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3D打印仿生多重管状吸能结构碳纤维复合材料及其力学性能

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复合材料学报 2025年

作者：杨方鸿付韫辰钟佳明张代军信中华关博文王成博叶璐黄威北京航发北京航空材料研究院先进复合材料国防科技重点实验室华中科技大学材料科学与工程学院

本文基于马蹄、骨骼等自然界生物组织的管状吸能结构启发，设计并制备了一种仿生多重管状结构的碳纤维复合材料。通过3D打印制造出具有多重管状结构的碳纤维复合材料，并引入紫外光固化技术使柔性聚氨酯树脂在管状结构中固化而形成异质... 详细信息

本文基于马蹄、骨骼等自然界生物组织的管状吸能结构启发，设计并制备了一种仿生多重管状结构的碳纤维复合材料。通过3D打印制造出具有多重管状结构的碳纤维复合材料，并引入紫外光固化技术使柔性聚氨酯树脂在管状结构中固化而形成异质界面，显著提升了材料的韧性和抗冲击能力。实验结果表明，该仿生结构材料在静态压缩测试中展现出延长的屈服阶段和优异的变形恢复能力，比强度和能量吸收密度可达130.6 [MPa/(g/cm3)]和44.6 J/g，高于传统的蜂窝吸能结构；在三点弯曲试验中表现出更长的塑性变形区域，其断裂韧性为碳纤维板的1.54倍；在冲击测试中，裂纹扩展受限于管的分布，并且通过异质界面破坏显著提高吸收能量，避免了材料发生灾难性破坏。该研究为复合材料的抗冲击设计提供了新的仿生策略，尤其在国防、航空航天等需要高韧性、高强度材料的应用领域，具有广泛的应用潜力和前景。

关键词：仿生管状结构 3D打印复合材料异质界面抗冲击性能

酵母水解物对哺乳犊牛生长性能、血清抗氧化指标和瘤胃菌群的影响

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动物营养学报 2025年

作者：李元晓刘丹晏克灿孙成振孙娟娟皮庆洁鲁志民张才河南科技大学动物科技学院河南省动物福利与健康养殖国际联合实验室中国农业科学院草原研究所南京农业大学动物科技学院济源市伟恒牛业有限公司

本试验旨在探讨补饲酵母水解物对哺乳犊牛生长性能、血清抗氧化指标及瘤胃菌群的影响。试验选取30头1日龄、健康、体重[（39±2） kg]相近的荷斯坦母犊牛,随机分为对照组（不补饲酵母水解物）和试验组（每头犊牛每天补饲5 g酵母水解物）... 详细信息

本试验旨在探讨补饲酵母水解物对哺乳犊牛生长性能、血清抗氧化指标及瘤胃菌群的影响。试验选取30头1日龄、健康、体重[（39±2） kg]相近的荷斯坦母犊牛,随机分为对照组（不补饲酵母水解物）和试验组（每头犊牛每天补饲5 g酵母水解物）,每组15个重复,每个重复1头牛。试验期为63 d。记录犊牛体重和采食量,采集血清和瘤胃液样品,测定血清抗氧化指标和瘤胃菌群多样性。结果显示:1)补饲酵母水解物显著增加了犊牛14和28日龄的胸围以及28和42日龄的体斜长（P0.05）。2)63日龄时,试验组血清中丙二醛（MDA）含量显著低于对照组（P<0.05）,总抗氧化能力（T-AOC）显著高于对照组（P<0.05）;7日龄时,试验组血清谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）活性显著高于对照组（P<0.05）。3)补饲酵母水解物使犊牛瘤胃菌群的Alpha多样性指数（Chao1和Observed-species指数）显著降低（P<0.05）;同时,Beta多样性也发生了显著变化（P<0.05）。30日龄时,试验组瘤胃菌群中互养菌门（Synergistota）的相对丰度显著低于对照组（P<0.05）,而放线菌门（Actinobacteriota）的相对丰度显著高于对照组（P<0.05）;试验组瘤胃菌群中理研菌科RC9肠道群（RikenellaceaeRC9gutgroup）的相对丰度在60日龄时显著低于对照组（P<0.05）,而解琥珀酸菌属（Succiniclasticum）和普雷沃氏菌属7（Prevotella7）的相对丰度在30日龄时显著高于对照组（P<0.05）。综上可知,在本试验条件下,每天每头补饲5 g酵母水解物对哺乳犊牛整体生长性能无显著影响,但显著提高了犊牛的抗氧化能力,并调节了瘤胃菌群结构,有助于改善犊牛健康状况。

关键词：酵母水解物哺乳犊牛生长性能抗氧化指标瘤胃菌群

m-DABDT金属有机骨架电子性质和应变调控效应的第一性原理研究

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原子与分子物理学报 2025年第2期42卷 124-134页

作者：刘金宝结文·乃比崔恩豪姚晓龙新疆大学物理科学与技术学院新疆固态物理与器件自治区重点实验室乌鲁木齐830017

金属有机骨架材料具有低密度,高孔隙率和充分暴露的活性位点等结构特点,在光电探测、分子识别和分离以及催化等等领域具有良好的应用前景.合理地选择金属中心是新型金属有机骨架材料设计及性能调控的有效策略.本文利用基于密度泛函理论... 详细信息

金属有机骨架材料具有低密度,高孔隙率和充分暴露的活性位点等结构特点,在光电探测、分子识别和分离以及催化等等领域具有良好的应用前景.合理地选择金属中心是新型金属有机骨架材料设计及性能调控的有效策略.本文利用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,研究了五种不同金属中心的一维链状金属有机骨架m-2,5-二氨基-1,4-苯二硫醇(DABDT)(m=Fe,Co,Ni,Cu,Zn)的电子性质.计算结果表明:考虑自旋极化条件下的HSE06杂化泛函计算的带隙值与实验值最为符合;随着金属中心d轨道占据数增加,能带结构呈现直接-间接-直接带隙的转变过程;当金属中心为Ni和Zn时,应变可诱导m-DABDT发生直接-间接带隙转变且带隙呈单调变化,同时其电子迁移率均大于空穴迁移率;当金属中心为Fe时,外加应变下m-DABDT保持直接带隙且带隙呈非单调变化,同时其空穴迁移率大于电子迁移率.这些研究结果揭示了m-DABDT金属有机骨架电子性质的调控机制,为光电器件的设计提供理论指导.

关键词：金属有机骨架电子性质应变调控金属中心第一性原理

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二维TiS_(2)/TiO_(2)杂化纳米片储钠性质的第一性原理研究

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原子与分子物理学报 2025年第2期42卷 70-78页

作者：结文·乃比刘金宝郑智华姚晓龙新疆大学物理科学与技术学院新疆固态物理与器件自治区重点实验室乌鲁木齐830017

二维TiS_(2)是一种具有较大应用前景的钠离子电池负极材料.然而,二维TiS_(2)负极材料钠离子扩散动力学性能不佳大大限制了其在钠离子电池领域的大规模应用.本文利用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,探究了二维TiO_(2)/TiS_(2)杂... 详细信息

二维TiS_(2)是一种具有较大应用前景的钠离子电池负极材料.然而,二维TiS_(2)负极材料钠离子扩散动力学性能不佳大大限制了其在钠离子电池领域的大规模应用.本文利用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,探究了二维TiO_(2)/TiS_(2)杂化单层上钠原子吸附和扩散的热力学和动力学性质.研究结果表明,二维TiO_(2)/TiS_(2)杂化单层结构具有较高的动力学和热力学稳定性.此外,钠原子倾向于吸附在二维TiO_(2)/TiS_(2)杂化单层硫-硫-氧穴位(S-S-O)的顶部,沿穴位-钛顶位-穴位方向(H_(CC)^(1)-T_(T)-H_(CC)^(1′))具有较低的扩散能垒(0.19 eV).与纯相二维TiS_(2)单层相比,钠原子更容易在二维TiO_(2)/TiS_(2)杂化单层上迁移.本文通过对钠原子在二维TiO_(2)/TiS_(2)杂化单层上的结构稳定性、优选吸附位点和扩散路径的全面研究,揭示了二维TiO_(2)/TiS_(2)杂化单层的结构性质和钠输运特性,为设计高性能的钛基钠离子电池负极材料提供了理论支撑.

关键词：二维TiO_(2) 二维杂化材料钠离子电池扩散第一性原理

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求解逆拟变分不等式的时滞神经网络

西华师范大学学报（自然科学版） 2025年第1期46卷 36-41页

作者：张欢郭正洁冯世强西华师范大学数学与信息学院四川南充637009

文章主要研究求解欧氏空间中逆拟变分不等式问题的一种时滞神经网络。首先,在余强制和Lipschitz连续性的条件下,利用不动点原理得到逆拟变分不等式问题解的存在性和唯一性。进一步考虑求解逆拟变分不等式问题的一种时滞神经网络,并且在... 详细信息

文章主要研究求解欧氏空间中逆拟变分不等式问题的一种时滞神经网络。首先,在余强制和Lipschitz连续性的条件下,利用不动点原理得到逆拟变分不等式问题解的存在性和唯一性。进一步考虑求解逆拟变分不等式问题的一种时滞神经网络,并且在强单调和Lipschitz连续性的条件下证明该时滞神经网络的全局指数稳定性。

关键词：余强制 Lipschitz连续性强单调逆拟变分不等式时滞神经网络全局指数稳定

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基于数值仿真的面板坝坝顶溢洪道位置的选择

水利规划与设计 2025年第02期 96-102页

作者：习利华王政平杜梦洁文山州白牛厂水务开发有限公司中水珠江规划勘测设计有限公司

面板坝坝顶溢洪道的应力变形复杂，其位置的选择尚未形成共识。为合理确定溢洪道位置，以某溢流面板坝为依托，运用数值仿真方法，对比分析溢洪道坐落在岸坡坝段和河床坝段上大坝和溢洪道结构的应力变形。结果表明，与河床坝段溢洪道相... 详细信息

面板坝坝顶溢洪道的应力变形复杂，其位置的选择尚未形成共识。为合理确定溢洪道位置，以某溢流面板坝为依托，运用数值仿真方法，对比分析溢洪道坐落在岸坡坝段和河床坝段上大坝和溢洪道结构的应力变形。结果表明，与河床坝段溢洪道相比，岸坡坝段溢洪道坝体的最大应力和面板垂直缝张开度略大，溢洪道泄槽的最大应力变形较小，泄槽底板和侧墙结构缝错动量较大。岸坡坝段溢洪道变形和稳定控制难度更小，同等条件下宜优先采用。

关键词：坝顶溢流面板坝溢洪道数值仿真

单侧膝骨关节炎对老年女性步态动力学和肌肉激活不对称性的影响

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中国组织工程研究 2025年第27期29卷 5750-5756页

作者：李永杰刘梦玲张达宽付申宇刘洪举北京积水潭医院贵州医院康复医学科贵州省贵阳市550014

背景:单侧膝骨关节炎患者下肢步态生物力学会发生异常改变,然而鲜有研究从步态不对称的角度分析膝骨关节炎患者步态动力学和肌肉激活的变化。目的:探索单侧膝骨关节炎对老年女性步态动力学和肌肉激活不对称性的影响。方法:选取2023年10... 详细信息

背景:单侧膝骨关节炎患者下肢步态生物力学会发生异常改变,然而鲜有研究从步态不对称的角度分析膝骨关节炎患者步态动力学和肌肉激活的变化。目的:探索单侧膝骨关节炎对老年女性步态动力学和肌肉激活不对称性的影响。方法:选取2023年10月至2024年3月在北京积水潭医院贵州医院就诊的30例单膝患病的女性膝骨关节炎患者为膝骨关节炎组,并招募邻近社区无肌肉骨骼障碍的30例健康老年女性作为对照组。通过P-6000三维测力台和Free EMG300表面肌电设备同步采集两组受试者步行过程中的动力学和肌肉激活程度,动力学参数包括垂直地面反作用力的第一峰值和第二峰值,肌肉激活程度指标包括制动期和推动期股直肌、股二头肌长头以及腓肠肌外侧标准化的均方根值。分别计算K-L分级Ⅱ,Ⅲ级膝骨关节炎组患者和对照组受试者动力学和肌肉激活程度指标的不对称性指数,并通过独立样本t检验和单因素方差分析进行组间比较。结果与结论:①膝骨关节炎组患者两侧肢体垂直地面反作用力第二峰值之间差异有显著性意义(P0.05),而第二峰值均方根值的差异有显著性意义(P<0.05);两组受试者制动期股直肌以及推动期腓肠肌外侧和股二头肌长头标准化均方根值的不对称性指数差异有显著性意义(P<0.05);③K-L分级Ⅱ级和Ⅲ级的膝骨关节炎组患者垂直地面反作用力第二峰值、制动期股直肌、推动期腓肠肌外侧和股二头肌长头标准化均方根值的不对称性指数均显著高于对照组(P<0.05),K-L分级Ⅲ级的膝骨关节炎组患者垂直地面反作用力第二峰值、制动期股直肌和推动期股二头肌长头标准化均方根的不对称性指数高于K-L分级Ⅱ级患者(P<0.05);④提示垂直地面反作用第二峰值、制动期股直肌以及推动期股二头肌长头和腓肠肌外侧肌肉激活的不对称性指数可作为识别膝骨关节炎患者步态不对称的重要指标,有利于为制定康复治疗方案提供理论基础;另外值得注意的是,在步态不对称的临床监测中应格外注意膝骨关节炎严重程度较高的患者。

关键词：膝骨关节炎动力学表面肌电不对称性步态

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植物根系固土试验研究进展

科技创新与应用 2025年第1期 74-78+85页

作者：明雨洁姚秋亦高新南南京农业大学信息管理学院

植物根系固土技术在防治土体滑坡中具有重要作用。为深入了解植物根系与土壤相互作用机理，基于现有研究成果，利用VOSviewer软件对2000—2023年植物根系固土领域文献进行关键词聚类分析，得出植物根系固土试验研究常用的方法有根土复... 详细信息

植物根系固土技术在防治土体滑坡中具有重要作用。为深入了解植物根系与土壤相互作用机理，基于现有研究成果，利用VOSviewer软件对2000—2023年植物根系固土领域文献进行关键词聚类分析，得出植物根系固土试验研究常用的方法有根土复合体剪切试验、单根抗拉试验、根系构型试验和原位拉拔试验，分类归纳4种试验方法的适用性及应用情况。详细梳理各试验方法的研究进展，总结根系参数、土壤性质和环境条件对固土效果的影响。未来研究需优化试验方法，更准确地模拟实际条件中根土复合体的受力，以提高试验研究结论的准确性和代表性。

关键词：根系固土文献计量根系构型抗剪强度单根抗拉试验原位拉拔试验

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动筋针疗法治疗颈型颈椎病临床应用探讨

颈腰痛杂志 2025年 1007-1009页

作者：高源洁郭惠访赵建新北京中医药大学第三临床医学院丰台社区卫生服务中心中医康复科北京中医药大学第三附属医院针灸科

颈型颈椎病属中医“筋痹”范畴,是颈椎病的早期阶段。从经筋角度理解,其病机为卫气不足,外邪乘虚而入,邪气与卫气搏结形成结筋病灶点,日久逐渐出现“筋出槽”、“骨错缝”的病理状态。动筋针疗法可通过带针运动催发卫气、松解筋膜治疗筋... 详细信息

颈型颈椎病属中医“筋痹”范畴,是颈椎病的早期阶段。从经筋角度理解,其病机为卫气不足,外邪乘虚而入,邪气与卫气搏结形成结筋病灶点,日久逐渐出现“筋出槽”、“骨错缝”的病理状态。动筋针疗法可通过带针运动催发卫气、松解筋膜治疗筋痹,其机理可概括为“催气解结”,具体操作分为循点、针刺、运动三步,其相较于传统针刺具有风险小、痛苦少、即刻止痛效果好、激发患者主动性等优势。

关键词：动筋针疗法颈型颈椎病催气解结针刺项痹结筋病灶点