水泥基非膨胀型防火涂料中隔热组分是影响其隔热性能的关键． 采用气凝胶粉、 空心树脂球、封闭气孔 3 种隔热组分构成三元复合隔热体系，研究隔热组分总体积不变的 情况下，3 种隔热组分体积分数的变化对水泥基涂料高温隔热性能的影响，并通过浓度三 角形分析气凝胶粉 － 树脂球 － 封闭气孔三元隔热系统高温隔热性能的变化规律． 研究表 明: 掺气凝胶粉时高温隔热性能显著优于空心树脂球和封闭气孔，在气凝胶粉 － 空心树脂 球、气凝胶粉 － 封闭气孔两个二元隔热系统中，随着气凝胶粉体积分数的增加，样品高温 隔热性能显著提升; 在气凝胶粉 － 空心树脂球 － 封闭气孔三元隔热系统中，气凝胶粉体积 分数在 0. 33 ～ 0. 78 之间且空心树脂球和封闭气孔体积分数接近时，样品具有较好的高温 隔热性能．

采用修正的多组分伪势模型( EFM) 模拟了液态法制备金属基复合材料过程中多 孔介质内的浸渗过程，研究了黏度比( M) 、壁面润湿性、雷诺数( Ｒe) 、孔隙率以及不同分 形结构对浸渗过程的影响． 结果表明: 黏度比越大，浸渗饱和度( S) 越低、浸渗时间( t) 越 短，并且 M ＞ 90 时，黏度比对饱和度和浸渗时间影响可忽略不计，此时接触角的影响较 小; Ｒe 越小，浸渗饱和度越高、浸渗时间越长，同时壁面润湿性的影响越大; 当入口 Ｒe 一 定时，孔隙率越小，分形多孔的渗透率越低，由于孔隙分布不均，造成流体在局部优先浸 渗，导致浸渗时间减少、饱和度降低; 对不同的分形多孔介质，壁面润湿性的影响有着明显 的差异，对 A 类( 标准分形) 和 C 类( 固体骨架偏右) 的多孔介质，接触角( θ) 越大，饱和度 越低、浸渗时间越短; 对 B( 固体骨架偏上) 和 D 类( 固体骨架偏左上) 分形多孔，随接触角 的增大，饱和度和浸渗时间均呈现先增加后减小的趋势，并且在接触角小于 90°的区间内 出现极值．

为降低纯镁的腐蚀速率和赋予镁材料较好的细胞亲和力，通过溶液浸泡法在纯 镁表面成功制备了单一聚多巴胺( PDA) 膜和 Mg( OH) 2-PDA 复合膜，通过单因素实验确 定两种膜层制备的最佳工艺，利用场发射扫描电镜和动电位极化法分析了 DA 质量浓度 与成膜时间对膜层形貌和耐蚀性的影响，利用傅立叶反射红外分析研究了两种膜层的化 学结构． 结果表明: 制备 PDA 膜的最佳工艺条件为 DA 质量浓度 1. 0 g /L、成膜时间 12 h， 制备 Mg( OH) 2-PDA 复合膜的最佳工艺条件为 DA 质量浓度 1. 5 g /L、成膜时间 20 h; 最佳 工艺参数下基体的耐蚀性能得到显著提高，Mg( OH) 2-PDA 复合膜的耐蚀性最好; 在纯镁 上获得的 PDA 薄膜有明显裂纹缺陷; 水热处理得到的 Mg( OH) 2 膜层的微观结构为与聚 多巴胺结合提供了更好位点，得到了更均匀的聚多巴胺膜．

针对型材三维成形易出现的凹陷、凸起等截面变形问题，在自主研发的拉弯成形 装置基础上，选取矩形管状铝合金型材进行了多点柔性成形制件的形状误差研究，分析了 制件横截面高度、宽度方向的变形沿制件长度方向的变化． 结果表明: 成形过程中，矩形管 材制件的上、下表面发生内凹变形，随着制件由对称中心点向两侧对称长度的增加，凹陷 率和内凹变形均增大，且上表面的内凹值略大于下表面内凹值; 成形过程中，制件的内、外 垂直表面出现外凸变形，并且随着对称中心点向两侧对称长度的增加，凸胀率和外凸变形 量更大．

研究了无水石膏掺量不同的硫铝酸盐水泥在 5 ℃、20 ℃和 40 ℃下的凝结时间、强 度发展、干燥收缩率及水化产物等． 结果表明: 无水石膏虽能促进水化产物钙矾石的生成， 但对硫铝酸盐水泥熟料水化的影响效果直接取决于养护温度———5 ℃ 下，无水石膏会显 著延缓早期水化，使凝结时间大幅延长，早期强度显著降低; 而20℃和40℃下作用效果相 反，因为石膏的掺入能有效抑制高温下钙矾石向单硫型水化硫铝酸钙的转变，所以 40 ℃ 下掺加石膏所得硫铝酸盐水泥砂浆的抗压强度较不掺时有不同程度的提升．

基于广东省输电线路分布情况，在城市、工业、海洋和乡村 4 种环境中选取有代 表性的 10 条杆塔线路，通过 1 年的现场暴露实验研究了杆塔用 Q235 钢的大气腐蚀行为， 在 6、12 个月时各取样一次; 利用失重法测量各挂片的单位面积腐蚀失重，研究了不同环 境中的腐蚀失重规律，并采用 X 射线衍射仪( XＲD) 和扫描电子显微镜( SEM) 对腐蚀产物 结构和微观形貌进行表征． 结果表明: 广东省大气腐蚀等级主要为 C3，其次为 C2，属于中 度腐蚀; 不同特征的环境对大气腐蚀的影响从重到轻依次为重工业、海洋 + 轻工业复合、 海洋和特大城市、中小型城市及乡村; 在 12 个月的试验周期内，Q235 钢前 6 个月的腐蚀 速率明显高于后 6 个月; 腐蚀产物主要为花瓣网状和细针状结构的 α-FeOOH 和 γFeOOH，在海洋环境中还出现少量 β-FeOOH

对核桃青皮中天然色素的提取不仅能开发其应用价值，还能减少对环境的污染． 核桃青皮色素的主要成分是单宁，采用微波辅助乙醇法提取核桃青皮中的单宁． 首先研究 了料液比、乙醇体积分数、提取反应温度、提取反应时间、微波功率对单宁提取率的影响， 然后通过响应面法优化对提取工艺进行优化，优化得到的最佳工艺条件为: 乙醇体积分数 45% 、料液比 1∶ 20 ( g /mL) 、反应温度 61 ℃、微波功率 612 W、反应时间 10 min，此条件下 核桃青皮中单宁提取率为 20. 36 mg /g． 研究结果为核桃青皮中单宁的提取提供基础数据 和理论指导．

以自然界中含量丰富的木聚糖类半纤维素为原料，首先采用碳化 － 磺化两步法 制备了木聚糖基固体酸催化剂; 然后对催化剂催化合成苯并呫吨类化合物进行了研究，研 究了催化剂用量、反应温度、反应时间对目标产物产率的影响; 再次，研究了木聚糖基固体 酸催化剂催化合成苯并呫吨类化合物的底物普适性; 最后，对木聚糖基固体酸催化剂的循 环使用性能进行了研究，并对木聚糖基固体酸催化剂的结构和表面形貌进行了表征． 结果 表明: 当反应温度为 90 ℃、反应时间为 2 h、催化剂用量为 40 mg 时，木聚糖基固体酸催化 剂催化合成苯并呫吨类化合物的性能达到最佳; 在文中研究所得的最佳反应条件下，木聚 糖基固体酸催化剂对催化醛类化合物、2-萘酚和环己二酮类化合物具有良好的底物普适 性; 木聚糖基固体酸催化剂在反应体系中稳定性较好，在重复使用 5 次后，其结构没有发 生明显的变化．

通过改进的 Hummers 法制备氧化石墨烯 ( GO) ，并利用扫描电子显微镜、紫外可见分光光度计、傅里叶红外分光光度计和 X 射线衍射仪对其形貌和结构进行表征; 同 时研究了 GO 添加量、溶液 pH、接触时间、溶液温度和金霉素( CTC) 和亚甲基蓝( MB) 的 初始质量浓度对 GO 吸附金霉素和亚甲基蓝的影响，并进行吸附动力学方程和吸附等温 线拟合． 结果表明: GO 对 MB 的吸附去除率要远高于对 CTC 的吸附去除率; GO 对 CTC 和 MB 的吸附更符合准二阶动力学和 Langmuir 模型; 在 300 K 时，对 CTC 和 MB 的最大吸附 量分别为 265. 25 mg /g 和 1 095. 70 mg /g; CTC 和 MB 在 GO 上的吸附是自发的吸热反应， 升高温度有利于吸附反应的进行

设计合成并表征了 4 种不同结构的新型环境友好润滑油添加剂( N1、N2、N3、 N4) ; 考察了 4 种添加剂的热稳定性、抗腐蚀性和油溶性; 研究了 4 种添加剂在液体石蜡 ( LP) 中的摩擦学性能; 用扫描电子显微镜( SEM) 和能谱分析仪( EDS) 观察和分析了钢球 磨斑的表面形貌和元素组成，初步探讨了其摩擦作用机理． 结果表明: 4 种添加剂均具有 优良的热稳定性、抗腐蚀性和油溶性; N2 的摩擦学性能最好，添加 1. 0% N2 的 LP 的最大 无卡咬负荷( PB ) 值比 LP 提高了 74% 、烧结负荷( PD ) 值是 LP 的两倍，1. 0% N2 + LP 体 系中钢球磨斑直径( WSD) 比 LP 中的钢球磨斑直径缩小了 54% 、摩擦系数比 LP 减小了 28% ; 4 种添加剂的加入均能明显减小 WSD、减少表面磨痕数量; 添加剂在摩擦过程中参 与了摩擦化学反应，有效地提高了 LP 的极压、抗磨和减摩性能．

为研究 BK7 玻璃孔加工过程中入口破损的形成机理，在对破损形貌进行显微观 测的基础上，分析了单个磨粒的动力学特性及刀具端面上磨粒的分布特征，对单个破损的 深度和宽度进行了测量与分析，并借助于压痕断裂力学理论研究了边缘破损及破损表面 散射状条纹的形成机理． 结果表明: 刀具端面上不同磨粒距离边沿的距离不同，其联合刻 划作用导致侧向裂纹扩展至孔径之外，使得孔入口破损呈现出参差不齐分布特征; 在侧向 裂纹形成过程中，材料受力状态的改变导致破损表面出现了大量散射状条纹; 利用压痕断 裂力学理论建立的入口破损深度与宽度之间的理论关系模型的正确性经实验得以验证， 破损深度随其宽度呈非线性单调递增

以不锈钢丝网和不锈钢粉末为原材料，经过卷绕、压制、轧制和烧结工艺制造了 烧结不锈钢丝网多孔板材． 研究了不锈钢多孔板的孔隙结构特征和冲击力学性能，并进一 步分析了孔隙率、原材料丝径及烧结参数对冲击性能的影响． 结果表明: 不含粉末的多孔 板内的空隙呈规则的矩形，且孔隙尺寸分布均匀，孔隙尺寸分布范围较小; 含有粉末的多 孔板内的空隙形状复杂多变，孔隙尺寸分布范围较宽; 多孔板的成型烧结温度越高，其冲 击韧性越高; 原材料丝径越粗，冲击韧性越好; 材料孔隙率越低，冲击韧性越高; 孔隙率对 于冲击性能的影响最为显著，材料孔隙率从 10. 64% 上升到 29. 18% 时，不锈钢多孔板的 冲击韧性从 26. 32 J/cm2 下降到了 8. 02 J/cm2 ． 根据冲击试样断裂的宏观和微观形貌分析 推断，材料在冲击载荷下经过了致密化、裂纹萌生、裂纹扩展、冶金结合点破坏、应力迅速 上升后断裂几个过程，金属丝骨架断裂为典型的韧性断裂，在断裂时受到了轴向拉伸应力 和垂直于断裂方向的剪切应力．

针对当前多声道时差式超声流量计空间对称式声道结构声道覆盖率较低，对不 规则流场适应力较弱等问题，提出了立体多声道模型设计理论． 推导出了满足期望覆盖率 下的最少声道段数、各声道段与管道中心距离、声道数目及平面模型组合排列数量、单一 声道的平面模型相邻声道段夹角的计算公式; 进行了多声道拓扑结构设计; 最后进行了算 例设计和样机生产． 实例计算与应用表明，文中提出的时差式超声流量计立体多声道模型 设计方法具有可行性、先进性和实用性的特点．

模具补偿是金属板料成形中控制回弹的主要方法． 针对迭代修正方法在三维模 具补偿中效率低、精度差的问题，提出一种基于插值求解与数值模拟的模具补偿方法． 通 过定义成形后工件形状误差与模具型面偏差之间的函数关系，求解得到了工件成形所需 的理想模具补偿量; 在有限元模拟中，沿回弹前后节点连线方向进行工件网格面节点反向 调整，并对补偿后的节点群进行逆向处理，实现模具补偿面重构． 该方法简化了三维模具 型面的补偿流程，可实现模具型面内不同位置的独立、非均匀补偿，并保障了模具补偿型 面的光顺性． 以轨道车辆司机室车顶蒙皮为例，对比了不同模具补偿型面成形后工件的回 弹量和形状偏差，并采用研究中获取的理想模具型面进行工件试制，结果表明成形件满足 精度要求．

推进效率是水下潜器装备运行的核心问题，对机器装备的现实应用具有至关重 要的影响． 针对仿鲔科鱼类研制的机器鱼，根据鲔科鱼类波状运动特征，将机器鱼体离散 为由鱼体、尾鳍、胸鳍等部分组成的多刚体系统，结合鱼体所受外力载荷，运用牛顿欧拉法 建立了机器鱼动力学模型． 基于该动力学模型，开展了以提高机器鱼的推进效率为目标的 鱼体运动参数优化设计，以机器鱼的巡游效率为目标、以鱼体各机体的运动参数为优化设 计变量、选用遗传算法为优化算法，进行参数匹配优化; 通过优化实现了机器鱼尾鳍、鱼体 及胸鳍的多机体协同，提高了机器鱼的推进效率． 针对优化匹配设计结果，进一步开展了 机器鱼的运动学数值模拟仿真，结果表明机器鱼的巡游速度在数值上为鱼体长度的 1. 415 倍时，机器鱼的推进效率最高，其值达到最大值 49. 9% ．

为了对轮式装载机驱动桥进行抗疲劳设计和疲劳可靠性评估，在获得 ZL50G 轮 式装载机驱动桥输入轴实际工作扭矩载荷谱和转速统计的基础上，对驱动桥扭矩载荷谱 进行了等效疲劳强化处理和正反转加载疲劳试验，并对驱动桥进行了极小子样疲劳可靠 性评估． 结果表明: 驱动桥疲劳破坏主要发生在主减速器螺旋锥齿轮处，螺旋锥齿轮以弯 曲疲劳破坏形式为主; 轮边行星齿轮以接触疲劳破坏形式为主． 在给定工作寿命的条件 下，基于疲劳寿命试验结果的极小子样疲劳可靠性评估，获得了驱动桥工作时间与可靠度 的关系曲线．

三维声强技术的发展对于声学测量领域具有重要的意义，三维声强标定技术是 保证三维声强测量精度的前提条件． 采用传递函数法标定三维声强测量系统，并在全消声 室中采用经标定后的三维声强测量系统测量正四面体传声器的幅值误差和方向性误差． 为了简化计算，在保证精度的前提下将测量环境近似为平面波声场． 由全消声室实测结果 可知: 采用文中所述三维声强校准系统可保证声强探头具备较高的测量精度，在 f =1000 Hz 时，幅值误差仿真和实测的差值小于 1. 4 dB，方向性误差仿真和实测的差值小于 10°

为了研究节段预制波形钢腹板 PC 组合箱梁的力学性能，在考虑施工工艺和配束 比影响的前提下，设计制作了 3 根缩尺模型试验梁进行受力性能试验研究． 对比和分析了 整体浇筑波形钢腹板 PC 组合梁和节段预制波形钢腹板 PC 组合梁力学性能的异同，提出 了节段预制波形钢腹板 PC 组合箱梁抗弯承载力计算公式． 结果表明: 混凝土开裂后，节 段预制梁刚度退化明显大于整浇梁，全体外配束节段预制梁刚度下降最为显著; 节段预制 梁钢腹板抗弯贡献明显大于整浇梁，接缝处截面尤为明显; 相比于整浇梁，节段预制梁体 外应力筋的应力增量较大，且增长速度快; 与整体梁抗弯承载力计算公式相比，提出的节 段预制波形钢腹板 PC 组合箱梁抗弯承载力计算公式的计算值与试验结果吻合更好．

钢丝锈蚀、断裂损伤是影响拉索力学性能的主要因素． 首先，建立了钢丝径向、索 长方向锈蚀损伤分布模型; 然后，基于锈蚀钢丝断口形态，分析锈蚀及荷载联合作用下钢 丝断裂规律，建立了基于应力强度因子的锈蚀钢丝断裂准则; 最后，考虑钢丝间摩擦作用， 采用有限元法对拉索钢丝锈蚀、断裂过程进行模拟，研究了拉索中钢丝逐层锈蚀断裂对拉 索力学性能的影响． 结果表明: 拉索钢丝锈蚀断裂后，钢丝应力重分布，断丝对拉索钢丝应 力的影响沿截面径向逐渐减小，紧邻断丝层的锈蚀钢丝应力增幅最大，最内层钢丝应力增 幅最小; 由于钢丝间摩擦作用，断丝应力在恢复长度内呈对数形式恢复且基本同步; 恢复 长度随断丝百分比增大而增大，与断丝百分比呈二次抛物线关系，并将收敛于 3. 3m; 拉索 索力损失率随断丝百分比增大而增大，拉索少量钢丝的锈蚀断裂对索力影响较小，当拉索 锈蚀断丝百分比小于 10% 时，引起的索力损失率小于 4% ．