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Nb对锆合金LOCA淬火相变及力学性能影响的分子动力学研究

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稀有金属材料与工程 2024年第6期53卷 1654-1665页

作者：胡丽娟张鸿林王子璇强媛媛姚美意谢耀平上海大学材料研究所上海200072

失水事故(loss of coolant accident, LOCA)下锆合金中原β-Zr层的力学性能对核安全具有重大意义,Nb作为锆合金中重要的合金元素对其有重要影响。运用分子动力学方法研究了Zr-x Nb(x=0, 0.5, 1, 2.5,质量分数,%)合金在淬火过程中的相变... 详细信息

失水事故(loss of coolant accident, LOCA)下锆合金中原β-Zr层的力学性能对核安全具有重大意义,Nb作为锆合金中重要的合金元素对其有重要影响。运用分子动力学方法研究了Zr-x Nb(x=0, 0.5, 1, 2.5,质量分数,%)合金在淬火过程中的相变行为和淬火后的拉伸行为,分析了Nb对其力学性能的作用机制。结果表明,Nb淬火相变模拟过程产生了类似原β-Zr组织的层片状多晶,这种层片状多晶主要由fcc和hcp结构原子组成;多晶的bcc→fcc相变路径遵从Brain位相关系,bcc→hcp相变路径遵从P-S位相关系;在降温过程中,添加的Nb会通过增大锆合金hcp与bcc结构的自由能之差来增加β→α的相变阻力,从而稳定锆合金的β相;Zr、Zr-0.5Nb和Zr-1Nb合金模型中Nb促进了晶界处bcc相的生成,使得变形集中于晶界,导致晶界易发生断裂;而Zr-2.5Nb中,晶粒内部的Nb含量较高,易形成bcc相,从而协调变形,提高其塑性;此外Zr-2.5Nb中团簇呈弥散分布,这使得其整体强度得到提高。

关键词：锆合金分子动力学原β-Zr 淬火相变力学性能

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Y掺杂Ti膜的吸放氢行为

金属学报 2024年第6期60卷 826-836页

作者：李聪王猛屠汉俊施立群复旦大学现代物理研究所上海200433

合金化方法通常被用于改善储氢金属的力学性能,然而这往往会影响材料的储氢性能。为了研究Y掺杂对金属Ti吸放氢的影响,本工作从实验和模拟2方面研究了Ni/Ti-Y合金薄膜的吸放氢特性。采用直流磁控溅射方法制备不同Y掺杂含量的Ti-Y薄膜,... 详细信息

合金化方法通常被用于改善储氢金属的力学性能,然而这往往会影响材料的储氢性能。为了研究Y掺杂对金属Ti吸放氢的影响,本工作从实验和模拟2方面研究了Ni/Ti-Y合金薄膜的吸放氢特性。采用直流磁控溅射方法制备不同Y掺杂含量的Ti-Y薄膜,并在表面镀一层Ni膜以减少表面污染。吸氘实验发现,Ti薄膜中氘(D)含量随着Y浓度的增加而增大,这是因为替位Y能够结合更多的D,且Y易与O结合可降低Ti被毒化的程度,有利于Ti吸D。密度泛函理论计算表明Y增强了与其相邻的Ti—H键能,同时产生了较强的Y—H键,导致紧邻Y的H结合能和扩散势垒增大,Ti-Y对H的束缚力增强;氘热释放实验结果显示Ni/Ti-Y体系的D解吸表观活化能高于纯Ni/Ti,说明Y对Ni/Ti-Y体系的氘脱附动力学产生了重要影响。结果表明Y掺杂对Ti薄膜体系的吸放氢性能都产生了一定程度的影响。

关键词：磁控溅射离子束分析密度泛函理论扩散表观活化能

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泛素化在调控铁死亡中的作用

生物化学与生物物理进展 2024年第6期51卷 1269-1283页

作者：曹灿陶永光石颖中南大学肿瘤研究所长沙410078

铁死亡是一种由脂质过氧化驱动的铁依赖性的新的细胞死亡方式,越来越多的证据表明,铁死亡与各种病理状态有关,如神经退行性疾病、糖尿病肾病、癌症等,脂质过氧化驱动的铁死亡可能促进或抑制这些疾病的发生发展,细胞中抗氧化系统通过抑... 详细信息

铁死亡是一种由脂质过氧化驱动的铁依赖性的新的细胞死亡方式,越来越多的证据表明,铁死亡与各种病理状态有关,如神经退行性疾病、糖尿病肾病、癌症等,脂质过氧化驱动的铁死亡可能促进或抑制这些疾病的发生发展,细胞中抗氧化系统通过抑制脂质过氧化在抵抗铁死亡过程中发挥着重要作用。铁死亡的关键通路有以SLC7A11-GPX4为关键分子的氨基酸代谢通路、以铁蛋白或转铁蛋白为主的铁代谢通路,以及脂质代谢通路。铁死亡的发生受到细胞内蛋白质的调节,这些蛋白质会发生各种翻译后修饰,包括泛素化修饰。泛素-蛋白酶体系统(ubiquitin-proteasome system,UPS)是细胞内主要降解系统之一,通过酶促级联反应催化泛素分子标记待降解蛋白,随后由蛋白酶体识别并降解目标蛋白质。UPS根据其降解底物的不同在调节铁死亡的反应中发挥双重作用。UPS通过促进铁死亡关键分子(如SLC7A11、GPX4、GSH)以及抗氧化系统成分(如NRF2)的泛素化降解从而促进铁死亡,也可以通过促进脂质代谢通路中相关分子(如ACSL4、ALOX15)的泛素化降解从而抑制铁死亡。本综述介绍泛素化修饰在调控铁死亡进程中作用的最新研究进展,总结了已发表的关于E3泛素连接酶和去泛素酶调控铁死亡的研究,归纳了泛素连接酶、去泛素酶调控铁死亡的作用靶点,有助于确定人类疾病中新的预后指标,为这些疾病提供潜在的治疗策略。

关键词：铁死亡泛素化去泛素化脂质过氧化

原油沥青质含量对纳米颗粒-十二烷基硫酸钠发泡二氧化碳泡沫稳定性的影响

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石油勘探与开发 2024年第1期51卷 212-222页

作者： SADEGHI Hossein KHAZ'ALI Ali Reza MOHAMMADI Mohsen 伊斯法罕理工大学化学工程系伊朗伊斯法罕84156-83111 丹麦技术大学丹麦海洋工程技术中心丹麦灵比2800

采用十二烷基硫酸钠(SDS)表面活性剂和SiO_(2)纳米颗粒作为发泡体系,在不同原油沥青质含量下进行泡沫稳定性实验,测量CO_(2)泡沫半衰期;采用扫描电子显微图像、紫外分光光度法测试和Zeta电位测量,分析沥青质降低CO_(2)泡沫稳定性的机理... 详细信息

采用十二烷基硫酸钠(SDS)表面活性剂和SiO_(2)纳米颗粒作为发泡体系,在不同原油沥青质含量下进行泡沫稳定性实验,测量CO_(2)泡沫半衰期;采用扫描电子显微图像、紫外分光光度法测试和Zeta电位测量,分析沥青质降低CO_(2)泡沫稳定性的机理。研究表明:当合成油与发泡体系质量比为1∶9时,合成油沥青质质量分数从0增至15%,SDS稳定泡沫半衰期从751 s减少至239 s,SDS-SiO_(2)稳定泡沫半衰期从912 s缩短至298 s;当合成油与发泡体系质量比为2∶8时,随着沥青质质量分数增大,SDS稳定泡沫半衰期从526 s缩短至171 s,SDS-SiO_(2)稳定泡沫半衰期从660 s缩短至205 s。由于沥青质与SDS和SiO_(2)纳米颗粒在水相中的相互作用,Zeta电位绝对值减小,颗粒表面电荷降低,导致薄液膜两侧界面之间的排斥力减小,从而破坏泡沫稳定性。

关键词： CO_(2)泡沫泡沫稳定性沥青质二氧化硅纳米颗粒十二烷基硫酸钠(SDS) 排斥力表面电荷 Zeta电位

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秀丽隐杆线虫对声表面波刺激的行为响应

声学学报 2024年第3期49卷 431-439页

作者：谢林洲龙天洋郭霞生章东南京大学声学研究所南京210093

利用频率为8.8 MHz的声表面波,刺激位于压电基底上琼脂表面秀丽隐杆线虫,研究其对超声作用的行为响应。具体地,分析了超声刺激后线虫的转向和后退行为与声表面波辐照时长、基底振动幅度及脉冲重复频率的关系,发现线虫对高频声表面波脉... 详细信息

利用频率为8.8 MHz的声表面波,刺激位于压电基底上琼脂表面秀丽隐杆线虫,研究其对超声作用的行为响应。具体地,分析了超声刺激后线虫的转向和后退行为与声表面波辐照时长、基底振动幅度及脉冲重复频率的关系,发现线虫对高频声表面波脉冲刺激的响应与此前低频体波刺激所得规律一致,即类似于可感知脉冲重复频率的带通滤波器。通过比较温度感知缺陷突变体线虫与野生型线虫的行为,明确了机械振动在诱发线虫响应中占据主导地位,而超声热效应并非主要因素。在此基础上,尝试通过信号时-空分布的调节改变声场形态,研究线虫在声场中的趋避性,进而实现对线虫转向行为的初步干预。

关键词：超声神经调控声表面波行为响应声场趋避性

3d过渡金属软X射线吸收谱学的理论计算进展

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核技术 2024年第4期47卷 1-20页

作者：樊亚磊周靖胡志伟王建强张林娟中国科学院上海应用物理研究所上海201800 马克斯-普朗克固体化学物理研究所德国德累斯顿01187 中国科学院大学北京100049

3d过渡金属化合物具有部分填充的3d壳层,展现出丰富多变的物理化学性质,在传感器、磁存储器、光电子器件、光催化以及电化学方面都有着广泛的应用,因此确定和理解它们的电子结构是极其重要的。软X射线吸收谱学的定量解析依赖基于晶体场... 详细信息

3d过渡金属化合物具有部分填充的3d壳层,展现出丰富多变的物理化学性质,在传感器、磁存储器、光电子器件、光催化以及电化学方面都有着广泛的应用,因此确定和理解它们的电子结构是极其重要的。软X射线吸收谱学的定量解析依赖基于晶体场理论和杂化理论的全原子多重态的理论计算方法,可以获取过渡金属及其配体的精细电子结构信息。在这篇综述中,首先简要介绍了软X射线吸收谱学的理论计算的基本原理,关键参数以及谱学计算软件等;随后,讨论了谱学理论计算在解析3d过渡金属化合物电子结构方面的应用,并着重介绍了其在电化学领域的应用。最后,对这一领域未来的发展提出了一些展望。

关键词：软X射线吸收谱过渡金属组态相互作用自旋态晶体场

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竖直表面氦的膜状冷凝过程传热传质机理

工程热物理学报 2024年第7期45卷 1897-1907页

作者：韦涛陈鑫朱少龙植晓琴邱利民浙江大学制冷与低温研究所杭州310027

液氦作为沸点最低(4.21 K)的重要低温流体,被应用于各种低温系统及低温实验室等。氦的膜状冷凝效率是当前使用低温制冷机的小型氦液化及再冷凝回收系统实现性能提升的关键因素,但目前尚缺乏针对性的理论和实验研究。本文基于现有的实验... 详细信息

液氦作为沸点最低(4.21 K)的重要低温流体,被应用于各种低温系统及低温实验室等。氦的膜状冷凝效率是当前使用低温制冷机的小型氦液化及再冷凝回收系统实现性能提升的关键因素,但目前尚缺乏针对性的理论和实验研究。本文基于现有的实验研究,搭建低温竖直表面氦的膜状冷凝CFD模型,模拟不同冷凝温差下氦在竖直表面的膜状冷凝过程,揭示其液膜分布与传热特性,本研究旨在为小型氦液化系统中氦冷凝器的设计及优化方向提供理论指导。

关键词：氦液化膜状冷凝 CFD模拟冷凝液膜传热系数

模拟柱状节理玄武岩试样的失效模式与各向异性特征试验研究

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岩土力学 2024年第S1期45卷 259-266页

作者：孔洋阮怀宁汪璋淳南京水利科学研究院岩土工程研究所河海大学岩土工程研究所

我国西南山区水利水电工程中玄武岩断续柱状节理赋存环境复杂，室内力学特性试验是探究柱状节理玄武岩失效模式与劣化机制的有益手段，借助3D打印技术、MTS单轴压缩试验与微距相机拍照，深化研究了柱状节理玄武岩试样的变形失效模式，... 详细信息

我国西南山区水利水电工程中玄武岩断续柱状节理赋存环境复杂，室内力学特性试验是探究柱状节理玄武岩失效模式与劣化机制的有益手段，借助3D打印技术、MTS单轴压缩试验与微距相机拍照，深化研究了柱状节理玄武岩试样的变形失效模式，讨论了柱状节理玄武岩试样各向异性效应并对其进行了量化分析研究。研究结果表明：（1）受柱体倾斜角度的影响，柱状节理玄武岩试样的破坏形态差异性较为显著，可以总结出3类典型失效模式，沿柱状节理网络的轴向劈裂失效模式、沿柱状节理面的剪切-滑移失效模式以及贯穿节理网络的张拉-剪切失效模式，失效模式符合坝址区地下洞室开挖过程中实际揭露的柱状节理玄武岩破坏情况；（2）柱状节理玄武岩试样峰值强度与变形模量随柱体倾角的变化曲线呈现“肩型”各向异性；（3）引入强度和模量各向异性比概念，给定了不同倾斜角度工况下柱状节理玄武岩试样的各向异性等级。该研究结果对实际工程岩体的变形失效模式与各向异性特征分析具有一定的参考价值。

关键词：玄武岩失效模式变形破坏各向异性柱状节理

应用变速控制力矩陀螺的航天器姿态自适应控制

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哈尔滨工业大学学报 2024年第4期56卷 1-11页

作者：林子杰陆国平吕旺吴宝林李化义哈尔滨工业大学卫星技术研究所哈尔滨150001 上海卫星工程研究所上海201109

为提高敏捷挠性航天器在轨连续机动的快速性和高稳定性,应用变速控制力矩陀螺(variable speed control moment gyroscopes,VSCMGs)作为姿态控制执行机构,提出了一种将观测器与自适应控制结合的姿态控制律与VSCMGs复合操纵律。考虑到机... 详细信息

为提高敏捷挠性航天器在轨连续机动的快速性和高稳定性,应用变速控制力矩陀螺(variable speed control moment gyroscopes,VSCMGs)作为姿态控制执行机构,提出了一种将观测器与自适应控制结合的姿态控制律与VSCMGs复合操纵律。考虑到机动过程中挠性模态及精确惯量不可知,采用模态观测器和转动惯量估计器对不可测的状态或参数进行辨识,辨识结果用于精确估计前馈补偿力矩,利用Lyapunov分析方法证明了闭环控制系统的稳定性。鉴于VSCMGs实际使用的力矩分配能力、避奇异能力、轮速平衡能力与末态框架角定位能力,分别设计了加权伪逆操纵律与3种对应的零运动。基于雅可比矩阵条件数提出了末态框架角的优选方法,给出了VSCMGs零运动在机动过程不同阶段的部署方案。结果表明:通过连续姿态机动数值仿真验证了所提算法的有效性;VSCMGs在连续机动过程中平滑切换模式,在不同的机动阶段实现了相应功能。模态观测值和惯量估计值在多次机动后收敛至真值附近,经过参数辨识后的控制器使航天器在机动末端更快更稳地达到指向精度要求。

关键词：变速控制力矩陀螺姿态机动挠性航天器自适应控制模态观测