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基于磷光测温技术的智能热障涂层研究进展

航空学报 2024年第12期45卷 26-42页

作者：尚勇杨惠君冯阳张长桢裴延玲宫声凯北京航空航天大学前沿科学技术创新研究院北京100191

获得缺乏的涡轮叶片涂层表面温度分布数据是当前航空发动机材料设计面临的关键问题,数据缺乏严重限制了中国先进飞行器的性能提升。热障涂层(涡轮叶片用)添加少量稀土发光元素后可成为一种新型智能材料——智能热障涂层(STBC),是目前实... 详细信息

获得缺乏的涡轮叶片涂层表面温度分布数据是当前航空发动机材料设计面临的关键问题,数据缺乏严重限制了中国先进飞行器的性能提升。热障涂层(涡轮叶片用)添加少量稀土发光元素后可成为一种新型智能材料——智能热障涂层(STBC),是目前实现发动机服役叶片涂层温度分布测定最有潜力的方法。本文详细介绍了智能热障涂层在线(热障传感涂层)/离线(热历史涂层)测温的原理和方法。基于不同智能涂层的制备工艺,阐述了近年来利用智能热障涂层技术对航空发动机热端部件的表面温度分布及界面温度梯度检测的研究进展。基于航空发动机不同热端部件的测温需求,总结了目前国内外智能热障涂层测温技术的实际工业应用。且基于现有稀土元素掺杂对热障涂层本征性能的影响,说明了智能热障涂层实际应用的可行性。最后指出了该技术实际应用于航空发动机热端部件测温仍需解决的问题,并对其发展方向进行展望。

关键词：航空发动机热端部件热障传感涂层热历史涂层稀土元素在线/离线温度测量

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特性参数连续可变复合传动的优化与选型

中国农机化学报 2024年第1期45卷 130-137页

作者：谭芸颖李青涛梁丽刘圣桢王霜西华大学机械工程学院成都市610000

复合传动系的核心技术在于匹配,基于不同复合传动系统中各项评价指标实际的重要性与适应性,从所有可能适用的功率分流方案中选出最优方案,完成一次完整的优化选型设计。为避免优秀方案被漏选的问题,对12种复合传动的速比和转矩进行分析... 详细信息

复合传动系的核心技术在于匹配,基于不同复合传动系统中各项评价指标实际的重要性与适应性,从所有可能适用的功率分流方案中选出最优方案,完成一次完整的优化选型设计。为避免优秀方案被漏选的问题,对12种复合传动的速比和转矩进行分析,根据传动系统各部件的转矩能力,提出传动路线中3个关键位置的转矩系数。以速比变化范围和3个转矩系数为目标函数,使用非支配遗传算法NSGA-II优化两个固定齿轮副传动比,得出12种复合传动的综合最优状态。基于评价指标重要性与适应性,提出一套行星排特性参数连续可变复合传动系统的分级多步选型方法,完成一次完整的优化选型设计。相比优化前的系统:速比范围提高24%,最大输出转矩提高18.92%,效率提高2.25%。

关键词：行星排复合传动转矩系数多目标优化分级多步选型

利用超快光谱与可见/红外双激发荧光对长寿命振动热基态的直接观察

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Chinese Journal of Chemical Physics 2024年第2期37卷 411-419,I0070-I0087,I0105页

作者：喻琪锐李鑫茂沈成桢于志浩关键鑫郑俊荣北京大学化学与分子工程学院北京100871

在超快红外光谱测量中观察到的纳秒级弛豫诱导漂白信号被广泛认为是由于红外激发热化产生的局部热效应。本文结合超快红外泵浦/探测、二维红外光谱、可见泵浦/红外探测和超快可见/红外双共振荧光实验,发现甲醇溶液中荧光素二价阴离子的... 详细信息

在超快红外光谱测量中观察到的纳秒级弛豫诱导漂白信号被广泛认为是由于红外激发热化产生的局部热效应。本文结合超快红外泵浦/探测、二维红外光谱、可见泵浦/红外探测和超快可见/红外双共振荧光实验,发现甲醇溶液中荧光素二价阴离子的振动热基态寿命出人意料的长,能达到纳秒级.结果表明,在非线性红外实验中观察到的长寿命漂白信号在最初的几纳秒内一定存在这些热基态的重要贡献.类似的机制很可能也适用于其他分子系统,热基态的存在时间能比以往的预期长得多,有可能被应用于调控化学反应.

关键词：超快光谱荧光可见红外双激发长寿命热基态二维红外光谱泵浦-探测

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气冷堆进水事故分析

核动力工程 2024年第2期45卷 241-247页

作者：马誉高曹忠彬王金雨邓坚鲍辉丁书华程坤胡文桢中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室成都610213

气冷堆受工作环境或运行状态影响,可能发生其所特有且造成严重事故后果的进水事故。针对美国气冷堆S4堆设计方案,模拟分析在正常运行工况下冷凝器部分传热管破裂导致的进水事故,研究事故造成的正反应性引入、回路超压等事故后果。利用... 详细信息

气冷堆受工作环境或运行状态影响,可能发生其所特有且造成严重事故后果的进水事故。针对美国气冷堆S4堆设计方案,模拟分析在正常运行工况下冷凝器部分传热管破裂导致的进水事故,研究事故造成的正反应性引入、回路超压等事故后果。利用反应堆蒙特卡洛程序RMC计算进水过程中谱移吸收体材料Ir对反应性引入的影响,并利用自主研发的气冷堆系统分析程序HXRTRAN计算进水过程中的温度及布雷顿循环回路压强数据。结果表明,进水事故发生时,0.5 kg进水量将导致布雷顿循环回路的压强超过10 MPa,可能会造成更大面积的冷凝器管路破损并导致水二次灌入;同时进水将导致大量正反应性引入,若堆内燃料表面添加了谱移吸收体材料Ir,堆芯可在进水事故下自发降功率,当水蒸气量超过5 kg后,堆芯功率快速下降至额定功率的2.2%左右,并逐渐接近停堆。可见谱移吸收体材料Ir对于堆芯进水导致的正反应性引入具有显著的抑制效果。

关键词：气冷堆进水事故正反应性引入

西北印度洋卡尔斯伯格脊卧蚕热液羽流影响区古菌群落动态变化特征

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微生物学报 2024年第6期64卷 1848-1863页

作者：巫苑桢韩喜球谢倩魏铭聪余娟上海交通大学海洋学院上海200240 自然资源部第二海洋研究所自然资源部海底科学重点实验室浙江杭州310012 浙江大学海洋学院浙江舟山316021

【目的】热液羽流在浮力上升和非浮力侧向迁移过程中与背景海水不断进行物质和能量的交换。因海底热液活动和洋流的流速流向均存在动态变化性,热液羽流的高度、物理化学参数和微生物群落也随时空发生演化。然而,由于缺乏热液羽流的长期... 详细信息

【目的】热液羽流在浮力上升和非浮力侧向迁移过程中与背景海水不断进行物质和能量的交换。因海底热液活动和洋流的流速流向均存在动态变化性,热液羽流的高度、物理化学参数和微生物群落也随时空发生演化。然而,由于缺乏热液羽流的长期监测和时序取样,微生物群落(尤其是古菌)的多样性及其时空演化尚不清楚。【方法】2018年7月−2019年6月,在卧蚕1号热液喷口东南300 m处放置了一套带有2个沉积物捕获器(分别距海底300 m和40 m)和一个浊度仪(距海底150 m)的锚系潜标,对热液羽流和热液羽流下方颗粒物沉降区的近底水样进行了为期18个月的观测和时序采样。本研究采用16S rRNA基因高通量测序技术研究了水样中古菌群落的多样性,以了解羽流层和近底沉降层古菌群落结构的特征与时空演化。【结果】热原体纲(Thermoplasmata)、甲烷八叠球菌纲(Methanosarcinia)和甲烷杆菌纲(Methanobacteria)等热液来源古菌,当浊度异常值较高时,它们的丰度也增加。从空间上看,热液羽流区和近底沉降区古菌群落结构在门和纲水平上具有相似性,但在目水平上表现出差异性,而且各主要类群的相对丰度也存在差异,其中热原体纲在羽流层中的丰度普遍高于近底沉降层,而氨氧化古菌和甲烷八叠球菌纲在沉降层的丰度较高。【结论】卧蚕热液区东南300 m热液羽流层和近底沉降层均受到了热液的影响,羽流层受热液影响的程度相对更显著,而近底沉降层除了受到一定程度的热液影响外,还可能受到了再悬浮沉积物的影响。热液贡献大小的动态变化和底层沉积物再悬浮可能是造成热液区近端水体古菌群落时空异质性的主要因素。本研究深化了对热液影响区古生菌群落结构及其月际尺度时空分布特征的认识。

关键词：卧蚕1号热液区热液羽流古菌时空演化印度洋

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盾构下穿高速铁路隧道沉降变形控制标准研究

北京交通大学学报 2024年第1期48卷 32-43页

作者：浦逸辉彭华肖骁骐吴薪柳林家桢北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 中国铁路设计集团有限公司天津300308

针对新建盾构下穿高速铁路隧道变形控制难的问题,以石家庄地铁4、5号线以及北京地铁8号线等3个典型的穿越高铁工程为依托,研究下穿高铁隧道沉降变形控制标准.首先,利用有限元软件Midas GTS NX构建精细化的无砟轨道-隧道三维有限元模型,... 详细信息

针对新建盾构下穿高速铁路隧道变形控制难的问题,以石家庄地铁4、5号线以及北京地铁8号线等3个典型的穿越高铁工程为依托,研究下穿高铁隧道沉降变形控制标准.首先,利用有限元软件Midas GTS NX构建精细化的无砟轨道-隧道三维有限元模型,计算盾构下穿整体现浇隧道、盾构法隧道及U型槽段引起的不同沉降工况下的结构内力值,得出满足裂缝宽度限值的结构允许变形值,并且计算了满足规范限值要求的CRTSⅡ型和CRTSⅢ型轨道结构的允许变形值.然后,利用Abaqus软件构建车轨耦合动力模型,计算不同列车速度和沉降工况下车辆的安全性和舒适性指标,得出轨道高低不平顺允许值.最后,汇总各结构的允许变形值,给出结构沉降变形控制标准.研究结果表明:从结构裂缝宽度限值、轨道10 m弦长高低偏差限值和动力学最敏感指标限值方面计算的既有结构允许变形值能够作为盾构下穿高铁隧道沉降变形的控制标准,可作为现行规范的支撑与补充.研究成果可为类似风险大、要求较严的高速铁路穿越工程项目提供隧道及轨道变形控制值参考.

关键词：盾构下穿高铁隧道沉降变形变形控制标准

基于BO-KELM的大跨变截面连续箱梁桥损伤识别研究

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华北水利水电大学学报(自然科学版) 2024年

作者：吴庆亮赵洋崔书宇姚兵高桢赞华北水利水电大学土木与交通学院中建七局交通建设有限公司

大跨度变截面连续箱梁桥是我国公路和市政桥梁中经常采用的典型结构形式，在运营阶段，精准识别桥梁损伤是准确评价结构健康状态的前提。针对桥梁缺陷产生的不确定性，提出了一种基于BO-KELM识别大跨度变截面连续箱梁桥损伤的方法。试... 详细信息

大跨度变截面连续箱梁桥是我国公路和市政桥梁中经常采用的典型结构形式，在运营阶段，精准识别桥梁损伤是准确评价结构健康状态的前提。针对桥梁缺陷产生的不确定性，提出了一种基于BO-KELM识别大跨度变截面连续箱梁桥损伤的方法。试验和工程应用结果表明：放大曲率模态作为损伤识别指标，可有效识别大型结构单点和多点的轻微损伤位置；基于KELM构建的预测模型并结合BO算法，可快速判别梁桥不同程度损伤，预测精度可达98.75%，较传统神经网络提高10%。本文提出的放大曲率模态和BO-KELM损伤识别方法具有微小损伤识别能力强、损伤程度判别速度快、精度高等特点。研究成果可为大跨度变截面连续箱梁桥损伤位置和损伤程度的快速精准识别提供参考。

关键词：大跨度变截面连续箱梁桥损伤识别放大曲率模态贝叶斯优化核极限学习机

尿素气管内滴注促进肺脏炎症及肠道特定微生物群变化诱导肉鸡肺动脉高压

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中国兽医学报 2024年第4期44卷 793-801页

作者：叶璐婕刘睿周淳桢谭勋浙江大学动物科学学院浙江杭州310058 浙江大学动物医学中心浙江杭州310058

18日龄AA肉鸡随机分为试验组和对照组2组,每组9只。气管滴注尿素100μL/只(1.2g/L),每3d滴注1次,共滴注3次,对照组肉鸡滴注等量的PBS溶液。在最后1次气管滴注后3d,采集肺脏进行病理形态学分析;采用免疫组化法检测内皮型一氧化氮合酶(end... 详细信息

18日龄AA肉鸡随机分为试验组和对照组2组,每组9只。气管滴注尿素100μL/只(1.2g/L),每3d滴注1次,共滴注3次,对照组肉鸡滴注等量的PBS溶液。在最后1次气管滴注后3d,采集肺脏进行病理形态学分析;采用免疫组化法检测内皮型一氧化氮合酶(endothelial nitric oxide synthase,eNOS)和Ⅱ型精氨酸酶(arginase 2,ARG2)的表达;采用Western blot法检测炎症因子的表达;采用丙二醛(malondialdehyde,MDA)检测试剂盒检测肺组织中MDA水平;采用体内基质胶试验观察尿素对内皮祖细胞(endothelial progenitor cells,EPCs)血管生成能力的影响;无菌收集空肠内容物,采用16SrRNA测序鉴定肠道菌群。结果显示,气管内滴注尿素显著促进肺血管重构和丛样病变形成,上调肺血管内皮ARG2的表达,抑制eNOS生成,促进MDA和炎症因子生成;尿素处理显著抑制EPCs血管生成能力;与对照组相比,尿素处理组肉鸡肠道中与促炎反应和氧化应激相关的菌属(Tyzzerella_3)丰度升高,与抗炎有关的产短链脂肪酸的菌属(Virvallis,Papillibacter和Barnesiella)丰度降低。结果表明,肺脏局部尿素生成增多可诱导炎症反应和氧化应激,引起肺血管内皮和EPCs功能障碍,促进肺动脉高压(pulmonary arterial hypertension,PAH)形成;肠道微生物群变化可能在PAH进程中发挥作用。

关键词：尿素肉鸡肺动脉高压肠道菌群炎症氧化应激

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电致伸缩效应下水中电子输运特性

物理学报 2024年第11期73卷 201-209页

作者：李元李春鹏李林波袁磊王亚桢石亚轩张冠军西安交通大学电气工程学院西安710049

水中快脉冲(脉宽数ns甚至ps级)放电过程中,快脉冲在电极附近引起电致伸缩效应导致电极附近形成空化区.电子在空化区内积累能量并高速进入水体,电子在水中的输运特性是水中脉冲放电起始与发展的关键因素.本文构建了考虑弹性与非弹性碰撞... 详细信息

水中快脉冲(脉宽数ns甚至ps级)放电过程中,快脉冲在电极附近引起电致伸缩效应导致电极附近形成空化区.电子在空化区内积累能量并高速进入水体,电子在水中的输运特性是水中脉冲放电起始与发展的关键因素.本文构建了考虑弹性与非弹性碰撞截面的水中电子输运物理模型,采用蒙特卡罗方法研究不同能量电子的透射与散射径迹结构特征,研究了弹性碰撞、电离与激发碰撞频次随电子初始能量的变化以及水中电子能量损失特征.结果表明,较低能量的电子(约20 eV)受水分子散射影响能量损失较大,透射能力较弱,随着电子初始能量的增高,电子受水分子散射作用的影响逐渐减小,具有更强的液体穿透能力;弹性碰撞次数远大于激发与电离碰撞,导致电子散射距离与透射深度相当,电离碰撞和激发碰撞次数随电子能量升高显著增加;电子入射能量越高,其能损越大,随运动距离增加,能损急剧下降,与电子的平均电离能量损失W变化趋势一致.本研究可为探究快脉冲放电机理提供重要数据基础.

关键词：电致伸缩水中电子输运透射与散射碰撞模式