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仿生表面结构在改性UHMWPE水润滑轴承上的减摩应用研究

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仿生表面结构在改性UHMWPE水润滑轴承上的减摩应用研究

作者：李云凯青岛理工大学

学位级别：硕士

在当今时代绿色发展的背景下,水润滑轴承成为了在船舶工程、海洋机械等领域为保护环境而替代传统油润滑轴承的良好选择,对其轴瓦材料的研究也成为了热点。其中,超高分子量聚乙烯(UHMWPE)作为一种新型的水润滑轴承轴瓦材料,因其优异的摩... 详细信息

在当今时代绿色发展的背景下,水润滑轴承成为了在船舶工程、海洋机械等领域为保护环境而替代传统油润滑轴承的良好选择,对其轴瓦材料的研究也成为了热点。其中,超高分子量聚乙烯(UHMWPE)作为一种新型的水润滑轴承轴瓦材料,因其优异的摩擦磨损性能受到了众多研究者的青睐。为了使其获得更优的摩擦学性能,本文开展了仿生表面结构在改性UHMWPE水润滑轴承上的减摩应用研究。首先,进行仿生猪笼草结构的水润滑轴承摩擦学性能有限元分析研究。设计一种轴瓦具有仿生猪笼草结构的水润滑轴承,主要为蜡质区的月牙形结构和唇部的径向脊形结构两类。利用有限元分析软件对简化后的轴承润滑水膜模型进行流场分析,改变不同转速、载荷和不同织构形状、尺寸,探究水膜承载能力和减摩性能的优化情况并进行机理分析。其次,研究卤化改性UHMWPE的亲水性与摩擦学性能优化。通过卤化改性得出亲水性最佳的三组UHMWPE,并结合表面形貌与能谱分析探究卤化改性提升其亲水性的机理。使用环块磨损试验机测试了一组未改性和三组卤化改性后亲水性最佳的UHMWPE在不同试验条件下的摩擦系数,并结合磨损率和三维磨损表面形貌分析其摩擦磨损机理。再利用润滑机理解释了亲水性提升对摩擦学性能的协同优化作用,以及界面性能变化对磨损机理的影响。然后,研究具有仿生猪笼草蜡质区表面结构的UHMWPE摩擦学性能。采用纳秒激光器在UHMWPE表面加工织构并测试不同织构UHMWPE的表面润湿性,测试了一组无织构和三组不同表面织构的UHMWPE在不同试验条件下的摩擦系数,并结合磨损率和三维磨损表面形貌分析其摩擦磨损机理,总结出仿生表面结构影响UHMWPE摩擦学性能的机理。最后,研究卤化改性具有仿生猪笼草唇部表面结构的UHMWPE摩擦学性能。采用纳秒激光器在UHMWPE表面加工织构并进行卤化改性,测试加工和改性前后材料的润湿性并结合表面形貌与能谱分析探究表面结构和卤化改性对其亲水性的综合影响。测试了不同表面织构及卤化改性前后共六组UHMWPE在不同试验条件下的摩擦系数,并结合磨损率和三维磨损表面形貌分析其摩擦磨损机理,总结出不同仿生表面结构与卤化改性影响UHMWPE摩擦学性能的机理。

关键词：仿生表面织构卤化改性 UHMWPE 水润滑轴承摩擦学性能

应用脂肪酸组成研究热带东太平洋同域中上层鲨鱼营养生态位分化

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生态学报 2022年第13期42卷 5295-5302页

作者：李云凯徐敏贡艺上海海洋大学海洋科学学院上海201306 农业农村部远洋与极地渔业创新重点实验室上海200009 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋渔业科学与食物产出过程功能实验室青岛200071 大洋渔业资源可持续开发省部共建教育部重点实验室上海201306

物种对食物资源利用方式的差异,即营养生态位分化是物种共存的先决条件之一,对种间营养生态位的比较研究有助于了解同域分布物种的共存机制。脂肪酸组成可反映生物较长时间尺度的摄食信息,对探讨物种间营养生态位分化具有重要指示作用... 详细信息

物种对食物资源利用方式的差异,即营养生态位分化是物种共存的先决条件之一,对种间营养生态位的比较研究有助于了解同域分布物种的共存机制。脂肪酸组成可反映生物较长时间尺度的摄食信息,对探讨物种间营养生态位分化具有重要指示作用。热带东太平洋主要栖息有8种大型中上层鲨鱼,大青鲨(Prionace glauca)、大眼长尾鲨(Alopias superciliosus)、镰状真鲨(Carcharhinus falciformis)、长鳍真鲨(Carcharhinus longimanus)、浅海长尾鲨(Alopias pelagicus)、尖吻鲭鲨(Isurus oxyrinchus)、路氏双髻鲨(Sphyrna lewini)和锤头双髻鲨(Sphyrna zygaena),通过比较其肌肉脂肪酸组成,分析种间食性差异,营养关系及营养生态位分化。结果表明,尖吻鲭鲨营养级相对较高,大青鲨相对较低。3种鼠鲨与5种真鲨存在食性差异或栖息地隔离。浅海长尾鲨与大眼长尾鲨营养生态位重叠程度较高,存在激烈的资源竞争。大青鲨与镰状真鲨生态位宽度较大,表征其对环境的可塑性较强;尖吻鲭鲨和路氏双髻鲨生态位宽度较小,表现为其食性的特化。本研究解释了脂肪酸组成分析在鲨鱼摄食研究中的潜在应用,对分析大洋性鲨鱼的营养生态位分化,资源分配方式及同域共存机制有一定的应用价值。

关键词：中上层鲨鱼脂肪酸摄食生态同域共存资源分配

高职护理专业母婴护理教学书证融通实践探讨——基于1+X证书制度

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中国科技期刊数据库医药 2022年第8期 0126-0129页

作者：李云凯漯河医学高等专科学校河南漯河462000

现阶段,随着国家经济发展水平不断进步,教育不断发展,因此国家对人才提出了更高要求。新时期,职业教育在教育体系中占据的位置越来越关键,与基础教育及高等教育一同构成我国完整教育体系。国家为了提高职业人才专业水平,提升职业人才综... 详细信息

现阶段,随着国家经济发展水平不断进步,教育不断发展,因此国家对人才提出了更高要求。新时期,职业教育在教育体系中占据的位置越来越关键,与基础教育及高等教育一同构成我国完整教育体系。国家为了提高职业人才专业水平,提升职业人才综合素质,在2019年实行了“1+X证书”试点工作,之后开始推行这项制度。制度明显提高了高职学生综合素质。护理专业学生可以考取母婴护理资格证书,高职院校要确保学生资格证书通过率,需要在母婴护理教学过程中贯彻“书证融通”理念,以此理念为指导,提高学生综合素质。本文将围绕“高职护理专业母婴护理教学书证融通实践—基于1+X证书制度”这一话题进行研究和探讨。

关键词：高职护理专业母婴护理教学书证融通

基于肌肉和肝脏脂肪酸分析的热带大西洋中上层鲨鱼营养生态位分化研究

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南方水产科学 2024年

作者：刘卓莹徐敏贡艺李云凯上海海洋大学海洋生物资源与管理学院国家远洋渔业工程技术研究中心农业农村部大洋渔业开发重点实验室大洋渔业资源可持续开发教育部重点实验室

多组织脂肪酸组成分析可反映生物不同时间尺度的摄食信息，对探讨大型顶级捕食者群落内物种间的营养生态位分化具有重要指示作用。通过测定热带大西洋中上层鲨鱼——大青鲨(Prionace glauca)、长鳍鲭鲨(Isurus paucus)、拟锥齿鲨(Pseudo... 详细信息

多组织脂肪酸组成分析可反映生物不同时间尺度的摄食信息，对探讨大型顶级捕食者群落内物种间的营养生态位分化具有重要指示作用。通过测定热带大西洋中上层鲨鱼——大青鲨(Prionace glauca)、长鳍鲭鲨(Isurus paucus)、拟锥齿鲨(Pseudocarcharias kamoharai)和尖吻鲭鲨(I. oxyrinchus)肝脏和肌肉的脂肪酸组成，探究4种鲨鱼短期(肝脏)和长期(肌肉)摄食策略及营养关系的变化情况。结果显示，4种鲨鱼存在不同程度的食性或栖息地差异，长鳍鲭鲨与拟锥齿鲨营养生态位重叠度较高，两者存在激烈的摄食与栖息地竞争；而长鳍鲭鲨与尖吻鲭鲨生态位分离，两者存在摄食隔离。大青鲨营养生态位宽度较大，表明其对环境的适应性较强，而拟锥齿鲨营养生态位宽度较小，表现为食性特化。比较肝脏和肌肉脂肪酸组成发现，鲨鱼在不同时期的资源分配模式不同，尖吻鲭鲨与大青鲨肌肉的营养生态位重叠最高，而肝脏却分离，说明二者在较长的时间尺度上存在摄食竞争。该研究结果有助于揭示大洋性鲨鱼的共存机制。

关键词：大洋性中上层鲨鱼脂肪酸摄食生态营养生态位多组织

Ontogenetic changes in isotopic signatures of an omnivorous fish Cultrichthys erythropterus in East Lake Taihu,China

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Chinese Journal of Oceanology and Limnology 2015年第3期33卷 725-731页

作者：李云凯张妙 Shanghai Ocean University College of Marine Sciences

The relationship between body size and stable isotopic signatures of the omnivorous Redfin Culter(C ultrichthys erythropterus),commonly found in East Lake Taihu,was investigated. Previous analyses of C. erythropterus stomach contents have shown that this species undergoes a diet switch from being predominantly zooplanktivorous to piscivorous during its life history. This was confirmed by stable carbon isotopic signature(δ 13 C) in this study,in which δ 13 C was positively correlated with both standard length and weight. The importance of littoral-benthic resources in supporting C. erythropterus during its lifespan was also demonstrated using a two-source mixing model,the results of which showed a significant increasing trend in the contribution of littoral-benthic energy. However,the stable nitrogen isotopic signature(δ 15N) exhibited an unusual pattern compared with previous studies. The δ 15 N of C. erythropterus showed no relationship with body size,even though dietary changes were observed. This indicated that δ 15 N alone cannot fully reflect a diet shift in a species and possible variability in isotopic signatures over its life history. This should be considered when using stable isotopic signatures to investigate intra-specific variations and the timing of life-history events,such as estimating the trophic positions of fish species.

关键词：同位素特征杂食性鱼类东太湖发育变化个体中国车身尺寸种内变异

氟磷灰石玻璃陶瓷、长石质饰瓷与天然牙在不同环境下摩擦磨损性能的研究

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氟磷灰石玻璃陶瓷、长石质饰瓷与天然牙在不同环境下摩擦磨损性能...

作者：李云凯山东大学

学位级别：硕士

口腔修复体在口腔内发挥功能时,都不可能避免的与对牙合天然牙产生磨损和磨耗现象。过度磨耗可能会导致牙齿敏感、颌间距离变小、面下1/3变短、神经肌肉酸痛等,甚至会导致颞下颌关节病变。当日腔修复材料和天然牙之间耐磨性能差别较大时... 详细信息

口腔修复体在口腔内发挥功能时,都不可能避免的与对牙合天然牙产生磨损和磨耗现象。过度磨耗可能会导致牙齿敏感、颌间距离变小、面下1/3变短、神经肌肉酸痛等,甚至会导致颞下颌关节病变。当日腔修复材料和天然牙之间耐磨性能差别较大时,会导致修复体和天然牙之间产生快速的磨损。全瓷材料修复体作为一种越来越受欢迎的口腔修复材料,在我们临床工作中,越来越的人将全瓷修复材料作为首选材料。研究全瓷饰面瓷修复材料以及天然牙之间的在不同环境下的摩擦磨损性能,对口腔临床合理选择和设计全瓷修复体以及进一步改进全瓷修复材料的性能方面有着非常重要的理论意义和指导价值。目的:1.研究齿科氟磷灰石玻璃陶瓷、长石质饰瓷与天然牙在干摩擦和唾液润滑条件下的摩擦磨损学性能,通过研究氟磷灰石玻璃陶瓷和长石质饰瓷两种口腔临床常用的全瓷饰面瓷修复材料与天然牙牙釉质之间的摩擦磨损性能,对比氟磷灰石玻璃陶瓷和长石质饰瓷之间的摩擦磨损性能以及两种饰面瓷对天然牙的摩擦磨损情况,并探讨两种饰瓷和天然牙之间的摩擦磨损机制。我们最终的目的是为了在临床工作中选择一种与天然牙牙釉质摩擦磨损性能更加匹配的全瓷饰面瓷修复材料提供具有指导意义的实验依据,对研制开发一种与天然牙更加匹配的修复材料做出理论基础。2.研究加入唾液润滑后和表面结构不同抛光处理对氟磷灰石玻璃陶瓷摩擦磨损性能的影响,以及当垂直载荷和滑动频率不同时氟磷灰石玻璃陶瓷与天然牙之间的摩擦磨损性能。研究方法:1,本实验使用的实验机型号为MMV-1万能立式摩擦磨损试验机,将涂覆IPS-emaxcream和Vita vm9两种饰面瓷的氧化锆-饰面瓷双层材料试样,尺寸为20 mm × 20 mm × 4.5 mm。通过设置不同载荷和转速等参数,分别在干、湿摩擦下,对氟磷灰石玻璃陶瓷和长石质饰瓷两种饰面瓷试样进行摩擦磨损试验。2.利用MMV-1万能立式摩擦磨损试验机,我们设定载荷的大小为20/40/60 N,转速为50/100/150r/min,每个试件的循环次数1500转。实验旋转半径约为6mm,每组选5个样本,在测试之前利用光学轮廓仪测试饰面瓷表面形貌和粗糙度（Wyko NT9300,Veeco Inc.,Plainview,NY,USA）,通过改变载荷的大小和转速,了解氟磷灰石玻璃陶瓷（IPS-emaxcream）与天然牙在干摩擦和加入唾液后的摩擦磨损性能。3.利用扫描电镜和超景深显微镜观察并计算IPS-emaxcream、Vita vm9与天然牙的磨损表面显微形貌和用光学三维轮廓仪测量饰面瓷磨损体积,用MTS三维轮廓仪在磨损试验前后扫描天然牙试样计算天然牙实际的体积损失,并使用连接在摩擦磨损实验机上的计算机测定饰面瓷和天然牙之间的动态摩擦系数。4.统计学分析:我们使用SPSS 17.0统计软件进行单因素方差分析以及进行t检验,确定各组间摩擦系数和磨损量是否存在差异。结果:1.氟磷灰石玻璃陶瓷在唾液润滑条件下的动态摩擦系数和磨损量显著大于在干摩擦条件下的;与氟磷灰石玻璃陶瓷相反,长石质饰瓷在干摩擦时的动态摩擦系数和磨损量大于在唾液润滑条件下的;在干摩擦和唾液润滑条件下,氟磷灰石玻璃陶瓷与天然牙之间的磨损量小于长石质饰瓷与天然牙的;扫描电镜显示,在唾液润滑条件下,氟磷灰石玻璃陶瓷及对应天然牙表现出比干摩擦更为严重的磨损表面。在干摩擦条件下,长石质饰瓷以及其对应的天然牙较氟磷灰石玻璃陶瓷的磨损更为严重,在唾液润滑条件下两者差异相对较小。2.加入唾液后,氟磷灰石玻璃陶瓷与天然牙之间的的摩擦系数和磨损量明显增大,唾液改变了两者之间的附着力以及磨损机制,唾液环境下两者的磨损机制是黏着磨损和腐蚀磨损的结合。在干摩擦条件下,氟磷灰石玻璃陶瓷和天然牙磨损的早期阶段,当对氟磷灰石玻璃陶瓷进行越精细的抛光,摩擦系数和磨损量越小。结论:1.同长石质饰瓷相比,氟磷灰石玻璃陶瓷与天然牙在干摩擦条件下表现出更优越的耐磨损性能,加入唾液后能够减少两种饰瓷摩擦磨损性能之间的差异。2.加入唾液后增大了氟磷灰石玻璃陶瓷与天然牙之间的摩擦系数和磨损量,唾液可以改变氟磷灰石玻璃陶瓷和天然牙两种摩擦副的磨损机制,形成了以黏着磨损为主的磨损机制伴同时随着其它磨损机制共同发生。干摩擦时,表面越光滑越有利于提高初期磨损阶段氟磷灰石玻璃陶瓷的摩擦磨损性能。

关键词：饰面瓷摩擦磨损天然牙唾液摩擦系数磨损量

东太平洋浅海长尾鲨母体和胚胎间痕量元素的迁移规律

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应用生态学报 2021年第12期32卷 4508-4514页

作者：李泽政李云凯上海海洋大学海洋科学学院上海201306 农业农村部远洋与极地渔业创新重点实验室上海200009 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋渔业科学与食物产出过程功能实验室青岛200071 大洋渔业资源可持续开发省部共建教育部重点实验室上海201306

大洋中上层鲨鱼多为金枪鱼渔业的兼捕渔获,因其生长缓慢、繁殖力低等生活史特征,极易被过度捕捞,90%种类资源已近危。而作为长生命周期的顶级捕食者,鲨鱼体内某些过高的痕量元素含量不利于资源恢复。本研究选取10尾东太平洋雌性浅海长尾... 详细信息

大洋中上层鲨鱼多为金枪鱼渔业的兼捕渔获,因其生长缓慢、繁殖力低等生活史特征,极易被过度捕捞,90%种类资源已近危。而作为长生命周期的顶级捕食者,鲨鱼体内某些过高的痕量元素含量不利于资源恢复。本研究选取10尾东太平洋雌性浅海长尾鲨(Alopias pelagicus)及对应的18尾胚胎,测定其肌肉和肝脏中锌(Zn)、铜(Cu)、铬(Cr)、镍(Ni)、锰(Mn)、硒(Se)钴(Co)、汞(Hg)、镉(Cd)、铅(Pb)和砷(As)11种痕量元素,探寻浅海长尾鲨繁殖过程中母体与胚胎间痕量元素的迁移规律。结果表明:对于必需元素,胚胎两种组织的Cr、Cu、Se和Mn含量均高于母体对应组织,而Ni和Zn含量在胚胎肌肉中较高、肝脏中较低;对于非必需元素,胚胎两种组织的As、Cd和Hg含量均低于母体对应组织。虽然Hg在母体和胚胎组织中含量均较高,但胚胎组织的Se/Hg均大于1,且其在胚胎中的值均大于母体,表明Se在胚胎中具有显著抑制Hg毒性的作用。肝脏作为鲨鱼胚胎发育的主要能量来源,其元素含量在胚胎与母体之间无显著相关性。由此推测,浅海长尾鲨可能存在特定的元素调控机制,以维持胚胎组织中元素含量的稳定。

关键词：东太平洋浅海长尾鲨胚胎微量元素卵胎生

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溶液加工大面积有机太阳电池材料与器件

高分子学报 2022年第7期53卷 737-751页

作者：张凯华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室广州510640

有机太阳电池是一类以有机光电材料为核心的新型光伏技术,具有重量轻、颜色可调、可低成本溶液加工、可实现柔性和半透明等突出优点,在建筑-光伏一体化、半透明车窗、便携式移动充电等领域具有独特的应用潜力.随着有机太阳电池在新材料... 详细信息

有机太阳电池是一类以有机光电材料为核心的新型光伏技术,具有重量轻、颜色可调、可低成本溶液加工、可实现柔性和半透明等突出优点,在建筑-光伏一体化、半透明车窗、便携式移动充电等领域具有独特的应用潜力.随着有机太阳电池在新材料方面的进步以及器件物理方面的发展,有机太阳电池效率实现了多次突破.与此同时,面向商业应用的大面积有机太阳电池模组的开发也越来越受到研究人员的关注.本文围绕溶液加工大面积有机太阳电池材料与器件,主要介绍了我们在领域内的工作进展,包括大面积均匀阴极界面层的构筑,印刷加工活性层过度聚集行为的抑制,新型印刷加工器件结构的探索等.最后讨论了有机太阳电池模组存在的问题,并对其未来发展进行了展望.

关键词：有机太阳电池大面积模组界面层活性层聚集器件结构

稳定同位素技术在鲨鱼摄食和洄游行为研究中的应用

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应用生态学报 2014年第9期25卷 2756-2764页

作者：李云凯上海海洋大学海洋科学学院上海201306 国家远洋渔业工程技术中心上海201306 大洋渔业资源可持续开发省部共建教育部重点实验室上海201306

随着稳定同位素分析技术的不断成熟,其在生态学领域中的应用也增长迅速,并成为动物摄食生态学的重要研究工具.鲨鱼因其在生物系统进化过程中的独特地位和海洋生态系统中的重要作用已成为海洋食物网研究的重点,然而国内针对鲨鱼摄食习性... 详细信息

随着稳定同位素分析技术的不断成熟,其在生态学领域中的应用也增长迅速,并成为动物摄食生态学的重要研究工具.鲨鱼因其在生物系统进化过程中的独特地位和海洋生态系统中的重要作用已成为海洋食物网研究的重点,然而国内针对鲨鱼摄食习性和洄游行为等方面的研究仍处于起步阶段.本文在总结了国内外鲨鱼稳定同位素分析组织样品选取和样品预处理方法的基础上,系统归纳了稳定同位素技术在鲨鱼摄食生态学,尤其在其摄食和洄游行为研究领域中的应用,着重分析稳定同位素技术在鲨鱼稳定同位素判别值和更新速率、食性分析、营养级评估、洄游路径分析和生态位分布等核心问题上的应用现状和发展前景,以期为国内学者开展鲨鱼类基础生物、生态学研究提供有益参考.

关键词：稳定同位素鲨鱼摄食生态学洄游路径判别值