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机械工程学报 2024年第4期60卷 326-334页

作者：崔桂涵杨春利哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室哈尔滨150001

采用新型高强高韧钢焊丝对10Ni5Cr Mo V钢进行脉冲气体保护焊接,对焊缝金属的微观组织、力学性能和强韧化机理进行分析。结果表明,焊缝金属微观组织主要由板条贝氏体、粒状贝氏体、针状铁素体和细晶铁素体组成。贝氏体组织内部的高密度... 详细信息

采用新型高强高韧钢焊丝对10Ni5Cr Mo V钢进行脉冲气体保护焊接,对焊缝金属的微观组织、力学性能和强韧化机理进行分析。结果表明,焊缝金属微观组织主要由板条贝氏体、粒状贝氏体、针状铁素体和细晶铁素体组成。贝氏体组织内部的高密度位错相互作用,对于提高焊缝金属强度具有很大的作用。焊缝金属中存在的少量的M-A组元,在铁素体基体上弥散分布并阻碍裂纹扩展,一定程度上提高了焊缝金属的强度和韧性,但其强化作用十分有限。焊缝金属中存在的少量非金属夹杂物,一方面细化晶粒,另一方面促进针状铁素体形核,提高了焊缝金属强度和韧性,少量的非金属夹杂物并不会大幅损害焊缝金属的韧性。焊缝金属的平均屈服强度为793 MPa,伸长率17.2%,-50℃kV2冲击功131 j,焊缝金属的强韧性匹配良好。

关键词：焊缝金属强韧性微观组织

MACS j 0025.4-1222和子弹头(1E0657-56)星系团中引力透镜观测结果的另类解释

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现代物理 2024年第1期14卷 25-37页

作者：陈军利西北工业大学电子信息学院陕西西安

MACS j 0025.4-1222和子弹头(1E0657-56)星系团是正在碰撞星系团的两个例子,在这两个例子中,通过x射线观测的星系团质量中心和通过引力透镜观测的星系团质量中心出现了明显的分离,流行的观点认为,这是暗物质存在的有力证据。本文从引力... 详细信息

MACS j 0025.4-1222和子弹头(1E0657-56)星系团是正在碰撞星系团的两个例子,在这两个例子中,通过x射线观测的星系团质量中心和通过引力透镜观测的星系团质量中心出现了明显的分离,流行的观点认为,这是暗物质存在的有力证据。本文从引力和光线微观作用机理上作了分析,认为“引力弯曲光线”和“引力透镜”现象是光线经过大质量发光星球旁边时,光线与大质量发光星球发出的光线“同频干扰”形成的。在天文观测中使用引力透镜原理,不能反映不发光星球和气体的质量,它只能反映发光星球的质量。因此在存在大量不发光气体的碰撞星系团中,引力透镜推测的质心(发光星球质心)与星系总质量的质心出现分离是合理的,本文认为星系的质心偏离与暗物质无关。

关键词：暗物质引力透镜同频干扰

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立方对角面开孔人工鱼礁流场效应的数值模拟

水产学报 2024年第3期48卷 184-195页

作者：薛大文庞聪利潘昀浙江海洋大学船舶与海运学院

人工鱼礁是建设现代化海洋牧场的基础设施，为了研究在不同海域流速下，迎流角度对人工鱼礁的影响，实验基于Ansys-Fluent平台，采用RNG k-ε的湍流模型，进行数值水槽模拟，对结构边长为3 m的立方对角面开孔鱼礁在3种来流速度(0.5、1.0... 详细信息

人工鱼礁是建设现代化海洋牧场的基础设施，为了研究在不同海域流速下，迎流角度对人工鱼礁的影响，实验基于Ansys-Fluent平台，采用RNG k-ε的湍流模型，进行数值水槽模拟，对结构边长为3 m的立方对角面开孔鱼礁在3种来流速度(0.5、1.0和1.5 m/s)、4种迎流角度(0°、15°、30°和45°)下的上升流体积、背涡流体积、阻力、倾覆力矩等水动力特性进行比较分析。结果显示，人工鱼礁内部和周围存在具有显著特征的上升流区域和背涡流区域；流场规模的大小基本不受来流速度的影响；流速是影响立方对角面开孔人工稳定性的主要因素，流速越大，作用在礁体上的阻力和倾覆力矩相应变大，礁体的稳定性越差；迎流角度是影响人工鱼礁流场效应的主要因素，鱼礁的流场效应规模在迎流角度为30°～45°时达到最优，礁体为45°迎流时上升流体积和背涡流体积都达到最大值。利用权重赋值法，引入人工鱼礁建设效果综合评价模型，通过综合评价分析，在不考虑海底底质淤积、风浪等条件下，投放人工鱼礁时宜选取最大流速不超过1 m/s的海域，且迎流角在30°至45°范围内，鱼礁的建设效果最佳。

关键词：人工鱼礁海洋牧场流场效应数值模拟稳定性迎流角度

高铝粉煤灰中锂元素碱溶浸出及协同萃取回收研究

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安全与环境学报 2024年

作者：邢明飞郑鹏勇张帆董丽丽毋利利河南理工大学资源环境学院多氟多新材料股份有限公司

研究采用碱溶脱硅联用对苯甲酰三氟丙酮（Benzoyltrifluoroacetone，HBTA）–三辛基氧膦（Trioctylphosphine Oxide，TOPO）协同萃取的方法回收高铝粉煤灰（High Alumina Fly Ash，HAFA）中的Li，同时获得了具有高经济价值的富铝渣。研... 详细信息

研究采用碱溶脱硅联用对苯甲酰三氟丙酮（Benzoyltrifluoroacetone，HBTA）–三辛基氧膦（Trioctylphosphine Oxide，TOPO）协同萃取的方法回收高铝粉煤灰（High Alumina Fly Ash，HAFA）中的Li，同时获得了具有高经济价值的富铝渣。研究结果显示，约有92.62%的Li富集在HAFA玻璃相中。碱溶脱硅工艺可以在温和条件[NaOH质量浓度200 g/L，95 ℃，2 h，液固比（mL∶g）20∶1]下高效地选择性溶解HAFA中玻璃相和玻璃相中所含的Li，并同时得到富铝渣(Al2O3质量分数 ≥ 49.00%)。之后，采用HBTA–TOPO协同萃取体系高效地萃取并回收碱性浸出液中的Li+。在室温最优萃取条件[c（HBTA）∶c（TOPO）=1∶1、协同萃取剂浓度为0.03 mol/L、O/A比（mL∶mL）为1∶1、萃取时间为2 min]下，Li的三级萃取率达到99.68%。研究对实现HAFA中锂、铝资源绿色和高附加值回收利用具有重要意义。

关键词：环境工程学高铝粉煤灰锂回收碱溶脱硅协同萃取对苯甲酰三氟丙酮–三辛基氧膦

面向叶片损伤修复的机器人电弧熔丝沉积工艺研究

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机械工程学报 2024年第6期60卷 187-196页

作者：陈祉旭李晨星杨春利哈尔滨工业大学材料结构精密焊接与连接全国重点实验室哈尔滨150001

电弧熔丝沉积修复薄壁变宽度叶片时,控制尖角处熔塌和确保各层等高是一大技术难题。本文面向整体叶盘叶片损伤修复工艺技术需求,通过设计TC4钛合金叶片模拟件,进行机器人操作钨极气体保护电弧(Gas tungsten arc,GTA)熔丝沉积工艺技术研... 详细信息

电弧熔丝沉积修复薄壁变宽度叶片时,控制尖角处熔塌和确保各层等高是一大技术难题。本文面向整体叶盘叶片损伤修复工艺技术需求,通过设计TC4钛合金叶片模拟件,进行机器人操作钨极气体保护电弧(Gas tungsten arc,GTA)熔丝沉积工艺技术研究。提出一种控形拘束片控制尖角处熔塌及沉积成形的方法。针对界面上散热条件的不同,结合脉冲电流工艺精确调控热输入分布,实现了首层至前5层沉积宽度及高度一致性良好的成形。此时沉积层成形宽度均匀,上表面高度波动范围在±0.12 mm。随后结合恒定工艺参数进行了40层沉积,沉积区壁厚控制精度为±0.17 mm,各层上表面成形基本平整。模拟修复件组织细小均匀,平均极限抗拉强度和伸长率分别达到基体的92.5%和94.7%,为叶片高精度修复奠定了工艺基础。

关键词： GTA电弧熔丝沉积控形拘束片电流调控脉动送丝成形控制

Mg-RE（RE=La，Ce，Sm）体系扩散行为及力学性能的研究

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Mg-RE（RE=La，Ce，Sm）体系扩散行为及力学性能的研究

作者：刘发利广西大学

学位级别：硕士

镁合金因其具有低密度与高比强度等特点而备受关注。特别是稀土元素作为合金元素添加到镁合金中,合金的强度和高温抗蠕变性能均获得显著提升,这极大地促进了稀土镁合金的发展。随着稀土镁合金的种类和用途越来越丰富,其成分和制备工艺... 详细信息

镁合金因其具有低密度与高比强度等特点而备受关注。特别是稀土元素作为合金元素添加到镁合金中,合金的强度和高温抗蠕变性能均获得显著提升,这极大地促进了稀土镁合金的发展。随着稀土镁合金的种类和用途越来越丰富,其成分和制备工艺也更加复杂。由于扩散动力学行为在晶粒生长、组织演化和相结构转变过程中起着重要作用,因此对稀土镁合金中元素扩散行为的研究十分重要。然而部分镁稀土体系扩散数据严重匮乏,不能满足新型稀土镁合金等合金设计需求,并且镁稀土体系中金属间化合物的力学性能等也缺乏实验数据。因此,为了填补部分镁稀土体系的扩散和力学性能数据的空白,本工作对Mg-RE（RE=La,Ce,Sm）二元体系扩散行为和相关金属间化合物的力学性能进行了表征和研究。本工作得到的主要成果如下:第一、测定了Mg-La二元体系五个金属间化合物的扩散系数和力学性能。利用扩散偶技术制备了Mg-La二元体系扩散偶,在738-813 k下进行真空退火处理后,利用EPMA对扩散区域进行成分分析,观察到五个金属间化合物:Mg12La、Mg17La2、Mg41La5、Mg3La和Mg La。其中Mg41La5的分解温度应小于738 k。在对这些化合物进行动力学研究后发现,所有相层的生长都满足抛物线生长规律。通过对五种金属间化合物的相互扩散系数和激活能的计算,发现Mg3La相的扩散激活能最大,为144.50 k j/mol,而Mg41La5的扩散激活能最小,为104.56 k j/mol。利用纳米压痕技术和第一原理计算研究了五种金属间化合物的力学性能。纳米压痕测试表明,Mg3La具有最大的杨氏模量（85.13 GPa）和硬度（4.39GPa）。所有金属间化合物的硬度和杨氏模量都远大于纯Mg。第二、测定了Mg-Ce体系四个金属间化合物的扩散系数和力学性能。Mg-Ce体系在退火温度为673-823 k时,扩散区观察到了五个相:Mg12Ce、Mg41Ce5、Mg3Ce、Mg Ce和一个固溶相δCe。对这些化合物进行动力学研究后发现,各相的生长均满足抛物线生长规律。其中Mg3Ce的扩散激活能最大,为119.67 k j/mol,而Mg41Ce5最小,为93.71 k j/mol。利用纳米压痕表征技术和第一原理计算研究了相关金属间化合物的力学性能。纳米压痕测试表明,Mg12Ce具有最大的杨氏模量（66.08 GPa）和硬度（2.14 GPa）,且实验结果与计算结果相吻合。第三、测定了Mg-Sm体系四个金属间化合物的扩散系数和力学性能。Mg-Sm体系在723-798 k下退火后扩散区观察到了四种金属间化合物:Mg41Sm5、Mg5Sm、Mg3Sm和Mg Sm。根据元素的定量分布情况,估算出了四种金属间化合物的互扩散系数和激活能。其中Mg5Sm相的扩散激活能最大,为231.10 k j/mol,而Mg41Sm5相的扩散激活能最小（111.45k j/mol）。利用纳米压痕技术和第一原理计算研究了四种金属间化合物的力学性能。纳米压痕测试表明,Mg3Sm具有最大的杨氏模量（74.28 GPa）和硬度（3.01 GPa）。随着Sm浓度的增加,化合物的杨氏模量和硬度的实验结果先增大后减小,且第一性原理计算值接近于实验值。

关键词：稀土镁合金扩散偶互扩散系数力学性能

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轻质高锰钢的组织性能及冲击磨损行为研究

轻质高锰钢的组织性能及冲击磨损行为研究

作者：候战利太原科技大学

学位级别：硕士

随着工业生产的不断进步,全球正面临着降低能源使用和减少环境污染排放的重要任务。磨损是导致工业设备故障的常见原因,其在设备的维护和生产过程中不仅会降低生产效率,还会因消耗大量能源造成巨大的经济损失。在此背景下,提升材料的耐... 详细信息

随着工业生产的不断进步,全球正面临着降低能源使用和减少环境污染排放的重要任务。磨损是导致工业设备故障的常见原因,其在设备的维护和生产过程中不仅会降低生产效率,还会因消耗大量能源造成巨大的经济损失。在此背景下,提升材料的耐磨性能具有重大意义,且由于轻量化领域的高速发展,使得许多工业生产过程中对具有优异机械性能的先进轻质钢的需求日益增加。因此,在当前的轻钢结构研究中,重视轻质钢的耐磨性能变得尤为重要。本文以Fe-28Mn-7.7Al-1C轻质高锰钢为实验钢,通过不同的热处理工艺调控析出相的尺寸及分布,从而实现纳米级κ-碳化物的析出强化,达到提高实验钢耐磨性能的目的。此外,通过一系列测试手段分析了不同热处理工艺下实验钢的组织性能变化规律,研究了κ-碳化物对材料加工硬化的作用原理,并以耐磨性能较为优异的ZGMn13Mo耐磨钢作为对比材料,对实验钢的耐磨性能进行研究,明确了实验钢的磨损形式与强化机理,为轻量化高锰耐磨钢的应用提供了理论依据,获得的主要结论如下:（1）通过阿基米德原理,计算出实验钢的实际密度约为7.07g/cm3,较纯铁的密度下降了约10.5%,具有显著的减重效果。基于Olson-Cohen热动力学模型研究了层错能的计算程序,计算出实验钢的层错能数值为115m j/m2,高层错能表明其加工硬化机制主要为位错滑移。并利用jMat Pro软件计算了实验钢的平衡相图,从而预测实验钢的组织演变规律,明确了不同热处理温度的相组成与析出特征。（2）探索出实验钢的最佳热处理工艺:在1000℃固溶处理1h后,再经550℃时效2h。在该工艺下实验钢的显微组织由奥氏体和析出相组成,且析出相的大小、数量、状态达到最好,实验钢展现出最优的综合力学性能。此时,实验钢的抗拉强度为767MPa,屈服强度为535MPa,冲击韧性为113j/cm2,硬度为232HV,断后伸长率为40%,相较于未进行热处理的铸件,其力学性能得到了明显提升,且与固溶处理相比屈服强度提高了33%,硬度提高了13%。（3）550℃时效态实验钢的冲击韧性断口形貌主要由大面积韧窝区组成,断裂形式为韧性断裂。此外,550℃时效态实验钢的基体有大量纳米级κ-碳化物析出,并均匀分布在晶界内,κ-碳化物不仅可以通过析出机制来强化实验钢的组织性能,而且还能够通过阻碍位错的运动来提高位错滑移所需的驱动力。可以发现在奥氏体基体中的析出相除了白色颗粒状κ-碳化物外,还观察到少量的形貌表现为尖角状的析出物Ti C,对实验钢起到了一定的析出强化作用。（4）550℃时效态实验钢的亚表面硬化层深度远远大于ZGMn13Mo耐磨钢的硬化层深度,这说明实验钢的变形程度更大,加工硬化能力更强,因此其耐磨性能更加优异,尤其是在0.5j冲击载荷下,其耐磨性较ZGMn13Mo耐磨钢提高了33%。另外,实验钢的表面磨损形貌主要以犁沟与剥落坑为主,其磨损侧面存在呈一定角度弯曲的的滑移线,且冲击力越大,滑移线就越密集,大量高密度的滑移线缠结成团,形成扭折带。扭折带在基体上起到了不断细化晶粒的作用,所以实验钢的强化机制主要为细晶强化,而扭折带的产生与κ-碳化物密切相关,其在晶体中的分布可以对位错运动产生阻碍作用。

关键词：轻质高锰钢析出强化力学计算磨损形貌强化机制

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外泌体治疗宫腔粘连的研究进展

中华生殖与避孕杂志 2024年第1期44卷 83-89页

作者：鄢然刘苡萱颜宏利海军军医大学基础医学院学员一大队上海200433 海军军医大学第一附属医院生殖医学中心上海200433

外泌体是一类细胞外囊泡,是近年来子宫内膜损伤后再生与修复领域的研究热点。外泌体可由多种细胞释放,能通过miRNA等多种生物活性物质调节受体细胞功能,从而有效促进组织的再生修复。宫腔粘连(intrauterine adhesions,IUA)是一种常见的... 详细信息

外泌体是一类细胞外囊泡,是近年来子宫内膜损伤后再生与修复领域的研究热点。外泌体可由多种细胞释放,能通过miRNA等多种生物活性物质调节受体细胞功能,从而有效促进组织的再生修复。宫腔粘连(intrauterine adhesions,IUA)是一种常见的由于子宫创伤、感染、遗传因素等导致子宫内膜基底层受损的子宫内膜损伤性疾病,常因宫腔部分或全部闭塞而引起月经异常、不孕或反复流产等临床问题,是女性生育困难原因中不可忽视的一部分,并且现有的治疗措施无法实现满意的子宫内膜损伤后修复效果。因此,近年来有研究对外泌体促进IUA中内膜修复、生育力恢复的作用进行新探索,证明了外泌体修复内膜损伤的有效性,并逐渐摸索出其中的作用机制。外泌体凭借抑制细胞凋亡和上皮间质转化及纤维化、促进细胞增殖和血管生成、参与免疫调控等作用,可增加受损内膜的厚度和腺体数量,并提高子宫内膜容受性及生育力,将来有望成为IUA的新型治疗手段。本文将对外泌体治疗IUA的研究进展进行综述。

关键词：外泌体上皮间质转化宫腔粘连

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一体化压铸铝合金前机舱轻量化设计与优化

汽车工程 2024年第7期46卷 1314-1322,1333页

作者：方志凌宋燕利康洁张杏红张丹东风汽车集团有限公司研发总院武汉430056 武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室武汉430070

当前汽车行业对低碳化和轻量化的需求日益增长,新型一体化压铸技术应用于车身,能够实现质量、生产成本和周期的下降,并减少碳排放,成为各大汽车主机厂商争相研究热点。本文将某乘用车传统钢制车身前端机舱结构替换成一体化压铸件,对铝... 详细信息

当前汽车行业对低碳化和轻量化的需求日益增长,新型一体化压铸技术应用于车身,能够实现质量、生产成本和周期的下降,并减少碳排放,成为各大汽车主机厂商争相研究热点。本文将某乘用车传统钢制车身前端机舱结构替换成一体化压铸件,对铝合金一体化前机舱进行了轻量化设计。通过SIMP法对前舱进行拓扑优化得到了最优刚度载荷路径,考虑前舱可铸造性对筋的拔模方向、厚度尺寸和位置分布进行设计。根据C-NCAP 2021进行正面碰撞仿真,通过田口实验设计方法与响应面优化改善了一体化压铸车身的耐撞性,并对优化后的白车身性能进行了仿真分析。与传统方案相比,一体化方案的质量减轻13.9%,白车身弯曲刚度提升9.7%,1阶模态达到要求。本文研究对后续一体化车身结构的平台化设计与工程应用具有指导意义。

关键词：一体化压铸轻量化设计耐撞性前机舱