纤维多孔金属的流阻率分形模型研究_陈卫华
潮州三环杯第四届全国大学生材料设计邀请赛(MDC)分方向
福建师范大学
中原工学院 南昌大学
桂林理工大学
青岛科技大学 上海理工大学
项目名称 金属-有机骨架材料（MOF-Zn）的制备及研究
MOF/GO 复合膜在水处理领域的研究 基于金属有机框架的钴铁电催化剂 一种透明环氧树脂胶专用特种固化促进剂 硒碲纳米复合材料的设计及其在激活免疫及抗
肿瘤中的应用 一步法制备新型含 P-N 反应型协效阻燃剂及其
AI 创 beats 团队
L&MAM
Silence 队 高效止裂 孔武有力队 燃并快乐 如博之骄
溯源 医美团队
所在高校 厦门大学 中国海洋大学 福建工程学院 大连理工大学
厦门大学 华侨大学 哈尔滨工业大学 厦门理工学院 桂林理工大学
天津大学 郑州大学
项目名称 以 Cu/Si/Ge 纳米线阵列为负极材料的锂离子
4、交叉学科组（11 队）
序号
团队名称
所在高校
项目名称
1
3R 绿色建材团队
郑州大学
新型环保墙砖--固废处理新时代
2
RGO 研究队
南开大学
还原氧化石墨烯电极的制备及其处理制药废水 的研究
3
功能齐全队
中国海洋大学 片状碳材料的制备及其电化学性能研究与应用
4
河工太阳能队
河北工业大学
利用工业废渣及等离子喷涂技术制备高效的太 阳能集热板
11 中矿大超亲水材料组
中国矿业大学
超亲水集水材料及快速集水设备
注：以上排名不分先后，也并非答辩顺序
附件 2 “潮州三环杯”第四届全国大学生材料设计邀请赛(MDC) 分方向决赛队伍分组
1、高分子及生物方向组（11 队）
序号 1 2 3 4
2015年度拟立项的江苏省高校自然科学研究重大项目汇总表
任玉荣
B
67
基于p-i-n结构铁酸铋薄膜器件的制备及其光伏效应
常州大学
陈智慧
B
68
小尺度流动模型中的自由表面流的数值与实验研究
常州大学
王红
B
69
基于稀土元素的喷射成形超高强铝合金强韧化机理研究
江苏理工学院
李小平
B
70
废锂离子电池二次资源的回收深加工理论和应用研究
江苏理工学院
程洁红
B
71
基于短路率控制的电解机械复合加工伺服进给研究
淮海工学院
申欣
A
97
陶瓷修复体选区激光熔化成型机理及质量控制研究
淮阴工学院
陈晓兵
B
98
车联网环境下融合多源信息的分布式动态车辆行为辨识
淮阴工学院
包旭
B
99
微/纳结构铈配合物和二氧化铈的构筑、组装机理及性能
淮阴师范学院
赵朴素
A
100
复合材料健康监测系统多主体协作及信息融合技术研究
淮阴师范学院
孙红兵
B
101
南京林业大学
姚建峰
B
34
杨树幼苗叶片对干旱与高温复合胁迫的应答机制
南京林业大学
吴永波
B
35
杉木地理种源的遗传结构与变异模式研究
南京林业大学
边黎明
B
36
松材线虫携带病毒的鉴定及其对宿主致病力的影响
南京林业大学
朱丽华
B
37
无线传感网多源视频压缩感知
南京邮电大学
张登银
A
38
基于深井信息感知的纳电子器件设计和制备研究
江苏大学
蔡健荣
耐热镁合金材料的研究和应用现状
前沿技术L eading-edge technology 耐热镁合金材料的研究和应用现状郑 伟1，柳叶芳1，业 飞1，陈 雪1，展卫星2（１．江苏省产品质量监督检验研究院，江苏 南京 ２１０００７；２．盐城市联鑫钢铁有限公司，江苏 盐城 ２２４１００）摘 要：镁合金是比重最轻的结构材料。
具有高比强度、高比刚性、良好的磁屏蔽性、优异的制造性和加工性。
镁和镁合金作为轻金属材料是非常重要的金属材料。
廉价耐热镁合金的应用研究对汽车轻量化和扩大镁合金的应用具有重要意义，但大部分合金只能在室温下使用。
当温度超过１２０℃时，合金的机械特性显著降低，高铝合金也是如此。
因此，在要求高使用温度的汽车零部件中，限制了具有优秀铸造加工性的低成本镁合金的使用。
因此，近年来，高性能、低成本的阻燃耐热镁合金的开发成为材料科学和产业界关注的焦点之一。
关键词：镁合金；稀土；应用现状中图分类号：ＴＧ１４６．２２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２１）０４－０１２５－２Research and application status of heat resistant magnesium alloy materialsZHENG Wei1, LIU Ye-fang1, YE Fei1, CHEN Xue1, ZHAN Wei-xing2（１．Ｊｉａｎｇｓｕ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ ｐｒｏｄｕｃｔ ｑｕａｌｉｔｙ ｓｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎ ａｎｄ ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１０００７，Ｃｈｉｎａ；２．Ｙａｎｃｈｅｎｇ Ｌｉａｎｘｉｎ Ｓｔｅｅｌ Ｃｏ．， Ｌｔｄ，Ｙａｎｃｈｅｎｇ ２２４１００，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｍａｇｎｅｓｉｕｍ ａｌｌｏｙ ｉｓ ｔｈｅ ｌｉｇｈｔｅｓｔ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｍａｔｅｒｉａｌ． Ｉｔ ｈａｓ ｈｉｇｈ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｓｔｒｅｎｇｔｈ， ｈｉｇｈ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ， ｇｏｏｄ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｓｈｉｅｌｄｉｎｇ， ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｐｒｏｃｅｓｓａｂｉｌｉｔｙ． Ｍａｇｎｅｓｉｕｍ ａｎｄ ｍａｇｎｅｓｉｕｍ ａｌｌｏｙｓ ａｒｅ ｖｅｒｙ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｍｅｔａｌ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ａｓ ｌｉｇｈｔ ｍｅｔａｌ ｍａｔｅｒｉａｌｓ． Ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｌｏｗ－ｃｏｓｔ ｈｅａｔ－ｒｅｓｉｓｔａｎｔ ｍａｇｎｅｓｉｕｍ ａｌｌｏｙｓ ｉｓ ｏｆ ｇｒｅａｔ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ ｔｏ ｔｈｅ ｌｉｇｈｔｗｅｉｇｈｔ ｏｆ ｖｅｈｉｃｌｅｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｅｘｐａｎｓｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｍａｇｎｅｓｉｕｍ ａｌｌｏｙｓ， ｂｕｔ ｍｏｓｔ ｏｆ ｔｈｅ ａｌｌｏｙｓ ｃａｎ ｏｎｌｙ ｂｅ ｕｓｅｄ ａｔ ｒｏｏｍ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ． Ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｅｘｃｅｅｄｓ １２０ ℃， ｔｈｅ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ａｌｌｏｙ ｄｅｃｒｅａｓｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ， ｓｏ ｄｏｅｓ ｔｈｅ ｈｉｇｈ ａｌｕｍｉｎｕｍ ａｌｌｏｙ． Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ， ｔｈｅ ｕｓｅ ｏｆ ｌｏｗ－ｃｏｓｔ ｍａｇｎｅｓｉｕｍ ａｌｌｏｙ ｗｉｔｈ ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ ｃａｓｔｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓａｂｉｌｉｔｙ ｉｓ ｌｉｍｉｔｅｄ ｉｎ ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ ｐａｒｔｓ ｒｅｑｕｉｒｉｎｇ ｈｉｇｈ ｓｅｒｖｉｃｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ． Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ， ｉｎ ｒｅｃｅｎｔ ｙｅａｒｓ， ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｈｉｇｈ－ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ， ｌｏｗ－ｃｏｓｔ ｆｌａｍｅ－ｒｅｔａｒｄａｎｔ ａｎｄ ｈｅａｔ－ｒｅｓｉｓｔａｎｔ ｍａｇｎｅｓｉｕｍ ａｌｌｏｙｓ ｈａｓ ｂｅｃｏｍｅ ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｆｏｃｕｓｅｓ ｏｆ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ ｉｎｄｕｓｔｒｙ．Keywords: ｍａｇｎｅｓｉｕｍ ａｌｌｏｙ； ｒａｒｅ ｅａｒｔｈ； ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｔａｔｕｓ镁合金是当前是工程建设中使用最为广泛的轻金属材料，有“绿色工程材料”的美誉，是当下材料开发与应用方面的重点研究方向。
银浆流变性能对硅太阳电池电性能的影响
华东理工大学学报(自然科学版)Jour nal of East China U niver sity of S cien ce and T echnology (Natural Science Edition )Vol.35No.32009-06收稿日期:2008-08-13基金项目:上海市科委资助项目(05d812019)作者简介:郑建华(1983-),男,江西上饶人,硕士研究生,主要研究方向为粉体材料与电子浆料。
E -mail:zh engjianh ua0920@ 通讯联系人:杨云霞,E -mail:yan gyunxia@文章编号:1006-3080(2009)03-0396-04银浆流变性能对硅太阳电池电性能的影响郑建华, 张亚萍, 花 巍, 杨云霞, 陈国荣(华东理工大学材料科学与工程学院,无机材料研究所,上海200237)摘要:通过改变有机相中乙基纤维素的质量分数,制备了具有不同流变性能的银浆,并应用于硅太阳电池。
对银浆流变性能、电池正面电极形貌和电池电性能等的分析测试结果表明,银浆的流变性能影响所印制电池的电极形貌及其电性能。
当有机相中乙基纤维素质量分数为6%时,银浆具有较高低剪切速率下的黏度和较低高剪切速率下的黏度,能使所印的电极栅线边缘整齐,具有较高的高度和较小的线宽,所印制电池电性能优越,具有较好的填充因子(FF )和转换效率(G )。
关键词:流变性;电性能;银浆;太阳电池中图分类号:O373;TM 24文献标志码:AEffect of Rheological Property of Silver Conductive Paste onElectrical Property of Si Solar CellsZH EN G J ian -hua, ZH A N G Ya -p ing , H UA Wei, YAN G Yun -x ia , CH EN Guo -rong(I nstitute of I nor ganic Mater ials,S chool of Mater ials S cience and Engineer ing ,East China Univer sity of Science and Technology ,Shanghai 200237,China)Abstract:Different silver conductive pastes w ere prepared and applied in solar cell.T heir rheolog ical pro perties w ere adjusted by chang ing ethy-l cellulose contents in the org anic v ehicle.With the measurem ent of rheo logical properties of silver conductive pastes and g rid m orpho logies as w ell as electr ical pr operties of the cells,it w as found that rheo logical pr operties of silver conductive pastes affected the electrical proper -ties o f the cells.When the ethy-l cellulo se in the organic vehicle w as as high as 6%,the paste had high vis -cosity in low shear rate and low viscosity in high shear rate,w hose frontal electrodes had slicker fring e,hig her height and sm aller w idth,w hile the cells had better electr ical pr operties w ith high filled factor(FF )and co nv ersion efficiency(G ).Key words:rheolog ical proper ty ;electrical pr operty;silv er co nductiv e paste;so lar cells与普通电池一样,晶体硅太阳电池也有两个用于引出电流的电极。
短碳纤维增强铜复合材料的计算细观力学模型及力学性能
第27卷第4期粉末冶金材料科学与工程2022年8月V ol.27 No.4 Materials Science and Engineering of Powder Metallurgy Aug. 2022 DOI:10.19976/ki.43-1448/TF.2022016短碳纤维增强铜复合材料的计算细观力学模型及力学性能何东浪，方华婵，李郁兴，李金伟(中南大学粉末冶金国家重点实验室，长沙 410083)摘要：针对粉末冶金法制备的短碳纤维增强铜复合材料(C Sf/Cu)，采用有限元方法建立细观力学模型，研究材料的拉伸损伤演化和断裂力学行为，并分析弱界面对复合材料拉伸性能的影响。
结果表明，C Sf/Cu复合材料的拉伸过程可分为弹性阶段、塑性硬化阶段、起始损伤阶段和损伤演化阶段。
纤维端部的应力集中造成端部界面脱黏、轴向界面的损伤演化以及纤维桥联，基体损伤及其伴随的界面损伤造成基体破坏是材料断裂的主要机制。
碳纤维长度大于60 μm时，纤维的轴向应力分布呈现“w”形，纤维有较强的承载能力；纤维长度为20 μm时，纤维几乎没有承载能力。
纤维承受载荷越高，越容易造成界面破坏，随纤维长度从20 μm增加到140 μm，C sf/Cu复合材料的抗拉强度从146 MPa下降到102 MPa。
关键词：短纤维；铜基复合材料；细观力学；有限元；内聚力单元中图分类号：TF125文献标志码：A 文章编号：1673-0224(2022)04-382-07Computational meso-mechanical model and mechanical property of short carbon fiber reinforced copper matrix compositesHE Donglang, FANG Huachan, LI Yuxing, LI Jinwei(State Key Laboratory of Powder Metallurgy, Central South University, Changsha 410083, China)Abstract: For the short carbon fiber reinforced copper matrix composites (C Sf/Cu) prepared by powder metallurgy, a model was established to analyze the tensile damage evolution, fracture mechanical behavior and the influence of weak interface on mechanical properties of composites. The results show that the composites can be divided into elastic stage, plastic hardening stage, damage initiation stage, and damage evolution stage. The stress concentration at the fiber end causes the debonding of the end interface, the damage evolution of the axial interface and the fiber bridging. The damage of the matrix and the accompanying interface are the main fracture mechanism of the material. When the fiber length is greater than 60 μm, the axial stress of the fiber presents a “w” shape, and the fiber has a strong bearing capacity. When the fiber length is 20 μm, the fiber has almost no bearing capacity. The higher the load on the fiber, the easier it is to cause interfacial damage. With increasing fiber length from 20 μm to 140 μm, the strength of the composite decreases from 146 MPa to 102 MPa.Keywords: short fibers; copper matrix composites; meso-mechanics; finite element; cohesive element短碳纤维/铜复合材料兼具铜的高导热、导电性能以及碳纤维的高比模量和高比强度，因此具有优异的力学性能、耐磨性能和良好的导热性能，广泛应用于高效散热器、电接触材料和耐磨器等[1]。
基于响应面法的纤维金属层合板抗弹性能优化设计
基于响应面法的纤维金属层合板抗弹性能优化设计
孔祥韶;杨豹;周沪;郑成;刘芳;吴卫国
【期刊名称】《爆炸与冲击》
【年(卷),期】2022(42)4
【摘要】纤维金属层合板因其复合材料的各向异性和层合结构特征而具有较好的可设计性,开展金属纤维层合板的优化设计研究对其力学性能的增强和轻量化具有重要意义。
为提高纤维金属层合板的抗弹性能,基于响应面分析法对纤维金属层合板的铺层方向和铺层厚度进行了优化设计。
采用Box-Behnken方法进行方案设计,以纤维金属层合板各铺层相对厚度比为设计变量,以结构的比吸能为设计目标,根据设计的方案进行参数化建模获取样本点,在对设计样本进行方差分析和参数估计的基础上,建立了结构比吸能的响应面模型并验证了其精确度。
采用遗传算法对响应面方程进行寻优分析,通过显式动力学计算程序ABAQUS/Explicit验证优化效果。
最终,在最优的铺层方案下,层合板的质量减小了11.70%,能量吸收增加了19.40%,抗弹性能显著提升。
【总页数】13页(P109-121)
【作者】孔祥韶;杨豹;周沪;郑成;刘芳;吴卫国
【作者单位】武汉理工大学绿色智能江海直达船舶与邮轮游艇研究中心;武汉理工大学船海与能源动力工程学院;武汉理工大学交通与物流工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】O342;TB333
【相关文献】
1.碳纤维层合板抗球形弹冲击动态响应特性试验研究
2.碳纤维层合板抗球形弹冲击动态响应特性试验研究
3.基于响应面法的CFRP层合板挖补修理结构的单目标优化
4.基于响应面法的CFRP层合板挖补修理结构的单目标优化
5.基于响应面法的抗滑涂层材料路用性能优化
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2010年度获奖
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 成果名称 封闭式车间新风节能控制方案及应用研究 河南省高校自主创新体系建设研究 北洋军阀统治时期中国政党研究 知识产权执法考核评价指标体系的论证制定 知识产权战略实施评估研究 纺织品艺术设计创新人才开 发与利用研究 Supplements to a class of logarithmically completely monotonic functions associated with the gamma function/对一个与Gamma函 数有关的Log-完全单调函数类的扩展 A class of logarithmically completely monotonic functions/一族 Log-完全单调函数 Necessary and sufficient conditions for two classes of functions to be logarithmically completely monotonic/两类函数对数完全单调的 充分必要条件 用于纺织机械设计的液压传动CAD系统 Characterization of Bamboo Fibers Using FT-IR Spectroscopy and Its Second Derivative An approach to potential environmental impact reduction in chemical reaction processes Reactor network synthesis for waste reduction using instantaneous value of environmental index A Pollution reduction methodology in Reactor Design 结合臂部形态学制定西服袖结构静态平衡 颈部横向平衡对肩袖结构造型的影响 奖励名称 2010年度河南省科技进步奖 2010年度河南省科技进步奖 2009年度河南省社会科学优 秀成果奖 河南省发展研究奖 河南省发展研究奖 ―纺织之光‖2010 年度中国纺 织工业协会科学技术奖 河南省第十届自然科学优秀 学术论文 河南省第十届自然科学优秀 学术论文 河南省第十届自然科学优秀 学术论文 河南省第十届自然科学优秀 学术论文 河南省第十届自然科学优秀 学术论文 河南省第十届自然科学优秀 学术论文 河南省第十届自然科学优秀 学术论文 河南省第十届自然科学优秀 学术论文 河南省第十届自然科学优秀 学术论文 河南省第十届自然科学优秀 学术论文 奖励等级 贰等奖 贰等奖 叁等奖 叁等奖 叁等奖 叁等奖 贰等奖 贰等奖 贰等奖 叁等奖 贰等奖 贰等奖 贰等奖 贰等奖 贰等奖 贰等奖 朱彩霞 马肖华 路爱林 金多才、李尊然、李国庆、董 广杰 王肃、李晓昱、杨佳鸣 牛玖荣、张怀强、李咏、王薇 、杜爱霞、汪秀琛、赵一丽 郭森林 郭森林 郭森林 安向东 蔡玉兰 陈启石 陈启石 陈启石 陈谦 陈谦 获奖人员 获奖时间 2010.12 2010.12 2010.06 2010.09 2010.09 2010.07 2010.04 2010.04 2010.04 2010.04 2010.04 2010.04 2010.04 2010.04 2010.04 2010.04
分形理论在耐火纤维材料的导热特性研究中的应用
小热阻力法则 ， 在一定 的假设条件下 ， 出了包含 气 导 孔内气体传导和辐射项 的多孔体 的等效导热 系数 的 计算模型式 ， 并进行 了数值求解计算 ， 所获得 的结果 比较清楚地反映了多孔介质材料的内部热传递规律 。
分 布 的 定 量 表 示 即 是 该 系 统 的 分 形 维 数 （ｒｃａ Ｆａｔ ｌ Ｄｍ ｎｉｎ 。一 般情 况下 分 形 的维数 不 是 整数 而是 分 ｉｅｓ ） ｏ 数 ，这也 即是 分形几 何 与传统 欧 氏几 何 的最大 差别所
列， 通过分析具有代表性的正方形 、 三角形单元体 ， 最 终 获得 了低 温下 导 热 系 数 随纤 维 体 积 分 率 变 化 的 解
耐 火纤 维 虽然 也是 一 种 多孔 介质 材 料 ， 但是 它 并
在。 传统的欧氏几何认为空间的维数是整数， 但是类似 耐火 纤维 材料 这样 的多孔介 质 物质 ，其 图形非 常不规 则 ，以致不论是它的整体还是它的局部都不能够用传 统 的几何语 言来 描述 。 而分 形几何 认 为 ， 于任何 一个 对 有确定维数的几何体 ， 若用与它相 同维数 的“ 去量 尺” 它， 结果 为 ０其 数学表 达式 ： ，
阻 法建 立 了高 温条 件 下 高铝 耐 火 纤 维 材 料 的有 效 导
热系数模型 ， 并应用此模型对耐火材料的导热特性进 行 了研 究 。
专 题 研 讨
无规分形 ， 自相似性并不严格 ， 其 只是在大范 围内统计
意义 下 的 自相 似性 。 自然 界里 的分形 都 属于无 规 分形 ， 都 是在统计 意 义下 的 自相 似性 。本 文所 研究 的耐火纤 维材 料也 正 属此 类 ， 自相似 性 也 只在 一 定 范 围 内才 其 成立 ， 此处 称之 为局部 分形 ， 以区别 于经 典分 形 。 耐火纤 维材 料 ， 内部 空 间结构 是非 常 复杂 的 ， 其 应 用传 统几何 无法 对其 进行 描述 ； 而应 用分 形理 论 ， 则能 够较 好地 描 述其 内部 微 空 间结 构 ， 而可 以很 方便 地 从 对其 导热性 能进 行研究 。
双孔COF材料用于固相萃取水体中16种多环芳烃
Heteropore covalent organic framework for solid phase extraction of 16PAHs from waterLU Qiuyu 1,2,LI Mingtang 1,HE Peiqiao 2,ZHANG Danyang 2,JIANG Hongxin 2*,LIU Xiaowei 2*（1.School of Resources and Environment,Jilin Agricultural University,Changchun 130012,China;2.Key Laboratory of Environmental Factor Control for Agro-product Safety,Ministry of Agriculture and Rural Affairs /Agro-Environmental Protection Institute,Ministry of Agriculture and Rural Affairs,Tianjin 300191,China ）Abstract ：To provide a simple and efficient method to adsorb trace polycyclic aromatic hydrocarbons （PAHs ）from complex,real samples,heteropore covalent organic frameworks （HCOFs ）crystalline porous material with two different kinds of pores was prepared through a solvothermal method.The HCOFs structure and morphologies were characterized by scanning electron microscopy,powder X-ray diffraction analysis,Fourier transform-infrared spectroscopy,and Brunauer-Emmett-Teller analysis.The ability of the HCOFs as a solidadsorbent for 16PAHs from real water samples was investigated.Based on gas chromatography-mass spectrometry analysis,the contents of 16PAHs were detected after treatment with HCOFs.The experimental results indicated that the prepared HCOFs displayed intriguing properties such as high crystallinity,large surface area,and high porosity,bearing both micro-pores （hexagonal ）and mesopores （trigonal ）.This HCOFs can be used as an adsorbent for the rapid adsorption of 16PAHs in environmental water samples.The absorption equilibrium was achieved after only 15min oscillation,while that of the enrichment factor can be up to 40times more.The method presented suitablelinearity in the range of 0.25~50μg·L -1for the 16PAHs with a satisfactory regression coefficient （R 2>0.99）.The detection limits for the method based on a signal-to-noise ratio of 3were in the range of 0.04~0.08μg·L -1.For the actual water samples,the recoveries of 16PAHs ranged from 82.3%to 110.1%.These results demonstrated this method has advantages such as its simplicity,speed,cost-双孔COF 材料用于固相萃取水体中16种多环芳烃鲁秋玉1，2，李明堂1，何沛桥2，张丹阳2，姜红新2*，刘潇威2*（1.吉林农业大学资源与环境学院，长春130012；2.农业农村部农产品质量安全环境因子控制重点实验室/农业农村部环境保护科研监测所，天津300191）收稿日期：2021-01-12录用日期：2021-03-19作者简介：鲁秋玉（1996—），女，吉林长春人，硕士研究生，从事纳米材料的开发及其在污染物吸附富集方面的应用研究。
异形纤维的截面形态的表征方法和其特征值的意义
异形纤维的截面形态的表征方法和其特征值的意义纺1：黄宇特征参数王府梅等[1] 根据截面轮廓线多次凹凸变化的三大特征，即形成叶片或凸起的粗糙小块、外轮廓线的内包络线形态、截面内有否空隙及其大小，提出了凸叶高度D、椭圆度!、截面曲角" 及空隙率#。
韩春燕[3] 针对四孔中空纤维提出了中空度。
吴兆平等[4] 针对羊毛截面特征提出反映截面特征的三个形状因子[5]：圆形、长形、径向异形因子。
徐回祥等[6] 针对混纺织物中棉芒麻纤维的纵向和截面的外形特征提出纤维横截面CV 值、棉纤维边界曲线扭曲数麻纤维表面横节等参数。
李艰等[7]通过分析丝和毛的截面形态，提出了截面积、圆整度、异形度三个参数。
Smuts S 等[8] 根据马海毛纤维截面的几何形状，提出髓腔率，即髓腔直径与纤维直径的比值，以识别不同级别的马海毛。
Mat!ic-leigh R [9] 等人通过对棉纤维横截面的图像进行分析提出胞壁厚度、纤维宽度、成熟度系数、成熟度比率及胞壁厚度系数等指标。
D Robson [10] 利用图像处理技术测定了羊毛和羊绒的各种鳞片结构，提出描述各种羊毛鳞片的不同形态特征的面积、圆整度、矩形充满度、形状系数等16个特征参数异形度：异形度是表示纤维截面形状异形化的程度[11]。
异形纤维最常见的异形度指标[12]有圆系数、周长系数和表面系数。
在化纤异形度标准[2] 中，反映截面特征的异形度指标有径向异形度D、截面异形度S 和特征异形度C。
不过，一般情况不用特征异形度，只有当前两种指标无法表达纤维截面特征时，拓拓进特征异形度。
中空度：是指纤维截面中孔洞横截面积A，占纤维表观横截面A1的百分比H;空隙率：如果存在多微孔结构，且孔径大小不一，则用空隙率表示。
中腔率：纤维的中腔率是体积比德概念，一般中腔的截面不同，而且两端和中间都可能封闭，不同于化纤中空那样，两端开口，中间孔洞连续。
中空偏心：中空偏心在天然纤维和化学纤维中一般极少发生，其绝大多数单中腔的轴心一致，只有多中空结构是，各中腔的轴心于纤维不一致。
海南大学2012年科技成果登记表发放表
发放时间：2013年6月
序号
项目编号
成果名称
完成人
所在学院
成果来源
签收
1.
080302
用于油液脱水的疏水亲油性树脂的开发
潘莉莎
材化学院
省重点
2.
070502
电磁辐射吸收性建筑板材
郝万军
材化学院
省重点
3.
50887
氧化钛纳米管束的制备及其生物活性研究
王小红
材化学院
省基金
28.
808126
生物能源开发过程的能量平衡研究
陈振斌
机电学院
省基金
29.
808127
椰果采收机械化关键技术的研究
梁栋
机电学院
省基金
30.
809002
海南省甘蔗收获机械化及关键技术切割器的研究
林茂
机电学院
省基金
31.
510203
淀粉纳米晶对天然胶乳性能的影响
林华
机关
省基金
32.
809010
外商直接投资和海南发展现代农业问题研究
薛行华
材化学院
省基金
8.
509007
微波辐射凝固天然胶乳的研究
赵艳芳
材化学院
省基金
9.
209002
海南麻疯树叶化学成分及生物活性研究
陈祎平
材化学院
省基金
10.
509003
高分子量透明质酸产生菌的诱变选育
冯建成
材化学院
省基金
11.
080136
废弃虾蟹壳的资源化利用技术研究
刘平怀
材化学院
省重点
分形多孔介质孔隙微结构参数与渗透率的分维关系
分形多孔介质孔隙微结构参数与渗透率的分维关系【分形多孔介质孔隙微结构参数与渗透率的分维关系】1. 引言分形理论是一种描述自然界复杂结构的数学工具，其在描述多孔介质孔隙结构方面得到了广泛的应用。
本文将讨论分形多孔介质的孔隙微结构参数与渗透率之间的分维关系。
2. 分形理论和多孔介质分形是一种自相似的几何图形，其具有分维的特性，可以有效地描述自然界复杂结构的特征。
多孔介质是指由许多孔隙和固体颗粒组成的介质，其广泛存在于地下岩石、土壤和生物材料中。
分形理论被应用于描述多孔介质的孔隙结构，其可以揭示孔隙体积分布、孔隙连通性和孔隙形态的特征。
3. 孔隙微结构参数多孔介质的孔隙微结构参数包括孔隙体积分布、孔隙形态、孔隙连通性等。
这些参数可以通过图像处理、数字模拟和实验测量等方法进行获取，其反映了多孔介质内部的复杂结构特征。
分形理论被广泛应用于描述这些孔隙微结构参数，例如分形维数、分形特征、分形细节系数等。
4. 渗透率多孔介质的渗透率是其对流传输性质的重要指标，其反映了流体在介质中的渗流能力。
渗透率受多种因素的影响，包括孔隙结构、孔隙连通性、孔隙体积分布等。
分形理论为解释多孔介质的渗透性提供了新的视角，其可以揭示多孔介质孔隙微观结构与宏观流动特性之间的联系。
5. 分维关系分形多孔介质的孔隙微结构参数与渗透率之间存在着分维关系。
通过对多种多孔介质的实验数据分析和模拟计算，研究者们发现了多孔介质孔隙微结构参数与渗透率之间的分维关系，其具有一定的普适性和可预测性。
分维关系的发现为多孔介质的渗透率预测和水文地质工程提供了重要的理论支持。
6. 个人观点与总结从分形理论的角度探讨多孔介质的孔隙微结构参数与渗透率的分维关系，可以从微观到宏观层面全面地揭示多孔介质的物理特性。
我认为分形理论在地下岩石渗透率预测、水文地质勘探等方面具有重要的应用前景。
通过深入理解分形多孔介质的孔隙微结构参数与渗透率之间的分维关系，可以为地下水资源的开发利用和油气田的勘探开发提供科学依据。
纳米多孔金属材料的研究现状及主要制备方法
合金化法是目前生产纳米多孔金属材料的主要制备方法，随 着科技的发展，纳米多孔金属材料的制备方法将更加快捷方 便。
[1] 陆致龙 , 王蓉 , 柯俊 . 原始合金制备方法对 Raney Ni 催 化 剂 结 构 及 加氢活性的影响 [J]. 电子显微学报 ,1997,16(3):302-306.
[8] 徐彩霞 . 纳米多孔金属材料的设计 , 制备与催化性能研究 [D]. 山东大 学 ,2009.
[9] 张文彦 , 奚正平 , 方明 , 等 . 纳米孔结构金属多孔材料研究进展 . 稀有 金属材料与工程 ,2008, 37(7):1129-1133.
[10] 陈静 , 胡文成 , 杜凯 , 等 . 纳米多孔金属的制备方法研究进展 [J]. 材料 导报 : 纳米与新材料专辑 ,2010，24-27.
[5] 丁轶 . 纳米多孔金属 : 一 ,2011,46(10):121-133.
[6] 谭秀兰 , 唐永建 , 刘颖 , 等 . 去合金化制备纳米多孔金属材料的研究进 展 [J] 材料导报 ,2009, 23(3):68-71.
[7] F.U.Renner,A.Stierle,H.Dosch,D.M.Kolb,T.L.Lee,J.Zegenha gen,Initial corrosion observed on the atomic scale,Nature 439(2006)707—710.
通过去合金法制备的纳米多孔材料具有以下特点 ：① 孔径小，约 1000 纳米，通过控制合金的比例和合金的反应 时间，可以控制纳米尺寸。②高表面积、脱合金方法是一种 极其复杂的方法。无序的内连通孔结构非常大，在催化领域 具有广阔的应用前景。③高孔隙率合金中各组分的比例普
熔纺-选择性溶胀制备嵌段共聚物多通道中空纤维膜
化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2024 年第 43 卷第 1 期熔纺-选择性溶胀制备嵌段共聚物多通道中空纤维膜钟丁磊，黄铎，应翔，邱守添，汪勇（南京工业大学化工学院，江苏 南京 211816）摘要：嵌段共聚物的熔纺-选择性溶胀是一种制备中空纤维膜的清洁生产工艺。
本文提出构建多通道构型来提升嵌段共聚物中空纤维膜的性能，通过熔纺-拉伸-选择性溶胀，制备了具有3通道和7通道的聚砜/聚乙二醇嵌段共聚物中空纤维膜，研究了通道数、溶胀条件和拉伸行为对中空纤维膜微观结构、渗透性、截留率和耐压性的影响。
由于壁厚的相互支撑作用，多通道中空纤维膜的渗透性和耐压性能都比单通道中空纤维膜有所提高，且可通过拉伸和溶胀条件实现膜性能在较大范围内的高效调控。
在适当的通道数和拉伸比下，拉伸后的三通道中空纤维膜的通量比单通道中空纤维膜高20倍。
此工作对使用清洁方法制备高性能的中空纤维膜具有重要意义。
关键词：超滤；中空纤维膜；嵌段共聚物；多通道；选择性溶胀中图分类号：TQ 028.3 文献标志码：A 文章编号：1000-6613（2024）01-0269-10Preparation of multi-bore hollow-fiber membranes by selective swellingof melt-spun block copolymersZHONG Dinglei ，HUANG Duo ，YING Xiang ，QIU Shoutian ，WANG Yong(College of Chemical Engineering, Nanjing Tech University, Nanjing 211816, Jiangsu, China)Abstract: Selective swelling of melt-spun block copolymers has been demonstrated to be a clean processin the manufacture of hollow-fiber membranes (HFMs). However, the performances of as-prepared HFMs remain to be improved. In this work, the multi-bore configuration in HFMs to improve their performances was constructed. The spin 3-bore and 7-bore hollow-fibers using polysulfone-block -poly(ethylene glycol) (PSF-b -PEG) were melted, followed by the axial stretching and selective swelling. The influence of the bore numbers, swelling conditions and the stretching percentage on the morphology, permeance,rejection and pressure resistance of as-prepared MHFMs was investigated. Thanks to the mutual support of the wall thickness, the permeability and pressure resistance of the MHFMs were better than those of the single-bore HFMs. Besides, the membrane properties could be effectively controlled in a wide range by adjusting the stretching percentage and swelling conditions. It was found that the permeance of 3HFMs prepared in stretching conditions could reach 20 times higher than that of stretched single-bore HFMs with similar rejection performance. This work was expected to greatly improve the clean preparation of high-performance block copolymer hollow-fiber membranes.Keywords: ultrafiltration; hollow-fiber membrane; block copolymer; multi-bore; selective swelling研究开发DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2023-0644收稿日期：2023-04-19；修改稿日期：2023-05-17。
211114962_六亚甲基二异氰酸酯微胶囊的制备及其在自修复涂料中的应用
表面技术第52卷第4期六亚甲基二异氰酸酯微胶囊的制备及其在自修复涂料中的应用董邯海1，程勇2，程庆利1，杨珂1，周日峰1，毕伟扬1（1.中石化安全工程研究院有限公司，山东 青岛 266000；2.中石化石油销售有限责任公司，北京 100000）摘要：目的制备一种基于小尺寸六亚甲基二异氰酸酯（HDI）微胶囊的自修复防腐涂料，能够提高涂层的防腐性能并实现涂层划痕缺陷的在线修复。
方法通过调整界面聚合法合成HDI微胶囊过程中的乳化剂添加量、搅拌速率和体系pH值，降低微胶囊的平均粒径，并利用囊芯染色试验、红外光谱（FTIR）、热重试验（TG）对微胶囊的结构和热稳定性进行表征。
以物理共混的方式将微胶囊掺入到环氧树脂基质中制备自修复防腐涂料，使用万能拉伸机、拉拔测试仪、电化学阻抗谱（EIS）研究微胶囊对涂层基础力学性能和耐腐蚀性能的影响。
结合丝束电极（WBE）测试与划痕涂层浸泡腐蚀试验分析复合涂层的内在自修复机理。
结果确定了微胶囊制备过程的最佳乳化剂添加量为3%、搅拌速率为600 r/min、体系pH值为3.5，此时的微胶囊呈规则的球状结构，表面致密且具有一定的粗糙度，平均粒径尺寸降低为59 μm，成型率达82%。
FTIR 和囊芯染色试验证明微胶囊由脲醛树脂囊壁和HDI囊芯组成，TG分析显示微胶囊初始分解温度为260 ℃。
随着微胶囊含量的提高，自修复涂层的拉伸断裂强度和附着力有所下降。
EIS测试结果表明，含0%、1%、5%和10%微胶囊的自修复涂层经3.5% NaCl溶液浸泡144 h后，涂层电阻（R c）分别为1.5×108、2.2×108、3.7×108、2.8×108 Ω/cm2。
WBE和浸泡腐蚀试验显示，5%微胶囊掺入量的复合涂层具有最佳的划痕自修复性能，32 h浸泡后的涂层愈合效果良好。
结论当采用界面聚合法制备的HDI微胶囊均匀分散至涂层内部，可以协同提高涂层的耐腐蚀性能。
应用隔膜池及分形方法测算金黄杆菌在土壤中的有效扩散系数
Ｎｏ ｅ ｅ ２ ０ ｖ ｍｂ ｒ ０ ７
应 用 隔膜 池及 分 形 方法 测 算金 黄杆 菌在
土壤 中 的有 效 扩 散 系数
王 卓先 ，黄 国 强 ，张 瑞玲
（ 津 大 学 化 工 学 院 ，天 津 ３ ０ ７ ） 天 ０ ０ ２
关 键 词 ：细 菌 ；有 效 扩 散 系数 ；饱 和 土 壤 ；分 形 ；隔 膜 池 中 图 分 类 号 ：ＴＱ ０ ８ ８ ２ ． 文 献标 识码 ：Ａ 文 章 编 号 ：Ｏ ３ —１ ５ （０ ７ １ —２ ０ －０ ４ ８ １ ７ ２０ ） １ ９ ６ ５
维普资讯
第
报
（ ｈｎ） Ｃ ｉａ
Ｖ ｏ ． ８ Ｎｏ．１ １５ １
２０ ０ ７年 １ 月 １
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｏ Ｃ ｅ ｃ ｌ Ｉｄ ｓｒ ａ ｄ Ｅｎ ｉｅ ｒ ｇ ｏ ｒ ａ ｆ ｈ ｍｉａ ｎ ｕ ｔｙ ｎ ｇｎ ｅｉ ｎ
多孔介质孔隙结构的分形特征和网络模型研究共3篇
多孔介质孔隙结构的分形特征和网络模型研究共3篇多孔介质孔隙结构的分形特征和网络模型研究1多孔介质孔隙结构的分形特征和网络模型研究多孔介质在工业生产和天然资源开发中都扮演着极为重要的角色。
多孔介质内部的孔隙结构对于流体和固体之间的传递，吸附和反应等作用有着至关重要的影响。
因此，了解和研究孔隙结构的特性，从而提高多孔介质的应用效率具有重要意义。
本文主要介绍了多孔介质孔隙结构的分形特征以及基于网络模型的研究方法。
首先，让我们了解什么是多孔介质的分形特征。
分形是一种连续不光滑的几何形态，具有足够的自相似性质，其宏观形态与局部结构相似。
而多孔介质内部孔隙分布的复杂性和分形性质恰恰相符。
分形是描述多孔介质孔隙结构的一个有效方法。
孔隙大小分布，连接性和形态是影响多孔介质特性的主要因素。
多孔介质中孔隙的大小和形态具有分形特征，即孔隙大小的变化程度在统计意义下符合一定的分形规律。
分形维数可以用来描述不同孔隙大小在不同尺度上的分布情况，通常使用盒计数法或者是几何方法来计算。
其次，基于网络模型的研究方法为研究多孔介质的孔隙结构提供了新思路。
基于网络理论的多孔介质表示法是一种投射方法，可使用可重叠格孔隙网络来表示多孔介质的孔隙结构。
其中，节点表示孔隙，边表示孔隙之间的连通性。
节点和边的各种属性可以用来表示孔隙的大小、形态、连通性或者其他一些物理特性。
此外，基于网络模型的多孔介质表示法还可以用于计算多孔介质内流体的输运性质，并进行孔隙充填和增透等领域的研究。
通过分形分析和网络模型的研究方法，我们可以更好地认识多孔介质的孔隙结构特征。
这些特征与多孔介质的应用联系密切。
例如，在油藏勘探中，孔隙结构的分形维数可以用来计算孔隙的置换和剩余油的分布情况。
在环境污染调查方面，孔隙结构的分形特征可以用来分析污染物在土壤中分布的情况以及如何选择土壤修复的最佳方法。
在工业生产方面，利用网络模型的多孔介质表示法，可以对多孔材料的物理性质进行准确的预测和设计，从而优化生产流程，提高生产效率。
多孔介质孔隙度问题的理论探讨
多孔介质孔隙度问题的理论探讨薛新华;陈群;王琛【期刊名称】《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2010(026)002【摘要】目的研究在温度和孔隙水压力作用下,各向同性多孔介质材料孔隙度和损伤变量以及分形维数之间的理论关系.方法基于Mori-Tanaka理论,建立了各向同性多孔介质材料的宏观损伤变量与细观孔隙度之间的联系,利用分形理论推导了各向同性多孔介质材料孔隙度和分形维数之间的关系式.结果若已知初始时刻的孔隙度、温度和孔隙水压力等的变化情况,就可以求出各向同性多孔介质材料的损伤演化规律,以及孔隙度与分形维数之间的定量关系.结论文中建立的在温度和孔隙水压力作用下,各向同性多孔介质材料的损伤演化规律以及孔隙度和分形维数之间的定量关系,对于多孔介质材料力学性质的研究具有重要的理论价值.【总页数】5页(P250-254)【作者】薛新华;陈群;王琛【作者单位】四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室,四川,成都,610065;四川大学水利水电学院,四川,成都,610065;四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室,四川,成都,610065;四川大学水利水电学院,四川,成都,610065;四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室,四川,成都,610065;四川大学水利水电学院,四川,成都,610065【正文语种】中文【中图分类】O346.5;TU521【相关文献】1.分形多孔介质渗透率与孔隙度理论关系模型 [J], 李留仁;袁士义;胡永乐2.多孔介质断面可视化与孔隙度测量的MRI方法 [J], 刘瑜;宋永臣;赵佳飞;蒋兰兰;李清平;喻西崇3.石墨多孔介质孔隙度与比表面积的分形描述 [J], 王启立;胡亚非;何敏;刘颀4.基于多孔介质模型的储层裂缝孔隙度计算方法 [J], 陆云龙; 崔云江; 李瑞娟; 王培春5.多孔介质的孔隙度和比表面积的控制分析 [J], 权伟哲因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
多孔通道结构纳米纤维膜的制备及油水分离性能
多孔通道结构纳米纤维膜的制备及油水分离性能毛竹远;裴飞飞;陈芋;韩广萍;程万里【期刊名称】《木材科学与技术》【年(卷),期】2024(38)1【摘要】通过静电纺丝制备以聚丙烯腈(polyacrylonitrile,PAN)/聚乙烯吡咯烷酮(polyvinylpyrrolidone,PVP)为壳,PVP/纤维素纳米晶体(cellulose nanocrystal,CNC)为核的Janus结构纳米纤维膜,并利用绿色的水刻蚀法获得用于油水分离的多孔通道结构纳米纤维膜。
结果表明,多孔通道结构增加了纳米纤维内部的储水空间,提供了额外的水分渗透路径,赋予了纳米纤维膜优异的亲水性和水下超疏油性。
纳米纤维膜的孔隙率从54%提升至83%,水下油接触角从134°提升至164°,水通量从731 L/(m^(2)·h)提升至3344 L/(m^(2)·h)。
纳米纤维膜对水包正己烷乳液的渗透通量高达1985 L/(m^(2)·h),滤液中的TOC含量低于50 mg/L,表明其油水分离效果较好。
这种多孔通道结构纳米纤维膜的设计理念为开发油水分离膜提供了一种绿色的制造思路。
【总页数】10页(P32-41)【作者】毛竹远;裴飞飞;陈芋;韩广萍;程万里【作者单位】东北林业大学生物质材料科学与技术教育部重点实验室【正文语种】中文【中图分类】TB34;TQ352.79【相关文献】1.EVOH纳米纤维功能膜的制备及油水分离性能2.三醋酸纤维素纳米纤维膜的制备及其油水分离应用3.纳米Fe_(2)O_(3)改性聚丙烯纤维膜的制备及油水分离性能研究4.偕胺肟化聚丙烯腈纳米纤维膜的制备与油水乳液分离性能5.PVDF纳米纤维膜的制备及其油水分离性能因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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摘要：为了揭示纤维多孔金属吸声材料的流阻率与其孔隙率、孔 直 径 以 及 孔 的 弯 曲 度 等 主 要 几 何 参 数 之 间 的 变 化 规 律 ，给 纤 维 多 孔 金 属 吸 声 材 料 的 结 构 设 计 提 供 基 本 的 理 论 指 导 ，提 出 了 一 种 流 阻 率 分 形 模 型 。 通 过 对 纤 维 多 孔 金 属 的 孔 隙 结 构 进 行 分 形 处 理 ，结 合 材 料 内 部 空 气 流 体 学 分 析 ，首 先 获得了流经纤维多孔金属材料截面总的空气流量 Ｑ 的表达式，该表达式是最大平均孔径λｍａｘ、曲 线 分形维数 ＤＴ 和孔面积分形维数 Ｄｆ 的 函 数，其 次 结 合 纤 维 多 孔 金 属 吸 声 材 料 流 阻 率 的 公 式，获 得 了 流 阻 率 分 形 模 型 。 模 型 理 论 计 算 值 与 实 验 测 试 值 的 最 大 偏 差 为 １３．９％ ，最 小 偏 差 为 ７．６％ ，平 均 偏差为１０．６％，验证了该理论模型的可靠性。分析结果表明：随着孔隙率 Φ 的增大，纤维多 孔金属 吸声材料的流阻率减小；Φ 和ＤＴ 一定时，流阻率随着 Ｄｆ 的 增 大 而 减 小；Φ 和 Ｄｆ 一 定 时，流 阻 率 随 着 ＤＴ 的增大而增大。与通过实验确 定 流 阻 率 的 经 验 公 式 相 比，文 中 所 建 流 阻 率 分 形 模 型 能 够 反 映材料的几何参数与流阻率之间的变化规律，为纤维多 孔金属 吸 声 材 料 的 微 观 结 构 设 计 提 供 了 一 定的依据。 关 键 词 ： 流 阻 率 ；分 形 模 型 ；曲 线 分 形 维 数 ；孔 面 积 分 形 维 数 中 图 分 类 号 ：ＴＢ５３５ 文 献 标 志 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：０２５３－９８７Ｘ（２０１５）０６－０１３２－０６
１ 分形理论简介
分形几 何 学 产 生 于 ２０ 世 纪 ７０ 年 代 末 ８０ 年 代 初，是一门以非规则 几 何 形 态 为 研 究 对 象 的 新 兴 学 科 。 ［５］ 分 形 的 概 念 是 由 美 国 学 者 Ｍａｎｄｅｌｂｒｏｔ 于 １９７５年首先提出来的。在自 然 界 中，大 量 的 研 究 对 象例如粗糙表面、海 岸 线、山 脉 以 及 岛 屿 等，都 是 无 序 和 不 规 则 的 ，它 们 不 能 用 欧 式 几 何 进 行 准 确 描 述 ， 这些对象被称为分 形，它 们 的 维 数 不 再 是 整 数 而 是 分 数 ，称 为 分 形 维 数 。 这 些 分 形 对 象 满 足 下 式 ［６］
Ｍ（Ｌ）～ ＬＤｆ
（１）
式中：Ｍ 可以是 线的长度、平面面积、立方体体积或
物体质量；Ｌ 是测量尺度；Ｄｆ 是 分 形 维 数。 式（１）表 示分形对象的局部和整体具有精确的自相似性。然
而 ，自 然 界 具 有 精 确 自 相 似 性 的 物 体 几 乎 没 有 ，绝 大
部分研究对象都是 统 计 自 相 似，因 此 本 文 中 提 到 的
ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ
烧结纤维多孔 金 属 具 有 多 功 能 复 合 特 性，例 如 超轻、高 强 韧、耐 撞 击、高 比 强 度、高 比 刚 度、高 效 散 热 或 隔 热 以 及 吸 声 性 能 优 良 等［１］，其 结 构 通 常 由 金 属骨架和内部介质（通 常 为 空 气）组 成，金 属 骨 架 由 一定数量的金属丝 按 层 交 错 排 列 高 温 烧 结 形 成，内 部具有复杂的开孔或闭孔结构。与传统的非金属吸 声 材 料 相 比 ，纤 维 多 孔 金 属 材 料 能 够 耐 高 温 高 压 ，因 此可以用作极端恶劣工况下的吸声降噪材料。
收稿日期：２０１４－１１－２３。 作者简介：陈卫华（１９７６—），男，在职博士生，兰州理工 大 学 讲 师；王 小 鹏 （通 信 作 者），男，副 教 授。
基 金 项 目 ： 国 家 重 点 基 础 研 究 发 展 规 划 资 助 项 目 （２０１１ＣＢ６１０３０６）；陕 西 省 自 然 科 学 基 金 资 助 项 目 （２０１５ＪＭ５１５４）。
声波在纤维多孔金属介质中的传播主要考虑两 个 方 面 ：一 是 孔 隙 填 充 介 质 中 波 的 传 播 ；二 是 多 孔 介 质骨架内的弹性波传播。本文假设金属骨架为刚性 体，只考虑声 波 在 孔 隙 空 气 中 的 传 播。Ａｌｌａｒｄ 等 将 纤维材料作为等效 流 体 研 究，指 出 流 阻 是 反 映 多 孔 材料吸声性能的 一 个 重 要 参 数［２］；Ｄｅｌａｎｙ等 的 研 究 表明，声波在多孔介 质 中 的 传 播 和 衰 减 主 要 由 孔 隙 中空气的流阻决定，通 过 空 气 流 阻 就 能 预 测 多 孔 介 质的吸声性能［３］。Ｂｉｅｓ等对多孔金属纤维材料的 流 阻进行了测 量，获 得 了 相 关 实 验 结 果 。 ［４］ 上 述 文 献 研究工作表明，纤维 多 孔 金 属 的 流 阻 率 是 决 定 其 吸 声性能优劣的一个重要声学参数。
纤维多孔金属介质的内部孔隙结构呈现无规则 排 列 ，孔 的 分 布 是 杂 乱 无 章 的 无 序 结 构 ，使 得 纤 维 多 孔金属吸声材料的设计难度很大。分形几何学以非 规则的几何形态为 研 究 对 象，可 以 处 理 自 然 界 和 非 线性系统中不光滑的具有自相似性且没有特征长度 的 形 状 和 现 象 。 因 此 ，本 文 以 分 形 几 何 理 论 为 基 础 ， 对纤维多孔金属材 料 的 微 观 孔 隙 结 构 进 行 描 述，建 立材料的流阻率与分形维数之间的声学模型。
分形维数均是指统计分形维数。
２ 纤维多孔金属的分形研究
纤维多孔金属材料内部孔隙结构随着纤维直 径 、长 度 以 及 纤 维 的 相 对 排 列 方 式 而 异 ，实 际 烧 结 而 成的纤维多孔金属，其 纤 维 的 形 状 与 堆 积 均 是 无 序 的。图１为纤维多孔金属的宏观和微观结构图。
（ａ）宏 观 结 构 （ｂ）截 面 微 观 结 构 图 １ 纤 维 多 孔 金 属
纤 维 多 孔 金 属 内 部 具 有 不 同 尺 寸 的 孔，可 以 看
作由一簇具有不同 截 面 积 的 弯 曲 毛 细 管 组 成，假 设
毛 细 管 的 直 径 为 λ，沿 着 声 波 传 播 方 向 的 长 度 为 Ｌｔ（λ），参照毛细管长度为 Ｌ０，则根据 Ｗｈｅａｔｃｒａｆｔ等 的研 究［７］可 知，纤 维 多 孔 金 属 内 部 毛 细 管 的 直 径 和
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ ｆｒａｃｔａｌ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｆｌｏｗ ｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙ ｉｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｔｏ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅ ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｆｌｏｗ ｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙ ｗｉｔｈ ｓｏｍｅ ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ｆｉｂｒｏｕｓ ｐｏｒｏｕｓ ｍｅｔａｌｓ ｓｕｃｈ ａｓ ｐｏｒｏｓｉｔｙ，ｐｏｒｅ ｄｉａｍｅｔｅｒ ａｎｄ ｔｏｒｔｕｏｓｉｔｙ，ａｎｄ ｔｏ ｏｂｔａｉｎ ａ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｇｕｉｄａｎｃｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｓｏｕｎｄ－ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｍａｔｅｒｉａｌｓ．Ｆｉｒｓｔ ｏｆ ａｌｌ，ａ ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｆｌｏｗＱｉｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｔｈｅｏｒｙ ｏｆ ｆｒａｃｔａｌ ｇｅｏｍｅｔｒｙ ａｎｄ ｆｌｕｉｄ ｍｅｃｈａｎｉｃｓ，ａｎｄ ｔｈｅ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｉｓ ａ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｘｉｍａｌ ｍｅａｎ ｄｉａｍｅｔｅｒ ｏｆ ｐｏｒｅλｍａｘ，ｔｈｅ ｆｒａｃｔａｌ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ ＤＴ ｏｆ ｔｏｒｔｕｏｓｉｔｙ ａｎｄ ｔｈｅ ｐｏｒｅ ａｒｅａ ｆｒａｃｔａｌ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ Ｄｆ．Ｔｈｅｎ，ｔｈｅ ｆｒａｃｔａｌ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｆｌｏｗ ｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙ ｉｓ ａｃｑｕｉｒｅｄ ｉｎ ｔｅｒｍｓ ｏｆ ｔｈｅ ｆｌｏｗ ｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙ ｆｏｒｍｕｌａ． Ｔｈｅ ｍａｘｉｍｕｍ ｅｒｒｏｒ，ｔｈｅ ｍｉｎｉｍｕｍ ｅｒｒｏｒ ａｎｄ ｔｈｅ ｍｅａｎ ｅｒｒｏｒ ｂｅｔｗｅｅｎ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ ａｎｄ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｍｏｄｅｌ ａｒｅ １３．９ ％，７．６ ％ ａｎｄ １０．６ ％，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ｗｈｉｃｈ ｖｅｒｉｆｉｅｓ ｔｈｅ ａｃｃｕｒａｃｙ ｏｆ ｔｈｅ ｍｏｄｅｌ．Ｔｈｅ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｆｌｏｗ ｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙ ｄｅｃｒｅａｓｅｓ ａｓ ｔｈｅ ｐｏｒｏｓｉｔｙΦｉｎｃｒｅａｓｅｓ．Ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｐｏｒｏｓｉｔｙΦａｎｄ ｔｈｅ ｔｏｒｔｕｏｓｉｔｙ ｆｒａｃｔａｌ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ ＤＴａｒｅ ｆｉｘｅｄ，ｔｈｅ ｆｌｏｗ ｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙ ｄｅｃｒｅａｓｅｓ ａｓ ｔｈｅ ｐｏｒｅ ａｒｅａ ｆｒａｃｔａｌ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ Ｄｆｉｎｃｒｅａｓｅｓ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｐｏｒｏｓｉｔｙΦ ａｎｄ ｔｈｅ ｐｏｒｅ ａｒｅａ ｆｒａｃｔａｌ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ Ｄｆａｒｅ ｆｉｘｅｄ，ｔｈｅ ｆｌｏｗ ｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙ ｉｎｃｒｅａｓｅｓ ａｓ ｔｈｅ ｔｏｒｔｕｏｓｉｔｙ ｆｒａｃｔａｌ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ ＤＴ ｉｎｃｒｅａｓｅｓ．Ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｆｌｏｗ ｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙ ａｎｄ ｔｈｅ
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第６期
陈 卫 华 ，等 ：纤 维 多 孔 金 属 的 流ｉｃ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ａｒｅ ｒｅｖｅａｌｅｄ ｍｏｒｅ ｃｌｅａｒｌｙ ｂｙ ｔｈｅ ｆｒａｃｔａｌ ｆｌｏｗ ｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙ ｍｏｄｅｌ ｔｈａｎ ｂｙ ｔｈｅ ｅｍｐｉｒｉｃａｌ ｍｏｄｅｌ．Ｉｔ ｃａｎ ｂｅ ｃｏｎｃｌｕｄｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｐｒｏｖｉｄｅ ａ ｒｅｌｉａｂｌｅ ａｎｄ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｇｕｉｄａｎｃｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｓｏｕｎｄ－ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｍａｔｅｒｉａｌｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｆｌｏｗ ｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙ；ｆｒａｃｔａｌ ｍｏｄｅｌ；ｔｏｒｔｕｏｓｉｔｙ ｆｒａｃｔａｌ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ；ｐｏｒｅ ａｒｅａ ｆｒａｃｔａｌ