摘要：在新工科建设浪潮下,结合产业结构对专业人才的需求,造就具备实践、探究、协作、创新能力的“工程师”,使学生理解何为学以致用,开展了能源化学探究性实验的教学设计和实践。在探究性实验课题的设计和教学过程中,贯彻以教师引导,学生主导课题探究的教学改革思路与方法。从探究性课题的设计、授课模式、考核方式等多个教学环节进行探究,产教融合,倡导问题式教学方法。在能源化学实验中通过提出问题-实践-解决问题的模式有效地培养了学生在探究性实验中的“工程师”角色的适应性,有利于提高学生独立思考并解决问题的能力以及与“工程师”相配套的实践协作能力,促进高校新工科建设中实验教学与产业需求的衔接。

摘要：作为结构振动抑制的有效手段,压电作动器振动抑制系统在结构振动控制中逐步得到应用。但是长服役期内压电作动器的性能退化/失效会导致整个振动抑制系统的服役可靠性退化,确定性优化方法得到的方案难以保证系统的服役可靠性。针对服役期内压电振动抑制系统的可靠性评估及优化设计问题,分析了压电作动器性能退化和失效下振动抑制系统的失效机理,构建了基于嵌套抽样和加权统计的振动抑制系统可靠性评估方法,解决了具有载荷共享和冗余特征的振动抑制系统可靠性评估问题,提出了基于主从式并行遗传算法的压电作动器可靠性布局优化方法,实现了作动器的位置和角度优化。通过算例证明了可靠性布局优化的可行性和有效性,为服役期内振动抑制系统的高可靠性设计提供理论基础,也可为结构振动控制这一工程问题提供新的解决思路。

摘要：从汽车质保数据出发,考虑用户实际需求,研发了一种支撑汽车可靠性评估及车企运营决策的系统。搭建了具有多任务管理和多维度分析功能的系统框架;设计了用于支撑数据分析挖掘的外部数据库,该系统具备数据自动清洗、故障统计分析、可靠性评估、科学决策分析和数据可视化等功能。结合3款实际车型的二维质保数据,应用本系统进行了汽车故障统计分析和可靠性评估,并预测了下个季度该车企的维修备件需求。结果表明:在车企维修备件预测中,预测值与实际值的相对误差小于5%。因此,该系统可以支撑车企的产品评估和运营决策。

摘要：为了充分发挥无人机集群作战的优势,能够在复杂环境和多样任务下快速、可靠地完成无人机集群发射任务,设计了一种折叠翼无人机集群发射装置。首先通过分析无人机发射过程主要性能指标,进行群发原理研究及装置总体布置。以发射技术指标作为输入,确定装置的动力匹配方案,基于几何学和运动学关系完成各机构的详细设计,利用偏心块组件和间歇机构的协调配合,将电机的动力分时分段传输给发射机构和输送机构,储能弹簧循环弹射无人机。最后利用LMS ***软件进行多体动力学建模仿真,仿真结果表明:电机功率、无人机发射速度和发射频率满足设计要求,设计方案具有可行性。

摘要：AI绘图、高清制图、数智观图……随着数智技术嵌入生活世界的不断展开,图像数智化已然不是一个偶然的涌现,而是预示着一定趋势的社会现象。数智技术为图像世界创造出新主体、新工具、新手段和新条件,绘图、制图与观图三大环节,图像主体、本体、载体等结构性要素,既体现了图像传统的逻辑展开,又鲜明具有数智技术嵌入裹挟而来的“发展性”问题。因而,图像数智化趋势中的AI绘画的回应政策、数智制图的版权保护、数智观图文化平等理念等问题,无可回避,需要讨论。

摘要：拓宽材料对光子的吸收是利用太阳光能的关键.然而,要平衡电极材料对光的最大化吸收与存储是当前光电极材料的设计难点.本文报道了一种具有丰富硫空位的Cu_(2)S/CuCl异质阵列材料,该材料中CuCl与硫空位的存在增加了其对光子的捕获与转化.同时,Cu_(2)S/CuCl异质结增加了材料的导电性能,促进了电子的传输效率.当作为赝电容的电极材料时,该Cu_(2)S/CuCl双功能材料的光照下容量提升比率高达35%.同时,由该材料制成的非对称电容器循环测试6000次之后的面积比容量可依旧维持在670 mF cm^(-2).该Cu_(2)S/CuCl材料具有优异的光电化学性能,在下一代光辅助充电储能器件的应用领域展示出巨大前景.

摘要：设计开发可用于电催化氧还原反应(ORR)的高效催化剂对于推进可持续能源技术(如燃料电池和金属空气电池等)的进一步发展至关重要.然而,由于ORR涉及多电子转移过程,并且动力学迟缓,电位高,从而限制了相关技术的实际应用.到目前为止,铂族金属被认为是ORR的基准电催化剂.然而,由于铂族金属资源稀缺、价格高、催化剂稳定性不足阻碍了其在不同能源装置中的进一步应用.因此,亟需开发出高活性、低成本、耐用的ORR电催化剂,从而推进可再生能源技术的进一步发展.双金属纳米合金因具有良好的导电性、可调整的电子态且金属间存在协同效应而被认为是一种有较大应用前景的ORR催化材料.本文采用自我牺牲模板法,将均匀的Co Ni合金纳米颗粒原位封装在N掺杂碳纳米管/纳米线耦合的分层结构中,构建了莫特-肖特基电催化剂(CoNi@N-CNT/NWs),并应用于金属空气电池.采用X射线衍射、拉曼光谱、热重、BET比表面积测试、X射线光电子能谱、扫描电子显微镜和透射电镜等方法对催化剂进行了表征.扫描电子显微镜和透射电镜结果表明,复合材料呈现一维多级结构的纳米管分支/纳米线主干的层次结构.实验结果和理论计算表明,CoNi纳米合金与N掺杂碳纳米管/纳米线的整流接触可以诱导自驱动电荷在莫特-肖特基异质结上转移,从而提高了电子转移效率并调节电荷分布.此外,碳分支/主干型分层结构作为支架的建立,增加了CoNi@N-CNT/NWs材料中活性位点的暴露,避免了材料堆积或聚集,进而提高了机械稳定性,缩短了传质扩散的路径并提高了气体传质的速率.得益于结构和电子优势,CoNi@N-CNT/NWs具有较好的ORR性能,其半波电位(E1/2)为0.86 V,在0.1 molL^(-1)KOH电解质中表现出较好的稳定性.采用CoNi@N-CNT/NWs电催化剂组装的锌空电池可以实现较高的开路电压、高峰值功率密度以及大比容量和持久的循环性能,在不同ORR相关的能源装置中展示出良好的应用前景.综上所述,金属空气电池是未来最具有潜力的能源转换器件之一,双金属纳米合金的精细设计和结构调控将为氧还原催化剂的可控制备和性能优化提供新思路.

摘要：设计和制备绿色高效的水分解产氢光催化剂是当前能源领域的迫切需求。首先通过溶剂热法合成金属有机框架材料(MOFs)NH_(2)-MIL-125(Ti),再利用Ni^(2+)与—NH_(2)的配位作用制备出Ni-NH_(2)-MIL-125(Ti),最后对所制备的前驱体进行高温煅烧成功获得颗粒小、分散性高、亲水性强TiO_(2)-NiO高效光催化剂。采用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、高分辨率透射电镜(HR-TEM)、红外光谱(FI-IR)、比表面积分析、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)及光致发光光谱(PL)等手段对催化剂进行表征,并通过光催化实验测试了其产氢活性。结果表明,制备TiO_(2)-NiO光催化剂的最佳条件为n(Ni)∶n(Ti)=0.6∶1、煅烧温度为600℃,合成的TiO_(2)-NiO光催化剂比表面积为51.064 m^(2)/g,较溶胶-凝胶法合成的光催化剂粒径更小且分散度更高,其产氢速率最高可达1396μmol/(h·g),是传统光催化材料的11倍。实验证明了MOFs作为合成TiO_(2)-NiO反应前驱体的优越性,为生产高效光催化剂提供了新的思路。

摘要：功能高分子材料是指具有传递、转换或贮存物质、能量和信息作用的高分子及其复合材料,比如化学反应活性、光敏性、导电性、催化性、生物相容性、药理性、选择分离性、能量转换性和磁性等功能的高分子及其复合材料。目前,功能高分子材料在国防航天、电子工业、汽车工业、建筑行业等诸多领域得到了广泛的应用,已经成为人类生产和生活中重要的一部分。基于此,主要就在功能高分子材料课程教学过程中如何精简教学内容、改善教学方法、课程思政元素的设计及合理的考核方式等方面进行了探索改革,从而适应人才培养方案的需求,培养学生学习的积极主动性,达成课堂教学目标,满足社会对本科生毕业的基本要求。

摘要：前缘缝翼机构为单自由度冗余驱动系统。工作中如果内外侧运动不协调就可能产生过大的阻力导致机构卡滞,进而影响飞机性能。为此,基于多个软件平台,建立了典型缝翼机构参数化的刚柔耦合虚拟样机,得到了缝翼机构在典型工况下受多因素耦合影响时的动态响应特性;分析了齿轮转速及几何尺寸不协调对缝翼收放的影响,得到了齿轮分度圆半径及齿轮转速的允许范围;最后以运动卡滞为典型失效模式,以齿轮转速和齿轮齿条分度圆半径为随机变量,采用蒙特卡罗法对其进行了可靠性及可靠性灵敏度分析,得到缝翼机构的运动卡滞可靠度和各设计变量对可靠度的归一化灵敏度。为缝翼的性能评估和进一步优化设计提供了参考。