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磷掺杂碳化硅的制备及其影响因素

武汉工程大学学报 2018年第5期40卷 538-542页

作者：袁密高峰竺昌海郑雨佳李梓烨薛俊曹宏武汉工程大学材料科学与工程学院湖北武汉430205 湖北省环境材料与膜技术工程技术研究中心湖北武汉430074

以葡萄糖粉剂为碳源,沉淀白炭黑为硅源,磷酸为掺杂源,通过碳热还原法制备了磷掺杂碳化硅(SiC)。并利用X射线衍射仪、紫外可见吸收光谱仪、扫描电子显微镜、比表面积测试仪等对不同合成温度、不同掺杂浓度下所制备样品物相组成、微观形... 详细信息

以葡萄糖粉剂为碳源,沉淀白炭黑为硅源,磷酸为掺杂源,通过碳热还原法制备了磷掺杂碳化硅(SiC)。并利用X射线衍射仪、紫外可见吸收光谱仪、扫描电子显微镜、比表面积测试仪等对不同合成温度、不同掺杂浓度下所制备样品物相组成、微观形貌以及性质进行了表征。结果表明,磷原子进入SiC晶格,形成了磷掺杂3C-SiC。所制备的SiC样品与白炭黑的微观结构相似,其一次粒子平均粒径约150 nm,最高比表面积84.4 m^2/g。当n(P)∶n(Si)≥0.01时,掺杂达到饱和。随着温度升高,SiC禁带宽度降低,1 350℃后变化微弱,1 400℃时,比表面积最大。合成磷掺杂SiC的原料廉价易得,工艺简单,有望实现工业化生产。

关键词：碳化硅磷掺杂碳热还原法禁带宽度比表面积影响因素

三维角联锁机织复合材料的制备及其弯曲压缩失效机制

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纺织学报 2024年第8期45卷 183-189页

作者：李天宇沈伟陈立峰竺铝涛浙江理工大学纺织科学与工程学院(国际丝绸学院) 浙江杭州310018 绍兴宝旌复合材料有限公司浙江绍兴312000 浙江理工大学桐乡研究院有限公司浙江嘉兴314599

为掌握三维纺织结构复合材料在准静态下的失效机制,以碳纤维角联锁预制体为增强体,环氧树脂为基体,采用树脂传递模塑成型工艺制备三维角联锁机织复合材料,并对试样进行匀速载荷下的三点弯曲和压缩试验。采用X射线计算机断层扫描技术观... 详细信息

为掌握三维纺织结构复合材料在准静态下的失效机制,以碳纤维角联锁预制体为增强体,环氧树脂为基体,采用树脂传递模塑成型工艺制备三维角联锁机织复合材料,并对试样进行匀速载荷下的三点弯曲和压缩试验。采用X射线计算机断层扫描技术观测材料内部结构的损伤情况,并分析材料的失效机制。结果表明:三维角联锁机织复合材料的弯曲强度达到136.43 MPa,弹性模量接近20 GPa,材料的抗弯曲性能优异;基体开裂、下表面纤维断裂和分层是材料的主要弯曲失效模式;材料沿厚度方向的压缩应力达到266.17 MPa,具有良好的抗压缩性能;当承受压缩载荷时,材料在厚度方向上的主要破坏机制表现为剪切破坏。

关键词：角联锁结构复合材料角联锁机织复合材料碳纤维弯曲性能压缩性能失效机制

弱电网下基于前置低通滤波器的电网电压加权前馈控制策略

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电力系统及其自动化学报 2024年

作者：王瑞斌刘佳庆王庆园竺明哲南京工程学院电力工程学院

针对广泛采用电网电压全前馈控制策略提升并网电能质量的LCL型逆变器运行在弱电网下存在失稳的风险的问题，本文提出一种基于前置低通滤波器的电网电压加权前馈控制策略。首先根据稳定性判据求解出在系统临界稳定时所需设计前馈环节的... 详细信息

针对广泛采用电网电压全前馈控制策略提升并网电能质量的LCL型逆变器运行在弱电网下存在失稳的风险的问题，本文提出一种基于前置低通滤波器的电网电压加权前馈控制策略。首先根据稳定性判据求解出在系统临界稳定时所需设计前馈环节的传递函数，随后根据传递函数的变化趋势在电网电压前馈路径中加入二阶低通滤波器环节，并利用伯德图及数学关系合理设计低通滤波器截止频率以及阻尼系数，解决了逆变器在弱电网下失稳的问题。最后通过在6kW的逆变器样机上进行实验，验证所提策略的有效性。

关键词：电网电压全前馈弱电网数字延时低通滤波器

固液两相流体属性对滚针轴承润滑与承载特性的影响

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表面技术 2024年第15期53卷 77-87,108页

作者：宋琦王优强竺俊杰马金月徐莹娄元豪青岛理工大学机械与汽车工程学院山东青岛266520 青岛理工大学工业流体节能与污染控制教育部重点实验室山东青岛266520

目的探究线接触滚针轴承润滑剂中颗粒对润滑特性的影响,为提高滚针轴承的润滑性能提供数据参考。方法建立两相流润滑模型及两相流中含有的颗粒变形承载数学模型。其中,颗粒变形承载模型基于变形连续性假设,综合考虑在弹性变形、弹塑性... 详细信息

目的探究线接触滚针轴承润滑剂中颗粒对润滑特性的影响,为提高滚针轴承的润滑性能提供数据参考。方法建立两相流润滑模型及两相流中含有的颗粒变形承载数学模型。其中,颗粒变形承载模型基于变形连续性假设,综合考虑在弹性变形、弹塑性变形和完全塑性变形3个阶段下颗粒的变形承载力,研究不同尺寸、质量分数和密度对颗粒承载量和两相流体润滑特性的影响。结果润滑油中含有颗粒时,颗粒会承担部分外载荷,但承载量相较于油膜承担的载荷量较少。在相同的变速条件下,颗粒尺寸越大,会因产生较大的尺寸变形而增大颗粒的承载量,进而降低油膜承载力,增大油膜厚度,0.5μm的颗粒承担的载荷相较于0.3μm的颗粒提高了119.2%;颗粒密度的减小和质量分数的增大均会增大两相流中颗粒的数量,进而提高两相流中颗粒的承载量,质量分数为10%颗粒的承载量相比于质量分数为2%颗粒增大了251.8%,密度为3×10^(3)kg/m^(3)的颗粒相较于密度为7×10^(3)kg/m^(3)的颗粒的承载量增大了86.9%。承载颗粒会因接触表面变形而产生接触摩擦力,且接触摩擦力远大于油润滑产生的摩擦力,该摩擦力对系统产生的负效应远大于颗粒承载产生的正效应。结论润滑油中颗粒的存在会改变其润滑性能,颗粒与轴承表面的接触摩擦会导致接触表面出现点蚀等现象,进而降低轴承的使用寿命,应尽量避免润滑油中含有尺寸较大、数量较多的杂质颗粒。

关键词：滚针轴承两相流体颗粒承载弹塑性变形接触摩擦表面点蚀

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探析线接触直齿轮的瞬态热混合润滑性能

润滑与密封 2024年

作者：马金月王优强宋琦竺俊杰青岛理工大学机械与汽车工程学院工业流体节能与污染控制教育部重点实验室

为提高渐开线直齿轮润滑性能，基于统计模型和微凸体接触模型，考虑非牛顿流体、瞬态效应以及热效应等因素，建立了渐开线齿轮无限长线接触瞬态热混合润滑模型，对不同的齿面综合表面粗糙度σ、粗糙度纹理参数γ以及齿轮工况参数等进行... 详细信息

为提高渐开线直齿轮润滑性能，基于统计模型和微凸体接触模型，考虑非牛顿流体、瞬态效应以及热效应等因素，建立了渐开线齿轮无限长线接触瞬态热混合润滑模型，对不同的齿面综合表面粗糙度σ、粗糙度纹理参数γ以及齿轮工况参数等进行分析。结果表明：综合考虑多种因素更符合齿轮的实际工作环境，齿面综合表面粗糙度和粗糙度纹理参数对齿轮的润滑性能发挥着至关重要的作用，合理选择齿轮参数及工况参数也有助于提高齿轮的润滑性能。随着σ的增大，微凸体接触压力增大，且承载区略有增大；油膜厚度和最小油膜厚度随σ的增大而增大，而膜厚比却随之减小。因此，需合理选择综合表面粗糙度。随着γ的增大，油膜压力的第二压力峰逐渐增大，且向接触中心位置移动；微凸体接触压力随着γ的增大而增大；最小油膜厚度和膜厚比均随γ的增大而减小；随着γ的增大，油膜最高温升比先减小而后增大。综上所述，具有横向粗糙度纹理（尤其是γ=1/3时）的齿轮润滑性能较好；换言之，齿轮混合润滑中存在最优的粗糙度纹理参数。此外，适当增大齿轮的模数、压力角和转速以及减小输入功率均有利于改善齿轮润滑状态。

关键词：混合润滑热效应流量因子接触因子表面纹理

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基于表面微织构的钛合金摩擦学性能研究进展

表面技术 2024年

作者：刘龙翔倪陈兵王优强赵涛竺俊杰青岛理工大学工业流体节能与污染控制教育部重点实验室

凭借优异的力学性能、较高的材料强度以及出色的耐腐蚀性和良好的生物相容性，钛合金材料广泛应用于航空航天、国防军事、生物医疗等关键领域。然而，由于钛合金材料的摩擦系数高、摩擦系数不稳定、耐磨性差、化学活性高等缺点，严重降... 详细信息

凭借优异的力学性能、较高的材料强度以及出色的耐腐蚀性和良好的生物相容性，钛合金材料广泛应用于航空航天、国防军事、生物医疗等关键领域。然而，由于钛合金材料的摩擦系数高、摩擦系数不稳定、耐磨性差、化学活性高等缺点，严重降低了其使用性能、服役寿命和应用范围。近年来，凭借在减少实际接触面积、储存磨损碎屑等方面的优势，表面织构技术被证实是改善摩擦副之间摩擦学性能的有效方法，也是机械工程和摩擦学领域的研究热点之一。本文首先总结了表面微织构的制备方法和常用的微织构类型，概述了微织构对表面摩擦学的减摩机理。然后，论述了表面织构的类型、织构密度、结构参数、排列角度等因素对钛合金表面摩擦学性能的影响。接着，综述了在表面织构技术与固液润滑剂、涂层技术、热扩渗技术等协同作用下钛合金的摩擦学性性能研究现状。相对于未处理和单一织构处理的钛合金表面，复合处理技术能够显著提高钛合金的表面耐磨性能，延长钛合金表面织构的使用寿命。最后，对基于表面微织构及其复合处理技术的钛合金摩擦学性能的研究进行总结和展望，提出应该开展在极端工况下复合处理后钛合金表面摩擦学性能的研究。本文对基于表面微织构的钛合金摩擦学性能的研究提供参考价值。

关键词：钛合金表面织构摩擦学性能协同作用固液润滑剂涂层技术热扩渗技术

基于增强内积矩阵的PMI泡沫夹层结构损伤检测

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工程力学 2024年第2期41卷 244-256页

作者：田鑫海王乐西北工业大学航空学院西安710072

聚甲基丙烯酰亚胺(polymethacrylimide,PMI)泡沫夹层复合材料结构因其独特的力学性能而广泛应用于航空航天领域,如何快速、准确、低成本地检测面板与芯材的脱粘损伤对结构安全使用具有重大意义,然而传统的基于超声波的无损检测技术由于... 详细信息

聚甲基丙烯酰亚胺(polymethacrylimide,PMI)泡沫夹层复合材料结构因其独特的力学性能而广泛应用于航空航天领域,如何快速、准确、低成本地检测面板与芯材的脱粘损伤对结构安全使用具有重大意义,然而传统的基于超声波的无损检测技术由于PMI泡沫的吸声特性难以有效地检测到此类结构的脱粘损伤,该文探索基于振动响应测试的方法在PMI泡沫夹层结构损伤检测中的可行性及有效性。以振动时域响应相关性分析建立的结构损伤特征——内积矩阵(inner product matrix,IPM)为基础,通过将不同激励点下计算得到的IPM进行堆叠,提出了增强内积矩阵(enhanced inner product matrix,EIPM)的概念,并以EIPM为卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)的输入、PMI泡沫夹层结构的损伤状态为输出,建立了基于EIPM及CNN的结构损伤检测方法。PMI泡沫夹层悬臂梁结构的脱粘损伤检测仿真算例及实验验证结果表明,所提方法在3个及以上测点时的平均识别准确率均在99%以上,且与基于IPM的方法相比,EIPM方法具有更好的收敛速度和稳定性。

关键词：结构损伤检测 PMI泡沫夹层结构内积矩阵增强内积矩阵卷积神经网络

舌系带过短儿童尖前音/s/构音评估及矫治个案分析

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按摩与康复医学 2023年第6期14卷 19-22页

作者：高雍象王佳汝谭增迪余英梁彩凤竺海璐宁波市康复医院浙江宁波315100 杭州市富阳区灵桥镇社区卫生服务中心浙江杭州311400

目的:通过对一例舌系带过短(ankyloglossia)伴构音障碍儿童舌尖前音/s/构音训练效果分析及行舌系带矫正术前后的声学特点比较,探究此类儿童构音矫正方法及声学客观分析对构音效果的评估与监控作用。方法:记录在行舌系带矫正术前,该儿童... 详细信息

目的:通过对一例舌系带过短(ankyloglossia)伴构音障碍儿童舌尖前音/s/构音训练效果分析及行舌系带矫正术前后的声学特点比较,探究此类儿童构音矫正方法及声学客观分析对构音效果的评估与监控作用。方法:记录在行舌系带矫正术前,该儿童舌尖前音/s/训练前后单音节准确率变化,同时记录在舌系带矫正术前后,该儿童/su/音频谱重心(Spectrum Center of Gravity)及主观听感变化,进行前后对比。结果:在行舌系带矫正术前,针对该儿童舌尖前音的构音训练效果显著,/s/单音节准确率在通过训练后逐步提升,但在主观听感上较为含糊、粗糙,偏向/sh/音;在行舌系带矫正术后该儿童/su/音频谱重心有明显提升,并且在主观听感上清晰度有所提升。结论:该舌系带过短伴构音障碍儿童通过针对性的构音训练发音水平得到显著提升,但由于舌系带的物理牵制,舌尖形态扁平并限制舌尖进一步上抬,导致发/s/音时气流不够集中,频谱重心偏低,对该儿童行舌系带矫正术后/s/音听感上更为清晰,频谱重心也有较大提升。采用Praat软件对舌尖音声学分析,可更形象、精确地监控患者的发音变化,并为构音矫治提供指导。

关键词：舌系带短构音障碍舌尖前音舌系带矫正术频谱重心声学分析

中等收入群体崛起如何影响碳排放——消费视角下的研究

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中国人口·资源与环境 2024年第1期34卷 23-32页

作者：郑馨竺梁安妮张雅欣王灿中国石油大学(北京)经济管理学院北京102249 中交第一公路勘察设计研究院有限公司陕西西安710068 清华大学环境学院北京100084

中国日益壮大的中等收入群体在释放巨大消费潜力的同时,也引发了碳排放增加、减排压力增大的担忧。将这种定性担忧转化为定量认识,有助于从容应对气候挑战,为决策者针对特定消费群体制定差异化的减排策略提供信息参考。该研究开发了基... 详细信息

中国日益壮大的中等收入群体在释放巨大消费潜力的同时,也引发了碳排放增加、减排压力增大的担忧。将这种定性担忧转化为定量认识,有助于从容应对气候挑战,为决策者针对特定消费群体制定差异化的减排策略提供信息参考。该研究开发了基于家庭微观调查数据和机器学习算法的消费模式预测模型,结合投入产出模型拆分方法,实现将家庭消费选择异质性纳入环境影响评估宏观模拟的方法构建,以此为工具评估了新兴中等收入群体可能造成的碳排放影响,比较了扩大中等收入群体不同政策情景下的影响差异。结果发现:①若2018—2030年实现中等收入群体规模倍增(以2018年不变价计,年收入3.3万~8.0万元/人的全国人口比重增加24%),则达峰年新兴中等收入群体消费升级隐含的额外碳排放为2.7亿~3.6亿t,居民消费相关的减排工作量增加8%~11%。②新兴中等收入群体在仅收入提升情景下的消费碳排放显著低于原中等收入群体(人均碳排放相差0.2~0.3 t),二者之间的差距蕴含着这一群体在阶层跃迁过程中协同实现收入增长与碳排放控制的可塑空间。③与人力资本提升和完善社会保障情景相比,城镇化情景下扩大中等收入群体带来的碳排放影响更大,且扩大中等收入群体的不同政策组合对碳排放的边际影响不等同于单一政策独立作用所带来的影响之和,而是存在放大或对冲效应。这意味着,及时把握中等收入群体消费转型的可塑契机,在城镇化进程中通过健全城市基础设施配套等措施对该群体低碳生活开展针对性的引导,是协同实现共同富裕与碳中和目标的前瞻性举措。

关键词：中等收入群体碳足迹消费升级机器学习