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白炭黑在NR/SSBR并用橡胶体系中分布特性的研究

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白炭黑在NR/SSBR并用橡胶体系中分布特性的研究

作者：张铁飞北京化工大学

学位级别：硕士

在橡胶工业中,单一橡胶难以满足制品性能的多元需求。橡胶并用具有改善单一橡胶的性能缺陷,降低成本等优势。然而,由于不同橡胶基体对填料的亲和性不同,当并用胶与填料混合时,填料倾向于迁移至对填料亲和性更高的橡胶相中,造成填料分布... 详细信息

在橡胶工业中,单一橡胶难以满足制品性能的多元需求。橡胶并用具有改善单一橡胶的性能缺陷,降低成本等优势。然而,由于不同橡胶基体对填料的亲和性不同,当并用胶与填料混合时,填料倾向于迁移至对填料亲和性更高的橡胶相中,造成填料分布不均,影响制品的性能。为了对填料在共混胶中的分布特性进行更深入的了解,获得调控填料在共混胶中分布的方法,本论文以天然橡胶(NR)和溶聚丁苯橡胶(SSBR)为橡胶基体,白炭黑为填料,使用热重分析仪(TGA)对结合胶表面橡胶组分进行测试,通过热重微商曲线确定两种橡胶的热分解温度范围,计算两种橡胶的失重及白炭黑在并用胶中分布比例,进而表征填料在NR/SSBR并用橡胶体系中的分布特性。通过改进工艺和提升填料-橡胶界面相互作用,对白炭黑在并用橡胶体系中选择性分布进行调控,具体工作如下:首先,对一系列不同并用比及不同填料份数NR/SSBR/白炭黑复合材料中白炭黑分布特性进行表征,TGA测试结果表明,填料倾向于分布在SSBR相中,且与并用比及填料份数无关。通过改变白炭黑加料次数及密炼时间,探究加工工艺对白炭黑在并用胶中选择性分布的影响。测试结果表明,在混炼过程中,白炭黑分两次加入可以提升NR相中白炭黑含量,而增加白炭黑密炼时间会使其重新迁移至SSBR相。因此,采用两次加料,填料总密炼时间7 min的工艺可以改善白炭黑在NR/SSBR并用体系中的选择性分布,提升复合材料的静态力学性能及动态性能。采用上述炼胶工艺,本文第四章使用甘油基低共熔溶剂(DES)作为界面改性剂,探究其对NR/SSBR并用橡胶体系中白炭黑分布特性的影响。DES/TESPT协同改性白炭黑模型化合物的测试结果表明,DES可以通过氢键相互作用吸附在白炭黑表面,且DES氢键受体中的阴离子可以催化硅烷化反应,从而对白炭黑表面极性改性。随后探究了DES用量对白炭黑在共混胶中分布特性的影响,实验发现,添加1 phr DES可以提升并用胶NR相中白炭黑的含量,改善白炭分布不均的现象,并且可以促进硫化,提升制品力学及动态性能。为减少TESPT用量,降低加工过程中挥发性有机物(VOCs)排放,探究DES替代偶联剂对复合材料性能的影响,结果表明,使用DES替代20%质量的TESPT可以在保持制品动态性能的同时加速硫化,提升力学性能,降低磨耗体积。随后,制备一系列不同白炭黑份数及不同DES用量(白炭黑质量的2%、4%、6%、8%)的橡胶纳米复合材料,对含DES高性能轮胎胎面胶配方进行探索,实验发现,填充60 phr白炭黑、DES用量为2%的样品中NR相填料含量最高,具有良好的综合性能,该实验为DES在轮胎工业中调控白炭黑分布,改善制品性能提供了解决思路。本文第五章探究了DES结构对白炭黑分布特性及NR/SSBR并用胶性能的影响。采用三种含不同Lewis碱性阴离子的氢键受体与甘油共混制备DES,并与TESPT协同原位改性白炭黑。结果表明,随着DES氢键受体中阴离子Lewis碱性的增加,其催化硅烷化反应及调节白炭黑选择性分布的能力逐渐提升;与对照组相比,以四丁基氯化铵为氢键受体的DES-Cl样品NR相中白炭黑含量提升了3.1%,阿克隆磨耗及抗湿滑性均有提升。随后,选取五种不同链长度及不同羟基位置的二元醇作为氢键供体,探究DES氢键供体特性对其改性白炭黑能力的影响。研究发现,随着二醇类氢键供体中碳原子数的增加及丁二醇类氢键供体中羟基间距离增加,DES提供氢键的能力增加,对白炭黑改性能力逐渐提升,制品的拉伸强度、耐磨性逐渐提升,白炭黑在NR/SSBR并用橡胶体系中的选择性分布逐渐改善。

关键词：橡胶并用白炭黑低共熔溶剂分布特性

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考虑齿根裂纹的行星齿轮动态响应特性研究

机械设计与制造 2024年

作者：郭昆张铁明新乡职业技术学院数控技术系郑州大学机械与动力工程学院

针对太阳齿轮裂纹状态下的行星齿轮系统，构建了基于集总参数法的动力学模型。首先，根据齿轮过渡曲线的特征方程提出了行星齿轮系统啮合刚度计算的改进方法，该计算方法分别考虑了齿轮在正常和裂纹状态下的啮合特性。基于这些计算，进... 详细信息

针对太阳齿轮裂纹状态下的行星齿轮系统，构建了基于集总参数法的动力学模型。首先，根据齿轮过渡曲线的特征方程提出了行星齿轮系统啮合刚度计算的改进方法，该计算方法分别考虑了齿轮在正常和裂纹状态下的啮合特性。基于这些计算，进一步求解了齿轮系统传动过程中的振动响应。仿真结果显示，齿根裂纹出现时，其振动响应呈现出明显的冲击特征，同时揭示了太阳齿轮故障的特征频率和倍频特性。为对比所提分析方法的有效性，开展了仿真与实验对比，验证了行星齿轮啮合刚度计算模型的有效性。

关键词：齿轮裂纹时变啮合刚度行星齿轮振动响应

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促进低空经济多业态融合健康发展

学术前沿 2024年第15期 14-24页

作者：张铁柱王玲俄罗斯自然科学院格鲁吉亚国家科学院山东理工大学法学院

目前,低空经济正以前所未有的方式在全国迅速兴起,其发展令世界瞩目。低空经济的核心产业涵盖低空制造、低空飞行、低空保障及综合服务等产业。低空经济区别于传统经济增长方式,科技含量高,涵盖多个前沿领域,应用场景广泛,产业处于高速... 详细信息

目前,低空经济正以前所未有的方式在全国迅速兴起,其发展令世界瞩目。低空经济的核心产业涵盖低空制造、低空飞行、低空保障及综合服务等产业。低空经济区别于传统经济增长方式,科技含量高,涵盖多个前沿领域,应用场景广泛,产业处于高速成长期,市场规模迅速扩大,是一种典型的新质生产力。但是,这种新的经济形态具有明显的市场驱动特征,创新驱动相对滞后,本质上还比较脆弱,一定程度上存在内卷问题,面临诸多不确定性与潜在风险。推动低空经济跨领域、跨行业、跨部门多业态融合健康发展,需要加强产业发展环境融合、空地融合及能源融合。

关键词：低空经济新质生产力融合发展健康发展发展对策

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基于智能优化算法的稀疏阵列优化研究

基于智能优化算法的稀疏阵列优化研究

作者：张铁英石家庄铁道大学

学位级别：硕士

螺栓和胶栓混合连接的GFRP梁柱新型端板节点的抗震性能分析

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复合材料科学与工程 2024年

作者：肖潇马超张铁山南华大学土木工程学院中国建筑第八工程局有限公司

本文基于ABAQUS有限元仿真软件，研究螺栓连接和胶栓混接两种不同连接方式的GFRP梁柱新型端板节点在低周循环荷载下的抗震性能。探究不同螺栓预紧力和胶接长度对节点的抗震性能影响，设计了8个试件从滞回曲线、骨架曲线、耗能能力以及... 详细信息

本文基于ABAQUS有限元仿真软件，研究螺栓连接和胶栓混接两种不同连接方式的GFRP梁柱新型端板节点在低周循环荷载下的抗震性能。探究不同螺栓预紧力和胶接长度对节点的抗震性能影响，设计了8个试件从滞回曲线、骨架曲线、耗能能力以及刚度退化四个方面进行有限元分析。结果表明：新型端板节点的滞回曲线更饱满，所包围的面积更大。随着螺栓预紧力的增大，节点的承载能力、刚度和耗能均有提高；胶栓混合连接节点的刚度比螺栓连接节点也有较大的提高。

关键词：胶栓混合连接 GFRP梁柱新型端板节点抗震性能有限元分析

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染料/颜料封装技术及评价方法

复合材料学报 2024年

作者：张铁男毛晓庆张娜哈尔滨商业大学食品科学与工程重点实验室

近年来，彩色微球(CMS)的开发和应用越来越受到关注，它是一种微纳米级高分子聚合物，具有粒径小、比表面积大、单分散、稳定和色泽明亮等特点，在环保、医药、电子、农业、食品、化妆品等制造业领域具有广泛的应用。目前，关于影响CMS... 详细信息

近年来，彩色微球(CMS)的开发和应用越来越受到关注，它是一种微纳米级高分子聚合物，具有粒径小、比表面积大、单分散、稳定和色泽明亮等特点，在环保、医药、电子、农业、食品、化妆品等制造业领域具有广泛的应用。目前，关于影响CMS封装效果关键因素的综合分析尚属空白。同时，我国CMS的种类和应用与国外相比还有较大差距。因此加强CMS的基础研究和技术攻关成为重中之重。染料/颜料(D/P)的封装在CMS的合成过程中是非常重要的环节，除了考虑CMS的稳定性和色泽亮度的基本性能外，还需要对D/P的封装效果进行科学的评价。本文介绍了D/P在溶液中的聚集机制及排列形式，D/P与微球(MS)基材相互作用对封装的影响及作用机制，重点从聚合方法、D/P结构、MS基材等方面综合阐述了CMS合成过程中影响封装的关键因素及机制，并总结了目前较为成熟的D/P封装效果评价方法。最后，预测了CMS的D/P封装技术的未来研究方向。

关键词：彩色微球染料/颜料封装聚集行为聚合反应封装效果评价

基于自适应时间步脉冲神经网络的高效图像分类

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自动化学报 2024年第9期50卷 1724-1735页

作者：李千鹏贾顺程张铁林陈亮中国科学院自动化研究所北京100190 中国科学院大学人工智能学院北京101408 中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心上海200031

脉冲神经网络(Spiking neural network,SNN)由于具有相对人工神经网络(Artifcial neural network,ANN)更低的计算能耗而受到广泛关注.然而,现有SNN大多基于同步计算模式且往往采用多时间步的方式来模拟动态的信息整合过程,因此带来了推... 详细信息

脉冲神经网络(Spiking neural network,SNN)由于具有相对人工神经网络(Artifcial neural network,ANN)更低的计算能耗而受到广泛关注.然而,现有SNN大多基于同步计算模式且往往采用多时间步的方式来模拟动态的信息整合过程,因此带来了推理延迟增大和计算能耗增高等问题,使其在边缘智能设备上的高效运行大打折扣.针对这个问题,本文提出一种自适应时间步脉冲神经网络(Adaptive timestep improved spiking neural network,ATSNN)算法.该算法可以根据不同样本特征自适应选择合适的推理时间步,并通过设计一个时间依赖的新型损失函数来约束不同计算时间步的重要性.与此同时,针对上述ATSNN特点设计一款低能耗脉冲神经网络加速器,支持ATSNN算法在VGG和ResNet等成熟框架上的应用部署.在CIFAR10、CIFAR100、CIFAR10-DVS等标准数据集上软硬件实验结果显示,与当前固定时间步的SNN算法相比,ATSNN算法的精度基本不下降,并且推理延迟减少36.7%~58.7%,计算复杂度减少33.0%~57.0%.在硬件模拟器上的运行结果显示,ATSNN的计算能耗仅为GPU RTX 3090Ti的4.43%~7.88%.显示出脑启发神经形态软硬件的巨大优势.

关键词：脉冲神经网络低功耗推理高效训练低延迟

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非理性何以“可见”:交往革命的心理转向与日常现实的媒介再造

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编辑之友 2024年第9期 70-76页

作者：张铁云李文洁西安交通大学新闻与新媒体学院陕西西安710049 西安交通大学人文社会科学学院陕西西安710049

在传统媒体时代,人类社会整体上处于机构化运行状态,理性逻辑规制着各种元素的出场、组合调配与再生产,欲望、情感以及信念等非理性因素在传播实践中被迫“让渡”。互联网和社交媒体通过对日常生活的全方位沉降以及赋权/赋能的重要机制... 详细信息

在传统媒体时代,人类社会整体上处于机构化运行状态,理性逻辑规制着各种元素的出场、组合调配与再生产,欲望、情感以及信念等非理性因素在传播实践中被迫“让渡”。互联网和社交媒体通过对日常生活的全方位沉降以及赋权/赋能的重要机制,激活了无穷无尽的个体和社会要素,创设出一种新的社会交往场景,人们更重视使用媒介时的情感体验和感性互动。趣缘链接和关系认同的内在装置,使社交媒体的空间生产从一开始便铺展于非理性逻辑,感性作为人的本质力量和存在方式越发可见。这一现象,既明证了交往革命牵引于社会化媒体的属性偏好,也宣告了理性主义哲学在奔波千年之后必须重新回到存在本身,观照人的非理性和感性实践。基于此,文章结合媒介学相关知识,围绕交往革命的心理转向及其生成机制展开论述。

关键词：非理性交往革命理性逻辑媒介化建构感性实践

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首山一矿深部地应力分布规律及影响因素

煤炭学报 2024年第5期49卷 2360-2375页

作者：郭德勇揣筱升张铁岗郭明生中国矿业大学(北京)应急管理与安全工程学院北京100083 中国平煤神马能源化工集团有限责任公司河南平顶山467000

为探讨平顶山首山一矿深部地应力分布规律及其影响因素,基于矿井实测地应力数据,运用构造物理学、岩石力学和数值模拟方法,研究了测点地应力类型、大小和方向分布规律,反演了地应力场分布特征,分析了埋深、岩性和地质构造对地应力的影响... 详细信息

为探讨平顶山首山一矿深部地应力分布规律及其影响因素,基于矿井实测地应力数据,运用构造物理学、岩石力学和数值模拟方法,研究了测点地应力类型、大小和方向分布规律,反演了地应力场分布特征,分析了埋深、岩性和地质构造对地应力的影响,确定了影响地应力分布的主控因素。研究表明:多元回归反演分析法获得的地应力计算值与实测值吻合,相对误差小于20%,结果可靠。矿井煤岩体处于三维压应力状态,煤层主应力关系为S_(H)>S_(V)>S_(h),地应力由矿井北部向南部呈现先增大后减小再增大的变化趋势,地应力为28~44 MPa,属于高应力水平,地应力方向为NEE向。埋深影响地应力大小和类型,随埋深增加主应力增大,应力场类型向准静水压力场过渡;岩性与地应力密切相关,从泥岩到砂岩或灰岩,地应力增大,弹性模量越大地应力越大,地层岩性的差异造成地应力大小离散分布、应力方向偏转角不超过10°;矿井地应力与埋深、弹性模量的关系可表示为σ_(H)=0.0350H+0.4681E−8.5513。地质构造是影响首山一矿地应力分布的主控因素,褶皱形态控制地应力的水平应力分布,向斜内弧应力值大于背斜内弧,且褶皱弯曲程度越大,其内弧地应力越大,应力梯度越大;断层带内应力降低、断层尖灭端应力集中,地应力方向沿着断层走向偏转,与断层走向夹角越大,应力方向偏转角越大;断层切割复式褶皱时,断层与向斜构造组合区应力值大于断层与背斜构造组合区,且断褶构造组合造成地应力方向分布紊乱。

关键词：地应力测量应力解除法构造物理首山一矿

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