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基于耦合界面键合效应的石墨烯磨损研究

原子与分子物理学报 2025年第6期42卷 66-75页

作者：郑云飞卢艳武汉科技大学冶金装备及其控制教育部重点实验室武汉430081 武汉科技大学机械传动与制造工程湖北省重点实验室武汉430081 武汉科技大学精密制造研究院武汉430081

石墨烯作为二维固体润滑材料,其超滑特性不仅是物理作用结果,其化学键结构机制下的摩擦化学现象,是深入理解石墨烯摩擦性能的关键.本文采用分子动力学(MD)方法构建了多重层数石墨烯增强不同粗糙形貌的金属基底模型,实现了其与金刚石尖... 详细信息

石墨烯作为二维固体润滑材料,其超滑特性不仅是物理作用结果,其化学键结构机制下的摩擦化学现象,是深入理解石墨烯摩擦性能的关键.本文采用分子动力学(MD)方法构建了多重层数石墨烯增强不同粗糙形貌的金属基底模型,实现了其与金刚石尖端滑动过程的动态分析,揭示了考虑尖端与石墨烯之间存在界面键时石墨烯层的理化耦合作用下的磨损机理.研究结果表明:当考虑金刚石尖端与石墨烯之间化学键合时,石墨烯发生磨损破裂的临界载荷相对于不考虑界面化学键时的值减小,这是由于界面键的形成会剥离石墨烯导致石墨烯断裂所致;金属基底的粗糙度也是决定石墨烯发生磨损破裂时临界载荷的重要因素之一,当粗糙度增大,临界载荷减小,同时通过增加石墨烯层的层数(增韧)来提高石墨烯发生磨损破裂失效的临界载荷.

关键词：石墨烯层界面键分子动力学磨损破裂

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产教融合背景下地方高校高质量发展的探赜

黑龙江高教研究 2025年第2期 29-34页

作者：刘宝臣秦福利广西科技大学

地方高校是我国高等教育序列中的主体，在高等教育普及化阶段，地方高校高质量发展对于推进高等教育强国建设和新质生产力发展具有重要作用。产教融合作为推进教育、科技、人才一体化建设的重要举措，能够促进产业和教育的双向赋能，对... 详细信息

地方高校是我国高等教育序列中的主体，在高等教育普及化阶段，地方高校高质量发展对于推进高等教育强国建设和新质生产力发展具有重要作用。产教融合作为推进教育、科技、人才一体化建设的重要举措，能够促进产业和教育的双向赋能，对于地方高校更具独特意义和深刻的时代内涵。产教融合的教育理念和实践方式对地方高校的办学定位、学科专业、人才培养、社会服务、治理体系具有正向作用，相应地提出了促进地方高校高质量发展的五点举措。

关键词：产教融合地方高校高质量发展赋能

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煤体注水渗流模型构建及微观主控影响规律

工程科学学报 2025年第2期47卷 271-281页

作者：王恩茂王刚解树亮魏宏钊冯净梁瀚丹山东科技大学安全与环境工程学院青岛266590 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青岛266590

煤层注水技术是目前矿井除尘的主要技术手段之一,起到润湿煤体、源头减尘的作用.但随着开采深度的增加,煤体孔隙率相对较低,极大影响煤层注水的润湿效果.因此,为了提高煤层注水的效果,结合煤体固有属性、孔隙尺度等影响因素,首先,引入... 详细信息

煤层注水技术是目前矿井除尘的主要技术手段之一,起到润湿煤体、源头减尘的作用.但随着开采深度的增加,煤体孔隙率相对较低,极大影响煤层注水的润湿效果.因此,为了提高煤层注水的效果,结合煤体固有属性、孔隙尺度等影响因素,首先,引入连通孔隙率,建立了包含孔喉、等效孔径、有效孔隙率、毛细管束、迂曲度、流动路径在内的渗流模型;其次,采用高精度射线显微镜(μ-CT)对内蒙古煤矿、同富新煤矿、梅花井煤矿、大黄山煤矿以及磁窖沟煤矿5个煤矿的不同变质程度煤进行扫描,三维重建可视化煤体微观有效孔隙结构,运用分形理论,提取煤体有效连通孔隙结构参数进行计算;再次,通过实验对5个煤矿不同变质程度的煤进行渗透率实测;最后,引入“敏感度”来表征每种影响因素对渗流量的影响程度,运用Morris筛选法,将数值分析法与渗流模型相耦合,定量筛选了煤体坚固性系数、迂曲度分形维数、有效孔隙率、体积分形维数、孔喉半径等主控因素,并分析了各主控因素对注水能力的影响规律.本研究建立了一个综合煤体坚固性系数、迂曲度分形维数、有效孔隙率、体积分形维数和孔喉半径的渗流模型.分析表明,影响注水能力的主控因素依次为煤体坚固性系数、迂曲度分形维数、有效孔隙率、体积分形维数和孔喉半径.注水能力与煤体坚固性系数呈正弦函数关系,随着有效孔隙率的增加,迂曲度分形维数和体积分形维数的减小,注水能力增强.研究结果可为进一步完善煤层注水渗流理论、增强煤层注水润湿效果,防治矿井粉尘灾害提供理论依据.

关键词：煤层注水有效连通孔隙渗流模型主控因素计算机断层扫描

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浅海内波环境下声速剖面的深度迁移时序预测

声学学报 2025年第1期 23-31页

作者：严娴李倩倩阳凡林彭东东隽智昊李琪哈尔滨工程大学水声工程学院山东科技大学测绘与空间信息学院

海水声速随时空起伏变化,水文资料稀缺海域声速剖面时序预测困难,为此构建了基于迁移学习的长短时记忆神经网络模型,并利用中国南海海域实测的两条温度链长时序观测数据对其进行验证。针对有无孤立子内波存在的两种场景,基于迁移学习对... 详细信息

海水声速随时空起伏变化,水文资料稀缺海域声速剖面时序预测困难,为此构建了基于迁移学习的长短时记忆神经网络模型,并利用中国南海海域实测的两条温度链长时序观测数据对其进行验证。针对有无孤立子内波存在的两种场景,基于迁移学习对预训练网络模型进行微调,分析不同训练样本量下迁移网络的有效性。实验结果表明,迁移网络在有无孤立子内波存在的两种场景下均可实现高精度高效声速剖面预测,且预测性能明显优于未迁移的处理方法。

关键词：声速剖面时序预测内波迁移学习经验正交函数

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基于高对称点间干涉的固体高次谐波偏振操控

中国科学:物理学力学天文学 2025年第1期 104-112页

作者：龙杰李文清祝晓松李亮兰鹏飞陆培祥华中科技大学物理学院湖北光谷实验室华中科技大学武汉光电国家研究中心

椭偏超短脉冲对手性相关的超快动力学研究至关重要.产生椭偏超短脉冲的关键在于获得连续阶次具有相同旋向的大椭偏高次谐波.本文提出了一种可以获得连续阶次具有相同旋向的大椭偏高次谐波的方法.该方法利用了固体介质倒空间中的不同高... 详细信息

椭偏超短脉冲对手性相关的超快动力学研究至关重要.产生椭偏超短脉冲的关键在于获得连续阶次具有相同旋向的大椭偏高次谐波.本文提出了一种可以获得连续阶次具有相同旋向的大椭偏高次谐波的方法.该方法利用了固体介质倒空间中的不同高对称点附近区域贡献的高次谐波之间的干涉效应.以同向旋转双色圆偏光驱动石墨烯为例,通过理论模拟演示了这一方案.结果表明,在产生的谐波信号中,一个旋向的谐波分量由于相消干涉被抑制,而另一个旋向的谐波分量由于相长干涉得到增强并在谐波谱中占主导.该方法为有效产生椭偏阿秒超短脉冲提供了新的思路.

关键词：高次谐波椭偏超短脉冲干涉效应

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复合振动下谷物茎秆分离的离散元模拟研究

农机化研究 2025年第3期47卷 22-27页

作者：杨华瑞马学东宋梅雪王晓川赵轩瑾辽宁科技大学机械工程与自动化学院辽宁鞍山114000

为了探究复合振动下农作物颗粒的运动行为和偏析效果,实现谷物茎秆的机械化分离,使用SolidWorks软件建立几何模型,运用离散元软件(EDEM)进行仿真计算。设置生成谷物质量100 g,茎秆质量2.5 g,施加复合振动(由频率为6 Hz、相位差为0、振幅... 详细信息

为了探究复合振动下农作物颗粒的运动行为和偏析效果,实现谷物茎秆的机械化分离,使用SolidWorks软件建立几何模型,运用离散元软件(EDEM)进行仿真计算。设置生成谷物质量100 g,茎秆质量2.5 g,施加复合振动(由频率为6 Hz、相位差为0、振幅为20 mm和10 mm的水平和竖直直线振动合成),仿真总时间为10 s,并引入谷物质量分数来量化分层质量。模拟结果表明:容器中的谷物和茎秆在竖直方向上呈现出明显的分层状态,且分层后未出现返混现象。颗粒在复合振动的激励下,分化成抛起和沿容器壁滑动两部分;在整个分层过程中谷物处于主导地位,谷物的平均动能是茎秆的6 892倍,两者动能差异是分层的主要原因;在仿真进行到2.85 s时,谷物和茎秆基本上完成了分离工作,分层后谷物质量分数达99.73%。设置水平和竖直直线振动对比实验,结果表明:复合振动在破坏颗粒力链和提高颗粒流动性方面都有明显优势。

关键词：偏析分层复合振动离散单元法颗粒动能谷物茎秆

基于无人机果树冠层卷吸效应的窄弧扇形防漂移喷嘴设计

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农机化研究 2025年第1期47卷 79-86页

作者：李毅轩赵耀辉汪星星武汉科技大学机械自动化学院武汉430081 冶金装备及其控制教育部重点实验室武汉430081 机械传动与制造工程湖北省重点实验室武汉430081

针对植保无人机对果树冠层喷洒易产生的药液漂移问题,结合植保无人机对果树喷洒时产生的卷吸效应和扇形喷嘴雾化原理,设计了一种窄弧扇形喷嘴结构,并通过对不同冠层压力损失系数下的喷洒过程进行仿真分析,得到最佳防漂移的窄弧扇形喷嘴... 详细信息

针对植保无人机对果树冠层喷洒易产生的药液漂移问题,结合植保无人机对果树喷洒时产生的卷吸效应和扇形喷嘴雾化原理,设计了一种窄弧扇形喷嘴结构,并通过对不同冠层压力损失系数下的喷洒过程进行仿真分析,得到最佳防漂移的窄弧扇形喷嘴结构参数。研究结果表明:喷嘴内径增大,液膜与液带结构趋于稳定,液滴分布均匀,沉积率呈先降后升趋势;冠层压力损失系数降低,粒径频谱宽度减小,但沉积率总体提高;对较厚冠层果树植保时,选择内径1.3 mm、狭缝宽度0.15 mm的喷嘴,防漂移性能较好;对较薄冠层果树植保时,选择内径1.03 mm、狭缝宽度0.2 mm的喷嘴,防漂移性能较好;采用窄弧扇形喷嘴的液滴频谱宽度>0.7,沉积率>94.1%。

关键词：植保无人机窄弧扇形喷嘴卷吸效应防漂移性能

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跨学科人才培养从分离走向融合：域外经验与本土可能

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黑龙江高教研究 2025年第2期 62-67页

作者：张晓报刘宝存湖南科技大学北京师范大学

当前，我国高校在组织与实施跨学科人才培养时往往单独构建一套专门的体系，目标、模式与机制存在与整个人才培养体系分离的问题。相比之下，以斯坦福大学为代表的世界一流大学注重将跨学科人才培养融入高校整个人才培养体系中，表现为... 详细信息

当前，我国高校在组织与实施跨学科人才培养时往往单独构建一套专门的体系，目标、模式与机制存在与整个人才培养体系分离的问题。相比之下，以斯坦福大学为代表的世界一流大学注重将跨学科人才培养融入高校整个人才培养体系中，表现为在目标上将跨学科素养视为对所有学生的要求、在模式上高度借助于现有的学科专业教育形式、在机制上充分依靠已有的学科专业教育组织。为促进跨学科人才培养实践从分离走向融合，高校需要在目标重塑、模式优化与机制赋能等三个方面综合发力，即培养全体学生的跨学科素养、树立开放型的操作思路、充分挖掘现有体制的潜力。

关键词：跨学科人才培养分离融合斯坦福大学

术中小变温环境下多芯光纤三维位形测量误差研究

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传感器与微系统 2025年第1期 44-46+50页

作者：张兴硕赵昊刘金方孙广开北京信息科技大学光电测试技术及仪器教育部重点实验室北京信息科技大学光纤传感与系统北京实验室

为了提高连续体手术机器人术中光纤导航的定位精度，研究了在术中小变温环境下多芯光纤布拉格光栅（FBG）传感器温度补偿方法对提高定位精度的有效性。根据多芯FBG传感器的应变和温度传感模型，仿真分析了小温度变化对形状重构精度的影... 详细信息

为了提高连续体手术机器人术中光纤导航的定位精度，研究了在术中小变温环境下多芯光纤布拉格光栅（FBG）传感器温度补偿方法对提高定位精度的有效性。根据多芯FBG传感器的应变和温度传感模型，仿真分析了小温度变化对形状重构精度的影响。同时建立了术中小变温环境温度补偿实验系统，在4种曲率(0,5.00,6.25,8.30 m-1)条件下进行了变温形状重构实验。实验结果表明，在术中小变温环境条件下，温补后的三维位形测量误差从7.70%下降至4.72%,温度补偿能够有效提高多芯光纤形状重构精度，对实现精准定位与导航具有重要的研究意义与应用价值。

关键词：多芯光纤光纤光栅温度补偿误差分析