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聚乙烯醇—卡拉胶磁性水凝胶的制备及其3D打印成型工艺研究

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聚乙烯醇—卡拉胶磁性水凝胶的制备及其3D打印成型工艺研究

作者：郝亚豪浙江农林大学

学位级别：硕士

磁性水凝胶是一种能够对磁场变化做出反应的智能型水凝胶,它将磁性颗粒包裹在水凝胶内部的网络中,两者共同组成了可以被外加磁场控制的复合材料。磁性水凝胶具有良好的吸水保水性的同时还具备良好的生物相容性,而且还可以对外界的磁场... 详细信息

磁性水凝胶是一种能够对磁场变化做出反应的智能型水凝胶,它将磁性颗粒包裹在水凝胶内部的网络中,两者共同组成了可以被外加磁场控制的复合材料。磁性水凝胶具有良好的吸水保水性的同时还具备良好的生物相容性,而且还可以对外界的磁场变化做出快速响应,能够被应用在生物医疗、人工肌肉、电子器件等领域。本文采用共沉淀法合成了品质较为优异的Fe3O4纳米颗粒作为磁性水凝胶的功能物质,通过柠檬酸钠改性使其拥有良好的水溶特性,然后将其与聚乙烯醇（PVA）以及k型卡拉胶（k-CA）共混,制备了一种新型的磁性水凝胶。对其特性进行了一系列探究,并通过3D打印的方式将其制作成了磁性软体抓手。本文的具体研究内容如下:（1）采用了简单方便的共沉淀法制备了Fe3O4纳米颗粒,并使用柠檬酸三钠盐对Fe3O4表面进行改性,然后利用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、傅里叶红外光谱仪（FT-IR）、磁滞回线分析仪等手段对其进行表征测试,测试结果表明了柠檬酸根阴离子成功与Fe3O4络合在一起。（2）实验采用共混法将制备的亲水性Fe3O4颗粒与PVA/k-CA水凝胶进行复配,通过控制Fe3O4以及k-CA的含量得到了不同组分的磁性水凝胶。然后采用扫描电子显微镜（SEM）、傅里叶红外光谱仪（FT-IR）、万能拉伸试验机、热重（TGA）测试、磁滞回线测量仪等手段进行了一系列的表征测试分析,分析结果表明亲水性的Fe3O4纳米颗粒能够均匀的分散在水凝胶当中,并且对水凝胶的热稳定性、拉伸强度、溶胀特性等都会产生一定的影响。（3）通过挤出测试筛选出了较为适合打印的水凝胶成分比例,并且通过3D打印实验探究了水凝胶挤出速度、打印喷头移动速度、打印喷头高度等对打印质量的影响,获得了最佳的工艺参数,然后打印出了字母、数字等一些简单的立体结构。（4）设计了一款结构简单的软体机械抓手,对其抓取能力以及可能会影响其抓取质量的因素进行了探究,结果发现磁场强度、Fe3O4含量以及爪臂的厚度都会影响到软体抓手的抓取质量。

关键词：磁性水凝胶 Fe3O4纳米颗粒磁响应特性 3D打印软体机械抓手

基于多智能体深度强化学习的车联网可信任务卸载策略

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计算机应用研究 2024年第7期41卷 1971-1976页

作者：王亚丽娄世豪苏州城市学院计算机科学与人工智能学院江苏苏州215104 河南师范大学计算机与信息工程学院河南新乡453000

针对车联网中边缘节点的可信性无法保证的问题,提出了一种基于声誉的车联网可信任务卸载模型,用记录在区块链上的边缘节点声誉来评估其可信度,从而帮助终端设备选取可靠的边缘节点进行任务卸载。同时,将卸载策略建模为声誉约束下的时延... 详细信息

针对车联网中边缘节点的可信性无法保证的问题,提出了一种基于声誉的车联网可信任务卸载模型,用记录在区块链上的边缘节点声誉来评估其可信度,从而帮助终端设备选取可靠的边缘节点进行任务卸载。同时,将卸载策略建模为声誉约束下的时延和能耗最小化问题,采用多智能体深度确定性策略梯度算法来求解该NP-hard问题的近似最优解,边缘服务器依据任务卸载的完成情况获得奖励,然后据此更新记录在区块链上的声誉。仿真实验表明,与基准测试方案相比,该算法在时延和能耗方面降低了25.58%~27.44%。

关键词：车联网边缘计算区块链深度强化学习任务卸载

固液两相流体属性对滚针轴承润滑与承载特性的影响

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表面技术 2024年第15期53卷 77-87,108页

作者：宋琦王优强竺俊杰马金月徐莹娄元豪青岛理工大学机械与汽车工程学院山东青岛266520 青岛理工大学工业流体节能与污染控制教育部重点实验室山东青岛266520

目的探究线接触滚针轴承润滑剂中颗粒对润滑特性的影响,为提高滚针轴承的润滑性能提供数据参考。方法建立两相流润滑模型及两相流中含有的颗粒变形承载数学模型。其中,颗粒变形承载模型基于变形连续性假设,综合考虑在弹性变形、弹塑性... 详细信息

目的探究线接触滚针轴承润滑剂中颗粒对润滑特性的影响,为提高滚针轴承的润滑性能提供数据参考。方法建立两相流润滑模型及两相流中含有的颗粒变形承载数学模型。其中,颗粒变形承载模型基于变形连续性假设,综合考虑在弹性变形、弹塑性变形和完全塑性变形3个阶段下颗粒的变形承载力,研究不同尺寸、质量分数和密度对颗粒承载量和两相流体润滑特性的影响。结果润滑油中含有颗粒时,颗粒会承担部分外载荷,但承载量相较于油膜承担的载荷量较少。在相同的变速条件下,颗粒尺寸越大,会因产生较大的尺寸变形而增大颗粒的承载量,进而降低油膜承载力,增大油膜厚度,0.5μm的颗粒承担的载荷相较于0.3μm的颗粒提高了119.2%;颗粒密度的减小和质量分数的增大均会增大两相流中颗粒的数量,进而提高两相流中颗粒的承载量,质量分数为10%颗粒的承载量相比于质量分数为2%颗粒增大了251.8%,密度为3×10^(3)kg/m^(3)的颗粒相较于密度为7×10^(3)kg/m^(3)的颗粒的承载量增大了86.9%。承载颗粒会因接触表面变形而产生接触摩擦力,且接触摩擦力远大于油润滑产生的摩擦力,该摩擦力对系统产生的负效应远大于颗粒承载产生的正效应。结论润滑油中颗粒的存在会改变其润滑性能,颗粒与轴承表面的接触摩擦会导致接触表面出现点蚀等现象,进而降低轴承的使用寿命,应尽量避免润滑油中含有尺寸较大、数量较多的杂质颗粒。

关键词：滚针轴承两相流体颗粒承载弹塑性变形接触摩擦表面点蚀

中高Z元素原子、离子的电子碰撞电离与激发截面快速计算方法

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物理学报 2024年第10期73卷 105-115页

作者：周旭王川胡荣豪陶治豪邓小良梁亦寒李晓亚吕蒙祝文军四川大学物理学院成都610064 高能量密度物理及技术教育部重点实验室成都610065 辐射物理及技术教育部重点实验室成都610065 中国工程物理研究院流体物理研究所绵阳621000

中高Z元素的原子数据如碰撞电离和碰撞激发截面在聚变工程、X射线与物质相互作用等工程及研究领域有非常广泛的需求.高能量密度等离子体中存在从基态到激发态的原子和各价态离子,其碰撞电离和碰撞激发截面需要分别计算.本文以73号元素钽... 详细信息

中高Z元素的原子数据如碰撞电离和碰撞激发截面在聚变工程、X射线与物质相互作用等工程及研究领域有非常广泛的需求.高能量密度等离子体中存在从基态到激发态的原子和各价态离子,其碰撞电离和碰撞激发截面需要分别计算.本文以73号元素钽(Ta)为例,基于相对论性Dirac-Fock理论和扭曲波模型计算了基态Ta原子到Ta^(72+)离子在入射电子能量范围为1-150 keV的碰撞电离与碰撞激发截面,并与相关实验和理论模型符合较好.通过分析Ta的碰撞电离和碰撞激发截面数据中的规律,给出两种减少计算量的方法:对初态能级进行随机抽样、筛去贡献小的反应道,并对计算量的优化程度和误差做出评估.最终结果可在误差5%内将计算效率提高一个数量级,本文所提方法可推广至其他中高Z元素的计算.

关键词：碰撞电离碰撞激发扭曲波模型原子数据

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磷酸在GO插层阶段的功能化调控及机理

高等学校化学学报 2024年第1期45卷 61-71页

作者：王佳瑞李春丽程佳豪郝亚玲周楠杨鹏内蒙古工业大学资源与环境工程学院环境污染控制与修复自治区高等学校重点实验室呼和浩特010000

针对氧化石墨烯(GO)制备过程中插层阶段的调控及机理研究对GO功能化应用于电极材料具有重要的研究意义.本文在改进Hummers法的基础上,向H_(2)SO_(4)插层剂中加入不同体积的H_(3)PO_(4),制备了不同氧化程度的GO.利用扫描电子显微镜(SEM)... 详细信息

针对氧化石墨烯(GO)制备过程中插层阶段的调控及机理研究对GO功能化应用于电极材料具有重要的研究意义.本文在改进Hummers法的基础上,向H_(2)SO_(4)插层剂中加入不同体积的H_(3)PO_(4),制备了不同氧化程度的GO.利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)等表征手段,分析了不同氧化程度的GO的微观形貌、元素组成、氧化程度,以探究H_(3)PO_(4)在插层石墨过程中的作用机理;并采用循环伏安法(CV)和交流阻抗法(EIS)对不同H_(2)SO_(4)/H_(3)PO_(4)体积比下的GO进行电化学性能测试,分析了H_(3)PO_(4)对GO电化学性能的影响,以达到调控石墨的插层氧化从而提升GO导电性的目的.结果表明,单一的H_(2)SO_(4)使GO基面上的邻位二醇过度氧化造成孔洞,H_(3)PO_(4)的加入会扩大石墨层间距,使氧化剂更易进入石墨层间,并与1,2-二醇反应生成环状结构以起到保护基面的作用,从而提高GO的导电性.H_(3)PO_(4)作为辅助酸会协助H_(2)SO_(4)制备基面更加完整且氧化程度更高的GO,但其酸性较弱,不可完全代替H_(2)SO_(4)在氧化过程中的作用.

关键词：氧化石墨烯磷酸插层机理研究电化学化学反应部分氧化

人工冻土分数阶导数应力-应变指数模型参数确定及验证

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煤炭学报 2024年第S1期49卷 285-294页

作者：姚兆明宋梓豪陈军浩左维亚安徽理工大学土木建筑学院矿山地下工程教育部工程研究中心福建工程学院土木工程学院

人工冻土可看成是理想固体和理想流体以某种比例进行的勾兑，其力学特性既不符合胡克定律，也不遵守牛顿黏性定律，而是遵守介于它们之间的某种关系，分数阶导数能够很好地描述这种勾兑效应。对合肥膨胀土在不同冻结温度下进行单轴压缩... 详细信息

人工冻土可看成是理想固体和理想流体以某种比例进行的勾兑，其力学特性既不符合胡克定律，也不遵守牛顿黏性定律，而是遵守介于它们之间的某种关系，分数阶导数能够很好地描述这种勾兑效应。对合肥膨胀土在不同冻结温度下进行单轴压缩试验，得到冻结温度对应力-应变的影响规律。将分数阶导数引入指数模型，将它改进为人工冻土单轴压缩下应力-应变分数阶指数模型。通过对建立的模型两边取自然对数，得到不同温度下应力-应变线性方程组，求解建立方程组确定出分数阶导数模型参数。为进一步验证所建立模型的适用性，引用一组南京冻结粉质黏土三轴剪切试验，在分数阶系数中考虑围压的影响，将它改进为能考虑围压影响的应力-应变分数阶指数模型。将改进的人工冻土应力-应变分数阶指数模型的计算结果与试验结果进行比较，结果表明：计算结果与试验结果吻合度较高，能准确地预测单轴压缩、三轴压缩剪切应力-应变曲线的变化趋势。改进后的分数阶导数模型参数较少且有明确的物理意义，便于工程应用。当前的模型仅仅适用于应变硬化型，为了能进一步描述应变软化型的力学特性，下一步将在模型中考虑损伤进而建立应变软化型分数阶指数模型。同时，如何在模型中反映冻土的结构性与各向异性对应力-应变的影响也将是下一步的研究内容。

关键词：人工冻土指数模型应力-应变曲线分数阶导数

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引领服务新“枫”尚共筑征纳“和谐桥”

引领服务新“枫”尚共筑征纳“和谐桥”

信阳日报

作者：娄豪

本报讯（娄豪）近年来，羊山新区税务局始终秉承以纳税人缴费人为中心的理念，持续擦亮“青枫税悦”纳税服务品牌，着力将办税服务厅打造成为优化营商环境的先锋、便民服务的典范，进一步提升纳税人缴费人满意度和获得感。精兵强训，锻... 详细信息

本报讯（娄豪）近年来，羊山新区税务局始终秉承以纳税人缴费人为中心的理念，持续擦亮“青枫税悦”纳税服务品牌，着力将办税服务厅打造成为优化营商环境的先锋、便民服务的典范，进一步提升纳税人缴费人满意度和获得感。精兵强训，锻造一流服务团队。该局通过讲座、专题研......

关键词：办税服务厅纳税人

来源： cnki报纸评论

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香菇发酵麦麸产可溶性膳食纤维发酵条件研究

河南科技学院学报（自然科学版） 2020年第5期48卷 10-14页

作者：武忠伟张朝辉张广宋琳琳娄亚豪张会欧行奇河南科技学院生命科技学院河南新乡453003

通过单因素试验比较了不同水料比、装料厚度和发酵时间对香菇发酵麦麸产可溶性膳食纤维的影响,得出了这三个发酵参数较优的取值点.在此基础上,进一步利用正交试验对上述三个发酵参数的最佳条件进行了优化.结果显示,当水料比为7 mL/g,装... 详细信息

通过单因素试验比较了不同水料比、装料厚度和发酵时间对香菇发酵麦麸产可溶性膳食纤维的影响,得出了这三个发酵参数较优的取值点.在此基础上,进一步利用正交试验对上述三个发酵参数的最佳条件进行了优化.结果显示,当水料比为7 mL/g,装料厚度为8 cm,发酵时间为10 d.麦麸中的可溶性膳食纤维平均可达到208.45 mg/g.

关键词：麦麸香菇可溶性膳食纤维

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分道通航制内河宽水域航行决策方法研究

华中科技大学学报(自然科学版) 2024年

作者：黄立文徐录平陈家豪赵兴亚贺益雄武汉理工大学航运学院武汉理工大学内河航运技术湖北省重点实验室武汉理工大学水路交通控制全国重点实验室

为解决实行分道通航制的内河宽水域船舶航行决策问题，以浏河口至江阴大桥的深水航道为例，构建了结合数字化交通环境模型、分档车钟模型和航向航速控制方法的时序滚动航行决策框架．探究了基于研究水域船舶行为特征的避碰机理，融入量... 详细信息

为解决实行分道通航制的内河宽水域船舶航行决策问题，以浏河口至江阴大桥的深水航道为例，构建了结合数字化交通环境模型、分档车钟模型和航向航速控制方法的时序滚动航行决策框架．探究了基于研究水域船舶行为特征的避碰机理，融入量化解析的航行规则，提出了能动态自适应系统剩余误差和目标船随机运动的航行决策方法．在预设场景下，在0 s，1 595 s，1 766 s，3 188 s，4 194 s左转5°、减速、左转9°、减速、左转6°安全通过，在286 s，2 005 s，3 685 s，4 393 s跟踪航线．实验表明所提出方法能在多船约束的分道通航制内河宽水域中控制船舶安全避让并及时跟踪航线．

关键词：航行决策内河宽水域避碰机理航向航速控制系统数字交通环境