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基于直接数值模拟的涡环碰撞过程涡结构分析

力学学报 2024年第7期56卷 2004-2014页

作者：黄泊桦蒋子超王卓霖罗炫张仪姚清河杨耿超中山大学航空航天学院广州510006 桂林电子科技大学数学与计算科学学院广西桂林541004

涡环间的碰撞涉及复杂的多层级涡结构拓扑关系和涡量转移机理.深入研究该模型,有助于揭示涡结构之间相互作用过程所包含的机理.区别于现有研究一般专注于涡环小尺度次级结构的瞬态演化,本研究使用基于一种改进的SIMPLE算法的直接数值模... 详细信息

涡环间的碰撞涉及复杂的多层级涡结构拓扑关系和涡量转移机理.深入研究该模型,有助于揭示涡结构之间相互作用过程所包含的机理.区别于现有研究一般专注于涡环小尺度次级结构的瞬态演化,本研究使用基于一种改进的SIMPLE算法的直接数值模拟,结合整体动态演变与其涡结构细节对涡环碰撞模型进行分析.基于高分辨率网格,分析了在不同雷诺数下涡环碰撞后由涡重联分裂出的次级涡结构.研究表明,涡环碰撞过程伴随着复杂的涡结构拓扑变化,如高涡量区域的偏转及涡丝间的此消彼长.在碰撞时,环本身的不稳定性导致了局部接触后分裂出沿方位角规律分布的次级涡环.而次级结构本身随流场雷诺数的增加呈现出从无到有、从近似圆环状到湍流态的转变.最后,对多雷诺数下的涡拟能曲线进行横向比较以反映碰撞对流场的整体涡流强度影响.结果表明,雷诺数的提高对涡拟能的调控整体表现为初始时刻耗散速率降低;因碰撞而抬升的峰值提高;峰值对应的时间点先延后再前移.本研究基于直接数值模拟展示了涡结构演化的偏转、重联、湍流化等特征,揭示了雷诺数对涡环碰撞的部分调控机制,对复杂流动的涡系演化机理研究有启示作用.

关键词：涡环碰撞涡重联不稳定性涡拟能直接数值模拟

急性ST段抬高型心肌梗死患者直接介入术后心肌内出血对于左心室重构的影响

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心肺血管病杂志 2024年第9期43卷 913-920页

作者：姜子超刘康凌维维钱赓冯斯婷首都医科大学附属北京安贞医院-北京市心肺血管疾病研究所急诊危重症中心 100029 天津胸科医院解放军总医院第一医学中心心血管内科 100029

目的:本研究旨在探讨心肌内出血(intramural hemorrhage,IMH)对于急性ST段抬高型心肌梗死(ST elevation myocardial infarction,STEMI)直接PCI术后不良左心室重构的影响,以期为治疗和管理急性STEMI患者提供参考。方法:本研究纳入了152... 详细信息

目的:本研究旨在探讨心肌内出血(intramural hemorrhage,IMH)对于急性ST段抬高型心肌梗死(ST elevation myocardial infarction,STEMI)直接PCI术后不良左心室重构的影响,以期为治疗和管理急性STEMI患者提供参考。方法:本研究纳入了152例行直接PCI的急性STEMI患者进行前瞻性队列观察研究,术后第1周完善心脏磁共振(cardiac magnetic resonance,CMR)检查,根据IMH出现与否将患者分为两组,入组患者术后6个月再次行CMR检查,观察两组术后6个月和术后7天CMR显示的左心室舒张末期容积(left ventricular end-diastolic volume,LVEDV)的变化并判定左心室重构情况,分析IMH与左心室重构发生的相关性。结果:前后两次CMR结果显示,IMH组6个月时LVEF无明显改善(P>0.05);而无IMH组,LVEF明显提高(P=0.045)。发生左心室重构的比例,IMH组较无IMH组更高,存在统计学差异[38.8%(26/67) vs.20.0%(17/85),P<0.05],IMH是急性STEMI患者直接PCI术后发生左心室重构的独立危险因素(P <0.05)。结论:IMH对急性STEMI患者术后6个月不良的左心室重构具有预测作用。

关键词：急性ST段抬高型心肌梗死经皮冠状动脉介入术心肌内出血左心室重构

原位合成NiCo-MOF/MXene材料的电容性能研究

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南华大学学报（自然科学版） 2024年第1期38卷 72-79,96页

作者：蒋子超彭海宁陈奇志马凯悦刘慧君南华大学化学化工学院湖南衡阳421001

在不使用任何黏合剂的情况下,将镍钴双金属有机框架材料(NiCo-metal organic framework,NiCo-MOF)和MXene材料附着在泡沫镍(nickel foam,NF)表面,合成了高性能电极材料,这两种材料结合生长出的层状结构有利于离子的快速传导,减少了活性... 详细信息

在不使用任何黏合剂的情况下,将镍钴双金属有机框架材料(NiCo-metal organic framework,NiCo-MOF)和MXene材料附着在泡沫镍(nickel foam,NF)表面,合成了高性能电极材料,这两种材料结合生长出的层状结构有利于离子的快速传导,减少了活性材料的无效堆砌,同时表现出理想的电化学性能。当投入原料的镍钴物质的量之比为1∶2时,制得的电极材料在5 mA/cm^(2)的电流密度下表现出4.96 C/cm^(2)的优良比电容。得到的电极与活性炭(activated carbon,AC)负极组装成不对称超级电容器后,在10.09 W/cm^(2)的功率密度下,得到的超级电容器的能量密度可达到1530 mWh/cm^(2),并且当功率密度升高到102.29 W/cm^(2)时,能量密度仍可以保持在770 mWh/cm^(2)。在15 mA/cm^(2)的电流密度下,经过5000次充放电循环后,不对称超级电容器的电容保持率为98.52%。

关键词：超级电容器镍钴有机框架材料 MXene 原位合成

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高频探地雷达在古城墙修复效果评价中的应用

岩土工程技术 2024年第2期38卷 196-202页

作者：孟田华黄丽张海蛟王浩航卢玉和姜子超山西大同大学山西大同037009 山西省考古研究院山西太原030001

在长期环境污染、自然因素和人为因素的共同影响和作用下,明长城得胜堡墙体结构出现了裂隙、空鼓开裂、墙体基础掏蚀、酥碱、植物根系等病害。研究利用探地雷达技术分别对得胜堡三个代表性城墙区域进行检测,探地雷达剖面图显示修缮后的... 详细信息

在长期环境污染、自然因素和人为因素的共同影响和作用下,明长城得胜堡墙体结构出现了裂隙、空鼓开裂、墙体基础掏蚀、酥碱、植物根系等病害。研究利用探地雷达技术分别对得胜堡三个代表性城墙区域进行检测,探地雷达剖面图显示修缮后的城墙体状况有明显的改观,特别是经过传统逐层夯筑法修缮后的古城墙体,每层夯筑层连续性好,无明显异常,清晰可获得均匀的夯筑层厚度为0.02 m,可有效防治裂隙、空鼓、毛细现象及动植物等病害。采用土坯砖垒砌法修缮的城墙虽然在一定程度上起到了保护的作用,但由于土坯砖间连接的不密实,容易为毛细水、自然降水、动植物等提供产生裂隙、空鼓、生物等病害的条件,对于城墙的长久保存效果仍不够理想。采用探地雷达可快速了解古城墙的保存现状和修复性能,适宜开展大面积古城墙调查。

关键词：探地雷达无损检测古城墙修缮夯土城墙

The stability of a novel weakly alkaline slurry of copper interconnection CMP for GLSI

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Journal of Semiconductors 2018年第2期39卷 78-85页

作者： Caihong Yao Chenwei Wang Xinhuan Niu Yan Wang Shengjun Tian zichao jiang Yuling Liu School of Electronics and Information Engineering Hebei University of Technology Tianjin 300130 China Tianjin Key Laboratory of Electronic Materials and Devices Tianjin 300130 China

Chemical mechanical polishing（CMP） is one of the important machining procedures of multilayered copper interconnection for GLSI, meanwhile polishing slurry is a critical factor for realizing the high polishing performance such as high planarization efficiency, low surface roughness. The effect of slurry components such as abrasive（colloidal silica）, complexing agent（glycine）, inhibitor（BTA） and oxidizing agent（H_2O_2） on the stability of the novel weakly alkaline slurry of copper interconnection CMP for GLSI was investigated in this paper. First, the synergistic and competitive relationship of them in a peroxide-based weakly alkaline slurry during the copper CMP process was studied and the stability mechanism was put forward. Then 1 wt% colloidal silica, 2.5 wt% glycine,200 ppm BTA, 20 m L/L H_2O_2 had been selected as the appropriate concentration to prepare copper slurry, and using such slurry the copper blanket wafer was polished. From the variations of copper removal rate, root-mean square roughness（Sq） value with the setting time, it indicates that the working-life of the novel weakly alkaline slurry can reach more than 7 days, which satisfies the requirement of microelectronics further development.

关键词： stability weakly alkaline slurry CMP copper interconnection

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基于神经网络的差分方程快速求解方法

力学学报 2021年第7期53卷 1912-1921页

作者：蒋子超江俊扬姚清河杨耿超中山大学航空航天学院力学系广州510006

近年来,人工神经网络(artificial neural networks,ANN),尤其是深度神经网络(deep neural networks,DNN)由于其在异构平台上的高计算效率与对高维复杂系统的拟合能力而成为一种在数值计算领域具有广阔前景的新方法.在偏微分方程数值求解... 详细信息

近年来,人工神经网络(artificial neural networks,ANN),尤其是深度神经网络(deep neural networks,DNN)由于其在异构平台上的高计算效率与对高维复杂系统的拟合能力而成为一种在数值计算领域具有广阔前景的新方法.在偏微分方程数值求解中,大规模线性方程组的求解通常是耗时最长的步骤之一,因此,采用神经网络方法求解线性方程组成为了一种值得期待的新思路.但是,深度神经网络的直接预测仍在数值精度方面仍有明显的不足,成为其在数值计算领域广泛应用的瓶颈之一.为打破这一限制,本文提出了一种结合残差网络结构与校正迭代方法的求解算法.其中,残差网络结构解决了深度网络模型的网络退化与梯度消失等问题,将网络的损失降低至经典网络模型的1/5000;修正迭代的方法采用同一网络模型对预测解的反复校正,将预测解的残差下降至迭代前的10^(-5)倍.为验证该方法的有效性与通用性,本文将该方法与有限差分法结合,对热传导方程与伯格方程进行了求解.数值结果表明,本文所提出的算法对于规模大于1000的方程组具有10倍以上的加速效果,且数值误差低于二阶差分格式的离散误差.

关键词：深度神经网络线性方程残差网络校正迭代

磷酸钾镁水泥水化产物六水磷酸钾镁(K-Struvite)定量分析

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材料导报 2017年第24期31卷 45-49页

作者：刘娜姜自超汪宏涛戴丰乐后勤工程学院化学与材料工程系重庆401311

磷酸钾镁水泥的各项性能与其中水化产物六水磷酸钾镁(K-Struvite)的含量息息相关。使用基于X射线衍射的绝热法、Rietveld法分析了不同配比磷酸钾镁水泥中K-Struvite和MgO的相对含量,并提出了将相对含量转化为绝对含量的公式。之后使用... 详细信息

磷酸钾镁水泥的各项性能与其中水化产物六水磷酸钾镁(K-Struvite)的含量息息相关。使用基于X射线衍射的绝热法、Rietveld法分析了不同配比磷酸钾镁水泥中K-Struvite和MgO的相对含量,并提出了将相对含量转化为绝对含量的公式。之后使用热重分析法确定了K-Struvite的脱水温度和绝对含量,并和绝热法、Rietveld法所得结果进行了比较,发现三种方法所得结果较为一致。绝热法和Rietveld法在分析K-Struvite相对含量时简便快速,但换算为绝对含量时比热重分析法需要的相关信息要多,可操作性弱于热重分析法。

关键词：磷酸钾镁水泥 K-Struvite 定量分析全谱拟合

氧化镁与磷酸盐质量比对磷酸镁水泥水化历程的影响

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硅酸盐学报 2017年第8期45卷 1144-1152页

作者：戴丰乐汪宏涛丁建华姜自超后勤工程学院化学与材料工程系重庆401311

研究了M/P比值(重烧氧化镁与磷酸盐的质量比)对磷酸镁水泥水化历程的影响,采用水化热动力学结合水化产物、微观形貌变化探讨了M/P比值对磷酸镁水泥水化作用机理。结果表明:增大M/P比值,会显著降低水化时吸热峰及放热峰的峰值。根据磷酸... 详细信息

研究了M/P比值(重烧氧化镁与磷酸盐的质量比)对磷酸镁水泥水化历程的影响,采用水化热动力学结合水化产物、微观形貌变化探讨了M/P比值对磷酸镁水泥水化作用机理。结果表明:增大M/P比值,会显著降低水化时吸热峰及放热峰的峰值。根据磷酸镁水泥水化放热速率的变化特点,可将水化放热过程划分为KH_2PO_4水解期、MgO溶解期、Mg(H_2O)6^(2+)增长期、MgKPO_4·6H_2O增长加速期、MgKPO_4·6H_2O增长减速期以及稳定期6个阶段。Knudsen与Kondo的水化动力学公式对于磷酸镁水泥水化体系的最终放热量及半衰期预测以及水化动力学研究具有良好的适用性,拟合相关系数高达0.99以上。M/P比值由2:1增至6:1,最终放热量及半衰期呈逐渐减小的趋势。磷酸镁水泥的水化是由结晶成核过程直接进入扩散过程,改变M/P比值,主要会对Mg(H_2O)6^(2+)增长期、MgKPO_4·6H_2O增长减速期以及水化稳定期产生影响。在第Ⅰ~Ⅳ阶段,反应物浓度及游离水含量变化是影响水化行为的主要原因。在第Ⅴ、Ⅵ阶段,水化体系中剩余MgO产生的隔断作用及反应物浓度的变化共同决定了水化速率。

关键词：磷酸镁水泥氧化镁/磷酸盐比值水化动力水化机理

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太赫兹技术在识别煤和煤矸石中的应用

无线互联科技 2023年第16期20卷 96-98页

作者：姜子超山西大同大学煤炭工程学院山西大同037009

文章利用太赫兹时域光谱仪探究了太赫兹技术在识别煤和煤矸石中的应用。将煤和煤矸石破碎研磨并与聚乙烯进行混合压制成样片进行测试,对所得到的光谱进行计算分析。结果表明,通过对选用频段下煤和煤矸石的折射率、吸收系数和透射系数进... 详细信息

文章利用太赫兹时域光谱仪探究了太赫兹技术在识别煤和煤矸石中的应用。将煤和煤矸石破碎研磨并与聚乙烯进行混合压制成样片进行测试,对所得到的光谱进行计算分析。结果表明,通过对选用频段下煤和煤矸石的折射率、吸收系数和透射系数进行对比,太赫兹技术能够很好地应用到煤和煤矸石的识别中。

关键词：太赫兹技术煤矸石折射率吸收系数

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