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搅拌摩擦加工增强LA103Z镁锂合金超塑性

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中国有色金属学报 2024年第3期34卷 763-776页

作者：宋文杰辛彬彬贺帅吴宗育杨光李誉之陕西科技大学机电工程学院西安710021 复旦大学材料科学系上海200438

利用搅拌摩擦加工(FSP)对热轧态LA103Z镁锂合金板材进行改性,研究了FSP-LA103Z合金在温度为200~350℃、应变速率为5×10^(−4)~1×10^(−2)s^(−1)时的超塑性变形行为,揭示了FSP-LA103Z合金的超塑性变形机制。结果表明:当在温度为300℃、... 详细信息

利用搅拌摩擦加工(FSP)对热轧态LA103Z镁锂合金板材进行改性,研究了FSP-LA103Z合金在温度为200~350℃、应变速率为5×10^(−4)~1×10^(−2)s^(−1)时的超塑性变形行为,揭示了FSP-LA103Z合金的超塑性变形机制。结果表明:当在温度为300℃、应变速率为1×10^(−3)s^(−1)时,FSP-LA103Z合金的伸长率约为430%,曲线为流变应力稳定型,该条件下的应变速率敏感系数m为0.55。在FSP-LA103Z合金的超塑性变形过程中,β-Li晶粒长大并重新排列,其晶界扭曲畸变;α-Mg相经析出、断裂、长大,呈等轴状或球状在晶界均匀分布,部分重新聚合;AlLi相的固溶析出促进位错滑移从而协调晶内变形。在变形前期,β-Li主导变形,细小α-Mg抑制β-Li生长。在变形后期,α-Mg主导变形,β-Li晶粒沿着拉伸方向规律排布,使得β/β界面阻力增大不利于变形。此时,FSP-LA103Z合金主要由α/β界面滑移及α-Mg晶粒转动协调变形,随着空洞的形核、长大、合并,最终导致板材断裂。

关键词：搅拌摩擦加工超塑性变形行为应变速率敏感系数变形机制晶界滑动

展向流动分量对地面效应条件下组合翼气动特性的影响初探

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工程力学 2024年

作者：张思博陈红勋代钦上海大学力学与工程科学学院上海市应用数学和力学研究所

以地面效应条件下组合翼（compound wing）气动特性的风洞实验和翼尖涡PIV速度场的拖曳水槽实验结果为依据，总结了组合翼与平直翼升力和阻力差异的基本规律，并在分析翼尖涡流场演化特征的基础上，着重从展向机翼流动的观点初步探讨了... 详细信息

以地面效应条件下组合翼（compound wing）气动特性的风洞实验和翼尖涡PIV速度场的拖曳水槽实验结果为依据，总结了组合翼与平直翼升力和阻力差异的基本规律，并在分析翼尖涡流场演化特征的基础上，着重从展向机翼流动的观点初步探讨了气动力变化的机理。实验所采用的组合翼由中段平直翼和两侧外段带下反角的矩形翼组成。通常在自由空间中飞行时，下反角使机翼的横侧稳定性降低，滚转敏捷性提高，对机翼的气动性能影响并不大，但本实验结果表明，在地面效应条件下，下反角使机翼的升力和阻力均发生改变。越靠近地面，下反角大的组合翼升力增加的效果越明显，而PIV速度场测量的结果显示，组合翼的下反角结构能够抑制翼尖涡的生成和发展，有利于减小机翼的诱导阻力。此外，在特定工况下还发现翼尖涡流场中伴随有二次涡生成，诱导并耗散翼尖涡强度，从而削弱下洗运动，可进一步降低机翼的诱导阻力。

关键词：机翼地面效应组合翼下反角气动力翼尖涡

钢管混凝土叠合柱-H形钢梁外套筒式连接节点抗震性能试验与有限元研究

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建筑钢结构进展 2024年

作者：李晨帆杨锋张新华上海大学力学与工程科学学院上海师范大学建筑工程学院

以钢管混凝土叠合柱为研究对象，设计了一种高强对穿螺栓连接的外套筒式梁柱节点。为了研究该新型节点的抗震性能和破坏机理，进行了3个缩尺比为1:2的节点拟静力试验。观察节点损伤过程及破坏模式，分析梁端荷载-位移滞回曲线、骨架曲... 详细信息

以钢管混凝土叠合柱为研究对象，设计了一种高强对穿螺栓连接的外套筒式梁柱节点。为了研究该新型节点的抗震性能和破坏机理，进行了3个缩尺比为1:2的节点拟静力试验。观察节点损伤过程及破坏模式，分析梁端荷载-位移滞回曲线、骨架曲线、节点延性及耗能能力，采用ABAQUS软件建立有限元模型，研究套筒宽厚比和加强肋板厚度对节点抗震性能影响。试验及有限元研究结果表明：节点滞回曲线饱满，延性系数介于3.13～4.19之间，等效粘滞阻力系数介于0.211～0.296之间，节点域的变形和耗能能力较强；随着套筒厚度增加，核心区混凝土开裂减少，破坏截面由节点外移至梁端截面；减小套筒宽厚比和增大加强肋板厚度可以有效提高节点刚度。为保证外套筒式节点达到刚性节点要求，建议套筒宽厚比不大于25，加强肋板厚度不小于梁翼缘厚度。

关键词：钢管混凝土叠合柱外套筒式连接节点高强对穿螺栓抗震性能

稀疏颗粒流体系统的微极流体模型描述：以顶盖驱动方腔流为例

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力学学报 2024年

作者：王连张永超楚锡华孙洪广河海大学力学与工程科学学院武汉大学土木建筑工程学院

因粒子和流体介质属性不同，稀疏颗粒流体系统常表现出相反的流动增强和减弱行为。为基于一组方程描述稀疏颗粒流体系统相反的流动行为，本文推荐了微极流体模型，并通过对微结构参数（耦合数和无量纲特征长度）的全面分析，尝试给出描... 详细信息

因粒子和流体介质属性不同，稀疏颗粒流体系统常表现出相反的流动增强和减弱行为。为基于一组方程描述稀疏颗粒流体系统相反的流动行为，本文推荐了微极流体模型，并通过对微结构参数（耦合数和无量纲特征长度）的全面分析，尝试给出描述不同流动行为的参数区间。首先，梳理微极流体模型和微结构参数的物理意义，基于OpenFOAM库建立了微极流体控制方程的有限体积离散求解方案，并在一维微极泊肃叶流动中验证了其准确性。随后，基于顶盖驱动方腔流，开展了大范围微结构参数组合下的流体动力学行为计算，分析各微结构参数及其组合对流体速度、微转动、动能以及总能的影响规律。结果表明微极流体模型能够描述稀疏颗粒流体系统呈现的流动增强和减弱行为，且存在一个微结构参数临界区间，当耦合数和无量纲特征长度的乘积N*L小于20.48时，微极流体模型可描述流动减弱现象；当N*L大于28.16时，可描述流动增强现象。微极流体模型较完备的物理参数使得其在描述不同颗粒流体系统行为时更具普适性，有望扩展颗粒流体系统研究的理论基础。

关键词：稀疏颗粒流体系统微极流体模型微结构参数流动行为

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大直径盾构切穿抗滑桩对堤岸的变形影响分析

上海大学学报（自然科学版） 2024年第1期30卷 164-173页

作者：蒋啸天李章林何国军张孟喜赵慧玲上海大学力学与工程科学学院上海200444 上海隧道工程有限公司上海200032

为研究大直径盾构切穿护岸抗滑桩对堤岸的扰动影响,确保盾构隧道穿越过程中大堤的安全性与稳定性,采用有限元分析软件建立了隧道-桩基-堤岸三维数值模型,重点分析了盾构切穿施工时堤岸及桩体的变形规律,并对比了不同盾构推力下桩体的变... 详细信息

为研究大直径盾构切穿护岸抗滑桩对堤岸的扰动影响,确保盾构隧道穿越过程中大堤的安全性与稳定性,采用有限元分析软件建立了隧道-桩基-堤岸三维数值模型,重点分析了盾构切穿施工时堤岸及桩体的变形规律,并对比了不同盾构推力下桩体的变形差异.研究结果表明:盾构切削护岸抗滑桩将导致大堤迎水面边坡产生较大扰动,坡顶出现最大纵向位移,被切桩周围土体出现明显下沉;在盾构推力以及迎水面滑坡推力的双重影响下,抗滑桩以挠曲变形为主,整体形成一条倾斜的“S”形曲线,盾构刀盘抵近桩体时的抗滑桩挠曲变形最为明显;盾构推力由0.7倍静止土压力增至0.9倍,桩身水平位移大幅增加,盾构刀盘抵近桩基时的桩底位移增幅高达162%.综上可知,盾构切削穿越抗滑桩时应严格控制推进速度、泥水压力等施工参数,以减小盾构推力对堤岸及桩体的不利影响.

关键词：盾构隧道堤岸变形抗滑桩切削桩基

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连接结构界面摩擦力学建模研究进展

力学进展 2024年

作者：沈民民杨晓东北京工业大学力学系

连接结构作为工业装备的核心部件之一，是装备制造领域着重攻关优化的关键基础部件。当前，因连接界面的非线性、复杂性、不确定性等引起的跨尺度和多物理场复杂力学行为机理不明，导致精准预测连接结构动力学特性和监测其动态服役性能... 详细信息

连接结构作为工业装备的核心部件之一，是装备制造领域着重攻关优化的关键基础部件。当前，因连接界面的非线性、复杂性、不确定性等引起的跨尺度和多物理场复杂力学行为机理不明，导致精准预测连接结构动力学特性和监测其动态服役性能存在困难，成为制约精密结构动力学分析、高保真仿真、设计、优化和控制等问题的关键和瓶颈。然而连接结构应用广泛，工程和技术人员对连接结构的机理及其多功能化有进一步的需求。本文主要综述连接结构界面摩擦力学的解析建模、有限元建模以及实验系统，并提出新型连接结构设计的发展趋势。首先，根据连接使役环境需求、工程存在问题及缺乏有效强度刚度预测理论，综述了螺栓连接结构载荷类型及精准构建连接等效模型应用。其次，重点概述了连接结构界面摩擦几类主流理论模型，包括描述微/纳尺度分析连接界面多尺度物理行为和规律的本构模型、采用系统辨识理论和方法得到宏观界面力学响应的唯象模型、结合本构微观接触机理和系统辨识宏观角度的唯象学本构摩擦模型。然后，综述了以有限元方法为基础的连接结构仿真以及实验方法，具体包括直接有限元建模、间接等效有限元建模、实验基准系统以及各向激励连接结构实验平台。最后，基于装备领域连接结构多功能需求，提出“传静抑动”连接件以及轻量化仿生连接件的新型连接件设计思想。

关键词：连接结构界面摩擦本构模型唯象模型实验测试基准

无过渡金属或无光催化剂条件下可见光促进喹喔啉酮C(3)—H官能团化研究进展

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有机化学 2024年第1期44卷 111-136页

作者：董江湖宣良明王池赵晨熙王海峰严琼姣汪伟陈芬儿武汉工程大学药物研究院武汉430205 复旦大学化学系上海200433

喹喔啉酮及其衍生物是一类重要的含氮杂环化合物,这种特殊的杂环骨架广泛存在于各种天然产物、药物分子以及功能材料中.近年来,喹喔啉酮的官能团化引起了化学工作者的广泛关注,其中通过C—H官能团化构建3-官能团化的喹喔啉酮取得了重要... 详细信息

喹喔啉酮及其衍生物是一类重要的含氮杂环化合物,这种特殊的杂环骨架广泛存在于各种天然产物、药物分子以及功能材料中.近年来,喹喔啉酮的官能团化引起了化学工作者的广泛关注,其中通过C—H官能团化构建3-官能团化的喹喔啉酮取得了重要进展.光氧化还原催化可利用绿色清洁的光能在较为温和的条件下实现有机化合物的合成与转化,因此,越来越多的光催化体系被开发用于喹喔啉酮的官能团化.简单高效的无过渡金属或无光催化剂的反应体系非常符合绿色化学和可持续发展的要求,已成为喹喔啉酮类化合物官能团化强有力的工具,同时也受到了很多学者的青睐.对近五年来无过渡金属或无光催化剂可见光促进喹喔啉酮的C(3)位官能团化领域所取得的研究进展进行了综述,对反应机理和氧化还原淬灭过程进行了总结,并对该领域所面临的挑战和机遇进行了展望和探讨.

关键词：喹喔啉酮光氧化还原无过渡金属无光催化剂 C—H官能团化

硫化铅胶体量子点的溶剂工程及光电器件性能研究

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复旦学报（自然科学版） 2024年第3期63卷 320-328页

作者：廖凯巴坤严亚杰梁子骐复旦大学材料科学系上海200433

量子点光电器件以近红外吸收的硫化铅(PbS)胶体量子点(CQDs)为代表,因其带隙可调、吸收系数高、具备多激子效应和可溶液化加工等优点而受到广泛关注。然而,囿于胶体稳定性,PbS CQDs光电器件大规模制备困难、商业化进度迟缓。为解决该问... 详细信息

量子点光电器件以近红外吸收的硫化铅(PbS)胶体量子点(CQDs)为代表,因其带隙可调、吸收系数高、具备多激子效应和可溶液化加工等优点而受到广泛关注。然而,囿于胶体稳定性,PbS CQDs光电器件大规模制备困难、商业化进度迟缓。为解决该问题,本工作首先通过配体交换制备了溶液稳定性良好的量子点,进而开发了新型正丁胺/氯苯混合溶剂。以正丁胺为溶剂的量子点在空气条件下最多保存3 d,而以正丁胺/氯苯为溶剂的量子点可以保存至少15 d。紫外可见吸收光谱和荧光光谱结果显示混合溶剂中的量子点表现出优异的尺寸均一性。最终,通过该溶剂工程制备的PbS CQDs太阳能电池器件光电转换效率达到了5.18%,光电探测器的响应度和探测率分别为0.18 A·W^(-1)和1.05×10^(12)Jones。

关键词：硫化铅胶体量子点溶剂工程溶液稳定性光电器件

三氟氯乙烯与甲基异丙烯基醚的光诱导共聚反应

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化学学报 2024年第2期82卷 126-131页

作者：易敬霖陈茂复旦大学高分子科学系聚合物分子工程国家重点实验室上海200433

氟聚合物综合性能优异,在诸多领域发挥了重要作用.三氟氯乙烯(chlorotrifluoroethylene,CTFE)与乙烯基醚共聚物被用于高性能涂料,但其较低的玻璃化转变温度对应用场景带来了局限.在本工作中,发展了CTFE与甲基异丙烯基醚(methyl isoprope... 详细信息

氟聚合物综合性能优异,在诸多领域发挥了重要作用.三氟氯乙烯(chlorotrifluoroethylene,CTFE)与乙烯基醚共聚物被用于高性能涂料,但其较低的玻璃化转变温度对应用场景带来了局限.在本工作中,发展了CTFE与甲基异丙烯基醚(methyl isopropenyl ether,MIE)的光照自由基共聚反应,在室温常压条件下合成了全新化学结构的氟烯烃与烯基醚共聚物.聚合反应过程符合一级动力学与交替共聚特征,通过控制链转移剂用量与MIE转化率可合成不同分子量的共聚物,表明该聚合反应具备一定的可控性,但共聚物分子量分布较宽、链末端保真度有限.在此基础上,本工作首次揭示了CTFE-MIE共聚物比CTFE-乙烯基乙醚共聚物的玻璃化转变温度提高了近50℃,有助于进一步开发高性能氟聚合物材料.

关键词：氟聚合物共聚物光照聚合可逆失活自由基聚合三氟氯乙烯