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超音速微粒轰击诱导表面纳米化对300M钢腐蚀疲劳行为的影响

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金属学报 2024年第5期60卷 627-638页

作者：熊毅栾泽伟马云飞厉勇查小琴河南科技大学材料科学与工程学院洛阳471023 河南科技大学有色金属新材料与先进加工技术省部共建协同创新中心洛阳471023 中航光电科技股份有限公司洛阳471003 钢铁研究总院特殊钢研究所北京100081 中国船舶重工集团第725研究所洛阳471000

300M钢因其具有超高强度和优异塑韧性,常作为起落架的首选材料。但其在“高温、高湿、高盐”的海洋服役环境下易发生腐蚀疲劳失效,而表面强化可以有效提高其抗腐蚀疲劳性能。本工作采用超音速微粒轰击(SFPB)技术对300M超高强度钢进行表... 详细信息

300M钢因其具有超高强度和优异塑韧性,常作为起落架的首选材料。但其在“高温、高湿、高盐”的海洋服役环境下易发生腐蚀疲劳失效,而表面强化可以有效提高其抗腐蚀疲劳性能。本工作采用超音速微粒轰击(SFPB)技术对300M超高强度钢进行表面纳米化处理,系统研究了SFPB对300M钢在3.5%NaCl溶液中的腐蚀疲劳行为的影响规律,并对300M钢腐蚀疲劳后的表面形貌、微观组织演变和残余应力松弛进行表征。结果表明,300M钢经SFPB后表层晶粒细化至纳米级,形成梯度纳米结构的同时还存在着高幅值残余压应力。在相同的加载应力水平下,SFPB有效提高了300M钢的腐蚀疲劳寿命。腐蚀疲劳后300M钢表层晶粒尺寸仍处于纳米量级,加载应力水平的增加使次表层位错密度显著增加的同时形变孪晶数量增多。在腐蚀疲劳过程中,300M钢表层由于SFPB诱导产生的残余压应力发生不同程度的松弛现象,残余应力松弛程度随着加载应力水平的增加而明显增加。

关键词：超音速微粒轰击 300M钢表面纳米化腐蚀疲劳微观组织残余应力松弛

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La_(1-x)Ce_(x)MnO_(3)-Ba/Al_(2)O_(3)催化剂对NO选择性生成NH_(3)的影响

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2024年第10期57卷 1053-1061页

作者：宋崇林郑庆贺吕誉崔立峰李云强吕刚先进内燃动力全国重点实验室(天津大学) 天津300072

为了实现碳中和目标,降低内燃机碳排放,稀薄燃烧技术成为了当前重要的研究方向.该技术不仅能提高发动机燃油热效率,还能有效降低CO_(2)排放.但是稀薄燃烧往往会伴随着大量氮氧化物的产生,为了解决该问题,采用LNT-SCR耦合的NO_(x)净化技... 详细信息

为了实现碳中和目标,降低内燃机碳排放,稀薄燃烧技术成为了当前重要的研究方向.该技术不仅能提高发动机燃油热效率,还能有效降低CO_(2)排放.但是稀薄燃烧往往会伴随着大量氮氧化物的产生,为了解决该问题,采用LNT-SCR耦合的NO_(x)净化技术,此时LNT的作用是将排气中部分NO_(x)转化为NH_(3),为下游的SCR提供还原剂.基于此,制备了LNT催化剂,研究催化剂对NO选择性生成NH_(3)的影响.采用溶胶-凝胶法制备了La_(1-x)Ce_(x)MnO_(3)系列钙钛矿氧化物,并通过分步浸渍法得到了La_(1-x)Ce_(x)MnO_(3)-Ba/Al_(2)O_(3)负载型催化剂.利用XRD、H_(2)-TPR、NO-TPD等表征手段研究了钙钛矿氧化物的晶相结构,以及负载型催化剂的还原特性、NO_(x)吸附-脱附性能等物化性质,并且通过H_(2)选择性催化还原NO实验探究了催化剂掺杂Ce对NO转化成NH_(3)的影响.结果表明,Ce掺杂催化剂具有良好的NH_(3)产物选择性,并且显著提高了NO转化率.温度是NO转化和NH_(3)产物选择性生成的决定性因素,而H_(2)和NO体积比是NO转化和NH_(3)产物选择性生成的关键性因素.其中,La_(0.95)Ce_(0.05)MnO_(3)-Ba/Al_(2)O_(3)在低温下催化活性表现最佳,在350℃、H_(2)和NO体积比为5.0时NH_(3)产物选择性为65%,NO转化率为100%.此外,所制备的La_(1-x)Ce_(x)MnO_(3)都形成了钙钛矿型结构,而且Ce掺杂催化剂的大部分Ce离子可以进入到LaMnO_(3)结构中.在催化剂适量掺杂Ce后,H_(2)消耗总面积增大、还原峰的峰值温度降低,表明掺杂Ce改善了催化剂的还原特性;同时NO吸附和脱附面积增大,表明Ce掺杂改变了催化剂的NO_(x)吸附-脱附性能.

关键词： La_(1-x)Ce_(x)MnO_(3)-Ba/Al_(2)O_(3)催化剂 H_(2)选择性催化还原NO NH_(3)产物选择性 NO转化率晶相结构还原特性 NO_(x)吸附-脱附

新课程背景下教科书的理解与运用:以小学数学为例

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中小学管理 2024年第8期 17-20页

作者：马云鹏东北师范大学教育学部吉林长春130024

教科书是从课程标准到课堂教学的重要一环,在课程实施中起着重要作用,是教师设计和组织教学的载体及资源。在新旧教材使用的过渡阶段,教师一方面要特别重视对现行教科书的调整和使用,另一方面要尽快了解新版教科书的特点与变化。为用好... 详细信息

教科书是从课程标准到课堂教学的重要一环,在课程实施中起着重要作用,是教师设计和组织教学的载体及资源。在新旧教材使用的过渡阶段,教师一方面要特别重视对现行教科书的调整和使用,另一方面要尽快了解新版教科书的特点与变化。为用好教科书,教师首先需要依据新课标的理念和要求审视、理解教科书的呈现样态,包括教科书的单元设计结构、问题情境选择、关键概念呈现和学习活动安排;其次要能够洞察教科书中所隐含的理念和结构,包括其关键内容中蕴含的核心素养、教学设计中体现的学科大观念以及教材编写中展现的学习内容方法的一致性。

关键词：新教材课程标准经验课程问题情境单元结构学科大观念小学数学

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国家建构、政治文化与政治危机——中东国家政治现代化的三维考量

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西亚非洲 2024年 31-55+172页

作者：韩志斌马云飞西北大学中东研究所

中东国家的现代化在世界现代化历程中独具特色,从国家建构、政治文化和政治危机3个维度可以探究中东国家政治现代化的历史经纬、文化机理和面临的挑战。中东国家在政治现代化的启动、演进和探索过程中,以伊斯兰政治文化、强人政治文化... 详细信息

中东国家的现代化在世界现代化历程中独具特色,从国家建构、政治文化和政治危机3个维度可以探究中东国家政治现代化的历史经纬、文化机理和面临的挑战。中东国家在政治现代化的启动、演进和探索过程中,以伊斯兰政治文化、强人政治文化、部落主义政治文化等为主要内容的传统政治文化一直是影响这些国家政治现代化的风向标,而以阿拉伯民族主义、阿拉伯社会主义、伊斯兰中间主义等为主要内容的现代政治文化则是反映中东国家政治现代化质量和水平的“晴雨表”。中东国家政治现代化面临着国家认同、政治整合、政策贯彻、民众参与、政治分配、政治合法性等六重危机与挑战。因此,中东国家只有跳出西方政治模式的“窠臼”,以自身国情民意为基础,才能走出一条独具特色的政治现代化发展道路。

关键词：政治现代化中东国家建构政治文化政治危机

盐湖卤水中硼同位素分馏因子的第一性原理计算

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中国科学:化学 2024年

作者：顾焕恩马云麒魏琦中国科学院青海盐湖研究所盐湖资源绿色高值利用重点实验室中国科学院青海盐湖研究所盐湖化学分析测试中心青海省盐湖地质与环境重点实验室中国科学院大学

硼同位素已在物源示踪、古环境研究等方面得到广泛应用.对于盐湖硼同位素研究而言,获得盐湖卤水中不同硼物种(包括B（OH）3、B（OH）4-和多聚硼酸盐阴离子B3O3（OH）4-、B3O3（OH）52–、B4O5（OH）42–、B5O6（OH）4-)之间准确的硼同... 详细信息

硼同位素已在物源示踪、古环境研究等方面得到广泛应用.对于盐湖硼同位素研究而言,获得盐湖卤水中不同硼物种(包括B（OH）3、B（OH）4-和多聚硼酸盐阴离子B3O3（OH）4-、B3O3（OH）52–、B4O5（OH）42–、B5O6（OH）4-)之间准确的硼同位素平衡分馏因子,是开展盐湖硼同位素地球化学研究的基础.本研究利用量子化学计算法精确计算了卤水中B（OH）3和B（OH）4-与多聚硼酸盐阴离子之间的硼同位素平衡分馏因子,并就非谐效应和溶剂化效应对计算结果的贡献进行了校正.结果显示, B（OH）3和B（OH）4-与多聚硼酸盐阴离子之间的平衡硼同位素分馏因子分别为:α3-4=1.0286; α3-334=1.0389; α3-335=1.0717; α3-45=1.0889; α3-56=1.1180; α4-334=0.9545; α4-335=0.9849;α4-45=0.9728; α4-56=0.9711.这些分馏因子的确定,为研究盐湖卤水硼迁移过程的硼同位素分馏行为提供了基础数据和理论指导.

关键词：盐湖多聚硼酸盐阴离子硼同位素分馏因子第一性原理计算

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法布里-珀罗干涉型光纤微腔应变传感器

法布里-珀罗干涉型光纤微腔应变传感器

作者：马云鹏黑龙江大学

学位级别：硕士

光纤应变传感器因其具有结构紧凑,成本低,受电磁干扰影响小等优势,在建筑安全,医疗器械,以及地震预警等领域具有广泛的应用前景。本文主要以法布里-珀罗干涉型(Fabry-Perot Interferometer,FPI)光纤应变传感器为研究对象、针对其传感原... 详细信息

光纤应变传感器因其具有结构紧凑,成本低,受电磁干扰影响小等优势,在建筑安全,医疗器械,以及地震预警等领域具有广泛的应用前景。本文主要以法布里-珀罗干涉型(Fabry-Perot Interferometer,FPI)光纤应变传感器为研究对象、针对其传感原理、制备方式、应变传感特性以及温度传感特性开展深入研究:(1)本文研究了FPI的干涉原理以及应变传感原理,详细介绍了FPI的解调方法,通过理论结合仿真的方法探讨了FPI传感器的应变特性,同时分析了光学游标效应的干涉原理与增敏原理。(2)提出并制备了基于腔内微泡结构的FPI应变传感器,采用空芯光纤制备F-P腔。实验制备了不同腔长以及不同二氧化硅壁厚的腔内微泡结构,并对其进行了应变及温度敏感性测试。实验结果表明,传感器的应变灵敏度随着腔长和二氧化硅壁厚度的减小而提高,并在腔长为80μm,二氧化硅壁厚为12.7μm时达到的最大应变灵敏度为3.89 pm/με,并且对温度并不敏感。同时,通过实验证明了该应变传感器具有较高的可重复性以及稳定性。(3)为了进一步提高灵敏度,以电弧拉锥为制备方法,提出了基于含非对称锥的腔内微泡结构的FPI应变传感器。其中,电弧拉锥方法可以大幅减少结构侧壁的厚度,从而提升传感器的应变灵敏度。实验结果表明,该传感器的应变灵敏度相较于未含锥的微泡结构灵敏度得到了显著提升,当腔长为73μm,二氧化硅壁厚度为5.7μm,其应变灵敏度为8.91 pm/με,温度灵敏度仅有0.8 pm/℃。同时,采用了光学游标效应对传感器进行增敏,其应变灵敏度可最大放大12.5倍,实现了28.7 pm/με的应变灵敏度。

关键词：法布里-珀罗干涉光纤传感器应变空气微腔高灵敏度

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低功耗海洋监测浮标网络关键技术研究与实现

低功耗海洋监测浮标网络关键技术研究与实现

作者：马云飞齐鲁工业大学

学位级别：硕士

我国作为一个海洋大国,拥有丰富的自然资源和巨大的经济潜力。近年来,我国海洋经济蓬勃发展,沿海经济活动对海洋环境造成了严重影响,海洋生态问题日益凸显,我国面临严峻的海洋灾害影响。因此,持续、实时的海洋环境监测网络对及时发现海... 详细信息

我国作为一个海洋大国,拥有丰富的自然资源和巨大的经济潜力。近年来,我国海洋经济蓬勃发展,沿海经济活动对海洋环境造成了严重影响,海洋生态问题日益凸显,我国面临严峻的海洋灾害影响。因此,持续、实时的海洋环境监测网络对及时发现海洋环境变化,并采取有效措施保护近岸海域水质和相关海洋经济产业至关重要。海洋监测网络当前面临着采集和通信系统功耗高,网络监测范围小的问题。本文针对海洋监测浮标网络所面临的不足,从低功耗海洋多元环境信息采集系统和低功耗海洋监测浮标网络通信系统两个维度进行研究与实现。首先对两个系统的功能、原理及涉及的技术进行研究分析。其次针对低功耗海洋多元环境信息采集系统进行研究和设计,从硬件和软件两个角度的多个方面展开低功耗分析与设计,使系统实现对传感器及浮标状态信息的采集、处理、传输和储存等功能。然后针对海洋监测浮标网络通信系统中存在的问题,提出了一种链式拓扑结构的通信网络,采用低功耗的Lo Ra技术与北斗短报文通信技术相结合的通信方式进行数据传输。根据浮标网络的数据上传要求,设计逐级上传的远距离数据传输方式;根据上位机对浮标的控制要求,提出了一种基于GPS的远距离数据传输方式。通过构建低功耗、远距离的浮标监测网络,实现海洋环境监测数据的物联网化。最后对本文研究与设计的两个系统关键技术进行功能、功耗进行实验室及海上实际测试与验证。通过测试表明各项数据均能够周期性的正常采集,实验室条件下16个节点的链式网络通信丢包率小于1%,系统在待机时电流仅为45u A。这使浮标网络在缺乏光照的环境下,也能依靠波浪能纳米发电机正常工作,并实现大范围的海洋环境监测和数据的网络化传输。

关键词：海洋监测浮标低功耗数据采集通信网络

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铜锌铝催化剂催化脂肪酸甲酯加氢反应研究

化学工业与工程 2024年第5期 154-163页

作者：姜峰徐云强徐艳赵玉军天津大学化工学院

研究了铜负载量以及铜锌比对铜锌铝催化剂催化月桂酸甲酯加氢制脂肪醇反应性能的影响规律。结果表明铜锌铝催化剂具有优异的脂肪酸甲酯加氢能力。在5 MPa、190℃和空速为2 h-1条件下，脂肪酸酯转化率和脂肪醇选择性分别高达78.87%和89.1... 详细信息

研究了铜负载量以及铜锌比对铜锌铝催化剂催化月桂酸甲酯加氢制脂肪醇反应性能的影响规律。结果表明铜锌铝催化剂具有优异的脂肪酸甲酯加氢能力。在5 MPa、190℃和空速为2 h-1条件下，脂肪酸酯转化率和脂肪醇选择性分别高达78.87%和89.14%,远高于Cu/Al2O3与Cu/ZnO催化剂。其原因在于锌物种与铜物种相互作用产生的Cu-O-Zn位点提高了Cu0的催化活性，获得较高的TOF值(27.5 h-1)。同时，铝物种作为结构助剂增加了材料的比表面积并提高了催化剂的稳定性。进一步提高温度到210℃时，月桂酸甲酯转化率和月桂醇选择性均可高达99%,表现出较高的催化性能和应用价值。

关键词：铜锌铝脂肪酸酯加氢脂肪醇

基于AquaCrop和WinSRFR耦合的夏玉米沟灌方案优化

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基于AquaCrop和WinSRFR耦合的夏玉米沟灌方案优化

作者：马云鹏西安理工大学

学位级别：硕士

确定作物合理的灌溉制度和灌水技术要素组合是科学管理农业水资源的重要基础。本文采用试验研究和数值模拟相结合的技术路线,以陕西省杨陵区(2022年)和武功县(2017年)进行的夏玉米田间试验数据为基础,利用AquaCrop模型和WinSRFR软件,开... 详细信息

确定作物合理的灌溉制度和灌水技术要素组合是科学管理农业水资源的重要基础。本文采用试验研究和数值模拟相结合的技术路线,以陕西省杨陵区(2022年)和武功县(2017年)进行的夏玉米田间试验数据为基础,利用AquaCrop模型和WinSRFR软件,开展了灌溉制度和灌水技术要素组合优化研究,得到了以下主要研究结论:(1)基于AquaCrop模型40个作物参数默认值的土30%作为取值范围,采用EFAST方法对作物参数进行了敏感性分析。结果表明,对逐日地面上部生物量、冠层覆盖度、最终地面上部生物量和产量的输出结果有较大影响的参数为:作物冠层形成至衰老前的作物系数(KCB)、作物生长初期冠层发展系数(CGC)、作物生育期内最大冠层覆盖度(MCC)、作物生长末期冠层衰减系数(CDC)、归一化水分生产力(WP)和参考收获指数(HI)。综合考虑参数的敏感性分析和不确定分析结果,建议对AquaCrop模型进行校准时按照KCB、CGC、MCC、CDC、WP和HI的顺序进行校准。(2)基于典型农田试验资料对AquaCrop模型的参数进行了校准和验证以及适用性评价。结果表明,作物冠层覆盖度CC、地面上部生物量B和土壤含水率SWC模拟值与实测值之间的决定系数R2、均方根误差RMSE和纳什效率系数EF范围分别为0.86～0.99、1.2～13.6和0.56～0.97;产量模拟值与实测值的相对误差绝对值均值MAPRE为1.85%～7.47%,说明AquaCrop模型模拟夏玉米生长过程和产量具有高精度;同时以1970～2021年夏玉米生育期内降雨资料为基础,制定了典型水文年夏玉米灌溉制度,结果表明,研究区夏玉米丰水年(灌浆期)和平水年(拔节期)需1次灌溉,干旱年(拔节期和灌浆期)需2次灌溉,灌水定额均为55mm。(3)以沟灌试验实测的水流推进过程和沟首水深资料为基础,采用WinSRFR软件中同步反演研究区域入渗参数k、α和田面糙率n。结果表明,k和α的取值范围分别为55.416～98.437mm·h-α和0.351～0.858,田面糙率n均值为0.056,并验证了参数反演结果的可靠性;同时,结合AquaCrop模型确定的灌溉制度,采用数值模拟方法,提出了研究区域不同入渗能力(高、中、低入渗能力)和沟底坡度(1.0‰,2.0‰和3.5‰)条件下,满足Ci≥85.0%的入沟流量和停水时间取值范围分别为2.2～3.3L·s-1和35～16min。(4)以AquaCrop模型对2022年杨陵区夏玉米优化的灌溉制度为基础,结合WinSRFR软件所得研究区域灌水技术要素优化组合,分析了典型农田无灌溉条件下灌溉的必要性,并量化评价了研究区域灌溉制度和灌水技术要素组合优化对夏玉米的增产能力。结果表明,在无灌溉条件下随着夏玉米生育期内降雨总量减小以及降雨不均程度的增加,夏玉米模拟产量较潜在最大产量的减产率呈现增大趋势,由此说明降雨量和降雨分布不均对作物产量的影响较大,因此,在半湿润半干旱区,补充灌溉对保证作物产量至关重要;同时优化夏玉米灌溉制度和灌水技术要素组合较无灌溉、现状条件和仅对灌溉制度优化的夏玉米产量分别提高了***-2、***-2和***-2,增幅分别为30.9%、5.3%和2.1%,所需灌溉用水可减少59mm。由此说明,同时对灌溉制度和灌水要素组合优化可有效提高作物产量,并节约灌溉用水。

关键词：地面灌沟灌数值模拟夏玉米灌溉制度灌水技术要素