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大幅面拼接式光固化3D打印机的研究

制造技术与机床 2024年

作者：李健杨金博赵文东北林业大学机电工程学院

DLP光固化打印具有较高的打印效率与成型精度，因此在3D打印领域有着较高的应用价值，但在一些模型制造等需要运用3D打印的场景中，打印较大尺寸的物体时，由于DMD芯片尺寸的限制，很难使用单个光机完成大幅面打印。为解决此问题，文章... 详细信息

DLP光固化打印具有较高的打印效率与成型精度，因此在3D打印领域有着较高的应用价值，但在一些模型制造等需要运用3D打印的场景中，打印较大尺寸的物体时，由于DMD芯片尺寸的限制，很难使用单个光机完成大幅面打印。为解决此问题，文章采用了多光机拼接打印，将大尺寸切片再次切片分给两台光机进行拼接打印，再通过调整接缝处的能量密度以实现较大尺寸的打印。经过实验可知，拼接打印的精度与强度较好，且打印面积从150 mm×120 mm扩大到了150 mm×237 mm。

关键词： DLP 大幅面3D打印紫外光能量能量均质化

基于WRF与CFD的复杂地形风场多尺度耦合模拟分析

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华南理工大学学报（自然科学版） 2021年第5期49卷 65-73,83页

作者：杨易谭健成金博崇刘慕广华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室广东广州510640

在超高层建筑结构抗风研究中,风场的准确模拟是重要的前提条件。文中综合利用WRF(中尺度天气预报)模式可以模拟高空大气环流、小尺度CFD模拟具备高时空分辨率的特点,选取深圳气象塔周边地带作为一典型丘陵地貌风场研究区域,基于四维数... 详细信息

在超高层建筑结构抗风研究中,风场的准确模拟是重要的前提条件。文中综合利用WRF(中尺度天气预报)模式可以模拟高空大气环流、小尺度CFD模拟具备高时空分辨率的特点,选取深圳气象塔周边地带作为一典型丘陵地貌风场研究区域,基于四维数据同化(FDDA)技术的WRF模式,以及平衡态大气边界层CFD模拟,进行这一复杂地形局部风场的多尺度耦合仿真分析。风场仿真结果验证了WRF模拟中AN(分析松弛法)与SAN(近地面分析松弛法)同化方案的适用性,相对而言,AN方案模拟精度更高;相较单一的中尺度WRF模拟,WRF-CFD多尺度耦合模式结果与气象实测数据更吻合,表明多尺度耦合模拟中,由于中尺度WRF模式可为小尺度的CFD模型提供更准确的入口边界条件,并通过网格嵌套实现边界层内的降尺度精细化模拟,从而可以提升风场本身的模拟精度。基于WRF-CFD边界层风场的多尺度耦合模拟将是提高高层建筑结构风效应模拟分析精度的有效途径。

关键词：大气边界层风场 WRF模式 CFD 复杂地形四维数据同化技术多尺度耦合

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一种新型3-RRPU并联机构的运动学及鲁棒控制研究

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机电工程 2024年

作者：韩秀英李旭莹凌金博杨琨河南科技大学机电工程学院

针对现有的三平移并联机构大多正解不唯一、较难实现精确稳定运动控制的问题，提出了一种新的3-RRPU型三平移并联机构，同时研究了机构的运动学、动力学及轨迹跟踪控制方法。首先，运用螺旋理论分析了该机构三平移的原理，进行了驱动输... 详细信息

针对现有的三平移并联机构大多正解不唯一、较难实现精确稳定运动控制的问题，提出了一种新的3-RRPU型三平移并联机构，同时研究了机构的运动学、动力学及轨迹跟踪控制方法。首先，运用螺旋理论分析了该机构三平移的原理，进行了驱动输入的选取与论证，对机构平台奇异性、驱动奇异性和支链奇异性进行了分析；其次，运用运动学理论建立了运动学模型，推导了位置正、逆解析解；再次，运用拉格朗日动力学理论建立了机构操作空间的刚体动力学模型；最后，提出了一种基于非线性反馈解耦的自适应滑模轨迹跟踪控制方法，以证明其控制稳定性，并基于动力学模型对空间轨迹跟踪精度和控制力矩进行了仿真分析。研究结果表明：3-RRPU并联机构的位置正解在一般位形下具有唯一性，机构的平台奇异位形和驱动奇异位形少且无支链奇异。该轨迹控制方法可使机构在载荷20 kg、速度0.18 m/s、加速度0.12 m/s2下，实现0.002 m以内的高精度复杂轨迹跟踪；基于Sigmoid函数的轨迹控制方法还能有效削弱控制力矩的抖振，为实现工业领域高速、高精度、高性能的三平移运动提供了新方法。

关键词：三平移并联机构位置正解奇异性螺旋理论非线性反馈解耦自适应滑模轨迹跟踪控制方法机构操作空间

溶液法制备二维钙钛矿层提高甲脒碘化铅钙钛矿太阳能电池稳定性

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物理学报 2024年第6期73卷 386-395页

作者：刘思雯任立志金博文宋欣吴聪聪湖北大学材料科学与工程学院武汉430062

有机-无机金属卤化物钙钛矿太阳能电池(PSCs)因优异的光电转换性能被广泛研究,但CH(NH_(2))_(2)PbI_(3)(FAPbI_(3))固有的化学不稳定性阻碍了其长期以来的发展.特别是薄膜表界面处因更低的活化能而具有突出的湿度敏感性,表界面的缺陷与... 详细信息

有机-无机金属卤化物钙钛矿太阳能电池(PSCs)因优异的光电转换性能被广泛研究,但CH(NH_(2))_(2)PbI_(3)(FAPbI_(3))固有的化学不稳定性阻碍了其长期以来的发展.特别是薄膜表界面处因更低的活化能而具有突出的湿度敏感性,表界面的缺陷与薄膜稳定性具有强相关性,缺陷的处理结果是提高长期稳定性的关键因素之一.除了界面工程,还有在表面叠加二维钙钛矿层的策略用于界面钝化.然而二维钙钛矿层的制备方法多数具有局限性.本文采用全溶液法的制备工艺,通过在FAPbI_(3)钙钛矿表面均匀涂覆丁基碘化铵(BAI)溶液与热退火的后处理方式,驱动了表面二维(2D)钙钛矿的形成,以减少薄膜表界面缺陷,成功制备了混合维钙钛矿太阳能电池.与此同时,2D钙钛矿中长链分子的疏水性本质上提高了钙钛矿层对水分的容忍度.结果表明,含2D钙钛矿层的未封装器件在相对湿度(RH)为60%的室温环境空气中连续工作近1000 h后仍保持初始效率的80%以上.这种方法构建的2D钙钛矿层在不影响载流子传输性能的同时显著提高了薄膜与器件的长期稳定性,符合高质量钙钛矿太阳能电池的要求与发展趋势,是一种极具发展潜力的策略.

关键词：钙钛矿太阳能电池二维钙钛矿界面钝化稳定性

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考虑能量梯级利用的风氢综合能源系统多目标优化配置

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电力建设 2024年

作者：李冠儒孙亮罗瑞金博文吴长鹏现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室(东北电力大学) 国网抚顺供电公司

为提高新能源渗透率、拓宽绿氢生产利用途径、实现综合能源系统多能联供低碳经济化运行，提出包含电制氢（Power to Hydrogen，P2H）技术的风-氢多元储能系统（Wind-hydrogen Multi-energy Storage，WHMES），建立综合能源系统多目标优... 详细信息

为提高新能源渗透率、拓宽绿氢生产利用途径、实现综合能源系统多能联供低碳经济化运行，提出包含电制氢（Power to Hydrogen，P2H）技术的风-氢多元储能系统（Wind-hydrogen Multi-energy Storage，WHMES），建立综合能源系统多目标优化配置模型及两阶段能量梯级利用运行控制策略，将某系统中全年风电及负荷聚合为3类典型场景，以经济、能源供应、碳排放3个方面作为优化目标，采用基于分解的多目标进化算法进行求解，在得到的一系列非劣解集中，利用模糊隶属度函数从中权衡筛选出最优配置方案。算例结果验证了所提模型与方法的科学性与有效性，并在不同典型日场景下都具有良好的环保性和供能可靠性，为含风氢耦合的综合能源系统优化配置提供参考。

关键词：电制氢梯级利用综合能源多目标优化配置

基于WRF与CFD技术的大气边界层风场模拟研究

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基于WRF与CFD技术的大气边界层风场模拟研究

作者：金博崇华南理工大学

学位级别：硕士

大气边界层风特性研究是风工程的基础工作,土木工程中所关心的建筑物和构筑物都处在大气边界层中,此范围内的风特性对建筑物风效应影响显著。针对大气边界层的风场模拟具有一定的复杂性,首先边界层内充斥着大量不规则湍流运动,其次边界... 详细信息

大气边界层风特性研究是风工程的基础工作,土木工程中所关心的建筑物和构筑物都处在大气边界层中,此范围内的风特性对建筑物风效应影响显著。针对大气边界层的风场模拟具有一定的复杂性,首先边界层内充斥着大量不规则湍流运动,其次边界层下垫面物理特征复杂多变,并且边界层风场模拟本质是一个多尺度问题,此范围内的空气流动覆盖了几米到上千公里的尺度,大到台风运动,小到建筑绕流,高至千米以上风场,低至行人高度风环境。基于上述难点,数值模拟手段被广泛应用于多尺度的风场模拟,其中气象学的中尺度WRF模式(Weather Research and Forecasting,WRF)与工程中的计算流体动力学方法(Computational Fluid Dynamics,CFD)分别是研究大气中尺度与小尺度流动的主要数值模拟手段。本文的工作围绕着基于WRF模式与CFD技术进行大气边界层风场特性的数值模拟研究展开,具体分为以下几个方面:(1)中尺度台风模拟研究。首先基于中尺度WRF模式对超强台风“山竹”(2018)进行高精度模拟,将四维数据同化技术(Four-Dimensional Data Assimilation,FDDA)成功加载于WRF模式,重现了台风的中尺度发展演化过程,并将模拟所得风场特性与深圳气象塔观测数据进行详细比较以验证FDDA方法的同化效果及模拟精度。结果表明,分析松弛法(Analysis Nudging,AN)模拟得到的中尺度风场特性如台风路径、台风强度、平均风速等与实测数据在统计意义上较为吻合,表明精细化的WRF模拟可实现对台风风场的准确预测;此外,模拟表明梯度风高度之上的平均风剖面并非常数,其变化规律也不适用于我国规范中描述梯度风高度范围内的指数律模型;(2)复杂地形局部流场的中小尺度耦合模拟研究。本文选取深圳气象塔周边复杂地形作为模拟区域,基于WRF与CFD的耦合模式进行风场模拟,并与气象梯度塔实测结果进行对比。风速模拟结果显示,相较单一的WRF方法,耦合模式结果与实测数据更为吻合,表明WRF-CFD耦合方法使数值模拟精度得到了进一步的提升,可见中尺度WRF模式可为小尺度的数值风洞提供相对准确的入口边界条件,CFD模式可通过更精细的网格离散实现边界层内风场的降尺度模拟,二者结合将是提高超高层建筑风效应模拟分析结果精度的有效途径;(3)高层建筑风荷载及行人风环境研究。采用风洞试验和数值模拟方法对日本建筑学会(Architectural Institute of Japan,AIJ)设计的风环境模型进行了系列拓展研究,以探讨不同建筑高度及风向角对建筑表面风荷载及周围行人风环境的影响,并比较雷诺平均(Reynolds Averaged Navier-Stokes Simulation,RANS)和大涡模拟(Large Eddy Simulation,LES)数值模拟结果的精度。风洞试验结果表明,主轴风向下,相较于周边低矮建筑的对称布置形式,非对称排列可导致高层建筑侧风面底部角区负压及迎风面正压增大;高层建筑周边行人高度处的最大风速比与建筑高度(0～225m范围内)成正比;斜轴向风攻角易对建筑行人高度处产生最不利影响,最大加速区通常存在于靠近窄道一侧的建筑背风面。数值模拟结果显示,模拟得到的风速分布规律与风洞试验结果基本一致,中心建筑附近模拟得到的风速与风洞试验结果仍存在一定误差;相对RANS方法而言,LES方法的计算结果和风洞试验更为接近。

关键词：大气边界层 WRF模式四维数据同化方法 CFD 行人风环境

圆柱滚子轴承椭圆兜孔副的静动特性及稳定性研究

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表面技术 2024年

作者：李旭莹刘延斌宁仲黄杰凌金博杨琨河南科技大学机电工程学院洛阳轴承研究所有限公司河南科技大学机械装备先进制造河南省协同创新中心

目的探究椭圆兜孔形面参数对兜孔-滚子副静动特性及稳定性的影响，为圆柱滚子轴承降摩减振的兜孔优化设计提供理论依据。方法基于流体动力润滑理论建立椭圆兜孔-滚子副热流体动力润滑数学模型，采用有限差分法和超松弛迭代法实现模型... 详细信息

目的探究椭圆兜孔形面参数对兜孔-滚子副静动特性及稳定性的影响，为圆柱滚子轴承降摩减振的兜孔优化设计提供理论依据。方法基于流体动力润滑理论建立椭圆兜孔-滚子副热流体动力润滑数学模型，采用有限差分法和超松弛迭代法实现模型的求解，计算不同兜孔无量纲椭圆度和弧面偏置角下椭圆兜孔-滚子副的油膜压力分布、周向承载力、摩擦系数、温升、刚度、阻尼及界限失稳转速，研究兜孔无量纲椭圆度和弧面偏置角对兜孔-滚子副静动特性及稳定性的影响规律。结果当无量纲椭圆度从0增加到4.61×10-3，压力峰值先增大后趋于平稳，周向承载力逐渐降低，摩擦系数先降低后升高，最大温升先减小后趋于平稳，刚度、阻尼及界限失稳转速先升高后趋于平稳；当无量纲椭圆度为1.32×10-3时，椭圆兜孔-滚子副摩擦学性能最佳、温升较低、稳定性最好。当弧面偏置角从0°增加到150°，压力峰值和周向承载力先增加后减小，摩擦系数和最大温升先减小后升高，刚度、阻尼及界限失稳转速先升高后降低；当弧面偏置角较小或较大时，周向承载力急剧下降；当弧面偏置角为90°时，椭圆兜孔-滚子副润滑性能较好。结论兜孔无量纲椭圆度和弧面偏置角对兜孔-滚子副的静动特性及稳定性影响显著。选择合适的兜孔无量纲椭圆度和弧面偏置角可明显提高兜孔-滚子副的承载能力和摩擦学性能，有效抑制温升，显著增加刚度、阻尼及界限失稳转速。

关键词：圆柱滚子轴承椭圆兜孔流体润滑静动特性稳定性

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水工环对地下水位与地下水动态的影响研究

中文科技期刊数据库（全文版）自然科学 2024年第7期 0032-0035页

作者：贺金博河南省平顶山水文水资源测报分中心河南平顶山467000

地表过程、人类生活和地质安全,深受地下水位和地下水动态之影响,人为干预水工环系统之作用也越发显著。本项研究以水工环为研究对象,采集场地调查以及地下水位监测数据,揭示水工环对地下水位和地下水动态所产生之影响。研究结果揭示,... 详细信息

地表过程、人类生活和地质安全,深受地下水位和地下水动态之影响,人为干预水工环系统之作用也越发显著。本项研究以水工环为研究对象,采集场地调查以及地下水位监测数据,揭示水工环对地下水位和地下水动态所产生之影响。研究结果揭示,水工环对地下水位影响卓著,运行期间,地下水位呈现上升趋势,停止运行,地下水位随之下降。另一发现是水工环能对地下水动态产生深刻影响,导致地下水流动向其集中,形成地下水流动通路。该结论有助于理解以及管理地表水和地下水,为防止地下水的过度开采,为地下水资源的保护提供重要参照。

关键词：水工环地下水位地下水动态地下水流动通道地下水资源保护

碘伏棉球外敷伤口治疗手外伤伤口感染的疗效观察

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中文科技期刊数据库（全文版）医药卫生 2024年第4期 48-51页

作者：刘金博北京市朝阳区东湖社区卫生服务中心北京100000

探讨碘伏棉球外敷伤口治疗手外伤伤口感染的临床效果。方法选取本院门诊在2022年9月至2023年9月期间诊治的56例患者为调查对象,根据电脑排序法进行分组,平均分为调查组与对照组,每组患者28例,对照组采用常规换药治疗,调查组采用碘伏棉... 详细信息

探讨碘伏棉球外敷伤口治疗手外伤伤口感染的临床效果。方法选取本院门诊在2022年9月至2023年9月期间诊治的56例患者为调查对象,根据电脑排序法进行分组,平均分为调查组与对照组,每组患者28例,对照组采用常规换药治疗,调查组采用碘伏棉球外敷治疗,对比两组伤口愈合优良率以及各项指标(包括脓液消失时间、疼痛持续时间以及愈合时间)恢复情况。结果调查组伤口愈合优良率高于对照组,差异具有统计学意义(p<0.05),调查组各项指标恢复情况均优于对照组,差异具有统计学意义(p<0.05)。结论在手外伤患者的治疗中,使用碘伏棉球外敷的方法,效果显著,可有效控制感染情况,促进伤口愈合,具有临床使用价值。

关键词：碘伏棉球外敷手外伤