摘要:【目的】探讨投影式光固化3D打印（projection?based 3D printing，PBP）在打印生物材料时影响打印精度的因素，研究高精度生物3D打印策略。【方法】分析生物材料相比于传统聚合物的不同特性。结合PBP技术的特点，从材料体系、打印工艺、曝光参数和设备开发4个方面探讨并总结提高打印精度的方法。【结果】明确了生物材料打印精度不佳的主要因素，总结了可行的高精度生物3D打印策略。【结论】生物3D打印的精度上限取决于光学精度，然而还有诸多因素共同决定了其精度下限，例如曝光参数、打印工艺、材料体系和光学系统畸变等，因此，综合考虑这些因素对实现高精度生物3D打印至关重要。

摘要:【目的】为保证高压环境下盾构换刀机器人在储存舱内安全密封保存，开展盾构换刀机器人储存舱闸门的密封特性研究。【方法】通过揭示某型号储存舱闸门的结构特点和密封机理，建立闸门密封件在介质压力作用下的仿真分析模型，分析介质压力作用下应力分布以及各接触面最大接触应力值，探究初始压缩量、流体介质压力及材料硬度对闸门密封件密封性能的影响。【结果】在0~2.0 MPa的介质压力范围内，初始压缩量及材料硬度对密封件密封性能的影响较大。以密封件最大接触应力、最小Von?Mises应力为优化目标，采用响应曲面法对密封件进行参数优化设计，得到邵尔A型硬度80、初始压缩量1.0 mm的密封件可以满足0~2.0 MPa介质压力下的密封要求。【结论】通过密封性能测试试验，验证了闸门在低压（0.6 MPa）和高压（1.2 MPa）工况下良好的密封性能。可为泥水盾构换刀机器人储存舱闸门的密封件选型提供指导。

摘要:【目的】将精密热压成型的仿真与实验相结合，探究非球面磷酸盐玻璃镜片的热压工艺参数对镜片残余应力、成型质量及光学性能的影响，以满足其高精度批量制造的需求。【方法】首先，在玻璃材料热黏弹性、结构松弛特性及热传递分析的基础上，获得磷酸盐玻璃热力学性能的相关参数值；接着，建立镜片热压成型的有限元模型，分析热压温度、加压载荷、退火速率等工艺参数对成型镜片残余应力及其分布的影响；最后，开展非球面磷酸盐玻璃镜片的精密热压成型实验，探讨上述工艺参数对镜片成型质量（轮廓偏移量、形状精度及表面粗糙度）与镜片中心区域光学性能（折射率、反射率、透过率）的影响规律，并获得优化的成型工艺参数。【结果】提高热压温度，减小加压载荷及降低退火速率均有利于降低镜片的残余应力，最佳热压温度为560 ℃，最佳加压载荷为1.1 MPa，最佳退火速率为0.125 ℃/s；在优化的工艺参数下，两种非球面磷酸盐玻璃镜片的形状精度分别为406.3、829.6 nm，表面粗糙度分别为14.5、15.4 nm，最大轮廓偏移量分别为38.2、75.2 nm，且在400~900 nm检测波长内，透过率均大于86%。【结论】采用仿真分析与实验分析相结合的方法，能较好地探究相应工艺参数对成型规律的影响并起到优化加工条件的作用，优化参数下的成型镜片能满足镜片精度和光学性能的要求。

摘要:水蚀是汽轮机钛合金末级叶片损伤的主要方式之一，极易引起低压转子安全事故。在汽轮机钛合金末级叶片表面制备抗水蚀涂层，是提高其抗水蚀能力，保证机组安全可靠运行的有效措施。本文介绍了目前常用的钛合金叶片表面抗水蚀涂层的制备工艺，阐述了电火花强化、热喷涂、激光熔覆和激光表面合金化等技术的研究现状，并对其进行了总结与展望，以期为汽轮机钛合金末级叶片制备硬度高、耐磨性好、结合牢固的抗水蚀涂层提供参考。

摘要:【目的】解决混凝土扭曲柱支模复杂、成型困难等问题，探究3D打印混凝土预制模壳扭曲柱的建造方法，研究扭曲柱节段的受压性能。【方法】通过打印条带成型质量试验，确定适合3D打印预制模壳成型的打印参数；对层扭转角为0°、2°、4°和6°的3D打印扭曲面模壳进行建造成型试验；在模壳内填充钢筋笼与现浇的C50混凝土，制备得到扭曲柱节段并对其进行受压性能试验。【结果】扭曲面预制模壳可连续打印的高度随着层扭转角的增大而减少，层扭转角为0°时扭曲面模壳可连续打印的高度为550 mm，较层扭转角为6°时扭曲面模壳的可连续打印高度提高了96%；层扭转角为2°时扭曲柱节段平均极限承载力最低，为1 120.20 kN；层扭转角为6°时扭曲柱节段平均极限承载力最大，为1 291.56 kN；不同层扭转角的扭曲柱节段极限承载力的相对极差均控制在5%以内。【结论】由于层间扭转悬空部位的存在，扭曲面预制模壳的构件会发生侧向偏移，最终失稳并发生倒塌破坏。不同层扭转角的扭曲柱节段的平均极限承载力极差较小，即极限承载力的离散性较小，扭曲柱节段成型质量较好。

摘要:【目的】探究3D打印矿渣-粉煤灰基地质聚合物混凝土（以下简称为打印混凝土）力学性能随龄期的发展规律和其各向异性的特点。【方法】通过力学试验测试打印混凝土在不同养护龄期和沿x、y、z 3个不同加载方向的立方体抗压强度、轴心抗压强度、抗折强度，并利用X?CT扫描仪测试、分析打印混凝土的微观结构，探讨打印地质聚合物混凝土力学性能的变化机理。【结果】打印混凝土3和7 d养护龄期的力学强度分别达28 d的30%和60%以上，打印混凝土具有早强特性，满足混凝土打印建造需求；养护28 d试件的立方体抗压强度、轴心抗压强度和抗折强度在各加载方向上的差异分别为3.20%~10.40%、1.53%~7.05%和5.10%~24.00%。【结论】打印混凝土强度具有一定的各向异性，其各向异性主要源于在层条堆积过程中打印混凝土内部产生的缺陷数量和缺陷的空间分布。

摘要:【目的】进一步明晰3D打印风积沙混凝土的抗碳化性能。【方法】制备3D打印风积沙混凝土试件（以下简称为3D打印试件），研究沙胶比对3D打印试件碳化深度的影响，并引入碳化各向异性系数来评估3D打印工艺对混凝土碳化行为的影响；测试分析碳化后3D打印试件的抗压、抗折性能，并基于沙胶比在x、y、z 3个方向建立3D打印风积沙混凝土碳化深度预测模型。【结果】3D打印试件的碳化深度随碳化龄期和沙胶比的增加而增加，并且碳化深度和碳化后的力学性能均表现出明显的各向异性；在碳化28 d后，与打印基体相比，3D打印试件的打印条间、打印层间的碳化深度分别增加了24%和10%。【结论】碳化作用在一定程度上减弱了3D打印试件抗压强度和抗折强度的各向异性。

摘要:【目的】研究3D打印混凝土墙体材料抗压与劈裂抗拉强度沿高度的变化规律。【方法】以现浇混凝土材料的力学性能试验为参照，设计3个试验分别研究层数和加载方向对3D打印混凝土试块抗压强度、劈裂抗拉强度的影响。【结果】3D打印混凝土试块的抗压性能在x向加载时最强，在z向加载时最弱；劈裂抗拉强度随层数的增加呈先增后减的趋势；棱柱体试块的轴心抗压强度大于相应现浇混凝土试块的抗压强度。【结论】实际生产中应该合理规划打印流程以使打印混凝土获得最佳力学性能。

摘要:富含ω?3多不饱和脂肪酸（ω?3PUFA）的功能性脂质因其在大脑功能和视力发展等方面具有特殊的营养和生理功效，被广泛应用在食品和药品等领域。鱼油是ω?3PUFA的主要来源。脂肪酶因其具有高催化活性及催化特异选择性而被广泛应用于选择性制备不同结构的功能脂质、改善天然脂质的结构及提供特殊的生理活性。本文综述了酶催化技术在鱼油加工过程中应用的研究进展，分析了酶法制备ω?3PUFA乙酯、ω?3PUFA?2?单酰甘油、富含ω?3PUFA的特定结构三酰甘油和磷脂的优越性，讨论了酶催化酯化、酯交换和水解反应在生产各种富含ω?3PUFA的功能性脂质过程中的溶剂组成和反应条件等主要影响因素。最后，总结了酶催化技术在用鱼油加工制备功能性脂质过程中存在的主要挑战，并提出进一步研究的重点方向。

摘要:【目的】丰富淀粉脱支酶酶制剂种类，充分利用淀粉质资源，实现葡萄糖、麦芽糖、环糊精等淀粉深加工产品的高效制备，开发挖掘一种来源于极端古细菌Thermococcus gammatolerans（以下简写为T. gammatolerans）的糊精脱支酶基因。【方法】利用多种生物信息学分析工具对T. gammatolerans糊精脱支酶进行理化性质分析和结构预测；利用分子生物技术实现T. gammatolerans糊精脱支酶在大肠杆菌中的胞外分泌表达，并通过优化发酵温度、发酵时间以及诱导剂添加量来提高酶产量。【结果】T. gammatolerans糊精脱支酶是一种稳定性较高的亲水蛋白质，其氨基酸序列中不包含信号肽；将酶的DNA序列构建至含信号肽的pET?20b(+)载体中可实现T. gammatolerans糊精脱支酶在大肠杆菌BL21(DE3)中的表达和胞外分泌。T. gammatolerans糊精脱支酶的最优发酵条件为：将37 ℃温度条件下培养12 h的种子液接种到TB培养基中，在添加终浓度为0.01 mmol/L的异丙基?β?D?硫代半乳糖苷（isopropyl?β?D?thiogalactoside，IPTG）后，在25 ℃温度条件下进行84 h诱导表达。在该条件下T. gammatolerans糊精脱支酶的胞外酶活力达到了326.0 U/mL，为重组酶初始活力的1.36倍。【结论】T. gammatolerans糊精脱支酶具有优良的理化性质和较高的表达水平，在淀粉糖工业生产中具有潜在应用价值。

摘要:溶液吹纺技术是利用高速气流对聚合物溶液拉伸细化使其形成纳米纤维的新技术，具有制备效率高、设备结构简单、制备过程安全性高等特点。本文在介绍溶液吹纺技术的基础上，阐述了溶液吹纺纳米纤维的制备过程并分析了影响吹纺纳米纤维结构和形态的主要因素，重点介绍了溶液吹纺纳米纤维在组织工程、伤口敷料、药物缓释和果蔬保鲜材料等生命科学领域中的应用，最后展望了溶液吹纺技术的发展趋势。

摘要:湘菜酸辣香浓、熏腊味厚、质嫩色亮，深受消费者喜爱。依托全国庞大的湘菜消费市场，预制湘菜的需求量出现持续攀升，并呈井喷式发展趋势，但湘菜和预制湘菜的食材来源广、品种多样、烹饪技法繁多，在生产、储运、销售过程中势必存在潜在安全风险。为此，通过分析总结，综述了预制湘菜在加工、储运过程中微生物、亚硝酸盐、多环芳烃、杂环芳香胺、丙烯酰胺、重金属6种主要潜在危害物的来源、危害及减控技术的研究进展，以期为预制湘菜产业的生产安全及相关风险的防范提供参考。

摘要:【目的】解决内置感知器件与沥青路面材料因模量差异大造成的变形不协调问题，提出考虑协同变形增强的内置感知器件与沥青路面一体化设计方法。【方法】以埋入式电阻应变传感器为内置感知器件，利用有限元软件建立融合内置传感器的沥青混合料结构模型，通过数值模拟与计算，以10.0%的应力差异率为评价指标，确立内置传感器的应力影响范围作为模量过渡区域；采用环氧树脂材料制作模量过渡区，并对模量过渡区力学性能进行试验评价；运用数字图像相关（digital image correlation, DIC）方法对内置感知器件的沥青混合料试件开展单轴压缩和四点弯曲加载下的力学响应试验，通过比较传感器实测响应值和DIC法测量结果之间的差异，分析模量过渡区对传感器与沥青路面协同变形增强的有效性。【结果】内置传感器会改变沥青混合料结构的应力分布状态，传感器的竖、横、纵三向影响范围为58 mm×199 mm×82 mm，环氧树脂材质的模量过渡区具有良好的力学性能，其弹性模量为沥青混合料的2.5倍，可在沥青混合料与感知器件之间形成有效的模量过渡区；在逐级压缩和弯拉受力下，设置模量过渡区使传感器测得的试件结构应变差均值分别降低了66.6%和65.9%，设置模量过渡区能显著提高内置感知器件实测响应的稳定性和有效性。【结论】在沥青混合料与感知器件之间设置模量过渡区，使之形成模量梯度过渡结构，是提升两者协同变形的有效手段；在实际工程应用中，协同变形增强一体化设计流程主要包括：模量过渡区范围确定、材料选择、性能评价及协同变形有效性验证。

摘要:【目的】深入研究桐油复合沥青再生剂对老化沥青的综合再生效果。【方法】以桐油、增塑剂、增黏树脂和有机蒙脱土（OMMT）为再生剂的主要原材料，通过正交试验方法，以再生沥青的软化点、25 ℃针入度、15 ℃延度和135 ℃黏度为评价指标，分析确定再生剂各原材料的最佳配比。通过动态剪切流变仪（DSR）试验、弯曲梁流变仪（BBR）试验对桐油复合沥青再生剂恢复老化沥青性能的可行性进行有效性验证。【结果】桐油复合再生剂中桐油、增塑剂、增黏树脂和OMMT的最佳质量配比为25∶5∶2∶3；桐油复合沥青再生剂可以有效恢复老化沥青的性能至基质沥青的水平，且其高、低温流变性能均优于基质沥青的。【结论】研究成果可为后续开展桐油复合再生剂恢复老化沥青的抗老化性和微观结构等方面的研究提供一定的基础。

摘要:【目的】研究低温型灌缝胶各添加剂的最佳掺量,有效延长道路使用寿命。【方法】在改进灌缝胶制备工艺的基础上，以不同掺量的灌缝胶为研究对象，利用主成分分析法进行掺量比选，通过低温弯曲梁流变（BBR）试验、线性振幅扫描（LAS)试验及黏度试验分别评价灌缝胶的流变性能、疲劳性能和黏聚性能，以获得低温型灌缝胶各添加剂的最佳掺量。【结果】低温型灌缝胶中苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物（SBS）、增容剂、增塑剂、废胶粉、稳定剂及增黏剂等添加剂的最佳掺量分别为：6%、2%、2%、12%、14%及7%；常规性能指标按重要性从高到低排序依次为：流动值、锥入度、软化点、延度、弹性恢复率；最佳掺量的灌缝胶疲劳寿命为2.81×109次。【结论】添加剂掺量与疲劳寿命并无一致性，研究成果可为低温型灌缝胶添加剂掺量及性能研究提供参考。

摘要:【目的】探究废轮胎热解炭黑（TPCB）添加剂在沥青混合料中的最佳掺量，改善沥青混合料的综合性能。【方法】利用基于中心复合设计的响应曲面法（RSM）进行试验设计，对成型的马歇尔试件进行相关试验，分析试件制备参数对沥青混合料性能的影响并对响应变量进行数学建模预测。【结果】TPCB的加入显著提高了沥青混合料的高温稳定性，4.56%的沥青和5.32‰的TPCB为最佳掺量，采用模型预测的结果与试验结果吻合良好。【结论】RSM可有效适用于沥青混合料领域，TPCB作为沥青混合料添加剂有着广阔的应用前景。