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Ab initio Calculation of Intermolecular Dispersion Energy and Induction Energy of Nitramide Dimer

Chinese Journal of Chemistry 2004年第11期22卷 1377-1381页

作者：宋华杰肖鹤鸣董海山institute of chemical materials China Academy of Engineering Physics Mianyang Sichuan 621900 China 黄奕刚institute of chemical materials China Academy of Engineering Physics Mianyang Sichuan 621900 China 龙新平institute of chemical materials China Academy of Engineering Physics Mianyang Sichuan 621900 China 汤业鹏institute of chemical materials China Academy of Engineering Physics Mianyang Sichuan 621900 China Department of Chemistry Nanjing University of Science and Technology Nanjing Jiangsu 210094 China institute of chemical materials China Academy of Engineering Physics Mianyang Sichuan 621900 China

The dispersion energies, induction energies and their exchange counterparts (exchange-dispersion and ex-change-induction energies) between two interacting nitramide molecules at several separations are derived based upon symmetry-adapted perturbation theory (SAPT). The results show that (1) the effect of intramonomer electron correlation on dispersion energies and induction energies for nitramide dimer system is remarkable especially in the region near the van der Waals minimum distance (0.42 nm). (2) At smaller separations the dispersion energies and the induction energies are largely quenched by their exchange counterparts, and this case in induction interaction is much more remarkable than in dispersion interaction. (3) Since at shorter distances there exists the strong short-range interaction due to electron transfer which quickly decays and even disappears at larger separations, the two different R-dependency formulae of induction energies were found: one is ca. R-12.7 at short distances, and the other ca. R-7.0 at large separations. The latter R-dependency is similar to that (ca. R-7.2) of dispersion. (4) In the case of strong polar interaction existing in nitramide dimer, the true induction correlation terms of higher order than t(22)indE may be important.

关键词： dispersion energy induction energy nitramide dimer symmetry-adapted perturbation theory

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等离子射流在模拟液体发射药中扩展特性的数值模拟

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含能材料 2024年第5期32卷 510-517页

作者：薛皓琦余永刚南京理工大学能源与动力工程学院江苏南京210094

为了深入认识液体工质电热化学炮中等离子射流的点火过程,开展了等离子射流在液体发射药LP1846模拟工质中扩展特性的研究,建立了等离子射流在液体中扩展的二维轴对称非稳态数学模型,并基于液体工质为水的文献实验进行模型验证。在此基... 详细信息

为了深入认识液体工质电热化学炮中等离子射流的点火过程,开展了等离子射流在液体发射药LP1846模拟工质中扩展特性的研究,建立了等离子射流在液体中扩展的二维轴对称非稳态数学模型,并基于液体工质为水的文献实验进行模型验证。在此基础上对等离子射流在LP1846液体发射药模拟工质中的扩展过程进行数值模拟,分析等离子射流在扩展过程中形态的变化以及射流场压力、速度和温度的分布特性。结果表明,扩展过程中由于Taylor-Helmholtz不稳定性,等离子射流和液体发射药模拟工质两相间存在湍流掺混现象,并随着扩展逐渐加剧,表现为射流头部凸出并逐渐轴向拉长形成尖头,同时射流卷吸液体发射药模拟工质在Taylor空腔中产生液滴,且数量逐渐增多。此外,等离子射流扩展过程中近喷孔处由于液体发射药模拟工质回流而出现颈缩现象。射流场由于膨胀波-压缩波交替作用而存在波动现象,且在近喷孔处尤为剧烈,表现为压力场呈现高低压相间分布,速度场也呈类似分布。

关键词：等离子射流液体工质扩展特性湍流掺混数值模拟发射药

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基于符合性证据链的航电系统工程试验方法

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北京航空航天大学学报 2024年第5期50卷 1500-1511页

作者：钟伦珑张卓轩陈永刚中国民航大学智能信号与图像处理天津市重点实验室天津300300 中国民用航空珠海进近管制中心珠海519015 航空工业西安飞行自动控制研究所西安710065

为形成逻辑严密、可追溯的适航符合性验证资料,提出一种基于符合性证据链的航电系统工程试验方法,并对实现中的关键问题进行分析研究。以自动飞行控制系统的工程试验为例,设计与实现了基于自动飞行控制系统适航验证需求的验证平台。在... 详细信息

为形成逻辑严密、可追溯的适航符合性验证资料,提出一种基于符合性证据链的航电系统工程试验方法,并对实现中的关键问题进行分析研究。以自动飞行控制系统的工程试验为例,设计与实现了基于自动飞行控制系统适航验证需求的验证平台。在验证方案设计中,针对复杂验证环境中部分参数不确定性描述问题,提出一种基于分类概率多场景分析的验证方案设计方法,基于适航验证需求,对飞行数据进行筛选,通过对筛选后的飞行数据进行统计特性分析、随机抽样与合并缩减,生成包含发生概率的确定性场景,描述验证环境中部分参数的不确定性。在验证数据分析中,针对多场景多参数条件下的适航符合性判断问题,提出基于加权Dempster-Shafer证据理论的适航符合性评估方法,以确定性场景发生概率为权重,进行证据融合,避免部分小概率场景对融合结果的干扰。基于实际飞行数据,自动飞行控制系统的自动飞行模式工程试验结果表明,所提方法有效可行。

关键词：符合性证据链工程试验分类概率多场景分析 Dempster-Shafer证据理论自动飞行控制系统

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杜仲泛应激蛋白基因EuUSP1的克隆和功能分析

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植物生理学报 2024年第1期60卷 130-140页

作者：胡盼赵德刚贵州大学生命科学学院农业生物工程研究院山地植物资源保护与种质创新教育部重点实验室贵阳550025 贵州省农业科学院贵州省农业生物技术重点实验室植物保育技术应用工程研究中心贵阳550006

泛应激蛋白(universal stress protein,USP)是植物抵抗胁迫的保护蛋白。为探究杜仲泛应激蛋白基因EuUSP1的分子结构和功能,本研究以杜仲组培苗为材料,通过RT-PCR和RACE克隆EuUSP1 cDNA,进行生物信息学分析,构建了过表达载体遗传转化三... 详细信息

泛应激蛋白(universal stress protein,USP)是植物抵抗胁迫的保护蛋白。为探究杜仲泛应激蛋白基因EuUSP1的分子结构和功能,本研究以杜仲组培苗为材料,通过RT-PCR和RACE克隆EuUSP1 cDNA,进行生物信息学分析,构建了过表达载体遗传转化三星烟草进行功能分析,并利用qPCR技术进行时空表达特征分析。结果表明,该基因转录cDNA全长782 bp,ORF长495 bp,5′UTR 149 bp,3′UTR 138 bp,编码蛋白164个氨基酸残基。EuUSP1在杜仲幼茎的表达量高于幼叶和幼根,且在7月表达显著高于其他时期。过表达EuUSP1对烟草植株形态没有明显影响,但在干旱胁迫下,转EuUSP1基因植株缓解干旱引起的萎蔫。在干旱胁迫10 d时转基因烟草植株叶片的CAT、SOD和POD活性显著高于野生型,分别为237.3、533.65和8800 U·g^(-1)。干旱胁迫前转基因植株MDA含量显著低于野生型,为6.99 nmol·g^(-1)。综上说明EuUSP1有助于增强抗旱性。

关键词：杜仲 EuUSP1基因抗逆性

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镁铝合金添加剂对SiC-MgAl_(2)O_(4)材料显微结构和性能的影响

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材料导报 2024年第16期38卷 75-80页

作者：王梦强陈留刚孙红刚杜一昊司瑶晨李红霞郑州大学材料科学与工程学院河南省高温功能材料重点实验室郑州450001 中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司先进耐火材料国家重点实验室河南洛阳471039 北京科技大学材料科学与工程学院北京100083

为探索煤气化用耐火材料的无铬化,本研究采用碳化硅颗粒和镁铝尖晶石细粉为主要原料制备SiC-MgAl_(2)O_(4)复合耐火材料,于流动氮气中500~1450℃热处理,对比未添加和添加4%(质量分数)镁铝合金粉的复合材料在热处理升温过程中的微观结构... 详细信息

为探索煤气化用耐火材料的无铬化,本研究采用碳化硅颗粒和镁铝尖晶石细粉为主要原料制备SiC-MgAl_(2)O_(4)复合耐火材料,于流动氮气中500~1450℃热处理,对比未添加和添加4%(质量分数)镁铝合金粉的复合材料在热处理升温过程中的微观结构及性能变化,探究镁铝合金氮化烧成中形成的低维相对SiC-MgAl_(2)O_(4)复合材料性能的改善效果。结果表明,镁铝合金与热处理环境中的N 2、O_(2)的反应温度区间为650~800℃,主要反应产物为AlN和MgO。添加镁铝合金后的试样在700℃形成蜂窝状MgAl_(2)O_(4)尖晶石,增强了SiC骨料和MgAl_(2)O_(4)基质间的结合,此时试样的常温力学强度达到最高;900~1300℃时,MgAl_(2)O_(4)尖晶石由蜂窝状转变为棒状,1300~1500℃时,其再转变为片状、粒状的MgAlON尖晶石,这些形貌和物相的转变伴随体积膨胀,导致试样的强度小幅下降。镁铝合金的添加能使SiC-MgAl_(2)O_(4)在较低温度热处理下原位形成尖晶石,从而提高材料的力学性能。

关键词：复合耐火材料镁铝尖晶石氮化反应镁铝合金

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2D-SiC_(f)/SiC复合材料层间Ⅰ型断裂试验及表征

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无机材料学报 2024年第1期39卷 45-50页

作者：师维刚张超李玫王晶张程煜西北工业大学材料学院NPU-SAS联合研究中心西安710072 西北工业大学极端力学研究院西安710072 西北工业大学材料学院西安710072 西安科技大学理学院力学系西安710600

二维编织碳化硅纤维增强碳化硅复合材料(2D-SiC_(f)/SiC)在航空领域中得到广泛使用,然而该材料层间强度低,使其易萌生层间裂纹,引起分层破坏。为此,本工作采用楔形双悬臂梁法(W-DCB)和悬臂梁法(DCB)开展了层间Ⅰ型断裂试验,获得了2D-SiC... 详细信息

二维编织碳化硅纤维增强碳化硅复合材料(2D-SiC_(f)/SiC)在航空领域中得到广泛使用,然而该材料层间强度低,使其易萌生层间裂纹,引起分层破坏。为此,本工作采用楔形双悬臂梁法(W-DCB)和悬臂梁法(DCB)开展了层间Ⅰ型断裂试验,获得了2D-SiC_(f)/SiC的层间裂纹驱动的加载数据,得到了其裂纹端口张开力及张开位移变形曲线。在试验加载过程,通过光学显微镜监测了视觉裂纹扩展过程,探究了2D-SiC_(f)/SiC的层间I型裂纹扩展规律。结合理论分析和裂纹视觉特征解释了加载曲线拐点及其他特征点的断裂力学含义。利用扫描电子显微镜分析了2D-SiC_(f)/SiC的层间断面特征,揭示了断面分层裂纹扩展机制。结果表明:W-DCB方法测量的2D-SiC_(f)/SiC层间Ⅰ型初始能量释放率与DCB方法等效;2D-SiC_(f)/SiC层间Ⅰ型断裂过程中,裂纹端口变形曲线的多峰性不符合经典线弹性断裂力学预测的加载峰后特征,反映了2D-SiC_(f)/SiC层间约束关系的复杂性;层间断面为结构性非完全损伤,发生了局部纤维桥连现象。

关键词： 2D-SiC_(f)/SiC复合材料层间Ⅰ型断裂表征分析纤维桥连

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氧化钪(Sc_(2)O_(3))的热漫散射强度解析

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物理学报 2024年第6期73卷 193-200页

作者：王瑞刚刘泽朋香莲孙勇内蒙古民族大学物理与电子信息学院通辽028043

热漫散射分析在凝聚态物理和材料科学研究中具有巨大潜力与实用性.氧化钪(Sc_(2)O_(3))独特的物理化学性质,使其具有较高的研究和应用价值.在室温26℃下对Sc_(2)O_(3)进行了X射线衍射实验.其热漫散射强度呈明显的振动形状,将Sc_(2)O_(3... 详细信息

热漫散射分析在凝聚态物理和材料科学研究中具有巨大潜力与实用性.氧化钪(Sc_(2)O_(3))独特的物理化学性质,使其具有较高的研究和应用价值.在室温26℃下对Sc_(2)O_(3)进行了X射线衍射实验.其热漫散射强度呈明显的振动形状,将Sc_(2)O_(3)的全衍射背底强度方程展开,并计算热漫散射强度的理论值,直至计算到第14近邻原子(r为0.3816 nm)全衍射背底强度图谱.将理论值与实验值拟合,得到了最近邻原子至第7近邻原子所对应的原子间热振动相关效应值μ,最近邻原子到第7近邻原子距离r的值分别为0.2067,0.2148,0.2161,0.2671,0.2945,0.3229和0.3265 nm,所对应的原子间热振动相关效应值μ分别为0.64,0.63,0.62,0.61,0.60,0.58和0.57.研究发现Sc_(2)O_(3)热漫散射强度大小与原子的热振动密切相关,对热漫散射强度振动形状影响最大的是第7近邻原子Sc_(1)-Sc_(2)间的热振动相关效应μ,原子间热振动相关效应值μ对研究材料的力热性质提供很重要的参数,为下一步计算比热和原子间力常数打下基础,其对于材料的力热方面的用途与发展有着至关重要的作用.

关键词： Sc_(2)O_(3) 热漫散射原子间热振动相关效应值

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基于电容层析测量的油气两相流动态信号时频分析方法

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化工进展 2024年第2期43卷 855-864页

作者：徐一李轶马志扬王海刚中国科学院工程热物理研究所煤炭高效低碳利用全国重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100190 清华大学深圳国际研究生院广东深圳518055

基于虚拟电容层析成像(electrical capacitance tomography,ECT)传感器和流电耦合仿真方法,本文动态模拟了4种典型的油气两相流流型及其相应的测量信号,并采用基于小波变换的多分辨率分析(multi-resolution analysis,MRA)和时频分析方... 详细信息

基于虚拟电容层析成像(electrical capacitance tomography,ECT)传感器和流电耦合仿真方法,本文动态模拟了4种典型的油气两相流流型及其相应的测量信号,并采用基于小波变换的多分辨率分析(multi-resolution analysis,MRA)和时频分析方法对压力和电容的时间序列信号进行分析。连续小波变换显示了时频二维平面中的能量分布,并在时间上有效定位了瞬时流量波动。而基于小波MRA方法对流型变化下的原始测量信号进行不同频带的分解后,压力和电容测量信号的主导频率均呈现出由中频到低频再到高频的迁移规律,为流型识别提供了有效的量化判据。在间歇流实验测量中应用信号时频分析方法,有效解析了不同流量下段塞频率、流量波动和液塞形态的变化。本文的研究方法和研究结果有望为实际过程中的流型识别和过程监测提供可靠手段。

关键词：电容层析成像两相流小波变换多分辨率分析

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铵盐电解质溶液中高模碳纤维的电化学氧化机制

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复合材料学报 2024年第2期41卷 761-774页

作者：宫浩婷钱鑫郭梅李春洁张永刚宁波大学材料科学与化学工程学院宁波315211 中国科学院宁波材料技术与工程研究所碳纤维制备技术国家工程实验室宁波315201

聚丙烯腈基高模碳纤维(HMCFs)具有高比强度、高比模量、低热膨胀系数等优异性能,在航空航天、高端运动器材等领域应用广泛,但因其表面呈现极高惰性而难以与树脂基体有效结合,直接影响了复合材料性能。目前,电化学氧化是唯一实现在线配... 详细信息

聚丙烯腈基高模碳纤维(HMCFs)具有高比强度、高比模量、低热膨胀系数等优异性能,在航空航天、高端运动器材等领域应用广泛,但因其表面呈现极高惰性而难以与树脂基体有效结合,直接影响了复合材料性能。目前,电化学氧化是唯一实现在线配套的碳纤维表面改性工艺,而有关高模碳纤维表面的电化学氧化研究尤其是电解质溶液对HMCF表面的氧化机制尚缺乏系统研究。通过采用具有4种不同酸碱性特征的铵盐溶液对HMCF进行电化学氧化处理,表征并分析了处理前后纤维表面结构、力学性能及复合材料界面性能变化。结果表明:碳纤维经铵类电解质溶液处理后,表面发生氧化的同时引入N元素、产生含氮官能团,纤维表面无序化程度及含氧量随电解质溶液酸碱性的增强而增加;电化学处理后纤维模量都有不同程度地提高,而只有弱碱性的NH_(4)HCO_(3)和酸性的NH_(4)H_(2)PO_(4)电解质溶液处理后的纤维拉伸强度出现增加,分别从处理前的4.21 GPa提升到4.82 GPa和4.75 GPa,并且其复合材料界面剪切强度相对于从未处理碳纤维的复合材料分别提高了49.86%和49.02%,证明电化学氧化过程中适度的氧化刻蚀能够在纤维表面改性的同时提高纤维拉伸强度。

关键词：高模碳纤维电化学氧化铵盐电解质溶液碳纤维复合材料界面结合

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光学微腔磁传感器(特邀)

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光子学报 2024年第5期53卷 125-137页

作者：刘健飞胡志刚高艺萌李贝贝北京凝聚态物理国家研究中心中国科学院物理研究所北京100190

磁场传感在基础物理研究及生物医疗、航空航天、军事、工业等领域的应用方面都发挥着重要作用。在过去的几十年间,研究人员已发展出超导量子干涉器件磁力仪、光学原子磁力仪、金刚石氮空位色心磁传感器等诸多高灵敏度磁传感器。光学微... 详细信息

磁场传感在基础物理研究及生物医疗、航空航天、军事、工业等领域的应用方面都发挥着重要作用。在过去的几十年间,研究人员已发展出超导量子干涉器件磁力仪、光学原子磁力仪、金刚石氮空位色心磁传感器等诸多高灵敏度磁传感器。光学微腔由于其品质因子高,模式体积小,因此可显著增强传感的灵敏度,近年来被广泛应用于高灵敏磁传感器的研究。本文对这种新兴的光学微腔磁传感器进行了全面介绍。光学微腔磁传感器根据工作原理的不同,大致可分为磁致伸缩磁传感器、扭矩磁传感器和磁光效应磁传感器这三类。本文介绍了这三类微腔磁传感器的工作原理和发展现状,并总结了多种提升磁场探测灵敏度的手段,最后对微腔磁传感器的发展方向和应用前景进行了展望。

关键词：光学微腔磁传感器高灵敏度小型化回音壁模式光学微腔

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