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不同弹性模量计算机辅助设计和计算机辅助制造桩核材料的应力分析

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中国组织工程研究 2025年第10期29卷 2061-2066页

作者：徐良伟田锡天陈林高红燕朱贤杨桂灿陈英豪西北工业大学陕西省西安市710072 浙江伟联科技股份有限公司浙江省嘉兴市314000

背景:桩核修复是牙体缺损修复的一种常规选择,然而不同桩核材料的修复效果存在差异。目的:利用有限元方法评估不同弹性模量桩核修复模型中桩核与牙根黏结剂部位的应力分布情况。方法:在三维建模软件中构建一个三维根管治疗过的上颌中切... 详细信息

背景:桩核修复是牙体缺损修复的一种常规选择,然而不同桩核材料的修复效果存在差异。目的:利用有限元方法评估不同弹性模量桩核修复模型中桩核与牙根黏结剂部位的应力分布情况。方法:在三维建模软件中构建一个三维根管治疗过的上颌中切牙模型,进行全瓷冠修复,修复中的桩核材料分别使用纳米陶瓷树脂(弹性模量12.8 GPa)、复合树脂(弹性模量16 GPa)、混合陶瓷(弹性模量34.7 GPa)、玻璃陶瓷(弹性模量95 GPa)、钛合金(弹性模量112 GPa)和氧化锆(弹性模量209.3 GPa),将模型约束在皮质骨中,在中切牙牙冠舌侧1/3处加载与牙体长轴呈45°的100 N集中力,通过最大主应力分析修复模型中桩核、牙本质及桩与牙根黏结剂的应力分布。结果与结论:(1)当使用弹性模量较高的桩核材料时,修复模型中的桩核应力较集中;当使用弹性模量接近牙本质的桩核材料(纳米陶瓷树脂和复合树脂)时,桩核的应力分布较均匀;无论桩核材料如何,各修复模型中牙本质上的应力分布相似;使用弹性模量更高的桩核时,修复模型中桩与牙根黏结剂处显示出更多的应力集中。(2)纳米陶瓷树脂模型中桩核、牙根及桩与牙根黏结剂处的最大应力值分别为31.00,33.21,0.51 MPa,复合树脂模型中桩核、牙根及桩与牙根黏结剂处的最大应力值分别为36.84,33.14,0.59 MPa,混合陶瓷模型中桩核、牙根及桩与牙根黏结剂处的最大应力值分别为64.05,32.83,1.00 MPa,玻璃陶瓷模型中桩核、牙根及桩与牙根黏结剂处的最大应力值分别为112.30,32.69,1.73 MPa,钛合金模型中桩核、牙根及桩与牙根黏结剂处的最大应力值分别为120.00,32.17,1.86 MPa,氧化锆模型中桩核、牙根及桩与牙根黏结剂处的最大应力值分别为148.80,31.85,2.28 MPa。(3)桩核材料的弹性模量越高,进行桩核修复时桩核处的最大应力值越大,桩核材料弹性模量对修复模型中桩与牙根黏结剂处与牙本质的最大应力值无明显影响。

关键词：桩核弹性模量有限元分析计算机辅助设计与制造最大应力值等效应力

乙酰丙酮铱Ir(acac)_(3)电子结构及光学性质的理论研究

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原子与分子物理学报 2025年第1期42卷 1-7页

作者：樊依佳蔚娇娇郭家成陈扬尹杜恭贺西北工业大学伦敦玛丽女王大学工程学院西安710129 西安邮电大学理学院西安710121

乙酰丙酮铱是一种由过渡金属Ir与乙酰丙酮酸(acetylcaetonato)有机部分组成的过渡金属有机配合物,它是一种重要的绿光磷光材料,同时其也是多种铱系发光材料的组成部分.采用密度泛函理论(DFT)对Ir(acac)_(3)单体及其二聚物的基态几何结... 详细信息

乙酰丙酮铱是一种由过渡金属Ir与乙酰丙酮酸(acetylcaetonato)有机部分组成的过渡金属有机配合物,它是一种重要的绿光磷光材料,同时其也是多种铱系发光材料的组成部分.采用密度泛函理论(DFT)对Ir(acac)_(3)单体及其二聚物的基态几何结构进行了优化,在此基础上考察了它们的振动和红外光谱,并使用CIS方法对它们的激发态性质进行了理论研究.计算得到的单体和二聚物的吸收光谱均在紫外波段,单体的主要吸收峰有260 nm,350 nm,414 nm,二聚物的主要吸收峰有299 nm,353 nm,401 nm.计算得到了二者在乙腈CH_(3)CN溶液中的吸收光谱,与它们气相情况的结果相比,溶剂极性的影响使得电子吸收谱发生蓝移.计算结果表明Horst Kunkely和Arnd Vogler所得光谱中既含有单体的特征光谱,又含有二聚体的特征光谱,证明实验溶液中同时存在乙酰丙酮铱的低聚物,并且二者的组分比能被合理推算.最后,对多聚体的形成机理作了简单讨论.

关键词： Ir(acac)_(3) 密度泛函理论(DFT) CIS 电子吸收光谱溶液效应

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弹性波理论教学之弯曲边缘波

力学与实践 2025年第6期46卷 1293-1297页

作者：徐艳龙沈一舟尉亚军杨智春西北工业大学航空学院西安 710072 西北工业大学力学与土木建筑学院西安 710129

在现有的弹性波理论教学中，关于弯曲波的内容相对较少，尤其缺乏关于弯曲边缘波的介绍。本文旨在填补这一教学空白，深入探讨弯曲边缘波的发现历程以及后续教学、研究的方向。同时，本文还推导了边缘波沿半无限板自由边传播的特性，并... 详细信息

在现有的弹性波理论教学中，关于弯曲波的内容相对较少，尤其缺乏关于弯曲边缘波的介绍。本文旨在填补这一教学空白，深入探讨弯曲边缘波的发现历程以及后续教学、研究的方向。同时，本文还推导了边缘波沿半无限板自由边传播的特性，并利用在自由边处构造弱刚度条带实现了对边缘波的增强引导。通过这些内容，我们希望在弹性波理论课程中增加对弯曲边缘波的教学，补充完善弯曲波的理论体系，以帮助学生更全面地了解这种特殊形式的弯曲波，从而加深对弹性波的理解。

关键词：弹性波理论弯曲波弯曲边缘波弹性波教学

掺杂单层MoS_(2)电子结构与光催化性质的第一性原理计算

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原子与分子物理学报 2025年第1期42卷 35-40页

作者：徐启远高朋刘正堂九江学院机械与智能制造学院九江332005 西北工业大学材料学院西安710072

为了提高MoS_(2)的光催化能力,本研究基于第一性原理平面波赝势方法,对Cr、W、Fe、Co、Ni替换单层MoS_(2)晶格中的Mo进行研究.结果表明:W的替换能为正值,Cr、Fe、Co、Ni的替换能为负值.Cr、W掺杂晶格产生畸变主要是杂质原子的共价半径... 详细信息

为了提高MoS_(2)的光催化能力,本研究基于第一性原理平面波赝势方法,对Cr、W、Fe、Co、Ni替换单层MoS_(2)晶格中的Mo进行研究.结果表明:W的替换能为正值,Cr、Fe、Co、Ni的替换能为负值.Cr、W掺杂晶格产生畸变主要是杂质原子的共价半径引起的;Fe、Co、Ni掺杂晶格产生畸变主要是掺杂原子的自旋导致的.Cr、W、Fe、Co、Ni掺杂单层MoS_(2)带隙类型没有发生改变,仍然为直接带隙,但禁带宽度变小,吸收带红移,尤其Fe、Co、Ni掺杂,导带下方有杂质能级使费米能级向高能方向移动,可以作为捕获电子陷阱,增加电子密度,减少光激发电子-空穴对的复合,有利于提升光催化能力.

关键词：掺杂单层二硫化钼光催化电子结构

Au-Pt合金凝固-固态相变微观组织演化相场法模拟

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金属学报 2025年第1期 109-116页

作者：余东马威龙王亚莉王锦程西北工业大学凝固技术国家重点实验室西安理工大学材料科学与工程学院

凝固/固态相变过程中的微观组织演化对材料的组织控制及性能优化具有重要意义，如何实现凝固-固态相变微观组织演化的全流程一体化数值模拟是当前材料微观组织模拟领域的前沿课题。本工作以Au-Pt合金为例，基于多相场模型和微观组织信... 详细信息

凝固/固态相变过程中的微观组织演化对材料的组织控制及性能优化具有重要意义，如何实现凝固-固态相变微观组织演化的全流程一体化数值模拟是当前材料微观组织模拟领域的前沿课题。本工作以Au-Pt合金为例，基于多相场模型和微观组织信息传递算法，研究了不同初始成分条件下凝固和固态相变过程微观组织的演化规律。实现了凝固-固态相变微观组织演化全流程一体化预测，揭示了凝固过程中微观偏析和晶界对后续脱溶析出和调幅分解过程的影响机制。

关键词：凝固固态相变微观组织演化相场法一体化数值模拟

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从教学角度解读分子动力学模拟在金属玻璃黏弹性力学中的应用

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力学与实践 2025年第6期46卷 1298-1302页

作者：吕国建赵思瑾乔吉超西北工业大学力学与土木建筑学院西安 710072

从教学的角度出发，解读分子动力学(molecular dynamics, MD)模拟在金属玻璃黏弹性力学行为中的应用。采用MD模拟从原子尺度分析金属玻璃的微观结构，为深入理解金属玻璃黏弹性行为等提供了新的视角。蠕变、应力松弛以及动态滞后等是黏... 详细信息

从教学的角度出发，解读分子动力学(molecular dynamics, MD)模拟在金属玻璃黏弹性力学行为中的应用。采用MD模拟从原子尺度分析金属玻璃的微观结构，为深入理解金属玻璃黏弹性行为等提供了新的视角。蠕变、应力松弛以及动态滞后等是黏弹性材料的典型特征，其在金属玻璃中均可以归为弛豫行为，即亚稳态的原子构型在外力刺激下向稳态或另一个亚稳态跃迁的过程。借助MD模拟在典型CuZr金属玻璃体系中研究这3类的黏弹性算例，让学生更好地理解金属玻璃黏弹性力学的微观行为特征，提高学生对该领域知识的理解和掌握能力。

关键词：分子动力学模拟金属玻璃黏弹性力学教学解读

第一性原理研究取代基对含能材料撞击感度的影响

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原子与分子物理学报 2025年第3期42卷 124-134页

作者：黎红艳卢妹包恃缘刘福生刘正堂白志鑫刘其军西南交通大学物理科学与技术学院成都610031 西北工业大学凝固技术国家重点实验室西安710072

取代基的种类和位置会影响含能材料的分子结构和化学键强度,从而对其撞击感度产生影响.本文基于第一性原理计算方法分析了氨基基团和甲基基团对三硝基苯类含能材料撞击感度的影响.根据计算得到的弹性常数,通过Voigt-Reuss-Hill平均法计... 详细信息

取代基的种类和位置会影响含能材料的分子结构和化学键强度,从而对其撞击感度产生影响.本文基于第一性原理计算方法分析了氨基基团和甲基基团对三硝基苯类含能材料撞击感度的影响.根据计算得到的弹性常数,通过Voigt-Reuss-Hill平均法计算得到了几种含能材料的体积模量B、剪切模量G、杨氏模量E和泊松比v.接着,尝试通过分析氨基和甲基取代基的种类和数量对力学参数、能带结构、态密度等性质的影响.在一定程度下,氨基个数与撞击感度之间呈负相关,与禁带宽度呈正相关,可以通过比较带隙值来判断一组含氨基的多硝基芳烃材料的撞击感度大小关系.相较于氨基,甲基数量与力学性能的相关性较氨基取代基更好,甲基数量变化对材料的总态密度能量影响更大;甲基数量与材料的撞击感度之间没有相关性但与禁带宽度呈负相关,无法通过带隙值的大小来确定一组含甲基的硝基芳烃类含能材料的撞击感度大小关系.

关键词：含能材料撞击感度取代基力学性质电子性质

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碳族单质超导性的第一性原理研究

原子与分子物理学报 2025年第4期42卷 87-92页

作者：韩沛辰林永熠郑磊刘其军刘正堂高娟西南交通大学物理科学与技术学院成都610031 西北工业大学凝固技术国家重点实验室西安710072

同为第四主族的元素,碳、硅、锗、锡、铅具有相似的价电子排布,但超导性却并不相同.锡和铅在常压下即可实现超导,硅和锗则需要在高压下才具有超导性,而碳的常规晶体结构在常压和高压下均尚未发现其超导性.压力在很大程度上是通过改变晶... 详细信息

同为第四主族的元素,碳、硅、锗、锡、铅具有相似的价电子排布,但超导性却并不相同.锡和铅在常压下即可实现超导,硅和锗则需要在高压下才具有超导性,而碳的常规晶体结构在常压和高压下均尚未发现其超导性.压力在很大程度上是通过改变晶体结构和原子之间的位置进而影响其超导性,本论文基于密度泛函理论的第一性原理计算,对碳、硅、锗、锡、铅五种第四主族元素的单质的晶体结构、电子结构、声子性质以及超导性质进行系统地对比分析.计算结果表明费米能级附近的电子态密度越高,金属体系实现超导所需的压力越小.在具有金属性的体系中价带靠近费米能级处带隙的存在会使电子更容易局域在费米能级附近,从而增大费米能级附近电子态的数目并提高体系的超导性.此研究为探究超导机制并提高材料的超导性提供思路.

关键词：超导性第一性原理计算碳族元素电子结构

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无人机海上舰船目标影像超分辨率重建

现代电子技术 2025年第1期48卷 17-22页

作者：孙炜玮崔亚奇张少卿夏沭涛海军航空大学山东烟台264000 中国航空工业沈阳飞机设计研究所辽宁沈阳110035 西北工业大学陕西西安710072

针对无人机在获取海上舰船目标影像时面临的实时性与清晰度之间的矛盾,提出一种影像压缩模糊重建方法。该方法利用改进的YOLOv8检测模型和Real-ESRGAN网络,通过数据集构建、网络训练调试和部署运用等步骤,实现了在有限带宽和计算资源环... 详细信息

针对无人机在获取海上舰船目标影像时面临的实时性与清晰度之间的矛盾,提出一种影像压缩模糊重建方法。该方法利用改进的YOLOv8检测模型和Real-ESRGAN网络,通过数据集构建、网络训练调试和部署运用等步骤,实现了在有限带宽和计算资源环境下地面端高质量舰船目标影像的实时重建。首先利用改进的YOLOv8模型对影像中舰船目标进行精准检测和定位,随后通过Real-ESRGAN网络对压缩及模糊影像进行重建,以恢复影像的高分辨率和细节信息。实验结果表明,该方法不仅显著提升了影像的清晰度和检测准确性,还大幅减少了带宽消耗,满足了无人机舰船识别的高实时性要求,且在资源受限的情况下表现尤为突出。为无人机在海上舰船目标监测领域提供了一种有效的解决方案,不仅提高了无人机的监测和识别能力,也为进一步推进无人机在海洋监测中的广泛应用奠定了基础。

关键词：无人机影像海面舰船双向特征融合模型 Real-ESRGAN网络改进的YOLOv8检测模型海上舰船目标监测