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Ce^(3+)掺杂石榴石基荧光材料的光谱调控研究进展

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硅酸盐学报 2024年第3期52卷 1128-1148页

作者：田燕娜范金太姜本学陈杰周圣明中国科学院上海光学精密机械研究所中国科学院强激光材料重点实验室上海201800

Ce^(3+)掺杂石榴石基荧光材料凭借其良好的物化特性、高荧光转换效率、较短的荧光寿命、激发光谱与紫外/蓝光发光二极管发射谱的高效匹配等特点,被广泛用于照明、显示、医学成像等领域。得益于石榴石结构丰富的阳离子格位,通过多种类基... 详细信息

Ce^(3+)掺杂石榴石基荧光材料凭借其良好的物化特性、高荧光转换效率、较短的荧光寿命、激发光谱与紫外/蓝光发光二极管发射谱的高效匹配等特点,被广泛用于照明、显示、医学成像等领域。得益于石榴石结构丰富的阳离子格位,通过多种类基质化学组分取代可实现Ce^(3+)发射波长从460~610 nm范围内的连续可调,不仅大大拓宽了其潜在应用场景,也为Ce^(3+)发光理论的建立和完善提供了广泛的素材。然而随着近年来相关实验探索的大幅增加,种类较为庞杂的Ce^(3+)掺杂石榴石基荧光材料特性与发射波长调控理论常常出现无法解释甚至矛盾之处,成为阻碍Ce^(3+)掺杂石榴石基荧光材料发展的重要瓶颈之一。针对这一问题,本文简要介绍了基质化学组分取代调控Ce^(3+)发射波长的几种主要理论,综述了近年来Ce^(3+)掺杂石榴石基荧光材料的研究进展,并结合理论与实验,主要从[CeO_(8)]畸变因子角度出发,讨论了离子取代对Ce^(3+)发光性能的影响。

关键词：石榴石荧光材料铈氧十二面体热稳定性

低温条件下基于相变材料的锂离子电池保温特性分析

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化工进展 2024年第8期43卷 4333-4341页

作者：潘涵婷徐洪涛许多罗祝清上海理工大学能源与动力工程学院上海200093

低温环境会较大地限制锂离子电池的容量及输出功率。为维持低温条件下电池在适宜的温度范围内工作,本文利用GPU加速的基于焓法的多松弛时间格子玻尔兹曼方法(MRT-LBM)模拟研究了-20℃、-10℃和0℃的环境温度下,五次充-放电循环过程中不... 详细信息

低温环境会较大地限制锂离子电池的容量及输出功率。为维持低温条件下电池在适宜的温度范围内工作,本文利用GPU加速的基于焓法的多松弛时间格子玻尔兹曼方法(MRT-LBM)模拟研究了-20℃、-10℃和0℃的环境温度下,五次充-放电循环过程中不同相变温度的相变材料(PCM)对电池的保温效果。结果表明,当环境温度为0℃、相变温度为26~30℃范围内的PCM能使电池在第2次循环后处于20.0~45.0℃的最佳温度范围内工作,且令电池温差小于4.6℃。当环境温度为-10℃,使用相变温度为22~28℃的PCM使电池在30min后达到0℃,且整个过程电池温差小于4.3℃。此外,经历3次充放电循环后,电池平均温度在20.0~28.9℃区间内,相同相变温度下最高温度的波动幅度小于1.0℃。当环境温度为-20℃时,仅依靠PCM保温作用,电池组在运行140min后工作温度才能达到0℃,故需要结合其他预热系统使电池在短时间内达到适宜工作温度。

关键词：相变材料锂离子电池低温环境保温数值模拟

基于圆台波浪形换热管的潜热储热单元性能分析

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化工进展 2024年第3期43卷 1214-1223页

作者：丁丽华徐洪涛张晨宇上海理工大学能源与动力工程学院上海200093

为提高潜热储热单元(latent heat storage unit,LHSU)的储热性能,提出了三种优化换热管结构的新型LHSU,分别为圆台形换热管潜热储热单元、波浪形换热管潜热储热单元和圆台波浪形换热管潜热储热单元(frustum wavy heat transfer tube lat... 详细信息

为提高潜热储热单元(latent heat storage unit,LHSU)的储热性能,提出了三种优化换热管结构的新型LHSU,分别为圆台形换热管潜热储热单元、波浪形换热管潜热储热单元和圆台波浪形换热管潜热储热单元(frustum wavy heat transfer tube latent heat storage unit,FW-LHSU)。基于数值模拟方法,比较了传统圆柱形换热管潜热储热单元(cylindrical heat transfer tube latent heat storage unit,C-LHSU)和三种新型LHSU的储热性能。此外,针对FW-LHSU研究了换热管壁面倾斜角度对储热性能的影响。结果发现,所提出的三种新型换热管结构均能增强储热性能,其中FW-LHSU储热效果最好,与C-LHSU相比,FW-LHSU的熔化时间缩短了32.64%,储热速率密度提高了48.1%。当增加FW-LHSU的换热管壁面倾斜角度时,其储热性能可进一步提高。当换热管倾斜角度从2°增加到8°时,FW-LHSU的储热时间可缩短37.00%、储热速率密度可提高48.44%。

关键词：圆台波浪形换热管相变材料潜热存储单元熔化时间储热速率密度

基于SMPA的半挂车自动泊车运动规划方法研究

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汽车工程 2024年第4期46卷 691-702页

作者：王元民王亚飞秦文刚陈浩刘银华上海理工大学机械工程学院上海200093 上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

半挂车辆的非稳定运动学特性为其泊车过程中自主运动规划带来严峻挑战。针对半挂车在多障碍物的静态场景中泊车运动规划算法效率低、结果平滑性差等问题,本文提出了序列式运动规划方法(sequential motion planning algorithm,SMPA)。首... 详细信息

半挂车辆的非稳定运动学特性为其泊车过程中自主运动规划带来严峻挑战。针对半挂车在多障碍物的静态场景中泊车运动规划算法效率低、结果平滑性差等问题,本文提出了序列式运动规划方法(sequential motion planning algorithm,SMPA)。首先,提出了基于二次规划策略和改进双向快速扩展随机树(bidirectional rapidly-exploring random tree algorithm,Bi-RRT)的初始路径生成方法。然后,结合车辆非完整微分约束下的路径节点可行性判别方法研究,提出基于概率的目标偏向采样策略,提高了采样效率。最后,构建了面向车辆系统控制变量连续性的非线性最优化控制模型,解决泊车换向点的对接问题,提高了泊车轨迹平滑性。仿真结果表明,该方法在多障碍物场景中,规划时间相比Hybrid A*和Bi-RRT分别降低了86.71%和21.44%,轨迹质量也更具优越性。

关键词：半挂车自动泊车二次规划改进Bi-RRT 非线性最优化控制模型

航空网络结构和组织模式的演变——中美欧的比较分析

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地理研究 2024年第1期43卷 66-85页

作者：王帮娟刘承良华东师范大学地理科学学院上海200241 华东师范大学全球创新与发展研究院上海200062

由于航空运输受到国家政策和地缘政治区域内部制定的不同航空法律的影响,不同国家和地区的航空发展具有明显差异性,与其他国家航空进行对比研究可以为中国航空建设和发展提供借鉴和参考。因此,基于1999年、2009年和2019年的航空客运数据... 详细信息

由于航空运输受到国家政策和地缘政治区域内部制定的不同航空法律的影响,不同国家和地区的航空发展具有明显差异性,与其他国家航空进行对比研究可以为中国航空建设和发展提供借鉴和参考。因此,基于1999年、2009年和2019年的航空客运数据,本文从网络拓扑结构、网络连通性、空间结构和组织模式四个方面对中国、美国和欧洲的航空网络进行了比较分析。研究发现:①中美欧航空网络规模均呈现扩张态势,表现出“小世界网络”特征和双幂律分布特点,无标度特征不明显,航空运距呈现非连续的波动下降趋势,遵循一定的距离衰减规律。②航空网络连通性欧洲和美国空间分布相对均衡,而中国分布相对集中,航空枢纽的形成受到地理位置、行政等级、经济、旅游、航空公司总部布局和政策等因素的多重影响。不同等级的航线联系均呈现典型的“金字塔型”等级层次结构,航空客流均倾向于向少数城市对间集聚。③中美欧均表现出一定的轴-辐网络组织模式,美国和欧洲地区航空网络轴辐体系已较为完善,呈现出多中心、多轴线网络体系的特点;中国呈现由双中心向多中心的演进态势,但支线航空发展不足。最后,本文提出了一些政策建议,旨在为中国未来民航客运发展提供科学参考。

关键词：拓扑结构航空网络网络结构组织模式地域系统比较研究

四面受火工程竹材炭化性能试验与数值模拟研究

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建筑结构学报 2024年第3期45卷 60-69页

作者：陈玲珠冷予冰许清风陈溪王明谦张富文上海市建筑科学研究院有限公司、上海市工程结构安全重点实验室上海200032

针对目前工程竹材炭化性能研究中存在的受火时间较短、灭火不及时等不足,通过8根四面受火工程竹柱炭化性能的对比试验,研究了材料类型、截面尺寸、受火方向、加工工艺和受火时间等因素对工程竹材炭化性能的影响。结果表明:工程竹材炭化... 详细信息

针对目前工程竹材炭化性能研究中存在的受火时间较短、灭火不及时等不足,通过8根四面受火工程竹柱炭化性能的对比试验,研究了材料类型、截面尺寸、受火方向、加工工艺和受火时间等因素对工程竹材炭化性能的影响。结果表明:工程竹材炭化后截面基本可分为3个区域,即炭化层、高温分解层和常温层;四面受火工程竹材角部区域由于双向受热而由棱角变为弧形;工程竹材炭化速率随受火时间增加略有减小,截面尺寸较大的试件炭化速率略小;相同条件下的重组竹试件炭化速率显著低于胶合竹;横纹径向炭化速率略大于横纹切向,当受火时间较长时差异不明显;一次成型的重组竹炭化性能略优于二次成型的重组竹。提出了工程竹材炭化性能数值分析模型,可快速模拟工程竹材的炭化性能,炭化速率模拟的误差均在10.2%以内,满足工程精度要求。提出的计算模型可较准确地计算工程竹材的炭化深度。根据明火试验和数值模拟结果,建议工程竹结构防火设计时胶合竹和重组竹燃烧1.00 h的名义线性炭化速率可按T/CECS 1101—2022《工程竹结构设计标准》的规定取值,即胶合竹构件的名义线性炭化速率为54 mm/h,重组竹构件的名义线性炭化速率为30 mm/h。

关键词：工程竹胶合竹重组竹四面受火试验数值模拟炭化速率

正交胶合木-混凝土组合楼板单面受火耐火极限试验研究

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建筑结构学报 2024年第3期45卷 52-59,100页

作者：冷予冰王明谦许清风陈玲珠郭雪媛陈溪上海市建筑科学研究院有限公司、上海市工程结构安全重点实验室上海200032

为研究正交胶合木-混凝土组合楼板的耐火极限,设计并制作了4个正交胶合木-混凝土组合楼板试件和2个正交胶合木楼板对比试件,分别进行常温下受弯加载试验、持荷耐火极限试验和数值模拟。结果表明:常温下正交胶合木楼板的破坏模式主要包... 详细信息

为研究正交胶合木-混凝土组合楼板的耐火极限,设计并制作了4个正交胶合木-混凝土组合楼板试件和2个正交胶合木楼板对比试件,分别进行常温下受弯加载试验、持荷耐火极限试验和数值模拟。结果表明:常温下正交胶合木楼板的破坏模式主要包括底部规格材的顺纹受拉断裂破坏、上下两层规格材之间横纹劈裂破坏和中部规格材的滚剪破坏;常温下正交胶合木-混凝土组合楼板的破坏模式包括现浇混凝土层与正交胶合木板的界面发生剪切破坏和底部规格材顺纹受拉断裂破坏;常温下正交胶合木-混凝土组合楼板的初始刚度和受弯承载力比正交胶合木楼板的分别提高了237.8%和60.1%。受火后,正交胶合木板底发生了明显炭化,正交胶合木-混凝土组合楼板发生了明显的受弯变形。在荷载比相同的条件下,正交胶合木-混凝土组合楼板的耐火极限比正交胶合木楼板的提高了335.3%;随着荷载比由0.20增加至0.50时,试件耐火极限由74.1 min降低至30.6 min。正交胶合木-混凝土组合楼板耐火极限的数值模拟精度误差在14.1%以内,满足工程精度要求。

关键词：正交胶合木-混凝土组合楼板荷载比单面受火试验数值模拟耐火极限

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软骨修复术后软骨下骨囊肿的研究进展

中华外科杂志 2024年第6期62卷 613-618页

作者：杨翼源张立智同济大学附属杨浦医院(上海市杨浦区中心医院)骨科上海200090

软骨修复术后软骨下骨囊肿指在软骨缺损修复部位附近的软骨下骨内出现的、可能与关节腔连通的异常空洞。其发生可能与外部高液压、异常应力下的骨挫伤、内部炎症和血供不足等因素有关,且与骨髓水肿密切关联。软骨下骨囊肿可出现于多种... 详细信息

软骨修复术后软骨下骨囊肿指在软骨缺损修复部位附近的软骨下骨内出现的、可能与关节腔连通的异常空洞。其发生可能与外部高液压、异常应力下的骨挫伤、内部炎症和血供不足等因素有关,且与骨髓水肿密切关联。软骨下骨囊肿可出现于多种关节软骨修复术后,如骨髓刺激、自体或异体骨软骨移植、自体软骨细胞移植等,对软骨修复进程、质量和结局有重要影响。软骨下骨囊肿因此,逐渐成为评估软骨修复效果的参考指标之一。本文对不同软骨修复术后软骨下骨囊肿的发生、发展机制和病理结构等研究进行综述,探讨应用软骨下骨囊肿评估软骨修复效果的临床意义和潜力,提高对软骨修复术后骨囊肿的认识,期望为不同软骨修复术后软骨下骨囊肿的预防和治疗提供依据。

关键词：软骨骨囊肿软骨修复软骨下骨囊肿软骨下骨应力

CeO_(2)载氧体对煤化学链燃烧中汞迁移影响机制

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化工进展 2024年第4期43卷 2191-2200页

作者：王旭栋刘敦禹许开龙刘秋祺范昀培金晶上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 上海市动力工程多相流动与传热重点实验室上海200093

汞污染因其对人类和生态系统的严重危害而日益受到人们的关注,本研究旨在分析CeO_(2)载氧体在煤化学链燃烧过程中对汞迁移的影响。通过实验比较了“CeO_(2)+煤”“SiO_(2)+煤”“煤”在流化床反应器中的燃烧状况,在气化氛围中,载氧体与... 详细信息

汞污染因其对人类和生态系统的严重危害而日益受到人们的关注,本研究旨在分析CeO_(2)载氧体在煤化学链燃烧过程中对汞迁移的影响。通过实验比较了“CeO_(2)+煤”“SiO_(2)+煤”“煤”在流化床反应器中的燃烧状况,在气化氛围中,载氧体与煤反应主要转化为CO_(2)和少量CO、CH_(4)、H_(2)等成分,“CeO_(2)+煤”体系消耗了最多的O_(2),产生了最多的CO_(2),表明CeO_(2)载氧体促使煤燃烧更加充分。汞在气化氛围下主要以Hg^(0)的形式释放,“CeO_(2)+煤”的Hg^(0)释放量占总汞量的49.75%,明显低于无载氧体组。汞在空气氛围下主要以Hg^(2+)的形式再次微量释放,“CeO_(2)+煤”的Hg^(0)和Hg^(2+)释放量均低于纯煤组。通过改变CeO_(2)载氧体和煤之间的不同位置,表明在气化氛围下CeO_(2)载氧体对Hg^(0)的吸附作用很弱,其催化性和释氧作用是脱除Hg^(0)的关键因素,且催化性占据主要地位。在气化氛围下,CO_(2)可以补充CeO_(2)中消耗掉的晶格氧使其具有更好的催化和再生性能。通过对还原/氧化后CeO_(2)载氧体进行XPS(X射线光电子能谱分析仪)分析,发现Ce 3d中的Ce^(3+)峰值消失全部转化为Ce^(4+),表明CeO_(2)载氧体具有良好的再生性能。

关键词：化学链燃烧二氧化铈载氧体煤汞

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