2024年, 第36卷, 第06期　
刊出日期：2025-06-30

  

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  挤压铸造免热处理Al-Mg-Si合金凝固组织数值模拟

  张军虎, 冯小辉, 李应举, 罗天骄, 郑策, 朱成, 杨院生, 徐少强

  沈阳大学学报（自然科学版）. 2024, 36(06): 455-463. https://doi.org/10.16103/j.cnki.21-1583/n.2024.06.002

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  开展了新型Al-Mg-Si免热处理铝合金挤压铸造凝固组织数值模拟。宏观数值模拟结果表明：变截面铸件的凝固顺序为中下部—中上部—顶部—底部；随着浇注温度、模具温度的升高，缩松体积分数先减小后增大，当浇注温度700℃、模具温度475℃时，缩松体积分数最小；随着挤压铸造压力的增大，缩松体积分数降低，在100 MPa时，缩松体积分数最小。微观组织数值模拟结果表明，铸件底部和中上部组织较为粗大，中下部和顶部组织较为细小，这与壁厚和过冷度有关。
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  Q235钢表面激光熔覆TiZrNbV高熵合金涂层工艺及性能

  赵时璐, 吴精诚, 马国峰, 高乐钰

  沈阳大学学报（自然科学版）. 2024, 36(06): 464-468+546. https://doi.org/10.16103/j.cnki.21-1583/n.2024.06.001

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  利用激光熔覆技术在Q235钢表面制备了TiZrNbV高熵合金涂层，在控制激光其他工艺参数不变的情况下，研究不同激光功率对高熵合金涂层表面形貌、微观组织、物相组成、硬度和摩擦磨损性能的影响。SEM面扫描结果显示，涂层组织主要为树枝晶组织和枝晶间组织，且在激光功率为1 400 W下，晶粒明显细化；XRD结果显示，1 800 W激光功率下导致基体元素过度稀释涂层，出现大量α-Fe脆性相，1 000～1 600 W功率下涂层物相组成不随激光功率增大而变化。实验结果表明，在Q235钢表面通过激光熔覆技术制备TiZrNbV高熵合金涂层，硬度随激光功率增加而增大，耐磨性能得到较大提升，激光功率为1 400 W时，涂层的综合力学性能最好。
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  花塘河湿地土壤-水体-植物碳氮磷生态化学计量特征

  郑志侠, 刘延年, 叶碧碧, 袁震, 朱晓岗, 杨文涛

  沈阳大学学报（自然科学版）. 2024, 36(06): 469-479. https://doi.org/10.16103/j.cnki.21-1583/n.2024.06.003

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  以花塘河湿地为对象，分别于2023年5月（平水期）、9月（丰水期）采集水体、植物及土壤样品，通过测定其碳（C）、氮（N）、磷（P）营养元素质量分数，分析湿地系统不同单元各组分生态化学计量特征及其耦合关系。结果表明：丰水期花塘河湿地对水体中COD、TN、NH⁺₄-N、TP的去除总体较佳，且前端净化效果明显。丰水期植物碳、氮、磷质量分数均值均大于平水期，平水期花塘河湿地植物氮磷比均值大于16,丰水期均值小于14,表明该湿地平水期植物生长发育主要受P元素限制，丰水期主要受N元素限制。植物氮、磷吸收量与植物生物量线性拟合分析结果显示花塘河湿地植物的生物量对氮、磷吸收量影响较大。花塘河湿地土壤碳氮比大于10,其土壤有机质主要以外源为主，且磷元素为限制性养分元素。植物与土壤C、N、P生态化学计量比相关性较弱。
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  不同固废基载体材料固定化菌剂的制备及其对复合污染土壤的修复效果比较

  王英刚, 褚美函, 贾春云, 刘泽浩, 白旭琴, 金赵明

  沈阳大学学报（自然科学版）. 2024, 36(06): 480-488. https://doi.org/10.16103/j.cnki.21-1583/n.2024.06.004

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  为了更加高效绿色地修复重金属-多环芳烃复合污染土壤，将3种PAHs高效降解菌毛霉、黑曲霉和分枝杆菌复配后，选择不同的固废基材料作为载体制备固定化菌剂，考察了不同固定化菌剂对土壤中重金属和多环芳烃的修复效果。结果表明：小麦秸秆在马弗炉700℃无氧煅烧2 h制得的生物炭作为载体的固定化菌剂，对土壤中镉和多环芳烃的修复解效果最好；当投加的固定化菌剂的质量分数为1%时，复合污染土壤中phe(菲)的降解效率高达86.78%以上，pyr(芘)的降解率高达60.77%;污染土壤中Cd的钝化率达到23.99%。
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  基于水质的污水处理过程事件触发模型预测控制

  曾静, 李冠廷

  沈阳大学学报（自然科学版）. 2024, 36(06): 489-496+547-551. https://doi.org/10.16103/j.cnki.21-1583/n.2024.06.007

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  研究了将模型预测控制(MPC)应用于污水处理(WWTP)这类大型非线性系统时的求解耗时性和计算复杂性问题，提出了一种新的事件触发控制策略加以解决，模型预测控制器只有在满足相应的触发条件时才进行信息的更新和优化问题的求解。为了保障系统性能，该方法将出水水质融入事件触发逻辑条件的设计中，并引入出水水质系数，用于建立输出变量与出水水质之间的关系，通过这种关系间接反映了WWTP的性能，并根据该性能指标调整控制动作以降低计算成本，同时可以采用不同的出水水质系数增强算法的灵活性。实验结果表明，在保证出水水质和总成本指数基本不受影响的情况下，计算时间可以减少27.1%～42.7%。
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  基于改进人工蜂群算法的绿色冷链物流优化

  张天瑞, 吴铁铮, 于海跃

  沈阳大学学报（自然科学版）. 2024, 36(06): 497-506. https://doi.org/10.16103/j.cnki.21-1583/n.2024.06.005

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  针对目前冷链物流存在的运输成本高、腐败率高以及污染物排放量高等问题，建立了考虑冷链配送过程中所产生的车辆运营成本以及碳排放的绿色冷链配送路径的优化模型。为了避免求解过程陷入局部最优，在人工蜂群算法的基础上，加入细菌觅食行为和烟花爆炸算子对其进行改进，以加快算法收敛速度和提高计算精度；将改进算法应用于生鲜产品冷链物流配送路径优化模型中，并进行实验仿真。结果显示，与传统人工蜂群算法、蚁群算法等相比较，改进后的人工蜂群算法所得的配送路径规划方案更优，可以更好地平衡配送及污染物排放等成本。
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  南京市物流网络级联失效模型构建与分析

  王丹, 许威

  沈阳大学学报（自然科学版）. 2024, 36(06): 507-514. https://doi.org/10.16103/j.cnki.21-1583/n.2024.06.006

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  为了提升城市物流网络的可靠性和应对突发事件的能力，降低级联失效所带来的风险，以南京市物流网络为研究对象，以最大连通子图的相对大小作为可靠性测度指标，分析级联失效对物流网络的影响。通过采用不同的攻击策略，分析了节点之间的信息量大小以及节点度等因素对网络性能的影响，并对南京市物流网络级联失效现象进行仿真，以观察网络可靠性的变化情况。研究结果表明：面对随机攻击，权重系数越大，网络可靠性越低；面对蓄意攻击，权重系数较大时网络可靠性较高；节点度数越大，其失效对网络可靠性的影响也越大。
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  随机车流下桥梁-伸缩缝一体建模及伸缩缝寿命评估

  刘焕举, 李鹏智, 史赛威, 詹雨昂, 胡香群

  沈阳大学学报（自然科学版）. 2024, 36(06): 515-522+551-552. https://doi.org/10.16103/j.cnki.21-1583/n.2024.06.008

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  为评估车辆载荷下伸缩缝的使用寿命，建立桥梁-伸缩缝一体分析有限元模型；基于WIM(weigh-in-motion)系统获取交通载荷数据，对车辆类型和质量进行分析，采用MATLAB建立随机车流载荷，构建随机车流下桥梁-伸缩缝位移分析系统；研究了稀疏车流、适中车流和密集车流作用下伸缩缝的纵向位移响应，并对伸缩缝各根中梁处的聚四氟乙烯滑动支承的正常使用寿命进行评估。结果表明，靠近主桥端中梁处滑动支承易损坏，其在稀疏车流、适中车流和密集车流下使用寿命分别为1.89、1.36和0.68 a。
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  C25锂渣混凝土配方设计

  杨伟军, 熊洪, 杨建宇

  沈阳大学学报（自然科学版）. 2024, 36(06): 523-529+544. https://doi.org/10.16103/j.cnki.21-1583/n.2024.06.011

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  为了将工业废渣锂渣利用起来，提高锂渣的资源利用率，对C25锂渣混凝土的配方进行了设计研究。基于正交试验研究了锂渣掺量(质量分数)、水胶比和砂率3个因素对锂渣混凝土3、7和28 d抗压强度的影响，并通过SEM测试观察锂渣混凝土微观形态，分析锂渣对于锂渣混凝土内部结构的影响机理。结果表明：锂渣掺量对锂渣混凝土3、7和28 d抗压强度影响最大，其次是水胶比，影响最小的为砂率；在考虑抗压强度下，C25锂渣混凝土的最优配合比为10%的锂渣掺量、47%的水胶比和37%的砂率；锂渣在其活性激发后能参与混凝土内部反应，减少混凝土结构内部的裂缝，使得混凝土的致密性得到提高，从而提高混凝土抗压强度。
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  基于瑞雷波波速强夯法处理黄土地基参数评价方法

  刘鹏宇, 刘家乐, 熊保林, 张赫

  沈阳大学学报（自然科学版）. 2024, 36(06): 530-540. https://doi.org/10.16103/j.cnki.21-1583/n.2024.06.010

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  以澄韦高速黄土地区地基为依托，采用强夯法地基处理以消除黄土的湿陷性，处理后采用多道瞬态瑞雷面波法进行快速检测。通过建立瑞雷波波速与承载力、压实度指标的相关性，凭借少量的标定点或者依据经验公式间接得到整个场地所需的承载力、压实度等物理力学指标。分别采用对标定点平板载荷试验数据与标定点钻孔取样等方法，将测定所得实际数据与相对应点位的面波波速测试数据进行拟合，配合计算确定该黄土地区瑞雷面波波速与承载力、压实度的数学模型，从而判断黄土地基强夯法处理后的效果。
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  关于不定方程F_n-1^m+F_n^m+F_n+1^m=y^p

  张中峰

  沈阳大学学报（自然科学版）. 2024, 36(06): 541-544. https://doi.org/10.16103/j.cnki.21-1583/n.2024.06.009

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  设m,p为正整数且p≥2,F_n为斐波那契数，q为4t+3型素数，k为非负整数，给出了m=q^k时方程F_n-1^m+F_n^m+F_n+1^m=y^p的所有整数解，证明了m为偶数时方程无整数解。