浙江理工大学学报

平纹碳纤维/聚醚醚酮热塑性层压复合材料高温层间剪切失效行为研究

张旭，张华鹏，潘忠祥，郁佳佳 — 2025年05月16 00:00

层间剪切破坏是层压复合材料的主要失效模式之一，温度是影响热塑性复合材料力学性能的重要因素。为了探讨平纹碳纤维/聚醚醚酮（CF/PEEK）热塑性层压复合材料在高温条件下的层间剪切特性，分别进行了25、120 ℃和295 ℃下的准静态短梁剪切试验和多尺度有限元仿真，在热空气加热条件下使用万能试验机进行短梁剪切试验，同时使用相机观察和数字图像相关法（DIC）表征复合材料短梁剪切的损伤渐进过程。通过参数层级传递的方法从微观、介观和宏观尺度，建立了一种可由组分材料性能预测宏观力学行为的多尺度有限元模型。结果表明：温度升高使平纹CF/PEEK热塑性复合材料的层间剪切力学性能不同程度地减弱，复合材料在温度从25 ℃上升到120 ℃时，层间剪切强度降低了19.24%，剪切模量下降了27.72%；在温度从120 ℃上升到295 ℃时，层间剪切强度降低了40.90%，剪切模量下降了57.98%。在25 ℃和120 ℃时，复合材料短梁剪切过程中均发生了断裂，而在295 ℃时，仅为明显的弯曲。多尺度有限元仿真结果表明，该模型的仿真结果与试验结果吻合，同时节约了计算成本。该文为了解 CF/PEEK 复合材料的短梁剪切失效机理提供试验和仿真支撑，进而为平纹CF/PEEK复合材料结构设计和工程应用提供数据依据和试验基础。

介电型双层吸波材料的数值计算及X与Ku波段的宽频吸波性能优化

郝邵强，王慧雅，朱曜峰 — 2025年05月16 00:00

为克服单层吸波材料的厚度依赖性，设计并制备梯度阻抗型双层吸波材料，以实现X和Ku波段的宽频吸波性能。首先采用数值计算方法计算双层吸波材料损耗层的理论介电参数，并分析阻抗层厚度（d 1）、损耗层厚度（ d 2）和阻抗层复介电常数实部（ ε 11 ）对损耗层理论介电参数的调控作用；然后在优化的结构参数指导下，以水性聚氨酯（WPU）作为阻抗层，以MXene@碳化硅(SiC)/WPU复合材料作为损耗层，制备梯度阻抗型双层吸波材料；最后使用矢量网络分析仪对其电磁参数和吸波性能进行测试与分析。结果表明：增加阻抗层厚度有利于提升低频段的吸波性能；介电型双层吸波材料的理想结构参数是 d 1为2.0 mm和3.0 mm、 d 2为2 0 mm、 ε 11值为3.0，在此参数下材料更容易实现X与Ku波段的全频有效吸收。当吸波剂质量分数为20%时，MXene@SiC/WPU单层吸波材料的最大有效吸收带宽仅为4.3 GHz，最小反射损耗为-13 dB；双层吸波材料则在X和Ku波段实现全频有效吸收，且最小反射损耗为-25 dB，样品厚度为4.0 mm；梯度阻抗双层结构设计能够显著拓展吸波材料的有效吸收带宽，并提高吸收强度。该研究可为双层吸波材料的结构优化及带宽拓展提供参考。

可控制备阵列碳纳米管的几何特征及其吸波性能

万胜，徐路，冯青青，倪庆清 — 2025年05月16 00:00

为获得具有稳定且优异电磁波吸收性能的碳纳米管（Carbon nanotubes，CNTs）材料，采用磁控溅射、化学气相沉积两步法（Magnetron sputteringChemical vapor deposition，MS CVD）制备了长度均一、几何特征可控的阵列CNTs；通过原子力显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、拉曼光谱仪和X射线光电子能谱对铁催化剂的形貌和阵列CNTs的形貌和结构进行了表征，采用矢量网络分析仪测定了阵列CNTs的电磁参数，并探讨了相关吸波机理。结果表明：以100、150 W和200 W的直流溅射功率溅射催化剂后，所制备的阵列CNTs密度分别为2 5×10 9、6 4×10 9根/cm 2和1 21×10 10 根/cm 2，平均曲率分别为1 64×10 2、1 35×10 2 /m和0 53×10 2 /m，长度分别为120、300 μm和500 μm，管壁数分别为25、20个和13个，管径分别为29、25 nm和20 nm；当石蜡介质中阵列CNTs的质量分数仅为0.5%、长度为300 μm时，2.0 mm的样品具有-43.16 dB的最小反射损耗值，且有效吸收频宽为3.3 GHz。该文可为阵列CNTs在电磁防护领域的应用研究提供一定的理论指导。

高韧PLA/PBS共混物的制备与性能研究

张妮，朱曜峰 — 2025年05月16 00:00

为制备具有高韧性聚乳酸（PLA）材料，以高反应活性的环氧无规低聚物（ADR）为反应性增容剂，聚丁二酸丁二醇酯（PBS）为增韧组分，通过熔融共混法制备PLA/PBS共混物。利用场发射扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱仪、旋转流变仪、热重分析仪、差示扫描量热仪、万能试验机和简支梁冲击试验机等对PLA/PBS共混物的形貌与结构、流变性能、热性能和力学性能等进行表征分析。结果表明：在熔融共混过程中，增容剂ADR与PLA、PBS发生原位反应，形成接枝/嵌段共聚物，极大改善了PLA与PBS的界面相容性；PBS在PLA/PBS共混物中起到润滑的作用，降低了PLA/PBS共混物的黏度，促使PLA/PBS共混物柔韧性和延展性得到提升，PLA/PBS共混物的断裂伸长率和冲击强度分别达到了347.5%和6.8 kJ/m 2，初始热分解温度为342 ℃，表现出高韧性和良好的热稳定性。该研究为开发高韧性的PLA材料提供了实际指导。

双金属MOF 74阴极材料的制备及其在 Li O 2电池中的应用

刘红红，潘平安，周宝成 — 2025年05月16 00:00

为解决不溶性放电产物Li 2O 2在Li O 2电池（Lithium oxygen batteries，LOBs）阴极表面的积累问题，采用晶体工程技术制备集流体碳纸（Carbon paper，CP）与单金属Cu MOF 74/CP、Ni MOF 74/CP及双金属Cu x Ni y MOF 74/CP复合阴极材料。将所制备的材料作为Li O 2电池阴极并对其进行电化学性能测试。结果表明：双金属MOFs阴极通过Cu和Ni之间的协同作用增加了反应活性位点，显著提升了电子传输速率；Cu 1Ni 1 MOF 74/CP阴极表现出最低的电荷转移电阻（121 3 Ω）和最高的放电比容量（6083 7 mAh/g），并能在500 mAh/g截止比容量条件下稳定循环35次。该研究拓展了MOFs在电化学能源存储领域的应用，也可为开发高性能Li O 2电池提供了一定的理论和实验支持。

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园林绿化对建筑物遮阳隔热效果的影响

黄柏翰，王志毅 — 2025年05月16 00:00

为研究园林绿化对建筑物的遮阳隔热效果，以夏热冬冷地区的夏季建筑为研究对象，在晴天条件下，对某绿化区内有绿化遮阳和无遮阳的实验房间进行测试；通过对比屋顶外表面的绿化遮阳覆盖程度、围护结构内外表面温度、室内空气温度以及绿化区和非绿化区的环境空气温度变化规律，分析园林绿化对建筑热环境的影响。结果表明：园林绿化可以有效减小围护结构内外表面温度，降低峰值温度并延迟其出现时间，同时使温度波动更稳定；园林绿化对围护结构外表面温度的影响大于对内表面温度的影响，其中屋顶外表面温度的改善效果最明显。绿化遮阳覆盖率在正午达到最大值，屋顶外表面各象限的温度与绿化遮阳覆盖率呈负相关。园林绿化可以降低环境空气温度和室内空气温度，减缓室内外空气温度波动，有效改善建筑室内外热环境。该研究通过实验分析了园林绿化对建筑物遮阳隔热的改善效果，可为园林绿化在建筑节能设计和空调系统的节能应用提供参考。

下卧基岩层状横观各向同性地基在移动荷载作用下的动力响应解

姜奇松，张智卿，刘开富 — 2025年05月16 00:00

针对现有研究基于无限弹性半空间模型难以准确求解刚性基底地基的动力响应问题，采用半解析方法研究下卧基岩层状横观各向同性地基受匀速移动载荷作用的动力响应。首先，将移动荷载及由其引起的位移和应力展开为傅里叶级数形式,并代入地基控制方程，进而通过代数运算得到任意层地基响应的通解;然后，利用可靠和高效的对变量位置法，建立位移和应力的传递矩阵;最后，结合系统顶部和底部的边界条件，得到移动荷载作用下下卧基岩层状横观各向同性地基动力响应问题的半解析解。在此基础上，根据所得解分析地基位移随介质各向异性、成层性和荷载移动速度等因素的变化规律。结果表明：在实际工程中，通过提高地基材料强度、表层地基杨氏模量和对行驶车辆做合理限速等方法可以减小地表沉降，并要控制好影响地基材料各向异性的施工工艺，而且在路面设计中应考虑夹层的影响。研究得到的解析解为路面工程研究提供了一种高效的分析手段，同时可为实际工程的道路铺设提供一定的指导。

PEDOT:PSS薄膜除湿性能分析

李兴宇，马景辉，柴建元，冉科呈，陶盛 — 2025年05月16 00:00

针对固体吸附除湿材料再生过程能耗较高的问题，以聚(3,4 乙烯二氧噻吩)聚苯乙烯磺酸（PEDOT:PSS）为材料，通过浸涂法设计制备了直流再生除湿膜（PEDOT:PSS Film，记作PPF）。利用双探针法对不同含浸干燥次数的PPF导电性进行测试，并研究了不同入口绝对湿度对PPF再生性能和除湿性能的影响。结果表明：经过4次含浸干燥过程制备的薄膜（PPF 4）的吸湿量相比经过2次含浸干燥过程制备的薄膜（PPF 2）从5.1 g/m 2增加到9.1 g/m 2，边到边的电阻 R s由13.3 Ω/sq降低到5.6 Ω/sq。当再生电压为6 V时，PPF 4再生时的最高表面平均温度为42.3 ℃，再生120 s的再生率达84.6%；当再生电压为6 V、风速为0.23 m/s的条件下，进口绝对湿度每变化1 g/kg，PPF 4的平均再生速率约变化0.15 g/(kg·s)，再生性能系数值为2.04~3.84。该研究为解决固体吸附除湿材料再生过程能耗较高的问题提供了思路。

建筑垃圾再生微粉砂浆的最优配合比设计

卢冰可，张振营 — 2025年05月16 00:00

为提高建筑垃圾再生微粉的利用率及其再生微粉砂浆的物理性能及力学性能，首先采用正交试验法，分别添加不同掺量的再生微粉、纳米二氧化硅、可再分散乳胶粉及氢氧化钙碱性激发剂，制备了16组再生微粉砂浆试样；其次，通过室内试验测定试样的物理性能及力学性能；再次，对试验结果进行极差分析、因素指标分析和方差分析；最后，综合考虑得出了再生微粉砂浆的最优配合比。结果表明：当再生微粉取代率为15.00%、纳米二氧化硅掺量为2.00%、可再分散乳胶粉掺量为2.00%及氢氧化钙碱性激发剂掺量为4.00%时，28 d龄期的再生微粉砂浆试样强度指标符合相关强度标准要求。研究结果可为再生微粉的资源化利用及再生微粉砂浆的应用提供参考。

油点草叶绿体基因组密码子使用偏好性分析

李红，周梦丽，王霞，郭蕾，王瑞红 — 2025年05月16 00:00

为分析油点草（Tricyrtis macropoda）叶绿体基因组的密码子使用偏好性，探究其密码子使用模式及影响因素，运用CodonW1 4 2、CUSP和SPSS20.0软件计算油点草叶绿体基因组密码子的相关参数并绘制相应的统计图。结果表明：油点草叶绿体中53个蛋白质编码序列（Coding sequence，CDS）的3个密码子位点GC平均值由大到小分别为46.63%(GC1)、39.74%（GC2）和29.05%（GC3），有效密码子数目（Effective number of codon，ENC）平均值为46.96，远大于35.00；密码子适应指数（Codon adaptation index，CAI）在0.11~0.31之间，密码子偏好性受到多种因素的影响，但自然选择是主要驱动力；CUU、UAU、CGA等7个密码子被确定为最优密码子，且都偏好以A或U结尾。该论文结果可为油点草属系统发育关系和叶绿体基因组中密码子的演化研究提供科学依据。

热激蛋白调控病毒侵染植物的分子机制研究综述

夏涛，罗木，林彦汐，廖乾生 — 2025年05月16 00:00

植物病毒种类繁多且传播迅速，对全世界农作物生产造成了巨大的危害。病毒在植物中入侵、复制、胞间移动以及系统性扩展均需要热激蛋白（Heat shock proteins，HSPs）参与，同时植物中HSPs介导基因沉默、抗病防御和内质网应激来响应病毒的侵染。为了进一步加深HSPs在病毒与植物互作过程中调控机制的理解，对植物HSPs参与病毒生命周期活动和HSPs调控植物抗病毒反应的分子机制展开综述，总结HSPs在病毒侵染植物过程中扮演的多面性角色，旨在为开发新型抗病毒防控策略提供理论指导。

辣椒素通过调控脂肪酸氧化途径缓解非酒精性脂肪肝的症状

陈珂，高静，寿珂琳，章慕宬，李雪，陈侃 — 2025年05月16 00:00

为探究辣椒的主要成分辣椒素对非酒精性脂肪性肝病（Non alcoholic fatty liver disease, NAFLD）的改善效果及其作用机制，选用人肝细胞系WRL68建立棕榈酸和油酸的混合物（Palmitic acid and oleic acid, PAOA）诱导的蓄脂人肝细胞模型，并通过荧光显微镜和流式细胞术分析辣椒素对肝细胞内脂肪积聚的影响；以C57BL/6J小鼠为对象，通过高脂高糖饮食（High fat high sugar diet, HFHSD）建立NAFLD模型，并分析小鼠的体重、肝重、肝指数、病理学及血清生化指标，评估辣椒素的作用效果；采用RT qPCR检测蓄脂肝细胞及小鼠肝脏中与脂肪酸合成氧化相关基因的表达情况，揭示辣椒素改善NAFLD的作用机制。结果表明：辣椒素可显著改善蓄脂肝细胞内的脂肪积聚；腹部涂抹辣椒素能够有效减缓NAFLD小鼠体重和肝重的增长，同时减少小鼠肝脏内的甘油三酯（Triglyceride, TG）和总胆固醇（Total cholesterol, TC）的含量，降低血清中低密度脂蛋白胆固醇（Low density lipoprotein cholesterol，LDL C）的水平并增加高密度脂蛋白胆固醇(Highdensity lipoprotein cholesterol,HDL C)的水平；PAOA暴露或HFHSD诱导均可在mRNA水平上显著上调脂肪合成相关基因SREBP 1 c、ACC 1 的表达，而辣椒素则可逆转这两种基因的mRNA表达；此外，辣椒素还显著提升了脂肪酸β氧化途径关键分子 PPAR α 的表达，并抑制了脂肪酸ω氧化途径抑制子 CYP2E1 的水平。该研究表明，辣椒素可减少NAFLD小鼠肝脏和人肝细胞中的脂肪积聚，其机制可能与辣椒素促进肝细胞内的脂肪酸氧化有关。该研究为NAFLD相关药物的研发提供实验参考依据，同时为辣椒素的进一步应用指出新的研究方向。

基于UPLC Q TOF MS/MS技术的枸骨叶和果实化学成分的比较研究

刘洁，翁佳琦，祝塍轲，郭建军，俞梅兰 — 2025年05月16 00:00

为探索枸骨不同部位的化学成分及其差异，采用超高效液相色谱串联四极杆飞行时间质谱（Ultrahigh performance liquid chromatography with quadrupole time of flight mass spectrometry, UPLC Q TOF MS/MS）技术快速鉴定枸骨叶和果实中的化学成分，进一步运用正交偏最小二乘法判别分析（Orthogonal partial least squaresdiscriminant analysis, OPLS DA）和聚类热图分析两者的成分差异，并初步探索枸骨叶中三萜类化合物的质谱裂解规律。结果表明：从枸骨叶中鉴定出54种化合物，包括29个萜类、7个黄酮类和18个其他类化合物；从枸骨果实中鉴定出52种化合物，包括27个萜类、7个黄酮类和18个其他类化合物。枸骨叶和果实存在12种差异性成分，其中枸骨叶中的活性成分种类更为丰富且含量更高，较枸骨果实含有较丰富的三萜类化合物；枸骨果实中有机酸类化合物较多。枸骨叶中三萜类化合物在质谱裂解过程中易发生C环的断裂和逆狄尔斯阿德尔（Retro Diels Alder reaction, RDA）裂解反应，且常出现重排。该研究探索了枸骨叶和果实发挥药效的物质基础，并揭示了它们不同部位间化学成分的差异，为相关研究提供了科学依据，也为进一步开发和综合利用不同部位的枸骨提供了理论基础。

基于EPI融合的光场图像生成与消隐算法

杜雪萍，胡娟梅，楼益民 — 2025年05月16 00:00

针对全息显示和虚拟现实技术中存在的光场图像质量较低且无法灵活消隐等问题，提出了一种基于EPI（Epipolar plane image，极平面图像）融合的光场图像生成与消隐算法。首先，利用视角间的透视相关性减少冗余计算，在EPI坐标系上根据已知相机的RGBD数据对信息进行插值，获得包含密集光场信息的EPI图像。其次，设计了一种斜率亮度融合算法，通过斜率间接对EPI图像中的遮挡物体进行规范，结合亮度信息对EPI图像融合过程中的空洞进行填补。再次，为每一个数据点定义了一个光锥，通过控制光锥内的能量分布，实现光场图像中指定物体的消隐。最后，利用快速行进算法填补因消隐产生的空洞，获得高质量的密集的光场图像。结果表明：该算法在遮挡条件下生成的光场图像质量高于传统融合算法，结构相似度可达99.2%以上，并且实现了光场图像中多物体的消隐。该算法能够利用稀疏的图像数据生成优质且密集的多视角图像，消隐后可以展现更为丰富的多视角图像效果，为动态全息显示和虚拟现实等领域提供了有力的图像数据支持。

带基数约束凸优化问题的序列凸优化算法

赖诗宇，罗和治 — 2025年05月16 00:00

针对带基数约束凸优化问题，提出了一个基于非线性DC（Difference of two convex functions）逼近函数的序列凸优化算法，并证明了该算法收敛到DC逼近问题的KKT (Karush Kuhn Tucker)点。数值实验结果表明：基于非线性DC逼近函数的序列凸优化算法能有效找到带基数约束凸优化问题的稀疏解，且得到解的质量优于已有算法。

(2+1)维复Ginzburg Landau方程的有限差分法及稳定性分析

陈昌娣，徐映红 — 2025年05月16 00:00

以包含色散、光学滤波、非线性增益和线性增益项的(2+1)维复GinzburgLandau方程为研究对象，提出了求解该方程的有限差分格式，证明了方程解的有界性、差分格式的稳定性。首先，构造了求解该方程的有限差分格式，时间上采用二阶倒向微分格式，空间上采用中心差分格式，利用外推方法替代非线性项，从而得到一个二层非线性差分格式及其对应的交替方向隐格式。然后，利用傅里叶分析方法从理论上证明了该格式是无条件稳定的。最后，通过数值实验验证差分格式模拟孤子演化的有效性，并探究初始扰动和边界扰动对孤子演化的影响。结果表明：该差分格式是稳定的，且具有二阶精度；相比边界扰动，初始扰动对孤子演化的影响更大。该研究结果可丰富GinzburgLandau方程的理论研究，为研究Ginzburg Landau方程的参数确定反问题提供一定基础。