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Cu@CNTs增强ADC12铝基复合材料的制备及性能研究

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Cu@CNTs增强ADC12铝基复合材料的制备及性能研究

作者：董晓健南昌大学

学位级别：硕士

碳纳米管(Carbon Nanotubes,CNTs),因其独特的结构和出色的力学性能,被认为是开发高性能铝基复合材料的理想增强材料。然而制约其广泛应用的主要瓶颈在于以下两点:一是碳纳米管较大的长径比和范德华力会导致其在铝熔体中容易发生团聚现... 详细信息

碳纳米管(Carbon Nanotubes,CNTs),因其独特的结构和出色的力学性能,被认为是开发高性能铝基复合材料的理想增强材料。然而制约其广泛应用的主要瓶颈在于以下两点:一是碳纳米管较大的长径比和范德华力会导致其在铝熔体中容易发生团聚现象,分散性不好;二是碳纳米管和铝基体之间较差的润湿性会导致碳纳米管与铝基体的界面结合较差,严重恶化复合材料的力学性能。针对以上问题,本文提出采用碳纳米管表面改性金属Cu包覆层和高能超声辅助铸造法协同提高碳纳米管在复合材料中的分散性和界面结合性的策略,系统研究了金属Cu包覆层和高能超声工艺参数对碳纳米管分散性、界面结构和力学性能的影响,建立了最优的金属Cu包覆层和高能超声工艺参数,揭示了金属Cu包覆层和高能超声对复合材料性能的强化机理,为制备高性能铝基复合材料提供科学依据。本文首先采用复合还原法制备了金属Cu包覆碳纳米管(Cu@CNTs)增强相,阐明了Cu@CNTs的合成机理,实现了Cu@CNTs的可控制备。结果表明:碳纳米管表面上的纳米颗粒均以Cu单质的形式存在,没有检测到氧化物的存在,说明Cu离子已全部被还原成Cu单质。其次,Cu纳米颗粒在碳纳米管表面均匀分布,基本上能覆盖整个碳纳米管表面形成金属Cu包覆层。其次,本文以Cu@CNTs为增强相,采用高能超声辅助铸造法制备了Cu@CNTs增强ADC12铝基复合材料(Cu@CNTs/ADC12),研究了不同Cu@CNTs含量对复合材料微观组织和力学性能的影响,阐明了Cu@CNTs的强化机理。结果表明:随着Cu@CNTs含量的增加,Cu@CNTs的分散性先增大后减小,α-Al的晶粒尺寸先减小后增大,共晶Si相由长针状逐渐演变为细小颗粒状。添加1.2 wt.%Cu@CNTs的复合材料中Cu@CNTs分散性最好,力学性能最佳,极限抗拉强度和显微硬度分别为310.3 MPa和125.6 HV,相比基体分别提高了53.1%和28.9%。随着Cu@CNTs加入,复合材料的断裂形式由原来的脆性断裂向韧性断裂转变。这得益于高能超声和金属Cu表面改性碳纳米管的加入引起的晶粒细化。与此同时,Cu纳米颗粒充当了碳纳米管与铝基体之间的连接桥梁,增强了二者之间的界面结合强度,确保载荷能够有效地从基体转移到碳纳米管增强相上。本文根据连续介质理论,以Cu@CNTs/ADC12复合材料为研究对象,采用有限元分析软件Fluent 19.0模拟了高能超声作用于熔体的流场分布以及添加不同Cu@CNTs含量对熔体形核过程的影响。从宏观角度阐述了超声声流效应及其分散机理,进一步验证了超声在辅助铸造过程中的作用。模拟结果表明:随着超声时间的增加,熔体内流场分布呈现出流动开始、回路形成、湍流发生和回流稳定四个阶段;随着Cu@CNTs含量的增加,铝熔体的形核数量也相应增加,但从实验的结果来看,添加过量的Cu@CNTs会造成团聚现象的发生,导致其在基体中不能达到很好的分散效果,反而影响了材料的微观组织细化效果和CNTs对复合材料力学性能的增强效果。此外,通过对ADC12基体和添加不同Cu@CNTs含量的复合材料在相同载荷下进行摩擦磨损试验,并进一步探究不同载荷对添加1.2 wt.%Cu@CNTs的复合材料耐磨性能的影响。结果表明,随着Cu@CNTs含量的增加,复合材料的磨损率呈现先减小后增大的趋势。适量的Cu@CNTs可以提高复合材料的硬度和结合强度,进而提高复合材料的耐磨性。添加过量的Cu@CNTs会发生团聚现象,削弱了其对复合材料的增强效果。随着施加载荷的增大,复合材料的磨损率和摩擦系数随载荷呈线性关系。在更高的载荷下,材料的耐磨性能显著降低,磨损量急剧增加。本文提出在CNTs和铝基体界面引入纳米Cu颗粒来调控界面结构,实现了Cu@CNTs/ADC12复合材料的可控性制备,为增强CNTs在铝基体中的分散性和润湿性提供了新思路和新方法。此外,通过Fluent 19.0软件阐明了超声在复合材料制备过程中的空化效应和声流效应。进一步证实了CNTs在超声作用下的分散机理以及CNTs对铝基复合材料力学性能的强化机理,为制备高性能铝基复合材料提供了重要的实验依据和实验参考。

关键词：铜包覆碳纳米管铝基复合材料超声处理数值模拟摩擦磨损微观组织机械性能

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科技报国为民造福

红旗文稿 2024年第10期 37-40页

作者：董晓辉国防科技大学军政基础教育学院

科技工作者要始终报效祖国、造福人民,这是科技工作者的价值所在。习近平总书记在“国家工程师奖”首次评选表彰之际作出重要指示:“希望全国广大工程技术人员坚定科技报国、为民造福理想,勇于突破关键核心技术,锻造精品工程,推动发展... 详细信息

科技工作者要始终报效祖国、造福人民,这是科技工作者的价值所在。习近平总书记在“国家工程师奖”首次评选表彰之际作出重要指示:“希望全国广大工程技术人员坚定科技报国、为民造福理想,勇于突破关键核心技术,锻造精品工程,推动发展新质生产力,加快实现高水平科技自立自强,服务高质量发展,为以中国式现代化全面推进强国建设、民族复兴伟业作出更大贡献。”这是习近平总书记对广大科技工作者的关心关怀,更是鼓舞和鞭策。广大科技工作者要认真学习贯彻习近平总书记重要指示精神,胸怀“国之大者”,树牢服务国家、造福人民的理想,勇担重任、不懈奋斗,为全面建设社会主义现代化国家贡献智慧和力量。

关键词：科技工作者自立自强工程技术人员精品工程中国式现代化为民造福强国建设关键核心技术

大跨双联拱桥单塔双扣力学行为与调控方法研究

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大跨双联拱桥单塔双扣力学行为与调控方法研究

作者：董晓金重庆交通大学

学位级别：硕士

随着钢管混凝士拱桥广泛的应用,在地形条件艰难的“W”型峡谷中出现大跨双联拱桥,在施工过程中出现中间交接墩连接两侧半拱的“单塔双扣”结构,导致塔偏动态不平衡、拱肋线形难以控制的问题。对此,本文以某上承式大跨双联CFST拱桥为依托... 详细信息

随着钢管混凝士拱桥广泛的应用,在地形条件艰难的“W”型峡谷中出现大跨双联拱桥,在施工过程中出现中间交接墩连接两侧半拱的“单塔双扣”结构,导致塔偏动态不平衡、拱肋线形难以控制的问题。对此,本文以某上承式大跨双联CFST拱桥为依托,展开“单塔双扣”结构的力学行为与调控方法的研究。主要研究内容及成果如下:(1)基于力矩平衡法和叠加法,考虑“单塔双扣”中间墩平衡受力与单侧吊装非平衡受力的差异,建立结构变形的几何关系,推导索力的水平分力、塔底偏转角度、扣索在塔身作用点、拱肋线形等参量与塔偏的关系,以及单侧吊装工况下悬臂端线形的高程变化公式。(2)针对实桥“单塔双扣”结构存在较大塔偏难以平衡、墩底和拱脚应力不均匀的问题,提出新的塔偏控制方法--后拉索法和预拉力法。前者属于被动控制,用拱肋自身重力来抵消对侧不平衡弯矩,两侧节段吊装后再对称同步拉索到位;后者属于主动控制,吊装节段并临时预拉对侧地锚来平衡塔偏。针对拱肋横向轴线的扭转问题,应用横向限位的调控手段,封铰前可通过在拱脚处垫片来防止拱脚单侧扭转出现“八”字线形。而对于纵向线形,通过调节扣索索力保持与模型的一致性,进而来调控纵向线形高程。(3)为验证后拉索法和预拉力法的可行性和可靠性,建立“单塔双扣”半桥有限元模型,模拟两种方法对结构受力的影响。在单侧吊装状态下,后拉索法最大塔偏为3.5mm,预拉力法最大塔偏为4.1mm。后拉索法墩底最大应力为-15.8MPa,预拉力法墩底最大应力为-16.8MPa。可见,运用后拉索法和预拉力法塔偏量均优化了67%左右,墩底应力平均减小62%左右,表明了后拉索法和预拉力法可以有效控制塔偏不平衡,并可减小墩底应力。(4)基于相似比理论,各构件进行严格缩尺设计,按照拟定的工况对“单塔双扣”结构进行施工模拟,开展1:20“单塔双扣”半桥缩尺模型试验。运用提出的后拉索法和预拉力法的试验值与计算值对比,在单侧吊装状态塔偏最大相差0.5mm,平衡状态塔偏最大相差0.2mm;在单侧吊装状态墩底应力最大相差2.5MPa,平衡状态最大的墩底应力最大相差1.6MPa左右,结果表明:实验值略高于计算值,缩尺半桥模型的测试结果与计算分析结果接近,吻合度较高,进一步验证了后拉索法和预拉力法可以有效对塔偏进行控制。

关键词：双联拱桥单塔双扣调控方法缩尺模型试验工况模拟

多元族群社会治理共同体的构建路径研究——基于赋能型治理视角

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智库理论与实践 2024年第2期9卷 77-85页

作者：董晓晨金华职业技术学院金华321007

[目的/意义]随着经济全球化的加速推进,我国出现多元族群聚居的各类社区,由于文化差异、语言障碍、体制机制等多方面原因,多元族群社会治理成为基层治理难题。本文通过探寻多元族群社会治理共同体构建的路径和方法,为其他国际化商贸城... 详细信息

[目的/意义]随着经济全球化的加速推进,我国出现多元族群聚居的各类社区,由于文化差异、语言障碍、体制机制等多方面原因,多元族群社会治理成为基层治理难题。本文通过探寻多元族群社会治理共同体构建的路径和方法,为其他国际化商贸城市多元族群社会治理提供借鉴。[方法/过程]本文基于系统组织理论,运用半结构访谈法,按照赋能型治理的研究视角,以浙江省义乌市江东街道这一典型多元族群聚居区域为研究对象,运用案例法进行回溯性追踪。[结果/结论]本文提出了党建引领的组织赋能、创新变革的机制赋能和情感嵌入的心理赋能,构建了以政府负责为主导、以社会自主为核心、以情感培育为保障的赋能型共治模式,为深入推进多元族群社会治理共同体建设提供了理论支撑和路径参考。

关键词：多元族群社会治理共同体赋能型治理义乌市

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黄河中上游区土地使用结构与布局复合优化

农业工程学报 2024年第9期40卷 252-262,F0003页

作者：童海燕董晓刘加平高伟铭长安大学建筑学院西安710061 西安长安大学工程设计研究院有限公司西安710064 西安建筑科技大学建筑学院西安710000

黄河中上游地区生态环境脆弱,空间发展问题突出,探索该区域土地使用结构和布局优化配置是实现黄河流域生态保护和高质量发展的有效途径。该研究以黄河中上游地区为研究对象,基于该区域土地使用、社会经济等数据,运用多目标规划(multi-ob... 详细信息

黄河中上游地区生态环境脆弱,空间发展问题突出,探索该区域土地使用结构和布局优化配置是实现黄河流域生态保护和高质量发展的有效途径。该研究以黄河中上游地区为研究对象,基于该区域土地使用、社会经济等数据,运用多目标规划(multi-objective programming,MOP)和PLUS模型模拟了惯性发展、生态保护、经济优先和生态-经济均衡4种情景下研究区未来土地格局和变化趋势,并在平衡生态与经济的目标下提出最优土地使用结构和布局方案。结果表明:1)4种情景下,土地使用比例结构存在较大差异;2)均衡情景下的区域土地使用结构和空间布局方案为最优,其综合效益值最高且达到19481.00亿元,与生态保护情景相比其经济效益(12223.88亿元)增长了4.07%,与经济优先情景相比其生态价值(7257.12亿元)增长了2.32%;经济优先情景下综合效益值为20273.96亿元,是4种情景下最高的。研究可为黄河中上游区域未来土地使用规划编制和土地可持续利用规划提供依据。

关键词：土地使用优化空间布局 MOP模型 PLUS模型黄河中上游地区

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复合机器人协同控制软件系统研究

复合机器人协同控制软件系统研究

作者：董晓磊电子科技大学

学位级别：硕士

论新时代推进科技现代化的主要挑战和实践路径

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科学管理研究 2024年第2期42卷 2-9页

作者：赵世军董晓辉国防科技大学军政基础教育学院湖南长沙410073

科技现代化是中国式现代化的关键,是全面建成社会主义现代化强国的重要内容、战略支撑、动力源泉。科技现代化既是一个目标概念,也是一个过程概念,是科技系统各领域各方面各要素不断发展进步的过程。党的十八大以来,我国科学技术现代化... 详细信息

科技现代化是中国式现代化的关键,是全面建成社会主义现代化强国的重要内容、战略支撑、动力源泉。科技现代化既是一个目标概念,也是一个过程概念,是科技系统各领域各方面各要素不断发展进步的过程。党的十八大以来,我国科学技术现代化取得重大进展,但现代化水平和发达国家相比还有一定差距,还面临着新一轮科技革命和产业变革、国际科技竞争以及体系化创新能力不足等主要挑战。新征程进一步推进科技现代化,必须在中国共产党的领导下,坚持走中国特色自主创新道路,持续优化创新治理,深化体制改革,加强人才队伍开发,优化区域布局,涵养创新文化,推进科技系统的发展战略现代化、体制机制现代化、人才队伍现代化、区域科技现代化、创新生态现代化。

关键词：科技现代化新时代理论内涵主要挑战实践路径

钢琴演奏技法如何诠释新疆少数民族音乐作品风格 ——以储望华《新疆随想曲》为例

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钢琴演奏技法如何诠释新疆少数民族音乐作品风格 ——以储望华《...

作者：董晓晨河北经贸大学

学位级别：硕士

泱泱中华大国,幅员辽阔,新疆民族化特征鲜明。中华文化博大精深、源远流长,汉族与各少数民族的文化特色各具特点,如百花争艳,欣欣向荣。文化的表现方法多种多样,比如风俗、建筑、自然风貌等等。其中亦不乏优秀的艺术类作品,如音乐、舞... 详细信息

泱泱中华大国,幅员辽阔,新疆民族化特征鲜明。中华文化博大精深、源远流长,汉族与各少数民族的文化特色各具特点,如百花争艳,欣欣向荣。文化的表现方法多种多样,比如风俗、建筑、自然风貌等等。其中亦不乏优秀的艺术类作品,如音乐、舞蹈、美术等。不同艺术门类之间看似各不相同,实际上却有着千丝万缕的联系。创作手法、演唱演奏手法、绘画笔触、舞蹈动作编排,都应抓住需要呈现的不同少数民族独有的特点进行展开。比如怎样在绘画中抓住特点描绘藏族人民载歌载舞的场景?如何用舞蹈去表现苗寨生活中歌唱的场景?如何用音乐去刻画那些大漠上的游牧民族?针对少数民族艺术的展现,都是从抓住少数民族特点而进行的。如何将少数民族的特点以不同的艺术形式进行完美的呈现,是艺术工作者需要不断研究的问题。本文从民族音乐的特点角度出发,用钢琴演奏的方式,以储望华先生创作的《新疆随想曲》为例展开研究。通过作曲家和作品创作背景的介绍,阐述新疆地区的人文风貌、艺术种类;分析地域性自然特点对音乐形式、形态的影响,延伸到乐曲的随想曲体裁、曲式结构中民族化风格的表现。从舞蹈的角度入手,探讨新疆音乐中旋律的呼吸,力度的变化,以及钢琴演奏中如何融入这些语汇的方法。从作曲法的角度研究民族音乐作品的创作手法,创作意图,进而从节奏和旋律入手阐述新疆风格的独特性。在钢琴的演奏方式上,在如何较为准确诠释具有民族风格音乐的钢琴触键、技巧(八度、双音、琶音、音阶)、旋律、节奏、力度及重音的表现方法等方面进行了较为深入的分析。为钢琴在如何抓住并体现该民族音乐特点的演奏方法上提出了较为系统的理论。

关键词：演奏技法钢琴中国民族音乐《新疆随想曲》

缅甸政局变动中中美地缘政治话语表达的差异及形成路径研究

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缅甸政局变动中中美地缘政治话语表达的差异及形成路径研究

作者：董晓芳云南师范大学

学位级别：硕士

纵观当前国际局势,地缘政治竞争愈发激烈。地缘政治的博弈不仅仅体现在军事力量的角逐,更深入地表现在地缘政治行为体对热点区域的话语争夺。地缘政治行为体往往通过对特定区域施加话语影响,来削弱地缘政治对手在该地区的地缘政治话语影... 详细信息

纵观当前国际局势,地缘政治竞争愈发激烈。地缘政治的博弈不仅仅体现在军事力量的角逐,更深入地表现在地缘政治行为体对热点区域的话语争夺。地缘政治行为体往往通过对特定区域施加话语影响,来削弱地缘政治对手在该地区的地缘政治话语影响,试图实现在该区域的地缘政治话语霸权。近年来,缅甸逐步成为美国利用话语霸权对中国进行制衡的典型案例。在这种背景下,中国话语体系陷入困境。为打破中国在热点区域的地缘政治博弈中的话语困境,维护国家利益,研究利用话语分析、基于Nvivo的对比分析法探究缅甸政局变动中中美地缘政治话语表达的差异及背后的形成路径,通过对中国外交部官网和美国国务院官网发布的与缅甸2021政局变动相关的地缘政治话语进行分析,揭示了中美地缘政治话语中所包含的地缘政治隐喻,并利用GDELT对中美地缘政治话语中所涉及的隐喻进行了定量分析,进一步探讨了这些隐喻在实际地缘政治操作中所产生的地缘政治影响。主要得出以下结论:(1)“稳定”和“民主”分别是中美对缅地缘政治话语的核心;中国地缘政治话语强调地缘空间内国家之间的平等,美国地缘政治话语则重视主客体关系;中国地缘政治话语呈现出空间开放和合作的特征,美国地缘政治话语则以空间封闭和对抗为特征;(2)在中美地缘政治话语的影响下,针对此次政局变动,缅甸媒体和民众构建的对于中美的地缘政治想象分异较为显著,主要表现在:将中国看作站在对立面的“他者”,将美国视为与缅甸站在一起的“自我”。与此同时,缅甸对于美国的语调指数普遍高于中国,且语调指数与由中美对缅发起的言语合作次数呈一定的正相关,这与地缘政治话语对地缘政治想象的影响较为符合;(3)2017年8月缅甸“罗兴亚危机”发生之前,美缅关系远远好于中缅,但在美国地缘政治话语只顾大力支持缅甸反对派言论而不给予实质援助且对军方广泛实施制裁的影响下,美缅关系日渐冷淡,而中缅关系则在中国努力践行中缅“胞波”情谊的影响下在变动中保持稳定;(4)通过探究中美两国在面对缅甸政局变动的地缘政治话语的差异进而对缅甸关于中美地缘政治话语想象的差异进行比对分析后,发现其地缘政治话语的形成路径分别为“空间正义”和“民主话语霸权”。空间正义为中国地缘政治话语提供合法性和话语空间,通过消除空间壁垒突破文化壁垒,为中国地缘政治话语增强了价值感召力。民主话语霸权通过塑造“正当性”来确保在干涉他国内政过程中的国家利益,阻碍了国际话语建构。中美地缘政治话语路径差异原因在于价值理念及民族表达偏好的差异,中国强调“务实”,空间正义源于全人类共同价值理念,而美国强调“务虚”,民主话语霸权源于普世价值理念。面对美国民主话语霸权的挑战,为消弭国际对中国消极地缘政治想象的负面效应,中国构建其话语体系应从以下几点出发:(1)话语建构和舆论博弈双轨并行;(2)帮助“弱国”维护话语权;(3)以空间正义践行外交实践;(4)结合国际现实与自身情况,稳步推进中国地缘政治话语体系的构建。

关键词：地缘政治话语表达缅甸政局中美