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Design method and experimental study of a cathode tool with an extremely high leveling ratio for electrochemical machining of blisk

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Chinese Journal of Aeronautics 2024年第4期37卷 593-608页

作者： Moqi SHEN Jia LIU jingtao wang Di ZHU College of Mechanical and Electrical Engineering Nanjing University of Aeronautics and AstronauticsNanjing 210016China

To obtain final parts with the desired dimensional accuracy and repeatability via electrochemical machining(ECM), the machining process must enter an ECM balanced state. However,for the ECM processing of blisk, a key component of aerospace engines, the surface of the blade blank often has an uneven allowance distribution due to the narrow passage of the cascade. It is difficult to remedy this issue in subsequent processing steps, which is necessary to ensure the dimensional accuracy and repeatability of the final blade profile. To solve this problem, electrolytic machining must be preceded by electrolytic shaping, which requires cathode tools with large leveling ratios to quickly homogenize the blank surface of the blade. In this study, to obtain a cathode tool with an extremely high leveling ratio, a design method based on the variation in the electrode gap in the non-equilibrium electrolytic state is proposed, and a dissolution model based on the nonequilibrium state is established. In this design method, the allowance on the blank to be machined is first divided into many discrete allowances with the normal direction. The initial machining clearance, feed rate, and total machining time are then calculated using classical ECM equilibrium state theory based on the maximum allowance. Meanwhile, the point coordinates of the cathode tool at maximum allowance can be determined. The non-equilibrium model can then be used to calculate the relative coordinate positions corresponding to the remaining discrete allowances. Finally, the entire cathode tool profile is designed. Simulations, fundamental experiments, and blisk unit workpiece experiments were carried out to validate the design approach. In the simulated processing of the plane workpiece, the leveling ratio of the cathode tool designed by the proposed method(0.77)was 83% higher than that of the cathode tool designed using the traditional method. The simulation results were confirmed by processing experiments. In t

关键词： Electrochemical machining(ECM) Non-equilibrium machining Large leveling ratios Cathode design Finite element simulation Blisk

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Thin polymer electrolyte with MXene functional layer for uniform Li^(+) deposition in all-solid-state lithium battery

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Green Energy & Environment 2024年第1期9卷 71-80页

作者： Weijie Kou Yafang Zhang Wenjia Wu Zibiao Guo Quanxian Hua jingtao wang School of Chemical Engineering Zhengzhou UniversityZhengzhou450001China

Solid polymer electrolyte(SPE) shows great potential for all-solid-state batteries because of the inherent safety and flexibility;however, the unfavourable Li+deposition and large thickness hamper its development and application. Herein, a laminar MXene functional layer-thin SPE layer-cathode integration(MXene-PEO-LFP) is designed and fabricated. The MXene functional layer formed by stacking rigid MXene nanosheets imparts higher compressive strength relative to PEO electrolyte layer. And the abundant negatively-charged groups on MXene functional layer effectively repel anions and attract cations to adjust the charge distribution behavior at electrolyte–anode interface. Furthermore,the functional layer with rich lithiophilic groups and outstanding electronic conductivity results in low Li nucleation overpotential and nucleation energy barrier. In consequence, the cell assembled with MXene-PEO-LFP, where the PEO electrolyte layer is only 12 μm, much thinner than most solid electrolytes, exhibits uniform, dendrite-free Li+deposition and excellent cycling stability. High capacity(142.8 mAh g-1), stable operation of 140 cycles(capacity decay per cycle, 0.065%), and low polarization potential(0.5 C) are obtained in this Li|MXene-PEO-LFP cell,which is superior to most PEO-based electrolytes under identical condition. This integrated design may provide a strategy for the large-scale application of thin polymer electrolytes in all-solid-state battery.

关键词： MXene nanosheet Laminar functional layer Thin polymer electrolyte Dendrite-free Liþdeposition All-solid-state lithium battery

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Formatted PVDF in lamellar composite solid electrolyte for solidstate lithium metal battery

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Nano Research 2024年第6期17卷 5159-5167页

作者： Xinji Zhang Yafang Zhang Shiyue Zhou Jingchuan Dang Chenye wang Wenjia Wu jingtao wang School of Chemical Engineering Zhengzhou UniversityZhengzhou 450001China

Solid polymer electrolytes(SPEs)hold great application potential for solid-state lithium metal battery because of the excellent interfacial contact and processibility,but being hampered by the poor room-temperature conductivity(~10^(−7)S·cm^(−1))and low lithium-ion transference number(tLi+).Here,a lamellar composite solid electrolyte(Vr-NH_(2)@polyvinylidene fluoride(PVDF)LCSE)withβ-conformation PVDF is fabricated by confining PVDF in the interlayer channel of-NH_(2)modified vermiculite lamellar *** demonstrate that the conformation of PVDF can be manipulated by the nanoconfinement effect and the interaction from channel *** presence of-NH_(2)groups could induce the formation ofβ-conformation PVDF through electrostatic interaction,which serves as continuous and rapid lithium-ion transfer *** a result,a high room-temperature ionic conductivity of 1.77×10^(−4)S·cm^(−1)is achieved,1-2 orders of magnitude higher than most ***,Vr-NH_(2)@PVDF LCSE shows a high tLi+of 0.68 because of the high dielectric constant,~3 times of that of PVDF SPE,and surpassing most of reported *** LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_(2)||Li cell assembled by Vr-NH_(2)@PVDF LCSE obtains a discharge specific capacity of 137.1 mAh·g^(−1)after 150 cycles with a capacity retention rate of 93%at 1 C and 25℃.This study may pave a new avenue for high-performance SPEs.

关键词： solid-state lithium metal battery lamellar composite solid electrolyte β-conformation polyvinylidene fluoride(PVDF) room-temperature ionic conductivity lithium-ion transference number

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Lamellar quasi-solid electrolyte with nanoconfined deep eutectic solvent for high-performance lithium battery

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Nano Research 2024年第7期17卷 6176-6183页

作者： Shiwei Liu Jing wang Keqi Wu Zhirong Yang Yan Dai Junmei Zhang Wenjia Wu jingtao wang School of Chemical Engineering Zhengzhou UniversityZhengzhou 450001China

Electrolytes with high-efficiency lithium-ion transfer and reliable safety are of great importance for lithium *** having superior ionic conductivity(10^(−3)–10^(−2) S·cm^(−1)),traditional liquid-state electrolytes always suffer from low lithium-ion transference number(tLi+<0.4)and thus undesirable battery ***,the deep eutectic solvent(DES)is vacuum-filtered into the~1 nm interlayer channel of vermiculite(Vr)lamellar framework to fabricate a quasi-solid electrolyte(Vr-DES QSE).We demonstrate that the nanoconfinement effect of interlayer channel could facilitate the opening of solvation shell around ***,the interaction from channel wall could inhibit the movement of *** enable high-efficiency lithium-ion transfer:2.61×10^(−4)S·cm^(−1)at 25℃.Importantly,the tLi+value reaches 0.63,which is 4.5 times of that of bulk DES,and much higher than most present liquid/quasi-solid *** addition,Vr-DES QSE shows significantly improved interfacial stability with Li anode as compared with *** assembled Li symmetric cell can operate stably for 1000 h at 0.1 mA·cm^(−2).The lithium iron phosphate(LFP)|Vr-DES QSE|Li cell exhibits high capacity of 142.1 mAh·g^(−1)after 200 cycles at 25℃ and 0.5 C,with a capacity retention of 94.5%.The strategy of open solvation shell through nanoconfinement effect of lamellar framework may shed light on the development of advanced electrolytes.

关键词： quasi-solid electrolyte deep eutectic solvent lamellar structure lithium-ion transference number solvation shell

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无压烧结制备Y_(2)MgAl_(4)SiO_(12)∶Ce^(3+)荧光陶瓷及光学性能

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发光学报 2024年第3期45卷 434-442页

作者：王靖涛王茗王森宇徐祖盛梁莹盈张瑞桂林理工大学材料科学与工程学院广西桂林541004 广西光电功能材料与器件重点实验室广西桂林541004

Y_(3)Al_(5)O_(12)∶Ce^(3+)荧光粉是目前白光LED的主要发光材料,但在使用时存在封装树脂因散热不佳而发生老化等问题。本文采用无压烧结制备了Y_(2)MgAl_(4)SiO_(12)∶Ce^(3+)透明陶瓷荧光体,用于替代荧光粉体和调控发光性能。首先通... 详细信息

Y_(3)Al_(5)O_(12)∶Ce^(3+)荧光粉是目前白光LED的主要发光材料,但在使用时存在封装树脂因散热不佳而发生老化等问题。本文采用无压烧结制备了Y_(2)MgAl_(4)SiO_(12)∶Ce^(3+)透明陶瓷荧光体,用于替代荧光粉体和调控发光性能。首先通过化学共沉淀法制备前驱体粉体,经高温煅烧后采用冷等静压成型,最后在马弗炉中1 600℃煅烧制得透明荧光陶瓷。研究了Ce^(3+)掺杂浓度和样品厚度对材料性能的影响,其中掺杂量为0.5%的样品在800 nm处具有56%的透过率,在450 K下发光强度仍能保持室温强度的84%。与蓝光芯片组装成器件测试表明,荧光陶瓷在蓝光LEDs/LDs的激发下发出白光,其CIE色度坐标分别为(0.307 6,0.332 9)和(0.308 0,0.331 6),光效分别为62.6 lm/W和146.3 lm/W。研究结果表明,YMAS∶Ce荧光陶瓷可应用于白光LEDs/LDs领域。

关键词：无压烧结 Y_(2)MgAl_(4)SiO_(12)∶Ce^(3+) 荧光陶瓷白光LEDs/LDs

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SEMD:一种面向实际数值模拟软件的跨平台自动性能优化编程工具

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计算物理 2024年第1期41卷 52-63页

作者：张鹏张爱清莫则尧王景焘中国工程物理研究院高性能数值模拟软件中心北京100088 北京应用物理与计算数学研究所北京100094 中国工程物理研究院四川绵阳621900

针对手工软件性能优化缺乏可复用性和可移植性的问题,设计实现一种面向实际数值模拟软件的跨平台自动性能优化编程工具SEMD(Single element-based computing multiple data)。SEMD采用数值模拟领域基于网格的高层语义对数值计算循环进... 详细信息

针对手工软件性能优化缺乏可复用性和可移植性的问题,设计实现一种面向实际数值模拟软件的跨平台自动性能优化编程工具SEMD(Single element-based computing multiple data)。SEMD采用数值模拟领域基于网格的高层语义对数值计算循环进行抽象,完全屏蔽底层硬件特征和性能优化实现,使得基于其编写的数值计算子程序能够自动实现跨平台性能可移植。典型算例测试结果显示:在X86、ARM、GPU三种不同架构的处理器上,SEMD的整体性能优化效果超过国际上的同类产品。此外,SEMD在结构、流体、电磁等领域实际数值模拟软件的研制中也得到了初步应用,支撑4款软件热点数值计算子程序平均性能提升164%.

关键词：跨平台自动性能优化性能可移植数值计算循环编程接口

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普惠金融背景下员工知识转化、服务创新行为对银行普惠金融服务创新绩效的影响研究——以A银行为例

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区域金融研究 2024年第2期 64-72页

作者：王敬涛中原银行股份有限公司洛阳分行河南洛阳471000

文章通过归纳总结专家学者针对员工知识转化、服务创新绩效、服务创新行为和组织创新氛围的研究成果,并基于研究文献提出研究假设,构建A银行员工知识转化、服务创新绩效、服务创新行为和组织创新氛围的作用机理模型。研究发现,银行员工... 详细信息

文章通过归纳总结专家学者针对员工知识转化、服务创新绩效、服务创新行为和组织创新氛围的研究成果,并基于研究文献提出研究假设,构建A银行员工知识转化、服务创新绩效、服务创新行为和组织创新氛围的作用机理模型。研究发现,银行员工知识转化和服务创新行为对银行服务创新绩效具有显著的正向影响;银行员工服务创新行为在员工知识转化和服务创新绩效之间具有显著的正向中介作用;银行组织创新氛围在服务创新行为和服务创新绩效之间具有显著的正向调节作用。文章结合研究结论和A银行实际提出合理化建议,以期为提升商业银行服务创新能力和服务创新绩效提供理论支撑。

关键词：员工知识转化服务创新绩效服务创新行为组织创新氛围普惠金融

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机电管线用装配式支吊架抗震性能试验研究

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地震工程与工程振动 2024年第1期44卷 38-47页

作者：孙彬张雪芳张晋峰王景涛中国建筑科学研究院有限公司北京100013 建研院检测中心有限公司北京100013

装配式支吊架在工程中已大范围投入使用,却鲜有关于其抗震性能的研究。为研究装配式支吊架的破坏机理、抗震性能及其影响因素,开展了两类门型支吊架的低周往复荷载试验,分析抗震斜撑、抗震连接件以及节点连接形式等对其抗震性能的影响... 详细信息

装配式支吊架在工程中已大范围投入使用,却鲜有关于其抗震性能的研究。为研究装配式支吊架的破坏机理、抗震性能及其影响因素,开展了两类门型支吊架的低周往复荷载试验,分析抗震斜撑、抗震连接件以及节点连接形式等对其抗震性能的影响。结果表明:无斜撑试件易在直角连接件或槽钢底座连接处失效,带斜撑试件易在管箍连接处失效;节点依靠咬合作用进行连接的试件抗震性能较差,采用螺栓对穿连接的试件抗震性能较好;抗震斜撑能显著提高门型支吊架的抗震性能,带斜撑试件的弹性刚度、极限承载力、屈服承载力、强度退化系数、刚度退化情况及耗能能力均优于无斜撑试件;节点连接形式是影响无斜撑试件抗震性能的主要因素,抗震连接件性能是影响带斜撑试件抗震性能的主要因素。研究成果可为支吊架产品的标准制定、设计施工、质量检验及工程应用提供参考依据。

关键词：门型支吊架抗震斜撑节点连接件抗震连接件抗震性能

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新疆阿尔泰伟晶岩型锂矿床磷的地球化学行为及其对锂成矿作用的指示意义

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岩石学报 2024年第9期40卷 2925-2943页

作者：陈剑争张辉唐勇吕正航王惊涛深圳城市职业学院珠宝学院深圳518116 深圳技师学院珠宝学院深圳518116 中国科学院地球化学研究所关键矿产成矿与预测重点实验室贵阳550081

新疆阿尔泰造山带是我国重要的伟晶岩型稀有金属成矿带,分布有不同规模的多个伟晶岩型锂矿床,目前尚不明确岩浆-热液演化过程中磷的地球化学行为及其对锂成矿作用的指示意义。本文通过对可可托海3号脉、小虎斯特91号脉和塔拉提1号脉中... 详细信息

新疆阿尔泰造山带是我国重要的伟晶岩型稀有金属成矿带,分布有不同规模的多个伟晶岩型锂矿床,目前尚不明确岩浆-热液演化过程中磷的地球化学行为及其对锂成矿作用的指示意义。本文通过对可可托海3号脉、小虎斯特91号脉和塔拉提1号脉中碱性长石、磷灰石和磷锰(铁)锂矿等含磷矿物的微区结构和化学成分的对比研究,探讨上述科学问题。研究结果显示,随着岩浆分离结晶作用进行,磷逐渐在残余岩浆中富集,到达一定程度后会出现磷酸盐熔体与硅酸盐熔体的不混溶作用,由于锂更加倾向于进入磷酸盐熔体中,因此会形成磷锰(铁)锂矿等富锂的磷酸盐矿物。可可托海3号脉Ⅱ带中出现骸晶结构富锰磷灰石可能是由于岩浆过冷导致晶体快速结晶所致。此外,已经形成的磷锰(铁)锂矿等易被更晚期出溶的岩浆流体交代从而形成一系列复杂的次生磷酸盐矿物。

关键词：岩浆-热液演化过程锂成矿作用磷灰石磷锰锂矿碱性长石阿尔泰伟晶岩

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智慧矿山大数据技术分析与平台设计研究

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科技资讯 2024年第6期22卷 41-43页

作者：王京涛河南平煤神马电气股份有限公司河南平顶山467099

首先,以智慧矿山大数据技术应用思路和场景为切入点,在此基础上,分析智慧矿山大数据技术平台设计,包括基本设计模式、核心技术以及作业方法等;其次,就物联网技术、区块链技术、智能技术等内容进行论述;最后,结合BX煤矿某矿山实际情况进... 详细信息

首先,以智慧矿山大数据技术应用思路和场景为切入点,在此基础上,分析智慧矿山大数据技术平台设计,包括基本设计模式、核心技术以及作业方法等;其次,就物联网技术、区块链技术、智能技术等内容进行论述;最后,结合BX煤矿某矿山实际情况进行模拟分析,了解智慧矿山大数据技术平台建设优势,为后续有关技术的具体运用、优化提供参考。

关键词：智慧矿山大数据技术平台设计物联网技术

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