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Fracture toughness and destructive mechanism of ductile nanoporous metallic glass and its crystal-impregnated nanocomposite

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Science China(Technological Sciences) 2023年第11期66卷 3328-3342页

作者： ZHANG YuHang XU JianFei HU YiQun SU Lei ding suhang WU WenWang XIA Re Key Laboratory of Hydraulic Machinery Transients(Wuhan University) Ministry of EducationWuhan 430072China Department of Engineering Mechanics School of Naval ArchitectureOcean&Civil EngineeringShanghai Jiao Tong UniversityShanghai 200240China

Nanoporous metallic glasses(NPMGs)and crystalline/amorphous nanocomposites exhibit superior ductility over bulk macroscopic metallic glasses(MGs).Their fracture behaviors remain a mystery due to experimental technical limitations.In this work,the fracture behaviors of pre-cracked NPMGs and crystal-impregnated nanoporous metallic glasses(CINPMGs)are investigated through large-scale molecular dynamics simulations,and the MG and crystal phases are amorphous Cu_(50)Zr_(50)and crystalline B2CuZr,respectively.Fracture toughness is determined by simultaneously considering the surface energy and plastic dissipated energy.Our results confirm the excellent plasticity of both the pre-cracked NPMGs and CINPMGs.The progressive necking and ductile rupture of ligaments are responsible for generating NPMGs with prominent ductility and fracture toughness.Meanwhile,secondary cracking is also triggered,which can consume energy without extending the major crack,thus further improving fracture resistance.It is also found that the fracture toughness of NPMGs can be improved by increasing the solid fraction of MG,and linear relation between fracture toughness and solid fraction can be expected.Crystal impregnation effectively inhibits global failure as the crystal phase shields the individual amorphous ligaments.Homogeneous plastic flow characterized by shear bands is observed in CINPMGs,and this homogeneous global deformation is facilitated by the crystalline/amorphous interface.Besides,the fracture toughness of CINPMGs is higher than that of the constituent single phases,regardless of the volume fraction of each phase.Ashby material charts manifest that these two types of materials demonstrate promising potential in the material selection library for advanced structural design.

关键词： nanoporous metals crack fracture toughness nanocomposites metallic glasses

An effective catalyst carrier SiO_(2):Enhancing catalytic and combustion properties of CuFe_(2)O_(4)on energetic components

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Defence Technology（防务技术） 2024年第2期32卷 383-392页

作者： Li ding Chong Wan suhang Chen Zhao Qin Kangzhen Xu School of Chemical Engineering/Xi'an Key Laboratory of Special Energy Materials Northwest UniversityXi'an710069China Xi’an Modern Chemistry Research Institute Xi'an710065China

To enhance the catalytic activity of copper ferrite(CuFe_(2)O_(4))nanoparticle and promote its application as combustion catalyst,a low-cost silicon dioxide(SiO_(2))carrier was employed to construct a novel CuFe_(2)O_(4)/SiO_(2)binary composites via solvothermal method.The phase structure,morphology and catalytic activity of CuFe_(2)O_(4)/SiO_(2)composites were studied firstly,and thermal decomposition,combustion and safety performance of ammonium perchlorate(AP)and 1,3,5-trinitroperhydro-1,3,5-triazine(RDX)with it affecting were then systematically analyzed.The results show that CuFe_(2)O_(4)/SiO_(2)composite can remarkably either advance the decomposition peak temperature of AP and RDX,or reduce the apparent activation energy at their main decomposition zone.Moreover,the flame propagation rate of RDX was promoted by about 2.73 times with SiO_(2)content of 3 wt%,and safety property of energetic component was also improved greatly,in which depressing the electrostatic discharge sensitivity of pure RDX by about 1.89 times.In addition,the effective range of SiO_(2)carrier content in the binary catalyst is found to be 3 to 5 wt%.Therefore,SiO_(2)opens a new insight on the design of combustion catalyst carrier and will promote the application of CuFe_(2)O_(4)catalyst in solid propellant.

关键词： Copper ferrite Silicon dioxide Combustion catalyst Thermal decomposition Laser ignition

基于VMD-AR谱的多轴转子系统故障特征信息提取方法

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江苏大学学报（自然科学版） 2020年第5期41卷 562-568页

作者：吴飞程科丁军刘苏行武汉理工大学机电工程学院湖北武汉430000

为了解决现有分解方法在近频部分产生模态混叠的问题,提高时变参数模型对故障信号直接诊断的准确性,研究了多轴转子系统的典型故障信号分析方法.提出了基于变分模态分解(VMD)和AR谱相结合的故障特征信号分析方法;采取瞬时频率均值法选取... 详细信息

为了解决现有分解方法在近频部分产生模态混叠的问题,提高时变参数模型对故障信号直接诊断的准确性,研究了多轴转子系统的典型故障信号分析方法.提出了基于变分模态分解(VMD)和AR谱相结合的故障特征信号分析方法;采取瞬时频率均值法选取VMD中的分解模式数k.经VMD分解产生固有模态函数(IMFs),采用AR谱对IMFs分量进行特征提取,分析典型故障模式相对应的特征频带.结果表明:基于VMD-AR谱的故障特征提取方法解决了分解模式数k的选取难题,避免k值的经验选取;VMD能够抑制信号分解近频部分的模态混叠,而AR模型克服了Hilbert分离算法存在的加窗效应,在频带划分上具有较强的分辨率.该方法可有效进行故障特征提取,并为改进的粒子群优化算法的混合核支持向量机算法提供特征信息.

关键词：多轴转子系统 VMD 瞬时频率 IMFs AR谱分析特征频带

基于GIS技术的县域生态用地重要性评价——以泸水县为例

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中国农业资源与区划 2017年第5期38卷 48-56页

作者：李益敏丁扬魏苏杭云南大学资源环境与地球科学学院云南省地理研究所昆明650091 海南大学热带农林学院海口570228

[目的]生态用地是构建区域生态安全格局的基础,对区域可持续发展具有重要意义。结合国家实施的"全国主体功能区规划"、"多规合一"方案,在总结前人相关研究成果的基础上,对生态用地进行概念界定与分类;在分类基础上以云南省泸水县为例,... 详细信息

[目的]生态用地是构建区域生态安全格局的基础,对区域可持续发展具有重要意义。结合国家实施的"全国主体功能区规划"、"多规合一"方案,在总结前人相关研究成果的基础上,对生态用地进行概念界定与分类;在分类基础上以云南省泸水县为例,选取地质灾害规避、土地防护、水资源安全、公路防护带建设、生物多样性保护5个指标因子进行生态用地重要性评价。[方法]利用GIS空间分析方法,叠加5个因子图层得到区域生态用地重要性分级及空间分布。[结果]提出增加生态用地为土地利用类型,将生态用地分为13个二级地类,调整后的土地利用类型为8个一级地类和46个二级地类;且二级地类在保持与原相关分类一致的前提下,重新归类。更好地与原分类进行了衔接,分类可实施性较强。评价结果分为4个等级。[结论]结果符合泸水县生态用地功能特征,在土地分类实践中具有一定的理论意义,在区域用地规划中有一定的参考性。

关键词：生态用地土地利用分类生态用地评价关键性生态用地规划

基于VMD和PSO-SVM的汽车传动轴系故障诊断

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机械传动 2019年第8期43卷 120-124,149页

作者：吴飞丁军刘苏行鲁雄武汉理工大学机电工程学院

针对传动轴系振动信号故障特征难以提取的问题和进行故障诊断时难以获得大量故障样本的实际情况,提出了一种基于VMD和PSO-SVM相结合的传动轴系故障诊断方法。首先,将传动轴系振动信号进行VMD分解,得到本征模态函数IMF;然后,计算IMF的能... 详细信息

针对传动轴系振动信号故障特征难以提取的问题和进行故障诊断时难以获得大量故障样本的实际情况,提出了一种基于VMD和PSO-SVM相结合的传动轴系故障诊断方法。首先,将传动轴系振动信号进行VMD分解,得到本征模态函数IMF;然后,计算IMF的能量值和对应的能量熵值;最后,用粒子群优化(PSO)优化支持向量机(SVM)的参数,并将归一化处理后IMF的能量值及能量熵值作为特征向量,输入到PSO-SVM中来判断传动轴系的工作状态和故障类型。实验结果表明,该方法故障诊断准确率达到94. 44%,可以准确、有效地对传动轴系进行故障诊断。

关键词：传动轴系故障诊断变分模态分解能量熵粒子群优化支持向量机

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车用制动空气压缩机结构辐射噪声特性研究

声学技术 2021年第2期40卷 228-233页

作者：吴飞余神志刘苏行吴泽昊丁军程科武汉理工大学湖北武汉430070

针对某公司生产的KYV480型号车用制动活塞式空气压缩机(简称:空压机)运行过程中,振动噪声较大,一定程度上影响了驾驶员和乘客的乘车舒适性和身心健康的情况,文章基于有限元和声学边界元联合求解的方法对空压机的结构表面辐射噪声特性进... 详细信息

针对某公司生产的KYV480型号车用制动活塞式空气压缩机(简称:空压机)运行过程中,振动噪声较大,一定程度上影响了驾驶员和乘客的乘车舒适性和身心健康的情况,文章基于有限元和声学边界元联合求解的方法对空压机的结构表面辐射噪声特性进行研究。在计算得到空压机运行过程中壳体所受载荷的基础上,对空压机壳体表面的振动加速度响应进行仿真计算,并与实验得到的壳体振动加速度数据进行对比分析,两者吻合较好。将仿真计算得到的空压机壳体表面加速度作为声学仿真的边界条件,采取声学边界元法计算壳体表面辐射噪声。结果表明,空压机运行过程中的中低频噪声主要是由壳体振动辐射噪声引起的,为空压机后续的结构设计和改进提供了有效的指导。

关键词：空压机结构噪声瞬态动力学声学边界元

活塞式空压机进气口消声器声学仿真和实验研究

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数字制造科学 2020年第3期 180-184页

作者：吴飞刘苏行丁军程科武汉理工大学机电工程学院湖北武汉430070

针对某型号活塞式无油空压机进气口噪声声压级较高,外部测量噪声较大,消声器实际消声效果较差的问题,在原装消声器的基础上对进气口消声器进行结构设计改进和声学性能数值仿真。采用声学有限元(FEM)的方法对消声器的传递损失进行声学仿... 详细信息

针对某型号活塞式无油空压机进气口噪声声压级较高,外部测量噪声较大,消声器实际消声效果较差的问题,在原装消声器的基础上对进气口消声器进行结构设计改进和声学性能数值仿真。采用声学有限元(FEM)的方法对消声器的传递损失进行声学仿真研究,分别建立对应尺寸的消声器三维模型,导入Virtual.Lab Acoustics进行声学传递损失仿真,对比不同的仿真结果,得到合适的消声器结构参数。最后通过仿真和实验的方式对比两者的消声效果,结果表明改进后的消声器消声效果得到了明显提高。

关键词：空压机进气口噪声消声器传递损失

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遮阴对7个茶树品种的抹茶适制性影响研究

中国野生植物资源 2021年第7期40卷 28-33页

作者：檀学敏丁鑫周建得王琪余速航倪穗宁波大学食品与药学学院浙江宁波315832 宁波大学海洋学院浙江宁波315832

采用遮阴方式处理7个华东地区栽培的抹茶原料茶树品种,以叶绿素、咖啡碱、茶多酚、游离氨基酸的含量为指标,分析了遮阴对其抹茶适制性的影响,并从7个茶树品种中筛选出抹茶适制性最好的品种。研究结果表明:遮阴处理的7个茶树叶片中的叶... 详细信息

采用遮阴方式处理7个华东地区栽培的抹茶原料茶树品种,以叶绿素、咖啡碱、茶多酚、游离氨基酸的含量为指标,分析了遮阴对其抹茶适制性的影响,并从7个茶树品种中筛选出抹茶适制性最好的品种。研究结果表明:遮阴处理的7个茶树叶片中的叶绿素含量均得到显著提高;游离氨基酸含量有一定的上升但不显著;茶多酚和咖啡碱在多数品种中得到显著降低。遮阴后,叶绿素含量最高的茶树品种是‘薮北’,为3.66 mg/g;游离氨基酸含量最高的是‘乌牛早’,为4.02%;茶多酚含量最低的是‘迎霜’,为10.12%;咖啡碱最低的是‘薮北’,为1.03%。遮阴后,除‘大叶茶’外,其他6种茶树酚氨比均低于5,其中‘迎霜’的酚氨比最低,为3.17。综合比较其咖啡碱、茶多酚、叶绿素、游离氨基酸和酚氨比指标,认为‘薮北’的抹茶适制性最好。研究结果为华东地区抹茶适制茶树品种的筛选及我国抹茶产业的发展提供理论支持。

关键词：茶树品种抹茶适制性遮阴处理

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定安鹅种质资源的养殖现状及挖掘利用

中国禽业导刊 2022年第9期39卷 42-44页

作者：顾苏航顾自创徐铁山顾丽红海南海牧动物生物制品供应站采购部海南海口570203 海南省农业学校海南海口571101 中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所海南海口571101 海南省农业科学院畜牧兽医研究所海南海口571100

一定安鹅种质资源现状定安鹅原产于海南省定安县,饲养范围遍布整个海南岛。中心产区为定安县新竹镇、定城镇和富文镇,位于海南岛的中部偏东北,东经110°7′~110°31′,北纬19°13′~19°44′,属海洋性热带季风气候,阳光充足,雨量充沛,... 详细信息

一定安鹅种质资源现状定安鹅原产于海南省定安县,饲养范围遍布整个海南岛。中心产区为定安县新竹镇、定城镇和富文镇,位于海南岛的中部偏东北,东经110°7′~110°31′,北纬19°13′~19°44′,属海洋性热带季风气候,阳光充足,雨量充沛,年均气温23.1℃,年均日照1880小时,全年无霜,年均降水1953毫米,境内最高海拔512米,最低海拔15.2米。1定安鹅简述定安鹅于2010年被原农业部列入《中国畜禽遗传资源志家禽志》,成为国家级畜禽遗传资源。

关键词：热带季风气候畜禽遗传资源养殖现状中心产区定安县海洋性定城镇挖掘利用