大连理工大学学报杂志

大连理工大学学报杂志2020年第5期

• 预测复合材料有效性质的聚类有限元分析及相互作用矩阵性质研究

  聂英豪,程耿东,李征

  复合材料的非线性力学性质对其优化利用具有重要意义．基于数据聚类的思想，提出了聚类有限元分析(FCA)方法快速预测复合材料的非线性力学性质．在简要介绍FCA基本原理和方法的基础上，重点研究了FCA方法中联系施加在块上的均匀本征应变与块平均应力之间的相互作用矩阵，讨论了其自平衡性、完备性和奇异性．对于没有引入平均化误差的极限情况(采用常应变单元，每块一个单元)，相互作用矩阵奇异完备，给出的块应力在有限元节点上满足平衡条件．对于一般情况，由于块内应变平均化引入的误差，相互作用矩阵非奇异且给出的块平均应力是在块最小势能意义下的平衡力系，通过补充块应变的协调条件，采用降阶模型和块最小余能原理仍可以高效近似预测复合材料的非线性有效性质．由于采用了块内应力应变的平均化，所得结果可为基于聚类分析的其他降阶模型方法面临类似的问题研究提供参考．

• 葡萄糖酸内酯羟基选择性重排反应引发脂肪族聚酯研究

  刘程琳,宋汪泽,郑玉斌

  通过对葡萄糖酸内酯进行伯羟基保护以及分子内开环重排，合成了一种基于糖类结构的五元环状三羟基引发剂．该引发剂具有3个仲羟基结构，在有机碱1，5，7三氮杂二环［4.4.0］癸5烯(TBD)的催化下，控制内酯单体如丙交酯、己内酯与羟基的投料比，采用控制聚合法获得一系列具有不同相对分子质量的三臂聚乳酸以及三臂聚己内酯，通过聚合后脱保护及偶联聚乙二醇的策略制备了一系列两亲性三臂聚酯并用于药物载体的研究．利用核磁、质谱、傅里叶红外变换等对生物质引发剂进行了结构表征，利用凝胶色谱、核磁等对三臂聚酯进行了结构表征，通过纳米粒度仪对其自组装后胶束的性质进行了探究．结果表明，该生物基三臂引发剂为稳定的五元环结构，并成功制备了相对分子质量可控且分布较窄的三臂两亲性聚酯，该聚合物可以自组装成粒径为100~200nm的胶束，并实现疏水药物的包载．

• 乙醇催化转化制高值含氧化学品

  王庆楠,周百川,贺雷,吕绍沛,陆安慧

  由生物质等路线生成的乙醇资源丰富，将其作为平台分子制备含氧化学品有望发展成为新的生产大量精细化产品的石油资源替代路线．论述了近年来基于多相催化转化乙醇生成高值含氧化学品(如乙醛、高碳脂肪醇、芳香醛/醇)的研究进展，指出乙醇在金属-羟基磷灰石上转化生成芳香醛/醇是当前研究前沿．此外，乙醇高值转化利用制高碳数(n>4)含氧产品仍是后续乙醇转化利用研究的重点．

• MoP高选择性催化糠醛加氢制备2 甲基呋喃

  姚云龙,遇治权,孙志超,刘颖雅,王安杰

  通过程序升温还原制备了非负载过渡金属磷化物(MoP、Ni3P、Ni12P5、Ni2P、Fe2P、FeP、Co2P和CoP)，以异丙醇为溶剂，在固定床反应器中考察其在糠醛选择性加氢反应中的催化性能．MoP表现出最佳的催化活性，糠醛转化率和2-甲基呋喃选择性分别为96.9%和91.5%．通过NH3程序升温脱附、N2物理吸附脱附、透射电子显微镜和X射线光电子能谱等表征手段对MoP催化剂进行表征．2-甲基呋喃的高选择性与糠醛在金属位点上适宜的加氢性能以及P的引入提高了糠醇氢解能力有关．研究了反应条件(反应温度、反应压力和接触时间)对催化性能的影响，并考察了糠醛在MoP上加氢脱氧性能的稳定性，发现MoP催化剂表面积碳会导致反应活性逐渐下降．

• 膦手性化合物合成及其在查尔酮不对称加成反应中应用

  杨帅,杜鹏,吕小兵

  以L薄荷醇为手性拆分试剂通过苯基二氯化膦制备含有膦手性有机膦硼烷化合物，重结晶分离出两种构型产物，发现它们在1HNMR图谱上有显著差异．利用所得到的单一构型产物在甲基锂作用下转化为构型保持的甲基取代手性膦硼烷化合物，X射线单晶衍射确定其分子结构．在过氧叔丁醇氧化剂存在下，手性有机膦化合物可进一步转化为手性氧化膦化合物，反应过程中膦手性构型得以很好保持．在优化反应条件下，有机膦化合物参与的二乙基锌与查尔酮的不对称加成反应，目标产物的最高收率为76%，对映选择性为9%．

• 晶粒度对纯铁精密切削刀具磨损影响

  陈宇,张振宇,孔金星

  在相同切削工艺参数下主要研究精加工时晶粒度对刀具磨损的影响，同时分析晶粒度对粗糙度的影响．结果表明，不同晶粒度的纯铁材料精加工时刀具磨损形式一致；切削细晶纯铁的平均后刀面磨损小于切削粗晶的平均后刀面磨损，在低速时晶粒大小控制着主沟槽磨损大小，而在高速时对主沟槽磨损影响很小，切削一定时间后，切削细晶纯铁的副沟槽磨损大于切削粗晶纯铁的副沟槽磨损；沟槽磨损是黏结磨损、扩散磨损以及氧化磨损共同作用的结果；切削粗晶纯铁时的表面粗糙度更小．实验结果对于提高刀具寿命及加工表面质量具有重要的参考意义．

• RBS节点钢框架设计方法与极限承载力理论研究

  陈廷国,任伟宾,曲激婷

  从极限分析理论出发，就翼缘削弱型节点(简称RBS节点)对结构破坏模式与极限承载力的影响进行研究．首先对美国FEMA提出的RBS节点设计方法进行分析，并讨论了该设计方法中的不足．针对上述不足，将极限荷载的唯一性定理推广到同时承受比例荷载与固定荷载的结构；对于满足强柱弱梁要求的框架结构，进一步论证了其横梁极限内力状态的唯一性．以此为基础，提出了针对美国FEMARBS节点设计步骤的补充验算公式；针对组合破坏机构，提出了RBS节点设计新方法．其次，对RBS节点钢框架的极限承载力进行了理论推导，得到了极限承载力理论计算公式，同时明确了极限承载力的影响因素．最后，利用Abaqus有限元分析软件验证了上述理论研究结果的正确性．

• 地震作用下固定式海上风机动力模型试验及耦合数值研究

  王文华,李昕,孔宪京

  海上风机是复杂环境荷载作用下多自由度复杂结构体系．为揭示环境荷载、转子机舱组件及支撑系统之间相互作用对海上风机结构运动响应的影响，建立水动力和结构弹性联合相似准则、气动力的牛顿相似准则，开展了地震、风、波流联合作用下海上风机整体结构动力模型试验，验证了风浪等环境荷载对于地震作用下五桩基础海上风机结构响应的影响．基于FASTv8推导并建立了地震、风、波浪联合作用下海上风机整体耦合数值仿真模型，揭示了该工况下海上风机结构响应的耦合特性，同时发现停机保护策略并不能有效降低海上风机结构地震响应．进一步，探讨了调谐质量阻尼器对海上风机在地震组合工况下的振动控制效果．

• 二阶挠曲重力波对直墙作用及其奇异解

  滕斌,梁爽,勾莹

  利用特征函数展开法，对有限水深下二阶挠曲重力波在直墙前的反射问题做了求解．计算了直墙上二阶挠曲重力波作用力随入射波浪频率的变化关系．数值结果显示在某一特殊频率下二阶挠曲重力波作用力会趋向无穷．进一步研究表明，在该频率下挠曲重力波的相速度与倍频下的相速度相等，使得挠曲重力波的二阶分量分母为零而出现奇异性．这一奇异解的出现，使得入射波浪存在不确定性，对非线性挠曲重力波与结构物作用问题的求解造成困难．这是一个非常有意义但尚未解决的问题，需进一步探索．

• 优选雨量站权重改进降雨输入的洪水预报方法

  张金男,吴剑,魏国振,周惠成,彭勇,初京刚

  降雨是驱动水文模型进行洪水预报的重要输入数据，降雨资料短缺给洪水预报工作带来极大挑战．引入边缘雨量站降雨数据，基于随机优选方法，构建优选雨量站权重改进降雨输入的新安江模型，对资料短缺流域进行洪水预测，并在石灰窑以上流域进行试验研究．与泰森多边形权重相比，优选权重改进降雨输入的产流预报精度有显著提高，率定期、验证期产流合格率分别从60%、40%提高至100%、60%，汇流预报精度略有提升；改进降雨输入后的新安江模型的优选参数更符合流域产汇流特征，提升了模型参数的合理性．所提优选雨量站权重改进降雨输入的洪水预报方法，对类似降雨资料短缺流域洪水预报具有重要的参考价值．

• 基于图嵌入的社交媒体药物不良反应事件检测方法

  申晨,林鸿飞

  药物不良反应事件是造成患者发病、死亡的主要原因之一．传统的基于患者自发报告系统存在较为严重的漏报情况，近年来将推特等社交媒体作为数据来源进行药物不良反应事件检测的研究愈发受到重视．各种深度学习模型通常依赖于大量的训练样本，然而受限于数据来源的特质和耗时的数据标注工作，该领域的相关研究面临标注数据规模小、数据噪声大等问题，制约了这些模型发挥良好的效果．据此，在文本表示层面引入基于图嵌入数据增强和对抗训练两种正则化方法，提升模型在低资源高噪声下的药物不良反应事件检测效果．通过实验，具体分析和讨论两种方法的适用范围，结合卷积神经网络，提出一种同时发挥其优势的药物不良反应事件检测模型，实验结果显示其具有良好的适用性．