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感性耦合Ar/O_(2)等离子体放电特性的数值模拟

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物理学报 2024年第13期73卷 210-219页

作者：张雨涵赵欣茜梁英爽郭媛媛辽宁科技大学理学院鞍山114051 辽宁科技大学材料与冶金学院鞍山114051

本文采用流体力学模型对不同腔室材质下的感性耦合Ar/O_(2)等离子体放电特性进行研究.结果表明,由于中性粒子在不同材质表面的黏附系数不同,因而腔室材质对各活性粒子的密度和空间分布产生了显著的影响.依次采用不锈钢、阳极Al_(2)O_(3)... 详细信息

本文采用流体力学模型对不同腔室材质下的感性耦合Ar/O_(2)等离子体放电特性进行研究.结果表明,由于中性粒子在不同材质表面的黏附系数不同,因而腔室材质对各活性粒子的密度和空间分布产生了显著的影响.依次采用不锈钢、阳极Al_(2)O_(3)和Cu腔室进行放电,发现电子、O^(+)、Ar^(+)、O、O(1D)和Ar_(m)的密度逐渐增大,O_(2)^(+),O^(-),O_(2)和O_(2)(a^(1)Δg)的密度变化趋势相反,各粒子的空间分布特点也有明显差异.在不同腔室中,电子在腔室中心区域的分布是均匀的;O和O_(2)(a^(1)Δg)的密度最大值位于腔室中心,并沿径向逐渐降低;而Ar^(+)和Ar_(m)的密度峰值出现在线圈下方;O^(+),O_(2)^(+)和O(^(1)D)的密度最大值却随着腔室的变化从线圈下方逐渐向腔室中心方向移动;C-离子则被局域在线圈和极板之间一个非常小的区域.最后,讨论了表面反应O→1/2O_(2)的黏附系数对O和O_(2)的影响,发现随着黏附系数的增大,O密度逐渐降低,O_(2)密度变化趋势相反,而且当黏附系数增大到0.5以上时,二者的密度几乎不再受黏附系数的影响.

关键词：感性耦合等离子体 Ar/O_(2)等离子体腔室材料流体力学模拟

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基于CT三维重构煤体变开度裂隙渗流特性研究

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中国矿业大学学报 2024年第1期53卷 59-67页

作者：王刚陈昊陈雪畅杨宝东山东科技大学矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地山东青岛266590 山东科技大学安全与环境工程学院山东青岛266590

煤层注水过程中会发生水沿着煤体原生孔裂隙滤失现象,影响注水现场施工效果.为进一步从微观层面探讨煤体裂隙变开度对其渗透特性的影响,结合CT三维重构技术构建6种不同开度的裂隙模型,分析裂隙体积、形状因子等结构参数以及煤体渗透率... 详细信息

煤层注水过程中会发生水沿着煤体原生孔裂隙滤失现象,影响注水现场施工效果.为进一步从微观层面探讨煤体裂隙变开度对其渗透特性的影响,结合CT三维重构技术构建6种不同开度的裂隙模型,分析裂隙体积、形状因子等结构参数以及煤体渗透率与裂隙开度的关系.基于Navier-Stokes方程开展变开度裂隙的渗流模拟研究.研究结果表明:形状因子随着裂隙开度变化逐渐减小,这表示随着开度增加,三维裂隙模型趋近于标准球体,空间形态更加简单,更有利于渗流的持续进行;沿渗流方向裂隙压力逐渐降低,水流速度逐渐增加,其中截面整体的速度分布密度保持不变,平均渗流速度随开度增加呈现增大趋势;渗透率与裂隙开度之间呈非线性关系,裂隙开度在60μm以下时,渗透率随裂隙开度增速缓慢,此时裂隙粗糙度对整体渗流的阻碍作用较强,裂隙开度在60μm以上时,渗透率随着裂隙开度的增加迅速提高,也会导致部分区域发生回流、涡流现象,最终裂隙空间将对渗流起主导作用.

关键词： CT三维重建裂隙开度形状因子渗透率

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石墨烯/酚醛复合纤维的制备及性能

工程塑料应用 2024年第1期52卷 8-14页

作者：刘帅秦续浩刘蕾山东科技大学材料科学与工程学院山东青岛266590

石墨烯纤维是新一代柔性器件的潜力电极材料,制备同时具有良好力学性能和电化学性能的石墨烯基复合纤维是研究的重点。以改良的Hummers法制备的氧化石墨烯为基体,酚醛树脂为增强体,冰乙酸为凝固浴,通过非液晶湿法纺丝的方法制备了石墨烯... 详细信息

石墨烯纤维是新一代柔性器件的潜力电极材料,制备同时具有良好力学性能和电化学性能的石墨烯基复合纤维是研究的重点。以改良的Hummers法制备的氧化石墨烯为基体,酚醛树脂为增强体,冰乙酸为凝固浴,通过非液晶湿法纺丝的方法制备了石墨烯/酚醛复合纤维,并对得到的石墨烯/酚醛复合纤维的表面形貌、力学性能和电化学性能进行了研究。结果表明,酚醛树脂通过氢键与石墨烯片层相结合,从而减少石墨烯片层间的堆叠,使复合纤维的表面褶皱丰富且均匀。通过调控酚醛树脂的含量,可以得到具有不同表面褶皱程度的复合纤维。随着酚醛树脂用量的增加,纺丝液浓度增大,挤出胀大现象明显,复合纤维片层间隙增大,表面沟壑加深,缺陷增加。石墨烯/酚醛复合纤维的拉伸强度随着酚醛树脂用量的增加呈现先增大后减小的趋势,酚醛树脂用量为10%时纤维的拉伸强度和拉伸弹性模量分别为65.53 MPa和672.91 MPa。得益于表面丰富均匀的褶皱,在电流密度为0.2 A/cm^(3)时,氧化石墨烯∶酚醛为100∶10时体积比电容为583.4 F/cm^(3),远高于纯石墨烯纤维。

关键词：石墨烯酚醛树脂复合纤维力学性能电化学性能

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考虑间隙的刚柔耦合实验平台混沌辨识研究

实验技术与管理 2024年第10期41卷 116-124页

作者：姜帅孟锴王继超张帅帅山东科技大学斯威本学院山东济南250031 山东科技大学智能装备学院山东泰安271600

运动副间隙和构件柔性是引起机构精度下降的重要因素,其耦合效应会在一定程度导致机构产生混沌现象,严重影响机构的稳定性。为了培养学生对机构运动状态的分析能力,利用相图、庞加莱映射和最大李雅普诺夫指数对六连杆实验平台的混沌现... 详细信息

运动副间隙和构件柔性是引起机构精度下降的重要因素,其耦合效应会在一定程度导致机构产生混沌现象,严重影响机构的稳定性。为了培养学生对机构运动状态的分析能力,利用相图、庞加莱映射和最大李雅普诺夫指数对六连杆实验平台的混沌现象进行了定性和定量识别;对比分析了含间隙刚性实验平台/刚柔耦合实验平台非线性特性;研究了不同间隙值、驱动速度和摩擦系数对实验平台非线性特性的影响。该研究将为高精度、高性能多连杆机构的非线性动力学研究提供系统、完善的理论依据。

关键词：间隙弹性变形非线性特性混沌辨识

基于QMD-HBi GRU的短期光伏功率预测方法

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高电压技术 2024年第9期50卷 3850-3859,I0002-I0005页

作者：吉兴全赵国航叶平峰孟祥剑杨明张玉敏山东科技大学电气与自动化工程学院青岛266590 山东科技大学储能技术学院青岛266590 山东大学电网智能化调度与控制教育部重点实验室济南250061

为了解决光伏功率数据固有的强不确定性导致单一预测模型预测精度不高的问题,提出一种基于二次模态分解和混合双向门控循环单元模型(hybrid bi-directional gated recurrent unit, HBiGRU)的短期光伏功率预测方法。首先,为应对光伏功率... 详细信息

为了解决光伏功率数据固有的强不确定性导致单一预测模型预测精度不高的问题,提出一种基于二次模态分解和混合双向门控循环单元模型(hybrid bi-directional gated recurrent unit, HBiGRU)的短期光伏功率预测方法。首先,为应对光伏功率数据的不确定性,基于自适应噪声完备集合经验模态分解、样本熵和变分模态分解对光伏功率数据进行处理,得到一系列较为平稳的本征模函数分量;其次,构建HBi GRU模型以充分挖掘各分量与光伏功率影响因素之间的特征关系,得到各分量预测结果;最后,将各分量预测结果叠加得到短期光伏功率预测结果。以澳大利亚某地光伏电站数据进行测试,仿真结果表明:所提集成预测模型能够有效提高短期光伏功率预测精度,与其他预测模型相比,其归一化平均绝对误差和均方根误差分别降低了3.21%和5.04%,决定系数提高了22.7%。

关键词：短期光伏功率预测混合双向门控循环单元自适应噪声完备集合经验模态分解变分模态分解二次模态分解深度学习

“双碳”目标下我国海洋碳汇政策体系构建路径探索——以抢占海洋碳汇国际制高点为主要视角

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海洋湖沼通报(中英文) 2024年

作者：李猛山东科技大学文法学院

海洋碳汇是自然界重要的碳汇类型之一，在应对全球气候变化的时代背景下，发展海洋碳汇能够有效降低大气中的二氧化碳含量、促进海洋产业低碳转型，提升海洋资源利用效率，是加快实现碳达峰碳中和战略目标，以及推动经济社会高质量发展... 详细信息

海洋碳汇是自然界重要的碳汇类型之一，在应对全球气候变化的时代背景下，发展海洋碳汇能够有效降低大气中的二氧化碳含量、促进海洋产业低碳转型，提升海洋资源利用效率，是加快实现碳达峰碳中和战略目标，以及推动经济社会高质量发展的有效路径。然而，海洋碳汇健康可持续发展需要坚实有效的制度保障，应加快建立和完善海洋碳汇政策体系。对此，从理论层面分析，现与海洋碳汇保护相关的自然科学理论、气候责任理论、生态系统服务付费理论、陆海统筹理论、构建海洋命运共同体等理念学说为海洋碳汇未来发展搭建起基本理论框架，成为构建海洋碳汇政策体系的理论基础。从实现路径来看，我国可从国际法治体系、国内法律制度、交易市场体系、服务保障体系等多个维度，率先探索建立接轨国际且具有中国特色的海洋碳汇政策体系，在提升海洋碳汇治理体系和治理能力的同时，争取掌握海洋碳汇国际规则和国际标准制定主动权，在科技、标准、规则、产业、市场等领域积极抢占海洋碳汇国际制高点，确立我国海洋碳汇领域的国际主导地位和引领作用，助力我国从海洋大国向海洋强国迈进。

关键词： “双碳”目标气候变化海洋碳汇政策体系构建路径

泥石浆型复杂破碎岩体非线性渗流数学模型与实验研究

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煤炭科学技术 2024年第5期52卷 46-59页

作者：刘伟韬赵吉园霍志超杨春辉韩梦珂吴海凤李蓓蓓山东科技大学省部共建矿山岩层智能控制与绿色开采国家重点实验室培育基地山东青岛266590 山东科技大学能源与矿业工程学院山东青岛266590 山东科技大学安全与环境工程学院山东青岛266590 山东鼎安检测技术有限公司山东济南250032

断层、陷落柱是影响承压水上煤层开采的主要隐患之一,由于其具有碎石块和泥质充填物(泥石浆)构成的复杂结构,其渗透性的确定通常以定性分析为主,缺少量化模型。为了研究泥石浆型复杂破碎岩体渗透性的量化计算方法,开展了渗流实验研究破... 详细信息

断层、陷落柱是影响承压水上煤层开采的主要隐患之一,由于其具有碎石块和泥质充填物(泥石浆)构成的复杂结构,其渗透性的确定通常以定性分析为主,缺少量化模型。为了研究泥石浆型复杂破碎岩体渗透性的量化计算方法,开展了渗流实验研究破碎岩体非线性渗流规律,并基于多孔介质分形理论、非线性渗流理论,建立了考虑黏土成分及泥化充填作用的破碎岩体非线性渗流数学模型,最后与实验结果对比验证数学模型的准确性。结果表明:①陷落柱破碎带样品的粒度分布具有一定的分形规律,含有黏土颗粒的破碎带岩体遇水泥化后,分形维数增大,黏土充填封堵了大颗粒岩石碎块内部的大孔隙,降低了破碎岩体的渗透性;②随着破碎带岩体渗透率的降低,非线性开始发生时的临界压力梯度也增大,表明非线性临界压力梯度可以用来量化破碎岩体的阻隔水能力;③非线性开始发生时的临界压力梯度的实验结果与数学模型计算结果吻合,验证了模型的准确性。建立的破碎岩体非线性渗流数学模型首次尝试考虑了黏土成分及泥化充填作用对渗透性的影响,为泥石浆型复杂破碎岩体渗透性的定量计算及水体下、承压水上等特殊开采条件下地质构造的阻隔水性能研究提供了一种新的研究思路。

关键词：破碎岩体特殊开采非线性渗流多孔介质渗流实验

基于多路径半天球图的高频GNSS实时同震位移修正

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大地测量与地球动力学 2024年

作者：龙海立李艳艳董龙飞山东科技大学测绘与空间信息学院

为削弱传统动态精密单点定位（PPP）中未模型化的多路径误差，提高高频GNSS实时同震位移精度，基于多路径半天球图模型（MHM）构建非差非组合PPP多路径误差改正模型。该方法通过非差非组合PPP解算伪距和相位残差，利用多天残差序列构建... 详细信息

为削弱传统动态精密单点定位（PPP）中未模型化的多路径误差，提高高频GNSS实时同震位移精度，基于多路径半天球图模型（MHM）构建非差非组合PPP多路径误差改正模型。该方法通过非差非组合PPP解算伪距和相位残差，利用多天残差序列构建MHM模型，并应用于目标天的动态PPP实时定位解。以2021年美国阿拉斯加州以南8.2级地震为例，模型修正前后的实时同震位移结果表明，E、N、U方向的定位结果平均RMS下降率为52.9%、55.0%和50.7%，整体改善幅度达到51.7%。实时提取同震位移结果与基线校正后强震仪结果相比，前者能更准确地反映地震时的位移变化，表明本文模型稳定、可靠。

关键词： GNSS 非差非组合PPP 同震位移 MHM 多路径误差

联合SBAS-InSAR与概率积分模型的郓城煤矿沉降监测与分析

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地球物理学进展 2024年

作者：迟凤妹刘国林陶秋香肖怡欣山东科技大学测绘与空间信息学院

针对合成孔径雷达干涉测量(InSAR)技术难以有效监测矿区大梯度沉降的问题，提出了一种联合SBAS-InSAR技术与概率积分法的矿区地表沉降监测方法，该方法采用概率积分法来反演盆地中心，并与SBAS获取的沉降监测结果进行融合，从而得到完... 详细信息

针对合成孔径雷达干涉测量(InSAR)技术难以有效监测矿区大梯度沉降的问题，提出了一种联合SBAS-InSAR技术与概率积分法的矿区地表沉降监测方法，该方法采用概率积分法来反演盆地中心，并与SBAS获取的沉降监测结果进行融合，从而得到完整的矿区地表沉降结果。利用SBAS-InSAR技术对郓城煤矿的49景Sentinel-1A数据进行处理，获取了研究区的地面沉降速率和累计形变沉降量。采用2016年12月—2018年6月期间的结果与工作面水准实测数据对该方法的可行性和精度进行了验证。结果表明，郓城煤矿的地表沉降情况较为严重，监测时间段内出现了两个沉降漏斗，并且地面沉降量逐年增加，监测到的最大沉降是2477mm，最大沉降速率达到-194.09mm/a；SBAS-InSAR与概率积分模型融合后的结果与水准数据相比，在走向和倾向上的最大沉降相对误差分别是3.7%、5.2%。该方法比单一的SBAS-InSAR处理得到了更准确可靠的沉降信息，为矿区沉降监测提供了新的应用参考。

关键词： SBAS-InSAR Sentinel-1A 地表沉降监测郓城煤矿概率积分法