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选区激光熔化成形石墨烯/TC11复合材料的组织与性能

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材料工程 2024年

作者：区炳显卢立新陈辉蔡彬孟祥伟闫俊霞张建陈昱林江南大学机械工程学院江苏省特种设备安全监督检验研究院国家石墨烯产品质量检验检测中心江南大学江苏省微纳增减材制造工程研究中心江南大学江苏省食品先进制造装备技术重点实验室中国矿业大学材料与物理学院中国科学院高能物理研究所

选区激光熔化（SLM）作为一种增材制造技术可自由成形高复杂度金属零件。本文采用SLM制备了不同石墨烯含量的GNPs/TC11复合材料，探究了石墨烯含量对SLM成形TC11钛合金微观形貌和物理性能的影响。显微组织表征结果表明，石墨烯作为碳元... 详细信息

选区激光熔化（SLM）作为一种增材制造技术可自由成形高复杂度金属零件。本文采用SLM制备了不同石墨烯含量的GNPs/TC11复合材料，探究了石墨烯含量对SLM成形TC11钛合金微观形貌和物理性能的影响。显微组织表征结果表明，石墨烯作为碳元素固溶到TC11基体，引发固溶强化效果，促进α相组织细化，并造成不同程度的元素偏聚，引发位错钉扎效应，阻碍形变位错滑移。物理性能测试结果表明，加入石墨烯后，GNPs/TC11复合材料显微硬度与强度提升显著，而TC11磨痕形状由“U”形转变为“W”形，磨痕尺寸与摩擦系数有所降低。当载荷为50 N时，表面粗糙度下降达43%，而当载荷上升至100 N，表面粗糙度降低幅度达14%。此外，其磨损机理在50 N载荷时由黏着磨损向磨粒磨损转变，期间鳞剥层现象减少，这表明向TC11中添加GNPs可一定程度提升TC11钛合金力学性能与耐磨性能。

关键词：选区激光熔化石墨烯 GNPs/TC11复合材料微观形貌物理性能

基于MobileNetV3Small-ECA的水稻病害轻量级识别研究

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农业机械学报 2024年第1期55卷 253-262页

作者：袁培森欧阳柳江翟肇裕田永超南京农业大学人工智能学院南京210095 南京农业大学农学院南京210095

为实现水稻病害的轻量化识别与检测,使用ECA注意力机制改进MobileNetV3Small模型,并使用共享参数迁移学习对水稻病害进行智能化轻量级识别和检测。在PlantVillage数据集上进行预训练,将预训练得到的共享参数迁移到对水稻病害识别模型上... 详细信息

为实现水稻病害的轻量化识别与检测,使用ECA注意力机制改进MobileNetV3Small模型,并使用共享参数迁移学习对水稻病害进行智能化轻量级识别和检测。在PlantVillage数据集上进行预训练,将预训练得到的共享参数迁移到对水稻病害识别模型上微调优化。在开源水稻病害数据集上进行试验测试,试验结果表明,在非迁移学习下,识别准确率达到97.47%,在迁移学习下识别准确率达到99.92%,同时参数量减少26.69%。其次,通过Grad-CAM进行可视化,本文方法与其他注意力机制CBAM和SENET相比,ECA模块生成的结果与图像中病斑的位置和颜色更加一致,表明网络可以更好地聚焦水稻病害的特征,并且通过可视化和各水稻病害分析了误分类原因。本文方法实现了水稻病害识别模型的轻量化,使其能够在移动设备等资源受限的场景中部署,达到快速、高效、便携的目的。同时开发了基于Android的水稻病害识别系统,方便于在边缘端进行水稻病害识别分析。

关键词：水稻病害识别迁移学习高效通道注意力机制 MobileNetV3Small 移动端部署

γ-氨基丁酸对热应激黄羽肉鸡生长性能、器官指数、血清生化指标及肠道形态的影响

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动物营养学报 2024年第5期36卷 2938-2947页

作者：郭长征陈静龙雷闯闯胡艳朱沛霁施寿荣江苏省家禽科学研究所扬州225125 江苏立华牧业股份有限公司常州213168

本试验旨在探究γ-氨基丁酸对热应激黄羽肉鸡生长性能、器官指数、血清生化指标及肠道形态的影响。选取体重相近的144只35日龄雄性青脚麻鸡,随机分为3组,每组6个重复,每个重复8只。3组分别为常温对照组(CON组)、热应激处理组(HS组)和热... 详细信息

本试验旨在探究γ-氨基丁酸对热应激黄羽肉鸡生长性能、器官指数、血清生化指标及肠道形态的影响。选取体重相近的144只35日龄雄性青脚麻鸡,随机分为3组,每组6个重复,每个重复8只。3组分别为常温对照组(CON组)、热应激处理组(HS组)和热应激处理+γ-氨基丁酸组(GABA组)。CON和HS组饲喂基础饲粮,GABA组在基础饲粮中添加100 mg/kg的γ-氨基丁酸。预试期1周,正试期2周。结果表明:1)与CON组相比,HS组的56日龄体重、平均日增重和平均日采食量极显著降低(P<0.01),料重比显著升高(P<0.05);与HS组相比,GABA组的56日龄体重、平均日增重和平均日采食量显著升高(P<0.05)。2)与CON组相比,HS组的肝脏、脾脏、胸肌和胸腺指数显著降低(P<0.05);与HS组相比,GABA组的肝脏和脾脏指数显著升高(P<0.05)。3)与CON组相比,HS组的第3天、第7天、第10天和第14天直肠温度极显著升高(P<0.01);与HS组相比,GABA组的第7天、第10天和14天直肠温度极显著降低(P<0.01)。4)与CON组相比,HS组的血清甘油三酯和钾含量显著降低(P<0.05),血清白蛋白含量极显著降低(P<0.01),血清钠、皮质酮含量和谷草转氨酶活性极显著升高(P<0.01);与HS组相比,GABA组的血清皮质酮含量显著降低(P<0.05),血清谷草转氨酶活性极显著降低(P<0.01)。5)与CON组相比,HS组的空肠绒毛高度显著降低(P<0.05);与HS组相比,GABA组的空肠绒毛高度和绒毛高度/隐窝深度显著升高(P<0.05)。综上所述,热应激处理导致黄羽肉鸡生长性能下降、器官发育受损、体温升高和营养物质吸收利用能力降低;饲粮中添加γ-氨基丁酸具有缓解黄羽肉鸡热应激、改善生长性能的作用。

关键词：热应激黄羽肉鸡 γ-氨基丁酸生长性能

城市扩张情景下苏南水网景观生态风险评价与生态安全格局构建——以苏州白蚬湖片区为例

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长江流域资源与环境 2024年第9期33卷 2059-2070页

作者：丁金华汪大庆钱晶苏州科技大学建筑与城市规划学院江苏苏州215011

伴随快速城镇化发展,人工建设活动频繁,苏南水网地区面临一系列生态环境问题,生态风险日益突出,基于景观生态风险评价构建生态安全格局是提升区域生态环境稳定性的有力途径。研究以苏州市白蚬湖片区为例,借助景观格局指数构建景观生态... 详细信息

伴随快速城镇化发展,人工建设活动频繁,苏南水网地区面临一系列生态环境问题,生态风险日益突出,基于景观生态风险评价构建生态安全格局是提升区域生态环境稳定性的有力途径。研究以苏州市白蚬湖片区为例,借助景观格局指数构建景观生态风险评价模型,剖析研究区2010~2020年景观生态风险时空分异特征,基于CA-Markov模型模拟城市扩张情景下土地利用格局并预测其景观生态风险空间分布,探讨时空动态演变下生态安全格局构建研究。结果表明:(1)2010~2020年土地利用格局变化显著。建设用地面积持续扩张,面积上升了59.32 km^(2);耕地、水域面积分别下降17.98、53.61 km^(2);林草地面积小幅上升,共计增加12.27 km^(2)。2030年城市扩张情景模拟下建设用地增幅最大,面积增加134.14 km^(2);耕地与水域面积分别缩减174.06、6.76km^(2);林地、草地面积共上升46.68 km^(2)。(2)2010~2020年景观生态风险总体呈上升趋势,中高风险面积占比共增加6.55%,低、较低风险面积有所下降,占比分别减少4.62%、1.92%。2030年城市扩张情景模拟下景观生态风险中等级以上区域逐步扩张,其中较高风险面积增加最多,占比上升10.12%,较低与低风险面积占比缩减19.14%。(3)基于2020年现状与2030年城市扩张情景模拟下生态安全格局构建结果,共识别研究区生态源地23个,生态廊道50条,生态节点21个,最终综合构建时空动态变化下的生态安全格局。研究结果可为保护水网地区生态环境、抵御外界生态风险提供理论依据,对促进区域生态安全发展有一定参考意义。

关键词：情景模拟景观生态风险生态安全格局水网地区

2.5D机织碳纤维-玻璃纤维/双马来酰亚胺树脂复合材料高温力学行为及损伤机制

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复合材料学报 2024年第1期41卷 144-154页

作者：李存静陶洋逄增媛张典堂江南大学生态纺织教育部重点实验室无锡214122

采用三维纺织技术与树脂传递模塑工艺(RTM)制备了2.5D机织碳纤维-玻璃纤维/双马来酰亚胺树脂复合材料,分别在室温(25℃)和高温(150℃、240℃、300℃)环境下对复合材料进行了三点弯曲和层间剪切力学性能测试,探究了温度对复合材料力学行... 详细信息

采用三维纺织技术与树脂传递模塑工艺(RTM)制备了2.5D机织碳纤维-玻璃纤维/双马来酰亚胺树脂复合材料,分别在室温(25℃)和高温(150℃、240℃、300℃)环境下对复合材料进行了三点弯曲和层间剪切力学性能测试,探究了温度对复合材料力学行为及损伤机制的影响。结果表明:温度对2.5D机织碳纤维-玻璃纤维/双马来酰亚胺树脂复合材料的力学特性和损伤模式均有显著影响。温度上升导致纤维/基体界面结合力减弱,复合材料在300℃下的弯曲强度、弯曲模量和层间剪切强度相比室温环境分别降低了23.06%、70.01%和18.93%。弯曲载荷下,2.5D机织混杂复合材料的室温破坏模式主要以局部的纤维断裂和基体开裂为主,而高温损伤则以纤维/基体界面脱粘为主导。剪切载荷下,2.5D机织混杂复合材料的室温破坏模式主要为分层破坏,而随着温度升高,复合材料因基体软化出现塑性变形,基体开裂、界面脱粘及分层破坏决定了材料的最终失效。

关键词： 2.5D机织复合材料混杂纤维温度力学行为损伤机制

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中国城市植被物候变化及其对地表温度的响应

生态学报 2024年第6期44卷 2479-2494页

作者：缪丽娟余志巍何昱张宇阳南京信息工程大学地理科学学院南京210044

量化植被物候与城市化进程之间的关系对探索人类活动对城市生态系统的影响至关重要。以中国35个城市及周边区域为研究对象,基于中分辨率成像光谱仪(Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer,MODIS)提供的归一化植被指数(Normaliz... 详细信息

量化植被物候与城市化进程之间的关系对探索人类活动对城市生态系统的影响至关重要。以中国35个城市及周边区域为研究对象,基于中分辨率成像光谱仪(Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer,MODIS)提供的归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI),采用Savitzky-Golay滤波和动态阈值法提取2000—2020年研究区植被返青期(Start of Growing Season,SOS)和枯黄期(End of Growing Season,EOS)。并分析不同城市规模、不同距离城市的植被物候变化对陆地地表温度(Land Surface Temperature,LST)与不透水面(Impervious Surface Area,ISA)的响应差异。研究发现:(1)2000—2020年,中国城市城区植被SOS和EOS分别以0.17d/a和0.15d/a的速率推迟。根据城市规模的不同,大城市和中等城市物候期呈推迟趋势,而超大城市、特大城市和小城市呈提前趋势。51%的城市植被SOS提前,主要分布在中国华北、西北及南部地区,其他地区城市植被SOS推迟(49%),80%的城市植被EOS推迟。空间上看,东部和南部平原地区城市植被SOS比西北部地区早(早于第91天),而EOS则比较晚(晚于第314天),而西部和北部城市植被SOS(晚于第91天)和EOS(早于第314天)呈相反态势;(2)距离城区越近,63%的城市表现为植被SOS提前(0.6—4.3 d/km),60%的城市表现为植被EOS推迟(0.2—1.9 d/km);(3)所有城市春季LST均呈现增长趋势,春季ΔLST每增长1℃,SOS提前6.8 d。秋季ΔLST每增长1℃,EOS推迟1.5 d。城市植被SOS与ISA占比显著负相关,ISA占比增长1%,植被SOS提前0.253 d,植被EOS与ISA占比显著正相关,ISA占比每增长1%,植被EOS推迟0.106 d。此外,不同人口规模的城市植被物候对LST和ISA响应存在差异,大城市和超大城市植被物候对LST和ISA占比的响应比其他城市更为敏感,表明特大城市和大城市在城郊梯度上植被物候期对LST与ISA占比响应更为明显。

关键词： MODIS NDVI 物候变化地表温度不透水面城市化中国城市

页岩气/煤层气压裂井非均质缝网试井反演方法

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采矿与安全工程学报 2024年第2期41卷 407-419页

作者：吴永辉程林松谢维扬黄世军马立强方思冬中国矿业大学矿业工程学院江苏徐州221116 中国石油大学(北京)石油工程学院北京102249 中国石油西南油气田公司页岩气研究院四川成都610051 中国石化石油勘探开发研究院北京100083

页岩气/煤层气压裂井缝网反演是开发调整部署、提采方案优选与效果评价的基本依据,但储层天然裂缝发育,压裂缝网形态复杂、非均质性强,现有试井方法难以有效反演。在表征页岩气/煤层气赋存、非线性流动机理、不同尺度非均质缝网的基础上... 详细信息

页岩气/煤层气压裂井缝网反演是开发调整部署、提采方案优选与效果评价的基本依据,但储层天然裂缝发育,压裂缝网形态复杂、非均质性强,现有试井方法难以有效反演。在表征页岩气/煤层气赋存、非线性流动机理、不同尺度非均质缝网的基础上,建立了压裂井多介质渗流数学模型,基于改进格林元方法实现了模型的高效数值求解,获得了页岩气/煤层气压裂井的压力动态响应特征,明确了流动阶段与非均质缝网参数的影响规律,构建了非均质缝网参数的试井反演方法,并结合现场案例进行了应用研究。结果表明:页岩气/煤层气压裂井压力动态响应主要展示出6个流动阶段,考虑储层分区后会出现改造区拟稳态流动阶段;裂缝导流能力主要影响早期双线性与线性流阶段,裂缝长度对边界控制流之前的阶段均有较大影响;相同裂缝长度与压裂段数下,缝网形态的压力动态响应较弱,需要联合地质、压裂、微震监测等资料才能反演缝网非均质性;所提出的试井分析方法综合了缝网建模、动态模拟、特征线/图版拟合等过程,可以实现压裂井非均质缝网反演,为页岩气/煤层气气藏工程研究提供了理论基础与技术支持。

关键词：煤层气页岩气压裂井非均质缝网反演方法

温度和砷对不同品种水稻幼苗生长和砷吸收的影响

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土壤学报 2024年第4期61卷 1156-1165页

作者：翟伊然李仁英张婍祁梦如卢炳浩黄利东徐向华南京信息工程大学生态与应用气象学院农业资源与环境系南京210044

为明确温度和外源砷对水稻生长发育的影响,选取江苏地区常见的8个水稻品种为试验材料,通过添加不同浓度外源砷[0(As0)、0.5(As0.5)和1mg·L^(–1)(As1)]和模拟不同温度[白天/夜晚分别为30℃/25℃(T0)和35℃/30℃(T1)],在人工气候箱内进... 详细信息

为明确温度和外源砷对水稻生长发育的影响,选取江苏地区常见的8个水稻品种为试验材料,通过添加不同浓度外源砷[0(As0)、0.5(As0.5)和1mg·L^(–1)(As1)]和模拟不同温度[白天/夜晚分别为30℃/25℃(T0)和35℃/30℃(T1)],在人工气候箱内进行了发芽和苗期培养试验,并分析了8个品种水稻种子萌发、幼苗生长及砷含量状况。结果表明,外源砷对水稻的芽长和活力指数具有抑制作用,与对照(T0As0)相比,T0As1处理使不同品种水稻的芽长和活力指数分别降低13.69%~43.34%和28.14%~52.88%。而温度对水稻种子萌发的影响与水稻品种有关。在T1处理下,盐两优1618的发芽率、芽长和活力指数均优于其他品种。温度和外源砷的共同作用显著降低了不同品种水稻的芽长(P<0.05)。与T0As0相比,T1As1使水稻芽长显著降低5.66%~43.34%。水稻根长和根系活力显著受到温度和外源砷的单一因素的影响。与T0As0相比,T0As1处理使水稻根系活力降低3.01%~58.21%。温度和外源砷的共同作用抑制了水稻根长和根系活力,其中T1As1使水稻根系活力显著降低53.80%~89.01%。不同品种水稻的苗高和根系活力在相同温度或外源砷处理下具有显著差异(P<0.05),其中盐两优888的苗高和根系活力均处于较高水平。水稻茎叶砷含量在外源砷处理下显著增加,在增温处理下却降低。与单一的砷处理相比,温度和外源砷的共同作用降低了水稻茎叶的砷含量。综上可知,温度和外源砷影响水稻的生长及砷吸收,但水稻生长状况具有明显的品种间差异,其中盐两优888和盐两优1618在增温和外源砷共存条件下的种子萌发和生长状况优于其他水稻品种。

关键词：水稻增温生长发芽砷吸收

典型丙醚二级加氧产物的氢转移裂解反应理论研究

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新能源进展 2024年第5期12卷 580-587页

作者：刘猛沈宇豪颜应文田泽民南京航空航天大学能源与动力学院南京210016

低温燃烧是一种有前景的高效清洁燃烧技术。其关键问题之一在于可靠地构建燃料低温氧化化学动力学机理。丙醚作为一种可再生清洁燃料,在低温燃烧方面有较高应用潜力,然而,其关键低温氧化反应的研究却十分缺乏。基于量子化学和过渡态理论... 详细信息

低温燃烧是一种有前景的高效清洁燃烧技术。其关键问题之一在于可靠地构建燃料低温氧化化学动力学机理。丙醚作为一种可再生清洁燃料,在低温燃烧方面有较高应用潜力,然而,其关键低温氧化反应的研究却十分缺乏。基于量子化学和过渡态理论,考虑物种的多重构象效应,计算三种典型的正丙醚/异丙醚二级过氧化物OOQOOH经过氢转移-裂解生成氢过氧化物醛酮类物质和OH基的反应势能面、热力学数据和反应速率常数。结果表明,多重构象效应对物种的焓、熵、定压比热容及速率常数有明显影响,计算时不可忽略。获得的热力学数据和反应速率常数可用于完善丙醚燃料低温氧化机理。

关键词：二级加氧反应势能面丙醚速率常数量子化学

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