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冰模板法驱动木材微纤维可控组装及其超宽频吸声性能研究

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冰模板法驱动木材微纤维可控组装及其超宽频吸声性能研究

作者：柴化云中南林业科技大学

学位级别：硕士

噪音污染已成为世界第二大环境风险因素。常规的多孔吸声材料很难兼具宽频和完美吸声性能,同时还存在环保性弱、柔性差等缺陷,因此创制同时具有超宽频和完美吸声性能的绿色材料成为当前的研究热点。众多研究证明结构是影响吸声材料性能... 详细信息

噪音污染已成为世界第二大环境风险因素。常规的多孔吸声材料很难兼具宽频和完美吸声性能,同时还存在环保性弱、柔性差等缺陷,因此创制同时具有超宽频和完美吸声性能的绿色材料成为当前的研究热点。众多研究证明结构是影响吸声材料性能的核心因素。木材纤维是一种天然材料,从尺度上可分为微米和纳米级纤维。微米级纤维具有解离周期短、能耗低、加工简单等优势,特别是暴露了次生壁S2层微纤维表面富含的纤维素,这在重组形成结构可控的多孔吸声材料上具有显著潜力。因此,本文通过设计吸声材料的精细结构,构建新型高性能木基吸声材料,旨在解决传统吸声材料柔韧性差、吸声范围窄、吸声效果低等问题。本文以S2层解离微纤维为基底,通过化学交联和定向冷冻联合策略,巧妙地制备了一种具有特殊各向异性“循环孔(GPC)”结构的新型木基吸声材料,并解译了木材纤维重组体独特的微观几何结构和理化性质在提高声学和压缩性能上的优越性和增益机制。主要研究内容与结果如下:(1)以马尾松为原料,通过碱性过氧化氢法、碱性亚硫酸钠法和水处理法对木材细胞壁进行解离,分别获得S2层解离微纤维(MFs-S2)、胞间层解离微纤维(MFs-ML)和随机层解离微纤维(MFs-RL)。研究表明,MFs-ML表面受到严重破坏,而MFs-RL表面虽然初生壁和次生壁S1层部分被破坏,但仍附着在S2层表面,降低了S2层纤维素的可及性;相比之下,MFs-S2具有良好的纤维形态,保留了完整的空间结构。此外,MFs-S2含有最高浓度的纤维素和最低浓度的木质素,MFs-ML呈相反趋势;Segal和Scherrer计算同样表明,MFs-S2具有较高的结晶度(55.16%)、较大的晶面间距(3.978?)以及较小的晶粒尺寸(22.230?)(2)以MFs-S2为基材,通过自下而上策略,采用化学交联和定向冷冻协同构筑了一种具有“循环梯度孔”的新型木基吸声材料(MFs-S2-GA-PVA)。研究表明,MFs-S2-GA-PVA借助其独特的微观几何结构(各向异性桥接结构),包括平行分层的层状微通道、复杂的多级孔隙结构以及丰富的层间弹簧状条带,构筑了坚固的三维互连支架,赋予材料较为出色的弹性。MFs-S2-GA-PVA在94.6 kPa的施加应力下,最大应变可达到80%。此外,MFs-S2-GA-PVA表现出了较好的抵抗压缩变形的能力,即使经过1 000次抗疲劳压缩循环测试后,其应力-应变曲线没有发生明显的变化,仍能保持较好的弹性恢复能力(能量损失系数可达91.5%)和较高的抗变形能力(压缩应力保持率可达90.5%)。同时,MFs-S2-GA-PVA呈现出优异的相对细胞存活率(98.2%),赋予了材料良好的生物相容性。(3)在GPC策略下,兼具微孔(50 nm)的MFs-S2-GA-PVA-3在本工作中获得最佳的孔隙参数,包括高BET比表面积(605.3m2g-1)、t-plot微孔比表面积(401.3m2g-1)和孔隙率(97.84%),孔径分布范围跨越6个数量级(4.6×10-4～400μm)。吸声试验结果显示,吸声性能与厚度直接相关,尤其对于MFs-S2-GA-PVA-3(30mm)在63-1000Hz的吸声系数(SAC)显著增加(SAC可达0.998),并在520～6300Hz内SAC保持在0.95～1。同时,样品降噪系数(NRC)随厚度增加而显著提升:当厚度从10mm增加至30mm时,NRC从0.04-0.39上升至0.26-0.82,MFs-S2-GA-PVA-3的NRC值可达0.82。另外,MFs-S2-GA-PVA-3还表现出优异的吸声稳定性,在90天的高低温性能监测中(-60℃～60℃),SAC仍保持相对稳定。此外,半唯象理论计算表明,MFs-S2-GA-PVA-3的具有最高的p(ω)、Kω)以及低频范围段最高的Zs,并由于其独特的循环梯度孔隙结构、最大的比声阻抗(Zs/ρ0c0接近于(1,0)),协同促进了超宽频完美吸声的实现,表明这种循环梯度孔结构能够有效改善声波的反射、摩擦和耗散路径,从而提升材料的吸声性能。综上所述,通过使用从木材次生壁S2层精准解离的微纤维作为基本单元,结合化学交联-冰模板法协同策略可制备出具有各向异性结构的多孔吸声材料,其独特的微观和孔隙特征,巧妙地解决了传统吸声材料吸声范围窄、稳定性差的问题,表现出优异的稳定性和吸声性能。本研究工艺简单、绿色环保,为木材纤维的高附加值利用和新型高效、低成本、绿色可持续多孔吸声材料的形成方法提供了新思路。

关键词：木材微纤维冰模板法吸声孔隙结构半唯象模型

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指向深度学习的初中物理实验教学设计研究

指向深度学习的初中物理实验教学设计研究

作者：柴馨朦延安大学

学位级别：硕士

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杨靖宇精神研究

杨靖宇精神研究

作者：柴书韵牡丹江师范学院

学位级别：硕士

近代以来,中华民族多次遭到外来势力的入侵,在面临民族危机的关键时刻,涌现出一批不怕牺牲、奋不顾身的民族英雄。英雄是一个国家光辉历史的记忆,是一个民族坚挺不屈的脊梁,是一个社会价值导向的坐标,是人民群众中的先进分子和杰出代表... 详细信息

近代以来,中华民族多次遭到外来势力的入侵,在面临民族危机的关键时刻,涌现出一批不怕牺牲、奋不顾身的民族英雄。英雄是一个国家光辉历史的记忆,是一个民族坚挺不屈的脊梁,是一个社会价值导向的坐标,是人民群众中的先进分子和杰出代表。在我国抗日战争时期,在民族危急存亡之时,杨靖宇挺身而出,带领广大东北抗联战士同日本侵略者进行顽强的抵抗。杨靖宇作为东北抗联第一军的领导者,不畏牺牲,冲锋抗战一线,为抗日战争的胜利做出了巨大的贡献。在这场艰苦卓绝的斗争中所孕育形成的杨靖宇精神更是中国共产党人宝贵的精神财富。杨靖宇精神是以杨靖宇将军为代表的东北抗日战士们在应对外敌侵略,争取民族解放时所形成的崇高的思想境界的概括,它集中体现了中华民族抵御外敌入侵时不屈不挠的民族精神。本文主要从三个方面对杨靖宇精神的内涵进行深刻地分析与研究。首先,论述杨靖宇精神形成的来源和背景,主要从其形成的理论基础、社会历史环境和实践来源进行综合分析;其次,对杨靖宇精神的具体内涵进行凝练和剖析,其内涵为忠肝义胆、舍身报国的爱国主义情怀,坚定不移、毫不动摇的共产主义信念,百折不挠、勇往直前的艰苦奋斗精神,威武不屈、不畏牺牲的英雄气概,独立自主、革故鼎新的创新理念。最后,深刻论述了杨靖宇精神的历史意义及当代启示,从历史意义来看,杨靖宇精神是激发全国人民共同抗战的强大动力,是东北抗日战争取得胜利的重要因素,是世界反法西斯战争胜利的有力支撑;从新时代的视角下看,杨靖宇精神对于厚植爱国情怀、坚定理想信念;凝聚艰苦意志、强化价值引领;加强党性修养、助力党建工作;推动国际合作、彰显国际担当等方面依然发挥着重要的作用。

关键词：杨靖宇精神爱国主义艰苦奋斗

威廉·莫里斯的自然主义设计思想在日用陶瓷设计中的应用研究

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威廉·莫里斯的自然主义设计思想在日用陶瓷设计中的应用研究

作者：柴晨虎景德镇陶瓷大学

学位级别：硕士

威廉·莫里斯作为现代设计先驱者之一,其设计思想在现代设计史上的具有重要地位。而自然主义是威廉莫里斯设计思想中极为重要的组成部分,影响着工艺美术运动、新艺术运动乃至现代主义等设计实践。本文通过重新梳理莫里斯的设计思想,并... 详细信息

威廉·莫里斯作为现代设计先驱者之一,其设计思想在现代设计史上的具有重要地位。而自然主义是威廉莫里斯设计思想中极为重要的组成部分,影响着工艺美术运动、新艺术运动乃至现代主义等设计实践。本文通过重新梳理莫里斯的设计思想,并结合设计实践,分别从材料、形式、结构、功能等方面系统性总结出莫里斯设计思想中所蕴含着自然主义设计理论。当代日用陶瓷设计随着消费者从单纯的物质性需要转向情感和精神需求,并最终指向人与自然和谐相处的生活状态,因此自然主义成为了日用陶瓷设计中的审美情感需要,赋予了日用陶瓷设计新的审美形式和情感价值,为自然主义在日用陶瓷设计的发展提供者理论与实践的指导。促进了当代日用陶瓷设计的进步,通过设计使人的日常生活最终指向自然和谐、绿色健康,并富有人情味的发展方向。

关键词：威廉·莫里斯自然主义设计日用陶瓷

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山西省退化林成因与修复改造技术

山西林业 2024年第3期 46-47页

作者：韩杲宏山西省林业和草原工程总站山西太原030012

退化林生产力和服务功能下降,严重影响森林资源可持续利用。依据改造修复原则系统分析山西省退化林成因,并提出了相应修复改造技术,以期为山西省退化林改造修复提供技术参考。

关键词：山西省退化林修复改造

西南喀斯特地区多源遥感数据协同反演土壤水分及其时空变化研究

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西南喀斯特地区多源遥感数据协同反演土壤水分及其时空变化研究

作者：柴接君中南林业科技大学

学位级别：硕士

喀斯特(岩溶)地区是世界上主要的生态脆弱带之一,其生态环境问题是当今国际地学研究的热点。中国西南喀斯特地区连续分布面积最大、发育类型最齐全,具有重要水源涵养和生态屏障的作用,生态环境极为脆弱。土壤水分是其土壤和植被恢复的... 详细信息

喀斯特(岩溶)地区是世界上主要的生态脆弱带之一,其生态环境问题是当今国际地学研究的热点。中国西南喀斯特地区连续分布面积最大、发育类型最齐全,具有重要水源涵养和生态屏障的作用,生态环境极为脆弱。土壤水分是其土壤和植被恢复的主要限制因素,土壤水资源短缺严重影响当地生态环境改善和石漠化治理。现有的土壤水分产品空间分辨率较低,难以在喀斯特地区生态治理中发挥作用。因此,本文以西南喀斯特地区为研究区域,基于多源微波遥感融合的RSSSM 土壤水分数据,通过随机森林算法对粗空间分辨率的土壤水分数据进行降尺度,借助地面土壤水分实测数据,对模型精度进行验证与评价。采用Theil-Sen趋势分析、Mann-Kendall趋势检验、变异系数等方法明晰西南喀斯特地区土壤水分的时空变化规律,对比喀斯特区和非喀斯特区的差异性,分析土壤水分与环境因子的关系。本研究结果表明:(1)将高分辨率的土壤特性数据纳入基于随机森林算法的土壤水分降尺度研究中,可以明显提高模型的拟合精度,R2由0.819～0.840提高到0.926～0.935。对参与土壤水分反演的环境因子进行重要性排序,其中土壤特性和海拔最为重要。(2)2003—2018年西南喀斯特地区平均土壤水分为0.282m3/m3,且以0.0002 m3/m3/月的速率呈显著上升趋势(p耕地>林地>稀树草地>草地>灌木地>裸地(p峰林平原区>岩溶槽谷区>峰丛洼地区>非喀斯特区>岩溶高原区>岩溶峡谷区>断陷盆地区>岩溶中高山区(p<0.001)。综上所述,纳入土壤特性的土壤水分降尺度获得精度良好的西南喀斯特地区高空间分辨率的土壤水分产品,明晰了土壤水分的时空分布特征以及降水、土壤特性、土地覆被和地貌类型等环境因子对土壤水分的影响。可为西南喀斯特地区制定石漠化治理和植被恢复措施提供重要的理论支持。

关键词：喀斯特地区土壤水分降尺度随机森林算法时空变化

基于自适应滑模观测器的氢燃料电池空气供应系统泄露故障容错控制

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中国电机工程学报 2024年第5期44卷 1848-1859,I0015页

作者：韩国鹏詹天旸戴朝华刘卓张杲谢卓峰陈维荣中车唐山机车车辆有限公司河北省唐山市063035 西南交通大学电气工程学院四川省成都市611730

空气泄漏是质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)系统中常出现的一类故障,并且发生概率会随着系统运行时间的增加而逐渐增大,直接影响PEMFC的性能。为此,提出基于自适应滑模观测器(adaptive slide mode observ... 详细信息

空气泄漏是质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)系统中常出现的一类故障,并且发生概率会随着系统运行时间的增加而逐渐增大,直接影响PEMFC的性能。为此,提出基于自适应滑模观测器(adaptive slide mode observer,ASMO)的容错控制策略。首先采用观测器实现泄露故障下流量重构,通过主动容错控制器调节空压机的供给流量,补偿泄漏的空气流量。同时,设计一种背压阀开度的迭代调节算法用于控制供气压力,保证稳定、合适空气供应,避免电堆出现“氧饥饿”现象。最后,基于模型在环平台对观测器以及容错控制策略进行验证与分析,结果表明:ASMO拥有比传统滑模观测器更好的收敛速度和估计精度;采用基于ASMO的容错控制策略后,系统能够在故障后恢复正常的空气供应,提高了系统整体可靠性。

关键词：质子交换膜燃料电池空气供应系统自适应滑模观测器容错控制

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宁德时代供应链金融信用风险防范研究

宁德时代供应链金融信用风险防范研究

作者：柴逸杰哈尔滨商业大学

学位级别：硕士

汽车工业作为国民经济的重要组成部分,在拉动经济和提振消费方面具有重要地位,受国家政策推动、消费者认可度提升等积极因素的影响,我国新能源汽车市场近些年来飞速发展。但受行业固定资产投资增速边际放缓、行业整体利润增速下滑、证... 详细信息

汽车工业作为国民经济的重要组成部分,在拉动经济和提振消费方面具有重要地位,受国家政策推动、消费者认可度提升等积极因素的影响,我国新能源汽车市场近些年来飞速发展。但受行业固定资产投资增速边际放缓、行业整体利润增速下滑、证监会对再融资监管的强化与竞争形势加剧等因素的影响,单个企业的不确定性增加,新能源企业融资难度升级,通过吸收资金大规模扩张获取有利竞争地位的做法受到制约。由此,供应链金融被应用于汽车行业缓解企业的融资约束问题。近些年国内供应链金融的发展在解决企业融资困难与缓解企业资金周转压力等方面起到积极作用。但是供应链金融模式的参与者众多,信用风险的风险点也随之增加,一旦链上企业发生违约,可能会引发一系列连锁反应导致供应链中的资金流、物流与信息流收到干扰,从而损害供应链上其他企业的利益。宁德时代作为新能源汽车领域的龙头企业,虽然其供应链金融发展较晚但其供应链中有超20家企业对上市发起冲击,14家企业已上市,其供应链的影响范围巨大。因此,本文选择宁德时代进行供应链金融的信用风险防范研究。本文首先对供应链金融概念、影响、模式和供应链金融信用风险的相关文献进行梳理。在此基础上,介绍了供应链金融与信用风险两个概念与风险管理、信息不对称与信贷配给三个理论。其次,介绍宁德时代供应链金融的发展现状与具体模式,从供应链整体分析宁德时代供应链金融信用风险的具体表现。再次,对宁德时代供应链金融信用风险进行测度,运用KMV模型衡量宁德时代供应链上单个企业信用风险,通过DCC-GARCH模型分析企业间的风险溢出效应并利用静态CoVar模型计算链上企业对宁德时代的风险溢出效应,通过对供应链上核心企业、中上游企业与下游企业的梳理剖析宁德时代供应链企业信用风险的来源。最后,对宁德时代提出信用风险防范建议,希望推动供应链金融的健康发展,丰富核心企业主导供应链金融的研究,并通过剖析宁德时代的供应链金融信用风险,获得一些启示与建议,为其他防范管理信用风险的企业提供参考。

关键词：供应链金融信用风险宁德时代 DCC-GARCH-CoVaR模型

过渡金属硫族化合物在铝硫电池中的电化学及动力学分析

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过渡金属硫族化合物在铝硫电池中的电化学及动力学分析

作者：柴露宁河北大学

学位级别：硕士

随着新能源时代的崛起,人们对于清洁能源多样化和可持续发展的追求日益增强。在各类电池技术日新月异的背景之下,可充电铝离子电池（RABs）在储能领域正在崭露头角,其理论比容量,安全性和资源丰富度为其大规模发展奠定基础。其中铝/硫（... 详细信息

随着新能源时代的崛起,人们对于清洁能源多样化和可持续发展的追求日益增强。在各类电池技术日新月异的背景之下,可充电铝离子电池（RABs）在储能领域正在崭露头角,其理论比容量,安全性和资源丰富度为其大规模发展奠定基础。其中铝/硫（Al/S）电池因价格低廉和性能优异等优点引起了人们的极大兴趣。然而,铝聚硫化物（Al PSs）的极端穿梭效应和硫（S）的不良反应动力学是Al/S电池发展的瓶颈。在基于三氯化铝/1-乙基-3-甲基咪唑氯化物（Al Cl3/[EMIm]Cl）室温离子电解质的Al/S电池正极材料研究中,大多数碳基正极表现出较低的Al PSs的吸附率,较差的反应动力学基础,使其难以达到理论比容量。为此,我们致力于开发过渡金属硫族化合物（TMDCs）作为Al/S电池阴极材料,通过形貌改性,缓解S的存储压力;提出化学吸附,进一步增强硫物种与基体之间的相互作用;利用电催化作用提升S阴极氧化还原动力学效应。本文以改性TMDCs作为Al/S电池阴极材料,通过物理表征,电化学表征,动力学分析和机理分析等手段对Al/S电池的性能进行全方位的报告:（1）卵黄壳结构的MoS2/Ni S@S作为Al/S电池阴极材料。MoS2/Ni S异质结界面的构建有效提高了S的电导率和电极的电化学性能。基于柯肯达尔效应形成的卵黄壳结构提供了额外的空间,缓解了阴极结构在循环过程中体积膨胀的问题。最后,活性S的掺杂和应力作用协同扩大了晶格间距,促进了Al3+的可逆插层反应,进一步提高了赝电容的控制能力。在500 m A g-1的初始容量为441 m Ah g-1,经过2000次长循环后剩余容量为130.19 m Ah g-1,库仑效率为98%,表现出优异的Al/S电池电化学性能。（2）过渡金属硒化物由于其特殊的结构特点、相对较高的电导率和潜在的电催化剂特性而被广泛应用于金属/硫电池中。与单金属硒化物相比,双金属硒化物可以引发更强的电子间相互作用,产生更多的活性位点并调节吸附能,增强其对Al PSs动力学转换的电催化效果。本项工作构建了一种镍/钴（Ni/Co）双金属硒化物,Ni Co2Se4作为S的载体,降低了Al PSs转换的能量势垒和Al/S电池的极化效应,并且通过形貌调控,管状结构实现S的存储和Al PSs的锚定,缓解了穿梭效应。另外,中间产物Ni0和Co0作为单原子催化剂,增加双金属硒化物的活性位点,协同提高离子扩散动力学。通过密度泛函理论（DFT）计算验证了Ni Co2Se4在S还原的限速步骤中具有适度的吉布斯自由能变化和对Al2S3最强的吸附能。一系列动力学和电化学表征表明,充电和放电过程伴随着Al Cl4-的嵌入和脱出以及Ni Co2Se4的可逆相变。最终,Ni Co2Se4@S阴极在200 m A g-1下具有485 m Ah g-1的初始容量,经过450圈后容量维持在135 m Ah g-1。

关键词：铝硫电池过渡金属硫族化合物穿梭效应反应动力学