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多层级异质异构吸波超材料功能化设计及熔融沉积3D打印

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机械工程学报 2024年第3期60卷 319-327页

作者：杨贞梁庆宣段玉冰刘攀王昕李涤尘西安交通大学机械工程学院西安710049

针对吸波材料向工程应用方向发展需具备轻质和宽带吸波的关键需求,提出了一种有损谐振结构和功能化介质层调控的多层级复合异质异构吸波超材料,通过对介质层进行仿生结构化设计实现吸波超材料轻量化和宽带吸波性能。将热塑性聚合物材料... 详细信息

针对吸波材料向工程应用方向发展需具备轻质和宽带吸波的关键需求,提出了一种有损谐振结构和功能化介质层调控的多层级复合异质异构吸波超材料,通过对介质层进行仿生结构化设计实现吸波超材料轻量化和宽带吸波性能。将热塑性聚合物材料和银铜合金复合制备了特定电导率的复合材料,通过优化银铜合金重量比和复合材料的打印工艺实现了谐振结构电导率的精确控制。基于此,设计了两层有损谐振结构层来调控宽带阻抗匹配和欧姆损耗,利用双材料熔融沉积3D打印工艺实现了多层级异质异构吸波超材料的可控制备。所制备的吸波超材料等效密度为0.3 g/cm3,电磁性能测试结果表明在垂直入射条件下,吸波超材料在3.8~19.24GHz频段实现了高效吸波性能。同时,电磁波在横电波(Transverse electric,TE)和横磁波(Transverse magnetic,TM)模式下、入射角在50°范围内时,吸波超材料都具有良好的宽带吸波性能。这种多层级异质异构吸波超材料的设计和制造方法为推动吸波材料向工程应用化方向发展提供了技术支撑。

关键词：多层级异质异构吸波超材料 3D打印

等离子体作用下不同脉冲数超快激光烧蚀过程中化学反应机制的数值模拟

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机械工程学报 2024年第8期60卷 94-106页

作者：张春波吴成军袁浩天西安交通大学机械工程学院西安710049

为了降低激光加工试验成本,建立较为完善的激光加工仿真模型,预测加工材料表面氧化物分布情况,基于计算流体力学方程、流固耦合理论和双温模型,借助OpenFOAM流体仿真平台,通过C++自编程的方式,建立了超快激光烧蚀的三维热化学反应模型... 详细信息

为了降低激光加工试验成本,建立较为完善的激光加工仿真模型,预测加工材料表面氧化物分布情况,基于计算流体力学方程、流固耦合理论和双温模型,借助OpenFOAM流体仿真平台,通过C++自编程的方式,建立了超快激光烧蚀的三维热化学反应模型。模型考虑了等离子体对入射激光能量的吸收和散焦作用以及温度变化对表面反射率和分层吸收系数的影响,采用Maxwell-Stefan理论模拟了多元组分间的扩散现象,并利用配分函数法拟合了热化学反应速率。采用240 fs脉冲激光进行相同功率、不同脉冲数下的激光打孔试验,验证了仿真模型的有效性。试验结果表明,随着脉冲数的增加,等离子体对激光的屏蔽作用增强,烧蚀后材料表面微孔结构的直径逐渐增大,烧蚀区域的氧化物含量逐渐上升。通过仿真结果与试验结果对比可知,在表面微孔结构的直径方面,两者间的相对误差不超过5%,在表面氧化物含量方面,相对误差控制在12%以内。并且分析出当脉冲数较小时,等离子体作用较弱,热效应在激光能量中所占比例比较大,使得仿真与试验的氧化物占比误差较大。将等离子体与化学反应模块相结合,采用配分函数法求解了热化学反应速率,能够预测材料表面氧化物含量。

关键词：超快激光烧蚀多元组分扩散热化学反应等离子体

基于核电厂实测数据的NECP-Bamboo软件验证与确认

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核动力工程 2024年第2期45卷 24-34页

作者：梁毅琳李云召周原成李一松张恒瑞周世龙王伟国欧雨想王嵩哲秦浚玮邵睿智西安交通大学核科学与技术学院西安710049

验证与确认是软件生命周期中的重要环节,反映软件研发真正走向实际应用的过程,是软件从“书架”走向“货架”的重要标志。基于核电厂包括CNP300、M310、CNP650、BEAVRS和HPR1000在内的5种型号商用压水堆共计48个运行循环的实际测量数据,... 详细信息

验证与确认是软件生命周期中的重要环节,反映软件研发真正走向实际应用的过程,是软件从“书架”走向“货架”的重要标志。基于核电厂包括CNP300、M310、CNP650、BEAVRS和HPR1000在内的5种型号商用压水堆共计48个运行循环的实际测量数据,对NECP-Bamboo软件进行了验证与确认。结果表明,采用NECP-Bamboo软件计算获得的控制棒价值、温度系数、临界硼浓度和组件功率分布等堆型关键参数的计算值与实测值误差均能满足工业限值的要求。各个型号堆型相应关键参数误差的95%置信区间范围汇总如下:临界硼浓度为[-37.80,35.39]ppm,控制棒的价值为[-6.18%,3.68%],温度反应系数为[-3.27,2.99]pcm/K,组件相对功率在大于和小于0.9时分别为[-0.64%,-0.12%]和[1.18%,2.94%]。

关键词： NECP-Bamboo CNP300 M310 CNP650 BEAVRS HPR1000 验证与确认

双功能活化制备沥青基硬炭用于钠离子电池负极

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化工学报 2024年第3期75卷 1019-1027页

作者：吴吉昊陈涛刘思宇刘梦柯杨卷西安交通大学化工学院陕西西安710049

硬炭作为钠离子电池(SIBs)最具有应用前景的负极材料,其形貌的可控调节和结构优化被广泛研究和关注。以煤沥青为原料,采用柠檬酸钾(C_(6)H_(5)K_(3)O_(7)·H_(2)O)作为双功能活化剂:(1)气体分解产物可消耗过量的氢,实现沥青的固态热解,... 详细信息

硬炭作为钠离子电池(SIBs)最具有应用前景的负极材料,其形貌的可控调节和结构优化被广泛研究和关注。以煤沥青为原料,采用柠檬酸钾(C_(6)H_(5)K_(3)O_(7)·H_(2)O)作为双功能活化剂:(1)气体分解产物可消耗过量的氢,实现沥青的固态热解,阻碍有序微晶的生成;(2)固态分解产物钾盐进行活化造孔,从而在高温碳化过程中形成丰富的封闭纳米孔。基于此,成功制备了具有高度无序、多孔片状结构的沥青基硬炭材料,并应用于SIBs负极,探究其电化学性能。研究发现,通过调控活化剂用量可以实现沥青基硬炭微观结构的优化,在适宜质量比条件下制备的硬炭(HC-2-1300)首次库仑效率高达81.5%,在0.1 A·g^(-1)的电流密度下,其可逆比容量为214.2 mAh·g^(-1),明显优于直接碳化的样品(DC-1300)。同时,在5 A·g^(-1)的高电流密度下,HC-2-1300样品仍有116.7 mAh·g^(-1)的可逆比容量,且在1 A·g^(-1)电流密度下充放电循环2000圈后,容量保持率达75.1%,显现出优异的倍率性能和循环稳定性,具有广阔的应用前景。

关键词：钠离子电池沥青基硬炭双功能活化剂电化学性能

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基于试验设计方法的液相孔型-迷宫密封几何参数敏感性分析

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西安交通大学学报 2024年第3期58卷 58-68页

作者：薛文松王天昊李志刚李军西安交通大学叶轮机械研究所西安710049

为了评估新型液相孔型-迷宫密封在转子偏心下的泄漏特性,提高其运行稳定性,提出了中心组合设计的试验设计方法。对新型液相密封中影响泄漏特性和静态转子动力特性的关键几何参数(迷宫腔室深度、宽度、孔深和孔径)进行敏感性分析;采用基... 详细信息

为了评估新型液相孔型-迷宫密封在转子偏心下的泄漏特性,提高其运行稳定性,提出了中心组合设计的试验设计方法。对新型液相密封中影响泄漏特性和静态转子动力特性的关键几何参数(迷宫腔室深度、宽度、孔深和孔径)进行敏感性分析;采用基于动网格技术和稳态RANS方程的数值计算方法求解25种几何参数组合的新型液相密封在2种偏心率(0.1、0.2)下的泄漏量、静态气流激振力和静态刚度系数;分别以泄漏量、静态气流激振力和静态刚度系数为响应,以4个几何参数为变量获得主效应图。结果表明:偏心率对泄漏量的大小以及其几何参数敏感性影响很小,当腔室深度、宽度、孔深和孔径分别在40%、24%、56%、44%水平时,泄漏量最小;在转子偏心下,切向力随着迷宫腔室深度与宽度的增加而单调递减,随着孔深与孔径的增加先增加后减小;径向力随着腔室深度的增加而增加,随着腔室宽度的增加先减小后增加;当偏心率增加到0.2时能找到使静态直接刚度最大的几何参数组合,此时腔室深度、宽度、孔深和孔径分别在24%、48%、40%和64%水平。在转子偏心与不偏心工况下,腔室深度与宽度的增加均会造成静态交叉刚度的单调递减;转子偏心时静态交叉刚度随着孔深与孔径的增加先增加后减小。该研究结果可为液相孔型-迷宫密封的性能分析和结构设计提供参考。

关键词：液相密封泄漏量静态流体激振力静态刚度系数试验设计方法

环形电极等离子体激励控制透平叶顶间隙泄漏流动研究

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西安交通大学学报 2024年第6期58卷 128-138页

作者：周祚弘黄明晏鑫李志刚李军西安交通大学叶轮机械研究所西安710049

为探究等离子体激励对叶顶泄漏流动的影响,基于非对称阻挡介质放电等离子体激励的数值模型,提出了环形电极的阻挡介质放电等离子体激励模型。将等离子体激励产生的体积力耦合至雷诺平均Navier-Stokes (RANS)方程组的动量方程中,数值研究... 详细信息

为探究等离子体激励对叶顶泄漏流动的影响,基于非对称阻挡介质放电等离子体激励的数值模型,提出了环形电极的阻挡介质放电等离子体激励模型。将等离子体激励产生的体积力耦合至雷诺平均Navier-Stokes (RANS)方程组的动量方程中,数值研究了3种等离子体激励电压(9、13、17 kV)和3种激励频率(8、10、12 kHz)的透平叶顶泄漏流动特征。结果表明:环形电极等离子体激励显著改变了叶顶间隙的压力分布,在叶顶间隙内部和叶顶的两侧诱导形成大尺寸涡系结构,阻碍压力侧的主流进入叶顶间隙,有效抑制了动叶叶顶泄漏流动;在激励频率一定时,随着激励电压的增加,叶顶泄漏流动引起的总压损失减弱,但过高的激励电压会造成额外的诱导涡损失;激励电压保持不变,激励频率的增大对叶顶间隙的高压区域无明显影响,而叶顶两侧的诱导涡得到增强并挤压相邻的通道涡,叶栅通道120%轴向弦长处截面的总压损失进一步降低,13 kV激励电压、12 kHz激励频率工况具有最低的总压损失系数,相比无等离子体激励降低了16.12%。研究阐明了等离子体激励电压与激励频率对透平叶顶区域流场以及叶栅气动性能的影响规律。

关键词：透平动叶等离子体激励叶顶泄漏流气动性能

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新中国“十七年”的外国儿童文学译介与出版

现代出版 2024年第7期 84-92页

作者：朱嘉春秦茂盛西安交通大学西安交通大学出版社

新中国“十七年”出版的外国儿童文学译本不仅丰富了当时国内的儿童图书市场,也是社会主义新中国儿童教育的有力工具。由于受到译入语社会文化语境的影响,该时期我国的儿童文学译介以对苏联作品的译介数量最多,影响最大。译介的主要目... 详细信息

新中国“十七年”出版的外国儿童文学译本不仅丰富了当时国内的儿童图书市场,也是社会主义新中国儿童教育的有力工具。由于受到译入语社会文化语境的影响,该时期我国的儿童文学译介以对苏联作品的译介数量最多,影响最大。译介的主要目标是服务于新中国儿童的教育和培养,而以少年儿童出版社为代表的国营专业出版机构是译本成功走向市场的重要保障。以书目定量统计和个案分析为主要方法对“十七年”外国儿童文学在中国译介与出版情况进行整体考察可知,在通过翻译引进外国儿童文学的过程中,译者、编辑和出版商应充分考虑译入语社会文化语境中的主流儿童观和教育政策等影响因素,共同打造既符合时代要求,又满足读者期待的译本。

关键词：儿童文学翻译出版新中国“十七年” 《木偶奇遇记》《卓娅和舒拉的故事》

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精细化子通道棒弯曲模型的验证与分析

核动力工程 2024年第1期45卷 65-71页

作者：周杉蒋理单建强郭俊良西安交通大学核科学与技术学院西安710049

为提高子通道程序在棒弯曲情况下对子通道局部参数变化的预测能力,本研究在对子通道进行精细划分的基础上,建立了精细化子通道棒弯曲模型对棒弯曲进行分析,并利用计算流体动力学(CFD)来验证精细化子通道棒弯曲模型对子通道轴流和横流的... 详细信息

为提高子通道程序在棒弯曲情况下对子通道局部参数变化的预测能力,本研究在对子通道进行精细划分的基础上,建立了精细化子通道棒弯曲模型对棒弯曲进行分析,并利用计算流体动力学(CFD)来验证精细化子通道棒弯曲模型对子通道轴流和横流的预测能力。通过CFD对模型进行验证,分析了棒弯曲段轴流和横流的变化趋势。结果表明,程序ATHAS和CFD对轴流和横流的变化趋势预测基本一致,精细化子通道棒弯曲模型可以较好地预测棒弯曲引起的轴流和横流的变化趋势。因此,精细化子通道棒弯曲模型可以预测弯曲棒对局部流场的影响,为临界热流密度的预测提供了基础。

关键词：精细化子通道棒弯曲分布式阻力模型

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语言分布信息对英语动名搭配加工的影响

外语教学与研究 2024年第3期56卷 417-428,480页

作者：张晓鹏西安交通大学

本研究采用启动词汇判断任务考察语言分布信息对英语母语者和中国大学生搭配加工的影响。结果显示:(1)在正向启动词汇判断任务中,英语母语者对右向和左向搭配的加工均有启动效应,但对右向搭配的启动量更高;大四英语专业学生仅对右向搭... 详细信息

本研究采用启动词汇判断任务考察语言分布信息对英语母语者和中国大学生搭配加工的影响。结果显示:(1)在正向启动词汇判断任务中,英语母语者对右向和左向搭配的加工均有启动效应,但对右向搭配的启动量更高;大四英语专业学生仅对右向搭配的加工有启动效应。(2)在反向启动词汇判断任务中,英语母语者对右向和左向搭配的加工均有启动效应,但对左向搭配的启动量更高;大四英语专业学生仅对左向搭配的加工有启动效应。(3)大二英语专业学生在正向和反向启动词汇判断任务中均无启动效应。(4)搭配频率、词频和连接强度可显著预测英语母语者的启动量,而搭配频率和词频可显著预测大四英语专业学生的启动量。本文认为英语母语者和二语学习者的搭配表征均受语言分布信息的影响,并指出方向偏好是考量搭配加工的一个重要变量。

关键词：语言分布信息母语者中国大学生搭配启动效应