关键词： 石墨烯片   功能梯度   梁   气动弹性  

摘要： 为研究功能梯度石墨烯片增强复合材料（FG-GPLRC）梁在气动载荷和温度共同作用下的非线性静动态特性问题，基于经典梁理论和一阶活塞理论建立超音速流中功能梯度石墨烯片增强梁的非线性振动模型。考虑石墨烯片沿厚度方向呈现3种不同梯度分布（U-GPLRC、O-GPLRC和XGPLRC），由哈密顿原理推导出FG-GPLRC增强梁气动弹性控制微分方程，利用Galerkin法，将其转化为非线性常微分方程，利用Routh-Hurwitz系统稳定性判据，将Hopf分岔化为非线性方程求根问题。通过参数研究，分析温度、石墨烯片质量分数、分布模式对FG-GPLRC增强梁气动弹性的稳定性影响，求解得出无量纲临界流速、临界频率和临界动压，最后通过数值计算进行FG-GPLRC增强梁气动弹性稳定性验证。结果表明：石墨烯片质量分数越大，增强效果越明显，X-GPLRC分布模式增强效果最佳。研究结果将为FG-GPLRC梁的设计优化提供理论参考依据。

关键词： 石墨烯铝基复合材料   粉末冶金   力学性能   电学性能   耐腐蚀性能  

摘要： 为了研究粉末冶金工艺和石墨烯对纯铝力学性能和耐腐蚀性能的影响，以铝粉和氧化石墨烯粉末为原材料，采用粉末冶金工艺，制备了石墨烯铝基复合材料杆材和粉末冶金纯铝杆材，并采用相同挤压工艺获得了熔融铸造纯铝杆材，开展了3种材料的力学性能、电学性能和中性盐雾腐蚀性能研究。利用金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜(TEM)、能谱(EDS)和重量变化等手段分析了3种材料的微观组织与腐蚀产物。结果表明，粉末冶金工艺能将纯铝材料的拉伸强度提高17.2%,同时保持电阻率几乎不变；0.5%含量石墨烯可使纯铝拉伸强度提高42.5%,且电阻率仅增大1.4%。在中性盐雾环境下，铸造纯铝的腐蚀速率略高于粉末冶金纯铝，石墨烯铝基复合材料和粉末冶金纯铝的腐蚀速率相当。石墨烯可有效提高纯铝力学性能，同时不明显降低其电阻率和耐腐蚀性能。

关键词： 冷冻干燥   石墨烯   二硫化钼   摩擦磨损   润滑油添加剂  

摘要： 为了可控制备石墨烯（RGO）和二硫化钼（MoS2）的润滑油纳米添加剂，进一步提高其宽温域下的润滑性能，采用冷冻干燥法一步制备了石墨烯负载二硫化钼（RGO/MoS2）纳米颗粒，利用扫描电子显微镜（SEM）及X射线衍射仪（XRD）观测其微观形貌和结构，通过正交实验探究工艺参数与RGO/MoS2微观尺寸的关联性，研究了RGO/MoS2在不同温度下的减摩抗磨性能。结果表明：冷冻干燥法制备的RGO/MoS2纳米颗粒中MoS2呈纳米花球状均匀吸附在RGO表面的缺陷位置，且薄片相互重叠，具有较优的分散稳定性。影响RGO/MoS2中MoS2片层厚度的因素排序为冻结方式>反应温度>反应时长>反应pH值，较优的制备方式为-20℃冻结、反应温度180℃、反应时长24 h、反应pH值为1。RGO/MoS2作为润滑油添加剂在高温下具有比MoS2单剂更好的减摩抗磨性能，添加1.5%（质量分数，下同）的RGO/MoS2作为润滑油添加剂后，在250℃高温工况下平均摩擦系数和磨损率分别仅为0.062 5和2.95×10-9cm3/（N·m）,相比MoS2单剂分别降低54.3%和74.5%。

关键词： 改进灰狼优化算法   石墨烯纳米片   功能梯度材料   动力稳定性  

摘要： 本研究通过引入非线性收敛因子，对传统灰狼优化算法(grey wolf optimizer, GWO)进行精细化改进，以最大化结构固有频率为优化目标，以半锥角、层数和静载参数为优化变量，通过改进的GWO获得最优设计参数，并以临界激励频率和非稳定区域作为评估结构动力稳定性的指标，研究石墨烯增强功能梯度圆锥壳在热荷载作用下的动力稳定性，并对其进行优化。结果表明：改进的GWO具有更强的全局搜索能力和更高的求解精度；当石墨烯质量含量从1%、3%、5%不断增加时，量纲归一化激励频率和动力非稳定区域逐渐增大；此外，石墨烯分布模式与最优参数具有较强的关联性，而静载参数的优化几乎不受石墨烯含量及分布模式的影响。

关键词： 好氧颗粒污泥   石墨烯   氧化石墨烯   胞外聚合物   氧化应激反应   Zeta电位  

摘要： 以受纳米材料石墨烯(G)和氧化石墨烯(GO)长期胁迫作用下的好氧颗粒污泥系统(AGS)为研究对象,探究投加适量腐殖酸(HA)对AGS理化特性和污染物处理性能的缓解作用及其机理.研究表明:经过适量浓度的HA (10.0mg/L)处理后,实验组R2 (1.0mg/L G)和R3 (1.0mg/L GO)中AGS的理化特性与系统的处理性能均得到了明显改善.其中,在整个实验期间(第0～75d),R3系统内的AGS平均粒径由1224.1μm增加至1407.5μm,R2系统内的AGS平均粒径由1313.0μm增加至1461.3μ***理化特性的提升使得R2和R3系统内总氮去除率分别上升了2.3%和7.6%.通过投加HA,R2和R3系统内观察到活性氧含量、乳酸脱氢酶活性、过氧化氢酶活性和超氧化物歧化酶活性均出现明显降低,这是由于HA可以与细胞内积累的活性氧相结合,进而降低G和GO胁迫下生物体内产生的氧化应激水平.此外,HA的引入减少了AGS中胞外聚合物(EPS)的过量分泌,并降低了EPS中芳香类蛋白质和酪氨酸类物质的含量,使得AGS呈现出更加致密紧凑的颗粒结构.最后,分析G和GO在HA投加前后Zeta电位的变化情况,结果表明投加适量HA提高了G和GO的初始电势值,增强了G/GO与微生物之间的排斥力作用,减少了微生物与G/GO之间的直接接触,进而有效缓解了G和GO对AGS微生物产生的毒性影响.