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Enhancing undulation of soft robots in granular media:A numerical and experimental study on the effect of anisotropic scales

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Biomimetic Intelligence & Robotics 2024年第2期4卷 63-70页

作者： Longchuan Li chaoyue zhao Shuqian He Qiukai Qi Shuai Kang Shugen Ma College of Information Science and Technology Bejing University of Chemical TechnologyBejing 100029China School of Engineering Mathematics and Technology University of BristolBristol BS81THUK College of Mechanical and Electrical Engineering Beijing University of Chemical TechnologyBeijing 100029China Thrust of Robotics and Autonomous Systems The Hong Kong University of Science and Technology(Guangzhou)Guangzhou 511453China

Generating efficient locomotion in granular media is important,although it is difficult for *** by the fact that sand vipers usually have saw-like scales,in this study,we design a soft undulation robot with tangential anisotropic friction to enhance the undulation performance of soft robots in granular media.A mathematical model was derived and numerical simulations were conducted accordingly to investigate the effectiveness of tangential friction anisotropy for undulation gait generation in granular *** particular,we introduce a pseudo-rigid-body dynamics model consisting of links and joints while simulating the pneumatic actuation method to more closely approximate the response of soft ***,a soft snake-like robot was fabricated,and its forward and reverse undulations were compared in two sets of controlled *** consistency between the experimental results and the numerical simulations confirms that tangential anisotropic friction induces a propulsive effect in undulation,thereby increasing the robot's locomotion *** discovery provides new insights into the design of undulation robots in granular environments.2024 The Author(s).Published by Elsevier *** behalf of Shandong *** is an open access articleunder the CCBY license(http://***/licenses/by/4.0/).

关键词： Granular media Anisotropicity Pseudo-rigid-body model Soft robot Undulation

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Toluene Processed All-Polymer Solar Cells with 18% Efficiency and Enhanced Stability Enabled by Solid Additive:Comparison Between Sequential-Processing and Blend-Casting

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Energy & Environmental Materials 2024年第4期7卷 247-254页

作者： Guoping Zhang chaoyue zhao Liangxiang Zhu Lihong Wang Wenzhao Xiong Huawei Hu Qing Bai Yaping Wang Chen Xie Peng You He Yan Dan Wu Tao Yang Mingxia Qiu Shunpu Li Guangye Zhang College of New Materials and New Energies Shenzhen Technology University Department of Chemistry and Hong Kong Branch of Chinese National Engineering Research Center for Tissue Restoration and Reconstruction The Hong Kong University of Science and Technology State Key Laboratory for Modification of Chemical Fibers and Polymer Materials Center for Advanced Low-dimension Materials College of Materials Science and Engineering Donghua University Julong College Shenzhen Technology University

The emergence of polymerized small molecule acceptors (PSMAs) has significantly improved the performance of all-polymer solar cells (all-PSCs).However,the pace of device engineering lacks behind that of materials deve... 详细信息

关键词： all-polymers solar cells sequential processing solid additive

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钢轨砂带磨削温度场建模与仿真

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湖南大学学报（自然科学版） 2024年第4期51卷 105-113页

作者：高贵敏刘月明杨策赵超越北京交通大学机械与电子控制工程学院北京100044

结合钢轨与砂带的接触几何关系,建立接触区域磨削深度和轮廓计算模型,阐明磨削工艺参数对接触区参数的影响规律.随着砂带磨削半径的增加,不同钢轨廓形处接触区域面积呈对数增加,接触区域轴长半径位置也在不同截面上变化.结合钢轨砂带磨... 详细信息

结合钢轨与砂带的接触几何关系,建立接触区域磨削深度和轮廓计算模型,阐明磨削工艺参数对接触区参数的影响规律.随着砂带磨削半径的增加,不同钢轨廓形处接触区域面积呈对数增加,接触区域轴长半径位置也在不同截面上变化.结合钢轨砂带磨削过程特性,求解接触区域热流密度计算模型并进行理论验证.基于接触区域磨削深度和轮廓计算模型,以及区域热流密度计算模型,应用瞬时点热源温度场、连续作用点热源温度场、连续作用移动点热源温度场对接触区域连续作用移动面热源温度场进行离散化求解.研究结果表明,在设定磨削工艺参数下,钢轨磨削表面的仿真和理论温度的变化趋势相似,且几乎在同一时间达到温度最大值,最高温度的仿真和理论计算的相对误差为6.14%,验证了本文理论模型和仿真的正确性.

关键词：磨削加工温度分布磨削过程热流密度

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美国NMESIS导弹武器系统反舰作战能力评估分析

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火力与指挥控制 2024年第4期49卷 150-155页

作者：雷剑杨萍汪江鹏赵超跃火箭军工程大学西安710025

海军/海军陆战队远征反舰系统(NMESIS)是美国海军陆战队参与分布式海上作战,封锁关键航道的重要组成部分。通过分析影响该新型导弹系统反舰作战能力因素,构建导弹系统反舰作战能力指标体系,运用熵值法计算指标权重,改进的模糊综合评判... 详细信息

海军/海军陆战队远征反舰系统(NMESIS)是美国海军陆战队参与分布式海上作战,封锁关键航道的重要组成部分。通过分析影响该新型导弹系统反舰作战能力因素,构建导弹系统反舰作战能力指标体系,运用熵值法计算指标权重,改进的模糊综合评判法进行评估,评估结果表明,该型导弹武器系统的反舰作战能力处于“良好”水平,结合评估结果分析影响该型导弹武器系统作战能力强弱的原因,提出对策建议。

关键词： NMESIS NSM 作战运用熵值法改进模糊综合评判法反舰作战能力评估

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超声成像在前列腺癌图像引导放疗中的应用

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中国医疗设备 2024年第3期39卷 170-173,180页

作者：赵超越田龙河北北方学院附属第一医院放疗科河北张家口075000

超声成像(Ultrasonography,USG)技术基于其优势已广泛应用于前列腺癌(Prostate Cancer,PCa)图像引导放疗(Image Guided Radiotherapy,IGRT)中,包括引导黄金基准标志物置入和靶区位置校准。已成熟应用的USG技术包括经腹超声(Trans-Abdominal Ultrasound,TAUS)、经直肠超声(Trans-Rectal Ultrasound,TRUS)和经会阴超声(Trans-Perineal Ultrasound,TPUS)。本文对上述3种USG技术在PCa IGRT中的应用进行了综述,其中TAUS应用过程最为简易,优势不明显且局限较多;TRUS应用过程较为复杂,优势明显但局限较多;TPUS应用过程最为复杂,优势明显且局限最少。TRUS和TPUS将成为PCa IGRT中的应用和研究热点,并进一步提高其治疗增益。

关键词：前列腺癌图像引导放疗经腹超声经直肠超声经会阴超声

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Regulating the coordination environment of Ru single-atom catalysts and unravelling the reaction path of acetylene hydrochlorination

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Green Energy & Environment 2023年第4期8卷 1141-1153页

作者： Yang Yang chaoyue zhao Xianliang Qiao Qingxin Guan Wei Li State Key Laboratory of Elemento-Organic Chemistry Key Laboratory of Advanced Energy Materials Chemistry(Ministry of Education)College of ChemistryNankai UniversityNo.94 Weijin RoadTianjin300071China

In this work,DFT calculations were used firstly to simulate the nitrogen coordinated metal single-atom catalysts(M-N_(x)SACs,M=Hg,Cu,Au,and Ru) to predict their catalytic activities in acetylene *** DFT results showed that Ru-N_(x)SACs had the best catalytic performance among the four catalysts,and Ru-N_(x)SACs could effectively inhibit the reduction of ruthenium *** verify the DFT results,Ru-N_(x)SACs were fabricated by pyrolyzing MOFs in-situ spatially confined metal *** N coordination environment could be controlled by changing the pyrolysis *** performance tests indicated that low N coordination number(Ru-N_(2),Ru-N_(3))exhibited excellent catalytic activity and stability compared to RuCl_(3)*** calculations further revealed that Ru-N_(2)and Ru-N_(3)had a tendency to activate HCl at the first step of reaction,whereas Ru-N4tended to activate C_(2)H_(2).These findings will serve as a reference for the design and control of metal active sites.

关键词： Single-atom catalyst Coordination environment Ru-based catalyst DFT calculations Acetylene hydrochlorination

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纳米钝化材料的制备及对土壤中铅的影响

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吉林农业大学学报 2024年第3期46卷 482-488页

作者：赵超越李伟平丁传波刘文丛杨桂霞吉林农业大学资源与环境学院长春130118 吉林农业大学中药材学院长春130118

为解决农田重金属污染问题,采用静电纺丝技术,制备偕胺肟化聚丙烯腈/膨润土(AOPAN/MMT)复合纳米纤维。以盐酸羟胺水溶液对其改性,获得偕胺肟化纤维材料(偕胺肟化率38%),增加其活性位点,从而增强对Pb离子的吸附,并使用复合纤维进行外源... 详细信息

为解决农田重金属污染问题,采用静电纺丝技术,制备偕胺肟化聚丙烯腈/膨润土(AOPAN/MMT)复合纳米纤维。以盐酸羟胺水溶液对其改性,获得偕胺肟化纤维材料(偕胺肟化率38%),增加其活性位点,从而增强对Pb离子的吸附,并使用复合纤维进行外源重金属土壤钝化试验及小白菜盆栽试验。扫描电镜(SEM)观察所制备纤维表面光滑。傅里叶红外光谱(FTIR)分析证实膨润土(MMT)与聚丙烯腈(PAN)成功复合,并且成功引入偕胺肟基。水接触角试验证明MMT掺杂及改性提升了纤维的湿润性。热重(TG)分析显示膨润土增加了复合纳米纤维的热稳定性。研究表明,制备偕胺肟化聚丙烯腈/膨润土复合纳米纤维对水溶液中Pb离子的最大吸附量为92.390 mg/g。Pb污染土壤钝化试验表明,添加复合纤维可使土壤中有效态Pb含量降低,降低率为89.53%。盆栽试验中,试验组小白菜鲜质量、干质量分别为7.54 g和0.65 g,地上部、根部Pb含量分别为0.46 mg/kg和3.68 mg/kg,降低了小白菜对Pb的吸收。有望成为具有一定应用前景的Pb污染农田土壤钝化材料。

关键词：聚丙烯腈膨润土静电纺丝土壤铅钝化材料

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超嗜热菌对乡村有机固体废弃物发酵过程减量化的影响研究

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环境污染与防治 2024年第8期46卷 1103-1107,1155页

作者：刘闯吴志博马兴冠姜悦赵超越张黎黄殿男沈阳建筑大学市政与环境工程学院辽宁沈阳110168

传统发酵在废弃物资源化处理中已经广泛应用,但是存在发酵周期长、发酵温度低、容量大、水分高、减量化效果不佳等缺陷。采用超高温好氧发酵技术对乡村有机固体废弃物进行处理,将超高温环境下培养出的以芽孢杆菌(Bacillus)为核心的超嗜... 详细信息

传统发酵在废弃物资源化处理中已经广泛应用,但是存在发酵周期长、发酵温度低、容量大、水分高、减量化效果不佳等缺陷。采用超高温好氧发酵技术对乡村有机固体废弃物进行处理,将超高温环境下培养出的以芽孢杆菌(Bacillus)为核心的超嗜热菌剂添加到有机固体废弃物中,采用高通量测序技术,对堆体不同阶段的微生物种群进行分析,同时,对堆体温度、含水率、碳氮比(C/N,质量比)、pH、种子发芽指数(GI)和电导率(EC)等指标进行分析。结果表明:堆体的最高温度为86℃,以80℃为节点,发酵超高温期占比达到2/3,含水率从44.57%下降到29.09%,总减重率和总减容率分别为85.50%、50.51%,发酵结束时C/N、pH分别为15.56、7.55,发酵结束时物料的GI和EC分别为110.24%和3.72 mS/cm,发酵过程中芽孢杆菌目(Bacillales)和放线菌目(Actinomycetales)是达到堆体减量化效果的主要菌目。综上所述,超嗜热菌对好氧堆肥有一定的促进作用,是乡村固体废弃物减量化处理较为理想的发酵菌剂。

关键词：超嗜热菌好氧发酵乡村有机固体废弃物减量化

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Natural circulation of tick-borne severe fever with thrombocytopenia syndrome virus in the city ecosystem,China

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Virologica Sinica 2023年第5期38卷 832-835页

作者： Xing Zhang chaoyue zhao Xiaoxi Si Qiang Hu Aihua Zheng State Key Laboratory of Integrated Management of Pest Insects and Rodents Institute of ZoologyChinese Academy of SciencesBeijing100101China College of Life Sciences University of Chinese Academy of SciencesBeijing100049China CAS Center for Excellence in Biotic Interactions University of Chinese Academy of SciencesBeijing100049China College of Life Sciences Henan Normal UniversityXinxiang453007China College of Life Science Hebei UniversityBaoding071002China

Dear Editor,Severe fever with thrombocytopenia syndrome virus(SFTSV)is an emerging tick-borne Bandavirus that can cause severe symptoms in patients include fever,gastrointestinal symptoms,thrombocytopenia,leukopenia and even death(Yu et al.,2011).SFTSV was first identified in China in 2009,and has subsequently been found in South Korea(Yun et al.,2014),Japan(Takahashi et al.,2014),Vietnam(Tran et al.,2019),Myanmar(Win et al.,2020)and Pakistan(Zohaib et al.,2020)in *** outbreaks of SFTSV were mostly restricted to people from remote and mountainous country areas,with people from cities being relatively unaffected(Li et al.,2014).This was certainly true for Beijing residents,where no cases of severe fever with thrombocytopenia syndrome(SFTS)were reported before 2021.

关键词： mountainous mostly restricted

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Effects of Y and Zn additions on electrical conductivity and electromagnetic shielding effectiveness of Mg-Y-Zn alloys

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Journal of Materials Science & Technology 2019年第6期35卷 1074-1080页

作者： Lizi Liu Xianhua Chen Jingfeng Wang Liying Qiao Shangyu Gao Kai Song chaoyue zhao Xiaofang Liu Di zhao Fusheng Pan College of Materials Science and Engineering Chongqing University Chongqing 400045 China National Engineering Research Center for Magnesium Alloys Chongqing University Chongqing 400045 China Chongqing Academy of Science and Technology Chongqing 401123 China

Microstructure, electrical conductivity, and electromagnetic interference(EMI) shielding effectiveness(SE) of cast Mg-x Zn-y Y(x = 2–5, y = 1–10) alloys were systematically investigated to understand the effects of Zn and Y additions on electrical conductivity and electromagnetic shielding effectiveness of the *** results indicate that the electrical conductivity and SE of the Mg-x Zn-y Y alloys decrease with Y/Zn ratio. Electrical conductivity is the main factor that affects the electromagnetic shielding properties and the variation tendency of electromagnetic shielding properties of the Mg-x Zn-y Y alloys is consistent with conductivity. Valence of Y and Zn atoms, configuration of extranuclear electron and volumetric difference are main reasons for the variations in the electrical conductivity. A high density of second phase and the formation of semi-continuous network structure can also improve the SE value at high frequencies.

关键词： Mg-Zn-Y alloy Electrical conductivity Electromagnetic shielding effectiveness

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