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单壁碳纳米管/聚醚酰亚胺电磁屏蔽薄膜的制备与性能

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物理学报 2024年第17期73卷 277-284页

作者：王天赐夏乾善黄信佐王永正刘斌张晋通黎涛哈尔滨理工大学电气与电子工程学院工程电介质及其应用教育部重点实验室哈尔滨150080 中国航空工业集团公司济南特种结构研究所济南250023

在实际应用中,柔性、轻质、高性能是聚合物基电磁屏蔽材料应具备的特点.目前,制备兼具优异电导率、电磁屏蔽性能和力学性能的聚合物基电磁屏蔽材料仍然是一个巨大挑战.因此,本工作以单壁碳纳米管和聚醚酰亚胺为原料,通过静电纺丝和真空... 详细信息

在实际应用中,柔性、轻质、高性能是聚合物基电磁屏蔽材料应具备的特点.目前,制备兼具优异电导率、电磁屏蔽性能和力学性能的聚合物基电磁屏蔽材料仍然是一个巨大挑战.因此,本工作以单壁碳纳米管和聚醚酰亚胺为原料,通过静电纺丝和真空辅助过滤的方法制备了单壁碳纳米管/聚醚酰亚胺复合薄膜.通过调控单壁碳纳米管的面密度,复合薄膜的电导率可以提升至1866 S/cm.对于电磁屏蔽性能,单壁碳纳米管/聚醚酰亚胺复合薄膜在Ku波段(12-18 GHz)的总电磁屏蔽效能为75.78-81.83 dB,高于纯单壁碳纳米管薄膜的电磁屏蔽效能(65.19-69.81 dB).由于聚醚酰亚胺纤维和单壁碳纳米管之间形成了界面,在一定的单壁碳纳米管面密度范围内,界面越多,消耗的电磁波能量越多.对于力学性能,单壁碳纳米管/聚醚酰亚胺薄膜的最大拉伸强度和断裂伸长率分别为28.52 MPa和7.91%,是单壁碳纳米管薄膜的1.13倍和1.5倍,随着单壁碳纳米管面密度的增大,单壁碳纳米管之间的相互作用以及聚醚酰亚胺纤维和单壁碳纳米管在界面处的相互作用对复合薄膜的力学性能起到了一定的增强作用.单壁碳纳米管/聚醚酰亚胺复合薄膜作为一种优异的聚合物基电磁屏蔽复合材料,可用于如精密电子仪器的防护和可穿戴电子设备等领域.

关键词：单壁碳纳米管聚醚酰亚胺静电纺丝电磁屏蔽

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钻井液侵入纹层状页岩的模型

工程科学学报 2024年第3期46卷 547-555页

作者：索彧李芬芬何文渊付晓飞潘哲君冯福平赵万春东北石油大学石油工程学院大庆163311 提高油气采收率教育部重点实验室大庆163311 大庆油田博士后科研工作站大庆163458 黑龙江省油气藏压裂改造与评价重点实验室大庆163311 中国石油国际勘探开发有限公司北京100034 东北石油大学非常规天然气研究院大庆163311

井壁失稳一直是钻井工程中的世界性技术难题,纹层状页岩弱面发育以及黏土矿物含量较高,导致井眼坍塌的风险增加,极大地制约了页岩水平井的高效开发.为了研究钻井液在纹层状页岩中的侵入规律,开展了驱替实验和核磁扫描,确定了不同驱替时... 详细信息

井壁失稳一直是钻井工程中的世界性技术难题,纹层状页岩弱面发育以及黏土矿物含量较高,导致井眼坍塌的风险增加,极大地制约了页岩水平井的高效开发.为了研究钻井液在纹层状页岩中的侵入规律,开展了驱替实验和核磁扫描,确定了不同驱替时间下钻井液侵入纹层状页岩的深度,基于实验结果建立了新的包含纹层侵入的纹层状页岩的流体侵入数学模型,在总吸水量一定的情况下,可以根据侵入时间求得钻井液在纹层的侵入深度以及侵入量,基于实验结果验证了模型的准确性,采用有限元-离散元法描述钻井液侵入过程并进行敏感性分析.研究结果表明:在钻井液使用量一定的条件下,钻井液沿纹层状页岩油的侵入深度与侵入时间呈正向对数关系,随着侵入时间、纹层张开度的增大,侵入深度逐渐变大,但后期增长缓慢最终趋于不变;随着纹层数量的增加,侵入深度逐渐减小.

关键词：页岩纹层状钻井液侵入模型影响因素

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东沙海域上坡波导声传播实验及其特性分析

声学学报 2024年第4期49卷 835-843页

作者：张海刚谢金怀王笑寒马志康哈尔滨工程大学水声技术全国重点实验室哈尔滨150001 工业和信息化部海洋信息获取与安全工信部重点实验室(哈尔滨工程大学) 哈尔滨150001 哈尔滨工程大学水声工程学院哈尔滨150001

针对上坡波导环境对水声传播的影响,在东沙海域开展海上声传播实验,观测到了斜坡顶端声能量急剧下降的现象。通过建立实际波导环境模型,利用抛物方程理论计算声传播损失,验证了斜坡环境对声传播的影响,并利用射线方法对声能量急剧下降... 详细信息

针对上坡波导环境对水声传播的影响,在东沙海域开展海上声传播实验,观测到了斜坡顶端声能量急剧下降的现象。通过建立实际波导环境模型,利用抛物方程理论计算声传播损失,验证了斜坡环境对声传播的影响,并利用射线方法对声能量急剧下降机理进行了讨论和分析。结果表明:声波在声速负梯度环境上坡传播过程中,受声源深度、斜坡坡度、斜坡水平距离和海底声速的综合影响,有效传播至斜坡顶端的声能存在显著差异。声源深度越浅、斜坡坡度越大、海底纵波声速越低,传播至斜坡顶端的声能量越弱;此外,与水平波导相比,斜坡波导的水平距离增加同样会加剧声能的衰减。

关键词：东沙海域声传播上坡传播斜坡地形

冰阻塞环境对螺旋桨水动力和空泡影响试验研究

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船舶力学 2024年第1期28卷 81-91页

作者：韩康王超叶礼裕武珅熊伟鹏哈尔滨工程大学船舶工程学院哈尔滨150001 中国船舶科学研究中心江苏无锡214082

为了探究阻塞环境对冰区桨水动力和空泡特性的影响,辅助冰区螺旋桨的优化设计,本文在大型循环水槽中搭建冰阻塞环境下螺旋桨水动力性能和空泡特性的测试平台,测量和观察常压和减压状态下不同冰桨阻塞参数时螺旋桨及单桨叶的水动力载荷... 详细信息

为了探究阻塞环境对冰区桨水动力和空泡特性的影响,辅助冰区螺旋桨的优化设计,本文在大型循环水槽中搭建冰阻塞环境下螺旋桨水动力性能和空泡特性的测试平台,测量和观察常压和减压状态下不同冰桨阻塞参数时螺旋桨及单桨叶的水动力载荷和空泡形态。试验结果表明:冰阻塞条件下的螺旋桨水动力性能是由冰桨阻塞参数、空泡环境和螺旋桨运行工况综合作用的结果,在冰块阻塞效应和邻近效应、螺旋桨抽吸作用、冰块周围回流区以及“皮鲁埃特效应”综合影响作用下冰块和螺旋桨之间会诱发连体涡空泡并导致螺旋桨水动力性能剧烈波动。

关键词：冰区桨水动力性能冰阻塞空泡

低温环境条件下电力设备红外测温缺陷识别方法

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高电压技术 2024年第6期50卷 2726-2733页

作者：张明泽韩嘉言王炳杰吴永康袁田哈尔滨理工大学电气与电子工程学院哈尔滨150080 中国电力科学研究院有限公司武汉430074

输变电系统中采用红外线设备进行运维诊断时要求环境温度大于0℃,但对于东北地区冬季低温环境下带电设备缺少红外诊断相关依据,因此需对典型电气设备/连接件的金属接触点温度与环境温度的关系开展研究。本文在实验室环境下搭建了低温环... 详细信息

输变电系统中采用红外线设备进行运维诊断时要求环境温度大于0℃,但对于东北地区冬季低温环境下带电设备缺少红外诊断相关依据,因此需对典型电气设备/连接件的金属接触点温度与环境温度的关系开展研究。本文在实验室环境下搭建了低温环境红外测试系统,获得了不同环境温度时设备金属接触点温度的变化规律,揭示了3种接触电阻在不同负荷电流、环境温度时对测试温度的影响规律。测试结果表明:当接触电阻小于20μΩ时,环境温度、负载电流对接触点温度梯度的变化几乎无影响;而当接触电阻大于20μΩ时,负载电流的影响显著增加,且0℃可作为温度梯度变化的分界点。基于此在考虑接触电阻下提出了低温红外测温的修正方法,可修正低温环境对红外测温结果的影响,文中的分析及试验结果为低温环境下红外检测时结果的修正提供了实践依据,同时准确判断电气设备接触异常等问题,为高寒地区电气设备运维策略的制定提供重要理论支撑。

关键词：低温环境红外热像接触电阻缺陷带电设备检测

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复杂运行条件下非均匀老化油纸绝缘典型电场变化特性

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高电压技术 2024年第4期50卷 1731-1741页

作者：梁一霖张明泽刘骥雷胜杰贾海峰李璐哈尔滨理工大学工程电介质及其应用教育部重点实验室哈尔滨150080 国网黑龙江省电力有限公司电力科学研究院哈尔滨150030

油纸绝缘作为变压器的主要绝缘部分,长期运行后变压器主绝缘发生的非均匀老化现象,在复杂运行条件下(环境温度、受潮情况,电压类型)将导致工况运行时主绝缘内的电场分布发生变化,因此明确工况运行下非均匀老化油纸绝缘内特征位点(最大... 详细信息

油纸绝缘作为变压器的主要绝缘部分,长期运行后变压器主绝缘发生的非均匀老化现象,在复杂运行条件下(环境温度、受潮情况,电压类型)将导致工况运行时主绝缘内的电场分布发生变化,因此明确工况运行下非均匀老化油纸绝缘内特征位点(最大场强处)电场的变化特性至关重要。通过开展不同老化、受潮程度油纸绝缘材料的介电参数测试,明确了老化后油纸绝缘材料的工频介电常数、直流电导率随着运行条件的变化规律,通过构建基于GA-BP神经网络的老化油纸绝缘材料介电参数模型,实现了非均匀老化油纸绝缘介电参数的多元非线性定量表征;同时考虑油浸纸板老化对油纸间水分平衡规律存在的影响,修正了非均匀老化油纸绝缘内的油纸水分分布,并根据典型非均匀老化主绝缘结构,构建了非均匀老化油纸绝缘典型电场分布模型;最后,考虑到当前特高压电网中,区别于普通交流变压器绝缘所承担的交流电压,换流变压器阀侧绕组承担的电压中含有较高的直流分量,导致其面对的更高的绝缘水平要求。通过分别设定两种外施电压,并在复杂运行条件下,针对不同非均匀老化阶段的油纸绝缘模型的典型电场分布进行仿真计算,揭示了非均匀老化油纸绝缘电场变化特性,明确了实际运行中应加以注意的运行工况,为变压器的运维策略提供了重要的理论支撑。

关键词：油纸绝缘非均匀老化非线性介电性能电场变化特性交直流复合电场

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联合多意图识别与语义槽填充的双向交互模型

计算机工程与应用 2024年第5期60卷 130-138页

作者：李实孙镇鹏东北林业大学信息与计算机工程学院哈尔滨150040

意图识别与语义槽填充是口语理解的两个主要任务,两者具有高度相关性,通常进行联合训练。随着口语理解任务的深入,研究发现用户在现实场景中的话语往往含有多个意图。但部分联合模型只能识别用户话语中的单个意图,未能充分建模多个意图... 详细信息

意图识别与语义槽填充是口语理解的两个主要任务,两者具有高度相关性,通常进行联合训练。随着口语理解任务的深入,研究发现用户在现实场景中的话语往往含有多个意图。但部分联合模型只能识别用户话语中的单个意图,未能充分建模多个意图和语义槽之间的关联性。考虑到话语中多个意图的信息可以引导语义槽填充,语义槽信息也可以帮助意图更好的识别,模型采用图注意力网络建立意图和语义槽之间的双向交互。具体的,将两个任务双向关联以便模型能够挖掘多个意图与语义槽之间的关系,同时引入两个任务的标签信息使模型能够学习到话语上下文和标签的关系,从而提高意图识别与语义槽填充的准确率,优化口语理解的整体性能。实验表明,模型在MixATIS和MixSNIPS两个多意图数据集上对比其他模型性能得到了显著提升。

关键词：口语理解多意图识别语义槽填充联合模型

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侧壁开孔蜂窝夹芯结构的传热性能分析

航空动力学报 2024年第1期39卷 57-62页

作者：郑宁悦陈学孙创夏新林哈尔滨工业大学能源科学与工程学院哈尔滨150001

针对侧壁开孔蜂窝夹芯结构,建立了蜂窝单元高温辐射-导热耦合传热模型,采用有限元方法分析了内部传热机制,获得了其高温等效导热系数。讨论了开孔形状、开孔参数、孔排布形式等结构参数对等效导热系数的影响,拟合得到了等效导热系数的... 详细信息

针对侧壁开孔蜂窝夹芯结构,建立了蜂窝单元高温辐射-导热耦合传热模型,采用有限元方法分析了内部传热机制,获得了其高温等效导热系数。讨论了开孔形状、开孔参数、孔排布形式等结构参数对等效导热系数的影响,拟合得到了等效导热系数的计算关联式。研究表明:开孔形状对蜂窝单元等效导热系数几乎无影响;等效导热系数随孔隙率增大而减小,受开孔数影响较小。并联开孔相对于串联开孔时等效导热系数更低,孔隙率14%、孔数为4时等效导热系数比串联时小8.4%,相较于未开孔时降低16.1%。

关键词：蜂窝结构高温传热等效导热系数侧壁开孔有限元方法

表面增强拉曼散射技术应用于基因分析的研究进展

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光谱学与光谱分析 2024年第6期44卷 1512-1517页

作者：王波王宇春张超郜洪胜贺慧英佳木斯大学生命科学学院黑龙江佳木斯154007 中国农业科学院深圳农业基因组研究所广东深圳440307

基因是生物体中传递遗传信息的基本单位,对从分子水平上理解生命现象具有重要意义。近年来针对基因的高效检测及基因相关领域的研究备受关注,基因检测的常用方法是分子生物学方法,主要集中在实验室内开展。相对而言表面增强拉曼散射(SE... 详细信息

基因是生物体中传递遗传信息的基本单位,对从分子水平上理解生命现象具有重要意义。近年来针对基因的高效检测及基因相关领域的研究备受关注,基因检测的常用方法是分子生物学方法,主要集中在实验室内开展。相对而言表面增强拉曼散射(SERS)实时表征技术在基因分析中具有很好的应用前景,在基因的检测与鉴别的一些领域逐渐发挥出明显的优势。SERS是一种重要的光谱分析技术,是基于光化学技术的生物活性分子传感器。20世纪70年代,SERS现象的发现给光谱技术的研究注入了新的活力。由于SERS技术不受水分子干扰,因此具有灵敏度高、选择性高、信息量大以及适合水溶液物质研究等优点,能够快速、准确地为生物提供丰富的结构信息,即分子的“指纹”信息。在生命科学领域,SERS技术越来越多地应用于目标样本的原位无损探测。通过对拉曼光谱技术的特点,结合基因的结构特征进行分析,简要介绍了拉曼光谱的原理,围绕SERS散射的原理综述了拉曼光谱信号放大的增强模式和增强介质材料,解决了其含量低检测难、灵敏度低、信号复杂、选择性和特异性差以及信号重现性和稳定性不佳等难点,因此在基因分析领域中得到迅速发展,成为国内外研究的热点,显示出独特的价值和作用;重点阐述了SERS在DNA分子结构、DNA作用机制等方面的探索;并且针对SERS技术结合最新生物技术用于基因分析进行分类综述,讨论了SERS基因分析技术在疾病诊断、病原检测、药物分析、转基因鉴定等方面的最新进展,总结了SERS技术在实际应用中面临的机遇与挑战,简要分析其存在的问题以及在生命科学领域发展的方向和潜力,并对SERS技术广阔的应用前景进行了展望。

关键词：表面增强拉曼散射基因研究进展