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“双碳”背景下高校实验室低碳化建设路径探索

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实验技术与管理 2024年第3期41卷 279-284页

作者：李裴婕黄瑞浙江大学能源工程学院浙江杭州310027

为助力“双碳”目标,探索高校实验室低碳化建设的新路径,该文首先从推动可持续发展、建设零碳校园、培养人才三个角度阐述高校开展实验室低碳化建设的重要性;然后系统梳理实验室低碳建设中存在的理念缺位、体系不全、方法落后、文化缺... 详细信息

为助力“双碳”目标,探索高校实验室低碳化建设的新路径,该文首先从推动可持续发展、建设零碳校园、培养人才三个角度阐述高校开展实验室低碳化建设的重要性;然后系统梳理实验室低碳建设中存在的理念缺位、体系不全、方法落后、文化缺失等问题;最后针对性地提出强化理念目标、加强队伍建设、保障机制运行和营造文化氛围等建议,以期为高校探索实验室低碳化建设路径提供借鉴。

关键词：高校实验室低碳化绿色实验实验室废弃物低碳文化

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考虑节点度紧致化的最优主动解列模型

电力系统及其自动化学报 2024年第6期36卷 152-158页

作者：李佩杰徐荻苏杭广西电力系统最优化与节能技术重点实验室(广西大学) 南宁530004

为解决主动解列模型的连通性和解列模型趋于复杂化导致计算效率下降的问题,本文提出了考虑节点度紧致化的主动解列模型。首先基于单商品流的思想,提出保证孤岛连通性的解析约束;再结合主动解列自身特点和复杂网络中度的概念,提出一种模... 详细信息

为解决主动解列模型的连通性和解列模型趋于复杂化导致计算效率下降的问题,本文提出了考虑节点度紧致化的主动解列模型。首先基于单商品流的思想,提出保证孤岛连通性的解析约束;再结合主动解列自身特点和复杂网络中度的概念,提出一种模型紧致化方法以压缩混合整数规划模型的可行域;最后以切负荷与最小潮流中断之和最小为目标求取最优的解列断面。所提模型能保证孤岛内的连通性并且能够较快地求解大型系统的解列问题。3个测试系统的仿真实验表明了该模型的有效性和快速性。

关键词：主动解列混合整数线性规划连通性复杂网络节点度

气流速度对Ti_(3)Al基合金摩擦起燃行为的影响

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材料工程 2024年第5期52卷 17-25页

作者：邱越海弭光宝李培杰隋楠曹京霞中国航发北京航空材料研究院先进钛合金航空科技重点实验室北京100095 清华大学新材料国际研发中心北京100084

采用高温、高速摩擦点燃法研究Ti_(3)Al基合金在220~380 m/s气流环境中的起燃行为,结合理论计算分析气流速度对表面氧浓度、氧化控制步骤的影响,探讨气流速度对起燃行为的影响机理。结果表明:当气流速度达到240 m/s时,Ti_(3)Al基合金开... 详细信息

采用高温、高速摩擦点燃法研究Ti_(3)Al基合金在220~380 m/s气流环境中的起燃行为,结合理论计算分析气流速度对表面氧浓度、氧化控制步骤的影响,探讨气流速度对起燃行为的影响机理。结果表明:当气流速度达到240 m/s时,Ti_(3)Al基合金开始发生起燃;当气流速度达到360 m/s时,Ti_(3)Al基合金不再发生起燃。低气流速度下,高温下的表面氧浓度低于临界值,氧化反应控制步骤由低温下的化学动力学过程转变为高温下的氧向合金表面的扩散过程。随着气流速度的加快,虽然对流散热速率增大,但表面氧浓度增大引起的氧化产热速率的增大速率比对流散热速率的大,使得升温速率增大,促进Ti_(3)Al基合金发生起燃。高气流速度下,高温下的表面氧浓度仍然高于临界值,氧化反应控制步骤始终是化学动力学过程。随着气流速度的增大,高温下的氧化产热速率增大速率比对流散热速率的小,使得升温速率减小,不利于Ti_(3)Al基合金发生起燃。

关键词： Ti_(3)Al基合金气流速度摩擦起燃机理钛火

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钛铝金属间化合物激光点火燃烧行为及机理

材料工程 2024年第5期52卷 1-16页

作者：吴明宇弭光宝李培杰隋楠董富礼中国航发北京航空材料研究院先进钛合金航空科技重点实验室北京100095 清华大学新材料国际研发中心北京100084

采用激光氧浓度实验方法结合超高温红外测温仪和高速摄像机原位观察、扫描电子显微分析和X射线衍射分析等方法,对钛铝金属间化合物(TiAl合金)的点火燃烧行为进行研究,揭示燃烧过程熔体的形成与运动规律、氧化物类型和结构特征,进而探讨... 详细信息

采用激光氧浓度实验方法结合超高温红外测温仪和高速摄像机原位观察、扫描电子显微分析和X射线衍射分析等方法,对钛铝金属间化合物(TiAl合金)的点火燃烧行为进行研究,揭示燃烧过程熔体的形成与运动规律、氧化物类型和结构特征,进而探讨燃烧机理。结果表明:TiAl合金发生起燃及持续燃烧的激光功率和氧浓度临界条件分别遵循抛物线规律和抛物线+直线规律,且显著高于近α型高温钛合金,即具有更好的阻燃性能;TiAl合金的起燃温度高于基体相熔点,起燃时基体部分熔化,导致Al元素由内氧化机制转变为外氧化机制;扩展燃烧阶段形成的氧化物由内侧到燃烧表面依次为Al_(2)O_(3),Al_(2)Ti_7O_(15),Al_(2)TiO_(5)和Al_(6)Ti_(2)O_(13)相,其中熔凝区内形成的连续网状Al_(2)O_(3)层能够阻碍熔体运动,燃烧区内形成的Ti-Al-O三元相通过降低内层Al_(2)O_(3)的分解压提升Al_(2)O_(3)保护层的稳定性,使TiAl合金具有良好的阻燃性能。

关键词： TiAl合金激光点火氧化燃烧产物燃烧机理起燃温度

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钛铝系合金的非等温氧化特性

材料工程 2024年第5期52卷 26-33页

作者：欧阳佩旋陈航孙若晨李培杰弭光宝清华大学新材料国际研发中心北京100084 北方工业大学机械与材料工程学院北京100144 辽宁工程技术大学机械工程学院辽宁阜新123000 中国航发北京航空材料研究院先进钛合金重点实验室北京100095

采用TGA/DSC同步热分析实验,SEM和EPMA表征及理论计算等方法对TiAl和Ti3Al合金在纯氧气氛下1450~1570℃的非等温氧化行为进行研究。结果表明:当氧化温度高于TiAl合金熔点时,TiAl合金熔体表面形成连续、致密的Al_(2)O_(3)阻氧层;熔体中Al... 详细信息

采用TGA/DSC同步热分析实验,SEM和EPMA表征及理论计算等方法对TiAl和Ti3Al合金在纯氧气氛下1450~1570℃的非等温氧化行为进行研究。结果表明:当氧化温度高于TiAl合金熔点时,TiAl合金熔体表面形成连续、致密的Al_(2)O_(3)阻氧层;熔体中Al与O反应的吉布斯自由能比Ti,Cr和Nb低50~150 kJ·mol^(-1),TiAl合金熔体中Al原子的扩散系数(D)约为Ti原子的1.7倍,Al原子不断扩散到熔体表面,且优先与O反应形成连续、致密的Al_(2)O_(3)层;Al_(2)O_(3)阻氧层阻隔氧和金属离子向基体内外扩散,且TiAl合金熔化吸热,降低基体温度,减缓氧化速率,使TiAl合金在1450~1570℃范围的抗非等温氧化性优于Ti3Al合金。

关键词： TiAl合金非等温氧化氧化机理氧化动力学着火

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琯溪蜜柚果肉中类胡萝卜素组分的特征解析

中山大学学报（自然科学版）（中英文） 2024年第4期63卷 71-77页

作者：赖长鸿王寒雪李培杰廖红福建农林大学根系生物学研究中心福建福州350002

琯溪蜜柚(Citrus grandis cv‘Guanximiyou’)因其汁多味甜、色泽丰富等特点,广受消费者欢迎。琯溪蜜柚果肉色素主要为类胡萝卜素,其组分和含量直接影响果实品质。研究蜜柚果肉类胡萝卜素组分特征及其在不同养分管理下的差异,可为通过... 详细信息

琯溪蜜柚(Citrus grandis cv‘Guanximiyou’)因其汁多味甜、色泽丰富等特点,广受消费者欢迎。琯溪蜜柚果肉色素主要为类胡萝卜素,其组分和含量直接影响果实品质。研究蜜柚果肉类胡萝卜素组分特征及其在不同养分管理下的差异,可为通过养分管理提高果实品质提供科学依据。本研究首先利用液相色谱串联质谱(LC-MS/MS),分析果实汁胞中类胡萝卜素的组分;通过施化肥(CF)和有机肥(OF)处理,比较分析不同养分管理对类胡萝卜素的影响。结果表明,蜜柚汁胞共含23种类胡萝卜素,其中5种属于胡萝卜素、18种属于胡萝卜醇。汁胞中类胡萝卜素以胡萝卜素为主,质量分数为(346.27±69.39)μg/g,占比为98.98%。胡萝卜素中,以番茄红素为主,质量分数为(332.27±75.05)μg/g,占类胡萝卜素比例为95.97%。此外,养分管理显著影响汁胞类胡萝卜素的质量分数。与CF相比,OF处理番茄红素和E/Z-八氢番茄红素的质量分数分别增加了8.40%和16.48%,说明通过养分管理能够调控蜜柚果肉色素,为进一步调控果实品质提供参考依据。

关键词：蜜柚(Citrus grandis) 品质类胡萝卜素番茄红素

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增材制造600℃高温钛合金研究进展

航空材料学报 2024年第1期44卷 15-30页

作者：弭光宝谭勇陈航李培杰张学军中国航发北京航空材料研究院北京100095 清华大学新材料国际研发中心北京100084 辽宁工程技术大学机械工程学院辽宁阜新123000

先进航空发动机高压压气机550~600℃环境使用的关键/重要件对600℃高温钛合金提出迫切需求。但是,难成形的复杂构件以及梯度/复合结构与功能一体化构件等的制造,采用传统铸造、锻造等工艺技术难以满足需求和研发要求。增材制造是先进制... 详细信息

先进航空发动机高压压气机550~600℃环境使用的关键/重要件对600℃高温钛合金提出迫切需求。但是,难成形的复杂构件以及梯度/复合结构与功能一体化构件等的制造,采用传统铸造、锻造等工艺技术难以满足需求和研发要求。增材制造是先进制造技术的典型代表,拥有材料设计-制造一体化、复杂设计-定制一体化等独特优势,为600℃高温钛合金新材料/新技术研发提供了新的途径。目前国内外已开始关注通过增材制造的方式制备600℃高温钛合金,重点研究材料-工艺-组织-性能的关系。本文首先简要回顾600℃高温钛合金研究,其次重点介绍不同增材制造工艺下600℃高温钛合金沉积态和后处理态的微观组织特点;在综合性能研究方面,列举并分析拉伸性能、蠕变性能、热疲劳性能和抗氧化性能等关键性能;在复杂设计/复合结构章节,论述以600℃高温钛合金为基体的复合材料和梯度结构增材制造的研究进展。最后,对增材制造600℃高温钛合金材料开发、复合工艺探索、缺陷控制和性能评价标准建立等研究方向进行展望。

关键词： 600℃高温钛合金增材制造组织性能复杂结构发展方向

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面向软件定义互连系统的多协议交换电路

通信学报 2024年第5期45卷 44-53页

作者：董春雷沈剑良李沛杰王盼薄光明路凯信息工程大学河南郑州450002 天津市滨海新区信息技术创新中心天津300457 天津职业技术师范大学国有资产管理处天津300222

为满足软件定义互连系统中异构协议融合互连的需求,提出一种两级多协议交换电路,该电路通过融合共享缓存与Crossbar这2种交换架构,实现对多种异构协议的报文转发需求的兼顾。同时,提出一种基于时隙的多级仲裁调度方法,实现调度过程中时... 详细信息

为满足软件定义互连系统中异构协议融合互连的需求,提出一种两级多协议交换电路,该电路通过融合共享缓存与Crossbar这2种交换架构,实现对多种异构协议的报文转发需求的兼顾。同时,提出一种基于时隙的多级仲裁调度方法,实现调度过程中时间与空间的解耦。仿真结果表明,所设计的交换电路能够弹性适应绑定模式变化引起的交换规模及端口缓存、端口带宽需求变化,缓存资源利用率相较传统组合输入输出排队(CIOQ)架构最高提高87.5%,转发时延低至数十纳秒,不仅适用于RapidIO、光纤通道(FC)、Ethernet、外设部件互连快速总线(PCIe)单一协议交换,而且适用于多种协议组合的混合协议交换。

关键词：软件定义互连异构协议交换结构时分复用通道绑定缓存利用率

机器学习在航空发动机钛合金研究中的应用进展

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航空制造技术 2024年第1期67卷 66-78页

作者：弭光宝孙圆治吴明宇李培杰中国航发北京航空材料研究院先进钛合金重点实验室北京100095 清华大学新材料国际研发中心北京100084

高性能航空发动机的不断发展对钛合金的综合性能提出更高要求,基于不同合金化元素作用机理的材料成分设计技术是实现钛合金改性的重要途径。对于日益复杂的航空发动机钛合金材料体系,不同元素的相互作用机理及精准设计难度极大。基于Mo... 详细信息

高性能航空发动机的不断发展对钛合金的综合性能提出更高要求,基于不同合金化元素作用机理的材料成分设计技术是实现钛合金改性的重要途径。对于日益复杂的航空发动机钛合金材料体系,不同元素的相互作用机理及精准设计难度极大。基于Mo当量和密度泛函等传统设计已不能满足未来需求,机器学习成为一种可行且高效的理论工具。本文在介绍钛合金机器学习基本原理和方法的基础上,综述通过机器学习实现航空发动机钛合金成分设计及工艺优化的最新研究成果,重点比较不同机器学习模型在预测力学性能及高温氧化性能上的特点及优势,最后对未来基于主动学习框架设计航空发动机钛合金成分的研究方法进行展望,指出Mo/Al当量设计与机器学习相结合、复杂多组元合金材料简化元素设计等是今后重要发展方向。

关键词：航空发动机钛合金机器学习性能预测合金成分优化主动学习