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42CrMo4钢的热变形行为及热处理工艺研究

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42CrMo4钢的热变形行为及热处理工艺研究

作者：窦存超齐鲁工业大学

学位级别：硕士

由于42CrMo4钢有高强度、高疲劳极限以及出色的抗低温冲击能力,在风电等高交变载荷冲击的复杂环境中得到广泛应用。然而,这种材料在热锻成形工序中容易出现裂纹等问题,不仅导致了较大的经济损失,还降低了生产效率。选择合理的热变形参... 详细信息

由于42CrMo4钢有高强度、高疲劳极限以及出色的抗低温冲击能力,在风电等高交变载荷冲击的复杂环境中得到广泛应用。然而,这种材料在热锻成形工序中容易出现裂纹等问题,不仅导致了较大的经济损失,还降低了生产效率。选择合理的热变形参数和热处理工艺对提高该材料的成形工艺和力学性能显得尤为重要。本文对42CrMo4的热变形行为和热处理工艺进行深入研究。（1）基于热模拟压缩的应力-应变数据,构建了42CrMo4钢高温流动应力模型、微观组织模型（动态再结晶模型和平均晶粒尺寸模型）及热加工图。发现随着变形温度的逐渐升高以及应变速率的降低,该材料的流动应力逐渐减小,有利于动态再结晶的进行和晶粒的细化。在热加工图中,失稳区发现锯齿状晶界和沿晶裂纹,存在无序的马氏体结构;一般加工区,存在“混晶”和晶粒粗化的现象,马氏体组织出现包络状,块状马氏体从无序变得有序;在最佳加工区,为完全动态再结晶等轴晶粒,马氏体演变为多级结构。确定了最佳热加工参数范围:温度为1050℃-1200℃,应变速率为0.369 s-1 s。（2）利用DEFORM 3D v11的二次开发接口,将建立的Laasraoui分段式模型和微观组织模型集成到该软件中,对42CrMo4钢的热模拟压缩实验过程进行数值模拟计算。对等效应变速率、等效应变、动态再结晶百分数和平均晶粒尺寸进行分析,最后将模拟结果与实验结果进行比较,证明了流动应力和微观组织模型的准确性。（3）设计了纺锤形的镦粗试样,对其不同变形区的温度、等效应变、等效应变速率等物理量进行有限元分析,将微观组织模型的模拟结果与实验结果进行比较,证明建立的流动应力和微观组织模型能有效预测42CrMo4钢的锻造过程。结合热加工图和数值模拟,验证了所建立的热加工图的适用性和准确性。（4）在马氏体相变点上下对42CrMo4钢的等温淬火（QP）工艺进行研究,通过调控等温温度和时间研究了该工艺对试样力学性能及微观组织的影响。42CrMo4钢的硬度随时间的延长和温度的升高逐渐降低,在正火温度为860℃保温40 min,300℃淬火配分60 min的QP工艺时具有最优的综合力学性能:抗拉强度为1553.77 MPa,屈服强度为1152.9 MPa,延伸率为12.99%。其微观组织为马氏体和下贝氏体的复相组织,在增加其强度的同时保证了韧性。（5）研究了不同回火热处理工艺对42CrMo4钢的力学性能及微观组织的影响,得到经正火温度为860℃保温40 min,250℃淬火配分60 min,650℃回火60 min(QP（250℃）T)试样的综合力学性能明显优于企业传统淬火回火（QT）的试样,其强度和塑性以及冲击功均有所提升。其中QP（250℃）T试样的铁素体基体上的碳化物分布更加均匀;断口形貌韧窝密集且大而深,显示出韧性断裂机制,具有更高的塑性和冲击韧性,延伸率高达20.55%,低温（-40℃）冲击功为112.67±2.2 J。

关键词： 42CrMo4 有限元模拟热变形微观组织热处理

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金属矩形微结构阵列吸收增强效应研究

金属矩形微结构阵列吸收增强效应研究

作者：窦俪馨天津理工大学

学位级别：硕士

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基于机器视觉的地铁隧道异物检测方法

基于机器视觉的地铁隧道异物检测方法

作者：窦富超天津理工大学

学位级别：硕士

电沉积NiCu合金锚定Co_2P纳米线调控电子结构增强的析氢反应

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高等学校化学学报 2024年第4期45卷 87-95页

作者：刘文欢王康康窦嘉阳张彤琛董社英西安建筑科技大学化学与化工学院西安710055

发展高效稳定的析氢反应(HER)是实现电解水技术广泛应用于工业的关键.本文以泡沫镍(NF)为基材,通过水热-热解-电沉积法合成了具有三维高分散非均相的HER催化剂CuAl@Co_(2)P/NF.研究发现,晶面与非晶面异质结的形成增加了该催化剂自身的... 详细信息

发展高效稳定的析氢反应(HER)是实现电解水技术广泛应用于工业的关键.本文以泡沫镍(NF)为基材,通过水热-热解-电沉积法合成了具有三维高分散非均相的HER催化剂CuAl@Co_(2)P/NF.研究发现,晶面与非晶面异质结的形成增加了该催化剂自身的活性位点,各元素之间的协同作用使体系内Co原子核外电子重新排布,降低了对吸附H^(*)的吸附能力,加快了析氢反应过程中的反应动力学.该催化剂在碱性和酸性介质中均表现出良好的HER活性和稳定性,电流密度为10 mA/cm^(2)时的过电势分别为83和27 mV,尤其在碱性环境下连续工作72 h后的电位基本保持不变.

关键词：磷化物镍铜合金异质结电催化析氢反应

热辅助的常压离子化质谱技术研究及在法医毒物快检方面的应用

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热辅助的常压离子化质谱技术研究及在法医毒物快检方面的应用

作者：窦全露烟台大学

学位级别：硕士

毒(药)物快速筛查技术的研究与开发对毒品管控,医疗急救,维护社会安全十分重要。目前,以免疫吸附为基础的快检方法日趋健全,成为通用的现场检测方法。但该技术针对不同毒品的检测,受限于特异性抗体的开发,目前商品化的免疫检测大多只能... 详细信息

毒(药)物快速筛查技术的研究与开发对毒品管控,医疗急救,维护社会安全十分重要。目前,以免疫吸附为基础的快检方法日趋健全,成为通用的现场检测方法。但该技术针对不同毒品的检测,受限于特异性抗体的开发,目前商品化的免疫检测大多只能针对传统毒品的分析。而其他快检技术,如拉曼光谱法,则无法直接应用于生物基质。然而,随着新型毒品的种类越来越多,需要一种普适性强、可以对多种检材直接分析的方法。近年来,常压电离质谱技术凭借其无需样品前处理、分析速度快而发展迅速,成为快速分析方法的重要选择之一。本文以常压电离质谱技术为基础,开发了热辅助的常压离子化质谱技术。以碳纤维作为离子化和采样装置,结合LTQ-Orbitrap高分辨质谱仪,实现了多种检材中常见毒(药)物的快速分析。该方法的主要优点有:(1)装置简单,无需气体辅助,无需样品前处理;(2)少量样品(<100μL)即可完成检测;(3)分析速度快,1～2分钟即可完成单个样品检测;(4)热源的引入有助于提高化合物电离效率,提高检测灵敏度;(5)借助高分辨质谱,可以实现毒(药)物非靶向筛查。1.热辅助碳纤维电离质谱法对电子烟油中三种合成大麻素快速定量分析。合成大麻素类(SCs)新精神活性物质被频繁添加到电子烟的烟油中,借助电子烟的加热元件蒸发,以供吸食。热辅助碳纤维电离质谱法以金属陶瓷加热板(MCH)为热源,将碳纤维放置在距离质谱入口约5 mm处,将样品滴加在碳纤维上,并在其后端施加高电压。分析物可在加热作用下汽化,并通过高压电晕放电电离。热源的引入有助于小分子化合物从基质中解吸,与带电物种发生分子离子反应,提高电离效率,碳纤维的吸附性可吸附、包埋难挥发或大分子物质,降低基质影响,减少仪器污染。基于以上特点,该技术有望实现电子烟油中三种SCs(MDMB-4en-PINACA、ADB-BUTINACA、ADB-4enPINACA)的直接定性、定量分析。实验结果表明,热辅助碳纤维电离源与LTQ-Orbitrap高分辨质谱联用,根据一级质谱图准确分子质量、二级子离子及其丰度比可以实现电子烟油中三种SCs快速定性鉴定。同时,SCs基质曲线(电子烟油基质)与标准曲线(甲醇溶液)的斜率之比接近1,表明方法基质效应小,可以实现烟油中SCs直接定量分析。三种SCs线性范围均为50～1000 ng/m L,线性相关系数均大于0.99,电子烟油中三种SCs检测限均为15 ng/m L,满足实际电子烟油中SCs定量分析要求,且定量结果得到了LC-MS/MS验证。2.碳纤维采样结合火焰离子化质谱技术对唾液中毒(药)物快速分析。唾液作为一种易于采集、无侵害性的检材,在药物驾驶检测中应用广泛。因此,本文对热辅助电离装置进一步改进,去除加热板和电压,采用打火机的火焰作为热源和电离源,与LTQ-Orbitrap高分辨质谱仪结合,实现唾液中毒(药)物直接、快速分析。首先,对装置进行了优化,确定了火焰的大小、温度、距离等条件。在方法考察中,选择咖啡因、五种苯二氮卓类物质等作为模型化合物。结果表明,方法可以在无样品前处理的条件下,实现对服用复方感冒药志愿者唾液中活性成分的快速鉴定。同时,在无内标参与的情况下,考察了唾液中咖啡因信号强度与取样时间关系,结果与唾液经乙腈沉淀蛋白后使用LC-MS/MS分析趋势一致。进一步考察内标法定量能力,结果显示唾液中五种苯二氮卓类物质检测限为10～50 ng/m L,咖啡因为200 ng/m L,线性相关系数均大于0.98。本文还将方法扩展应用于血液和尿液真实样本中毒(药)物定性分析,并且在血液样本中检测到了原药的代谢物,在尿液样本中检测到了肌酐。综上,本文发展了两种基于热辅助的常压离子化质谱技术并应用于电子烟油中三种SCs的直接定性定量分析与唾液中常见毒(药)物的快速鉴定。该技术结合了热源与碳纤维的特性,只需很少的样品前处理或无样品前处理,在1～2分钟内即可完成对样品中毒(药)物的分析检测。该技术的发展有助于法医毒物快速鉴识,推动毒品管控,辅助医疗急救诊断。

关键词：热辅助常压离子化质谱法医毒物快速分析电子烟油唾液

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水泥净浆洒布车搅拌装置设计及洒布性能分析

水泥净浆洒布车搅拌装置设计及洒布性能分析

作者：窦泽浩山东交通学院

学位级别：硕士

水泥净浆洒布车作为一款路面施工机械,它的工作原理是将水泥和水按比例加入到搅拌罐内进行搅拌,并通过洒布设备均匀地洒布到施工路面,但是罐式搅拌普遍存在搅拌效果不好、搅拌量过大和物料浪费等问题。为此本文设计一款可实现水泥和水... 详细信息

水泥净浆洒布车作为一款路面施工机械,它的工作原理是将水泥和水按比例加入到搅拌罐内进行搅拌,并通过洒布设备均匀地洒布到施工路面,但是罐式搅拌普遍存在搅拌效果不好、搅拌量过大和物料浪费等问题。为此本文设计一款可实现水泥和水按需混合的搅拌装置,有效解决水泥净浆搅拌不均匀和物料浪费的问题。在洒布方面:采用开式液压回路控制系统的设计,能够根据洒布车的车速变化实时调节增压泵的转速,从而提高纵向洒布均匀性,并且对水泥净浆喷嘴的结构进行优化,从而改善横向洒布的均匀性。主要研究如下:(1)洒布车的液压系统设计成开式液压回路控制系统,对相关液压泵、驱动马达和各类液压阀的参数进行计算和选型。(2)设计一款水泥净浆搅拌装置,并明确搅拌叶片级数、搅拌转速和阻料隔板是影响水泥净浆搅拌均匀性的主要因素。应用Fluent软件对影响水泥净浆均匀性的三种因素分别进行数值模拟,通过后处理软件CFD-Post对固相颗粒速度云图、体积分数云图进行分析,得到叶片级数为7级,搅拌转速为400r/min,安装阻料隔板时搅拌效果最优。(3)分析了水泥净浆洒布均匀性的影响因素,给出洒布车行车速度与洒布量的对应关系,并绘制喷洒角度与喷嘴间距、喷洒角度与开槽角度、单喷嘴流量与喷洒压力的关系曲线图。通过Fluent软件对四种类型的喷嘴在不同喷洒压力下进行模拟仿真,结果表明:选用直线型单槽平头喷嘴,并且喷洒压力在0.4MPa时喷洒均匀性最好。(4)对搅拌装置与洒布性能的仿真结果进行试验验证,结果表明:搅拌装置的叶片级数为7级、转速为400r/min、安装阻料隔板时,采样盒中水泥净含量偏差为5%左右,搅拌均匀性较好;洒布车的行车速度为40m/min～70m/min时,洒布效果较好,水泥净浆的洒布均匀度总体保持在93%以上水平,并且纵向洒布均匀度达到98%,相比横向洒布均匀度高5%左右。

关键词：液压系统水泥净浆搅拌装置洒布系统试验验证

人工智能辅助光学相干断层扫描在消化道肿瘤诊断中的研究现状

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解放军医学杂志 2024年

作者：李俊杰窦维佳王新空军军医大学第二附属医院消化内科

消化道肿瘤的发病率及死亡率均较高，其诊疗现状不容乐观，而早期诊断有利于提高患者的生存率和生活质量。目前已有多种内镜成像技术成功应用于消化道肿瘤的诊断，但各有利弊，其中内镜光学相干断层扫描(OCT)成像以其无创、高分辨率及... 详细信息

消化道肿瘤的发病率及死亡率均较高，其诊疗现状不容乐观，而早期诊断有利于提高患者的生存率和生活质量。目前已有多种内镜成像技术成功应用于消化道肿瘤的诊断，但各有利弊，其中内镜光学相干断层扫描(OCT)成像以其无创、高分辨率及非侵入性的优势而崭露头角，在浅表消化道肿瘤的分期诊断中具有重要应用价值，其海量图像随着人工智能(AI)的进步可得到有效处理，使AI辅助OCT在消化道肿瘤的诊断中展现了良好的前景。本文综述了OCT的原理及发展，并探讨了AI辅助OCT在消化道肿瘤诊断中进行深度学习的潜力。

关键词：光学相干断层扫描消化道肿瘤人工智能诊断

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土壤调理剂对生姜硒镉积累和品质安全的影响

农业环境科学学报 2024年第6期43卷 1239-1249页

作者：窦昂洋程艳杨倩涂书新华中农业大学资源与环境学院武汉430070 武汉沃农肥业有限公司湖北潜江433133 湖北工业大学武汉430064

为明确土壤调理剂对重金属污染土壤上生姜的营养品质和安全性的影响及作用机制,采用生姜土壤盆栽试验,比较研究了3种土壤调理剂(硅酸钾、麦饭石、贝壳粉)对土壤硒镉有效性以及生姜硒镉积累、生长发育和营养品质的影响。试验结果表明:3... 详细信息

为明确土壤调理剂对重金属污染土壤上生姜的营养品质和安全性的影响及作用机制,采用生姜土壤盆栽试验,比较研究了3种土壤调理剂(硅酸钾、麦饭石、贝壳粉)对土壤硒镉有效性以及生姜硒镉积累、生长发育和营养品质的影响。试验结果表明:3种土壤调理剂均能显著提高生姜硒含量,同时显著降低镉含量。与对照(不添加土壤调理剂)相比,施用0.2%硅酸钾调理剂效果最佳,分别使生姜地上部位和姜块硒含量提高了165.01%和111.36%,镉含量降低了71.96%和65.15%;另外,施用3种土壤调理剂可显著提高姜块产量、品质及养分吸收。与对照相比,产量提高了23.93%~67.67%,可溶性糖、可溶性蛋白和姜黄素含量分别提高了2.34%~6.00%、154.72%~602.83%和11.05%~33.43%,氮、磷、钾养分含量分别提高了10.28%~14.42%、24.62%~34.87%、28.81%~29.01%;施用3种土壤调理剂还可提高姜块过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性,降低丙二醛(MDA)含量;与对照相比,3种土壤调理剂增加土壤pH 0.35~0.53个单位,土壤有效态镉含量降低了16.92%~22.76%,有效态硒含量增加了3.60%~10.99%。研究表明,施用土壤调理剂能够降低土壤有效态镉含量、活化土壤有效态硒,从而降低生姜镉含量并提高硒含量和姜块营养品质,可实现镉污染土壤安全利用,保障生姜优质安全生产。

关键词：生姜土壤调理剂硒镉营养品质

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基于多维特征评价的风机齿轮箱早期故障诊断

控制与决策 2024年第5期39卷 1566-1576页

作者：郭方洪林凯窦云飞吴祥俞立浙江工业大学信息工程学院杭州310014

为了及时有效地诊断风机齿轮箱早期微弱故障,针对齿轮箱微弱故障信号非线性、非平稳、低幅值、低信噪比的特点,提出一种基于多维特征评价的风机齿轮箱早期故障诊断方法.首先,利用变分模态分解将原始振动信号分解为多个固有模态分量,并... 详细信息

为了及时有效地诊断风机齿轮箱早期微弱故障,针对齿轮箱微弱故障信号非线性、非平稳、低幅值、低信噪比的特点,提出一种基于多维特征评价的风机齿轮箱早期故障诊断方法.首先,利用变分模态分解将原始振动信号分解为多个固有模态分量,并构建“信息熵-峭度-包络谱峭度”多维特征评价模型,结合熵权法筛选关键特征分量以重构信号;其次,运用改进的小波阈值法降低噪声干扰对重构信号的影响,得到显著的故障冲击特征;再者使用宽度学习系统进行状态识别,并利用L_(21)正则化技术进一步提高其网络结构的稀疏性;最后,通过对风机齿轮箱实测数据进行特征分析并与传统方法进行对比实验,表明所提出方法的有效性和优越性.

关键词：风机齿轮箱故障诊断变分模态分解小波阈值降噪宽度学习 L_(21)范数