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异戊二烯共聚改性木质素补强橡胶复合材料

北京林业大学学报 2025年

作者：侯世航任顺强王司晨张继川樊永明北京林业大学材料科学与技术学院北京化工大学材料科学与工程学院

【目的】木质素是中等极性的天然高分子，与橡胶本体相容性不足，作为橡胶工业的补强填料时难以达到直接补强橡胶的效果。为降低木质素极性，改善木质素与非极性橡胶的相容性，研制一种新型共聚改性木质素材料。【方法】对木质素进行丙... 详细信息

【目的】木质素是中等极性的天然高分子，与橡胶本体相容性不足，作为橡胶工业的补强填料时难以达到直接补强橡胶的效果。为降低木质素极性，改善木质素与非极性橡胶的相容性，研制一种新型共聚改性木质素材料。【方法】对木质素进行丙烯酰氯酰化改性，并通过自由基共聚实现酰化木质素与异戊二烯的共聚合，在木质素大分子中引入长链烷烃侧基，制备异戊二烯/酰化木质素共聚材料（ALI）。然后，测试分析改性木质素的机构变化、ALI在橡胶基体中的分散特性以及天然橡胶复合材料的力学性能。【结果】改性木质素材料的羟基含量降低，接触角从66.13°上升到80.16°，分子极性下降，与橡胶本体的相容性增加。ALI添加量为5 g时，复合材料的拉伸强度为20.61 MPa，与炭黑填充样品相近；断裂伸长率达到581.20%，较炭黑填充样品增加了42.40%。这证明改性木质素材料在填料-橡胶网络中分散性良好，橡胶基体得到补强。【结论】本研究制备的异戊二烯/酰化木质素共聚材料成功改善了木质素与橡胶基体的相容性，天然橡胶复合材料表现出良好的强度和韧性，实现了对天然橡胶复合材料的补强。

关键词：木质素异戊二烯共聚天然橡胶补强聚合物基复合材料

基于光纤布拉格光栅传感器阵列的碳纤维复合材料天线梁的随机振动与疲劳性能分析

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应用力学学报 2025年

作者：陈聪王花平贺世忠陈建孙亮兰州大学土木工程与力学学院兰州大学特殊功能材料与结构设计教育部重点实验室中车株洲电力机车有限公司

随着轨道交通车辆的高速和重载化发展，车辆轻量化研究成为必须解决的重要课题。碳纤维复合材料(carbon fiber reinforced polymer， CFRP)因其具有轻质高强、性能可设计、易整体制造等综合优势，在轨道交通装备轻量化发展中受到高度重... 详细信息

随着轨道交通车辆的高速和重载化发展，车辆轻量化研究成为必须解决的重要课题。碳纤维复合材料(carbon fiber reinforced polymer， CFRP)因其具有轻质高强、性能可设计、易整体制造等综合优势，在轨道交通装备轻量化发展中受到高度重视，探索高性能碳纤维复合材料构件代替传统钢构件已经成为重要的研究课题。为了研发碳纤维复合材料天线梁的振动特性和智能在线监测技术，通过在CFRP天线梁表面粘贴光纤布拉格光栅(fiber Bragg grating， FBG)传感器阵列测量其服役过程中的振动响应，并据此建立其健康监测和评估系统。根据CFRP天线梁在振动台上进行加载时间长达5小时和传感器采集频率高达5 kHz的模拟长寿命振动试验，通过时域分析安装在CFRP天线梁表面不同位置的60个FBG传感器数据得到碳纤维复合材料天线梁的应变分布特征，验证了系统的可行性和有效性。并通过频域分解法(frequency domain decomposition， FDD)、希尔伯特-黄变换(Hilbert Huang transform， HHT)和随机减量法(random reduction technique， RDT)提取CFRP天线梁的模态参数，分析了CFRP天线梁的抗疲劳性能及疲劳损伤指标。通过上述振动试验和测试响应分析，本文提出了一种有效可靠的疲劳性能评估方法，以检验碳纤维复合材料天线梁的动力特征及其替代金属梁的可靠性。

关键词：碳纤维复合材料天线梁 FBG传感器振动特征疲劳性能分析结构健康监测

“数字弱势群体”参与乡村治理的类型、困境与对策——基于数字分层的视角

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地方治理研究 2025年第1期 65-77+80页

作者：姬会然郝少云山西大学马克思主义学院

社会分层是理解社会变革、形塑人群关系的结构性要素。在乡村转型过程中，数字技术已成为影响社会分层的关键变量，并呈现互构、互嵌的关系。乡村“数字弱势群体”受客观数字鸿沟与主观数字化认知的影响，在乡村场域中出现数字化的人群... 详细信息

社会分层是理解社会变革、形塑人群关系的结构性要素。在乡村转型过程中，数字技术已成为影响社会分层的关键变量，并呈现互构、互嵌的关系。乡村“数字弱势群体”受客观数字鸿沟与主观数字化认知的影响，在乡村场域中出现数字化的人群分层，并在技术维度和心态维度产生不同的人群归属。从村民所处的村庄身份看，当前乡村“数字弱势群体”在参与乡村治理进程中存在数字素养、数字文化与数字认同等不足的结构功能性问题。基于此，为引导“数字弱势群体”有效参与乡村治理，未来应加快数字化基建、强化数字认同，注重数字化引导、强调公共参与，加强数字化培训、引导数字反哺，重视数字化回应、保障数字人权。

关键词：乡村治理数字乡村建设数字分层数字弱势群体数字化基建数字化引导数字化培训数字化回应

胶原/羧甲基壳聚糖纳米复合纤维基水凝胶的制备及其性能

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陕西科技大学学报 2025年

作者：田振华郝钏宇赵文杰沈妮高盼盼张雷陕西科技大学轻工科学与工程学院成都纺织高等专科学校服装工程与设计学院

将胶原（COL）与羧甲基壳聚糖（CMCS）按不同比例（COL:CMCS）共混并通过自组装制备胶原/羧甲基壳聚糖纳米复合纤维基水凝胶。CMCS依次通过羧基、羟基与胶原酰胺键发生氢键结合，再通过羧酸根与胶原发生静电作用，两者间相互作用以氢键... 详细信息

将胶原（COL）与羧甲基壳聚糖（CMCS）按不同比例（COL:CMCS）共混并通过自组装制备胶原/羧甲基壳聚糖纳米复合纤维基水凝胶。CMCS依次通过羧基、羟基与胶原酰胺键发生氢键结合，再通过羧酸根与胶原发生静电作用，两者间相互作用以氢键结合为主。随CMCS用量的增加，两者的结合稳定性以及胶原的自组装性能先升高后下降。当COL:CMCS = 4:6时，胶原自组装性能最佳，所形成的纳米复合纤维直径变粗且具有D周期，因此纳米复合纤维具有更好的稳定性且复合水凝胶的各方面性能得到提升。热变性温度较纯胶原提升了22.8 ℃；溶胀率和酶降解率分别为14930.4% ± 340.7%和53.4% ± 2.9%。该材料在伤口敷料及药物载体领域具有潜在的应用前景。

关键词：胶原羧甲基壳聚糖纳米复合纤维基水凝胶自组装

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基于IWOA-SVM的边坡可靠度分析

中外公路 2025年

作者：王津锋范胜通谢海波中交公路规划设计院有限公司中交第二公路工程局有限公司长沙理工大学土木工程学院

为解决传统边坡可靠度计算方法难以考虑多变量间的不确定性以及计算量大的难点，本文提出了一种基于IWOA（改进鲸鱼算法）-SVM（支持向量机）的边坡可靠度分析方法。首先阐述了SVM的基本理论，引入差分变异策略与自适应权重因子对WOA算... 详细信息

为解决传统边坡可靠度计算方法难以考虑多变量间的不确定性以及计算量大的难点，本文提出了一种基于IWOA（改进鲸鱼算法）-SVM（支持向量机）的边坡可靠度分析方法。首先阐述了SVM的基本理论，引入差分变异策略与自适应权重因子对WOA算法进行了改进，并测试了IWOA的性能。然后，基于IWOA算法优化SVM构建了边坡可靠度分析模型。最后以某具有显示功能函数的边坡为算例1，基于IWOA-SVM计算得到了该边坡可靠度指标，将其与已有可靠度方法得到的结果进行了对比，并对随机变量敏感性进行了分析；以某无显示功能函数的一般均质边坡为算例2，对比分析了分别采用IWOA-SVM、MCS与FORM法计算得到的结果。研究结果表明：基于IWOA-SVM的边坡可靠度分析模型在全局范围内与验算点范围内的拟合效果均较好，尤其在验算点范围内，拟合精度更高；IWOA-SVM与MCS法得到的边坡可靠度指标十分接近，验证了该方法的准确性；IWOA-SVM对于无显示功能函数的情形同样适用，验证了该方法的普适性；与MCS法相比，IWOA-SVM法可避免大量抽样，显著提升计算效率；边坡可靠度与内摩擦角φ与粘聚力c为正相关，张拉裂隙深度z、张拉裂隙充水深度系数iw与水平地震加速度系数α为负相关；对边坡可靠度影响最大的随机变量为α，其次为iw、c、φ，z对边坡可靠度的影响最小。

关键词：边坡可靠度支持向量机改进鲸鱼算法随机变量

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辽宁省农田水利工程取费标准模型研究

节水灌溉 2025年

作者：韩坤刘文合王铁良李春生郝聪明刘顺国沈阳农业大学水利学院农业农村部工程建设服务中心辽宁省农业发展服务中心

国家尚未发布农田水利工程建设项目预算定额标准，在实践中各地区关于其工程取费标准值主要是借鉴水利、建筑、国土等行业依据，直接造成国家农田水利工程行业造价管理工作的混乱。为了合理确定和有效控制工程投资，科学制定人工预算单... 详细信息

国家尚未发布农田水利工程建设项目预算定额标准，在实践中各地区关于其工程取费标准值主要是借鉴水利、建筑、国土等行业依据，直接造成国家农田水利工程行业造价管理工作的混乱。为了合理确定和有效控制工程投资，科学制定人工预算单价、措施费和间接费取费标准值，该研究采用主成分分析法（Principal Component Analysis，PCA）对农田水利工程人工预算单价影响因素进行筛选，并将此作为BP神经网络（Back-Propagation，BP）的输入层，同时采用蜣螂算法（Dung Beetle Optimizer，DBO）优化网络模型的权值和阈值，构建基于PCA-DBO-BP的人工预算单价预测模型；然后在考虑农田水利工程施工特点的基础上，结合模糊数学和灰色系统两种理论方法建立了农田水利工程措施费和间接费的测算模型。以辽宁省2004-2023年的数据样本进行了实例研究，结果表明：①与线性拟合、BP神经网络模型进行对比，PCA-DBO-BP模型的预测值与真实值最接近，平均相对误差只有0.74%，RMSE、MAE和决定系数R2分别为1.676元、1.211元和0.978，具有更高的预测精度和泛化性。②通过灰色模糊模型确定农田水利工程措施费费率为3.90%，间接费费率为7.83%，相对误差分别为1.53%和2.02%，证明该模型准确合理、具有一定的理论和实践价值。该工程取费标准模型研究成果，完善了工程造价理论体系，为科学确定农田水利工程投资提供了科学依据和指导。

关键词：农田水利工程主成分分析 BP神经网络蜣螂优化算法灰色模糊理论人工预算单价措施费间接费

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两个甘薯野生近缘种的比较基因组分析

植物遗传资源学报 2025年

作者：肖世卓许攀王珧戴习彬周志林曹清河江苏徐淮地区徐州农业科学研究所/农业农村部甘薯生物学与遗传育种重点实验室兰州大学草地农业科技学院/草种创新与草地农业生态系统全国重点实验室/农业农村部草牧业创新重点实验室

甘薯是重要的农作物，其野生近缘种数量庞大，蕴含着丰富的基因变异。本研究利用公开发表的、基因组组装质量较高的两个甘薯野生种进行了比较基因组分析。发掘了覆盖全基因组的1798184个SNP，同时还发掘了2076个易位和84个倒位，倒位中... 详细信息

甘薯是重要的农作物，其野生近缘种数量庞大，蕴含着丰富的基因变异。本研究利用公开发表的、基因组组装质量较高的两个甘薯野生种进行了比较基因组分析。发掘了覆盖全基因组的1798184个SNP，同时还发掘了2076个易位和84个倒位，倒位中包含2106个基因，富集分析显示这些基因主要富集于次级代谢产物的生物合成等通路。其中34段倒位的断点位于基因内部，可能影响到基因的结构。两个基因组之间存在10226个插入型和11411个缺失型的结构变异（SV），对这些SV进行了注释，并对可能影响基因功能或表达的SV进行了基因富集分析，结果发现这些可能受影响的基因主要富集于次级代谢产物的通路，DNA修复和复制等相关功能的基因也出现了富集。通过对两个野生种和其它近缘种共线性基因对的同义替换率（Ks）和四倍简并位点颠换率（4DTv）的统计，说明番薯属植物的共同祖先在发生了全基因组三倍化事件之后才分化成不同的种。以上研究将为甘薯野生近缘种优异变异的发掘和物种分化提供有力支撑。

关键词：甘薯野生近缘种比较基因组学

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地质高背景区土壤硒镉的伴生关系及作物吸收

土壤 2025年

作者：王锐王佳彬蒋玉莲朱世林周皎贾中民重庆市地质矿产勘查开发局川东南地质大队重庆市土地质量地质调查重点实验室

以重庆市黔江区为例，开展地质高背景区土壤硒(Cd)、镉(Se)的来源、伴生关系及作物吸收研究，结果显示：研究区土壤Se资源丰富，土壤Cd超过筛选值和管制值的比例分别为30.81%和1.74%，且土壤以酸性为主；土壤Se、Cd含量主要受到二叠系... 详细信息

以重庆市黔江区为例，开展地质高背景区土壤硒(Cd)、镉(Se)的来源、伴生关系及作物吸收研究，结果显示：研究区土壤Se资源丰富，土壤Cd超过筛选值和管制值的比例分别为30.81%和1.74%，且土壤以酸性为主；土壤Se、Cd含量主要受到二叠系、泥盆系及寒武系地层分布的影响，在志留系地层中，农业活动也对土壤Cd含量具有一定的影响；土壤中Cd和Se伴生及表层富集现象明显，可能与土壤中黏土矿物、有机质及铁锰氧化物的吸附作用有关。土壤铁锰氧化物及有机质含量对水稻Cd和Se的吸收有抑制作用，土壤pH是影响水稻Cd、Se吸收的关键因子，碱性条件下水稻对Cd的吸收降低但有利于水稻对Se的吸收，因此，土壤pH调节是富Se资源安全开发的关键。

关键词：硒镉来源伴生关系作物吸收影响因素

地质高背景区土壤-水稻系统重金属含量特征与综合质量评价

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环境科学 2025年第1期46卷 453-460页

作者：余飞张风雷蒋玉莲王锐张云逸余亚伟钟克强朱世林重庆市地质矿产勘查开发局川东南地质大队重庆土地质量地质调查重点实验室重庆大学资源与环境科学学院

为了解地质高背景区土壤-水稻系统重金属含量与污染状况，在重庆市东南部采集土壤和水稻籽实样品200套，分析测试了土壤和水稻籽实中重金属含量及赋存状态，利用综合影响指数（IICQ）对土壤-水稻中重金属进行了综合质量评价，并分析了土... 详细信息

为了解地质高背景区土壤-水稻系统重金属含量与污染状况，在重庆市东南部采集土壤和水稻籽实样品200套，分析测试了土壤和水稻籽实中重金属含量及赋存状态，利用综合影响指数（IICQ）对土壤-水稻中重金属进行了综合质量评价，并分析了土壤-水稻系统Cd等重金属超标的主要影响因素.结果表明，土壤中As、Cd、Cr、Hg和Pb平均值均高于重庆市表层土壤背景值和中国表层土壤平均值，土壤重金属富集效应明显.与农用地土壤风险筛选值相比，研究区土壤中Cd、Hg、As和Pb均存在不同程度的超标，Cd和Hg超标率达82.0%和22.5%；水稻籽实中有41件样品Cd含量超过GB 2726-2022中的标准限值，超标率为20.5%，土壤与农作物Cd等重金属污染评价结果存在较大差异.随着土壤pH的增加，土壤中Cd的含量平均值逐渐增加，但水稻籽实中Cd的含量平均值降低了0.245 mg·kg-1，超标率降低了42.14%.水稻籽实中Cd含量与土壤Cd离子交换态、水溶态呈显著相关，土壤pH越高，土壤中生物有效组分占比越低，土壤pH是影响研究区水稻安全的主要因素.综合质量评价结果显示研究区以中度和重度污染为主，但水稻籽实大多处于清洁状态，少数呈轻微污染，无轻度及以上污染. pH>7.5的碱性地区，水稻基本安全；pH<5.5以下强酸性土壤，水稻籽实超标率达45%，建议施用生石灰或钙质土壤调理剂，改善土壤酸化问题，降低Cd生物有效组分的活性，降低水稻等农产品的超标率.

关键词：地质高背景区土壤-水稻系统重金属(HMs) 生物有效性综合质量影响指数