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聚醚砜颗粒对碳纤维/环氧树脂复合材料及其镁合金层合板的力学性能研究

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聚醚砜颗粒对碳纤维/环氧树脂复合材料及其镁合金层合板的力学性...

作者：王博吉林大学

学位级别：硕士

碳纤维增强环氧树脂复合材料(CFRP)具有良好的力学性能、耐腐蚀、质量轻和稳定性好等特点,被广泛应用在航空航天、汽车制造、国防装备和运动装备等领域。由CFRP和镁合金制备成的层合板(FMLs)集成了轻质、高强等优点。但是,环氧树脂脆性... 详细信息

碳纤维增强环氧树脂复合材料(CFRP)具有良好的力学性能、耐腐蚀、质量轻和稳定性好等特点,被广泛应用在航空航天、汽车制造、国防装备和运动装备等领域。由CFRP和镁合金制备成的层合板(FMLs)集成了轻质、高强等优点。但是,环氧树脂脆性大,会对CFRP的整体性能产生不利影响;对于FMLs来说,环氧树脂的高脆性也会使金属与CFRP之间的粘结界面在承受载荷时过早失效,导致分层和裂纹扩展等情况发生,降低其性能。国内外研究表明,界面改性法和环氧树脂改性法是两种常见的CFRP的强韧化途径;其中,环氧树脂改性法通过向树脂基体中添加高性能的有机或无机颗粒使CFRP综合性能得到提高。如何制备合适的颗粒,通过颗粒改性环氧树脂基体来改善CFRP及其FMLs的综合性能,是目前国内外研究的热点。聚醚砜(PES)作为一种热塑性材料,与环氧树脂基体的相容性好,国内外研究者当前一般采用微米级PES颗粒强化环氧树脂,研究PES颗粒含量、形态等因素对环氧树脂及其CFRP的力学性能的影响。对于小尺寸(亚微米级和纳米级)PES颗粒改性树脂的研究较少。小粒径热塑性PES颗粒的引入对环氧树脂及其CFRP的力学性能产生何种影响,是值得研究和探讨的问题。因此,本文采用溶剂蒸发法制备亚微米级PES颗粒,并通过工艺调控了PES的形貌。使用PES颗粒对环氧树脂进行改性;对改性后的环氧树脂复合材料进行表征和测试;研究颗粒含量对环氧树脂复合材料力学性能的影响规律。随后将改性环氧树脂用于制备CFRP板,研究颗粒对CFRP板弯曲性能和层间剪切性能的影响规律,探讨弯曲和层间失效机理。使用CFRP和AZ91镁合金制备碳纤维复材/镁合金层合板;研究PES对FMLs弯曲性能的影响;观察FMLs变形过程,探讨失效机理。本文的主要研究结果如下:1.采用溶剂蒸发法制备出亚微米级PES颗粒,通过工艺参数控制,成功调整PES的形貌,制备表面多孔结构和纳米花结构的PES颗粒。将微米级PES颗粒和两种亚微米级PES颗粒用于制备PES颗粒改性环氧树脂复合材料。研究PES颗粒的含量对环氧树脂力学性能的影响规律。结果表明,环氧树脂的拉伸性能和弯曲性能都随着PES颗粒的含量增加呈现出先升高后下降的趋势。两种亚微米级PES颗粒对环氧树脂的性能提升效果均好于微米级PES颗粒;纳米花结构的PES颗粒添加后,环氧树脂的综合性能最佳。改性后的环氧树脂复合材料拉伸断口表的更加粗糙,PES颗粒的存在能够阻碍裂纹的扩展。环氧树脂的玻璃化转变温度随PES颗粒含量的增加逐渐升高。2.研究了表面纳米花结构的亚微米级PES颗粒对CFRP性能的影响。该PES颗粒的添加提高了CFRP的弯曲性能。对CFRP弯曲断裂面的观察表明,添加PES颗粒后的树脂基体与碳纤维界面间的结合能力得到提高。揭示了颗粒对CFRP板材性能提高的机理。研究了添加PES颗粒后的CFRP层间剪切强度,层间剪切强度也随着颗粒的加入有所所提高。3.研究表面纳米花结构的亚微米级PES颗粒对FMLs弯曲性能的影响规律。当添加PES颗粒的CFRP板和AZ91镁合金板制备形成层合板时,FMLs的弯曲性能有效提升,CFRP板材和AZ91镁合金间的分层现象受到抑制。PES颗粒添加后的CFRP和AZ91镁合金之间具有较好的结合,这使FMLs在承受弯曲载荷作用时,分层现象延迟,裂纹沿垂直FMLs的方向上扩展。

关键词：复合材料碳纤维/环氧树脂镁合金层合板微观形貌失效机理力学性能

创业选择中的正式制度作用差异解析--基于合约履行和产权保护的比较分析

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南方经济 2024年第3期 19-37页

作者：王博朱沆汕头大学商学院 515063 中山大学管理学院 510275

完善的正式制度是激活地区创业活力的重要保障。然而,现有研究往往聚焦于整体制度或单一制度展开分析,忽视了不同制度对创业选择的作用机制差异及其潜在复杂效应,这既造成了现有诸多争论的产生,也极大限制了对创业选择中制度影响力的理... 详细信息

完善的正式制度是激活地区创业活力的重要保障。然而,现有研究往往聚焦于整体制度或单一制度展开分析,忽视了不同制度对创业选择的作用机制差异及其潜在复杂效应,这既造成了现有诸多争论的产生,也极大限制了对创业选择中制度影响力的理解。基于制度解绑观点,文章将合约履行制度和产权保护制度视为国家正式制度的两个关键维度,采用分层线性模型对2010-2015年54个国家的355769个劳动力个体样本的检验结果表明,尽管两种制度的改善均有助于提高个体机会型创业可能性,但内在机制的差异却将导致不同制度在特定情境下表现出明显的效应差异。一方面,合约履行制度将在经济发展水平较低地区、对低人力资本个体的机会型创业决策产生更明显促进作用;另一方面,产权保护制度则将在经济发展水平较高地区、对高人力资本个体的机会型创业决策产生更明显促进作用。特别是,作用机制的差异也将导致两种制度对创业决策的共同作用产生潜在抵消效应。上述结论在采用多种稳健性检验后仍保持一致。文章研究结论揭示了对多元制度进行划分是有价值和必要的,有助于推动领域讨论从整体、单一制度的简单分析向多元制度复杂分析的视角转变,并为地方政府根据具体实践促进创业提供一定启示。

关键词：正式制度制度解绑合约履行产权保护

SLM成形CuAlFe形状记忆合金的组织与性能调控

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SLM成形CuAlFe形状记忆合金的组织与性能调控

作者：王博西安工业大学

学位级别：硕士

形状记忆合金由于其组织中马氏体相变的独特性,因此具有形状记忆和超弹性等特殊性能,被广泛应用在汽车、医疗和军事工业等领域。利用选区激光熔化（SLM）成形状记忆合金作为一种较新颖的成形工艺,可以细化合金组织,提高力学性能和记忆性... 详细信息

形状记忆合金由于其组织中马氏体相变的独特性,因此具有形状记忆和超弹性等特殊性能,被广泛应用在汽车、医疗和军事工业等领域。利用选区激光熔化（SLM）成形状记忆合金作为一种较新颖的成形工艺,可以细化合金组织,提高力学性能和记忆性能,能够一次性成形复杂结构零件。其中用该方法制备的铜基形状记忆合金相较于传统形状记忆合金拥有较高的相变温度,且性能良好,在高温工作环境下表现出广泛应用前景。本文采用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、差示扫描量热仪（DSC）、万能力学试验机、热机械分析仪（TMA）等,对合金的组织、致密度、相变温度、力学性能和记忆性能等展开分析,研究了激光扫描速度、铝含量和热处理工艺对CuAlFe形状记忆合金组织及性能的影响,取得的主要研究结论如下:（1）阐明了SLM成形时激光扫描速度对CuAlFe形状记忆合金组织及性能的影响规律。随着扫描速度的增加,晶粒尺寸逐渐减小,由600 mm/s的8-10μm减小到900 mm/s的4-5μm,同时当扫描速度为900 mm/s时由于速度过快出现气孔裂纹等缺陷。相变温度均随着扫描速度的增加呈现逐渐下降的趋势。性能方面,增大扫描速度可提高合金的力学性能,但会降低合金的形状记忆性能。通过对比确定,最优的扫描速度为700 mm/s,获得的合金组织细小、压缩强度和拉伸强度分别为1320 MPa和300 MPa,且形状记忆性能良好。（2）阐明了合金中铝含量变化会对CuAlFe形状记忆合金的微观组织及性能产生影响。当13Al时马氏体含量最高,且随着铝含量从12.5 wt%增加到13.5 wt%,Ms相温度从213℃逐渐降低到175℃。而As相变温度最初升高,随后降低,当铝含量为13%时,As相变温度约为300℃,达到峰值。而铝含量的变化对合金的力学性能影响不大。弯曲样品的形状记忆性能测试表明,当预应力为5.5%时,13Al的形状记忆性能最优,形状恢复率可达82.4%。（3）探究了热处理保温时间对合金组织及性能的影响。对合金进行了900℃热处理,通过调整合金的保温时间,得出随着保温时间的增加,马氏体含量增加,且Fe（Al,Cu）相逐渐长大。合金在900℃保温处理后,相变温度均提高,其中As相变温度在350℃,随着保温时间的增加,相变滞后逐渐降低。同时压缩性能随着保温时间的增加逐渐降低,从2 h的1400 MPa下降到24 h的1200 MPa。相反,抗拉强度逐渐提高,从2 h的400 MPa提高到24 h的450 MPa,且保温热处理提高了合金塑性。合金的记忆性能随着保温时间的增加逐渐提高,在保温24 h时,当预应变3%时能够达到70%,而保温时间为2 h的形状恢复率仅为30%。

关键词： SLM 形状记忆合金 CuAlFe 显微组织力学性能记忆性能

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第一性原理探寻钾离子电池插层型负极

第一性原理探寻钾离子电池插层型负极

作者：王博吉林大学

学位级别：硕士

基于Mo2CTx MXene敏感材料的室温H2S和NO2传感器研究

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基于Mo2CTx MXene敏感材料的室温H2S和NO2传感器研究

作者：王博吉林大学

学位级别：硕士

气体传感器在疾病呼气诊断、大气环境检测、工业安全检测、食品质量监控等众多领域都具有非常重要的应用。本论文聚焦基于Mo2CTx MXene敏感材料的室温H2S和NO2传感器的开发,利用水热刻蚀法和超声剥离技术制备了二维纳米片状Mo2CTx MXen... 详细信息

气体传感器在疾病呼气诊断、大气环境检测、工业安全检测、食品质量监控等众多领域都具有非常重要的应用。本论文聚焦基于Mo2CTx MXene敏感材料的室温H2S和NO2传感器的开发,利用水热刻蚀法和超声剥离技术制备了二维纳米片状Mo2CTx MXene敏感材料,通过调控Mo2CTx MXene的纳米尺寸和表面缺陷,构建了高灵敏的室温H2S传感器;采用超声喷雾热解技术,开发和制备了三维纳米褶皱球状Mo2CTx MXene（MS）敏感材料,通过优化Mo2CTx MXene的微观结构,开发了基于MS的室温NO2传感器。具体研究内容如下:（1）采用水热刻蚀和超声剥离技术制备了二维纳米片状Mo2CTx MXene敏感材料,开发了平面型室温H2S传感器,系统研究了超声剥离时间和真空热处理温度对传感器敏感特性的影响。研究结果表明,M-50型传感器（超声8 h,50℃真空热处理）对1 ppm H2S的响应值（-39.92%）是M-30型传感器（超声8 h,30℃真空热处理）的3.7倍,是M-1型传感器（超声1 h,30℃真空热处理）的14.6倍,最低检测下限为30 ppb。通过对敏感材料特性表征,结合第一性原理密度泛函理论（DFT）计算证实了H2S传感性能的提升主要归因于Mo2CTx MXene的高比表面积以及表面Mo原子缺陷和边缘活性位点对H2S更强的吸附能力。（2）利用超声喷雾热解技术,以二维Mo2CTx MXene为前驱体制备了MS敏感材料,开发了高响应和高选择性的室温NO2传感器。测试结果表明,MS传感器对5 ppm NO2的响应值（-23.53%）比二维Mo2CTx MXene传感器对100 ppm NO2的响应值高出约3.2倍,检测下限低至30 ppb,且选择性也显著改善。良好NO2敏感特性主要归因于纳米褶皱球状结构以及Mo2CTx MXene的比表面积和边缘活性位点密度的增加。

关键词：室温气体传感器二维Mo2CTx MXene纳米片三维Mo2CTx MXene纳米褶皱球水热刻蚀超声喷雾热解技术

一种索杆混联打磨机器人的滑模控制与振动分析

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一种索杆混联打磨机器人的滑模控制与振动分析

作者：王博河北大学

学位级别：硕士

随着科技的进步,机器人已广泛应用于各行各业。因此,打磨机器人代替人工打磨的方案已经成为当前研究热点。本文结合刚性杆刚度高和柔性绳索质量低的优点,设计了一种索杆混联打磨机器人。本文对索杆混联打磨机器人进行了机构建模和运动... 详细信息

随着科技的进步,机器人已广泛应用于各行各业。因此,打磨机器人代替人工打磨的方案已经成为当前研究热点。本文结合刚性杆刚度高和柔性绳索质量低的优点,设计了一种索杆混联打磨机器人。本文对索杆混联打磨机器人进行了机构建模和运动控制仿真等理论研究;搭建机构样机,通过操作机器人进行振动试验,采集打磨数据进行振动分析,评估机构性能。这些研究对后续完善控制系统、优化机构硬件奠定基础。本文主要研究内容如下:首先,根据索杆混联打磨机器人的结构,使用Solidworks绘制打磨机器人的三维机构模型;对机构进行分析并建立机构的坐标系,分析机构各部件的位置、速度,基于拉格朗日方法建立机构的动力学方程;基于机构的动力学模型,通过滑模控制算法求解运动中机构各关节所需力矩,设计滑模控制的滑模面、控制律和趋近律;设计非线性干扰观测器观测扰动,对滑模控制的控制律进行扰动参数补偿,减小控制中由于不确定的扰动带来的系统控制抖动;并通过动平台力分析求解绳索和电机伸缩推杆的拉力。设计仿真算法,建立仿真模型,通过仿真实验,得出各关节实时角位置和角速度、绳索和电机伸缩推杆的拉力、机构各关节所需力矩,同时通过仿真实验中动平台的实时位姿,确定对应的绳索实时长度,通过试验验证此算法具备良好的位置跟踪性能,同时验证该控制算法的可行性。然后,搭建索杆混联打磨机器人的物理样机。为保障打磨实验在安全环境下进行,对机构末端进行受力分析和安全设计。根据传感器测量的机构旋转角度和机构末端的拉/压力,分析求解机构末端对工件的正压力,反推公式,通过工件压力阈值求解出外部控制器的压力阈值;拉/压力传感器的实时数据输入到外置控制设备,外置控制设备根据设定的压力阈值自动控制继电器通断,继电器触点端连接打磨电机驱动器,从而控制电机自动启停;设计振动控制电路,连接常开型振动开关模块、延时继电器模块和电机驱动器,通过设定的振动阈值实现电机的自动启停。为后续实际打磨实验提供安全保障。最后,基于PLC的中控平台对物理样机上的步进电机进行控制,实现机器人运动;通过控制打磨机器人,对工件进行匀速横向打磨;通过振动传感器采集打磨过程中的振动数据,对振动指标进行计算,分析打磨头与工件接触产生的振动对该机器人机构的影响,确定特定工况下的打磨深度、速度和姿态。

关键词：索杆混联动力学滑模控制干扰观测器振动分析安全性

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离子型共价有机框架在肿瘤治疗中的应用

离子型共价有机框架在肿瘤治疗中的应用

作者：王博山东师范大学

学位级别：硕士

癌症是一种毁灭性的疾病,其特征是异常细胞不受控制地生长。这些细胞会转移或扩散到其他器官,损害健康的身体组织并导致死亡。传统的癌症治疗方法,如化疗联合外科手术、生物疗法、激素疗法和放疗,通常是基于所有体细胞具有相似的恶性潜... 详细信息

癌症是一种毁灭性的疾病,其特征是异常细胞不受控制地生长。这些细胞会转移或扩散到其他器官,损害健康的身体组织并导致死亡。传统的癌症治疗方法,如化疗联合外科手术、生物疗法、激素疗法和放疗,通常是基于所有体细胞具有相似的恶性潜能的假设。这些传统策略缺乏特异性和多药耐药性,这使得它们无法长期对抗癌细胞,随后会损害健康细胞并产生严重的副作用,导致患者的生活质量变差,无法达到预想的治疗效果。癌症的全球流行对医疗系统提出了一个巨大的挑战,迫使人们追求新颖有效的治疗方式来提高患者的生存率。在这种情况下,癌症光疗,包括光动力(PDT)和光热(PTT)治疗,作为一种靶向的、微创的方式来触发癌细胞的选择性消融,逐渐引起关注。PDT是一种微创且前景广阔的肿瘤治疗方法。它利用光敏剂与光和氧相互作用产生具有细胞毒性的活性氧。PTT将光热剂吸收的外部光能转化为热量,诱导癌细胞死亡。目前,单一疗法已经得到了广泛的探索,但是肿瘤内复杂的微环境和单一疗法的局限性促进了联合疗法的出现。在联合疗法中,往往可以出现1加1大于2的结果,联合疗法为癌症治疗提供了一条光明的道路。共价有机框架(COFs)以其独特的结晶性和多孔性、优异的生物相容性和化学稳定性,越来越被认为是推动癌症治疗向前发展的优秀材料。基于此,本文从以下方面开展了研究工作。在本文的第一章中,介绍了不同键合和不同合成方法的COFs以及COFs的生物医学应用。在本文第二章中,通过溶剂热方法设计合成了一例含有氯离子的具有光热性能的共价有机框架材料,利用离子交换将硫代硫酸根与COF的氯离子进行交换,成功的引入硫代硫酸根离子。交换后的COF依然具有良好的光热性能,而硫代硫酸根的引入可以在肿瘤微环境中分解成为二氧化硫和硫单质,在红外光的照射下增强了光热治疗效果,对肿瘤具有高效的抑制作用。在本文的第三章中,首先通过溶剂热法设计合成了一例含有溴离子的具有光动力性能的共价有机框架材料,利用离子交换将硫代硫酸根与COF的溴离子进行交换,成功的引入硫代硫酸根离子。交换后的COF依然具有良好的光动力性能,而硫代硫酸根的引入可以在肿瘤微环境中分解成为二氧化硫和硫单质,在红外光的照射下增强了光动力治疗效果,对肿瘤细胞具有高效的抑制作用。COFs作为一种新兴的多孔材料,由于其可调节的结构和优异的性能,在催化、生物传感和生物医学等领域显示出巨大的潜力。但与其他传统平台相比,它们仍处于起步阶段,在生物应用方面还存在着一些困难。科研人员还需不断探索COFs在生物医学领域的应用,争取早日将研究成果转化为临床治疗。

关键词：共价有机框架(COFs) 硫代硫酸根光热治疗光动力治疗

南充市足球特色小学足球教学中游戏教学法的应用研究

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南充市足球特色小学足球教学中游戏教学法的应用研究

作者：王博贵州师范大学

学位级别：硕士

在当今全球化的背景下,体育教育成为了培养青少年身心健康、团队合作能力和国际视野的重要途径之一。足球,作为世界上最受欢迎的体育项目之一,不仅是一项运动,更是一种文化和社会现象。随着国际足球竞技水平的提升和足球文化的深入人心... 详细信息

在当今全球化的背景下,体育教育成为了培养青少年身心健康、团队合作能力和国际视野的重要途径之一。足球,作为世界上最受欢迎的体育项目之一,不仅是一项运动,更是一种文化和社会现象。随着国际足球竞技水平的提升和足球文化的深入人心,足球教育在全球范围内受到了前所未有的重视。中国近年来正在积极推动校园足球的发展,通过足球培养青少年的综合素质,促进其身心健康发展,同时响应国家对体育强国建设的战略目标。自2009年提出校园足球政策以来,中国的足球教育经历了显著的变革,特别是将校园足球发展上升至国家战略层面,更是标志着足球教育对于提升国家综合实力和国民身心健康的重要性。此外,公众对青少年足球教育的重视程度大幅提升,足球教育的普及和趣味化成为了重要的发展方向。基于此,本研究以南充市足球特色学校教学中游戏教学法的应用为研究对象,通过文献资料法、德尔菲专家咨询、问卷调查法、实验法、数理统计法,旨在探究游戏教学法在南充市足球特色学校教学中的应用方案和效果并提出优化建议,以期提升学生的足球技能,促进其身心健康发展,响应国家的校园足球发展战略,为中国足球的长远发展贡献绵薄之力。研究主要结论如下:(1)相较于传统方法,游戏化教学更能显著提高学生的足球技能,尤其是通过比较实验前后数据,实验组学生的技能提升幅度超过了对照组。(2)身体素质改善:实验显示,在使用游戏化教学法的情境下,学生的身体素质得到了较为显著的提升,特别是在速度和敏捷性方面。(3)游戏化教学显著增加了学生对体育课的兴趣和参与度,创造了一个轻松愉悦的学习环境,提高了学习动机。(4)教学方法的可行性:游戏化教学法不仅在小学足球课程中实施可行,而且能有效提升学生的足球技能,适合在小学环境中推广。(5)课堂氛围优化:通过游戏化方法,可以改善教学氛围,让学生在享受足球游戏乐趣的同时学习足球技能,但在游戏选择和设计时需考虑学生特点和安全性。

关键词：游戏教学法足球特色小学足球教学游戏

考虑用车紧急度的电动汽车充电引导及协调补偿策略

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电力自动化设备 2024年第9期44卷 81-88,97页

作者：葛显龙杨育树王博蒋小莉重庆交通大学经济与管理学院重庆400074 重庆交通大学智能物流网络重庆市重点实验室重庆400074 重庆交通大学交通运输学院重庆400074

电动汽车(EV)车主在选择充电站时,由于对旅行成本和时间成本存在不同偏好,易造成一些站点拥挤,而其他站点闲置。此外,急需充电的车主无法获得优先,导致满意度极低。为此,基于交通路况对不同紧急充电需求的车主进行充电引导,通过协调补... 详细信息

电动汽车(EV)车主在选择充电站时,由于对旅行成本和时间成本存在不同偏好,易造成一些站点拥挤,而其他站点闲置。此外,急需充电的车主无法获得优先,导致满意度极低。为此,基于交通路况对不同紧急充电需求的车主进行充电引导,通过协调补偿策略为具有紧急充电需求车主提供优先充电,并建立不同紧急充电需求的EV充电引导及协调补偿优化模型。采用连续平均算法和CPLEX求解器求出最优路径解,再结合基于参考点的第三代非支配遗传算法求解模型。以Nguyen-Dupius路网为例验证模型,并进行灵敏度分析,结果表明,尽管紧急充电需求引导及协调补偿优化模型会增加总旅行成本,但是车主的平均满意度明显升高,针对不同车主进行协调补偿,更体现协调补偿策略的有效性。

关键词：电动汽车充电引导混合算法用车紧急度协调补偿策略用户满意度