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王文萌、姚智瑞作品

中国高等教育 2024年第2期 I0004-I0004页

作者：王文萌姚智瑞武汉轻工大学艺术设计学院

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腐蚀环境下摩擦型高强螺栓连接承载力研究

腐蚀环境下摩擦型高强螺栓连接承载力研究

作者：王智文苏州科技大学

学位级别：硕士

随着钢结构快速发展,长期服役钢结构越来越多,钢结构耐腐蚀性差的缺点显得十分突出,尤其是暴露在大气中的钢结构桥梁。随着防腐蚀手段的逐步失效,腐蚀介质的侵入,不仅导致截面减损从而改变几何参数,而且导致钢材材性劣化从而变脆,最终... 详细信息

随着钢结构快速发展,长期服役钢结构越来越多,钢结构耐腐蚀性差的缺点显得十分突出,尤其是暴露在大气中的钢结构桥梁。随着防腐蚀手段的逐步失效,腐蚀介质的侵入,不仅导致截面减损从而改变几何参数,而且导致钢材材性劣化从而变脆,最终导致承载力下降、表面损伤、延性降低等。腐蚀主要从钢材、构件、连接和结构四个方面产生影响,本文从钢材性能和摩擦型高强螺栓连接承载力两个方面探讨腐蚀的影响。本文采用的加速腐蚀试验方法是电解腐蚀,其多用于模拟钢筋混凝土结构腐蚀,而用于钢结构研究较少,因此,首先研究电解腐蚀后Q235B钢板的腐蚀效果,再将其用于腐蚀摩擦型高强螺栓连接。电解腐蚀后Q235B钢板力学性能研究,主要研究电解腐蚀法对钢板表面的腐蚀形态及力学性能的影响。结果表明:(1)Q235B钢板在电解腐蚀条件下均匀腐蚀和点蚀同时发生,随着腐蚀程度增加,点蚀现象越明显;腐蚀段与未腐蚀段交界处腐蚀深度大于腐蚀段腐蚀深度;电解腐蚀能较好的模拟自然大气环境中的腐蚀形态。(2)随着腐蚀程度的增加,Q235B钢板力学性能出现了不同程度的变化,屈服强度、抗拉强度呈现明显的线性退化趋势,而强屈比呈现明显的上升趋势。通过分析试验数据,建立了屈服强度、抗拉强度、强屈比与腐蚀率之间的关系式。摩擦型高强螺栓连接中螺栓预拉力是十分重要的参数,与抗滑移系数和承载力关系密切,所以为了测量松弛及腐蚀对高强螺栓预拉力变化,在高强螺栓轴力标定试验中通过在螺栓中心轴线开贯穿圆孔的形式将光纤布拉格光栅传感器封装于螺栓内来测量螺栓预拉力,并通过有限元模拟确定了传感器安装位置。通过高强螺栓轴力标定试验,确定了高强螺栓轴力与传感器测点应变之间的关系。结果表明:当螺栓轴力在170k N以下时,螺栓轴力和传感器测点应变完全符合线性关系,高强螺栓处于弹性阶段,通过传感器测点应变得到螺栓轴力是完全可行的;当螺栓轴力达到设定值170k N时,每个传感器测点应变有所不同,这是因为传感器安装位置不同造成的,表明采用本文安装方式存在误差,因此螺栓需要进行螺栓轴力标定。在腐蚀环境下摩擦型高强螺栓连接承载力研究中,首先,依据规范制作了摩擦型高强螺栓连接试件,接着通过监测光纤布拉格光栅传感器应变将试件完成组装,接着测量了螺栓预拉力的松弛,然后对高强螺栓连接进行了不同程度的腐蚀,最后进行抗剪试验。分析试验结果和数据,得到以下结论:(1)螺栓终拧1小时后松弛超过50%总松弛,5小时以后松弛减小变得十分缓慢,此时松弛达到80%总松弛;48小时后松弛接近完成。(2)螺母、垫圈、螺栓螺纹部以及螺栓与盖板、母板接触面上几乎没有发生腐蚀,溶液几乎没有从螺栓周围的接触面渗透;接触面以红锈为主,接触面的螺栓孔周围与接触面其他区域相比没有进行腐蚀。(3)盖板四周腐蚀深度大于螺栓孔周围腐蚀深度。(4)随着腐蚀深度的增加,螺栓轴力减小。(5)试件荷载—位移曲线有四个明显的阶段:(1)摩擦传力阶段,(2)滑移阶段,(3)屈服强化阶段,(4)失效阶段。(6)第一组试件由于受到松弛影响,滑移荷载都小于计算承载力;而摩擦型高强螺栓连接在腐蚀和松弛共同作用下,滑移荷载都高于计算承载力,腐蚀作用反而提高了试件承载力。(7)随着腐蚀时间的增加,接触面因腐蚀产生的红锈面积越来越大,同时红锈越厚,这是滑移系数随着腐蚀深度变大而变大的原因。在试验研究的基础上,本文对腐蚀的摩擦型高强螺栓连接进行了有限元模拟,建模时考虑了腐蚀造成的盖板截面损失、滑移系数变化和螺栓轴力变化。通过将有限元结果和试验结果进行比较,验证了运用有限元数值模拟方法分析腐蚀后摩擦型高强螺栓连接的适用性和有效性。

关键词：摩擦型高强螺栓连接腐蚀深度螺栓预拉力松弛滑移荷载

美育政策下广西宋代瓷茶器装饰艺术融入高校美育创新性发展研究

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艺术家 2023年第8期 81-84页

作者：王智文桂林师范高等专科学校

宋代瓷茶器文化是广西地方特色文化。文化传承一直是高校的重要使命。本文结合广西出土的宋代瓷茶器种类和装饰艺术特点,探析广西宋代瓷茶器文化融入高校美术教育的实践路径。审美教学不但在美育中占据着重要地位,而且是社会主义精神文... 详细信息

宋代瓷茶器文化是广西地方特色文化。文化传承一直是高校的重要使命。本文结合广西出土的宋代瓷茶器种类和装饰艺术特点,探析广西宋代瓷茶器文化融入高校美术教育的实践路径。审美教学不但在美育中占据着重要地位,而且是社会主义精神文明建设的重要内容。美育教学不但在高校综合性教育中占据着主要地位,而且也是我国精神文明建设的主要部分。美术教育是美育的重要组成部分,对塑造美好心灵具有重要作用。

关键词：综合性教育精神文明建设美育教学地方特色文化创新性发展实践路径审美教学装饰艺术

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形态工程在生物基化学品生产中的应用进展

生物工程学报 2021年第7期37卷 2211-2222页

作者：冯丽丽王智文泉州师范学院纺织与服装学院福建泉州362000 天津大学化工学院天津300350

合成生物学和代谢工程是构建微生物细胞工厂、实现化学品绿色生物制造的重要方法,目前主要集中在微生物代谢网络的改造及调控上,很少考虑到微生物细胞特性的影响。形态工程通过改造微生物细胞形态相关蛋白,有目的地对微生物细胞形态及... 详细信息

合成生物学和代谢工程是构建微生物细胞工厂、实现化学品绿色生物制造的重要方法,目前主要集中在微生物代谢网络的改造及调控上,很少考虑到微生物细胞特性的影响。形态工程通过改造微生物细胞形态相关蛋白,有目的地对微生物细胞形态及分裂方式进行合理调控,从而优化微生物细胞的特性,是降低生物炼制成本的一种新兴生物工程技术。文中首先介绍了与微生物细胞形态相关的各类蛋白,并重点总结了形态工程在生物基化学品合成方面的应用进展,包括调控细胞体积以提高胞内产物积累量、改善细胞通透性以促进胞外产物分泌、实现高密度发酵以降低生产成本、控制产物水解程度以提高产品性能。最后,提出了形态工程面临的主要问题并展望了其未来的发展趋势。

关键词：形态工程细胞体积调控细胞通透性调控细胞密度调控

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低维磁性材料中的垂直磁各向异性

低维磁性材料中的垂直磁各向异性

作者：王智文上海大学

学位级别：硕士

低维磁性材料受到凝聚态物理学家们的广泛关注,不仅是因为它展现出来的独特晶体结构和新兴性质对基础科学研究的重大意义,更重要的是低维磁性材料在自旋电子学等领域展现出巨大的应用价值。单原子比特存储的概念一经提出就引起人们极大... 详细信息

低维磁性材料受到凝聚态物理学家们的广泛关注,不仅是因为它展现出来的独特晶体结构和新兴性质对基础科学研究的重大意义,更重要的是低维磁性材料在自旋电子学等领域展现出巨大的应用价值。单原子比特存储的概念一经提出就引起人们极大的研究兴趣,它代表着传统磁存储的极限,其中具有较大垂直磁各向异性的单原子自旋系统对实现单原子比特存储起到关键作用。因此寻找合适的材料体系构建单原子自旋系统显得尤为重要。最近,二维共价有机材料由于良好的物理化学性质被广泛地应用于光电领域,比如有机场效应晶体管、有机光发射二极管等多种光电器件。受此启发,二维共价有机材料天然的多孔结构、大规模低成本应用以及原子间强共价相互作用等优势对构建稳定的单原子自旋系统具有极大的意义。除了基于二维有机框架构建的低维磁性材料外,人们在实验上实现了二维本征磁性材料,如双层CrGeTe和单层CrI等,其中磁各向异性是二维本征磁性材料能稳定存在长程磁有序的原因。更重要的是,具有大垂直磁各向异性的二维磁性材料更有利于构建高存储密度、低功耗的自旋电子学器件。因此本文主要探索低维磁性系统中垂直磁各向异性的物理本质及其有效调控的手段,其研究结果如下:(1)Tetraoxa[8]circulene(TOC)是二维有机共价材料的一种,它能被聚合成零维纳米团簇、一维纳米带以及二维纳米薄片等不同纳米结构,并且具有很高的热稳定性。本文通过在TOC中掺杂单个3d过渡金属原子(V,Cr,Mn,Fe,Co和Ni)构建单原子自旋系统,并在Co@TOC中实现了大小为1.76 me V/Co的垂直磁各向异性。通过掺杂前后的能带图、自旋轨道耦合能量贡献以及原子轨道占据能谱图等分析方法深入研究Co@TOC体系中垂直磁各向异性的来源。分析发现Co@TOC体系中的垂直磁各向异性源于费米面附近Co-(d,d)在自旋轨道耦合作用下的能级劈裂以及Co-(d,d)与O-P间的轨道杂化。更进一步地,通过施加拉应力可以增强Co@TOC体系中垂直磁各向异性,最大可达7.28 me V/Co。根据同样的分析方式发现拉应力导致了费米面附近Co-(d,d)在自旋轨道耦合作用下的能级劈裂增强以及Co-(d,d)与O-P间的轨道杂化强度进一步地增强从而提高了Co@TOC体系的垂直磁各向异性。(2)基于二维磁性材料MnSe,利用O原子替换Se原子构建MnSeO(x=1,2,3,4)薄膜,从而能有效地调控其磁各向异性。随着O原子替换浓度的增加,MnSeO(x=1,2,3,4)的垂直磁各向异性出现振荡变化。通过元素分辨的自旋轨道耦合能量贡献以及轨道杂化分辨的自旋轨道耦合能量贡献分析MnSeO(x=1,2,3,4)薄膜中垂直磁各向异性的来源。分析发现MnSeO(x=1,2,3,4)薄膜中主要的自旋轨道耦合能量贡献均源于Se原子。但是,在O原子的作用下不同Se原子的自旋轨道耦合能量贡献差异较大。进一步分析发现Se-(P,P)与Se-(P,P)两轨道杂化间的相互竞争最终导致MnSeO(x=1,2,3,4)薄膜的垂直磁各向异性随O浓度的增加出现振荡变化。

关键词：自旋电子学垂直磁各向异性低维磁性材料第一性原理计算

基于工程化盐单胞菌TDZI-08一锅法合成衣康酸

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生物工程学报 2024年

作者：张静元跃王智文陈涛教育部合成生物学前沿科学中心与系统生物工程重点实验室天津大学化工学院菏泽学院农业与生物工程学院

衣康酸(itaconic acid， IA)是12种高附加值平台化合物之一，广泛应用于涂料、黏合剂、塑料、树脂和生物燃料等领域。本研究基于前期构建的工程化盐单胞菌TDZI-08，通过排查阻碍因素、优化碳源、氮源、诱导剂添加时间和表面活性剂添加... 详细信息

衣康酸(itaconic acid， IA)是12种高附加值平台化合物之一，广泛应用于涂料、黏合剂、塑料、树脂和生物燃料等领域。本研究基于前期构建的工程化盐单胞菌TDZI-08，通过排查阻碍因素、优化碳源、氮源、诱导剂添加时间和表面活性剂添加量等，建立了一锅法催化柠檬酸合成衣康酸工艺。在5 L发酵罐中利用TDZI-08进行开放式不灭菌一锅法合成，最高产生了40.50 g/L衣康酸，催化阶段得率为0.68 g衣康酸/g柠檬酸，总得率为0.42 g衣康酸/g (柠檬酸+葡萄糖酸)。本研究中一锅法合成体系工艺简单，且无需灭菌和无菌操作，表明盐单胞菌具有较好的衣康酸工业化生产潜力。

关键词：盐单胞菌衣康酸一锅法合成工艺优化

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合成生物技术对生物多样性影响的评估探索

环境工程技术学报 2022年第1期12卷 215-223页

作者：汪保卫常江王智文天津大学化工学院系统生物工程教育部重点实验室中国科学院天津工业生物技术研究所中国环境科学研究院天津大学合成生物学前沿科学中心

合成生物技术是近年来兴起的一类新兴生物技术,是现代生物技术的新发展阶段;在微生物细胞工厂、人工合成菌群、人工基因组合成、基因组编辑和基因驱动等多个领域取得了一系列重要进展,也获得了多国政府及产学研机构的大力支持。随着合... 详细信息

合成生物技术是近年来兴起的一类新兴生物技术,是现代生物技术的新发展阶段;在微生物细胞工厂、人工合成菌群、人工基因组合成、基因组编辑和基因驱动等多个领域取得了一系列重要进展,也获得了多国政府及产学研机构的大力支持。随着合成生物技术研究、开发与应用的深入发展,评估其对人类社会生存发展至关重要的生物多样性的影响成为一个重要课题。基于防范降低负面风险、促进有益开发应用和保护生物多样性的评估原则,采用综合考虑合成生物技术适用范围和基于合成生物技术的制品、组分和生物的安全性2个维度的评估方法定性分析了合成生物技术研究、开发与应用对生物多样性的影响,提出了应对其潜在风险的策略与建议,以期为合成生物技术的良性发展、造福社会提供参考。

关键词：合成生物技术生物多样性潜在风险定性评估

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滚动轴承摩擦力矩和旋转灵活性检测装置

轴承 2024年

作者：田胜利王智文赵兴新高爽重庆长江轴承股份有限公司博士后工作站重庆工商大学制造装备机构设计与控制重庆市重点实验室

针对滚动轴承在摩擦力矩和旋转灵活性检测时精度低、效率低、工况简单、测量方法复杂等问题。基于自由减速法，设计了滚动轴承摩擦力矩与旋转灵活性同步检测的试验装置。利用空气静压轴承支承试验旋转轴，利用高压喷气驱动试验旋转轴，... 详细信息

针对滚动轴承在摩擦力矩和旋转灵活性检测时精度低、效率低、工况简单、测量方法复杂等问题。基于自由减速法，设计了滚动轴承摩擦力矩与旋转灵活性同步检测的试验装置。利用空气静压轴承支承试验旋转轴，利用高压喷气驱动试验旋转轴，从而构建“无摩擦”环境，提高了滚动轴承摩擦力矩的测量精度。在自动上下料装置和电磁阻尼器的配合作用下，滚动轴承旋转灵活性的检测效率为10-12 个/min，满足装配线需求。利用该试验装置对不同型号轴承进行了测试，试验结果表明：同一型号轴承的摩擦力矩最大相对平均偏差为3.97%，最大平均偏差为7.18N·mm，测量精度较高，可重复性强。轴承的摩擦力矩也随着喷气压力和试验转速的增大而增大，这归因于喷气加剧了轴承的乏油现象。分析了该试验装置的不足。该试验装置为滚动轴承摩擦力矩的高精度测量和旋转灵活性的高效测量提供了一种可行的试验方法。

关键词：滚动轴承摩擦力矩旋转灵活性自由减速法试验方法

大庆外围油田抽油机井“峰谷平”不停机间抽技术的试验与应用

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石油石化节能 2022年第2期12卷 9-13,I0004页

作者：王智文大庆油田有限责任公司第八采油厂工艺研究所

目前,抽油机井间抽是大庆外围低产低渗透油田重要生产方式,但存在管理难度大、工人劳动强度高以及工作制度难以执行到位等方面问题。因此,提出了抽油机不停机间抽技术,即采用连续整周运行与曲柄小幅度往复摆动运行的模式,替代现有的抽... 详细信息

目前,抽油机井间抽是大庆外围低产低渗透油田重要生产方式,但存在管理难度大、工人劳动强度高以及工作制度难以执行到位等方面问题。因此,提出了抽油机不停机间抽技术,即采用连续整周运行与曲柄小幅度往复摆动运行的模式,替代现有的抽油机井常规的人工间抽模式,实现低产井高效举升,对低产低效井的高效开发具有重要意义。油田公司为最大程度降低生产成本,进一步实施“峰谷平”电价,严格控制高峰时段用电,合理利用“谷平”时段用电。因此在目前不停机间抽技术基础上,研究应用了“峰谷平”不停机间抽。应用“峰谷平”错峰运行后,在不停机间抽节电的基础上,平均单井额外日可节约电费4.6元,在精细管理的基础上,又降低了单井操作成本。

关键词：不停机间抽峰谷平往复摆动