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主动式气膜冷却对高超声速飞行器等离子体鞘套的影响

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中山大学学报（自然科学版）（中英文） 2025年第1期64卷 250-256页

作者：徐春光张源耕中山大学航空航天学院广东深圳518107

以钝锥模型为研究对象,采用热化学非平衡计算方法并结合可压缩N-S方程、SST k-ω湍流模型,对钝锥模型肩部台阶喷流和头部逆向喷流流场进行了数值模拟。在考虑不同喷流压强、喷口位置和数量等因素的基础上,分析了主动式气膜冷却对等离子... 详细信息

以钝锥模型为研究对象,采用热化学非平衡计算方法并结合可压缩N-S方程、SST k-ω湍流模型,对钝锥模型肩部台阶喷流和头部逆向喷流流场进行了数值模拟。在考虑不同喷流压强、喷口位置和数量等因素的基础上,分析了主动式气膜冷却对等离子体鞘套的影响。结果表明:高超声速飞行器采用主动式气膜冷却技术时,喷口的数量、位置及喷流压强对等离子体密度均具有显著的影响。肩部的切向喷流可有效抑制模型壁面附近的等离子体密度,进而可能对高频电磁波的传输和目标雷达散射截面(RCS)产生影响。头部逆向喷流可显著改变等离子体的分布情况,不同的逆向喷流参数配置会导致明显的差异。

关键词：高超声速飞行器等离子体鞘套主动式气膜冷却热化学非平衡双温模型

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薄壁椭球壳在冲击载荷作用下的动态变形模型

爆炸与冲击 2025年

作者：范升阳栗建桥北京理工大学爆炸科学与安全防护全国重点实验室

为研究薄壁椭球壳在局部冲击载荷作用下的变形特征，开展了实验研究和仿真分析。利用轻气枪开展弹丸冲击实验，使用三维DIC技术记录变形过程，得到了椭球壳在圆柱弹丸不同初始冲击速度作用下的全局变形形貌以及中心凹陷深度和凹陷边界... 详细信息

为研究薄壁椭球壳在局部冲击载荷作用下的变形特征，开展了实验研究和仿真分析。利用轻气枪开展弹丸冲击实验，使用三维DIC技术记录变形过程，得到了椭球壳在圆柱弹丸不同初始冲击速度作用下的全局变形形貌以及中心凹陷深度和凹陷边界。在弹丸冲击椭球壳的仿真分析中，重点研究了三种曲率半径变化对椭球壳凹陷深度、凹陷长短轴的影响规律，通过量纲分析方法得出无量纲变形特征所依赖的主要无量纲自变量，通过参数敏感性分析消减影响较小的参数，在保持相同材料、弹体尺寸与壳体厚度同一缩比时，得到了无量纲变形特征与三种曲率半径和速度之间的具体响应面函数表达式，并提出根据凹陷深度、凹陷边界预测全局变形的公式，所得表达式尺寸效应良好，预测精度较高，可为工程中大尺寸曲面薄壳冲击载荷防护设计提供参考。

关键词：薄壁椭球壳冲击载荷三维DIC技术量纲分析响应面模型

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静电纺丝素蛋白压电纤维毡的制备及性能

功能高分子学报 2025年

作者：许宁陈杰范苏娜张耀鹏东华大学材料科学与工程学院纤维材料改性国家重点实验室

首先采用甲酸/氯化钙（FA/CaCl2）溶剂体系制备丝素蛋白（SF）溶液，并通过静电纺丝技术，结合乙醇-拉伸后处理工艺得到SF纤维毡。然后以SF纤维毡作为压电层，采用铝电极作为正负电极，并用聚酰亚胺（PI）胶带对其封装，构筑了性能优异... 详细信息

首先采用甲酸/氯化钙（FA/CaCl2）溶剂体系制备丝素蛋白（SF）溶液，并通过静电纺丝技术，结合乙醇-拉伸后处理工艺得到SF纤维毡。然后以SF纤维毡作为压电层，采用铝电极作为正负电极，并用聚酰亚胺（PI）胶带对其封装，构筑了性能优异的SF纤维基压电发电机（SF@PENG）。采用示波器和静电计测试了SF@PENG的压电性能，并对比后处理前后的性能差异。同时，采用红外光谱（FT-IR）和广角X射线衍射（WAXD）分析了SF在后处理前后的结构变化。结果表明，后处理后的SF@PENG在25 N的外力作用下，可产生20 V的输出电压和0.8μA的输出电流；在恒定外力（21 N）作用下可循环稳定运行超过9 500次。同时，证实了提高SF的β-折叠结构含量和结晶度可显著提升SF@PENG的压电输出和力学性能。最终，该SF@PENG能够监测人体的不同状态，为其在自供电器件中的应用奠定了基础。

关键词：丝素蛋白凝聚态结构静电纺丝自供电器件压电发电机

基于InVEST模型的窟野河流域碳储量变化对土地利用格局的响应

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水土保持研究 2025年

作者：王硕盛艳范淑花刘林甫圆圆白旭内蒙古农业大学沙漠治理学院荒漠生态系统保护与修复国家林业和草原局重点实验室准格尔旗自然资源局

[目的]窟野河流域是黄河的重要支流之一，研究土地利用格局对碳储量变化的影响，对维持区域生态系统平衡具有重要意义。[方法]基于六期土地利用数据，运用转移矩阵、景观格局指数和InVEST模型等方法，探究窟野河流域土地利用格局与碳储... 详细信息

[目的]窟野河流域是黄河的重要支流之一，研究土地利用格局对碳储量变化的影响，对维持区域生态系统平衡具有重要意义。[方法]基于六期土地利用数据，运用转移矩阵、景观格局指数和InVEST模型等方法，探究窟野河流域土地利用格局与碳储量变化之间的协同响应关系。[结果]（1） 1997—2022年，碳储量高值区分布在研究区的北部和南部地区。研究期间冷点区域明显增加，碳储量发生下降，减少7.003×10～6 t。（2） 1997—2022年，研究区土地利用类型以草地和耕地为主，草地面积变化明显，减少498.47 km2，主要转换为城乡、工矿、居民用地。由景观指数变化可知，研究区草地优势度降低，各土地利用类型间抵御风险能力减弱，景观破碎化程度升高。（3） 1997—2022年，耕地、林地和草地发生转移是研究区碳储量减少的主要原因，草地向城乡、工矿、居民用地转移碳储量损失最为严重。经灰色关联度分析可知景观格局指数与碳储量变化具有较强的关联度。[结论]窟野河流域碳储量随土地利用格局的改变而变化，林地最有利于碳储量的增加，未来应加强土地利用管理，严格控制研究区草地、耕地和林地等土地利用类型向城乡、工矿、居民用地的转变。

关键词：碳储量土地利用格局 InVEST模型土地利用转移矩阵窟野河流域

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飞秒激光制备双材料微型致动器的方法研究

中国激光 2025年

作者：梁凯文潘登范胜颖任中国吴东中国科学技术大学工程科学学院安徽大学信息材料与智能感知安徽省实验室山东省科学院激光研究所

微型致动器在许多领域具有广阔的应用场景，然而微纳米尺度下的致动器大多数只能由单材料组成，为适应复杂多变的环境，双材料或多材料致动器的需求不断扩大。本文基于飞秒激光分步加工的方式，提出一种将温敏水凝胶和光刻胶耦合到同一... 详细信息

微型致动器在许多领域具有广阔的应用场景，然而微纳米尺度下的致动器大多数只能由单材料组成，为适应复杂多变的环境，双材料或多材料致动器的需求不断扩大。本文基于飞秒激光分步加工的方式，提出一种将温敏水凝胶和光刻胶耦合到同一微型器件的方法。温敏水凝胶可响应外部环境刺激变形，光刻胶具有良好的力学性能，复合两种材料的微型器件可编程变形，同时有着优异的机械性能，可以通过改变温度控制致动器执行指定的任务。作为验证，成功制备了微型阀门和仿生贝壳两种双材料微型致动器，为微流控和微粒捕获领域的应用提供了新的思路和解决方案。

关键词：飞秒激光温敏水凝胶复合加工微型致动器微阀微粒捕获

Estane/F2602对HMX/FOX-7基PBX的包覆改性研究

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兵器装备工程学报 2025年

作者：范董倩崔小娜李小东武文瑜徐璐中北大学环境与安全工程学院河南北方红阳机电有限公司

为了研究奥克托今/1，1-二氨基-2，2-二硝基乙烯（HMX/FOX-7）基高聚物粘结炸药（PBX）的性能，以热塑性聚酯胺（Estane）和氟橡胶（F2602）为包覆剂，使用水悬浮法制备了三种不同质量比的HMX/FOX-7基PBXs造型粉。采用扫描电镜（SEM）、... 详细信息

为了研究奥克托今/1，1-二氨基-2，2-二硝基乙烯（HMX/FOX-7）基高聚物粘结炸药（PBX）的性能，以热塑性聚酯胺（Estane）和氟橡胶（F2602）为包覆剂，使用水悬浮法制备了三种不同质量比的HMX/FOX-7基PBXs造型粉。采用扫描电镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、差示扫描量热仪（DSC）、撞击感度和摩擦感度测试仪以及小型烤燃实验装置对造型粉的形貌、结构、热分解特性、机械感度和烤燃特性进行测定。结果表明，HMX/FOX-7基PBXs造型粉包覆效果较好，粒径在1-2?mm之间，且HMX和FOX-7均未发生转晶。三种造型粉的表观活化能较原料FOX-7分别提高了85.53、39.68和66.92?kJ·mol-1，撞击能量较原料HMX分别提高了1、2.5、4.5?J，摩擦荷重则提高了44、84、108?N，表明HMX/FOX-7基PBXs具有更好的热稳定性和更明显的钝感特性。当配方中FOX-7的含量为60%时，烤燃反应等级为燃烧，此配方实测爆速为8453?m·s-1，表明该配方在满足能量要求的同时能够具有更好的安全性。

关键词： HMX/FOX-7基PBX 水悬浮法形貌结构热性能机械感度烤燃爆速