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Al掺杂Mg/MgSn合金界面的第一性原理计算

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金属学报 2023年

作者：王福容张永梅柏国宁郭庆伟赵宇宏中北大学材料科学与工程学院北京科技大学北京材料基因工程高精尖创新中心中北大学半导体与物理学院

为研究Mg-Sn合金中Al掺杂Mg基体与Mg2Sn相不同取向以及Al元素在界面处的分布位置，基于密度泛函理论计算了Al元素掺杂Mg/Mg2Sn不同指数面的界面黏附功、界面能以及界面掺杂能来寻找较稳定的掺杂位置。采用态密度和晶体轨道重叠布居分析... 详细信息

为研究Mg-Sn合金中Al掺杂Mg基体与Mg2Sn相不同取向以及Al元素在界面处的分布位置，基于密度泛函理论计算了Al元素掺杂Mg/Mg2Sn不同指数面的界面黏附功、界面能以及界面掺杂能来寻找较稳定的掺杂位置。采用态密度和晶体轨道重叠布居分析了Al元素掺杂对Mg(0001)/Mg2Sn(022)界面电子特性的影响。结果表明，界面处添加Al元素后只有部分掺杂位置有益于加强Mg/Mg2Sn界面的稳定性。添加Al元素后，Mg(0001)/Mg2Sn(001)界面处Sn端黏附功均高于Mg端，而Mg(0001)/Mg2Sn(111)界面正好相反。Al掺杂后的Mg(0001)/Mg2Sn(022)界面能降低了0.07 eV/nm。添加Al元素后，Mg(0001)/Mg2Sn(022)界面位置Ⅳ比较容易掺杂，该位置处的电子结构分析表明掺杂Al元素后Al的s轨道和Sn的p轨道存在明显交互作用，在界面处Al—Sn键占主导地位。

关键词： Mg/Mg Sn Al 界面第一性原理掺杂

NiAlV合金体系的结构和界面第一性原理研究

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NiAlV合金体系的结构和界面第一性原理研究

作者：柏国宁中北大学

学位级别：硕士

镍基高温合金通常具有耐热、抗氧化以及良好的高温力学性质等特性,由于合金化以后较好的组织稳定性,广泛应用于航空航天、核反应堆以及能源转换等领域。NiAlV中熵合金由于具有一定的晶格畸变、迟滞扩散以及鸡尾酒效应,具有较高的应用潜... 详细信息

镍基高温合金通常具有耐热、抗氧化以及良好的高温力学性质等特性,由于合金化以后较好的组织稳定性,广泛应用于航空航天、核反应堆以及能源转换等领域。NiAlV中熵合金由于具有一定的晶格畸变、迟滞扩散以及鸡尾酒效应,具有较高的应用潜力。NiAlV合金体系中的NiAl和NiV强化相对合金的性能起着关键的作用,因而本文利用第一性原理计算方法对NiAlV中熵合金的性能以及合金中的金属间化合物与基体的作用规律进行研究,从电子-原子尺度解释合金体系的宏观物理性能与微观结构的依赖关系。本论文采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法研究了无序固溶体结构的NiAlV中熵合金的结构稳定性、热力学性能、弹性力学性能和电子结构等,研究了NiAlV合金体系中的Ni?NiAl和Ni?NiV两相界面的晶格错配及稳定性,研究了Ni?NiV?NiAl三相复合界面结构的界面能、断裂性能以及电子结构特征。主要研究内容如下:(1)利用基于蒙特卡洛的特殊准随机结构生成算法得到了NiAlV无序固溶体结构,对结构的形成焓计算结果表明结构具有较好的稳定性,热力学计算结果表明合金体系对压力和温度具有较大的敏感性,弹性力学计算结果表明合金具较强的韧性,同时态密度图中费米能级以上电子的分布也表明了合金体系中原子之间的金属键特性,表明了合金的热力学和弹性力学本质是原子间金属键的相互作用。(2)经过表面收敛性测试得到了最优的Ni?NiAl和Ni?NiV两相界面结构,晶格错配度计算体现了界面处的晶格畸变特性,不同方向的界面能计算结果表明由于NiV的DO结构特性导致Ni?NiV界面体系中存在着较强的方向依赖性,粘附功计算也体现了这一点,并且由于界面区域的应力集中还会导致裂纹会优先在此区域萌生和扩展。(3)根据NiV在基体Ni和强化相NiAl之间析出的特点建立了Ni?NiV?NiAl三相复合结构,对界面能的计算结果表明,结构处于亚稳状态,表明平衡状态下Ni、NiV和NiAl三相并不会自发的形成共格的界面结构,随着压力的逐渐增加界面结构的稳定性有了一定程度的提高;界面结构和Ni、NiV和NiAl三种纯组元的断裂抗性计算表明,外力作用下界面结构会先于其他区域发生分离。对界面的态密度和差分电荷密度计算表明界面在形成过程中Ni原子周围的电子贡献了界面区域的金属键,同时形成了与V原子的相互作用,增加了界面结构的稳定性。

关键词：中熵合金析出相界面结构第一性原理

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高速高压燃油齿轮泵典型卸荷槽对比分析

航空学报 2024年第5期45卷 336-351页

作者：齐国宁吴宝海符江锋中国航发西安动力控制科技有限公司西安710077 西北工业大学航空发动机高性能制造工信部重点实验室西安710072 西北工业大学航空发动机先进制造技术教育部工程研究中心西安710072 西北工业大学动力与能源学院西安710072

卸荷槽是缓解齿轮泵困油的有效措施,其设计合理与否直接影响齿轮泵的工作效率和寿命。本文给出了一种基于计算流体力学(CFD)的卸荷槽性能分析方法,重点开展了多种不同结构形式卸荷槽的性能对比研究,从困油压力、气体体积分数、出口流量... 详细信息

卸荷槽是缓解齿轮泵困油的有效措施,其设计合理与否直接影响齿轮泵的工作效率和寿命。本文给出了一种基于计算流体力学(CFD)的卸荷槽性能分析方法,重点开展了多种不同结构形式卸荷槽的性能对比研究,从困油压力、气体体积分数、出口流量、流量不均匀系数等多个技术指标评估对比了不同结构卸荷槽的工作性能。研究对比结果表明,卸荷槽F的结构形式与矩形、圆形及卸荷槽E相比综合性能最优,流量不均匀度仅为5.25%,困油压力峰值为18 MPa,具有困油压力小,容积效率高,流量品质高等优点,适用于高速、高压燃油齿轮泵方案设计;此外,在卸荷槽设计时,通过增大低压腔卸荷槽面积以及卸荷槽向低压腔偏移,有助于空化的抑制,并且能缓解困油,降低流量脉动,在新型卸荷槽F的结构设计时考虑该因素,可进一步提升卸荷槽的综合性能。

关键词：航空发动机燃油齿轮泵卸荷槽困油空化

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基于情境引擎的车载导航交互设计研究

汽车工程 2024年第1期46卷 18-28页

作者：马钧柏玥同济大学汽车学院上海200092 同济大学设计创意学院上海200092

针对车载导航模式单一、无法根据情境差异动态改变交互策略导致用户体验不足的问题,本文提出了一种支持根据不同情境自适应车载导航交互策略的情境引擎模型。结合以用户为中心的设计流程(UCD)与情境感知理论,定义了汽车人机交互情境,并... 详细信息

针对车载导航模式单一、无法根据情境差异动态改变交互策略导致用户体验不足的问题,本文提出了一种支持根据不同情境自适应车载导航交互策略的情境引擎模型。结合以用户为中心的设计流程(UCD)与情境感知理论,定义了汽车人机交互情境,并通过对典型驾驶用户进行跟车调研,提取关键情境要素,阐述了导航情境下情境引擎模型的自适应交互策略及原理,将用户对不同信息的需求程度映射至交互表现层的详细程度。进行了贴合驾驶员不同需求层级的导航HMI信息框架梳理与组件设计,对两个典型导航使用情境进行了交互界面设计与分析。结果表明,情境引擎能对各驾驶情境下的驾驶员需求进行自适应交互,可为智能座舱驾驶交互体验的优化与研发提供借鉴。

关键词：人车交互车载导航情境感知界面设计

大长径比远程制导火箭弹自适应Super-twisting控制方法

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中国惯性技术学报 2024年第2期32卷 196-204,212页

作者：范军芳闫华杰纪毅唐文桃赵国宁北京信息科技大学自动化学院北京100192 高动态导航技术北京市重点实验室北京100192 北京自动控制研究所北京100074

针对具有轻质薄壳结构的大长径比远程制导火箭弹刚体-弹性体耦合动力学控制难题,提出了一种自适应Super-twisting控制方法。首先,将大长径比远程制导火箭弹的弹性模态与外部干扰项视为归一化扰动,建立了考虑参数、模型不确定性的刚体-... 详细信息

针对具有轻质薄壳结构的大长径比远程制导火箭弹刚体-弹性体耦合动力学控制难题,提出了一种自适应Super-twisting控制方法。首先,将大长径比远程制导火箭弹的弹性模态与外部干扰项视为归一化扰动,建立了考虑参数、模型不确定性的刚体-弹性体耦合动力学模型。针对外部扰动难以实时精准获取的问题,设计了有限时间收敛干扰观测器,能够在大范围气动参数摄动情形下对远程制导火箭弹外部扰动进行实时精准估计。为提高系统鲁棒性,设计了基于Super-twisting算法的自适应有限时间控制方法,使系统能根据状态误差自动调节控制参数,在削弱高频抖振的同时有效提高抗干扰能力。仿真结果表明:所提控制方法在弹体±15%气动参数摄动的条件下,由平飞状态转变为跟踪幅值为10的正弦弹道倾角指令时,实现3.2 s内弹道倾角跟踪误差收敛至0.002°,可实现远程制导火箭弹姿态平稳跟踪控制弹道倾角指令。

关键词：远程制导火箭弹弹性效应自适应Super-twisting 有限时间收敛扰动观测器

小晶粒ZSM-11分子筛的合成及其正辛烷催化裂化反应性能

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化工进展 2024年

作者：任申勇武宗会付国宁申宝剑中国石油大学(北京)化学工程与环境学院重质油全国重点实验室

采用传统水热合成法，以聚丙烯酰胺(PAM)为介孔模板剂，动态晶化合成小晶粒多级孔ZSM-11分子筛。并采用预晶化液法以减少有机模板剂的用量，降低合成成本。通过XRD、低温N2物理吸附、SEM和NH3-TPD等多种手段对合成样品进行了系统表征。... 详细信息

采用传统水热合成法，以聚丙烯酰胺(PAM)为介孔模板剂，动态晶化合成小晶粒多级孔ZSM-11分子筛。并采用预晶化液法以减少有机模板剂的用量，降低合成成本。通过XRD、低温N2物理吸附、SEM和NH3-TPD等多种手段对合成样品进行了系统表征。考察了介孔模板剂的用量对合成小晶粒ZSM-11分子筛颗粒尺寸的影响及其催化裂化反应性能的影响。研究发现，在合成凝胶中加入聚丙烯酰胺并不会改变ZSM-11的拓扑结构，但会显著影响分子筛的形貌、孔结构及分子筛的酸性。合成的ZSM-11晶粒尺寸大幅度减小，同时出现介孔结构，样品的酸量和酸密度均增加。在正辛烷催化裂化微反评价中小晶粒ZSM-11分子筛表现出更高的活性稳定性，更少的氢转移反应，更高的丙烯收率。

关键词： ZSM-11分子筛小晶粒催化裂化丙烯

基于头峰的多步分解反应过程热失控特征参数计算方法研究

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含能材料 2024年第3期32卷 280-288页

作者：乔德乾翁仕春郭子超饶国宁南京理工大学化学与化工学院江苏南京210094

目前微通道反应器在含能材料合成领域广泛应用,极大提高了合成过程的安全性,但是仍然需要关注物料的热稳定性。绝热条件下最大反应速率到达时间(TMR_(ad))与TMR_(ad)为24 h所对应的引发温度(T_(D24))是两个表征危险化学品及含能材料热... 详细信息

目前微通道反应器在含能材料合成领域广泛应用,极大提高了合成过程的安全性,但是仍然需要关注物料的热稳定性。绝热条件下最大反应速率到达时间(TMR_(ad))与TMR_(ad)为24 h所对应的引发温度(T_(D24))是两个表征危险化学品及含能材料热分解危险性的重要特征参数,这两个参数的传统计算方法为单步N级法和数值计算法,存在分析过程费时费力的缺点。为此,根据差示扫描量热仪动态升温测试曲线,提出了基于头峰(即多峰曲线分峰后的第一个峰)的热分解失控特征参数计算方法,采用穷举法比较了该方法与模型计算法的T_(D24)偏差,进行了数值模拟验证,并基于文献实验计算了1,8-二硝基蒽醌、改性硝基胍(M-NQ)、1,5-二硝基蒽醌和3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱(DNTF)4种物质的热失控特征参数。数值模拟结果表明,对于两步和三步连续反应,T_(D24)的最大偏差百分比分别为2.88%和6.9%,最大偏差为6.41℃;对于三步连续反应,T_(D24)最大偏差为5.39℃。结果表明,4种含能材料的T_(D24)计算偏差分别为-4.55,0.71,3.16℃和-0.84℃,与模型计算法得到的T_(D24)相比,偏差百分比的绝对值均小于2%,证实了T_(D24)计算方法的有效性,计算T_(D24)时偏差较小,计算简便,能够较为准确地获得其热分解失控特征参数。

关键词：微通道多步分解反应最大反应速率到达时间头峰热分析动力学数值模拟

作答时间与反应依赖关系建模:基于双因子模型视角

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心理学报 2024年第3期56卷 352-362页

作者：郭小军柏小云罗照盛赣南师范大学教育科学学院/教育经济研究中心江西赣州341000 江西师范大学心理学院南昌330022

在心理与教育测验中,测验的计算机化越来越普遍,使得被试作答的过程性数据的搜集也越来越便利。分层模型的提出为作答时间与反应的联合分析提供了一个基本的建模框架,且逐渐成为当前最流行的方法。虽然分层模型被广泛使用,但仅仅通过参... 详细信息

在心理与教育测验中,测验的计算机化越来越普遍,使得被试作答的过程性数据的搜集也越来越便利。分层模型的提出为作答时间与反应的联合分析提供了一个基本的建模框架,且逐渐成为当前最流行的方法。虽然分层模型被广泛使用,但仅仅通过参数间的关系还不能很好地解释作答时间和反应之间的关系。因此,一些研究者提出了一系列改进模型,但仍然存在一些不足。基于双因子模型的新视角,文中将测验的作答时间与反应分别视为测量被试速度和能力的两个局部因子,而作答时间与反应又视为综合测量了被试的速度与准确率权衡的一般能力或全局因子。基于此,文中提出双因子分层模型,以探讨作答时间与反应的依赖关系。模拟研究发现Mplus程序能有效估计双因子分层模型的各参数,而忽视作答时间与反应依赖关系的分层模型的参数估计结果存在明显的偏差。在实例数据分析中,相较于分层模型,双因子分层模型的各模型拟合指数表现更好。此外,不同被试在不同项目上的作答时间与反应存在不同的依赖关系,从而对被试的作答准确率与时间产生不同的影响。

关键词：作答时间反应依赖关系分层模型双因子模型

气候变化规制的环境法进路:法治诉求与制度选择

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浙江工商大学学报 2024年

作者：何香柏浙江大学光华法学院

现行环境法律体系以环境污染与生态破坏为事理基础,尚未涵盖气候变化这种新型风险类议题,也未明确界定二氧化碳是不是一种空气污染物,这导致环境法很难直接回应气候变化,特别是碳排放控制的法治需求。与环境污染规制相比,气候变化规制... 详细信息

现行环境法律体系以环境污染与生态破坏为事理基础,尚未涵盖气候变化这种新型风险类议题,也未明确界定二氧化碳是不是一种空气污染物,这导致环境法很难直接回应气候变化,特别是碳排放控制的法治需求。与环境污染规制相比,气候变化规制在规制历史、规制依据与规制手段等方面具有特殊的复杂性,故有超越环境污染规制的法治需求。因此,对当前环境法的规制范畴与方式进行反思并提出相应的规制路径至关重要。同时,由于气候变化规制与污染规制都聚焦政府对排放行为的干预,也都涉及干预程度、预防与控制以及法律强制与自愿行为的平衡等关键问题,因此可以在现行环境法律框架下寻找协同控制的制度路径,也可以借力环境污染规制的法治经验提高气候立法回应不确定性与利益复杂性的能力。

关键词：环境法减排义务气候变化规制环境污染规制协同控制