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作者：陈志洋扬州大学

学位级别：硕士

草地贪夜蛾、稻纵卷叶螟和斜纹夜蛾等鳞翅目害虫对我国粮食安全造成了严重威胁。茚虫威(Indoxacarb,IN)可以有效防治鳞翅目害虫,是农业农村部推荐防治多种鳞翅目害虫的杀虫剂之一。然而,由于茚虫威传统加工剂型中乳化剂和有机溶剂使用量... 详细信息

草地贪夜蛾、稻纵卷叶螟和斜纹夜蛾等鳞翅目害虫对我国粮食安全造成了严重威胁。茚虫威(Indoxacarb,IN)可以有效防治鳞翅目害虫,是农业农村部推荐防治多种鳞翅目害虫的杀虫剂之一。然而,由于茚虫威传统加工剂型中乳化剂和有机溶剂使用量大,环境相容性差,同时有效成分利用率低,难以做到精准施药,从而导致防效降低,需要增加施药量提高其防治效果,容易造成环境污染,同时也增加了防治成本。介孔二氧化硅纳米粒子(Mesoporoussilicananoparticles,MSNs)具有粒径易控制、比表面积大、孔道有序和生物相容性好等特点,在生物医药领域被广泛应用,目前已经成为纳米农药控释剂研究的热点载体材料。针对传统农药剂型存在的弊端,本论文通过对介孔二氧化硅纳米粒子进行修饰制备环境响应型茚虫威纳米控释剂,同时开展杀虫活性及生物安全性的研究。主要研究结果如下:(1)通过硬模板法合成中空介孔二氧化硅纳米粒子,使用聚多巴胺(PDA)和α-环糊精(CD)修饰后,获得具有pH和酶双重响应的茚虫威纳米控释剂(IN@MSNs@PDA@CD)。微观形貌观察发现,纳米粒子呈现规则球形的核壳结构,且均一分散,粒径集中在290-310 nm之间,PDA和CD附着后使纳米粒子表面变粗糙;元素映射(Mapping)、傅里叶转换红外光谱(FTIR)、比表面积测试(BET)和热重分析(TGA)等测定结果表明茚虫威被成功负载(载药量为22.5%),聚合物被成功接枝(接枝率为5.3%)。释放行为研究结果表明,在碱性环境下茚虫威的释放加快,当环境中存在α-淀粉酶时,茚虫威释放速率也会明显加快。在紫外光照射下,与茚虫威原药相比,IN@MSNs@PDA@CD对茚虫威具有较好的保护作用。生物活性测定结果表明,在相同浓度下,与商品化茚虫威乳油相比,IN@MSNs@PDA@CD对草地贪夜蛾具有更高的杀虫活性,随着时间延长,防治效果均降低,然而IN@MSNs@PDA@CD仍然具有较高的杀虫活性,表明IN@MSNs@PDA@CD具有更长的杀虫持效期。生物安全性实验表明,IN@MSNs@PDA@CD对蚯蚓14d的LC50为16.64 mgkg-1 土,属于低毒,而茚虫威乳油对蚯蚓14 d的LC50为7.16 mg kg-1 土,属于中等毒性。IN@MSNs@PDA@CD和茚虫威乳油对斑马鱼96 h的LC50分别为14.65和1.67 mg L-1,表明IN@MSNs@PDA@CD降低了对斑马鱼的毒性。(2)通过溶胶-凝胶法制备MSNs,使用二硫键(SS)和CD对MSNs修饰获得氧化还原-酶响应型茚虫威纳米控释剂(IN@MSNs@SS@CD)。微观形貌观察表明,纳米粒子呈球形且表面粗糙,具有一定的核壳结构,粒径集中在161-194 nm之间。Mapping、FTIR、BET和TGA测定结果也表明茚虫威被成功负载(载药量为22.3%),聚合物被成功接枝(接枝率为17.3%)。释放行为研究表明,在添加谷胱甘肽的环境中茚虫威的释放加快,当环境中存在α-淀粉酶时,茚虫威的释放速率也会明显加快。在紫外光照射下,IN@MSNs@SS@CD对茚虫威具有更好的保护作用。生物活性测定结果表明,在相同浓度下,IN@MSNs@SS@CD比商品化茚虫威乳油对稻纵卷叶螟具有更高的杀虫活性,随着时间延长,防治效果均降低,然而IN@MSNs@SS@CD仍然具有较高的杀虫活性,表明IN@MSNs@SS@CD具有更长的杀虫持效期。生物安全性实验表明,IN@MSNs@SS@CD对蚯蚓14d的LC50为18.68 mgkg-1 土,属于低毒,而茚虫威乳油对蚯蚓14 d的LC50为6.86 mg kg-1土,急性毒性属于中等毒性。IN@MSNs@SS@CD和茚虫威乳油对斑马鱼96 h的LC50分别为22.34和1.45 mg L-1,表明IN@MSNs@SS@CD降低了茚虫威对斑马鱼的毒性。(3)通过自模板法且使用氢氧化钠蚀刻二氧化硅胶体制备MSNs,使用异丙基丙烯酰胺(NIPAM)和CD对MSNs修饰,获得温度和酶响应型茚虫威纳米控释剂(IN@MSNs@NIPAM@CD)。微观形貌观察表明,纳米粒子呈球形核壳结构且表面粗糙,具有均一性和分散性,粒径集中在320-330nm之间。Mapping、FTIR、BET和TGA测定结果也表明茚虫威被成功负载(载药量为46.3%),聚合物被成功接枝(接枝率为23.2%)。释放行为研究表明,在较高的环境温度中茚虫威释放加快,当环境中存在α-淀粉酶时,茚虫威释放速率也会明显加快。在紫外光照射下,IN@MSNs@NIPAM@CD对茚虫威具有更好的保护作用。生物活性测定结果表明,在相同浓度下,IN@MSNs@NIPAM@CD比商品化茚虫威乳油对斜纹夜蛾具有更高的杀虫活性,随着时间延长,防治效果均降低,IN@MSNs@NIPAM@CD仍然具有较高的杀虫活性,表明IN@MSNs@NIPAM@CD具

关键词：介孔二氧化硅环境响应控制释放茚虫威杀虫活性

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岩体结构面剪切异质性损伤评价与能量演化特征

岩体结构面剪切异质性损伤评价与能量演化特征

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作者：陈志洋长安大学

学位级别：硕士

工程岩体的大量失稳破坏与结构面剪切破坏及能量演化过程密切相关,而结构面剪切破坏行为受控于形貌特征。因此,有必要在考虑结构面形貌异质性的前提下,结合结构面力学性质和外部荷载对剪切破坏特征和能量演化进行分析,从而完善结构面剪... 详细信息

工程岩体的大量失稳破坏与结构面剪切破坏及能量演化过程密切相关,而结构面剪切破坏行为受控于形貌特征。因此,有必要在考虑结构面形貌异质性的前提下,结合结构面力学性质和外部荷载对剪切破坏特征和能量演化进行分析,从而完善结构面剪切损伤相关理论,揭示其异质性破坏的根源,达到科学有效规避和防控相关岩体工程突发性灾害的目的。本文以关山隧道闪长岩结构面为研究对象,制备了含天然形貌特征的三种强度结构面试样,开展了各向异性剪切试验。基于此对剪切破坏异质性损伤特征和能量演化规律进行了研究,主要研究内容和结论如下:(1)探明了结构面剪切强度的各向异性特征及影响因素。利用三维激光扫描和3D打印技术制备了72组类岩石试样,开展了八方向各向异性直剪试验;揭示了结构面峰值抗剪强度τ和残余抗剪强度τ的各向异性特征;分析了法向应力σ和壁面强度JCS对峰值抗剪强度τ和残余抗剪强度τ各向异性程度的影响。(2)厘清了结构面剪切破坏的异质性特征和破坏模式。在形貌、法向应力、壁面强度的综合影响下,结构面剪切破坏异质性分布特征明显,且在结构面最陡处易发生剪切破坏;揭示了σ和JCS对剪切损伤破坏模式的关键影响。(3)建立了结构面剪切破坏面积比例R和破坏体积比V/V的多元表征模型。定量研究了剪切破坏面积比例、破坏体积与法向应力、壁面强度的关系;基于麦夸特法和通用全局优化法,建立了考虑形貌参数、法向应力、壁面强度综合影响的多元量化表征模型,经验证模型预测结果良好。(4)分析了结构面剪切破坏时空演化规律及其形貌相关性。声发射信号与剪切曲线有一定的相关性,呈现出阶段性特征。根据声发射定位点信息,发现剪切破坏往往于结构面中部起伏体上坡段发生。声发射定位点信号往往在结构面中部起伏体最早出现,在中部起伏体后端扩展,之后向中部起伏体前端发育,直至在整个结构面上密集发育。(5)建立了剪切过程能量演化与形貌、力学参数、剪切破坏损失量的多元量化关系。得到了剪切破坏总耗散能量dW、破裂能量dW的多元量化评估模型,揭示形貌异质性对能量演化异质性的影响。

关键词：岩体结构面形貌异质性损伤破坏声发射剪切破坏能量

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提高大型预焙铝电解槽氧化铝浓度控制准确性的方法

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轻金属 2023年第8期 30-35页

作者：陈志洋贵阳铝镁设计研究院有限公司贵州贵阳550081

随着铝电解槽容量的不断增大以及生产工艺操作技术水平的提高,单纯根据dR/dt的变化来改变加料频率的方法已经不能满足准确控制氧化铝浓度的目的。在大型预焙铝电解槽如何进一步提高氧化铝浓度的均匀性和准确性的几个关键方面,作者在本... 详细信息

随着铝电解槽容量的不断增大以及生产工艺操作技术水平的提高,单纯根据dR/dt的变化来改变加料频率的方法已经不能满足准确控制氧化铝浓度的目的。在大型预焙铝电解槽如何进一步提高氧化铝浓度的均匀性和准确性的几个关键方面,作者在本文中阐述了一些新的控制逻辑和方法,并已在400至600 kA大型预焙电解槽上推广使用,取得了良好的效果。

关键词：铝电解槽氧化铝浓度能量平衡物料平衡

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烯烃聚合助催化剂:发展、应用和展望

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科学通报 2022年第17期67卷 1895-1907页

作者：王洋中国科学院大学化学科学学院北京101408

每年聚烯烃全球产量超1亿吨,其被广泛应用到人类生产生活各个领域.相比非均相聚合技术,单活性中心金属催化均相烯烃聚合可以用于合成分子量分布较窄、链段长度可控,以及插入率均匀的聚烯烃分子.通过灵活地对聚烯烃分子结构进行调节,可... 详细信息

每年聚烯烃全球产量超1亿吨,其被广泛应用到人类生产生活各个领域.相比非均相聚合技术,单活性中心金属催化均相烯烃聚合可以用于合成分子量分布较窄、链段长度可控,以及插入率均匀的聚烯烃分子.通过灵活地对聚烯烃分子结构进行调节,可制备性能可调的聚烯烃材料,能够应用到医疗包装器械等较高端领域.实现高效均相聚合的关键在于选择合适的催化剂和助催化剂组合.其中,助催化剂的主要作用是与催化剂前体反应,生成并稳定活性的金属阳离子,后者是催化烯烃聚合的中心.本文总结概括了烯烃聚合助催化剂领域近20年来较重要的工作,包括新型结构研究:单核、双核硼基、铝基以及聚合物基助催化剂;活化机理研究:用工业催化相关的吡啶胺基铪络合物作为示例展现催化剂和不同助催化剂复杂的化学反应过程;聚合中的应用:双核助催化剂及助催化剂结合配位链转移反应用于合成结构新颖的聚烯烃分子;助催化剂促进催化剂失活反应的研究;以及对助催化剂未来可能发展方向进行展望.

关键词：烯烃聚合助催化剂抗衡阴离子硼烷阴阳离子作用

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可压缩双层结构屈曲临界载荷的高阶渐近解

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Acta Mechanica Sinica 2023年第8期39卷 108-120页

作者：刘洋 Department of Mechanics School of Mechanical Engineering Tianjin University Tianjin China Tianjin Key Laboratory of Modern Engineering Mechanics Tianjin China

本文研究了由可压缩超弹性材料组成的双层结构在轴向压缩下的屈曲失稳问题.使用neo-Hookean本构模型和Blatz-Ko本构模型,在有限变形理论框架下推导了欧拉屈曲的临界失稳条件.对于细长结构,采用摄动法得到了屈曲临界压缩比的二阶(neo-Hoo... 详细信息

本文研究了由可压缩超弹性材料组成的双层结构在轴向压缩下的屈曲失稳问题.使用neo-Hookean本构模型和Blatz-Ko本构模型,在有限变形理论框架下推导了欧拉屈曲的临界失稳条件.对于细长结构,采用摄动法得到了屈曲临界压缩比的二阶(neo-Hookean材料)和三阶(Blatz-Ko材料)渐近解析解.基于精确分岔条件分析了结构几何参数和材料参数对失稳临界载荷的影响,同时校核了渐近解的准确性和适用范围.相较于根据欧拉伯努利梁理论得到的一阶近似解,本文给出了一些高阶修正项,提高了渐近解的精度,进一步发现材料非线性和泊松比仅对渐近解的高阶项有影响.研究结果可指导双层结构屈曲失稳的调控,还可以作为基准问题为新型简化理论和数值方法的精度校核提供参考.

关键词：渐近解摄动法高阶项高阶修正有限变形理论屈曲失稳材料非线性双层结构

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动臂塔机防后倾缓冲力计算方法

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吉林大学学报（工学版） 2023年第10期53卷 2785-2794页

作者：刘洋湖南师范大学工程与设计学院长沙410081

为准确计算动臂塔机的防后倾缓冲力,考虑塔身弹性振动和起重臂刚体转动对防后倾装置动力学的影响,建立了描述防后倾缓冲器相对运动的数学模型,结合防后倾装置的缓冲特性模型,建立了描述防后倾缓冲力与起重机动态特性的数学关系。以一台... 详细信息

为准确计算动臂塔机的防后倾缓冲力,考虑塔身弹性振动和起重臂刚体转动对防后倾装置动力学的影响,建立了描述防后倾缓冲器相对运动的数学模型,结合防后倾装置的缓冲特性模型,建立了描述防后倾缓冲力与起重机动态特性的数学关系。以一台装备液压防后倾装置的动臂塔机为研究对象,辨识了组成缓冲力计算模型的参数,通过系列工况的防后倾实验验证了防后倾缓冲力计算模型。根据防后倾缓冲力的实验值,计算了突然卸载工况的等效动载系数,验证了《起重机设计规范》中突然卸载工况的动载系数要求,可为动臂塔机设计的相关国家标准修订提供参考。

关键词：机械设计及理论动臂塔机缓冲力非参数模型动载系数

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铝电解智能单点卡堵识别与处理策略

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四川冶金 2024年第1期46卷 45-49页

作者：陈志洋贵阳铝镁设计研究院有限公司贵州贵阳550081

为实现铝电解生产过程中下料口卡堵识别与按需打壳,提高氧化铝浓度控制的准确性,这篇文章将详细介绍一种行之有效的方法,这种方法是将压力传感器安装在每个气缸进气管上,通过压力传感器来采集整个打壳过程中的气压值和每个气压值对应的... 详细信息

为实现铝电解生产过程中下料口卡堵识别与按需打壳,提高氧化铝浓度控制的准确性,这篇文章将详细介绍一种行之有效的方法,这种方法是将压力传感器安装在每个气缸进气管上,通过压力传感器来采集整个打壳过程中的气压值和每个气压值对应的打壳持续时间,通过数据分析得出打壳过程中的最小气压值和对应的打壳持续时间,再根据每次打壳过程中的这两个数据变化来判断下料口卡堵和进行相应控制策略,通过试验该方法能有效识别下料口卡堵和进行自动处理,做到按需打壳控料,减少设备磨损和锤头沾包现象,并已在300 kA至600 kA大型预焙电解槽上推广使用,取得了良好的效果。

关键词：铝电解氧化铝浓度打壳下料卡堵识别

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液压防后倾装置特性建模及起重机防后倾研究

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振动工程学报 2022年第4期35卷 912-919页

作者：刘洋湖南师范大学工程与设计学院湖南长沙410081

为求解起重机突然卸载冲击液压防后倾装置的动态响应问题,提出一种液压防后倾装置特性建模方法。将液压防后倾装置简化为变阻尼缓冲模型,对模型的管路特性和插装阀特性分别进行理论分析,建立描述液压防后倾装置缓冲特性的一般方法。通... 详细信息

为求解起重机突然卸载冲击液压防后倾装置的动态响应问题,提出一种液压防后倾装置特性建模方法。将液压防后倾装置简化为变阻尼缓冲模型,对模型的管路特性和插装阀特性分别进行理论分析,建立描述液压防后倾装置缓冲特性的一般方法。通过系列特性试验,分离缓冲力中的阻尼力分量,辨识出描述液压防后倾装置阻尼特性的参数。将液压防后倾装置模型作为随速度变化的虚拟力集成入起重机刚柔耦合模型中,构成起重机虚拟样机模型。通过起重机卸载冲击仿真,获得描述卸载载荷和阻尼力关系的仿真曲线,通过起重机防后倾试验,验证了仿真模型的准确性。这一试验建模方法为准确求解一类弹性结构与液压缓冲系统之间的复杂动力学响应提供参考。

关键词：防后倾装置阻尼特性非参数模型刚柔耦合卸载冲击

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动臂塔机卸载冲击仿真及试验

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吉林大学学报（工学版） 2022年第6期52卷 1292-1300页

作者：刘洋湖南师范大学工程与设计学院长沙410081

为研究动臂塔机在卸载冲击条件下的动力学行为,提出了基于非参数模型的起重机虚拟样机建模方法和起重机防后倾试验方法。通过液压防后倾装置特性试验和卸载器卸载试验,建立了描述液压防后倾装置阻尼特性的非参数模型和卸载载荷的激励函... 详细信息

为研究动臂塔机在卸载冲击条件下的动力学行为,提出了基于非参数模型的起重机虚拟样机建模方法和起重机防后倾试验方法。通过液压防后倾装置特性试验和卸载器卸载试验,建立了描述液压防后倾装置阻尼特性的非参数模型和卸载载荷的激励函数。将动臂塔机刚柔耦合模型与通过单元试验建立的非参数模型集成为起重机虚拟样机模型,进行了系列卸载工况仿真。采用遥操作方法实施了动臂塔机防后倾试验,通过系列载荷试验验证了该仿真模型的有效性。通过虚拟仿真预测了极限卸载工况下起重机结构的动态响应,为起重机关键结构设计提供了定量依据。

关键词：机械设计动臂塔机防后倾试验非参数模型虚拟样机

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大型起重机柔性卸载方法研究

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振动与冲击 2022年第7期41卷 207-213页

作者：刘洋湖南师范大学工程与设计学院长沙410081

动力固结时频繁的大载荷卸载是起重机结构损伤、故障率高的主要原因。针对动力固结冲击大、设备寿命低的问题,探讨了起重机卸载冲击机理,提出了通过卸载器耗能降低卸载冲击的新方法。研究了起重机-重锤模型中系统能量转移规律,提出了柔... 详细信息

动力固结时频繁的大载荷卸载是起重机结构损伤、故障率高的主要原因。针对动力固结冲击大、设备寿命低的问题,探讨了起重机卸载冲击机理,提出了通过卸载器耗能降低卸载冲击的新方法。研究了起重机-重锤模型中系统能量转移规律,提出了柔性卸载原理,建立了描述柔性卸载关键参数的数学模型。根据多体动力学基本理论,建立了起重机的刚柔耦合模型,仿真预测了卸载时间与冲击响应之间的关系,验证了柔性卸载理论模型。根据柔性卸载理论,在起重机与重锤之间设计了基于力控的柔性卸载器,将悬吊拉力控制转变为液压力控制。通过突然卸载与柔性卸载的对比试验,证明柔性卸载显著延长了卸载时间,柔性卸载装置可行,为一类冲击机械减振设计提供了参考。

关键词：动力固结柔性卸载刚柔耦合数学模型力控机构

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