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Dimension-dependent mechanical features of Au-nanocrystalline nanofilms

Nano Research 2023年第12期16卷 13400-13408页

作者： Lijun Ma Lena Du Shu Wang Qing Wang Shifeng Xue hanxing zhu Qian Liu Department of Engineering Mechanics College of Pipeline and Civil EngineeringChina University of Petroleum(East China)Qingdao 266580China CAS Center for Excellence in Nanoscience National Center for Nanoscience and Technology&University of Chinese Academy of SciencesBeijing 100190China Department of Physics Capital Normal UniversityBeijing 100048China School of Engineering Cardiff UniversityCardiff CF243AAUK MOE Key Laboratory of Weak-Light Nonlinear Photonics TEDA Applied Physics InstituteSchool of PhysicsNankai UniversityTianjin 300457China College of Mechanical and Architectural Engineering Taishan UniversityTai’an 271000China

For metal nanofilms composed of nanocrystals,the multiple deformation mechanisms will coexist and bring unique and complex elastic-plastic and fracture mechanical *** successfully fabricating large quantities of uniform doubly-clamped suspended gold(Au)nanobeams with different thicknesses and nanograin sizes,we obtain full-spectrum mechanical features with statistical significance by combining atomic force microscopy(AFM)nanoindentation experiments,nonlinear theoretical model,and numerical *** yield and breaking strengths of the Au nanobeams have a huge increase by nearly an order of magnitude compared with bulk Au and exhibit strong nonlinear effects,and the corresponding strong-yield ratio is up to 4,demonstrating extremely high strength reserve and vibration *** strong-yield ratio gradually decreases with decreasing thickness,identifying a conversion of the failure type from ductile to ***,the Hall–Petch relationship has been identified to be still valid at the nanoscale,and K in the equation reaches 4.8 Gpa·nm1/2,nearly twice of bulk nanocrystalline Au,which is ascribed to the coupling effect of nanocrystals and nanoscale thickness.

关键词： nanocrystalline Au nanobeams atomic force microscopy numerical simulations full-spectrum mechanical properties

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三维蜂窝碳的研究进展综述:性能和应用

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中国科学：物理学、力学、天文学 2024年第5期54卷 97-128页

作者：谢璐蔡信强赵帅倪勇蓝玉成朱汉兴陈元平杨金波高飞魏宇杰王文瑞彭庆北京科技大学机械工程学院北京100083 中国科学院力学研究所非线性国家重点研究室北京100190 中国科学技术大学近代力学系合肥230026 Department of Physics and Engineering Physics Morgan State UniversityBaltimore MD 21251USA School of Engineering Cardiff UniversityCardiff CF243AAUK 江苏大学物理与电子工程学院镇江212013 北京大学物理学院北京100871 Nuclear Engineering and Radiological Sciences University of MichiganAnn Arbor MI 48109USA 中国科学院大学工程科学学院北京100049 广东空天科技研究院广州511458

蜂窝碳结构是由石墨烯纳米片构成的蜂窝状三维纳米多孔结构,具有低密度和高比表面积和孔隙率,同时也呈现出了如机械性能、热学性质等诸多优异性能,也为该材料在纳米电子器件、光电器件、热管理、催化、机械材料强化等领域提供了广阔的... 详细信息

蜂窝碳结构是由石墨烯纳米片构成的蜂窝状三维纳米多孔结构,具有低密度和高比表面积和孔隙率,同时也呈现出了如机械性能、热学性质等诸多优异性能,也为该材料在纳米电子器件、光电器件、热管理、催化、机械材料强化等领域提供了广阔的应用前景.本文讨论了蜂窝碳的一些可能的晶体结构,总结了文献报道的热性能和机械性能,阐述了蜂窝碳在气体存储、水净化和热力学等方面的应用.最后对相应的三维石墨烯结构进行了一定程度的延伸,并对该结构以及蜂窝碳在制备、性能、应用等方面做出了适当的总结和展望.

关键词：蜂窝结构石墨烯力学性能导热系数气体吸附海水淡化

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基于振荡能量消耗的发电机阻尼评估方法

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电力系统保护与控制 2021年第24期49卷 41-50页

作者：祝翰兴叶华高磊电网智能化调度与控制教育部重点实验室山东大学山东济南250061 中国电力科学研究院有限公司北京100192

为了准确评估多机电力系统中发电机的阻尼特性,提出了一种基于发电机振荡能量消耗的阻尼评估方法。首先,推导了基于6阶电气参数模型发电机的振荡能量流的表达式,克服了现有基于4阶电气参数模型的振荡能量流存在保守性的不足。其次,建立... 详细信息

为了准确评估多机电力系统中发电机的阻尼特性,提出了一种基于发电机振荡能量消耗的阻尼评估方法。首先,推导了基于6阶电气参数模型发电机的振荡能量流的表达式,克服了现有基于4阶电气参数模型的振荡能量流存在保守性的不足。其次,建立了基于振荡能量消耗的模式阻尼贡献指标,提出了基于发电机响应和特征值/特征向量的指标计算方法,评估了多机系统中发电机的阻尼特性。模式阻尼贡献指标物理意义明确,所有发电机的指标之和即为振荡模式的衰减因子。最后,4机2区域系统的分析结果验证了所提方法的准确性和有效性。

关键词：低频振荡阻尼评估振荡能量发电机模型等效电路

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Tunable Bending Stiffness, Buckling Force, and Natural Frequency of Nanowires and Nanoplates

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World Journal of Nano Science and Engineering 2012年第3期2卷 161-169页

作者： hanxing zhu Z. B. Wang T. X. Fan D. Zhang CNM & IJRCNB Centers Changchun University of Science and Technology Changchun China School of Engineering Cardiff University Cardiff UK State Key Lab of Metal Matrix Composites Shanghai Jiaotong University Shanghai China

This paper aims to obtain the simple closed-form results for the combined effects of surface elasticity, initial stress/ strain, and material Poisson ratio on the bending stiffness, natural frequency and buckling force of nanowires and nano-plates. The results demonstrate that all these properties of nanowires or nanoplates can be designed either very sensitive or not sensitive at all to the amplitude of an applied electric potential;show how much of those properties can be controlled to vary;and thus provide a reliable guide to the measurement of the Young’s modulus of nanowires/nanoplates and to the design of nano-devices, such as nano-sensors or the cantilever of an AFM.

关键词： Nanowires Nanoplates Bending Stiffness Buckling Force Natural Frequency

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基于临床CT大数据及卷积神经网络的骨骼力学性能预测

基于临床CT大数据及卷积神经网络的骨骼力学性能预测

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中国力学大会-2021+1

作者：吕永涛杨卓越 hanxing zhu 吴承伟大连理工大学工程力学系 School of Engineering Cardiff University

研究目的基于临床CT图像数据的骨骼力学性能的精准预测可协助诊断骨质疏松等骨骼疾病,一直是临床骨科领域亟需解决的一个关键问题,但目前还没有一个较好的方法解决这一问题。本文的目的是探索卷积神经网络法在骨骼力学性能预测方面的能...

研究目的基于临床CT图像数据的骨骼力学性能的精准预测可协助诊断骨质疏松等骨骼疾病,一直是临床骨科领域亟需解决的一个关键问题,但目前还没有一个较好的方法解决这一问题。本文的目的是探索卷积神经网络法在骨骼力学性能预测方面的能力及其应用前景。

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基于临床CT大数据及卷积神经网络的骨骼力学性能预测

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医用生物力学 2021年第S1期36卷 160-160页

作者：吕永涛杨卓越 zhu hanxing 吴承伟大连理工大学力学系英国卡迪夫大学

基于临床CT图像数据的骨骼力学性能的精准预测可协助诊断骨质疏松症、可实现活体样本中骨骼性能的精准评估等,因而一直是临床骨科领域中亟需解决的一个重要问题。然而,当前临床中使用骨密度法预测准确率太低,当前研究较多的有限元数值... 详细信息

基于临床CT图像数据的骨骼力学性能的精准预测可协助诊断骨质疏松症、可实现活体样本中骨骼性能的精准评估等,因而一直是临床骨科领域中亟需解决的一个重要问题。然而,当前临床中使用骨密度法预测准确率太低,当前研究较多的有限元数值方法可大大提升骨骼力学性能预测的准确度。

关键词：协助诊断卷积神经网络骨骼力学性能骨质疏松症预测准确率骨密度大数据临床骨科

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考虑增材制造约束及结构各向异性力学行为的骨支架设计域分析

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医用生物力学 2021年第S1期36卷 385-385页

作者：吕永涛邹嘉骜李彦臣 zhu hanxing 吴承伟大连理工大学力学系英国卡迪夫大学

目的基于极小曲面(Triple Periodic Minimal Surface,TPMS)的仿生骨支架具有零曲率、高比表面积等优势,目前已成为人工骨支架研究的重点和热点。此外,增材制备(AM)技术具有的制备个性化和复杂宏/微结构能力为骨支架的制备带来了新契机... 详细信息

目的基于极小曲面(Triple Periodic Minimal Surface,TPMS)的仿生骨支架具有零曲率、高比表面积等优势,目前已成为人工骨支架研究的重点和热点。此外,增材制备(AM)技术具有的制备个性化和复杂宏/微结构能力为骨支架的制备带来了新契机。然而,AM技术中存在的约束及TPMS结构的各向异性力学行为为骨支架的设计提出了更高的要求。

关键词：骨支架增材制造极小曲面域分析 TPMS 力学行为新契机

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Synthesis and characterization of LiNi_(0.95-x)Co_xAl_(0.05)O_2 for lithium-ion batteries

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Rare Metals 2006年第4期25卷 303-308页

作者： zhu Xianjun ZHAN Hui LIU hanxing ZHOU Yunhong State Key Laboratory of Advanced Technology and Processing for Materials Synthesis and Processing Wuhan University of Technology Wuhan430070 China College of Chemical and Molecular Science Wuhan University Wuhan 430072 China

Samples of LiNi0.95-xCoxAl0.05O2 （x = 0.10 and 0.15） and LiNiO2, synthesized by the solid-state reaction at 725℃ for 24 h from LiOH-H2O, Ni2O3, Co2O3, and AI（OH）3 under an oxygen stream, were characterized by TG-DTA, XRD, SEM, and electrochemical tests. Simultaneous doping of cobalt and aluminum at the Ni-site in LiNiO2 was tried to improve the cathode performance for lithium-ion batteries. The results showed that co-doping （especially, 5 at.% A1 and 10 at.% Co） definitely had a large beneficial effect in increasing the capacity （186.2 mA.h/g of the first discharge capacity for LiNio.s.42OoaoAlo.0502） and cycling behavior （180.1 mA-h/g after 10 cycles for ***2） compared with 180.7 mA.h/g of the first discharge capacity and 157.7 mA.h/g of the tenth discharge capacity for LiNiO2, respectively. Differen- tial capacity versus voltage curves showed that the co-doped LiNio.95_***2 had less intensity of the phase transitions than the pristine LiNiO2.

关键词： electrochemistry LiNi0.95-xCoxAl0.05O2 lithium-ion batteries co-doping cathode materials LiNiO2

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三维振动冲击器钻井提速工具研制与现场试验

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石油机械 2017年第5期45卷 61-65页

作者：张林强赵俊王鹏李汉兴朱磊中联煤层气有限责任公司中海油研究总院

为消除PDC钻头的黏滑振动现象,降低滑动导向钻进摩阻,提高机械钻速,延长PDC钻头的使用寿命,研制了一种新型钻井提速工具——三维振动冲击器。三维振动冲击器结构紧凑,无橡胶件和电子元器件,耐高温高压,工作安全可靠;轴向冲击减小了整个... 详细信息

为消除PDC钻头的黏滑振动现象,降低滑动导向钻进摩阻,提高机械钻速,延长PDC钻头的使用寿命,研制了一种新型钻井提速工具——三维振动冲击器。三维振动冲击器结构紧凑,无橡胶件和电子元器件,耐高温高压,工作安全可靠;轴向冲击减小了整个钻柱的摩阻力,增强了PDC钻头吃入硬地层的能力,周向冲击消除了钻进过程中的黏滑现象,有利于钻头均匀切削,在中海油临兴致密气区块5口井的现场试验中,工具的工作寿命超过150 h,较邻井提高机械钻速45%以上,可以与螺杆钻具配合使用。研制的三维振动冲击器改善了定向钻进工具面的控制,有效提高了定向能力和定向钻进速度。

关键词：三维振动冲击器钻井提速 PDC钻头机械钻速

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Preparation of layered oxide Li(Co_(1/3)Ni_(1/3)Mn_(1/3))O_2 via the sol-gel process

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Rare Metals 2008年第2期27卷 158-164页

作者： ZHANG Wen LIU hanxing HU Chen zhu Xianjun LI Yanxi State Key Laboratory of Advanced Technology for Material Synthesis and Processing Wuhan University of Technology Wuhan 430070 China

To obtain homogenous layered oxide Li（Co1/3Ni1/3Mn1/3）O2 as a lithium insertion positive electrode material, the sol-gel process using citric acid as a chelating agent was applied. The material Li（Co1/3Ni1/3Mn1/3）O2 was synthesized at different calcination temperatures. XRD experiment indicated that the layered Li（Co1/3Ni1/3Mn1/3）O2 material could be synthesized at a lower temperature of 800℃, and the oxidation state of Co, Ni, and Mn in the cathode confirmed by XPS were ＋3, ＋2, and ＋4, respectively. SEM observations showed that the synthesized material could form homogenous particle morphology with the particle size of about 200 nm. In spite of different calcination temperatures, the charge-discharge curves of all the samples for the initial cycle were similar, and the cathode synthesized at 900℃ showed a small irreversible capacity loss of 11.24% and a high discharge capacity of 212.2 mAh·g^-1 in the voltage range of 2.9-4.6 V.

关键词： lithium-ion battery layered transition metal oxide sol-gel process high capacity

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