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周期性剪切应力作用下碎石的滑移特性

中山大学学报（自然科学版）（中英文） 2024年第5期63卷 131-139页

作者：廖纤陶康刘煜李舒彤党文刚中山大学土木工程学院广东珠海5190822.弗莱贝格工业大学岩土工程研究所德国弗莱贝格09599

为了研究碎石材料在周期性剪切荷载条件下的滑移特性,使用自主研发的多功能动剪试验机,对碎石试样施加恒定的法向应力,以及不同峰值、谷值和频率的水平方向周期性剪切应力,监测试样在加载过程中剪切位移随时间的变化情况,并分析剪切位... 详细信息

为了研究碎石材料在周期性剪切荷载条件下的滑移特性,使用自主研发的多功能动剪试验机,对碎石试样施加恒定的法向应力,以及不同峰值、谷值和频率的水平方向周期性剪切应力,监测试样在加载过程中剪切位移随时间的变化情况,并分析剪切位移增量的变化情况以及整个加载期内剪切应力对应的能量密度。研究结果表明:周期性剪切应力引起的滑移特征与其峰值、谷值和频率有关;周期性剪切应力会导致碎石材料的滑移跃变,且出现滑移跃变点的条件与加载期内的能量密度有关,可根据能量密度范围将试样的滑移状态划分为三个区域,即稳定区、过渡区和跃变区。

关键词：碎石路基周期性剪切应力多功能动剪试验机滑移特性剪切位移能量密度

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钯催化羰基化合成α-三氟甲基取代酮和羧酸衍生物

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Chinese Journal of Catalysis 2024年第5期60卷 171-177页

作者：包志鹏孙乃先吴小锋中国科学院大连化学物理研究所大连洁净能源国家实验室辽宁大连116023 莱布尼茨催化研究所德国罗斯托克南京工业大学生物技术与制药工程学院江苏南京211816

α-三氟甲基取代的有机化合物在制药和材料领域有着广泛的应用,因而其合成引起了有机化学研究者的广泛关注.然而,构建这类化合物的方法相对有限.在众多α-三氟甲基取代的有机物中,α-三氟甲基取代的羧酸衍生物因其特殊性而备受关注.许... 详细信息

α-三氟甲基取代的有机化合物在制药和材料领域有着广泛的应用,因而其合成引起了有机化学研究者的广泛关注.然而,构建这类化合物的方法相对有限.在众多α-三氟甲基取代的有机物中,α-三氟甲基取代的羧酸衍生物因其特殊性而备受关注.许多商业化药物的活性成分都含有这种基团.在制备这类化合物时,研究者们通常选择含羰基类化合物和三氟甲基源作为原料.虽然这种方法在合成过程中展现了一定的优势,但也存在一些明显的缺点,其中最为突出的是原料的稳定性和易得性问题,因此发展新的合成策略非常重要.羰基化反应是制备含羰基类化合物的一种直接且有效的方法.然而,目前大多数羰基化反应主要集中在使用芳基类底物上,而对于烷基类底物,由于其键能相对较高,因此在实际应用中受到了较多的限制.本文利用Csp3-X键能高的特点,通过钯催化活化及自由基中间体的作用,成功实现了α-三氟甲基取代酮和羧酸衍生物的高效合成.在标准反应条件下,苯酚类和醇类化合物均可作为反应底物转化制得相应的酯类化合物.当使用亲核性更强的芳基胺或烷基胺作为底物时,也可以高效制备出酰胺类目标产物.值得一提的是,即使采用亲核性较低的磺酰胺和酰胺作为反应底物,也能以较高的收率得到对应的酰亚胺类化合物.此外,当使用更具挑战性的碳亲核试剂——芳基硼酸类化合物时,该反应仍能实现中等以上的收率,得到目标产物α-三氟甲基取代酮.总体而言,该反应具有良好的底物官能团兼容性,可以高收率制得酰胺类、酯类、酮类和酰亚胺类化合物.此外,该策略可以在较低的一氧化碳压力下实现该转化的放大反应,并且适用于25种具有密集官能团的药物和天然产物的后期修饰.实验发现,对于不同亲核试剂的竞争反应,苯酚的反应速度大约是苯胺的2倍.此外,通过自由基抑制剂、捕获剂等实验证实了反应过程中存在自由基.因此,在反应机理方面,我们认为三氟碘乙烷和零价钯的反应经历了单电子的碳自由基中间体过程,最终形成了二价钯配合物中间体,从而完成了后续反应.综上,本文开发了一种钯催化羰基化合成α-三氟甲基取代酮和羧酸衍生物的方法,可用于复杂含α-三氟甲基类化合物的制备.该反应策略可以应用于天然产物的修饰、新型药物的研发等领域,也为烷基卤代物的羰基化转化提供了新思路.

关键词： α-三氟甲基取代酰胺酯酮酰亚胺羰基化

纳米改性涂层及焊接工艺参数对无镀铜实心焊丝导电嘴磨损影响的研究进展

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材料工程 2017年第12期45卷 135-146页

作者：栗卓新万千张天理 TILLMAN Wolfgang 北京工业大学材料科学与工程学院北京100124 多特蒙德工业大学材料工程研究所德国多特蒙德24427

环保型无镀铜实心焊丝是气保护实心焊丝发展的主要趋势,而导电嘴磨损是其应用的瓶颈,综述了无镀铜实心焊丝表面纳米改性涂层及焊接工艺参数对导电嘴磨损的影响,认为:纳米颗粒在无镀铜实心焊丝与导电嘴的摩擦界面形成摩擦反应膜可以减少... 详细信息

环保型无镀铜实心焊丝是气保护实心焊丝发展的主要趋势,而导电嘴磨损是其应用的瓶颈,综述了无镀铜实心焊丝表面纳米改性涂层及焊接工艺参数对导电嘴磨损的影响,认为:纳米颗粒在无镀铜实心焊丝与导电嘴的摩擦界面形成摩擦反应膜可以减少导电嘴的磨损;纳米改性涂层可使焊丝表面的油膜具有优异的润滑、导电、导热三重特性,是减少导电嘴磨损的可行途径;导电嘴的磨损随焊接电流的升高而增大,直流反接(Direct-current Electrode Positive,DCEP)时导电嘴的磨损比直流正接(Direct-current Electrode Negative,DCEN)时严重;电弧烧蚀和电流腐蚀是导电嘴磨损的主要机制。

关键词：无镀铜实心焊丝导电嘴磨损纳米改性涂层焊接工艺参数

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仿生土木工程研究进展与展望

土木与环境工程学报（中英文） 2024年第5期46卷 1-15页

作者：仉文岗何祥嵘刘汉龙孙伟鑫韩馥柽 Raul Fuentes Gustavo Paneiro 重庆大学土木工程学院重庆400045 亚琛工业大学土木工程学院德国亚琛100600 里斯本大学建筑学院葡萄牙里斯本1649-004

随着城镇化水平不断提升,中国每年新增建筑面积约20亿m2,大规模基础设施建设对土木工程理论和技术创新的要求越来越高。学者们通过研究自然界的增强增韧、水下黏合、钻孔掘进和轻质高强等现象发现,生物体具有独特的外部形态和组织结构,... 详细信息

随着城镇化水平不断提升,中国每年新增建筑面积约20亿m2,大规模基础设施建设对土木工程理论和技术创新的要求越来越高。学者们通过研究自然界的增强增韧、水下黏合、钻孔掘进和轻质高强等现象发现,生物体具有独特的外部形态和组织结构,通过模仿生物体的外部形态、结构特征或运动机理可为土木工程技术创新和可持续发展提供新思路、新原理和新理论。从仿生材料、仿生结构和仿生机械与构筑物3个方面阐述仿生学在土木工程中的应用,列举典型的应用案例,并对仿生土木工程进行总结和展望,为未来的研究提供基础材料。作为新兴的研究方向,仿生土木工程基础理论尚不完善,仿生土木工程涉及生物、材料、结构等多学科的交叉,需要开展不同领域间的协同合作研究。

关键词：仿生土木工程仿生材料仿生结构仿生机械与构筑物

电子束毛化对硼硅玻璃在可伐合金表面润湿性的影响

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焊接学报 2016年第5期37卷 61-64,131-132页

作者：铁敏李红栗卓新 Wolfgang Tillmann 北京工业大学材料科学与工程学院北京100124 多特蒙德工业大学材料工程研究所多特蒙德44227

增加实际紧密接触面积能提高玻璃在金属表面的润湿性,文中提出了一种将可伐合金表面进行电子束毛化的方法来提高表面粗糙度.采用座滴法研究了硼硅玻璃在毛化后可伐合金表面的润湿性.结果表明,电子束毛化可以增大可伐合金表面的有效接触... 详细信息

增加实际紧密接触面积能提高玻璃在金属表面的润湿性,文中提出了一种将可伐合金表面进行电子束毛化的方法来提高表面粗糙度.采用座滴法研究了硼硅玻璃在毛化后可伐合金表面的润湿性.结果表明,电子束毛化可以增大可伐合金表面的有效接触面积,促进熔融玻璃的润湿铺展,润湿角随着加热温度的升高和保温时间的延长而逐渐减小.硼硅玻璃和氧化层之间的主要反应产物为Fe_2SiO_4,金属表面的高能束毛化和预氧化处理有效促进了玻璃-金属的机械-化学结合,有利于提高玻璃与金属的连接强度.

关键词：硼硅玻璃可伐合金润湿性电子束毛化机械-化学结合

新型焊接工艺对不锈钢薄板焊缝成形及接头性能影响的研究进展

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中国材料进展 2018年第3期37卷 231-236页

作者：栗卓新王宁 TILLMANN Wolfgang 北京工业大学材料科学与工程学院北京100124 多特蒙德工业大学材料工程研究所德国多特蒙德44227

不锈钢薄板作为一种性能优越的节约型材料,广泛地应用于国民生产中的各个领域,具有良好的发展前景。基于不锈钢薄板的重要性,研究其焊接工艺对促进不锈钢薄板产业的发展具有重要意义。分析总结了焊接工艺对不锈钢薄板焊缝成形及接头性... 详细信息

不锈钢薄板作为一种性能优越的节约型材料,广泛地应用于国民生产中的各个领域,具有良好的发展前景。基于不锈钢薄板的重要性,研究其焊接工艺对促进不锈钢薄板产业的发展具有重要意义。分析总结了焊接工艺对不锈钢薄板焊缝成形及接头性能影响的最新研究进展,表明:(1)激光焊接不锈钢薄板焊缝成形优于电弧焊,通过改进气体保护方式可提高焊缝成形质量,波形控制法可辅助改善电弧焊焊缝成形;(2)高能束焊、搅拌摩擦焊可极大地细化焊接接头晶粒,改善接头力学性能;(3)采用低热输入焊接工艺可以减轻焊接接头腐蚀敏感性,增加保护气体流量或外加磁场可提高电弧焊接头的耐腐蚀性。

关键词：焊接工艺不锈钢薄板焊缝成形接头力学性能耐腐蚀性

药芯组成及工艺参数对ENiCrMo3T0-4焊丝电弧稳定性的影响

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焊接学报 2017年第10期38卷 75-79页

作者：王恒栗卓新李国栋 Wolfgang Tillmann Hee Jin Kim 北京工业大学材料科学与工程学院北京100124 德国多特蒙德工业大学材料工程研究所多特蒙德44227 韩国工业技术研究院高级熔焊研究组

采用汉诺威弧焊质量分析仪研究了ENiCrMo3T0-4药芯焊丝中药芯组成及焊接工艺参数对电弧稳定性的影响.结果表明,随着焊丝药芯组成中CaO/(SiO_2+TiO_2)的减小,熔渣碱度越小,焊接电弧稳定性越好;相比电压标准差/电压变异系数、电流标准差/... 详细信息

采用汉诺威弧焊质量分析仪研究了ENiCrMo3T0-4药芯焊丝中药芯组成及焊接工艺参数对电弧稳定性的影响.结果表明,随着焊丝药芯组成中CaO/(SiO_2+TiO_2)的减小,熔渣碱度越小,焊接电弧稳定性越好;相比电压标准差/电压变异系数、电流标准差/电流变异系数和燃弧时间变异系数,短路时间标准差/短路时间变异系数和燃弧时间标准差更能准确地反映焊接电弧稳定性;在正常焊接工艺参数范围内,随着工艺参数的增大,焊接电弧稳定性越来越好.

关键词：镍基药芯焊丝药芯组成工艺参数电弧稳定性

工艺参数对可伐合金/DM308钼组玻璃激光焊接接头结合性能的影响

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焊接学报 2018年第5期39卷 5-9页

作者：贾林李红栗卓新 Wolfgang Tillmann 北京工业大学材料科学与工程学院北京100124 德国多特蒙德工业大学材料工程研究所多特蒙德44227 北京汽车动力总成有限公司北京101108

采用YLS-6000型光纤激光器对可伐合金4J29与钼组玻璃DM308进行激光焊接,研究了工艺参数对接头强度和界面结构的影响,分析了界面元素扩散行为.结果表明,激光功率为700~800 W,焊接速度为4.5 mm/s,离焦量为0时,接头抗剪强度达到最大值,为10... 详细信息

采用YLS-6000型光纤激光器对可伐合金4J29与钼组玻璃DM308进行激光焊接,研究了工艺参数对接头强度和界面结构的影响,分析了界面元素扩散行为.结果表明,激光功率为700~800 W,焊接速度为4.5 mm/s,离焦量为0时,接头抗剪强度达到最大值,为10.97 MPa;4J29/DM308激光焊接头界面结合良好,存在反应层,分界线清晰可见.玻璃侧有大量气孔产生,界面某些部位存在少量气孔,导致产生微裂纹;在高温条件下,元素扩散越均匀,界面反应生成Fe_2SiO_4越多,接头强度越高.

关键词：工艺参数可伐合金 DM308玻璃扩散激光焊接

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不锈钢焊接烟尘中Cr(Ⅵ)的研究进展

北京工业大学学报 2014年第11期40卷 1751-1758页

作者：栗卓新白建涛 TILLMANN Wolfgang 北京工业大学材料学院北京100124 多特蒙德工业大学材料工程研究所多特蒙德24427

综述了不锈钢焊接烟尘中六价铬(Cr(Ⅵ))的影响因素、检测及控制、产生机制,指出:1)保护气体氧化性越高,焊接烟尘中Cr(Ⅵ)占烟尘中总Cr质量比越高;气体保护焊(gas metal arc welding,GMAW)时,短路过渡比射流过渡烟尘中Cr(Ⅵ)占总Cr的质... 详细信息

综述了不锈钢焊接烟尘中六价铬(Cr(Ⅵ))的影响因素、检测及控制、产生机制,指出:1)保护气体氧化性越高,焊接烟尘中Cr(Ⅵ)占烟尘中总Cr质量比越高;气体保护焊(gas metal arc welding,GMAW)时,短路过渡比射流过渡烟尘中Cr(Ⅵ)占总Cr的质量比高.2)焊材中的K、Na易同烟尘中Cr(Ⅵ)化合物离子CrO2-4、Cr2O2-7形成稳定的Na2CrO4和K2CrO4,应将其限制在一定的范围内.3)固-液提取检测方法检测Cr(Ⅵ)与固态物种检测相比具有造价低、易操作和适合定量检测的优点.

关键词：不锈钢焊接烟尘 Cr(Ⅵ)