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石墨烯辐照损伤及力学性能研究

力学学报 2016年第5期48卷 1080-1087页

作者：华军候燕段志荣贺煜西安建筑科技大学理学院力学系西安710055

石墨烯的加工和掺杂是其工程应用和性能开发的重要手段,离子辐照技术是实现上述目的的有效途径.利用分子动力学方法建立了硅离子辐照石墨烯和辐照后拉伸的数值模型.考虑辐照剂量、辐照能量和辐照角度这3个主要影响因素,研究了不同辐照... 详细信息

石墨烯的加工和掺杂是其工程应用和性能开发的重要手段,离子辐照技术是实现上述目的的有效途径.利用分子动力学方法建立了硅离子辐照石墨烯和辐照后拉伸的数值模型.考虑辐照剂量、辐照能量和辐照角度这3个主要影响因素,研究了不同辐照条件下石墨烯的缺陷类型和数量,并分析了在辐照剂量影响下的拉伸破坏.结果表明:当辐照能量较小时,入射粒子会吸附在石墨烯表面.随着辐照能量的增大,入射粒子会穿透石墨烯而形成缺陷,当辐照能量到达一定值时,再无吸附原子.随着辐照剂量的增加,溅射原子和缺陷数目均增多,且缺陷类型以空位缺陷为主,其拉伸力学性能随着缺陷数量的增加而减小,二者近似成线性关系.辐照后石墨烯的拉伸破坏机理与完美石墨烯的有所不同,应力强化阶段明显缩短,缺陷带决定其起裂位置和断裂走向.

关键词：石墨烯辐照损伤分子动力学破坏机理力学性能

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碳交易约束下的节能减排系统政策协同研究

碳交易约束下的节能减排系统政策协同研究

作者：贺煜南京财经大学

学位级别：硕士

全球变暖已经成为当前国际社会不可忽略的环境议题之一,化石燃料的大量消耗使得温室效应不断加剧,不仅对自然生态造成不可逆的破坏,也严重威胁到人类自身的生存。专家学者们深刻认识到控制碳排放是有效解决环境资源问题的重点,并在研究... 详细信息

全球变暖已经成为当前国际社会不可忽略的环境议题之一,化石燃料的大量消耗使得温室效应不断加剧,不仅对自然生态造成不可逆的破坏,也严重威胁到人类自身的生存。专家学者们深刻认识到控制碳排放是有效解决环境资源问题的重点,并在研究中发现,节能减排是其中最为有效的方法和措施之一。作为世界上最大的发展中国家,中国是一个能源生产和消费大国。经济的快速增长,带来了能源消耗的激增,造成了大量碳排放,给资源和环境都带来了严重的负面影响。因此,如何从粗放型的经济发展方式转变为绿色的可持续发展方式,是我们当下刻不容缓的要务。如何通过节能减排解决环境恶化、资源过度消耗、从而进一步控制全球气候变暖、减少温室气体排放,也成为学者们研究的重点。碳交易作为市场经济体制下控制碳排放的主要措施之一,对于推动节能减排发展有着重要意义。其实质是通过市场机制来减少或消除环境资源配置中的扭曲现象,从而实现污染控制,进一步达到节能减排的目的和预期目标。近年来,国家和政府对于建立并推动全国统一碳排放交易市场和体系给予了高度重视,从2013年深圳首个碳排放权交易市场的建立,历经七地试点,到2017年年底,国家发改委正式宣布全国统一碳市场的启动,标志着碳排放交易权在中国进入了一个新的阶段。节能减排所具有的外部性、公益性等特点,使其注定无法单纯通过市场机制来调节,必须依靠国家和政府制定大量的政策来推动。由于影响节能减排的因素众多,且涉及各个领域,单一或过分强调使用某一种政策都有可能使得节能减排效果微弱甚至对经济造成不利影响,因此,如何通过协调不同的政策或通过不同领域不同部门的跨界合作,使得政策产生良好的协同效应,对于推动可持续发展和节能减排有着重要意义。目前,我国不同城市或区域间经济、能源、环境等方面的发展存在较大差异,如何建立全国统一的碳交易和节能减排体系从而实现发展均衡是我们面临的重大困难之一。因此,本文从实际情况出发,将碳交易与节能减排体系相结合,并引入“政策协同”这一政策管理模式,试图从碳交易视角探究不同地区或城市间节能减排的政策协同问题。首先,构建一类包含节能减排、经济发展、碳排放——与节能减排体系密切相关的变量的三维非线性动力模型,在三维节能减排系统(ESER)中引入碳交易约束条件,构建一类四维非线性动力模型并对系统动力学行为进行分析和图示。然后,通过自适应同步控制方向,从理论上证明了两个不同城市或地区碳交易约束下的节能减排系统可以同步发展并且一定时期内的碳排放峰值是两个地区节能减排系统同步发展的关键。在此基础上,根据北京、上海的统计数据,借助基于改进的BP算法进行参数辨识,并通过数值验证的方法,更加清晰地展现两个地区实现同步状态的演化过程,着重分析了不同碳排放峰值下节能减排系统中碳交易这一重要变量的演化发展情况。最后,基于实证研究结果,将“政策协同”这一政策管理模式引入并展开讨论,从影响节能减排系统的各个变量出发,从不同路径详尽分析,利用协同的思维去解决不同区域或城市间的节能减排系统跨界问题,从而为不同地区或城市节能减排协同发展之路提供了一种新的方法和思路。

关键词：碳交易节能减排自适应同步政策协同协同发展

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基于分子动力学的多晶石墨烯力学性能研究

基于分子动力学的多晶石墨烯力学性能研究

作者：贺煜西安建筑科技大学

学位级别：硕士

石墨烯具有超高的强度、刚度以及优异的电学性质,是目前公认的具有战略意义的新材料,拥有极其广阔的应用前景。然而,现有技术条件下,工业化制备出的石墨烯都不可避免的会含有晶界和缺陷,这大大限制了石墨烯的工业化制备与量产应用,而这... 详细信息

石墨烯具有超高的强度、刚度以及优异的电学性质,是目前公认的具有战略意义的新材料,拥有极其广阔的应用前景。然而,现有技术条件下,工业化制备出的石墨烯都不可避免的会含有晶界和缺陷,这大大限制了石墨烯的工业化制备与量产应用,而这类含有晶界和缺陷的石墨烯我们称为多晶石墨烯。晶界和缺陷的存在虽然会降低石墨烯的力学性能,但是却能够提高石墨烯某些其他的性质。同时相较于完美石墨烯严苛的制备工艺和过低的性价比,含有晶界和缺陷的多晶石墨烯具有更大的应用潜质与可行性。如果能够通过研究多晶石墨烯中缺陷和晶界对石墨烯性能的影响并将其利用,就能以目前的技术开展石墨烯工业化制备与量产应用,这将会对石墨烯工业化应用产生巨大的推动作用。因此对多晶石墨烯的力学性能研究具有重要意义。本文选取单层的完美和多晶石墨烯为研究对象,基于分子动力学理论,通过数值模拟研究了多晶石墨烯的拉伸断裂过程和力学性能。利用分子动力学方法,建立完美石墨烯拉伸模型,实现了完美石墨烯准静态加载拉伸过程。基于完美石墨烯拉伸模型的基础上,用含晶界和缺陷的多晶石墨烯模型重复完美石墨烯模型拉伸过程。探讨了晶界和缺陷对石墨烯破坏强度的影响,计算了石墨烯材料的表面自由能与断裂韧性,模拟了多种情况下含有圆孔缺陷和裂纹缺陷的多晶石墨烯拉伸断裂。并有如下结论:石墨烯中晶粒和晶界数量越多,石墨烯力学性能越弱。随着多晶石墨烯中含有的缺陷尺寸越大,石墨烯力学性能就越差,同样大小的圆孔缺陷和裂纹缺陷,裂纹缺陷对石墨烯力学性能的影响更大。而且缺陷在多晶石墨烯中位置的不同,对石墨烯力学性能的影响也会不同,缺陷范围内的晶界越多,石墨烯的力学性能就越差。

关键词：多晶石墨烯力学性能圆孔缺陷裂纹缺陷分子动力学

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论我国行政决策体制的改革与完善

论我国行政决策体制的改革与完善

作者：贺煜西北大学

学位级别：硕士

知识经济时代的到来以及公共管理理论和管理模式的提出，使得政治、经济和社会生活发生了巨大变化，对我国传统的行政决策体制提出了严峻挑战。因此，改革传统的行政决策体制是社会主义市场经济体制改革深入发展的必然要求。 ... 详细信息

知识经济时代的到来以及公共管理理论和管理模式的提出，使得政治、经济和社会生活发生了巨大变化，对我国传统的行政决策体制提出了严峻挑战。因此，改革传统的行政决策体制是社会主义市场经济体制改革深入发展的必然要求。本文在对行政决策体制理论和西方行政决策体制研究的基础上，结合目前我国行政决策体制的现状，提出了我国行政决策体制改革的目标是建立“职能配置科学，机构设置精简，权责划分合理，运转灵活高效”的组织体系、制度体系和回应机制，以实现行政决策的科学化、民主化和法制化;同时，行政决策体制改革要遵循统一、精简、法制、协调规范原则。在此基础上，提出我国行政决策组织体系完善的路径是增强行政决断系统的决策能力、提高行政咨询系统的权威性、强化行政决策监督系统的独立性、增强行政信息系统的灵敏度;其次，我国行政决策基本制度建设要着力于完善决策听证制度、行政决策评估制度、行政决策责任追究制度、重大决策审批制度;最后，论述了建立行政决策回应机制的必要性并提出了建立措施。

关键词：知识经济公共管理理论行政决策体制组织体系制度建设回应机制

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新时代基层党组织组织力建设研究

新时代基层党组织组织力建设研究

作者：贺煜嘉首都经济贸易大学

学位级别：硕士

从百年前“红船精神”的实践探索到如今中国特色社会主义的踏步向前,广大人民群众在中国共产党的带领下开拓出一条具有自己特色的发展道路,百年的奋斗征程创造了叹为观止的中国奇迹,对世界诸多领域都做出了属于中国的巨大贡献。中国共... 详细信息

从百年前“红船精神”的实践探索到如今中国特色社会主义的踏步向前,广大人民群众在中国共产党的带领下开拓出一条具有自己特色的发展道路,百年的奋斗征程创造了叹为观止的中国奇迹,对世界诸多领域都做出了属于中国的巨大贡献。中国共产党之所以能够带领人民打造幸福生活,一个重要原因就在于不断加强自身建设、夯实基层党组织的战斗堡垒作用。党的十九大报告明确指出,加强基层党组织建设提升组织力是重点,这为新时代党建伟大工程提供了新的方向。提升基层党组织组织力不仅是马克思主义理论不断丰富发展的内在要求,更是党强化自身建设,带领人民不断取得革命、建设、改革胜利的重要经验所得。中国特色社会主义进入新时代后,世界层面、党内发展层面和国内实际情况层面都在发生变化,基层党组织面临的困难也充满着未知和挑战。面对百年未有之大变局,基层党组织组织力作为新时代基层党组织建设的重点应直接面对这一问题,结合发展需要找到适宜的前进路径。本论文综合运用文献研究、历史研究和逻辑分析的方法,遵循马克思列宁主义关于党组织建设的理论,总结党从建立伊始到百年奋斗过程中基层党组织组织力建设的经验,从政治领导力、组织覆盖力、群众凝聚力、社会号召力、发展推动力和自我革新力六大层面探究新时代基层党组织组织力建设存在的主要问题,在此基础上,提出新时代基层党组织组织力建设目标及提升路径。以夯实基层党组织组织力来打牢基层党组织“最后一公里”建设,为实现“两个一百年”奋斗目标,推进中国特色社会主义现代化强国建设提供坚实的组织基础。

关键词：新时代基层党组织组织力

基于非结构网格的汽车振动噪声分析求解程序开发

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基于非结构网格的汽车振动噪声分析求解程序开发

作者：贺煜峰湖南大学

学位级别：硕士

在汽车振动噪声分析中,通常使用有限元法解决内声场、声辐射和结构-声场耦合问题,有限元法因色散误差的存在,使得其在中高频下的预测结果可靠性较低。当前的一些改进算法仍仅停留在理论研究阶段,在工程问题应用仍存在较多问题,更没有形... 详细信息

在汽车振动噪声分析中,通常使用有限元法解决内声场、声辐射和结构-声场耦合问题,有限元法因色散误差的存在,使得其在中高频下的预测结果可靠性较低。当前的一些改进算法仍仅停留在理论研究阶段,在工程问题应用仍存在较多问题,更没有形成专业的有限元软件,同时当下商业有限元软件市场基本由国外公司垄断,为了避免出现卡脖子问题,开发出一款自主研制且可控的声学有限元软件显得尤为重要。故本文基于课题组所发展的声学梯度加权有限元法,开发了一款基于非结构化网格的汽车振动噪声分析求解程序,本文的研究成果如下:(1)采用面向对象设计模式发开了一款针对汽车振动噪声分析的声学有限元求解程序框架。将有限元分析过程抽象为文件读写模块、数据管理模块、数值模型模块、算法模块和张量及稀疏矩阵模块五大模块,通过类工厂模式和单例模式实现求解程序框架的可扩展性、高效性和安全性。(2)发展了一种基于声学梯度加权有限元(Gradient-weighted finite element method,GW-FEM)和完美匹配层(Perfect matching layer,PML)的新型方法GW/PML。基于梯度加权有限元法对声压梯度进行重构,并与完美匹配层相结合,有效的解决了声辐射问题在中频预测可靠性差的问题,将所提出的GW/PML用于存在解析解模型的频率响应分析,结果表明,GW/PML方法对中低频声辐射问题的预测精度显著优于有限元法,通过GW-FEM对汽车乘员舱内声场模型频率响应的分析,证明其具有广阔的应用前景。(3)针对传统基于有限元的声固耦合分析方法由于色散误差过大仅适用于低频分析的问题,耦合声学梯度加权有限元法和基于中心点离散剪切间隙板壳单元,发展了一种精确、高效的新型声固耦合分析方法GW/CPDSG。基于梯度加权有限元法和中心点离散剪切间隙法,并通过耦合界面处声场和结构场的相容性和平衡条件最终建立系统的耦合方程。将所建立的耦合方法应用于汽车乘员舱声固耦合系统频率响应的分析,数值结果表明,GW/CPDSG方法对中低频声固耦合问题的预测精度显著高于FEM/FEM耦合方法,有效提升中频分析的预测准确度,存在广阔的工程应用价值。

关键词：求解程序开发声学仿真梯度加权有限元法完美匹配层基于中心点离散剪切间隙法

行业协会对企业发展的影响研究——以深圳行业协会为例

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行业协会对企业发展的影响研究——以深圳行业协会为例

作者：贺煜翔南昌大学

学位级别：硕士

自二十世纪70年代来,非营利组织在国内外爆发式的增长,并且在国内产生的重要作用引起了人们和企业的关注,而行业协会作为非营利组织的其中一种重要的组织形态,在发掘行业协会在市场中所发挥重要性的同时,但是在行业协会这种非营利组织... 详细信息

自二十世纪70年代来,非营利组织在国内外爆发式的增长,并且在国内产生的重要作用引起了人们和企业的关注,而行业协会作为非营利组织的其中一种重要的组织形态,在发掘行业协会在市场中所发挥重要性的同时,但是在行业协会这种非营利组织在为各行各业发挥自己的作用中也凸显出了一些问题,而这些问题也制约着行业协会的发展,更不利于行业协会和企业的合作长远稳健的运行。近几年,行业协会涉及的领域越来越广泛,但行业协会与企业合作这块存在的问题也日益加剧,政府扶持力度不足,协会经费短缺等问题一直是行业协会的难题。因此,要想破解这些合作中的难题,借鉴国内外各个领域学者对行业协会的研究理论,以影响行业协会发展的司四因素为切入点,对行业协会和企业合作发展重要性的进行分析,并对深圳市行业协会的发展现状从深圳市行业协会特色、行业协会发展环境、政府与行业协会的关系三方面研究后发现行业协会和企业发展存在以下几个方面的问题:(1)深圳行业协会发展和管理存在的问题,一是行业协会内部管理制度不够完善;二是部分行业协会职能定位不清晰。三是部分行业协会条件有限;四是少部分行业协会存在贪腐现象。(2)深圳政府对行业协会扶持存在的问题,政府对行业协会消极对待,并对行业协会扶持、还有相关政策规划措施不到位。(3)深圳企业发展自身存在问题。这些问题都制约着行业协会和企业合作发展的进程。所以本文以结合政府的相关职能和行为,针对这些存在的问题提出了推进深圳市行业协会和企业合作的具体对策。

关键词：非营利组织行业协会企业深圳

基于机器学习和Meteodyn WT的某风电场风资源评估

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基于机器学习和Meteodyn WT的某风电场风资源评估

作者：贺煜婷长沙理工大学

学位级别：硕士

风电是一种可再生能源,具有天然绿色属性,可极大减少碳排放,是实现碳达峰、碳中和目标的重要举措。凭借较为成熟的技术和较低的成本,风电开发前景十分可观,在世界范围内得到迅猛发展。论文引入机器学习对测风数据进行处理和预测短时风... 详细信息

风电是一种可再生能源,具有天然绿色属性,可极大减少碳排放,是实现碳达峰、碳中和目标的重要举措。凭借较为成熟的技术和较低的成本,风电开发前景十分可观,在世界范围内得到迅猛发展。论文引入机器学习对测风数据进行处理和预测短时风速、风向等参数,估算某风电场区域风能资源储量,基于Meteodyn WT软件计算风电场的风能资源分布和年可利用小时数、发电量估算等,为场址选择、风电机组选型、机组布置原则等提供技术支撑。主要研究内容如下:（1）以机器学习为基础,对比了支持向量机和深度学习预测短时风速、风向的效果。实验结果表明,相比于其他核函数,基于高斯核的支持向量机预测结果较优;深度学习的风速、风向预测均优于支持向量机,但深度学习风向预测精度低于风速预测精度。（2）利用LSSVM模型对风速和风向预处理,测试了不同核函数获得风速、风向预测值与实际值之间的差异,表明基于高斯核的LSSVM模型对风速、风向预测结果较为理想。（3）以某风电场为例,采用风电场实测数据和Meteodyn WT软件计算风电场的风能资源分布和年可利用小时数,比较短期风速预测条件下的发电量以及实际发电量。对比结果表明,短期风速预测的发电量效果较好。以某风电场为例,考虑到实际风场运行中受多重因素影响,应折减修正最终发电量。本文利用支持向量机与深度学习等机器学习算法预测短时风参数（包括风速、风向等）,在风电场选址中取得了较理想的结果,研究结果具有一定的应用价值。

关键词：支持向量机深度学习风速预测风向预测风资源评估

TC4—1060Al焊接件的低温扩散焊接及其后墙防护性能

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TC4—1060Al焊接件的低温扩散焊接及其后墙防护性能

作者：贺家煜武汉理工大学

学位级别：硕士

随着国际上航天发射活动日益频繁,在轨的空间碎片数量日益增多。特别是尺寸在1 cm以下的空间碎片,数量庞大,很难被地面监测到,这些碎片的存在严重影响了在轨航天器的安全运行。目前针对此类空间碎片的防护,普遍采用在航天器外侧添加防... 详细信息

随着国际上航天发射活动日益频繁,在轨的空间碎片数量日益增多。特别是尺寸在1 cm以下的空间碎片,数量庞大,很难被地面监测到,这些碎片的存在严重影响了在轨航天器的安全运行。目前针对此类空间碎片的防护,普遍采用在航天器外侧添加防护屏的被动防护方式,常用的防护结构是在Whipple防护结构基础上发展衍变而来的填充式Whipple防护结构,一般由缓冲屏、填充层和后墙板组成,目前后墙板主要为轻质铝合金,但在实际应用中仍存在穿孔、剥落等问题。为了满足碎片云连续离散侵彻的防护需求,迫切需要研制填充式Whipple防护结构用的轻质高效的新型后墙防护材料。为此,论文以空间碎片填充式Whipple防护结构用后墙材料为研究背景,选取满足低密度、高比模量、高比强度、线膨胀系数较小、抗老化性能好、真空出气率低等优点的钛合金TC4和铝合金1060Al作为新型后墙防护材料体系,通过扩散焊接方法在低温下制备性能优良的TC4-1060Al焊接件并且设计其夹层结构,作为填充式Whipple防护结构的后墙防护材料。论文首先采用简易可行的定向打磨和装配的方法获得不同表面粗糙度且划痕排布方向可调的待焊接件,结合有限元数值仿真模拟探究钛合金TC4和铝合金1060Al的划痕取向以及表面粗糙度对TC4-1060Al焊接件接头的显微结构、焊接界面元素分布和力学性能的影响;其次,评估TC4-1060Al焊接件作为填充式Whipple防护结构后墙材料的防护性能,为抗高速撞击后墙材料的设计、制备及性能优化提供新的探究思路。论文首先通过简易的定向打磨和装配的方法来调控待焊接样品的初始有效接触面积,在410℃-120min-20MPa工艺条件下,获得了性能优异的TC4-1060Al焊接件。研究表明,TC4-1060Al焊接件的性能及结构受到待焊接样品初始有效接触面积的影响,待焊接界面在扩散焊接过程中是一种棱脊之间相互咬合的汉密尔顿模型。在低温下实现TC4-1060Al焊接件的高强焊接,此焊接温度比现有文献报道的钛铝合金焊接温度(50080℃)降低很多。所制备的TC4-1060Al焊接件接头剪切强度随着待焊接表面粗糙度的增大先增大,后基本不变,在TC4表面粗糙度Sa值为109.90μm,1060Al表面粗糙度值Sa为101.43μm,待焊接样品表面划痕相互平行时,接头剪切强度最大为128 MPa。显微结构的结果表明,TC4-1060Al焊接件接头界面处元素扩散均匀,几乎没有发现脆性金属间化合物生成,主要是Al向Ti合金基体中扩散,形成固溶体,扩散层厚度约为5 nm。TC4-1060Al焊接件断裂形式为韧性断裂,断裂破坏主要在接头界面靠近铝合金一侧。分析认为,在TC4表面粗糙度Sa值为109.90μm,1060Al表面粗糙度值Sa为101.43μm,待焊接样品表面划痕相互平行时,待焊接样品有效接触面积最大,原子能够充分扩散,待焊接表面棱脊之间相互咬合充分,能够在升温过程中消除焊前表面之间留下的空隙和孔洞,原始界面的划痕在升温过程中能够消除且保证元素之间的充分扩散,既降低了焊接难度和温度,获得了性能和结构最好的TC4-1060Al焊接接头。依据动态加载模拟试验以及后墙板等面密度的要求,设计钛合金TC4和铝合金1060Al厚度,将低温焊接性能好的TC4-1060Al焊接件作为填充式Whipple防护结构的后墙防护板。TC4-1060Al后墙防护板在动态加载实验中,对碎片云的抗侵彻性能明显比相同面密度的铝合金后墙防护板好。TC4-1060Al后墙防护板在与碎片云的撞击中没有出现穿孔、剥落等常见的损伤现象,整体变形小,变形凸起只有3.5 mm,比相同面密度的铝合金防护板要小。在扫描电镜下,钛合金受冲击面能观察到很小的弹坑,小弹坑直径范围在几微米到十几微米,深度几微米。TC4-1060Al后墙防护板中TC4层在撞击过程中发生了融化现象,钛合金的融化颗粒与碎片云一起冲击铝合金,在弹坑中留下了飞溅凝固,并形成了一些孔洞。TC4-1060Al后墙防护板中层裂主要发生在铝合金层靠近钛合金一侧,层裂数量较少,但是,层裂的裂缝与相同面密度的铝合金防护板相比,裂缝更细长。分析认为,钛合金的比强度高,碎片云的冲击波到达TC4-1060Al后墙防护板后,钛合金层抵挡住了碎片云连续的离散冲击,没有颗粒高速穿孔,靶板就可以作为整体发生大变形,吸收碎片云动能,提高了TC4-1060Al后墙防护板对碎片云的抗侵彻性能。

关键词：填充式Whipple防护结构后墙材料防护性能钛合金铝合金扩散焊接