Ⅵ)去除率最高达到93.17%。材料经过6次吸附循环再生实验测试，Cr(Ⅵ)去除率仍保持在70%左右，具有良好的再生性能。通过XRD、官能团分析、SEM(EDS)分析对吸附前后的ISW-HAP进行表征，结果显示制备所得的球状的ISW-HAP颗粒排列不规则、整体呈现球霰石型结构，符合羟基磷灰石本身形貌特征，具有丰富的孔隙结构与较大的比表面积，EDS结果证明了Cr(Ⅵ)的成功吸附，XRD与FTIR表明了ISW-HAP良好的合成效果，进一步验证了ISW-HAP材料吸附过程中的稳定性以及微观结构上的稳定性。综合各表征与实验结果进行吸附机理探究，探究结果表明，ISW-HAP对Cr(Ⅵ)的吸附包括离子交换和表面络合、官能团强化吸附，范德华力和静电引力实现的物理吸附，以及潜在的氧化还原反应等。

关键词： 钢筋连接   热锻套筒   PRC-CISC柱   偏压试验   受力机理  

摘要： 以钢筋工程工业化为背景，基于钢筋带肋直接滚轧直螺纹、热锻套筒双锁母组合式机械连接工艺，提出了一种装配式钢筋骨架-现浇混凝土（PRC-CISC）柱。以建造方法、纵筋强度、配筋率及偏心距为参数，通过8组16个试件研究其偏压行为及接头工作性能。结果表明：PRC-CISC柱与对照试件的偏压破坏机制相似，但小偏压失效时压侧混凝土损伤较小，大偏压失效时跨中水平裂缝向套筒两侧截面迁移；其峰值荷载、失效挠度等与对照试件相近，说明受力、变形可靠。PRC-CISC柱的套筒与钢筋应变能同时增长，且前者小于后者，说明接头传力有效且连续，应力于套筒两端集中。分析了PRC-CISC柱的受力差异性，并提出双截面压弯承载力计算方法，得到了不同偏心距、配筋情况的试件N-M关系预测曲线。最后，采用有限元法分析了PRC-CISC柱的截面弯矩-曲率关系，计算结果符合其实际受力行为。

关键词： 刚性约束   刚性需水   可用水量   遗传算法   水资源配置   黄河故道  

摘要： 针对宿迁黄河故道片区河道调蓄空间不足、雨洪资源无法有效利用，供水能力不足、制约水资源开发利用，水系连通不畅、区域水环境容量不足等问题，开展基于刚性约束的宿迁黄河故道片区水资源配置研究，以促进区域水资源的优化配置，提高水利保障能力。在水资源刚性约束要求下，从需水层面提出刚性、刚弹性、弹性需水3个层次，采用遗传算法建立刚性约束水资源配置模型，以可用水量配置黄河故道片区刚性需水。结果表明，在规划水平年现状工程条件下的可用水量不能满足规划水平年2025年、2030年90%保证率下的刚性需求。因此，未来须增加外调可用水量，可建设龙岗枢纽工程、朱海站、洋河引水工程等三大工程。该配置方案可为宿迁建设黄河故道生态富民廊道提供水资源保障方面的科技支持。

关键词： 生态浮床   植物选择与配置   磺胺甲恶唑   净化效果   功能基因  

摘要： 为深入揭示抗生素与植物对生态浮床净化效果的影响，通过植物物种选择与配置实现对废水中氮、磷及抗生素等污染物的高效同步去除，本研究以无植物浮床为对照，以养殖废水中常见的磺胺类抗生素磺胺甲恶唑（Sulfamethoxazole，SMX）为供试抗生素，选用常用浮床植物旱伞草（Cyperus alternifolius）与新型植物翠芦莉（Ruellia brittoniana Leonard）构建单一及组合植物浮床，研究不同浮床在有无抗生素胁迫下对水体氮、磷等污染物的净化效果。结果表明：处理无抗生素水体时，各浮床对水体总氮（TN）、氨氮(NH4+-N)、总磷（TP）和化学需氧量（COD）的去除率分别为48.1%～66.3%、60.7%～88.2%、49.1%～57.3%和65.4%～72.8%；处理含抗生素水体时，各浮床对水体TN、NH4+-N、TP和COD的去除率分别为42.6%～55.1%、53.7%～68.5%、39.0%～42.3%和61.0%～71.0%。在抗生素胁迫下浮床对水体氮、磷和COD的去除率均下降。双因素方差分析表明，抗生素和植物种类显著影响浮床水体pH值、溶解氧（DO）浓度及TN、NH4+-N和TP的去除率（P<0.05）。不同浮床对水体SMX的去除率为60.4%～92.2%，植物显著提升了对水体中SMX的去除效果（P<0.05）。植物组合较单一植物对氮、磷、COD和SMX的去除具有一定的潜在优势。植物类型和抗生素显著影响水体中氮磷转化基因丰度（P<0.05），植物和抗生素通过调控浮床水体氮磷转化功能基因进而影响净化效果。综上所述，抗生素是影响生态浮床水质净化效果的重要因素，通过植物的选择与配置优化生态浮床结构可有效提升对水体中氮磷及抗生素等多污染物组分的同步去除效果。

关键词： 软硬互层类岩石   声发射   层面效应   损伤演化   裂纹类型  

摘要： 为进一步揭示不同层理倾角的软硬互层岩在单轴压缩下的声发射特性和裂纹扩展规律，采用类岩石材料制备了软硬互层类岩石试样，基于搭载DS-5型声发射监测系统的RMT-150B型岩石力学试验系统，开展了不同层理倾角（0°、30°、45°、60°和90°）的软硬互层类岩石试样的单轴压缩试验，分析了层理倾角对岩样声发射特性、损伤演化和裂纹扩展的影响。结果表明：试样的声发射活动呈现明显的阶段性特征，且不同层理倾角下其分布特征具有明显差异，声发射特征参数表现出明显的层面效应，声发射累计振铃计数和累计能量随着层理倾角的增大先减小后增大；低频-超高幅信号的突然出现或占比增加可作为软硬互层类岩石试样的破坏前兆，低角度（0°、30°）试样表现为大尺度裂纹稳步扩展破坏，中角度（45°、60°）试样为大尺度裂纹突发失稳扩展破坏，高角度（90°）试样为小尺度裂纹突发失稳扩展破坏，60°层理倾角为试样破坏的最不利角度；试样的损伤累积过程同样具有明显的阶段性特征，在峰值应力前，试样的损伤累积主要集中在高速率损伤阶段，中等角度（45°、60°）的层理面加快了试样的损伤累积过程；不同层理倾角对软硬互层类岩石试样的拉剪裂纹演化的影响差异明显，水平层理面促进了拉剪裂纹的产生，层理倾角的逐渐增大促进了类岩石试样拉剪裂纹的发育，在层理面与岩石基体共同作用下，随着层理倾角的逐渐增大，类岩石试样的剪切裂纹占比先增大后减小，且剪切裂纹数目处于较高水平。研究结果对地下工程围岩结构的稳定性评估具有一定的参考作用。

关键词： 多传感器性能度量   任务需求原型   模糊贪婪搜索决策   组合观测  

摘要： 本文面向水资源监测任务需求，综合考虑时-空覆盖性、传感器参数、成像质量和目标重要性等准则，基于监测任务需求原型，提出一种自适应多传感器性能度量方案，构建模糊贪婪搜索决策的组合优化方法，实现对水资源监测任务的最大效益化观测。为验证组合方案的适应性，以丹江口库区为试验区，进行多传感器组合观测模型验证。实验结果表明，组合观测方案能满足在特定时空约束条件下对库区水质、库岸环境及常规干旱监测任务的需求，为水资源日常监测提供合理的决策依据。

关键词： 骨质疏松   胸腰段椎体压缩骨折   椎体强化   终板   椎间盘   个体化穿刺   生物力学   有限元分析   骨科植入物  

摘要： 背景：个体化精准穿刺入路是近年来提出椎体强化治疗的新型入路方式，并且已经取得了良好的临床疗效，但仍缺少相关生物力学研究。目的：采用有限元分析方法探讨个体化精准穿刺椎体强化治疗对骨质疏松性椎体压缩骨折椎体终板以及椎间盘生物力学的影响。方法：使用3例已完成个体化精准穿刺椎体强化治疗的骨质疏松性椎体压缩骨折患者术前和术后的CT影像资料，建立楔形型、双凹型、塌陷型术前和术后共6个模型。在椎体垂直方向加载500 N力矩和10 N/m旋转力矩，模拟正常椎体的生理活动，包括前屈、后伸、左侧弯、右侧弯、左旋转和右旋转，观察个体化精准穿刺椎体强化治疗后不同类型骨折椎体终板、邻近终板以及椎间盘的应力变化。结果与结论：(1)成功建立了个体化精准穿刺椎体强化术前和术后脊柱功能单元的三维有限元模型；(2)个体化精准穿刺椎体强化术后，楔形型、双凹型及塌陷型骨折椎体终板和邻近椎体终板的最大von Mises应力值均有一定程度的减小；楔形型邻近椎体T10下终板和塌陷型邻近椎体L1上终板的术后最大von Mises应力值增加；(3)个体化精准穿刺椎体强化术后，3种有限元模型的相邻椎间盘整体最大von Mises应力值均减小；(4)结果表明，个体化精准穿刺椎体强化治疗可在一定程度上减轻楔形型、双凹型和塌陷型椎体终板的最大von Mises应力值，降低术后椎体再骨折的风险；此外，还可减轻椎间盘的最大von Mises应力值，理论上也能够在一定程度上缓解椎间盘退变。