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New insights into carbon-based and MXene anodes for Na and K-ion storage: A review

Journal of Energy Chemistry 2021年第11期30卷 660-691,I0016页

作者： zhensheng Hong Hajar Maleki Tim Ludwig Yichao Zhen Michael Wilhelm Damin Lee Kwang-Ho Kim Sanjay Mathur Fujian Provincial Key Laboratory of Quantum Manipulation and New Energy Materials College of Physics and EnergyFujian Normal UniversityFuzhou 350117FujianChina Institute of Inorganic Chemistry University of CologneGreinstr.650939 CologneGermany Fujian Provincial Collaborative Innovation Center for Advanced High-Field Superconducting Materials and Engineering Fuzhou 350117FujianChina Global Frontiers of Hybrid Interfacial Materials Pusan National UniversitySouth Korea

Na-ion batteries and K-ion batteries are promising alternatives to vastly used lithium-ion batteries mainly due to the larger natural abundance of sodium and potassium resources. Carbon-based and MXene materials have received increasing attention due to their unique layered structure to accommodate the larger sodium and potassium ions. It’s proposed that ionic size disparity (K^(+): 1.38 Å;Na^(+): 0.97 Å;Li^(+): 0.76 Å) leads to sluggish intercalation and extraction kinetics in larger alkali metal ions (AMIs). Nevertheless, the electrochemical inactivity of sodium intercalation in graphite suggests that different chemical properties of AMs and their interactions with carbon host and electrolytes is crucial for interfacial instability and irreversible capacity loss. Structural modifications by expanding interlayer spacing and defect engineering enable reduced diffusion barriers and enhanced insertion of sodium or potassium, but it blurs the electrochemical performance between battery and capacitor. This review provides insight into 2D carbon materials and their architectures for Na and K-ion batteries through an in-depth analysis of structure–property interdependence and different electrochemical mechanisms supported by both experimental and theoretical data to discuss the promises and challenges of post-lithium batteries. Finally, the perspectives and potential directions regarding material design concepts for 2D carbon-based nanomaterials and MXene phases for metal-ion storage are proposed.

关键词： Na-ion batteries K-ion batteries Anode Carbon materials Structure design

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基于ABAQUS的动水压力波双渐近透射边界单元及应用

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振动与冲击 2019年第10期38卷 38-42,70页

作者：高毅超梅真华侨大学土木工程学院福建厦门361021 福建省结构工程与防灾重点实验室福建厦门361021

高阶双渐近透射边界能够在全频范围内迅速逼近准确解,具有很高的计算精度和计算效率。基于大型通用有限元软件ABAQUS提供的用户子程序接口UEL开发了动水压力波双渐近透射边界单元,实现了有限元-双渐近透射边界时域耦合分析模型。双渐近... 详细信息

高阶双渐近透射边界能够在全频范围内迅速逼近准确解,具有很高的计算精度和计算效率。基于大型通用有限元软件ABAQUS提供的用户子程序接口UEL开发了动水压力波双渐近透射边界单元,实现了有限元-双渐近透射边界时域耦合分析模型。双渐近透射边界单元的刚度矩阵和阻尼矩阵均为常矩阵,在分析计算中仅需计算一次,因此可以预先求解再读入ABAQUS以提高计算效率。通过数值算例验证了双渐近透射边界单元程序的正确性,并将其应用到大坝-库水动力相互作用分析。算例分析结果表明,双渐近透射边界单元具有良好的稳定性和计算精度,适用于实际大坝的地震响应分析。

关键词：动水压力透射边界 ABAQUS 双渐近

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Dynamic degradation patterns of porous polycaprolactone/β-tricalcium phosphate composites orchestrate macrophage responses and immunoregulatory bone regeneration

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Bioactive Materials 2023年第3期21卷 595-611页

作者： Hao Wu Xinghui Wei yichao Liu Hui Dong zhen Tang Ning Wang Shusen Bao Zhigang Wu Lei Shi Xiongfei zheng Xiaokang Li zheng Guo Department of Orthopaedics Tangdu HospitalFourth Military Medical UniversityXi’anShaanxi710038PR China Department of Orthopaedics Xijing HospitalFourth Military Medical UniversityXi’anShaanxi710032PR China Department of Orthopaedics The 63750 Hospital of People’s Liberation ArmyXi’anShaanxi710038PR China State Key Laboratory of Robotics Shenyang Institute of AutomationChinese Academy of SciencesShenyangLiaoning110000PR China

Biodegradable polycaprolactone/β-tricalcium phosphate(PT)composites are desirable candidates for bone tissue engineering applications.A higherβ-tricalcium phosphate(TCP)ceramic content improves the mechanical,hydrophilic and osteogenic properties of PT scaffolds in vitro.Using a dynamic degradation reactor,we estab-lished a steady in vitro degradation model to investigate the changes in the physio-chemical and biological properties of PT scaffolds during degradation.PT46 and PT37 scaffolds underwent degradation more rapidly than PT scaffolds with lower TCP contents.In vivo studies revealed the rapid degradation of PT(PT46 and PT37)scaffolds disturbed macrophage responses and lead to bone healing failure.Macrophage co-culture assays and a subcutaneous implantation model indicated that the scaffold degradation process dynamically affected macro-phage responses,especially polarization.RNA-Seq analysis indicated phagocytosis of the degradation products of PT37 scaffolds induces oxidative stress and inflammatory M1 polarization in macrophages.Overall,this study reveals that the dynamic patterns of biodegradation of degradable bone scaffolds highly orchestrate immune responses and thus determine the success of bone regeneration.Therefore,through evaluation of the biological effects of biomaterials during the entire process of degradation on immune responses and bone regeneration are necessary in order to develop more promising biomaterials for bone regeneration.

关键词： Polycaprolactone/β-TCP Dynamic degradation Macrophage response Bone healing

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Magnesium surface-activated 3D printed porous PEEK scaffolds for in vivo osseointegration by promoting angiogenesis and osteogenesis

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生物活性材料(英文) 2023年第2期20卷 16-28页

作者： Xinghui Wei Wenhao Zhou zhen Tang Hao Wu yichao Liu Hui Dong Ning Wang Hai Huang Shusen Bao Lei Shi Xiaokang Li Yufeng zheng zheng Guo Department of Orthopaedics Tangdu HospitalFourth Military Medical UniversityXi’anShaanxi710038China Northwest Institute for Nonferrous Metal Research Xi’anShaanxi710016China Department of Orthopaedics Xijing HospitalFourth Military Medical UniversityXi’anShaanxi710032China Academy for Advanced Interdisciplinary Studies Peking UniversityBeijing100871China Department of Materials Science and Engineering College of EngineeringPeking UniversityBeijing100871China

Polyetheretherketone(PEEK)has been an alternative material for titanium in bone defect repair,but its clinical application is limited by its poor osseointegration.In this study,a porous structural design and activated surface modification were used to enhance the osseointegration capacity of PEEK materials.Porous PEEK scaffolds were manufactured via fused deposition modeling and a polydopamine(PDA)coating chelated with magnesium ions(Mg^(2+))was utilized on the surface.After surface modification,the hydrophilicity of PEEK scaffolds was significantly enhanced,and bioactive Mg^(2+)could be released.In vitro results showed that the activated surface could promote cell proliferation and adhesion and contribute to osteoblast differentiation and mineralization;the released Mg^(2+)promoted angiogenesis and might contribute to the formation of osteogenic H-type vessels.Furthermore,porous PEEK scaffolds were implanted in rabbit femoral condyles for in vivo evaluation of osseointegration.The results showed that the customized three-dimensional porous structure facilitated vascular ingrowth and bone ingrowth within the PEEK scaffolds.The PDA coating enhanced the interfacial osseointegration of porous PEEK scaffolds and the released Mg^(2+)accelerated early bone ingrowth by promoting early angiogenesis during the coating degradation process.This study provides an efficient solution for enhancing the osseointegration of PEEK materials,which has high potential for translational clinical applications.

关键词： Polyetheretherktone Porous Magnesium Angiogenesis Osteogenesis

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基于自复位变摩擦阻尼器的结构减震控制

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沈阳建筑大学学报（自然科学版） 2018年第5期34卷 820-828页

作者：高毅超梅真华侨大学土木工程学院福建厦门361021 福建省结构工程与防灾重点实验室福建厦门361021

目的针对常摩擦力摩擦阻尼器不能根据结构反应实时调整滑动摩擦力、导致减振效果不稳定的问题,研发一种自复位变摩擦阻尼器.方法基于库仑摩擦定律建立自复位变摩擦阻尼器的恢复力模型,通过对设置以及未设置阻尼器的结构分别进行确定性... 详细信息

目的针对常摩擦力摩擦阻尼器不能根据结构反应实时调整滑动摩擦力、导致减振效果不稳定的问题,研发一种自复位变摩擦阻尼器.方法基于库仑摩擦定律建立自复位变摩擦阻尼器的恢复力模型,通过对设置以及未设置阻尼器的结构分别进行确定性及随机地震反应分析,研究该阻尼器的减振效果.结果确定性地震动作用下,自复位变摩擦阻尼器能够有效减小结构的层间位移反应,而绝对加速度反应通常有所增大;随机地震动作用下,自复位变摩擦阻尼器能明显减小无控时层间位移较大楼层的位移反应,多数楼层绝对加速度均方根值的均值和标准差有所减小,而楼层绝对加速度峰值大多增大.结论自复位变摩擦阻尼器能明显降低结构的位移反应,且位移控制效果基本上不随输入地震动加速度峰值的变化而改变,但受控结构的加速度反应通常较无控结构有一定增大.

关键词：摩擦阻尼器变摩擦力减振地震动

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拼布艺术与大学生创新创业实践探究

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西部皮革 2023年第3期45卷 17-19页

作者：顿艺超廖珍湖南女子学院

随着我国文创产业的快速发展，逐渐消失的非物质文化遗产又有了新的发展生机，拼布艺术就是其中之一。文章以“拼布艺术”为背景，以大学生为对象，分析了当前拼布艺术的发展前景，并结合当前大学生互联网+、挑战杯等创新创业潮，阐述... 详细信息

随着我国文创产业的快速发展，逐渐消失的非物质文化遗产又有了新的发展生机，拼布艺术就是其中之一。文章以“拼布艺术”为背景，以大学生为对象，分析了当前拼布艺术的发展前景，并结合当前大学生互联网+、挑战杯等创新创业潮，阐述了拼布艺术与大学生创新创业实践的目的及意义，探讨了大学生创新创业实践对拼布艺术发展的积极作用，旨在激励大学生的创业精神，培养大学生的创新能力和实践能力。

关键词：拼布艺术大学生创新创业实践探索

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机床多体系统空间刚度场约束下的加工误差预测

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西安交通大学学报 2016年第6期50卷 90-96,158页

作者：高羡明洪军甄宜超西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室西安710049 西安精雕软件科技有限公司西安710119

针对机床加工误差预测结果不连续的问题,提出了一种基于多体系统理论的机床加工空间连续误差预测方法。该方法结合多体系统运动学求解特点,将机床部件视作弹性体,利用低序体阵列和传递矩阵来描述机床部件之间的运动关系;基于刚度缩聚理... 详细信息

针对机床加工误差预测结果不连续的问题,提出了一种基于多体系统理论的机床加工空间连续误差预测方法。该方法结合多体系统运动学求解特点,将机床部件视作弹性体,利用低序体阵列和传递矩阵来描述机床部件之间的运动关系;基于刚度缩聚理论与最小二乘法原理,提取体单元移动载荷约束下的刚度缩聚模型;基于雅克比传递矩阵建立整机空间加工误差模型。结合切削工艺模拟方法,以某镗铣复合加工中心加工发动机壳体为例,对发动机壳体的立面、底面以及孔特征进行立铣、端铣、镗孔加工误差预测。基于复合工艺约束下的加工误差预测模型,对多种装夹角度下的发动机壳体加工误差进行了对比分析,结果表明,利用多体系统进行低序体阵列描述,有利于实现组合式加工误差求解,可用于机床的组合优化分析;结合切削工艺模拟的复合加工误差分析,以发动机壳体装夹角度为优化目标进行加工工艺优化设计,当转角为90°时,加工精度可提高35%。该方法能够有效地预测加工误差,进而支持机床的工艺优化设计。

关键词：数控机床多体系统理论误差预测加工空间工艺优化

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Flow instability of supercritical hydrocarbon fuel in a multi-channel cooling system

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Chinese Journal of Aeronautics 2024年第2期37卷 283-295页

作者： yichao JIN Kun WU Xuejun FAN Institute of Applied Physics and Computational Mathematics Beijing 100094China Institute of Mechanics Chinese Academy of SciencesBeijing 100190China School of Engineering Science University of Chinese Academy of SciencesBeijing 100049China

Thermally-induced flow instabilities are a critical issue in multi-channel regenerative cooling systems.In particular,the interactions between Density-Wave Oscillations(DWO)and Flow Maldistribution(FMD)can result in complex and disastrous instability phenomena.This study investigates the instability behaviors of hydrocarbon fluid in a four-channel system with a constant heat flux ratio using both frequency-and time-domain methods.As the heat flux increases,the in-tube flow sequentially destabilizes in each channel and converges to new equilibrium states,leading to the emergence of FMD phenomena.This also causes the system eigenvalue to change repeatedly from negative to positive rather than increasing monotonically.Additionally,the system eigenvalues are between those of the two most unstable channels,indicating that the stability behavior of the entire system is dictated by the most unstable channel.After FMD occurs,flow oscillations are activated in channels with weak stability,and the in-tube flow is observed to evolve into various flow patterns,including stable flow,self-sustained oscillation,oscillation divergence,quasiperiodic oscillation,and oscillation excursion.The novel instability mode of oscillation excursion involves a spontaneous transition of operating states.It oscillates from an equilibrium state and then stabilizes at a new operational state after oscillation-induced redistribution.However,the newfound stable state may also be only temporary,with the in-tube flow regressing to the initial state,resulting in quasi-periodic oscillation.

关键词： Cooling Supercritical fluids Hydrocarbons Flow instability Flow maldistribution Density-wave oscillations

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基于OpenSees的二维黏弹性边界单元开发及应用

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水利水电科技进展 2016年第5期36卷 65-68页

作者：高毅超刘阳梅真华侨大学土木工程学院福建厦门361021 福建省结构工程与防灾重点实验室福建厦门361021

基于有限元开源软件OpenSees开发了二维黏弹性边界单元VS2D2Bar,采用数值算例验证了该二维黏弹性边界单元在程序实现上的正确性,并将其应用于重力坝地震响应分析。重力坝算例分析结果表明:与固定边界无质量地基模型相比,采用黏弹性边界... 详细信息

基于有限元开源软件OpenSees开发了二维黏弹性边界单元VS2D2Bar,采用数值算例验证了该二维黏弹性边界单元在程序实现上的正确性,并将其应用于重力坝地震响应分析。重力坝算例分析结果表明:与固定边界无质量地基模型相比,采用黏弹性边界单元分析得到的坝体动力响应峰值大幅度减小,在重力坝的地震响应分析中必须考虑无限地基辐射阻尼效应的影响;OpenSees适用于重力坝地震响应分析,编程开发和调试工作量较小,易于在复杂水工结构的静动力分析研究中推广应用。

关键词：黏弹性边界地震响应重力坝 OpenSees

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多值冲突表的复合冲突程度分析

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西北大学学报（自然科学版） 2022年第5期52卷 805-812页

作者：王艺超王振魏玲任睿思西北大学数学学院陕西西安710127 西北大学概念、认知与智能研究中心陕西西安710127 闽南师范大学数学与统计学院福建漳州363000

冲突普遍存在于人类的社会生活中。在多值冲突表中衡量两个代理人之间冲突的大小时,已有的冲突分析模型更多关注的是两个代理人关于议题态度的差别,而忽略了代理人各自关于议题态度的程度。该文首先给出两个代理人关于单议题的复合冲突... 详细信息

冲突普遍存在于人类的社会生活中。在多值冲突表中衡量两个代理人之间冲突的大小时,已有的冲突分析模型更多关注的是两个代理人关于议题态度的差别,而忽略了代理人各自关于议题态度的程度。该文首先给出两个代理人关于单议题的复合冲突程度的定义,并将其与已有的冲突度量进行对比分析。进而,考虑到实际应用中不同议题的重要性有差异,给出了议题重要性的刻画方式,并探讨了单个议题在议题子集中的权重分配问题。最后,结合单议题上的复合冲突程度与其相应的权重值,研究了两个代理人关于多议题的复合冲突程度。

关键词：冲突分析多值冲突表复合冲突程度权重

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