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锂离子电池负极材料ZnSnO_(3)/C复合物的制备与性能

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工程科学学报 2024年第1期46卷 81-88页

作者：岳红伟邢若冰耿壮壮铁伟伟朱聪旭谢文合陈淑君许昌学院化工与材料学院许昌461000 信阳师范学院物理电子工程学院信阳464000

锡基双金属氧化物作为锂离子电池负极材料因具有高的理论比容量、嵌脱锂电位适中、储量丰富、价格低廉、安全性高以及环保等优点,已经受到了广泛的关注.本研究采用一步原位水热法制备了碳包覆的ZnSnO_(3)复合材料(ZnSnO_(3)/C).利用扫... 详细信息

锡基双金属氧化物作为锂离子电池负极材料因具有高的理论比容量、嵌脱锂电位适中、储量丰富、价格低廉、安全性高以及环保等优点,已经受到了广泛的关注.本研究采用一步原位水热法制备了碳包覆的ZnSnO_(3)复合材料(ZnSnO_(3)/C).利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射、拉曼光谱、X射线光电子能谱分析和恒流充放电测试等一系列表征测试方法对材料的微观形貌、物相组成、结构和电化学性能进行分析.电化学测试结果表明:当作为锂离子电池负极材料时,ZnSnO_(3)/C复合电极的储锂性能优于纯ZnSnO_(3)电极.在200 mA·g^(-1)电流密度下,ZnSnO_(3)/C复合电极经200次循环后可逆容量可达1274.9 mA·h·g^(-1),即使在大电流5000 mA·g^(-1)下经500次循环仍然提供663.2 mA·h·g^(-1)的放电比容量,同时也表现出卓越的倍率性能.优异的储量性能归因于ZnSnO_(3)/C复合材料中具有高电导率的C不仅提高了整个电极的导电性,有利于电子的传输,而且增大了电解液与活性材料之间的接触面积,缩短了锂离子的扩散距离;同时碳包覆层可有效缓冲ZnSnO_(3)在嵌脱锂过程中由于体积变化产生的应力,也能在一定程度上抑制ZnSnO_(3)在循环过程中的团聚.

关键词：锡酸锌碳复合材料负极锂离子电池

蜈蚣毒液中钾离子通道Kv4.1抑制剂SsTx-P2的分离和结构鉴定

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浙江大学学报（医学版） 2024年第2期53卷 194-200页

作者：杜灿伟袁复楚段心怡容明强孟尔刘长军湖南科技大学生命科学与健康学院湖南湘潭411201 湖南师范大学生命科学学院湖南长沙410006

目的:挖掘蜈蚣毒液中的电压门控钾离子通道Kv4.1多肽抑制剂,确定其一级结构,并对其空间结构进行建模分析。方法:利用离子交换层析和反相高效液相色谱对蜈蚣毒液的多肽组分进行分离纯化,通过全细胞膜片钳技术鉴定能够抑制Kv4.1通道的多肽... 详细信息

目的:挖掘蜈蚣毒液中的电压门控钾离子通道Kv4.1多肽抑制剂,确定其一级结构,并对其空间结构进行建模分析。方法:利用离子交换层析和反相高效液相色谱对蜈蚣毒液的多肽组分进行分离纯化,通过全细胞膜片钳技术鉴定能够抑制Kv4.1通道的多肽;运用基质辅助激光解析电离-飞行时间质谱鉴定多肽的分子量,借助Edman降解测序和二维质谱测序确定多肽的一级结构;基于迭代线程装配细化在线分析建立多肽空间结构模型。结果:从蜈蚣毒液中分离纯化得到一条能够抑制Kv4.1通道的多肽SsTx-P2,分子量为6122.8,氨基酸序列为NH2-ELTWDFVRTCCKLFPDKSECTKACATEFTGGDESRLKDVWPRKLRSGDSRLKD-OH,其在1.0µmol/L浓度下能够抑制Kv4.1通道超过95%的电流。空间结构模型显示,多肽SsTx-P2拥有一个保守的螺旋结构。结论:本文通过分离纯化从蜈蚣毒液中得到一条多肽SsTx-P2,能够强效抑制钾离子通道Kv4.1,其空间结构具有一定的保守性。

关键词：蜈蚣多肽钾离子通道 Kv4.1通道抑制剂结构

车人碰撞中人地接触损伤仿真及防护方法鲁棒性分析

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汽车工程 2024年第3期46卷 509-519页

作者：邹铁方刘志旗袁湘婷曹太山刘朱紫长沙理工大学汽车与机械工程学院长沙410114

人车事故中行人主要与车辆和地面接触而遭受损伤。此前已有大量研究在车辆接触阶段对多体行人模型进行了验证,但对地面接触阶段的验证较少。本文中评估了用于预测车辆撞击后行人运动和地面接触的4个PC-Crash行人模型。通过车辆和地面接... 详细信息

人车事故中行人主要与车辆和地面接触而遭受损伤。此前已有大量研究在车辆接触阶段对多体行人模型进行了验证,但对地面接触阶段的验证较少。本文中评估了用于预测车辆撞击后行人运动和地面接触的4个PC-Crash行人模型。通过车辆和地面接触的HIC伤害与最近研究中的6个尸体实验数据对比显示,其中PC2014行人模型能很好地预测行人头部损伤,车辆和地面接触HIC的平均误差分别为6.07%和5.85%,数据说明PC2014行人模型可以用于再现人车碰撞事故以及开发未来地面接触伤害防护对策。控制制动防护方法鲁棒性研究显示,在3种行人姿态(奔跑、步行和应急)扰动下,HIC平均降低比例分别为63.2%、57.9%和67.8%,说明控制制动防护方法具有很好的抗行人姿态干扰能力。进一步分析不同姿态下的行人损伤发现,3种步态序列之间均有显著性差异,在应急步态下控制制动防护方法有着更好的抗行人姿态干扰能力;而在奔跑步态序列下,往往可以通过控制制动防护方法产生最低的头地碰撞损伤,表明在使用控制制动防护方法对行人进行保护时须考虑到不同姿态产生的影响,以进一步提高控制制动防护方法的地面伤防护效果。

关键词： PC-Crash行人模型车辆控制制动行人地面伤行人姿态扰动鲁棒性

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基于深度学习的图像匹配方法综述

航空学报 2024年第3期45卷 77-90页

作者：刘海桥刘萌龚子超董晶湖南工程学院电气与信息工程学院湘潭411104 中南大学航空航天技术研究院长沙410083

图像匹配是飞行器视觉导航中的一项关键技术。基于深度学习的图像匹配方法在近几年快速发展,其特征提取网络比传统方法具有明显优势与广阔的应用前景。基于深度学习的图像匹配方法可以按照网络结构的不同分为单环节网络模型匹配方法和... 详细信息

图像匹配是飞行器视觉导航中的一项关键技术。基于深度学习的图像匹配方法在近几年快速发展,其特征提取网络比传统方法具有明显优势与广阔的应用前景。基于深度学习的图像匹配方法可以按照网络结构的不同分为单环节网络模型匹配方法和端到端网络模型匹配方法。首先对单环节网络模型中的特征检测模型、描述符学习模型、相似度度量模型和误差剔除模型逐一进行了深度调研及分析,然后对端到端匹配网络模型中的单网络结构方法和多网络结构组合方法进行了针对性的综述,并对经典的端到端匹配网络模型算法进行了介绍和分析。最后,结合目前基于深度学习的图像匹配方法存在的问题,指出未来可能的发展趋势和方向,为后续研究者在深度学习图像匹配的研究提供一定参考。

关键词：深度学习图像匹配视觉导航单环节端到端特征检测

湿热环境下多孔功能梯度圆管的非线性弯曲行为

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力学学报 2024年第1期56卷 141-148页

作者：陈央刘晓军彭旭龙陈得良长沙理工大学土木工程学院长沙410114

圆管作为重要的工程结构,广泛应用于各个领域,其几何特征特殊,传统的梁理论不能满足其内外表面切应力为0的边界条件,采用合适的梁理论对其进行研究至关重要.文章采用一种修正的高阶剪切变形梁理论,研究了湿热环境下多孔功能梯度圆管的... 详细信息

圆管作为重要的工程结构,广泛应用于各个领域,其几何特征特殊,传统的梁理论不能满足其内外表面切应力为0的边界条件,采用合适的梁理论对其进行研究至关重要.文章采用一种修正的高阶剪切变形梁理论,研究了湿热环境下多孔功能梯度圆管的非线性弯曲行为.考虑材料物性与温度相关,基于修正的高阶剪切变形梁理论和von Kármán非线性理论,利用最小势能原理,建立了多孔功能梯度圆管的非线性弯曲控制方程,采用二次摄动法对控制方程进行求解,通过数值算例讨论了孔隙分布模型、孔隙率、梯度指数、内半径、湿度和温度对多孔功能梯度圆管非线性弯曲行为的影响.提出了针对湿热环境下多孔功能梯度圆管的非线性弯曲行为分析方法,得到了该问题的半解析解,将为优化多孔功能梯度圆管的结构和材料参数提供理论依据.结果表明:当孔隙率较大时,非均匀孔隙分布模型比均匀孔隙分布模型的多孔功能梯度圆管具有更好的抗弯曲变形能力,因此在实际轻量化设计过程中,孔隙分布应优先采用非均匀分布模型.

关键词：多孔功能梯度材料湿热环境修正高阶梁理论非线性弯曲几何非线性

Cu(111)衬底上单层铁电GeS薄膜的原子和电子结构研究

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物理学报 2024年第1期73卷 123-130页

作者：朱孟龙杨俊董玉兰周源邵岩侯海良陈智慧何军湖南工商大学微电子与物理学院长沙410205 中南大学物理与电子学院纳米光子学与器件湖南省重点实验室长沙410083 北京理工大学集成电路与电子学院工信部低维量子结构与器件重点实验室北京100081

二维铁电材料因具有自发极化特性,在铁电场效应晶体管、非易失性存储器和传感器中具有广泛的技术和器件应用.特别是第Ⅳ主族单硫属化合物具有最高的理论预测热电特性和本征的面内铁电极化特性,适合作为探索二维铁电极化特性的模型材料.... 详细信息

二维铁电材料因具有自发极化特性,在铁电场效应晶体管、非易失性存储器和传感器中具有广泛的技术和器件应用.特别是第Ⅳ主族单硫属化合物具有最高的理论预测热电特性和本征的面内铁电极化特性,适合作为探索二维铁电极化特性的模型材料.然而,由于相对大的解理能,目前不容易获得高质量和大尺寸单层第Ⅳ主族单硫属化合物,严重阻碍了这些材料应用到快速发展的二维材料及其异质结研究中.本文采用分子束外延方法在Cu(111)衬底上成功制备单层GeS.通过高分辨扫描隧道显微镜,原位X射线光电子能谱和角分辨光电子能谱以及密度泛函理论计算,对单层GeS原子晶格和电子能带结构进行了系统表征.研究结果表明:单层GeS具有正交晶格结构和近似平带的电子能带结构.单层GeS的成功制备和表征使得制备高质量和大尺寸单层第Ⅳ主族单硫属化合物成为可能,有利于该主族材料应用到快速发展的二维铁电材料以及异质结研究中.

关键词：二维铁电过渡金属单硫属化合物硫化锗扫描隧道显微镜 X射线光电子能谱

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多元纹理图像构造方法及应用

控制理论与应用 2024年第3期41卷 555-566页

作者：卢明王程谢永芳湖南科技大学信息与电气工程学院湖南湘潭411100 中南大学自动化学院湖南长沙410083

多元图像分析方法在图像展开阶段会丢失像素间空间关联关系,导致其对图像纹理特征的分析能力不足.针对此问题,本文提出了一种基于图像纹理特征的多元图像构造方法,并应用于图像分割.首先,结合滑动窗口法和灰度共生矩阵求取图像各通道的... 详细信息

多元图像分析方法在图像展开阶段会丢失像素间空间关联关系,导致其对图像纹理特征的分析能力不足.针对此问题,本文提出了一种基于图像纹理特征的多元图像构造方法,并应用于图像分割.首先,结合滑动窗口法和灰度共生矩阵求取图像各通道的纹理特征影像,叠加纹理特征影像构造多元图像.然后,应用多元图像分析方法对所得多元图像进行分析,分割出感兴趣区域.最后,利用分割结果构造决策树模型,以完成对同类感兴趣区域的分割.在图像数据集上进行仿真实验,实验结果表明,本文所提方法的均交并比(MIoU)与同类方法相比有10%左右的提升.

关键词：纹理特征多元图像分析图像分割计算机视觉

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小模数齿轮传动的时变啮合刚度计算方法

中国机械工程 2024年第1期35卷 74-82页

作者：胡波安锦运尹来容周长江长沙理工大学汽车与机械工程学院长沙410114 湖南大学机械与运载工程学院长沙410082

小模数齿轮传动中心距较小,其动态性能对中心距误差非常敏感,且中间级齿轮常被设计在固定轴上高速旋转,齿轮中心孔与轴之间存在间隙,考虑这些特征,建立了中心距误差与轴孔配合间隙影响下的齿轮啮合特性参数与时变啮合刚度计算模型,研究... 详细信息

小模数齿轮传动中心距较小,其动态性能对中心距误差非常敏感,且中间级齿轮常被设计在固定轴上高速旋转,齿轮中心孔与轴之间存在间隙,考虑这些特征,建立了中心距误差与轴孔配合间隙影响下的齿轮啮合特性参数与时变啮合刚度计算模型,研究了二者对啮合刚度的影响规律。研究结果表明:中心距误差会改变齿轮副的重合度与啮合刚度;轴孔配合间隙使实际中心距围绕理论中心距上下周期性波动,导致整个周期内啮合刚度强化区域与弱化区域共存;中心距误差与轴孔配合间隙的影响在不同的转角范围内存在既有相互叠加又有相互削弱的现象,这一现象使得各轮齿的啮合刚度有差异,存在诱发更大振动与不同噪声的风险。

关键词：小模数齿轮时变啮合刚度中心距误差轴孔配合间隙

民勤绿洲退耕地土壤微生物群落结构与功能多样性特征

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环境科学 2024年第3期45卷 1821-1829页

作者：李常乐张富王理德赵赫然赵学成张恒平甘肃农业大学林学院兰州730070 甘肃省治沙研究所兰州730070 甘肃河西走廊森林生态系统国家定位观测研究站武威733000 甘肃祁连山国家级自然保护区管护中心哈溪自然保护站天祝733206

为明确退耕阶段对土壤微生物群落结构和功能的影响,选取3个不同退耕阶段的荒漠绿洲区土壤为研究对象,通过宏基因组测序技术来研究不同阶段退耕地中土壤微生物群落的结构和功能多样性特征.结果表明,3个阶段退耕地土壤中放线菌门(Actinoba... 详细信息

为明确退耕阶段对土壤微生物群落结构和功能的影响,选取3个不同退耕阶段的荒漠绿洲区土壤为研究对象,通过宏基因组测序技术来研究不同阶段退耕地中土壤微生物群落的结构和功能多样性特征.结果表明,3个阶段退耕地土壤中放线菌门(Actinobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)和芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)的相对丰度存在显著差异,为优势菌门.与退耕前期相比,退耕修复后期增加了群体感应、卟啉与叶绿素代谢、泛酸盐和辅酶A生物合成以及苯乙烯降解的功能基因比例,且相对丰度存在显著差异(P5),表明不同退耕阶段改变了土壤微生物群落营养循环与能量代谢的功能潜力. RDA结果表明电导率(EC)、速效钾(AK)和全氮(TN)对土壤微生物功能组成具有显著影响,其中EC对微生物功能组成的影响最大.不同退耕阶段对土壤微生物群落结构和功能组成多样性具有显著影响,在民勤绿洲退耕地生态修复中,微生物群落结构和功能组成对不同阶段的土壤修复敏感性可综合相关指标进行考虑.

关键词：民勤绿洲退耕地宏基因组测序功能多样性群落结构