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分形流道快速参数化建模方法与性能分析

机械设计与制造 2024年

作者：门志超陈文炯大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室

针对长时间高热流密度的高温结构，利用分形流道具有的优异传热和流动特性，研究主动冷却设计技术是重要的研究课题。这里构建了主动换热的分形流道快速参数化建模方法，实现了Y、V、T三种流道形式的统一快速参数化建模，并开展了分形... 详细信息

针对长时间高热流密度的高温结构，利用分形流道具有的优异传热和流动特性，研究主动冷却设计技术是重要的研究课题。这里构建了主动换热的分形流道快速参数化建模方法，实现了Y、V、T三种流道形式的统一快速参数化建模，并开展了分形流道换热性能分析。首先构建控制点，完成各级流道出入口位置和数量的确定；进而构建分形网络，根据分叉位置和控制点完成分形网络的构建以确定分形流道的基本轮廓；最后获得分形流道的尺寸，根据分形网络以及流道尺寸完成Y、V、T三种分形流道的参数化模型构建。利用该参数化建模方法分别在扇形和矩形基板上构建了Y、V、T三种构型分形流道并通过数值模拟的方法进行了传热性能和流动性能的研究。这里构建了主动换热的分形流道快速参数化建模方法，并通过数值算例验证了该方法的有效性，数值算例表明V形分形流道具有更佳的传热性能，Y形分形流道具有更佳的流动性能，另外相对于矩形基板，扇形基板上布置分形流道具有更均匀的温度分布。

关键词：分形流道参数化控制点分形网络换热性能

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利格列汀多晶型研究

高等学校化学学报 2024年第1期45卷 33-42页

作者：刘奇刘沫毅董思雨王学重何运良北京石油化工学院新材料与化工学院恩泽生物质精细化工北京市重点实验室北京102617 华润双鹤药业股份有限公司北京100124 北京石油化工学院信息工程学院北京102617

研究了利格列汀复杂的晶型现象及其晶格中的构象变化.通过培养利格列汀的单晶并进行X射线单晶衍射分析,首次得到了包括晶型A在内的3种晶体结构;结合文献已报道的2种晶体结构,分析了各晶体结构的特点及其晶格中的分子构象.研究结果表明,... 详细信息

研究了利格列汀复杂的晶型现象及其晶格中的构象变化.通过培养利格列汀的单晶并进行X射线单晶衍射分析,首次得到了包括晶型A在内的3种晶体结构;结合文献已报道的2种晶体结构,分析了各晶体结构的特点及其晶格中的分子构象.研究结果表明,5种晶体里存在晶型A和晶型F两种晶型,其中晶型F为准多晶型,可以包含多种溶剂,形成通道型溶剂合物,其晶格参数随包含的溶剂略有变化.晶型A的构象与晶型F的构象存在较高能垒,导致2种晶型难以互相转化.晶型F不同溶剂合物之间的分子构象并不完全相同,在粉末X射线衍射(PXRD)谱图上也有显著差异.最后,通过混悬转晶和热分析等方法研究了晶型之间的转化关系.

关键词：利格列汀多晶型构象通道型溶剂合物

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MCrAlY涂层的研究进展

表面技术 2024年第7期53卷 31-39页

作者：门引妮李进卢金文徐研郭阳阳西安瑞鑫科金属材料有限责任公司西安710016

随着发动机的服役温度日益升高,工作环境日益恶劣,涡轮叶片极易在高温环境中氧化,大大降低了叶片的使用寿命。如何在低成本下制备保护性能好的高温防护涂层,是当前国内外研究的重点。MCrAlY包覆涂层可分为NiCrAlY涂层、CoCrAlY涂层和NiC... 详细信息

随着发动机的服役温度日益升高,工作环境日益恶劣,涡轮叶片极易在高温环境中氧化,大大降低了叶片的使用寿命。如何在低成本下制备保护性能好的高温防护涂层,是当前国内外研究的重点。MCrAlY包覆涂层可分为NiCrAlY涂层、CoCrAlY涂层和NiCoCrAlY涂层,这3类涂层的抗氧化性能和抗腐蚀性能较好,又有很好的塑韧性和抗热疲劳性能,因此可作为涂层或热障涂层的黏结层材料。综述了涂层中主要元素(Al、Cr、Co、Y)、掺杂合金元素(Ta、Re、Si、Pt)、涂层制备工艺和预处理工艺对MCrAlY涂层性能的研究进展。结果表明,可以通过调节MCrAlY涂层的成分来实现涂层性能的调控。向MCrAlY涂层中掺入Si、Ta和Re等活性元素,可显著提高涂层的抗高温氧化性能,以进一步提高发动机的工作效率和满足高温的工作环境需求。总结了采用细化涂层晶粒、掺杂纳米颗粒和制备梯度复合涂层等方法来提高MCrAlY涂层的抗氧化性能和抗腐蚀性能的研究现状,对MCrAlY涂层的发展趋势进行了展望。

关键词： MCrAlY涂层活性元素制备工艺抗氧化性能抗腐蚀性能

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公共资源交易平台组织的类型化及发展趋势

中国高校社会科学 2024年第4期 106-115,158页

作者：王丛虎门钰璐中国人民大学公共管理学院中国人民大学公共资源交易研究中心北京100872 清华大学社会科学学院北京100084

公共资源交易平台伴随着中国市场经济和数字政府的兴起而发展,且具有鲜明的中国特色。公共资源交易平台有效运行既是公共资源市场化配置体制改革的重要标志,也是实现公共资源有效配置的重要抓手。在公共资源市场化改革过程中,公共资源... 详细信息

公共资源交易平台伴随着中国市场经济和数字政府的兴起而发展,且具有鲜明的中国特色。公共资源交易平台有效运行既是公共资源市场化配置体制改革的重要标志,也是实现公共资源有效配置的重要抓手。在公共资源市场化改革过程中,公共资源交易平台组织呈现同质异构的包容性、多样性发展格局。基于中国实践可以将公共资源交易平台组织类型化,从政府主导和市场主导两个维度出发,公共资源交易平台组织存在行政性、公益性、混合性以及市场性四种类型。不同类型的公共资源交易平台组织,由于其所在地方的资源禀赋不同,其发展趋势也不尽相同。鉴于当下建设全国统一大市场和进一步优化营商环境的要求,应强化发挥公共资源交易平台组织的中枢纽带作用,并为事业单位改革乃至公共组织改革提供理论指引和实践参考。

关键词：公共资源交易平台公共资源交易中心公共组织中国特色组织类型

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脉冲载荷下加筋圆板的各向同性快速等效方法

爆炸与冲击 2024年第3期44卷 27-37页

作者：焦重熙钟巍王霂梅晰洁邱信明清华大学航天航空学院北京100084 强脉冲辐射环境模拟与效应全国重点实验室陕西西安710024 西北核技术研究所陕西西安710024 海军工程大学海军士官学校安徽蚌埠233012

加筋板在爆炸与冲击防护中应用广泛,而其动力响应的快速求解一直是工程中关注的重点。对于径向均匀加筋的圆板,基于刚度叠加思想,提出了一种将其等效为各向同性平板的方法,用于分析其在脉冲载荷下弹性阶段的动力响应。结合理论推导与数... 详细信息

加筋板在爆炸与冲击防护中应用广泛,而其动力响应的快速求解一直是工程中关注的重点。对于径向均匀加筋的圆板,基于刚度叠加思想,提出了一种将其等效为各向同性平板的方法,用于分析其在脉冲载荷下弹性阶段的动力响应。结合理论推导与数值方法,显式地给出了简洁的等效平板厚度公式。经验证,提出的等效方法建立了加筋圆板与均质圆板间的内在联系,适用于多种加筋尺寸、材料及载荷形式。等效圆板与加筋圆板的最大挠度偏差不超过6%,低阶振动频率偏差不超过10%。相比于直接对加筋圆板进行计算,等效分析方法大大提高了求解效率,且保证了很高的计算精度,在冲击响应预测和结构优化等工程应用中具有重要意义。

关键词：加筋板圆板动力响应分析等效方法脉冲载荷

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基于前馈模型预测控制的类车机器人路径跟踪

工程科学学报 2024年第6期46卷 1130-1139页

作者：白国星伊力夏提·伊力哈木江付薛洁孟宇刘立顾青北京科技大学机械工程学院北京100083 北京科技大学顺德研究生院顺德528399 烟台南山学院智能科学与工程学院烟台265713

在类车机器人路径跟踪控制方法中,模型预测控制(Model predictive control,MPC)在处理系统约束方面具有较大优势,但是现有的非线性模型预测控制(Nonlinear MPC,NMPC)实时性较差,线性模型预测控制(Linear MPC,LMPC)精确性较差,因此亟需... 详细信息

在类车机器人路径跟踪控制方法中,模型预测控制(Model predictive control,MPC)在处理系统约束方面具有较大优势,但是现有的非线性模型预测控制(Nonlinear MPC,NMPC)实时性较差,线性模型预测控制(Linear MPC,LMPC)精确性较差,因此亟需提出一种同时具有较高精确性与实时性的类车机器人路径跟踪控制方法.为此,以无预瞄点的LMPC为基础,引入基于逆运动学模型的前馈转向角信息,提出了一种前馈模型预测控制(Feedforward MPC,FMPC)方法,并通过MATLAB和Carsim进行了联合仿真测试.FMPC具有较高的精确性,在所有仿真结果中,位移误差绝对值不超过0.1110 m,航向误差绝对值不超过0.1177 rad.在相同工况下,FMPC与NMPC精确性相当,LMPC、前馈控制和Stanley控制误差发散.FMPC也具有较高的实时性,在每个控制周期内的解算时间不超过4.31 ms.在相同工况下,FMPC与LMPC实时性相当,相比NMPC能将每个控制周期内解算时间的最大值减小80.68%,平均值减小65.14%.此外,FMPC能够保证控制变量在系统约束范围内,且受定位误差的影响较小.

关键词：机器人类车机器人路径跟踪预测控制实时性

NEPE高能推进剂关键组分的热解反应机理研究

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NEPE高能推进剂关键组分的热解反应机理研究

作者：吴伊伊杭州电子科技大学

学位级别：硕士

NEPE推进剂能量大,机械性能好,但其燃烧速度及其释能速度难以调控,且目前对其热分解过程的微观机制尚不清楚,成为制约NEPE推进剂发展的瓶颈。因推进剂的研究实验具有一定的危险性,且无法进行细致微观的机理研究,所以本文利用量子化学方... 详细信息

NEPE推进剂能量大,机械性能好,但其燃烧速度及其释能速度难以调控,且目前对其热分解过程的微观机制尚不清楚,成为制约NEPE推进剂发展的瓶颈。因推进剂的研究实验具有一定的危险性,且无法进行细致微观的机理研究,所以本文利用量子化学方法研究了NEPE推进剂关键组分（包括氧化剂AP和HMX、粘结剂PEG、NG和BTTN）的微观热解机理、计算各关键组分的反应速率常数,并针对小分子物质对关键组分热解影响进行研究。为了解NEPE推进剂关键组分的热解机理,且得到各关键组分物质热解的反应速率常数,用于后续反应动力学模拟。本文计算了各组分的热解反应路线、速率决定步骤和主要热解产物,并基于过渡态理论计算了热解动力学参数。结果表明,HMX、BTTN和NG都通过NO或NO的脱落转化为环状氮化合物或链状碳氧化物,然后逐渐分解,而PEG则是长链分子的逐渐热解。主要的热解产物是氮氧化物和各种含有C/H/N的小燃料分子。在1500-2000 K时,NEPE组分的反应速率常数顺序为AP>NG>HMX>BTTN>PEG。结果表明,随着温度的增加,PEG、BTTN的反应速率常数都很高。通过对其进行热分解,获取其主要的基元反应,对于深入认识其燃烧过程有着重要的意义。同样为后续研究提供了动力学以及热力学数据。NEPE推进剂主要成分热解时会生成大量的小分子,如OH、NO、NO、NH、HCN等,这些都会对其重要成分的热分解产生影响。通过对NEPE推进剂主要成分的静电势能分析,预测并确认与小分子发生作用的位置。在此基础上,进一步研究小分子官能团在NEPE推进剂中的作用,分析其在不同条件下的热解反应历程和能量势垒,并与无小分子官能团参与下的热解反应能垒进行比较。通过对比分析,我们发现在有小分子基团参与的反应条件下,四种NEPE关键组分热解的反应所需能垒大幅度降低,能垒下降大约100 k J/mol,最大下降191.82 k J/mol,有效促进了反应的进行,说明适量小分子基团存在能促进NEPE关键组分热解。通过比较分析,得出小分子对NEPE推进剂关键组分热解影响的大小顺序为OH>NH>NO,羟基基团对NEPE推进剂中主要成分热解的影响最大,其能够最高效地加速NEPE推进剂中关键成分的裂解。可以通过增加或减少小分子基团,尤其是OH,来促进或是抑制NEPE推进剂的关键组分的热解,为有效控制NEPE推进剂的反应提供了可靠的理论依据和创新思路。该研究将为NEPE高能推进剂热解行为的调控提供重要的理论参考,也对后续研究NEPE燃烧不易控制的难点提出了解决思路。

关键词：推进剂 NEPE 热分解量子化学反应动力学

有机电化学晶体管分子材料与功能器件研究进展

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高分子学报 2024年第9期55卷 1111-1133页

作者：项兰义张凤娇狄重安中国科学院大学化学科学学院北京100049 中国科学院有机固体重点实验室中国科学院化学研究所北京100190

有机电化学晶体管通过离子-电子耦合调控共轭分子的电子结构和导电能力,被认为是下一代柔性智能电子的理想载体.本文结合电化学掺杂工作原理,总结了有机电化学晶体管分子材料在离子-电子耦合性能以及在可拉伸性、机械顺应性和生物黏性... 详细信息

有机电化学晶体管通过离子-电子耦合调控共轭分子的电子结构和导电能力,被认为是下一代柔性智能电子的理想载体.本文结合电化学掺杂工作原理,总结了有机电化学晶体管分子材料在离子-电子耦合性能以及在可拉伸性、机械顺应性和生物黏性等力学特征的研究进展,并介绍了器件在互补逻辑电路、生物传感和仿生神经突触等方面的功能应用.此外,从有机共轭分子设计、界面修饰、离子动力学调控和器件结构开发等方面入手,分析了提升器件性能和推动器件多功能化的研究策略,展示了有机电化学晶体管在智能电子方面的重要研究价值.最后,详细探讨了有机电化学晶体管在面向传感-适应-反馈-处理的一体化智能感知器件和低成本商业化制备等方面的关键挑战与机遇.

关键词：有机电化学晶体管共轭分子电学性能力学特征多功能应用

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中欧文化遗产保护标准化发展比较研究

故宫博物院院刊 2024年第2期 59-71,150,151页

作者：李恩重曲亮王婕故宫博物院文物保护标准化研究所

中国与欧盟是维护世界和平的两大力量,是促进世界共同发展的两大经济体,欧洲的文化遗产保护理论和实践促进了欧洲文化遗产保护工作的较早开展并取得世界领先地位。本文梳理了我国和欧盟文化遗产保护的标准化政策法规及其特点,总结了双... 详细信息

中国与欧盟是维护世界和平的两大力量,是促进世界共同发展的两大经济体,欧洲的文化遗产保护理论和实践促进了欧洲文化遗产保护工作的较早开展并取得世界领先地位。本文梳理了我国和欧盟文化遗产保护的标准化政策法规及其特点,总结了双方文化遗产保护标准化工作机制,分析了双方文化遗产保护标准化发展现状和特征,其研究可为我国文化遗产保护标准化建设提供借鉴和参考。

关键词：中国欧盟文化遗产保护标准化对比