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FRP工程结构多尺度不确定性分析研究进展

中国公路学报 2023年第1期36卷 97-113页

作者：周小燚钱盛域王能威熊文汪昕蔡春声东南大学交通学院江苏南京200089 东南大学桥梁研究中心江苏南京200089 东南大学土木工程学院江苏南京200089 东南大学城市工程科学技术研究院江苏南京200089 玄武岩纤维生产及应用技术国家地方联合工程研究中心江苏南京200089

纤维复合材料(FRP)结构在桥梁工程中的应用日益增多,但其采用复杂的制造工艺导致FRP材料属性及其构成结构性能存在较大的离散性,同时不确定性参数的多层级、非均质和种类多等特点使得其结构可靠性较难准确量化。为推动FRP结构不确定性... 详细信息

纤维复合材料(FRP)结构在桥梁工程中的应用日益增多,但其采用复杂的制造工艺导致FRP材料属性及其构成结构性能存在较大的离散性,同时不确定性参数的多层级、非均质和种类多等特点使得其结构可靠性较难准确量化。为推动FRP结构不确定性分析方法和应用研究的进一步发展,从FRP结构不确定性来源、材料力学性能概率预测方法、结构可靠性分析方法3个方面梳理国内外FRP结构不确定性分析方法的研究进展,并探讨其不足和发展趋势。不确定性来源方面,从复合材料制造缺陷分类出发,详细阐述典型制造缺陷的成因、对FRP力学性能的影响及其引起的不确定性。材料力学性能概率预测方法方面,综述了基于均匀化理论的摄动随机有限元法和谱随机有限元法等概率均匀化方法的适用范围,并介绍了上述方法在细观尺度不确定性对宏观力学属性的影响程度和敏感性分析中的应用。结构可靠性分析方面,分别综述了用于FRP结构静力分析、动力分析和屈曲稳定分析的多尺度不确定性分析方法以及可靠性分析方法的研究。研究结果表明:FRP结构显著的几何多层级和复杂的制造工艺不可避免地产生各种缺陷而造成力学性能下降和离散性,采用试验、细观力学模型和均匀化方法并结合随机有限元等方法以实现细观尺度不确定性向宏观尺度材料性能和结构响应不确定性的跨尺度演化是多尺度不确定性分析的主要手段。试验往往只能对特定组分材料、细观结构的复合材料进行测定,而理论模型基于理想几何结构和边界条件等假设,对于实际中复杂制造缺陷引起的材料力学性能和结构响应不确定性难以全面系统地覆盖。因此,基于适用于复杂细观结构的计算均匀化方法的不确定性分析方法将成为FRP结构多尺度不确定性分析的发展方向。

关键词：桥梁工程不确定性分析综述研究进展 FRP结构多尺度分析

磷化铟高电子迁移率晶体管外延结构材料抗电子辐照加固设计

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物理学报 2022年第3期71卷 284-291页

作者：周书星方仁凤魏彦锋陈传亮曹文彧张欣艾立鹍李豫东郭旗湖北文理学院物理与电子工程学院低维光电材料与器件湖北省重点实验室襄阳441053 中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室上海200050 中国科学院新疆理化技术研究所中国科学院特殊环境功能材料与器件重点实验室乌鲁木齐830011

为研究磷化铟高电子迁移率晶体管(InP HEMT)外延结构材料的抗电子辐照加固设计的效果,本文采用气态源分子束外延法制备了系列InP HEMT外延结构材料.针对不同外延结构材料开展了1.5 MeV电子束辐照试验,在辐照注量为2×10^(15)cm^(-2)条件... 详细信息

为研究磷化铟高电子迁移率晶体管(InP HEMT)外延结构材料的抗电子辐照加固设计的效果,本文采用气态源分子束外延法制备了系列InP HEMT外延结构材料.针对不同外延结构材料开展了1.5 MeV电子束辐照试验,在辐照注量为2×10^(15)cm^(-2)条件下,并测试了InP HEMT外延结构材料二维电子气辐照前后的电学特性,获得了辐照前后不同外延结构InP HEMT材料二维电子气归一化浓度和电子迁移率随外延参数的变化规律,分析了InP HEMT二维电子气辐射损伤与Si-δ掺杂浓度、InGaAs沟道厚度和沟道In组分以及隔离层厚度等结构参数的关系.结果表明:Si-δ掺杂浓度越大,隔离层厚度较薄,InGaAs沟道厚度较大,沟道In组分低的InP HEMT外延结构二维电子气辐射损伤相对较低,具有更强的抗电子辐照能力.经分析原因如下:1)电子束与材料晶格发生能量传递,破坏晶格完整性,且在沟道异质界面引入辐射诱导缺陷,增加复合中心密度,散射增强导致二维电子气迁移率和浓度降低;2)高浓度Si-δ掺杂和薄隔离层有利于提高量子阱二维电子气浓度,降低二维电子气受辐射损伤的影响;3)高In组分应变沟道有利于提高二维电子气迁移率,但辐照后更容易应变弛豫产生位错缺陷,导致二维电子气迁移率显著下降.

关键词：磷化铟高电子迁移率晶体管二维电子气电子束辐照辐射加固

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Si改性等离子熔覆IN718涂层的高温氧化行为

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表面技术 2022年第3期51卷 103-109页

作者：赵文超周杰彭文屹危翔邓晓华章爱生于思琪孙祖祥余飞翔高安澜南昌大学材料科学与工程学院南昌330031 南昌大学空间科学与技术研究院南昌330031

目的提高IN718涂层的抗氧化性。方法向IN718镍基粉末中添加2%Si粉,使用等离子熔覆技术在H13钢表面制备涂层。利用线切割将涂层从基体上剥离,使用高温炉在静态空气中进行900、1000、1100℃的循环氧化实验,测试了Si改性IN718涂层的抗高... 详细信息

目的提高IN718涂层的抗氧化性。方法向IN718镍基粉末中添加2%Si粉,使用等离子熔覆技术在H13钢表面制备涂层。利用线切割将涂层从基体上剥离,使用高温炉在静态空气中进行900、1000、1100℃的循环氧化实验,测试了Si改性IN718涂层的抗高温氧化性能,通过XRD、SEM、EDS分析了涂层及其氧化层的组织、成分的变化。结果添加Si改变了涂层的微观组织,增加了等轴晶的含量,提升了涂层的显微硬度。两种涂层在900℃的氧化动力学曲线基本一致,氧化层均为Cr_(2)O_(3)。IN718在1000-1100℃中氧化层为Cr_(2)O_(3),根据热力学计算结果,Si元素活性在900℃以后大幅提高,因此IN 718+Si涂层在1000℃以及1100℃生成了双层氧化层,外层为Cr_(2)O_(3),内层为SiO_(2)。结论添加Si元素提高了IN 718涂层在1000℃以上的抗高温氧化性能。

关键词：等离子熔覆 IN 718涂层 Si改性高温氧化氧化动力学

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Repair, protection and regeneration of peripheral nerve injury

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Neural Regeneration Research 2015年第11期10卷 1777-1798页

作者： Shan-lin Chen Zeng-gan Chen Hong-lian Dai Jian-xun Ding Jia-song Guo Na Han Bao-guo Jiang Hua-jun Jiang Juan Li Shi-pu Li wen-jun Li Jing Liu Yang Liu Jun-xiong Ma Jiang Peng yun-dong Shen Guang-wei Sun Pei-fu Tang Gu-heng Wang Xiang-hai Wang Liang-bi Xiang Ren-guo Xie Jian-guang Xu Bin yu Li-cheng Zhang Pei-xun Zhang Song-lin zhou Department of Hand Surgery Beijing Jishuitan Hospital Department of Orthopedic Surgery Zhongshan Hospital Fudan University State Key Laboratory of Advanced technology for materials Synthesis and Processing Wuhan University of Technology Biomedical materials and engineering Research Center of Hubei Province Key Laboratory of Polymer Ecomaterials Changchun Institute of Applied Chemistry Chinese Academy of Sciences Department of Histology and Embryology Southern Medical University Key Laboratory of Tissue Construction and Detection of Guangdong Province institute of Bone Biology Academy of Orthopedics Peking University People's Hospital Department of Orthopedics First Affiliated Hospital of Dalian Medical University The First Affiliated Hospital of Dalian Medical University Laboratory of Biotechnology Dalian Institute of Chemical PhysicsChinese Academy of Sciences Department of Orthopedics General Hospital of Shenyang Military Area Command of Chinese PLA Rescue Center of Severe Wound and Trauma of Chinese PLA institute of Orthopedics Chinese PLA General Hospital The Neural Regeneration Co-innovation Center of Jiangsu Province Department of Hand Surgery Huashan Hospital Fudan University Department of Hand and Upper Extremity Surgery Jing’an District Centre Hospital Department of Orthopedics General Hospital of People's Liberation Army Department of Hand Surgery Affiliated Hospital of Nantong University Trauma Center Department of Orthopedic Surgery Shanghai First People’s Hospital Shanghai Jiao Tong University School of Medicine Jiangsu Key Laboratory of Neuroregeneration Co-innovation Center of Neuroregeneration Nantong University

Reading guide 1778Repair of long-segment peripheral nerve defects1779Bionic reconstruction of hand function after adult brachial plexus root avulsion1780Optimized design of regeneration material for the treatment of peripheral nerve injury1781Synergism of electroactive polymeric materials and electrical stimulation promotes peripheral nerve repair1783Schwann cell effect on peripheral nerve repair and regeneration .

关键词： cell protection and regeneration of peripheral nerve injury Repair

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高温热管的研究进展及应用

现代化工 2020年第6期40卷 15-18,23页

作者：李文军肖星宇周圣辉吴骏杰华北科技学院环境工程学院河北三河065201 北京科技大学新材料技术研究院北京100083 北京交通大学海滨学院机械与动力工程学院河北黄骅061199

介绍了高温热管实验研究进展,包括工质充液率、工质性质、工作倾角和吸液芯结构等对高温热管传热性能的影响,并介绍了高温热管在太阳能、核工业和化工等领域的应用。通过分析热管材料及不凝性气体对传热性能的影响,总结了影响高温热管... 详细信息

介绍了高温热管实验研究进展,包括工质充液率、工质性质、工作倾角和吸液芯结构等对高温热管传热性能的影响,并介绍了高温热管在太阳能、核工业和化工等领域的应用。通过分析热管材料及不凝性气体对传热性能的影响,总结了影响高温热管使用寿命的主要因素,为制备工作寿命长、性能优异的高温热管提供了一定的理论支持。

关键词：高温热管传热相容性使用寿命

固溶温度对00Cr20Ni25Mo6Cu3不锈钢点腐蚀性能的影响

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钢铁研究学报 2018年第9期30卷 741-746页

作者：沈文兴陈海涛郎宇平浦恩祥周晓玲昆明理工大学材料科学与工程学院云南昆明650093 钢铁研究总院特殊钢研究所北京100081 清华大学材料学院北京100084

利用极化曲线、化学浸泡和电化学阻抗测试等方法研究了固溶温度对超级奥氏体不锈钢00Cr20Ni25Mo6Cu3耐点腐蚀性能的影响。并借助金相显微镜（OM）分析了热处理后的组织形貌。结果表明,随着固溶温度的升高,第二相逐渐溶于基体,晶粒也明... 详细信息

利用极化曲线、化学浸泡和电化学阻抗测试等方法研究了固溶温度对超级奥氏体不锈钢00Cr20Ni25Mo6Cu3耐点腐蚀性能的影响。并借助金相显微镜（OM）分析了热处理后的组织形貌。结果表明,随着固溶温度的升高,第二相逐渐溶于基体,晶粒也明显长大;腐蚀失重率先降低后增加,在1 200℃时达到最小;交流阻抗谱圆弧半径先增大后减小,即材料耐腐蚀性能先增强后减弱。第二相是导致00Cr20Ni25Mo6Cu3不锈钢耐腐蚀性能下降的主要原因。

关键词：超级奥氏体不锈钢热处理点蚀电位极化曲线交流阻抗

等离子喷涂Al_(2)O_(3)涂层与高硬配副的摩擦学性能研究

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表面技术 2021年第9期50卷 184-195页

作者：李荣泽赵晓琴段文山安宇龙周惠娣陈建敏西北师范大学物理与电子工程学院兰州730070 中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点试验室兰州730000 中国科学院大学材料与光电研究中心北京100049

目的研究大气等离子喷涂Al_(2)O_(3)涂层在高硬配副下的摩擦磨损行为。方法通过大气等离子喷涂(APS)制备了厚度约为380μm的Al_(2)O_(3)涂层,利用纳米压痕仪测量了Al_(2)O_(3)涂层和两种摩擦副的硬度和弹性模量。采用X射线衍射仪(XRD)... 详细信息

目的研究大气等离子喷涂Al_(2)O_(3)涂层在高硬配副下的摩擦磨损行为。方法通过大气等离子喷涂(APS)制备了厚度约为380μm的Al_(2)O_(3)涂层,利用纳米压痕仪测量了Al_(2)O_(3)涂层和两种摩擦副的硬度和弹性模量。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对喷涂粉末、涂层以及磨痕的相结构和形貌进行了表征分析,通过X射线能量色散谱仪(EDS)分析了涂层磨痕中对偶元素的转移。另外,还通过CSM摩擦机系统地研究了该涂层的摩擦磨损行为。借助X射线光电子能谱仪(XPS)分析了磨痕中的化学组成。结果制备的Al_(2)O_(3)涂层主要以γ-Al_(2)O_(3)相为主,且存在一定孔隙,并出现层状结构。在摩擦实验中发现,在同一摩擦副下,Al_(2)O_(3)涂层的摩擦系数随着载荷的增加而逐渐降低,磨损率随之增大。由于摩擦配副力学性能的差异,使Al_(2)O_(3)涂层表现出不同的摩擦磨损行为。以Si_(3)N_(4)为摩擦副时,Al_(2)O_(3)涂层的摩擦系数较小,但磨损率大,磨损机制主要是磨粒磨损和粘着磨损。在摩擦过程中,Si_(3)N_(4)对偶副会与空气中的水反应,生成少量具有润滑效果的Si(OH)4胶体。以WC为摩擦副时,Al_(2)O_(3)涂层的摩擦系数大,但磨损率低,磨损机制主要是粘着磨损和磨粒磨损,并伴有疲劳磨损。在摩擦过程中,由于产生了摩擦热,Al_(2)O_(3)涂层磨痕表面的γ-Al_(2)O_(3)相转变为α-Al_(2)O_(3)相,摩擦配副的硬度和弹性模量越大,摩擦系数越高,γ-Al_(2)O_(3)相的转变也越多。结论因高硬度的Si_(3)N_(4)和WC对偶球拥有不同的力学性能,对大气等离子喷涂制备的Al_(2)O_(3)涂层的摩擦磨损机理有显著的影响,并且在摩擦过程中,涂层磨痕内的γ-Al_(2)O_(3)相会向α-Al_(2)O_(3)相转变。

关键词： Al_(2)O_(3)涂层大气等离子喷涂摩擦学性能 Si_(3)N_(4)对偶球 WC对偶球

悬浮态AlH_(3)粉尘爆炸泄放过程能量输出规律

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含能材料 2021年第10期29卷 985-992页

作者：曹卫国赵懿明吴星亮周温徐司雨裴庆张云徐森中北大学环境与安全工程学院山西太原030051 南京理工大学化学与化工学院江苏南京210094 西安近代化学研究所燃烧与爆炸技术重点实验室陕西西安710065

为了研究悬浮态AlH3粉尘爆炸泄放过程的能量输出规律,采用改进后的20 L球爆炸测试系统分别对其在密闭和泄放条件下的爆炸压力和火焰传播规律进行了研究。结果表明:悬浮态AlH3与Al粉相比,在密闭体系内爆炸下限浓度由40 g·m^(-3)下降至3... 详细信息

为了研究悬浮态AlH3粉尘爆炸泄放过程的能量输出规律,采用改进后的20 L球爆炸测试系统分别对其在密闭和泄放条件下的爆炸压力和火焰传播规律进行了研究。结果表明:悬浮态AlH3与Al粉相比,在密闭体系内爆炸下限浓度由40 g·m^(-3)下降至30 g·m^(-3),表明AlH3点燃后释放氢气过程加速了整个化学反应历程;此外,密闭体系下AlH3粉尘爆炸的最大爆炸压力和爆炸压力上升速率均高于铝粉爆炸,最大爆炸压力由1.02 MPa上升至1.15 MPa,表明由于氢气释放形成了可燃气体‐可燃粉尘复合体系,使得爆炸能量释放过程更为猛烈;泄放条件下,在浓度为500 g·m^(-3)时,AlH3的爆炸压力(p)和爆炸压力上升速率(dp/dt)下降幅度最大,分别达43%和30%,表明爆炸泄放可以有效降低爆炸伤害;同时,得出爆炸泄放火焰长度和速度均在AlH3浓度为750 g·m^(-3)时达到最大,多次火焰产生概率和出现频次随浓度增加而增加。

关键词： AlH_(3) 爆炸压力爆炸泄放能量输出火焰传播

Measurement of Br(n,γ)cross sections up to stellar s-process temperatures at the CSNS Back‑n

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Nuclear science and Techniques 2023年第11期34卷 226-241页

作者： Gao‑Le Yang Zhen‑Dong An Wei Jiang Xian‑Kai Li Wei‑Wei Qiu Zheng‑Fa Liao Zi‑yue Zhuang Xiao‑Ping Zhang Sheng‑Li Chen Chen‑Chen Guo Er‑Xi Xiao Xiao Fang Xin‑Xiang Li Xin‑Rong Hu Bing Jiang Jin‑Cheng Wang Jie Ren wen Luo Zhi‑Chao Zhu Hao‑Yang Lan Zong‑Wei Cao Xu Ma Ying‑Du Liu Pu‑Sen Wang Yi Yang Ping Su Xian‑Gai Deng Wan‑Bing He Chun‑Wang Ma yu‑Ting Wang Zhi‑Tao Dai Peng‑Qin He Ren‑Guang Tang Tao zhou Jing Wang Han Yi yue Zhang Yong‑Hao Chen Rui‑Rui Fan Ke‑Qing Gao Qiang Li Kang Sun Zhi‑Xin Tan Min‑Hao Gu Han‑Tao Jing Jing‑yu Tang school of Physics and Astronomy Sun Yat-sen UniversityZhuhai 519082China Shanghai institute of Applied Physics Chinese Academy of SciencesShanghai 201800China State Key Laboratory of Lunar and Planetary sciences Macao University of Science and TechnologyMacao 999078China CNSA Macao Center for Space Exploration and science Macao 999078China institute of High Energy Physics Chinese Academy of SciencesBeijing 100049China Spallation Neutron Source science Center Dongguan 523803China school of Nuclear science and technology University of South ChinaHengyang 421001China Sino‑French institute of Nuclear engineering and technology Sun Yat-sen UniversityZhuhai 519082China University of Chinese Academy of sciences Beijing 100049China Key Laboratory of Nuclear Data China Institute of Atomic EnergyBeijing 102413China school of materials science and engineering Xiangtan UniversityXiangtan 411100China Key Laboratory of Nuclear Physics and Ion‑beam Application(MOE) Institute of Modern PhysicsDepartment of Nuclear Science and TechnologyFudan UniversityShanghai 200433China institute of Particle and Nuclear Physics Henan Normal UniversityXinxiang 453007China school of Physics Henan Normal UniversityXinxiang 453007China Shenzhen Center Cancer hospitalChinese Academy of Medical SciencesShenzhen 518100China school of Nuclear science and technology University of Science and Technology of ChinaHefei 230027China

The neutron capture cross sections(n,γ)of bromine were obtained using the time-of-flight technique at the Back-n facility of the china Spallation Neutron ***γ-rays originating from neutron-induced capture events were detected using four C_(6)D_(6) *** pulse-height weighting technique and double-bunch unfolding method based on Bayesian theory were used in the data *** deductions,normalization,and corrections were carefully considered to obtain reliable measurement *** multilevel R-matrix Bayesian code SAMMY was used to extract the resonance parameters in the resolved resonance region(RRR).The average cross sections in the unresolved resonance region(URR)were obtained from 10 to 400 *** experimental results were compared with data from several evaluated libraries and previous experi-ments in the RRR and *** TALYS code was used to describe the average cross sections in the *** astrophysical Maxwell average cross sections(MACSs)of ^(79,81)Br from kT=5 to 100 keV were calculated over a sufficiently wide range of neutron *** a thermal energy of kT=30 keV,the MACS value for ^(79)Br 682±68 mb was in good agreement with the KADoNiS v1.0 recommended *** contrast,the value of 293±29 mb for ^(81)Br was substantially higher than that of the evaluated database and the KADoNiS v1.0 recommended value.

关键词： Time-of-flight technique Neutron capture cross sections Maxwell average cross sections