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磁致伸缩铁镓合金的选区激光熔化制备机理与性能研究

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磁致伸缩铁镓合金的选区激光熔化制备机理与性能研究

作者：曾子豪中南大学

学位级别：硕士

铁镓(Fe-Ga)合金由于具有在磁场作用下产生往复应变的能力,以及良好的力学性能和细胞相容性,在磁驱动植入物领域有很大的应用潜力。然而,单晶Fe-Ga合金结构单一,尺寸有限,而多晶Fe-Ga合金受晶粒取向、物相结构等因素的影响,磁致伸缩性... 详细信息

铁镓(Fe-Ga)合金由于具有在磁场作用下产生往复应变的能力,以及良好的力学性能和细胞相容性,在磁驱动植入物领域有很大的应用潜力。然而,单晶Fe-Ga合金结构单一,尺寸有限,而多晶Fe-Ga合金受晶粒取向、物相结构等因素的影响,磁致伸缩性能难以满足使用要求。本文提出利用选区激光熔化(SLM)工艺的高温度梯度及非平衡组织形成的特点,制备具有良好磁致伸缩性能的FeGa多晶合金,并评估了SLM制备的FeGa多晶合金的细胞相容性和降解性能。本文的主要研究内容和创新点如下:1、研究了SLM工艺参数对FeGa合金成型性能的影响规律。利用高压气雾化法制备了具有良好球形度的FeGa预合金粉末,粉末粒径在10μm到70μm之间成正态分布。然后利用SLM制备了FeGa合金,发现之形扫描路径制备的合金由于相邻激光轨迹之间相反的熔池流动方向使熔池间隙相互填充,从而有较好的表面平整度以及更优的力学性能。此外,发现激光功率过低时,粉末不能完全融化,过高时容易出现热应力集中,都会降低样品成型性能。最后得出优选的SLM工艺参数为:之形激光扫描路径、激光功率115 W、扫描速度50 mm/s、扫描间距0.05 mm、铺粉厚度100μm。2、研究了SLM工艺对FeGa合金微观组织和晶粒取向的影响。发现由于SLM层层堆叠的成型方式及高温度梯度的特点,晶粒外延生长在沉积方向形成细长柱状晶粒。同时,SLM工艺的快速凝固特点提升了元素固溶度,使Ga元素均匀固溶在Fe基体中,没有析出相生成。此外,SLM过程中的局部热传递促使晶粒向熔池方向生长,特别是之形扫描路径制备的FeGa合金,其柱状晶粒取向与沉积方向平行,且在方向具有更好的择优取向。3、研究了SLM工艺和元素掺杂对FeGa合金磁致伸缩性能的影响。发现之形扫描由于在方向具有更好的晶粒择优取向,制备的FeGa多晶合金饱和磁致伸缩应变达到77.0±8.8 ppm,比单向扫描和回形扫描分别提高了23.9%和25.1%。同时,发现少量的Tb掺杂可以增大FeGa合金的晶格常数并进一步增强晶粒方向的择优取向,0.3 at.%Tb掺杂的合金磁致伸缩应变提高了46.1%,达到112.5±15.2 ppm。但过量的Tb掺杂会促使富Tb沉淀相生成,造成FeGa合金磁致伸缩性能的恶化。4、研究了SLM磁致伸缩FeGa合金的细胞相容性及降解行为。细胞粘附和CCK-8实验表明MG-63细胞在FeGa合金上粘附并伸展,表现出丝状伪足生长,同时FeGa合金中MG-63细胞活性随时间的延长而增加,表现出良好的细胞相容性。通过浸泡实验测得合金的降解速率为0.09 mm/y,且提取液中Fe离子和Ga离子的浓度分别为1.96 mg/L和0.05 mg/L,远低于人体中Fe离子(50 mg/L)和Ga离子(14 mg/L)的安全浓度。图31幅,表2个,参考文献120篇

关键词：选区激光熔化 Fe-Ga合金磁致伸缩细胞相容性降解性能

儿童期受虐、主观幸福感、MAOA基因和THP2基因对抑郁的影响及作用机制——不同易感性模型

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儿童期受虐、主观幸福感、MAOA基因和THP2基因对抑郁的影响及作用...

作者：曾子豪湖南师范大学

学位级别：硕士

抑郁是一种以思维迟缓、兴趣减退以及语言动作减少为主要特征,并伴有自杀意念的情绪表现(Smith,2014),WHO最新相关报告显示,全球所有地区的精神疾病最高的是焦虑和抑郁,罹患抑郁和焦虑的人大约占据了全球十分之一(6.76亿)(WHO,2016),到2... 详细信息

抑郁是一种以思维迟缓、兴趣减退以及语言动作减少为主要特征,并伴有自杀意念的情绪表现(Smith,2014),WHO最新相关报告显示,全球所有地区的精神疾病最高的是焦虑和抑郁,罹患抑郁和焦虑的人大约占据了全球十分之一(6.76亿)(WHO,2016),到2030年抑郁可能超越心脏和呼吸系统疾病成为世界疾病负担和经济负担的首要因素。面对社会变革中发生的日益激烈的残酷竞争,缺乏社会经验的大学生由于心理承受能力和自我调适能力不强,有着更高的抑郁风险(叶宝娟等,2018),而在我国大学生抑郁总检出率为24.3%-34.7%(唐慧等,2013)。因此,探究大学生抑郁的影响因素和发展机制刻不容缓。回顾抑郁的相关研究,遗传与环境的共同作用对抑郁的影响受到越来越多研究者的关注。基于此,本研究按照班级整群抽取301名大学生,经学校、家长和学生本人知情同意后,进行大学生抑郁、儿童期受虐、主观幸福感和基本人口学变量的调查,专业护士抽取血样后由专业实验室进行DNA分型测序,以探究遗传与环境对抑郁的影响机制。结果显示:1、大学生抑郁、儿童期受虐与主观幸福感显著相关,本研究抑郁的检出率为35.5%,大学生抑郁与儿童期受虐在“父母婚姻状况”人口学变量上存在显著差异,具体为父母婚姻状况“其他”选择的大学生抑郁和儿童期受虐得分显著高于“初婚”选项。2、MAOA基因rs6323多态性显性模型与抑郁的关联性分析结果具有显著性,具体表现为MAOA基因rs6323位点G/G纯合子个体罹患抑郁的概率只有G/T和T/T携带者58.6%,其他遗传模型结果均未发现位点与抑郁的统计学关联。3、有调节的中介效应分析结果显示,主观幸福感在儿童期受虐对抑郁的影响中起完全中介效应,MAOA基因rs6323和THP2基因rs17110747多态性与主观幸福感的交互作用显著,具体表现为,相比rs6323位点G/G和T/T纯合子基因型携带者,G/T杂合子基因型携带者,主观幸福感对抑郁的负向预测显著增强;相比rs17110747多态性G等位基因携带者主观幸福感对抑郁预测作用,携带rs17110747多态性A/A纯合子基因型的个体主观幸福感对抑郁的负向预测显著增强。本研究采用不同遗传与环境指标,验证了抑郁的不同易感性模型,此外还发现了主观幸福感的中介作用,为积极心理学对抑郁的解释提供了实证研究,对抑郁的相关干预提供了理论指导。

关键词：大学生抑郁儿童期受虐主观幸福感 MAOA基因rs6323 TPH2基因rs17110747

不同氮肥运筹方式下玉米产量及群体氮素累积特征

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不同氮肥运筹方式下玉米产量及群体氮素累积特征

作者：曾子豪吉林农业大学

学位级别：硕士

本研究通过不同氮水平长期定位试验和不同氮肥施用方式定位试验,分析探讨东北中部春玉米种植区作物在不同氮肥施用量和施用方式下的产量、产量构成、养分积累、土壤无机氮残留,对比不同氮肥运筹方式优劣并进行评价。主要结果如下:1.不... 详细信息

本研究通过不同氮水平长期定位试验和不同氮肥施用方式定位试验,分析探讨东北中部春玉米种植区作物在不同氮肥施用量和施用方式下的产量、产量构成、养分积累、土壤无机氮残留,对比不同氮肥运筹方式优劣并进行评价。主要结果如下:1.不同氮水平下玉米干物质累积与产量构成玉米的产量及产量构成受年际与施氮量双因素交互影响显著,十二年间,作物产量及吸氮量随施氮量的增高表现出先升高后下降的趋势,当施氮量达到273kg/hm时,产量不再有明显升高趋势,与不施氮处理比较,N2、N3、N4、N5的产量增幅分别为130.1%、150.1%、152.1%、139.7%。各年份N3、N4处理产量差异不显著。其中N3处理较N2、N5增幅为8.6%和4.4%,N4处理较N2、N5增幅为9.2%、5.2%。在十二年间,适宜施氮量逐年升高,适宜施氮量范围是140.3～172.4 kg/hm。基于经济产量,推荐施肥量应在210～273 kg/hm之间2.不同氮水平下玉米氮素累积及分配特征各施氮处理间,秸秆的吸氮量总体差异不显著。各施氮处理中N5处理吸氮量最高,达到48.51 kg/hm,N2处理最低,为14.75 kg/hm。施氮量对籽粒吸氮量数据中,N3、N4和N5处理籽粒吸氮量差异不显著,籽粒中的氮素累积远高于秸秆。各器官中的氮素积累随年际变化差异不显著,氮素累积量随施氮量增加总体表现出先增加后下降的趋势。3.不同氮水平下连作玉米0～100cm土壤剖面无机氮分布特征与不施氮处理相比,各施氮处理土壤硝态氮含量增幅最大达到731.81%,浅土层中,硝态氮残留随施氮量的增加而增加。深土层N1处理的硝态氮含量与N2、N3、N4处理差异不显著,N5处理在深土层的硝态氮含量明显高于其他处理。随着基础地力的消耗,土壤硝态氮含量逐渐表现为随施氮量增加而增加。从总铵态氮含量来看,施氮比不施氮处理的铵态氮含量高出42.3%,各土层中,N5处理铵态氮含量最高,其次为N3处理,N2处理与N4处理铵态氮含量差异不显著。4.不同施肥方式下玉米氮素累积与分配特征结果表明,氮肥一次性基施和氮肥分次施用两个处理下植株生物量和氮累积量均在12展叶(V12)至吐丝期(R1)增长最快;与一次性基施相比,分次施肥处理下吐丝后干物质累积量增加30.18%,氮素累积量增加105.53%;分次施肥处理下吐丝后氮素累积量对籽粒的贡献率达68.13%～75.00%,显著高于氮肥一次性基施处理。两年间,分次施肥处理下产量、生物量、吸氮量平均较一次性施肥处理分别增加7.60%,4.56%,3.19%,氮肥利用率、生理利用率、偏生产力和农学效率平均较氮肥一次基施处理分别提高6.13%,10.22%,3.83%和12.58%。

关键词：玉米氮肥运筹方式产量吸氮量土壤无机氮

基于前景理论和参考值变换的分布式能源站健康状态矢量动态评价

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电网技术 2023年第11期47卷 4438-4447页

作者：罗涌恒姜飞孙梦琪郭光曾子豪长沙理工大学电气与信息工程学院湖南省长沙市410076 国网湖南省电力有限公司湖南省长沙市410000 国网湖南综合能源服务有限公司湖南省长沙市410007

以分布式能源站(distributed energy station,DES)为核心的综合能源系统已成为未来发展方向,合理地评价DES健康状态能有效促进其安全稳定运行。为实现DES健康状态的准确评价和全局观测,提出基于前景理论和参考值变换的分布式能源站健康... 详细信息

以分布式能源站(distributed energy station,DES)为核心的综合能源系统已成为未来发展方向,合理地评价DES健康状态能有效促进其安全稳定运行。为实现DES健康状态的准确评价和全局观测,提出基于前景理论和参考值变换的分布式能源站健康状态矢量动态评价方法。首先,考虑DES低碳运行和健康状态评价需求,构建包含低碳运行、供能可靠、系统健康、设备健康维度的DES健康状态评价体系。考虑了指标重要度、贡献度、差异度和灵敏度多重特性,运用博弈论思想将多特性权重融合。其次,考虑健康状态评价不同特点,引入前景理论和参考值思想对评价值变换过程进行改进。通过灰色-优劣解距离法评价模型确定DES健康状态正、负关联度,从而得到健康状态矢量。同时,利用时间权向量和时间维度解决动态评价与全局观测的问题。最后,通过算例验证所提评价方法的科学性与健康状态评价的有效性,将其与传统方法进行对比分析,结果表明该方法在健康度评价方面有更好的效果。

关键词：分布式能源站健康状态评价多指标特性动态评价状态矢量

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拉伸载荷下双销式履带板强度计算方法

兵工学报 2023年第3期44卷 831-840页

作者：曾子豪张京东龚雪莲刘坤明桂学文廖日东北京理工大学机械与车辆学院北京100081 北方车辆集团有限公司北京100072

拉伸载荷是装甲车辆履带承受的主要载荷之一,是强度计算的重要工况,但是履带连接部件处的拉伸载荷分配尚不明确。为探究双销式履带板受拉伸时诱导齿与端联器上的载荷分配比例,针对某型装甲车辆履带板开展了单、双板履带板拉伸试验与仿真... 详细信息

拉伸载荷是装甲车辆履带承受的主要载荷之一,是强度计算的重要工况,但是履带连接部件处的拉伸载荷分配尚不明确。为探究双销式履带板受拉伸时诱导齿与端联器上的载荷分配比例,针对某型装甲车辆履带板开展了单、双板履带板拉伸试验与仿真,研究不同块数履带板受拉伸载荷时载荷分配与应力结果的差异,并利用有限元法迭代计算确定履带受拉伸时稳定的载荷分配结果,提出一种快速计算履带板稳定载荷分配的两步计算方法。结果表明履带板拉伸载荷分配会随着履带板数目的增加发生变化,当履带板数目足够多时,端联器与诱导齿载荷分配趋向于1:2:1的分配比例。拉伸试验中履带数目的变化对履带板上最大应力以及履带销轴挠度均有一定影响,履带拉伸强度试验中应该加以考虑。

关键词：履带车辆拉伸载荷载荷分配有限元试验

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限制交流结构下供应链碳减排策略的非合作-合作两型博弈研究

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系统工程理论与实践 2023年第10期43卷 2928-2940页

作者：杨洁曾子豪吴林炜李登峰福建农林大学经济与管理学院福州350002 电子科技大学经济与管理学院成都610054

双碳背景下,为促进供应链企业绿色转型,研究企业碳减排决策过程中的策略选择以及联盟收益分配并存的交互决策问题具有重要意义.考虑联盟结构对联盟收益分配的影响,以具有限制结盟的三级绿色供应链为研究对象,采用非合作-合作两型博弈方... 详细信息

双碳背景下,为促进供应链企业绿色转型,研究企业碳减排决策过程中的策略选择以及联盟收益分配并存的交互决策问题具有重要意义.考虑联盟结构对联盟收益分配的影响,以具有限制结盟的三级绿色供应链为研究对象,采用非合作-合作两型博弈方法分析供应链碳减排决策所涉及的策略选择问题和收益分配问题.首先,对限制结盟供应链碳减排决策非合作-合作两型博弈问题进行描述.其次,构建基于平均树解(average tree solution,简称A-T解)的限制结盟供应链碳减排决策非合作-合作两型博弈模型,并证明其解的存在条件及性质.最后,通过数值实例表明所提出限制结盟非合作-合作两型博弈求解方法的有效性和实用性,并对比了合作博弈阶段应用A-T解与Shapley值于限制结盟情形的收益分配情况.

关键词：绿色供应链低碳决策收益分配非合作-合作两型博弈限制结盟

退役锂离子电池正极材料的直接修复:研究进展、挑战和展望

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中国有色金属学报 2024年

作者：鲁向锦曾子豪袁正巧王彬雷海杨越葛鹏孙伟中南大学资源加工与生物工程学院

伴随着新能源产业快速发展，锂离子电池生产量急剧增加。因为其有限的使用寿命，未来将迎来锂离子电池退役高峰。高效清洁回收退役锂离子电池，打通新能源产业链的最后一环，对于新能源产业的闭环发展至关重要。目前针对退役的锂离子电... 详细信息

伴随着新能源产业快速发展，锂离子电池生产量急剧增加。因为其有限的使用寿命，未来将迎来锂离子电池退役高峰。高效清洁回收退役锂离子电池，打通新能源产业链的最后一环，对于新能源产业的闭环发展至关重要。目前针对退役的锂离子电池正极材料主要采用固相法（固相烧结、熔盐法等）以及液相法（水热法、电化学法等）进行直接再生。本文从退役锂离子电池出发，简述了其前处理工艺与修复过程的关联，重点阐述了修复方法对于退役正极材料的晶相、缺陷、表界面以及电化学性能等方面的影响。最后，针对退役材料的直接修复方法，进行系列展望，旨在为退役锂离子电池正极材料未来直接修复技术提供有意义的指导。

关键词：锂离子电池退役正极材料直接再生方法电化学性能

基于物理信息与深度神经网络的锂离子电池温度预测

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中国电力 2024年第11期57卷 18-25页

作者：陈来恩曾小勇曾子豪成采辰孙耀科长沙理工大学电气与信息工程学院湖南长沙410114 国网湖南综合能源服务有限公司湖南长沙410000 内华达大学拉斯维加斯分校美国内华达州拉斯维加斯89154

准确预测锂离子电池的温度是电池管理系统的关键技术。针对锂离子电池的动态以及时序依赖特性,构建了一种深度神经网络用于锂离子电池的温度预测。该模型可以提取数据的潜在高维特征并适当降维以减少模型复杂度,同时通过长短期记忆单元... 详细信息

准确预测锂离子电池的温度是电池管理系统的关键技术。针对锂离子电池的动态以及时序依赖特性,构建了一种深度神经网络用于锂离子电池的温度预测。该模型可以提取数据的潜在高维特征并适当降维以减少模型复杂度,同时通过长短期记忆单元层捕获温度的长期依赖关系。此外,通过锂离子电池的开路电压、端电压以及电流实时计算产热率,从而为深度神经网络提供额外的物理信息输入。结果表明,该方法相比于其他方法具有更好的温度预测性能。

关键词：锂离子电池温度预测产热率物理信息深度神经网络

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湘西吕洞山五行苗寨英译研究

中国科技翻译 2018年第4期31卷 45-48页

作者：刘彩霞陈文浩曾子豪吉首大学国际教育学院吉首市416000 香港城市大学翻译及语言学系香港九龙

五行苗寨是苗家先辈援引中国传统文化中的＂五行＂元素,以物名寨,分别命名的＂金、水、木、火、土＂五座苗寨,具有较大的对外宣传价值。本文以湘西吕洞山景区五行苗寨为例,考察其中的文化现象,并试译其宣介材料。研究发现,翻译时须注重... 详细信息

五行苗寨是苗家先辈援引中国传统文化中的＂五行＂元素,以物名寨,分别命名的＂金、水、木、火、土＂五座苗寨,具有较大的对外宣传价值。本文以湘西吕洞山景区五行苗寨为例,考察其中的文化现象,并试译其宣介材料。研究发现,翻译时须注重五行文化的整体与关联,通过五行共性元素实现语际文化互动,以更好地促进中华民族文化的内部交融与对外传播。

关键词：湘西吕洞山五行苗寨英译