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废铜旋转偏析提纯过程数值模拟与杂质控制机理研究

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废铜旋转偏析提纯过程数值模拟与杂质控制机理研究

作者：姜中霄北方民族大学

学位级别：硕士

铜作为重要的有色金属之一,是经济和社会发展的重要基础。由于它具有高导电性、导热性、强化学稳定性和耐腐蚀性,以及高塑性和延展性,被广泛应用于能源、电子、信息和国防等许多领域。废铜的回收是相对较为容易的,国外的铜回收占比约为9... 详细信息

铜作为重要的有色金属之一,是经济和社会发展的重要基础。由于它具有高导电性、导热性、强化学稳定性和耐腐蚀性,以及高塑性和延展性,被广泛应用于能源、电子、信息和国防等许多领域。废铜的回收是相对较为容易的,国外的铜回收占比约为90%,而国内的铜回收占比只有四成左右,是远远不够的。影响铜回收的主要因素是废铜中杂质较多较杂。目前传统的凝固偏析法有凝固富集层的存在,并且有凝固时间长,凝固过程复杂等缺点。所以如何减少凝固富集层、增加凝固速率是提升除杂效果的关键。本工作与中科院过程所合作开发了旋转偏析法提纯,该提纯方法已在硅提纯上得到应用,通过旋转偏析法在硅提纯上的规律来解决废铜提纯的问题。本文通过实际旋转偏析设备建立物理模型,利用有限元模拟软件Pro CAST对模拟旋转偏析过程的热场、流场和晶体生长过程进行模拟,并通过实验对数值模拟进行验证。通过数值模拟和实验相结合的方式研究了旋转偏析过程中结晶器尺寸、结晶器转速对凝固过程中热场、流场及晶体生长的影响。得出以下结论:首先基于数值模拟探究了,将结晶器的转速由120 rpm增加到200 rpm时旋转偏析过程中的流场变化。结果表明当结晶器的转速为150 rpm时可以在获得较快的熔体流速时获得更稳定的流场。通过设计实验室水模型对Pro CAST数值模拟结果进行冷模型实验验证。将结晶器直径尺寸由常规的63.5 mm增加到127mm时可以明显改善熔体中的弱流区,减少边界杂质富集层的厚度,并且会在结晶器两侧形成有利于杂质排除的两组涡流,有更好地提纯效果。其次使用Pro CAST对旋转偏析过程中铜熔体的初始温度进行仿真模拟。通过模拟铜熔体的初始温度由1100℃增加到1200℃的旋转偏析过程,结果表明当初始温度为1150℃时,降温过程比较平滑,在温度在凝固点附近的时间比较长,有利于旋转偏析提纯。当使用127 mm直径的结晶器时熔池中的温度梯度更加平滑,有利于传质过程进行,当结晶器直径由63.5 mm增加到127 mm时凝固过程也由“椭圆形”转变成了“三角形”,说明127 mm直径的结晶器有更大的热通量,更剧烈的热交换和更快的凝固速率。然后使用Pro CAST模拟结晶器转速由120 rpm增加到200 rpm时对旋转偏析过程中晶体生长的影响。当结晶器转速由120 rpm增加到200 rpm时晶粒数目也由15768增加到了16794,1-3 mm尺寸晶粒的比例由83%左右增加到了93%左右。结晶器直径由63.5 mm增加到127 mm在转速为150 rpm时可有效地提高熔体中的温度梯度和冷却速度,使晶体的生长方向集中在30°到40°左右,有助于提高结晶过程中的晶粒密度,减少粗大晶粒的产生,细化晶粒,提高铜的力学性能。最后通过数值模拟对改善的工艺参数进行研究,发现旋转偏析过程中熔体的初始温度为1150℃、结晶器转速为150 rpm、结晶器直径为127 mm时提纯效果最为理想,可去除大部分平衡分凝系数K<1的杂质,并使提纯后地铜有更高的质量,有利于二次加工使用。

关键词：废铜旋转偏析数值模拟多场耦合

考虑压-弯-剪共同作用的退化桥墩抗震性能及地震易损性分析

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中国科学：技术科学 2024年第3期54卷 515-529页

作者：胡思聪马自强陈宝魁姜中煌南昌大学工程建设学院南昌330031

服役中的桥梁往往处于氯离子侵蚀的恶劣环境,钢筋混凝土(RC)桥墩作为主要耗能构件,在受氯离子侵蚀后钢筋会发生锈蚀劣化,导致桥墩的抗侧向能力发生退化,进而使其抗震性能衰减.准确建立压-弯-剪共同作用(AFSI)的锈蚀RC桥墩数值模型,是实... 详细信息

服役中的桥梁往往处于氯离子侵蚀的恶劣环境,钢筋混凝土(RC)桥墩作为主要耗能构件,在受氯离子侵蚀后钢筋会发生锈蚀劣化,导致桥墩的抗侧向能力发生退化,进而使其抗震性能衰减.准确建立压-弯-剪共同作用(AFSI)的锈蚀RC桥墩数值模型,是实现桥梁全寿命抗震评估的前提.本文首先基于修正压力场理论(MCFT)和纤维截面模型以及锈蚀理论建立了考虑AFSI的退化桥墩模拟方法.然后,以AFSI数值模型为基础,对一座中等跨径RC桥梁的桥墩进行了全寿命周期的抗震能力分析.最后,建立了算例桥梁的有限元模型,进行地震易损性分析,并研究了剪切作用对桥墩损伤概率的影响.研究结果表明,本文提出的AFSI模拟方法可有效对锈蚀RC桥墩进行模拟;在桥梁全寿命周期内,桥墩的抗侧向能力和耗能能力发生退化;锈蚀作用提高了桥墩在地震作用下的损伤概率,不考虑剪切作用将高估桥墩的抗震性能,低估桥墩的损伤概率,该特征在强震和锈蚀程度较高的情况下越发显著.

关键词：氯离子侵蚀压-弯-剪共同作用骨架曲线易损性分析 RC桥墩

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践行ESG理念能促进关键核心技术创新吗?

证券市场导报 2024年第5期 37-47,79页

作者：姜中裕吴福象南京大学经济学院江苏南京210093

如何促使企业形成突破关键核心技术的内生动力?ESG理念提供了新的视角。本文以2010-2021年A股上市公司为研究样本,基于新的关键核心技术测度方法,实证考察了践行ESG理念对企业关键核心技术创新的影响。研究发现,践行ESG理念有效促进了... 详细信息

如何促使企业形成突破关键核心技术的内生动力?ESG理念提供了新的视角。本文以2010-2021年A股上市公司为研究样本,基于新的关键核心技术测度方法,实证考察了践行ESG理念对企业关键核心技术创新的影响。研究发现,践行ESG理念有效促进了企业关键核心技术创新。机制分析表明,践行ESG理念有助于提高企业资本结构中的耐心资本占比,有助于企业更好地融入全球创新网络,进而促进关键核心技术创新。进一步分析表明,充分的市场竞争、较强的要素利用能力和较低的要素使用成本,有助于更好地发挥ESG实践的促进作用。本文结论为驱动企业关键核心技术创新提供了新的分析视角,同时也为企业深入推进ESG实践提供了理论依据。

关键词： ESG 关键核心技术耐心资本全球创新网络

耐心资本、数字经济与创新效率——基于制造业A股上市公司的经验证据

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河海大学学报（哲学社会科学版） 2024年第2期26卷 121-133页

作者：姜中裕吴福象南京大学经济学院江苏南京210093

在创新活动与融资活动联系日益紧密的背景下,资本的特征与属性成为构建“科技-产业-金融”高水平循环的重要因素。理论层面,将具有长期导向和治理作用的股权与债权置于“耐心资本”框架下,分析其对制造业企业创新效率的影响效应与内在机... 详细信息

在创新活动与融资活动联系日益紧密的背景下,资本的特征与属性成为构建“科技-产业-金融”高水平循环的重要因素。理论层面,将具有长期导向和治理作用的股权与债权置于“耐心资本”框架下,分析其对制造业企业创新效率的影响效应与内在机制,提出“耐心”是长期的合作关系与监督治理作用,而“效率”是对创新资源的有效利用,两者能够兼容,即长期导向能够促进效率提升。实证层面,基于制造业A股上市公司2011—2022年数据进行实证检验结果表明:首先,耐心资本有效促进了制造业企业创新效率的提升,其中关系型债权的促进作用更为明显,并且相较于建构创新,耐心资本更能促进高价值、高风险的模块创新。其次,耐心资本能够缓解信息不对称、缓解委托代理冲突,进而促进制造业企业提升创新效率。再次,数字经济在耐心资本促进制造业企业创新效率提升的过程中具有正向的调节作用,其中城市数字经济水平的提高显著增强了关系型债权的促进作用,而企业数字化转型程度的提升更能增强战略型股权的促进作用。最后,耐心资本更能促进市场势力较弱、处于成长期和成熟期的制造业企业提升创新效率。基于研究结论,政策建议如下:积极培育耐心资本,充分发挥耐心资本在降低信息摩擦、优化公司治理方面的优势;全面发展数字经济,为耐心资本参与制造业企业创新治理提供有利的条件和有效的工具;引导不同类型的耐心资本与处在不同发展阶段、面临不同市场结构的制造业企业有效匹配。

关键词：制造强国数字经济企业数字化公司治理资本科技产业

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制造企业服务化创新过程中的能力提升机制——基于双元创新视角的双案例研究

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科学学与科学技术管理 2024年第6期45卷 161-177页

作者：李靖华姜中霜崔雪琪浙江工商大学工商管理学院杭州310018

创新是企业培育和提升能力的重要手段。当前,制造企业如何通过产品技术创新与服务创新提升其服务化能力是业界和学界共同关注的热点问题。在此过程中,制造企业常常需要平衡技术、服务的探索与利用活动,以响应短期生存压力并追求长期卓... 详细信息

创新是企业培育和提升能力的重要手段。当前,制造企业如何通过产品技术创新与服务创新提升其服务化能力是业界和学界共同关注的热点问题。在此过程中,制造企业常常需要平衡技术、服务的探索与利用活动,以响应短期生存压力并追求长期卓越发展。对此现实难题,现有研究尚未给出较好回答。基于双元创新视角,采用案例研究方法,探讨了后发制造企业服务化转型过程中的双元创新战略,揭示了企业服务化能力提升的内在机制。结果发现,后发制造企业服务化转型过程中,存在4种双元创新战略,构成了“技术/服务—探索/利用”两维度2×2创新矩阵。并且基于企业感知到技术/服务创新环境变化的时机不同,形成“双利用创新—服务杠杆创新或技术杠杆创新—双探索创新”差异化双元创新路径,通过技术或服务同领域间断双元平衡,技术和服务跨领域结构双元平衡,推动企业服务化能力提升。

关键词：服务型制造双元创新环境动态性服务化能力案例研究

“两案三学”高效课堂教学模式的构建与运用——以九年级下册语文《变色龙》教学为例

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山西教育(教学) 2024年第5期 84-85页

作者：姜望春山西省晋中市经纬中学

2022年4月，义务教育课程方案及各学科课程标准正式颁布，这是我国持续推进基础教育领域改革的又一项重要举措。为了全面落实课程标准，有效提升学生核心素养，促进学生全面发展，深入推进素质教育，我校初中部进行了“两案三学”高效...

2022年4月，义务教育课程方案及各学科课程标准正式颁布，这是我国持续推进基础教育领域改革的又一项重要举措。为了全面落实课程标准，有效提升学生核心素养，促进学生全面发展，深入推进素质教育，我校初中部进行了“两案三学”高效课堂教学模式的探索与尝试。经过近一年的教学实践，我们欣喜地发现在新模式的运用中高效课堂的构建正逐步成型，学生的核心素养正逐步落地，真正意义的素质教育离我们越来越近。

关键词：

来源：博看期刊

基于逆向工程技术的盘式制动器NVH特性研究与优化

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基于逆向工程技术的盘式制动器NVH特性研究与优化

作者：姜中望江苏大学

学位级别：硕士

随着人们对于汽车乘坐舒适性的要求越来越高,汽车NVH性能愈加受到消费者的关注。盘式制动器的NVH特性作为整车NVH性能的一部分,对其进行研究及优化具有重要的意义。盘式制动器NVH特性的主要评价指标为汽车制动噪声,因此研究及优化盘式... 详细信息

随着人们对于汽车乘坐舒适性的要求越来越高,汽车NVH性能愈加受到消费者的关注。盘式制动器的NVH特性作为整车NVH性能的一部分,对其进行研究及优化具有重要的意义。盘式制动器NVH特性的主要评价指标为汽车制动噪声,因此研究及优化盘式制动器NVH特性的目的就是研究汽车制动噪声产生机理以及如何减小汽车制动噪声的产生。本文首先查阅相关文献资料,介绍了常用的制动器基本构造及原理、制动噪声的国际分类及影响因素,并对国内外研究现状进行阐述,根据前人研究基础确定了本文重点研究内容及研究方法。对制动噪声产生的机理进行研究与总结,提出了三层结构的新型刹车片设计方案,将传统摩擦材料分为底料与摩擦料两部分,在保证原有制动强度不变的基础上,通过底料层的结构设计能够提高刹车片阻尼特性。根据新设计的刹车片,建立十自由度动力学模型并建立运动学方程,具体分析了制动噪声产生原因以及影响制动噪声的产生的各子结构特征参数。其次,对盘式制动器进行有限元分析。目前,国内主机厂的产品研发设计多为逆向研发设计,部分制动器产品也是如此,因此为了使研究更加贴近实际工程应用及提高模型的精度,本文基于逆向工程技术,对制动器中制动钳体及支架进行逆向重构建模,通过3D激光扫描仪获取部件点云表面特征参数数据并在Catia中进一步进行降噪、曲面重构等操作,完成制动器钳体及支架逆向建模;而对于制动盘、刹车片等尺寸简单易获得部件在Solidworks中快速建模。对制动器系统的各零部件分别进行实模态分析,研究得出各零部件互相接近的固有频率及模态振型,而后对制动器总成在workbench中进行复模态分析(复特征值),通过提取模态分析中不稳定的模态来预测制动噪声的发生。此外,还分别对摩擦系数、制动压力、简化的制动盘制动片模型、摩擦阻尼与材料阻尼等参数对不稳定模态影响进行了研究。实验是研究制动噪声必不可少的环节,本文对新型刹车片分别进行了密度及材料力学性能试验,获得准确材料特性,并通过锤击实验(F.R.F)及激光测振仪(Laser vibration detector)对刹车片固有频率及模态振型等模态参数进行测量,验证新设计刹车片有限元法模态分析结果的准确性,最后在LINK 3900型多通道噪声惯性试验台进行噪声台架试验研究,获得该制动器噪声测试结果,将获得的噪声测试结果与仿真分析所得结果进行比较分析。实验结果表明,仿真分析预测的结果与实验测得的结果吻合。最后,根据噪声台架实验结果,该制动器的NVH性能需进一步优化。本文首先对制动器NVH特性优化的方法进行研究与总结,确定选用改变刹车片底料结构中粘弹性成分比例及改变刹车片形状等两种方案对制动器进行优化,并对优化后的制动总成再次进行仿真分析与实验。结果显示,改进后的制动器NVH性能得到优化,极大抑制汽车制动噪声的产生。本课题所进行的仿真分析与实验研究为汽车盘式制动器设计理论及NVH优化提供有力、准确的理论及实验基础。

关键词：盘式制动器制动噪声新型刹车片逆向重构复模态噪声实验

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服务型制造试点政策对企业服务绩效的影响

技术经济 2024年第5期43卷 137-149页

作者：李靖华韩莹姜中霜韩尚搏浙江工商大学工商管理学院数字创新与服务型制造研究中心杭州310018 浙江邮电职业技术学院经济管理学院绍兴312000

服务型制造是制造业转型升级高质量发展的重要方向。国家高度重视服务型制造试点工作,推动服务型制造创新发展。现有研究聚焦企业内部因素和外部市场因素对制造企业服务绩效的影响,对试点政策因素的促进作用缺乏关注。以浙江省经济和信... 详细信息

服务型制造是制造业转型升级高质量发展的重要方向。国家高度重视服务型制造试点工作,推动服务型制造创新发展。现有研究聚焦企业内部因素和外部市场因素对制造企业服务绩效的影响,对试点政策因素的促进作用缺乏关注。以浙江省经济和信息化厅分别于2017年和2018年公布的第一、第二批服务型制造试点企业名单为基础,选取包含试点企业在内的浙江省200家具有服务特征的上市制造企业2013—2019年面板数据,通过双重差分分析,检验服务型制造试点政策对企业服务绩效存在的影响。研究发现,服务型制造试点政策的实施对制造企业服务绩效的提升具有显著正向的影响,并且理论上试点带来的企业声誉可能会进一步增强这种提升作用。此外,试点政策对服务绩效的影响存在异质性特征,其净影响随着试点政策的持续而不断加强。具体表现为从试点第一年到试点第三年,企业服务绩效提升速度逐年提高。研究结论有效验证了浙江省服务型制造试点政策实施效果,为我国服务型制造试点政策的制定、实施与改进提供了启示。

关键词：服务型制造试点政策服务绩效倾向得分匹配方法双重差分法

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新质生产力发展背景下的光学计量建设

中国计量 2024年第5期 34-36页

作者：姜中蛟广州计量检测技术研究院

学计量技术发展现状经过多年发展,我国光学计量已建立起相对完善的计量体系,在光度、辐射度、色度、光纤通信、材料光学等各领域均已建立了量值溯源体系。各级计量机构为量值的传递制定了相当数量的检定规程/校准规范。可以说20世纪光... 详细信息

学计量技术发展现状经过多年发展,我国光学计量已建立起相对完善的计量体系,在光度、辐射度、色度、光纤通信、材料光学等各领域均已建立了量值溯源体系。各级计量机构为量值的传递制定了相当数量的检定规程/校准规范。可以说20世纪光学计量已实现了体系的初步建立和完善,而光学计量技术的未来发展将主要体现在测量范围的不断扩展,以及量值准确度的持续提高等方面。

关键词：光学计量计量机构计量体系辐射度量值溯源体系校准规范测量范围材料光学