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大概念统摄下跨学科项目式教学设计与实践——以“探究硅太阳能电池的发电原理”为例

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化学教学 2025年第1期 50-55+69页

作者：马任永刘学超江合佩裴会莲山东省平原县第一中学山东省庆云县第一中学厦门市教育科学研究院

发展光伏发电是我国推进节能减排工作的重要举措。以“探究硅太阳能电池的发电原理”为项目主题，在“结构决定性质”大概念的统摄下，通过分析硅晶体导电的原理、优化硅晶体的导电性能、制备硅太阳能电池板等活动，建构从“原子结构、... 详细信息

发展光伏发电是我国推进节能减排工作的重要举措。以“探究硅太阳能电池的发电原理”为项目主题，在“结构决定性质”大概念的统摄下，通过分析硅晶体导电的原理、优化硅晶体的导电性能、制备硅太阳能电池板等活动，建构从“原子结构、晶体结构、电子配对、精硅提纯、pn结制备”等角度认识物质性质的思维模型，从化学视角认识改变硅晶体结构对其导电性能的影响，加强学生对化学学科社会价值的认识，培养学生化学学科核心素养。

关键词：中学化学大概念项目式教学核心素养硅太阳能电池

不同表面处理对7N01板材铝合金疲劳性能的影响

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四川大学学报(自然科学版) 2025年

作者：黄庆奕王勇超方毅孙红亮成都飞机工业(集团)有限责任公司西南交通大学材料科学与工程学院

研究了电解抛光表面、原始表面和喷砂表面等3种不同表面处理后的7N01板材铝合金的粗糙度、表层硬度和疲劳性能.不同表面处理后表面粗糙度大小依次为喷砂表面>原始表面>电解抛光表面.经过喷砂工艺处理后，7N01板材的表面硬度从34 Hv(1 Hv... 详细信息

研究了电解抛光表面、原始表面和喷砂表面等3种不同表面处理后的7N01板材铝合金的粗糙度、表层硬度和疲劳性能.不同表面处理后表面粗糙度大小依次为喷砂表面>原始表面>电解抛光表面.经过喷砂工艺处理后，7N01板材的表面硬度从34 Hv(1 Hv=9.8 MPa)增加到58 Hv，提高了70%.在经过喷砂处理后，与原始表面相比，疲劳强度有所上升，提高了26.1%.电解抛光后其疲劳强度几乎没有上升.

关键词： 7N01板材表面处理疲劳性能

电弧增材制造高锰奥氏体低温钢拉伸各向异性研究

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武汉科技大学学报 2025年

作者：成志超王红鸿张书畅曾潘科武汉科技大学材料学部伏能士智能设备(上海)有限公司武汉分公司

采用电弧增材制造技术制备了高锰奥氏体低温钢三维墙体，墙体三个面分别取横纵两方向的试样进行单轴拉伸试验，并针对沉积区与搭接区进行单轴拉伸试验，结合显微组织研究了电弧增材制造高锰奥氏体低温钢在三维空间上拉伸的各向异性。结... 详细信息

采用电弧增材制造技术制备了高锰奥氏体低温钢三维墙体，墙体三个面分别取横纵两方向的试样进行单轴拉伸试验，并针对沉积区与搭接区进行单轴拉伸试验，结合显微组织研究了电弧增材制造高锰奥氏体低温钢在三维空间上拉伸的各向异性。结果表明电弧增材制造高锰奥氏体低温钢墙体各向抗拉强度高于600 MPa，延伸率大于35%，垂直于沉积方向的截面横纵向拉伸试样的抗拉强度差异最大，值为8.8%。柱状晶的生长方向是造成拉伸力学性能各向异性的主要原因，柱状晶为单向组织，沿柱状晶生长方向界面强度高；垂直于柱状晶生长方向界面强度低。由沉积区与搭接区组成的周期结构是造成拉伸力学性能各向异性的次要原因，搭接区晶粒取向不一致，晶粒尺寸小，加工硬化能力弱，在拉伸时颈缩和断裂最先在搭接区发生。调控沉积区和搭接区的大小和位置可以作为控制高锰奥氏体低温钢电弧增材制造构件拉伸各向异性的途径之一。

关键词：高锰奥氏体低温钢电弧增材制造力学性能拉伸各向异性周期结构

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振动混合器内上浮颗粒悬浮特性数值模拟

排灌机械工程学报 2025年

作者：李良超赵国柱马国鹭张磊徐斌西南科技大学制造过程测试技术教育部重点实验室中国空气动力研究与发展中心高超声速冲压发动机技术重点实验室

对振动混合器内颗粒悬浮特性的深入了解,可为该类混合器的结构设计和优化提供依据.借助计算流体力学技术(computational fluid dynamics,CFD),应用欧拉-欧拉双流体模型对上浮颗粒在振动混合器内的悬浮特性进行了数值模拟研究.振动盘的... 详细信息

对振动混合器内颗粒悬浮特性的深入了解,可为该类混合器的结构设计和优化提供依据.借助计算流体力学技术(computational fluid dynamics,CFD),应用欧拉-欧拉双流体模型对上浮颗粒在振动混合器内的悬浮特性进行了数值模拟研究.振动盘的往复运动采用动网格技术进行处理.通过模拟得到了混合器内的流场和颗粒的动态悬浮特性,并将模拟结果与文献试验数据对比以进行模型验证.研究发现振动混合器内流场的典型特征为在振动盘的上方和下方各形成一循环涡流,涡流强弱随振动盘往复运动周期变化,但涡流方向保持不变,颗粒在混合器内悬浮经历均匀性快速变好、略微变好和动态稳定悬浮3个阶段.提高频率和增大振幅都可以使颗粒更快达到稳定悬浮,且悬浮的均匀性更好,但增大振幅使悬浮的均匀波动性有所变大.增大固含量可使颗粒悬浮的均匀性增加,波动性减小.

关键词：振动混合器上浮颗粒固液悬浮两相流动数值模拟

气测录井高重烃组分异常特征及流体性质快速识别

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特种油气藏 2025年

作者：胡益涛曾烃详陈沛钟鹏付群超柴华杜坤中法渤海地质服务有限公司湛江分公司南方海洋科学与工程广东省实验室(湛江) 中海石油(中国)有限公司湛江分公司

近年南海西部油田部分探井陆续出现“高重烃组分，低轻烃组分”的气测异常，针对此类高重烃组分气测异常特征认识不清、形成机理不明及流体性质识别难等问题，对研究区气测组分异常数据进行统计并分析其产生原因，开展基于机器学习分类... 详细信息

近年南海西部油田部分探井陆续出现“高重烃组分，低轻烃组分”的气测异常，针对此类高重烃组分气测异常特征认识不清、形成机理不明及流体性质识别难等问题，对研究区气测组分异常数据进行统计并分析其产生原因，开展基于机器学习分类预测模型识别流体性质研究。分析认为：此类气测异常主要原因是油藏早期形成后受到改造或破坏，油气发生二次运移，期间轻烃组分损失较多，而重烃组分损失较少；高重烃组分气测异常的烃组分受地质构造变化程度、盖层封堵性、原油性质等综合影响；随机森林模型在研究区高重烃组分气测数据集上训练及预测分类效果好，能准确、高效识别流体性质。该研究从气测录井技术角度为识别油藏改造提供新思路，对油气勘探开发具有重要的指导意义。

关键词：气测录井烃组分气测组分次生油藏机器学习

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增程式电动拖拉机动力电池供电系统研究

农机化研究 2025年第2期47卷 216-221页

作者：初香港王宝超乔明睿青岛农业大学机电工程学院山东青岛266109

增程式电动拖拉机具有节能减排、续航时间长等优点,但现有动力电池组电压等级较低,无法满足增程式电动拖拉机整机直流母线电压需求。为此,针对增程式电动拖拉机整机500 V电压平台需求,研究了其动力电池供电系统,完成了动力电池供电系统... 详细信息

增程式电动拖拉机具有节能减排、续航时间长等优点,但现有动力电池组电压等级较低,无法满足增程式电动拖拉机整机直流母线电压需求。为此,针对增程式电动拖拉机整机500 V电压平台需求,研究了其动力电池供电系统,完成了动力电池供电系统硬件设计和控制设计,最终利用MatLab/Simulink进行了仿真验证。仿真试验方面,所设计的动力电池供电系统实现了从320 V到500 V良好的升压稳压控制与闭环直流电源供电效果,能够适应与增程器等其他电源并联均流供电需求,动力电池供电系统具有良好的动态性能和稳态性能,满足稳定供电需求。

关键词：增程式电动拖拉机动力电池供电双闭环控制动态仿真

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稀土镁合金在骨科中的最新研究进展

南方医科大学学报 2025年

作者：孙正明左坤朱新科岳浩高正超陕西省人民医院骨科陕西省骨关节疾病基础与临床转化重点实验室陕西省洋县中医医院骨科

因镁合金具有良好的弹性模量、可降解和促进骨修复等性能成为了骨科内植物材料的研究热点。目前，大多数生物镁合金因降解过快不能满足骨科需求，稀土镁合金具有良好的耐腐蚀性等性能，有望成为临床骨科内植物的重要材料。本文就稀土的... 详细信息

因镁合金具有良好的弹性模量、可降解和促进骨修复等性能成为了骨科内植物材料的研究热点。目前，大多数生物镁合金因降解过快不能满足骨科需求，稀土镁合金具有良好的耐腐蚀性等性能，有望成为临床骨科内植物的重要材料。本文就稀土的生理作用、对镁合金性能的影响，稀土镁合金体外生物相容性、动物体内生物相容性、对健骨愈合的影响及临床骨科应用现状等研究进展进行综述。

关键词：稀土镁合金生物相容性耐腐蚀性

水铝英石吸持诱导溶解性有机质分馏的分子尺度研究

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矿物岩石 2025年

作者：王钺博尚雪莹张坚超苏靖滕辉天津大学地球系统科学学院表层地球系统科学研究院

溶解性有机质（DOM）作为自然界碳循环和生物地球化学过程的重要组成部分，通过调控光学特性、重金属迁移及污染物分解等环境行为，展现出复杂的生态功能。本研究聚焦氧化还原惰性矿物水铝英石对植物源DOM（PDOM）和微生物源DOM（MDOM... 详细信息

溶解性有机质（DOM）作为自然界碳循环和生物地球化学过程的重要组成部分，通过调控光学特性、重金属迁移及污染物分解等环境行为，展现出复杂的生态功能。本研究聚焦氧化还原惰性矿物水铝英石对植物源DOM（PDOM）和微生物源DOM（MDOM）的选择性吸持作用，采用傅里叶变换离子回旋共振质谱（FT-ICR MS）表征DOM的分子特征与分馏机制。结果表明，PDOM具有高分子量、高芳香性和不饱和度较高的特性，主要以CHO类化合物为主。而MDOM以低分子量、低芳香性和含氮的CHNO化合物为主，化学组成相对简单，富含代谢产物。水铝英石对两类DOM表现出一定的吸持选择性，倾向于优先吸持高分子量、高芳香性及氧化程度高的，富含含氧和含氮官能团的化合物，同时通过表面富集诱导DOM分子的氧化转化。PDOM和MDOM在被吸持分馏后，残留组分表现为低分子量、低芳香性和低不饱和度化合物占比显著增加，而高分子量和高芳香性分子被优先吸持。吸持诱导形成的新分子则呈现出较高的氧化态和饱和度。这些结果进一步揭示了水铝英石通过吸持作用调控DOM分子组成、氧化态及迁移行为的分馏机制，不仅增强了DOM的矿物结合稳定性，还可能延缓其分解与矿化过程，对土壤碳储存具有重要意义。

关键词：溶解性有机质水铝英石吸持分馏傅里叶变换离子回旋共振质谱

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基于可听声信号熵特征的刀具磨损状态监测

制造技术与机床 2025年

作者：谢达鲁钟文孙丽杨磊吴军李国超江苏科技大学机械工程学院航空工业陕西飞机工业有限责任公司

基于可听声信号的刀具磨损状态监测具备成本低、传感器安装便捷以及不干扰加工过程等优势，应用前景十分广阔。然而，可听声信号包含大量环境噪声，致使监测精度欠佳。为此，提出一种基于可听声信号熵特征的刀具磨损状态监测方法。首先... 详细信息

基于可听声信号的刀具磨损状态监测具备成本低、传感器安装便捷以及不干扰加工过程等优势，应用前景十分广阔。然而，可听声信号包含大量环境噪声，致使监测精度欠佳。为此，提出一种基于可听声信号熵特征的刀具磨损状态监测方法。首先，提取加工过程中可听声信号的7种熵特征，其次，采用相关性分析方法，选出皮尔逊相关系数绝对值大于0.9的香农熵、小波熵、排列熵和近似熵特征，进而采用长短时记忆网络（long short-term memory， LSTM）构建刀具磨损状态监测模型。试验结果显示，熵特征可抵御噪声干扰，且监测精度均方根误差（root mean square error， RSME）为0.004 1 mm。

关键词：熵特征长短时记忆网络刀具磨损状态监测可听声信号铣刀