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超声辅助加压耦合高频感应烧结设备的研制与应用

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超声辅助加压耦合高频感应烧结设备的研制与应用

作者：薛刚齐鲁工业大学

学位级别：硕士

切削刀具的研发离不开先进的刀具烧结方法和烧结设备。本文从制备高性能切削刀具的具体问题出发,提出设计和研制一台新型超声辅助加压耦合高频感应烧结设备,旨在克服高频感应加热烧结存在的趋肤效应,为研制新型高性能切削刀具提供一个... 详细信息

切削刀具的研发离不开先进的刀具烧结方法和烧结设备。本文从制备高性能切削刀具的具体问题出发,提出设计和研制一台新型超声辅助加压耦合高频感应烧结设备,旨在克服高频感应加热烧结存在的趋肤效应,为研制新型高性能切削刀具提供一个新的思路。采用有限元法进行高频感应加热的电磁热耦合场仿真研究。以高频感应加热模型为研究对象,利用Maxwell/3D涡流场分析得到磁场强度、电场强度、磁感应强度和电流密度的分布情况,应用Workbench瞬态热场进行电磁热耦合场的双向耦合仿真,得到高频感应加热模型的温度分布规律。结合仿真结果和理论分析,选择石墨模具尺寸为内径30 mm,外径70 mm,高度60 mm尺寸,高频感应加热参数为电流强度600 A、电磁频率50 k Hz。研究发现,由于趋肤效应的存在,石墨模具内外层的加热效率不一致,表层较内层温升更快,这会使得烧结成形的材料表层与内部形成温差,从而影响成形后材料性能。为了解决高频感应烧结的趋肤效应,提出了一种超声辅助加压耦合高频感应烧结方法。在高频感应加热过程中引入超声振动进行辅助加压,利用超声振动对温度场均匀性的改善作用,降低烧结过程中材料表内层的温差,改善材料成形后的机械性能。本文设计并搭建了烧结设备中高频感应加热系统、恒压系统,完成了超声振动辅助加压系统的结构设计、装置选型和参数选择,最终成功研制出一台超声辅助加压耦合高频感应烧结设备。其中,高频感应加热系统最大输出功率为20 KW,频率30～80 k Hz;恒压系统选用25 k N级微机控制电子万能试验机进行了设计和改装;超声振动频率为28 k Hz、最大输出功率为1500 W。研究了超声辅助加压耦合高频感应烧结作用机理。冷压阶段压坯在15 MPa的恒压下施加80%超声功率较常规压制相对密度提高了10.0%,这是由于高频超声波的机械振动作用使得模压过程中粉体颗粒之间产生相对移动和碰撞,有利于粉体间气体排出和孔隙充填,从而提高了压坯的致密性。施加超声辅助压制烧结的Co Cr Fe Ni Mo高熵合金在25 MPa恒压下施加80%超声功率的试样维氏硬度和相对密度较常规压制分别提高37.9%和12.4%,表明超声振动的加入有助于改善烧结成形试样的微观组织均匀性,同时超声振动对高频感应烧结温度场均匀性的改善作用,减小了烧结过程中材料表内层的温差,降低了趋肤效应带来的影响,使得烧结材料的微观组织和力学性能分布更加均匀。

关键词：高频感应加热超声辅助压制电磁热耦合场仿真烧结设备

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基于楔入劈拉试验的橡胶混凝土软化本构模型

应用力学学报 2024年第3期41卷 594-603页

作者：薛刚马从辉衣笑许胜内蒙古科技大学土木工程学院包头014010

为确定橡胶混凝土的软化本构模型,对2种缝高比和5种橡胶掺量的混凝土试件进行楔入劈拉试验研究和理论分析。依据试验结果,采用规范公式及能量守恒定律计算混凝土试件的断裂韧度和断裂能,并求解出PETERSSON、欧洲混凝土规范、XU和REINHAR... 详细信息

为确定橡胶混凝土的软化本构模型,对2种缝高比和5种橡胶掺量的混凝土试件进行楔入劈拉试验研究和理论分析。依据试验结果,采用规范公式及能量守恒定律计算混凝土试件的断裂韧度和断裂能,并求解出PETERSSON、欧洲混凝土规范、XU和REINHARDT3种软化曲线的相关参数。根据3种软化本构关系得到黏聚韧度理论值,并与黏聚韧度试验计算值进行了对比分析。研究结果表明:掺入适量的橡胶集料可提高混凝土的断裂失稳韧度和断裂能;3种典型的混凝土软化模型均不能很好地描述橡胶混凝土的黏聚韧度;对XU和REINHARDT软化关系式进行修正后,得到了橡胶混凝土的软化本构模型,可用于研究橡胶混凝土材料的抗裂特性。

关键词：橡胶混凝土软化模型断裂能断裂韧度黏聚韧度

CYBB和CSF1R在慢性鼻窦炎伴鼻息肉中的表达及诊断价值

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解放军医学杂志 2024年

作者：马宇龙李庚吴靖芳薛刚林旭河北北方学院基础医学院河北北方学院附属第一医院耳鼻咽喉头颈外科

目的采用生物信息学方法分析慢性鼻窦炎鼻息肉（CRSwNP）基因表达的特点，探寻CRSwNP潜在的发病机制及生物标志物。方法（1）从美国GEO基因表达数据库下载CRSwNP基因表达数据集，通过数据分析筛选CRSwNP与健康对照的差异表达基因（DEG... 详细信息

目的采用生物信息学方法分析慢性鼻窦炎鼻息肉（CRSwNP）基因表达的特点，探寻CRSwNP潜在的发病机制及生物标志物。方法（1）从美国GEO基因表达数据库下载CRSwNP基因表达数据集，通过数据分析筛选CRSwNP与健康对照的差异表达基因（DEGs）；对获取的DEGs进行GO基因功能富集和KEGG通路分析，利用STRING数据库构建蛋白-蛋白互作网络（PPI），利用cytoHubba插件筛选关键基因。利用“Cibersort”包分析关键基因对常见免疫细胞的影响。（2）选取2022年6月-2023年6月在河北北方学院附属第一医院确诊的32例CRSwNP患者为CRSwNP组，另选取同期无鼻窦炎病史的单纯鼻中隔偏曲患者21例作为对照组。HE染色观察两组标本的病理学特点，免疫组化和Western blotting检测CRSwNP关键基因的表达水平，ELISA法检测血浆关键蛋白的水平，并绘制ROC曲线分析其诊断CRSwNP的效能。结果（1）对获取的3个基因表达数据库集（GSE36830、GSE23552和GSE194282）进行分析显示，CRSwNP有156个DEGs;GO基因功能富集和KEGG通路分析显示，上述DEGs的作用多与免疫功能有关；筛选出细胞色素b-245 β链（CYBB）和集落刺激因子1受体（CSF1R）等关键基因。（2）HE染色结果显示，CRSwNP组织上皮化生为复层鳞状上皮，间质水肿；免疫组化和Western blotting检测结果显示，与对照组比较，CRSwNP组CYBB、CSF1R表达水平均明显升高（P<0.05）。ELISA检测结果显示，与对照组比较，CRSwNP组血浆CYBB[(21.20±3.00)μg/mlvs(17.66±1.66)μg/ml,P<0.05]和CSF1[(477.37±86.63)pg/ml vs(370.71±66.24)pg/ml,P<0.05]均明显升高。ROC曲线分析显示，血浆CYBB和CSF1诊断CRSwNP的曲线下面积分别为0.888(95%CI 0.802～0.974)、0.821(95%CI 0.711～0.931)，二者联合诊断CRSwNP的曲线下面积为0.927(95%CI 0.851～1.000)。结论 CYBB、CSF1R可能参与了CRSwNP的发生发展；血浆CYBB、CSF1对CRSwNP具有较高的诊断价值。

关键词：慢性鼻窦炎伴鼻息肉关键基因生物信息学筛查诊断

玄武岩纤维风积沙混凝土单轴受压应力-应变试验研究

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西南交通大学学报 2024年

作者：董伟泽里罗布银英姿薛刚内蒙古科技大学土木工程学院内蒙古自治区土木工程安全与耐久性重点实验室

为研究不同玄武岩纤维（BF）掺量下风积沙混凝土（ASC）轴心受压力学性能，试验以0%纤维掺量的混凝土为基准组，设计了0.05%、0.10%、0.15%和0.20%不同纤维掺量的风积沙混凝土（BF-ASC），分析BF体积分数对风积沙混凝土轴心抗压强度、... 详细信息

为研究不同玄武岩纤维（BF）掺量下风积沙混凝土（ASC）轴心受压力学性能，试验以0%纤维掺量的混凝土为基准组，设计了0.05%、0.10%、0.15%和0.20%不同纤维掺量的风积沙混凝土（BF-ASC），分析BF体积分数对风积沙混凝土轴心抗压强度、峰值应力、峰值应变和弹性模量的影响。结果表明：混凝土峰值应力和弹性模量均随着纤维体积分数的增加呈现先增大后减小的趋势，当BF掺量为0.10%时，其峰值应力和弹性模量分别为基准组的115.6%和112%；峰值应变和韧性指数则随纤维体积分数增大而增大，掺量为0.20%时，其峰值应变较基准组增长了34.92%，韧性指数增长了7.2%；BF-ASC应力-应变全曲线变化同普通风积沙混凝土一样都经历了弹性、塑性和破坏3个阶段；可依据Carreira and Chu模型及过镇海模型对BF-ASC本构关系进行分段描述，其上升段符合Carreira and Chu本构模型，下降段符合过镇海模型。并建立了考虑BF掺量的BF-ASC单轴受压本构模型，通过回归分析，相关系数均大于0.98，该本构模型与试验曲线吻合度较高。

关键词：玄武岩纤维风积沙混凝土单轴受压本构模型

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铌酸锂单晶薄膜化学机械抛光及极化研究

功能材料 2024年第9期55卷 9222-9228页

作者：乔骁骏薛刚丑修建中北大学半导体与物理学院太原030051 中北大学电子测试技术国家级重点实验室太原030051 中北大学仪器与电子学院太原030051

使用化学机械抛光制备硅基铌酸锂单晶异质集成薄膜,研究了在薄膜制备过程中不同阶段下薄膜状态,利用原子力显微镜(AFM)和X射线光电子能谱分析(XPS)对单晶铌酸锂的表面形貌与元素含量变化进行了表征,并通过高压极化装置对铌酸锂薄膜实现... 详细信息

使用化学机械抛光制备硅基铌酸锂单晶异质集成薄膜,研究了在薄膜制备过程中不同阶段下薄膜状态,利用原子力显微镜(AFM)和X射线光电子能谱分析(XPS)对单晶铌酸锂的表面形貌与元素含量变化进行了表征,并通过高压极化装置对铌酸锂薄膜实现了大面积周期性极化。研究结果表明,随着研磨步骤的进行,样品表面粗糙度逐渐降低,完成最终抛光工艺后,样品表面均方根粗糙度基本达到初始样品水平;抛光过程会导致Li缺失,但是可以通过后续工艺进行修复,研磨过程中引入的杂质元素会随着工艺的进行逐渐被去除,最终得到高质量硅基铌酸锂单晶薄膜;使用高压极化装置对铌酸锂薄膜进行极化,得到周期极化的条形电畴反转单元结构。该研究对制造基于铌酸锂的高性能传感器件具有重要意义。

关键词：铌酸锂化学机械抛光异质集成极化

过程性评价在高职院校教学改革中的实践——以邯郸科技职业学院信息技术课程为例

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邯郸职业技术学院学报 2024年第3期37卷 29-32页

作者：庞俊霞王敬献薛刚张潇鑫邯郸科技职业学院河北邯郸056046

在高职教学中应用过程性评价,建立以生为本的教学模式,有助于教师改变教学理念,提升教学质量,培养学生自主学习能力,实现学生的全面发展。过程性评价应用在高职院校的教学改革中有着重大的意义,但在具体实践中,也存在着各种现实问题。... 详细信息

在高职教学中应用过程性评价,建立以生为本的教学模式,有助于教师改变教学理念,提升教学质量,培养学生自主学习能力,实现学生的全面发展。过程性评价应用在高职院校的教学改革中有着重大的意义,但在具体实践中,也存在着各种现实问题。分析了信息技术课程过程性评价推进中面临的现实困境,从评价意义、评价设计和评价实践等方面探究优化过程性评价方法提升评价效果的途径。

关键词：高职教育过程性评价信息技术课程

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传统文化符号在当代动画设计中的应用研究

玩具世界 2024年第7期 104-106页

作者：薛刚科尔沁艺术职业学院

在动画行业迅速发展的同时，受西方因素的影响，国内动画在内容和创作方式上都缺乏自己的特色，难以表现出本民族文化的精华，在内涵和意境上也比较薄弱。因此，在当代动画作品中，应融入传统文化符号，以提高动画作品的创造性，从而充... 详细信息

在动画行业迅速发展的同时，受西方因素的影响，国内动画在内容和创作方式上都缺乏自己的特色，难以表现出本民族文化的精华，在内涵和意境上也比较薄弱。因此，在当代动画作品中，应融入传统文化符号，以提高动画作品的创造性，从而充分展现我国优秀传统文化，促进文化的传承与发展。文章分析了传统文化符号在当代动画设计中应用的重要性，包括提高动画作品的独特性和深度、更好地传播中国传统文化。同时，文章重点探讨了传统文化符号应用于当代动画设计的方法，旨在为当代动画设计师提供设计参考，同时促进中国传统文化在当代的创新表达。

关键词：传统文化符号当代动画设计动画行业

碳化-冻融作用对风积沙混凝土氯离子传输的影响

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山东大学学报（工学版） 2024年第1期54卷 123-130页

作者：董伟周梦虎王雪松薛刚王栋内蒙古科技大学土木工程学院内蒙古包头014010 内蒙古自治区建筑结构防灾减灾工程技术研究中心内蒙古包头014010

为研究碳化-冻融循环作用对风积沙混凝土氯离子传输的影响,进行全风积沙混凝土经历碳化(0、14、28 d)后的冻融循环(50、100、150、200次)试验研究,根据碳化时间分为C0组、C1组、C2组。通过化学滴定法检测不同深度处混凝土中的氯离子质... 详细信息

为研究碳化-冻融循环作用对风积沙混凝土氯离子传输的影响,进行全风积沙混凝土经历碳化(0、14、28 d)后的冻融循环(50、100、150、200次)试验研究,根据碳化时间分为C0组、C1组、C2组。通过化学滴定法检测不同深度处混凝土中的氯离子质量分数,进而分析氯离子质量分数、分布、氯离子扩散系数以及碳化深度与时间依赖性的关系,并通过扫描电镜观察混凝土内部结构。结果表明:碳化生成的碳化产物使混凝土更加密实,能够有效抵抗氯离子的侵蚀,且碳化时间越长,抵抗氯离子侵蚀效果越明显;冻融循环增大混凝土裂缝的产生,为氯离子向内部传输提供通道;随着冻融循环次数增多,氯离子侵蚀也越严重,当冻融循环100次时,C0组氯离子侵入深度为30 mm,冻融循环150次时,所有混凝土氯离子侵入深度为30 mm;200次冻融循环条件下,C1组时间依赖性系数较C0组增加42.22%,C2组较C0组增加57.78%,较C1组增加10.94%。风积沙混凝土内部氯离子质量分数随冻融循环次数增加逐步增加,随碳化深度的增加逐步降低。

关键词：风积沙混凝土碳化-冻融循环自由氯离子氯离子扩散系数时间依赖性系数

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高职院校生物化学实验教学改革初探

当代教研论丛 2017年第5期4卷 130-页

作者：薛刚霞运城护理职业学院

对高职院校的生物化学实验教学改革是提升教学效果的重要内容,必须紧紧的抓住生物教学课堂模式改革的目标,培养学生的实践能力。传统的生物化学实验教学已经不再适应新时期的教学要求,无法满足现阶段对综合性专业人才的培养,因此我国高... 详细信息

对高职院校的生物化学实验教学改革是提升教学效果的重要内容,必须紧紧的抓住生物教学课堂模式改革的目标,培养学生的实践能力。传统的生物化学实验教学已经不再适应新时期的教学要求,无法满足现阶段对综合性专业人才的培养,因此我国高职院校必须对生物化学实验教学模式进行变革,结合时代先进的PBL教学理论重新审视我国生物化学实验教学的变革方案。作为高职院校生物化学教师应分析当下高职院校生物化学实验教学的现状,提出生物化学实验教学的改革措施。

关键词：高职院校生物化学实践教学改革探索和实践