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金属二聚体和氮共掺杂石墨烯(Gra)M_(2)N_(6)-Gra(M=Cr-Cu)的NO_(2)吸附特性理论研究

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原子与分子物理学报 2025年第5期42卷 35-42页

作者：张展博余娇魏亚茹张轩靳鑫张子音杨保成张雷雷黄河科技学院纳米功能材料研究所郑州450063

NO_(2)是空气污染物的主要成分之一,设计和开发高效的气敏传感器对NO_(2)进行检测具有重要意义.本工作利用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理计算方法对不同过渡金属原子形成的金属二聚体和氮共掺杂石墨烯(Gra)M_(2)N_(6)-Gra(M=Cr-Cu)... 详细信息

NO_(2)是空气污染物的主要成分之一,设计和开发高效的气敏传感器对NO_(2)进行检测具有重要意义.本工作利用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理计算方法对不同过渡金属原子形成的金属二聚体和氮共掺杂石墨烯(Gra)M_(2)N_(6)-Gra(M=Cr-Cu)的NO_(2)吸附特性进行了研究.结果表明,NO_(2)分子与M_(2)N_(6)-Gra之间均存在明显的化学吸附作用.其中,Ni_(2)N_(6)-Gra和Cu_(2)N_(6)-Gra体系具备较为适中的恢复时间(分别约为5秒和14分钟),这意味着这两个体系是开发新型NO_(2)气敏材料的潜在候选者.其它体系(M_(2)N_(6)-Gra,M=Cr-Co)强的吸附作用导致恢复时间过长,从而使得它们不适合作为NO_(2)气敏材料.这一研究不仅有望为设计和开发性能优异的新型NO_(2)气敏材料提供有益理论指导,还将有益于人们深入认识M_(2)N_(6)-Gra材料的NO_(2)电催化合成NO或NH 3性能.

关键词： M_(2)N_(6)-Gra NO_(2)吸附密度泛函理论

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基于模型预测控制的无人车编队避障方法

北京理工大学学报 2025年第1期45卷 34-41页

作者：张硕吴雨洋汪洋王一全崔星宿玉康北京理工大学机械车辆学院中国北方车辆研究所

为研究障碍物环境下基于模型预测控制的无人车编队避障方法，建立了包含虚拟智能体状态的编队避障函数，使避障问题容易用优化方法求解.在无人车编队内部引入优先级策略实现编队内部避碰，并通过动态事件触发机制减小无人车之间通讯带... 详细信息

为研究障碍物环境下基于模型预测控制的无人车编队避障方法，建立了包含虚拟智能体状态的编队避障函数，使避障问题容易用优化方法求解.在无人车编队内部引入优先级策略实现编队内部避碰，并通过动态事件触发机制减小无人车之间通讯带宽占用.对该方法进行了计算机仿真验证，在给定多边形障碍物环境下，使用领导者-追随者架构执行编队行驶任务，并借助事件触发器实现间歇通讯.结果表明，相较于传统方法，所设计的编队控制器能够提高带宽约束下无人车编队行驶安全性.

关键词：编队控制模型预测控制动态事件触发机制无人车避障

4UM-900B型可调马铃薯收获机设计与试验

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农机化研究 2025年第3期47卷 111-115,137页

作者：任永飞林蜀云齐兴源付梅周训谦徐卫平贵州省山地农业机械研究所贵阳550001 贵州省农作物技术推广总站贵阳550001 毕节农业机械研究所贵州毕节551799 贵州师范大学贵阳550003

贵州马铃薯种植的土壤多样化,有粘性,有沙性,有板结,有疏松。为此,针对不同土壤条件下种植的马铃薯,设计了一种可调液压驱动马铃薯收获机,通过调节挖掘铲角度挖出土垡,通过振动筛振幅、频率调节进行分离,主要解决不同土壤条件下马铃薯... 详细信息

贵州马铃薯种植的土壤多样化,有粘性,有沙性,有板结,有疏松。为此,针对不同土壤条件下种植的马铃薯,设计了一种可调液压驱动马铃薯收获机,通过调节挖掘铲角度挖出土垡,通过振动筛振幅、频率调节进行分离,主要解决不同土壤条件下马铃薯粘泥脱落困难的问题。论述了整机结构与原理,并对挖掘铲安装角度、限深镇压轮深度调节和振动筛机构进行理论分析,得出数据应用于实体样机,进行马铃薯收获试验,结果表明:挖掘深度在25~30 cm条件下,挖掘铲安装角度为20°时,挖掘作业较稳定,挖净率较高、损伤率较低,且马铃薯薯土分离率随振幅与振频成正相关。研究结果对降低贵州马铃薯种植成本,推动贵州马铃薯种植机械化具有重要意义。

关键词：马铃薯收获机液压振动筛

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华北克拉通和巴西圣弗朗西斯科-刚果克拉通新元古代早期岩浆作用(ca.940~890Ma)序列与成因

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岩石学报 2025年第1期41卷 167-182页

作者：苏向东彭澎郑州大学生态与环境学院地热与生态地质研究中心郑州450001 中国科学院地质与地球物理研究所中国-巴西联合地学研究中心北京100029

华北克拉通和巴西圣弗朗西斯科-刚果克拉通新元古代早期的岩墙和岩床及玄武岩(ca.940~890Ma)岩浆活动时间对比和古地磁研究结果表明,上述克拉通在新元古代可能相邻。这些阶段性岩浆作用的演化趋势和源区特征及其所反映的地质过程与构造... 详细信息

华北克拉通和巴西圣弗朗西斯科-刚果克拉通新元古代早期的岩墙和岩床及玄武岩(ca.940~890Ma)岩浆活动时间对比和古地磁研究结果表明,上述克拉通在新元古代可能相邻。这些阶段性岩浆作用的演化趋势和源区特征及其所反映的地质过程与构造背景对进一步开展大陆重建有重要意义。本文系统总结和对比分析了两个克拉通新元古代镁铁质岩石的岩相学、地球化学和同位素年代学数据。研究发现,这些岩石大致可分为两类多期:(1)年龄较老(ca.940~920Ma)且演化的高Ti岩石(MgO2%),负Eu异常明显(Eu/Eu^(*)=0.7~1.0);(2)年龄较年轻(ca.915~890Ma)且较为原始的低Ti岩石(MgO>6.5%,TiO_(2)<2%),具有正Eu异常(Eu/Eu^(*)=1~1.2)或者没有Eu异常(Eu/Eu=1)。早期高Ti岩浆源区类似于EMⅠ型地幔端元(ε_(Nd)(t)=-8~+3),Sr-Nd同位素特征表明其可能是软流圈上涌熔融产生的岩浆与岩石圈地幔相互作用的结果;而晚期低Ti岩石Nd同位素与球粒陨石值类似(ε_(Nd)(t)=-2~+3),可能来源于软流圈地幔。这两类岩石在华北克拉通和巴西圣弗朗西斯科-刚果克拉通几乎同时出现,且可类比。岩浆演化趋势、微量元素和Sr-Nd同位素等特征及单斜辉石-熔体平衡深度计算表明,早期高Ti岩浆产生于大陆岩石圈破裂初期,经历了较高程度的结晶分异作用;而晚期低Ti岩浆的持续作用(~30Myr)可能与岩石圈破裂过程中不断增强的软流圈岩浆活动相关。该裂谷演化进程在Sr同位素特征变化上也有体现,即与早期高Ti岩石相比,晚期低Ti岩石的Sr同位素更为富集但Nd同位素保持不变,表明该类岩石的产生可能在大陆裂谷发育过程中受到海水蚀变的影响。以上证据表明,华北克拉通和巴西圣弗朗西斯科-刚果克拉通在新元古代早期具有可类比的岩石圈应力演化状态,且经历了相似的地幔地球化学动力学过程,支持两个克拉通在该时期相邻。

关键词：华北克拉通圣弗朗西斯科-刚果克拉通新元古代大火成岩省

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果树修剪机械装备的发展现状与趋势

农机化研究 2025年第1期47卷 262-268页

作者：刘佳杨莉玲马文强买合木江·巴吐尔沈晓贺新疆农业科学院农业机械化研究所乌鲁木齐830091

林果整形修剪对实现果园通风透光、降低病虫害的发生几率、调节果品品质、稳定果品产量具有重要作用,是果园生产管理过程中尤为重要的一个环节,但其季节性强,需要劳动力多。为此,通过分析国内外修剪技术装备的研究与应用现状,论述了相... 详细信息

林果整形修剪对实现果园通风透光、降低病虫害的发生几率、调节果品品质、稳定果品产量具有重要作用,是果园生产管理过程中尤为重要的一个环节,但其季节性强,需要劳动力多。为此,通过分析国内外修剪技术装备的研究与应用现状,论述了相关修剪机械的工作原理及现有修剪机械存在的问题,并分析了林果修剪机械的发展趋势。

关键词：果树修剪装备存在问题发展趋势

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多孔质可倾瓦推力轴承柔性枢轴结构设计和性能分析

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摩擦学学报 2025年第12期44卷 1720-1729页

作者：夏勇杰郭红李瑞珍石明辉陈岩郑州大学机械与动力工程学院河南郑州 450001

为进一步优化多孔质可倾瓦推力轴承结构，提升性能，提出并设计直梁形、弓形及混合形3种柔性枢轴形式的轴承并对其性能进行测试分析. 基于Darcy定律、N-S方程、流量平衡方程和瓦块运动方程等建立了多孔质可倾瓦气体推力轴承的静特性分... 详细信息

为进一步优化多孔质可倾瓦推力轴承结构，提升性能，提出并设计直梁形、弓形及混合形3种柔性枢轴形式的轴承并对其性能进行测试分析. 基于Darcy定律、N-S方程、流量平衡方程和瓦块运动方程等建立了多孔质可倾瓦气体推力轴承的静特性分析模型，并对不同柔性枢轴结构进行有限元分析，最后搭建了轴承静特性测试试验台. 研究了不同柔性枢轴结构及偏置对于轴承静特性的影响. 结果表明：弓形枢轴转动刚度最低、灵敏度最高，相同条件下瓦块的变形量最大，更适用于灵敏度要求高的场合；直梁形枢轴适用于承载力大的场合；混合形枢轴兼备了这2种结构的特点，适用于较高载荷以及较高灵敏度的场合；合理的枢轴偏置程度在一定程度上也能够提升轴承的性能. 理论与试验结果具有很好的一致性，从一定程度上验证了理论模型的合理性.

关键词：气体轴承多孔质轴承推力轴承可倾瓦轴承柔性枢轴

拉伸条件下聚二甲基硅氧烷表面粗糙度对骨髓间充质干细胞成骨分化的影响

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中国组织工程研究 2025年第10期29卷 1981-1989页

作者：胡泽遵杨反磊徐浩罗宗平苏州大学附属第一医院骨科研究所江苏省苏州市215000

背景:研究表明,机械刺激对骨髓间充质干细胞的谱系特异性分化至关重要。然而,机械拉伸条件下不同粗糙度表面的骨髓间充质干细胞成骨分化情况尚不清楚。目的:探讨拉伸条件下聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane,PDMS)表面粗糙度对骨髓... 详细信息

背景:研究表明,机械刺激对骨髓间充质干细胞的谱系特异性分化至关重要。然而,机械拉伸条件下不同粗糙度表面的骨髓间充质干细胞成骨分化情况尚不清楚。目的:探讨拉伸条件下聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane,PDMS)表面粗糙度对骨髓间充质干细胞成骨分化的影响及作用机制。方法:通过不同目砂纸(120目、1 000目和10 000目)在PDMS表面构建3种不同粗糙度的形貌(PDMS-120M、PDMS-1000M和PDMS-10000M),与空气接触的PDMS表面作为对照组。采用RT-q PCR检测静态条件下和拉伸条件下(0%,2%,4%,6%拉伸幅度)不同粗糙度PDMS表面的骨髓间充质干细胞中成骨相关基因表达。采用RT-q PCR、Western blot检测2%拉伸条件下不同粗糙度表面骨髓间充质干细胞中SIRT1、成骨相关基因和蛋白表达,采用碱性磷酸酶染色、茜素红染色观察2%拉伸条件下不同粗糙度PDMS表面骨髓间充质干细胞的成骨分化能力。结果与结论:(1)静态条件下粗糙度为(13.51±2.11)μmPDMS-1000M表面的骨髓间充质干细胞成骨基因表达最高;(2)相对光滑PDMS表面的骨髓间充质干细胞在4%拉伸幅度条件下有更好的成骨分化效果,而PDMS-1000M表面的骨髓间充质干细胞在2%拉伸幅度条件下有更好的成骨分化效果;(3)在2%拉伸幅度条件下,粗糙度为(13.51±2.11)μm PDMS-1000M表面的骨髓间充质干细胞有更好的成骨分化效果,可能与激活SIRT1信号通路有关。

关键词：骨髓间充质干细胞成骨分化机械刺激机械拉伸粗糙度信号通路 SIRT1

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基于密度泛函理论纤维素热解机理热力学研究

原子与分子物理学报 2025年第5期42卷 1-6页

作者：周俊杰陈曦汤松臻李智聪郑州大学机械与动力工程学院郑州450001

为了探究纤维素的热解机理,参考相关的实验结果,以纤维素单体模化物为研究对象,采用密度泛函理论的方法,以b3lyp/6-31++g(d,p)为基,对纤维素单体热解反应生成乙醇醛和CO_(2)小分子的反应机理进行动力学研究.纤维素单体热解生成乙醇醛和C... 详细信息

为了探究纤维素的热解机理,参考相关的实验结果,以纤维素单体模化物为研究对象,采用密度泛函理论的方法,以b3lyp/6-31++g(d,p)为基,对纤维素单体热解反应生成乙醇醛和CO_(2)小分子的反应机理进行动力学研究.纤维素单体热解生成乙醇醛和CO_(2)的反应路径为纤维素单体首先开环,之后裂解生成四糖片段M2和乙醇醛P1,能垒最高为339.1 kJ/mol,四糖片段M2经过脱水形成烯酮结构后再与水分子作用生成羧基,最后发生脱羧反应生成CO_(2),能垒较高为290.1 kJ/mol,不容易发生,整个过程放出98.9 kJ/mol的热量,并对路径反应物、中间体和过渡态进行几何构型全优化,过渡态的振动和频率计算,同时进行不同温度下(400 K、600 K、800 K、1000 K、1200 K)热解过程的热力学分析,对纤维素的热解机理研究将对生物质的热裂解机理研究有重要的意义.

关键词：纤维素热解密度泛函理论反应机理

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用交流电位法测定钢试样开裂点的试验

金属学报 1979年第2期15卷 283-291页

作者：谭志捷一机部通用机械研究所断裂韧性组

本文着重介绍交流电位法测定材料开裂点的原理和特点,用交流电位法对铁素体、珠光体-铁素体、马氏体、奥氏体等若干个钢种进行试验的初步结果: 1.各类钢电位曲线的特征; 2.电位曲线最低点与开裂点的对应关系; 3.电位增量与裂纹增量的关... 详细信息

本文着重介绍交流电位法测定材料开裂点的原理和特点,用交流电位法对铁素体、珠光体-铁素体、马氏体、奥氏体等若干个钢种进行试验的初步结果: 1.各类钢电位曲线的特征; 2.电位曲线最低点与开裂点的对应关系; 3.电位增量与裂纹增量的关系。本文还对引起电位曲线升降的各种因素作了初步分析。

关键词：电位曲线珠光体铁素体钢金相相组成铁素体耐热钢耐热钢裂纹扩展量直流电位法导磁率磁导率电流交流电马氏体时效不锈钢钢试样铁磁体铁磁性物质逆磁致伸缩效应