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基于二氧化钒相变特性的激光防护型薄膜研究

激光与光电子学进展 2024年

作者：陈旭彬凌秀兰邵智聪中北大学信息与通信工程学院

光学系统及光电器件在高能激光辐照下易造成损伤。因此，研究和探索光电器件的激光防护变得至关重要。二氧化钒有独特的相变特性，在热和光刺激下能够实现可逆的半导体-金属相变。同时，二氧化钒具有低的相变阈值、高的损伤阈值和快的... 详细信息

光学系统及光电器件在高能激光辐照下易造成损伤。因此，研究和探索光电器件的激光防护变得至关重要。二氧化钒有独特的相变特性，在热和光刺激下能够实现可逆的半导体-金属相变。同时，二氧化钒具有低的相变阈值、高的损伤阈值和快的响应时间，非常适用于激光防护。本文针对单层二氧化钒薄膜处于半导体相时，红外透过率不高的问题，进行了多层复合膜系的设计与优化。并且利用有限元法分析了激光诱导二氧化钒产生相变过程中的光热耦合特性，得出二氧化钒折射率随温度的变化规律，在此基础上反演了多层复合膜系的透射率。结果显示，设计的多层膜系在波长3μm时透过率达66.81%，红外开关率为75.43%，该研究拓展了二氧化钒薄膜在中红外领域的激光防护应用。

关键词：复合多层膜二氧化钒相变透射率红外开关率

海洋环境下预除氯海水拌制钢筋混凝土构件可行性

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哈尔滨工程大学学报 2024年

作者：王小惠何泳聪上海海事大学海洋科学与工程学院港口航道与海岸工程系

考虑岛礁建设中拌和混凝土的需要，本文提出采用工业污水除氯中常用的超高石灰铝法对模拟海水进行预除氯。探讨了除氯反应所需较优反应物料比例、较优反应时间及反应温度和二次除氯对除氯效果的影响；采用预除氯海水拌和混凝土试件，评... 详细信息

考虑岛礁建设中拌和混凝土的需要，本文提出采用工业污水除氯中常用的超高石灰铝法对模拟海水进行预除氯。探讨了除氯反应所需较优反应物料比例、较优反应时间及反应温度和二次除氯对除氯效果的影响；采用预除氯海水拌和混凝土试件，评估了混凝土的抗氯离子渗透性能、力学性能和预除氯混凝土中普通钢筋的抗腐蚀性能。结果表明：与模拟海水拌和的混凝土试件相比，预除氯海水在环境条件下的前期对混凝土的抗氯离子渗透性能有一定的改善；降低水胶比可有效提高混凝土的抗氯离子渗透性能；在模拟海洋干湿循环下、预除氯海水混凝土试件中，普通钢筋在干湿循环的前4个周期表现出较优的抗腐蚀性能。因此，在海洋环境中采用超高石灰铝法对海水进行预除氯并用于浇筑钢筋混凝土构件是可行的。

关键词：海洋环境超高石灰铝法较优反应时间和反应温度海水除氯抗氯离子渗透性能抗腐蚀性能干湿循环钢筋混凝土

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脑-运动单元功能耦合估计方法

西安交通大学学报 2024年

作者：郑杨强威张四聪西安交通大学机械工程学院医工交叉研究所西安交通大学精密微纳制造技术全国重点实验室

针对现有脑肌功能耦合（CMC）估计方法只能反映皮层活动与运动单元（MU）复合放电活动间耦合状态，而无法反映皮层和各MU独立耦合作用的问题，提出了一种脑和MU间独立交互作用的估计方法，并初步验证了脑-运动单元功能耦合（CMUC）作用... 详细信息

针对现有脑肌功能耦合（CMC）估计方法只能反映皮层活动与运动单元（MU）复合放电活动间耦合状态，而无法反映皮层和各MU独立耦合作用的问题，提出了一种脑和MU间独立交互作用的估计方法，并初步验证了脑-运动单元功能耦合（CMUC）作用的存在。首先，采用肌电分解技术获得各MU独立活动，即运动单元动作电位序列；然后，利用头皮表面拉普拉斯获得头皮电流密度以表征皮层活动，并通过估计运动单元动作电位序列和头皮电流密度的频域相干性获得CMUC；最后，通过手指伸展实验对所提方法的有效性加以验证。实验结果表明：当被试者伸展手指时，指伸肌的MU和对侧运动皮层存在显著的β和γ频带耦合交互作用，且耦合强度显著高于其它皮层区域。这一结论与已有的CMC研究结论一致，能够表明所提CMUC估计方法的有效性，同时也证明了脑和MU独立耦合交互作用的存在性。CMUC估计方法的提出可为进一步深入研究生理及病理条件下肌肉的神经控制机制提供有力工具。

关键词：脑肌功能耦合肌电分解运动单元动作电位相干性

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核结构材料用多主元合金辐照损伤的研究进展

功能化BODIPY修饰构筑稳定的钙钛矿纳米晶及其性能研究

材料工程 2024年第1期52卷 1-15页

作者：田震李聪聪吴渊吕昭平北京科技大学新金属材料国家重点实验室北京 100083

开发具有优异综合性能的核反应堆结构材料是核能发展的基础,并且是长期以来制约核能推广的难点之一.多主元合金(multiprincipal element alloys,MEAs)因具有良好的抗辐照性能、力学性能而被认为是先进反应堆结构材料的候选材料,为新型... 详细信息

开发具有优异综合性能的核反应堆结构材料是核能发展的基础,并且是长期以来制约核能推广的难点之一.多主元合金(multiprincipal element alloys,MEAs)因具有良好的抗辐照性能、力学性能而被认为是先进反应堆结构材料的候选材料,为新型抗辐照材料的设计开辟了广阔空间.近年来,有关多主元合金在辐照损伤方面的研究多试图揭示多主元合金一些因素和特性对辐照过程中缺陷形成与演变的影响.例如:主元种类和数目、主元浓度、晶格畸变、化学短程序等.尽管现有的一些研究结果表明以上因素可以提高多主元合金抗辐照损伤能力,但是在不同辐照条件下,以上因素对多主元合金中缺陷形成和演变的影响机制存在较大差异,难以得出普适性的结论.本文围绕FCC和BCC系两类多主元合金的辐照肿胀、氦泡形成、辐照诱导元素偏析和相变、辐照硬化四方面内容,综述了近年来多主元合金在辐照损伤方面的研究进展,总结了多主元合金提高抗辐照性能的作用机制,并在此基础上对核电结构用多主元合金的未来研究方向做出了展望,包括短程序调控、高熵陶瓷、增材制造、高通量结合机器学习加速材料开发等.最后指出必须从合金成分设计的角度出发,基于材料服役的实际环境来设计新型抗辐照多主元合金.

关键词：多主元合金高熵合金核结构材料辐照损伤成分设计抗辐照机制

来源：博看期刊评论

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功能化BODIPY修饰构筑稳定的钙钛矿纳米晶及其性能研究

作者：李瑞聪西北师范大学

学位级别：硕士

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光学斯格明子的产生与调控(特邀)

光学学报 2024年第10期44卷 77-91页

作者：周志凯王思聪李向平暨南大学光子技术研究院广东省光纤传感与通讯重点实验室广东广州511443

传统斯格明子是一种在核物理和磁性材料中均已被证明具有拓扑稳定性的准粒子,可应用于逻辑器件、晶体管、量子计算等领域。近年来,光学斯格明子被人们所提出,并引起了拓扑光学与光场调控领域研究者们的广泛兴趣。综述了当前光学斯格明... 详细信息

传统斯格明子是一种在核物理和磁性材料中均已被证明具有拓扑稳定性的准粒子,可应用于逻辑器件、晶体管、量子计算等领域。近年来,光学斯格明子被人们所提出,并引起了拓扑光学与光场调控领域研究者们的广泛兴趣。综述了当前光学斯格明子的研究进展,详细介绍了光学斯格明子的拓扑结构分类、不同矢量构型光学斯格明子的产生与调控,并对其潜在应用进行了展望,为本领域进一步快速发展提供了参考。

关键词：物理光学斯格明子拓扑光学结构光场调控

钢-混凝土组合梁螺栓连接件受剪性能试验研究

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哈尔滨工程大学学报 2024年第6期45卷 1076-1084页

作者：杨勇张树琛陈辛冯世强杨仕聪西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055 结构工程与抗震教育部重点实验室陕西西安710055

传统螺栓连接件的直径小于钢梁预留孔的孔径,导致螺栓与孔壁存在间隙,容易引发钢梁与上部混凝土板间发生相对滑移使组合梁挠度增大。为尽量减小或消除上述间隙,本文引入铰制孔螺栓和螺纹孔螺栓作为组合结构的剪力连接件,并提出锥套自锁... 详细信息

传统螺栓连接件的直径小于钢梁预留孔的孔径,导致螺栓与孔壁存在间隙,容易引发钢梁与上部混凝土板间发生相对滑移使组合梁挠度增大。为尽量减小或消除上述间隙,本文引入铰制孔螺栓和螺纹孔螺栓作为组合结构的剪力连接件,并提出锥套自锁螺栓连接件。设计并开展了8个螺栓连接件推出试验,基于各试件的荷载-滑移曲线,研究了3种螺栓连接件与传统螺栓连接件间的抗剪承载力、滑移能力及抗剪刚度等受剪力学性能的具体差异。研究结果表明:3种螺栓连接件的破坏形态与传统螺栓连接件表现一致,均为螺栓杆剪断,混凝土无压溃现象;3种螺栓连接件的抗剪承载力均接近于传统螺栓连接件的抗剪承载力;基于试件的荷载-滑移曲线,3种螺栓连接件均可分为弹性阶段、塑性阶段及破坏阶段;3种螺栓连接件的延性系数和抗剪刚度均明显优于传统螺栓。综合考虑力学性能、施工性能和经济性,本文建议选用铰制孔螺栓用于组合结构的剪力连接件。

关键词：钢-混凝土组合梁螺栓连接件抗剪性能推出试验施工性能抗剪承载力抗剪刚度滑移

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新能源电机控制器散热系统热分析与结构优化

新能源电机控制器散热系统热分析与结构优化

作者：魏志聪重庆理工大学

学位级别：硕士

电机控制器是新能源汽车中的核心部件之一,它能够控制电机按照设定的方向、速度、角度、响应时间进行工作。在电机控制器工作过程中,其内部的电子器件会产生大量的热量,其中主要的热源是绝缘栅双极晶体管(Insulate-Gate Bipolar Transis... 详细信息

电机控制器是新能源汽车中的核心部件之一,它能够控制电机按照设定的方向、速度、角度、响应时间进行工作。在电机控制器工作过程中,其内部的电子器件会产生大量的热量,其中主要的热源是绝缘栅双极晶体管(Insulate-Gate Bipolar Transistor—IGBT)。若不能将IGBT模块的热量及时传导出,将导致IGBT模块温度过高而影响电机控制器工作。本课题基于某企业电机控制器开发项目,建立了额定工况下电机控制器稳态热分析模型,对电机控制器热分析模型进行试验验证,分析了电机控制器散热性能的众多影响因素,并基于仿真分析结果采取新的结构方式对电机控制进行优化。主要研究内容如下:首先,对电机控制器以及IGBT模块的主要结构和工作原理进行了简要介绍,分析了IGBT模块的功率损耗以及传热方式。在此基础上,建立了电机控制器热分析模型,根据模型初始工况设定合适的边界条件。基于仿真模型研究了电机控制器的流体分布特性和温度分布特性,进行了电机控制流阻试验和温升试验,对比验证了仿真模型的合理性。然后,研究了工作环境以及IGBT模块中的各层材料的固体导热系数对电机控制器散热性能的影响规律。为提高仿真效率,对模型的壳体以及各层导热材料进行了相应的简化,并将简化前模型与简化后模型在相同工况下的仿真结果进行对比,验证仿真模型的合理性。基于简化模型,研究了不同的冷却介质其物理性质对电机控制器散热性能的影响。深入分析了翅针结构对IGBT模块温度以及控制器进出口压差的影响,探明了散热翅针尺寸参数、数量以及形状对散热性能的影响规律。最后,基于所提模型研究多个尺寸参数共同变化时对电机控制器散热性能的影响规律,通过正交试验,回归分析得出翅针厚度、长度、高度共同变化时的最优尺寸方案。根据流体分布特性,在翅针中部采用开槽的结构对流道内流体流动进行了优化。考虑到温度分布不均匀的特点,提出了一种基于热源温度匹配的非均匀翅针分布方法,提高了电机控制器整体的散热性能。

关键词：电机控制器 IGBT模块流动特性散热特性非均匀分布

铁基生物炭活化过硫酸盐非自由基途径主导高效降解诺氟沙星

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水文地质工程地质 2024年第2期51卷 66-76页

作者：王聪聪陈家玮中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083

近年来,环境中新污染物的去除备受关注。其中抗生素诺氟沙星作为一种典型的新污染物,能够大量富集于土壤中,威胁到人类健康。已有研究表明,众多去除手段中,铁基生物炭活化强氧化剂的方式是一种高效、廉价的原位去除手段。铁的含量、价... 详细信息

近年来,环境中新污染物的去除备受关注。其中抗生素诺氟沙星作为一种典型的新污染物,能够大量富集于土壤中,威胁到人类健康。已有研究表明,众多去除手段中,铁基生物炭活化强氧化剂的方式是一种高效、廉价的原位去除手段。铁的含量、价态和负载情况是影响催化活性的关键因素。然而,如何将去除能力最大化还尚未探明。因此,针对土壤中的典型抗生素诺氟沙星,系统研究了铁基生物炭热解温度和生物质粒径对诺氟沙星的高效去除能力的影响。采用批实验获得了不同铁基生物炭对诺氟沙星的降解效率和能力;通过自由基淬灭实验结合多种表征探讨了诺氟沙星降解的关键机制。结果表明,热解温度900°C、生物质粒径为75~150μm时制备出的铁基生物炭能够在10min内完全降解诺氟沙星,并且3次使用后仍能保持50%的降解能力。通过作用机制分析,说明诺氟沙星的降解机制是由单线态氧主导的非自由基途径,硫酸根自由基和羟基自由基起辅助作用。研究构建的催化氧化体系对诺氟沙星降解效率高,对环境pH适用性强,二次污染风险低,有望用于土壤中诺氟沙星类污染的修复。

关键词：铁基生物炭过硫酸盐抗生素热解温度生物质粒径非自由基途径

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