摘要：锂离子电池中的电极总是处于特定的约束当中,这些约束既包括电池内部不可避免的被动结构约束,又包括一些新兴技术应用场景可能赋予的外部主动约束.本文主要利用化学-力学双向耦合的基本假设建立描述双层电极结构的理论模型,考虑4种不同强弱的理想化变形约束作为其边界条件,并通过数值求解研究在充电过程中这些外部约束对双层电极中Li扩散和应力的影响.从力学的角度,所研究的双层电极结构存在侧向伸缩和弯曲变形两个自由度,弱化的约束条件能够部分或完全激活这些应力释放机制,从而降低电极结构整体的应力水平,并提升结构的力学稳定性.然而,从电化学的角度,电极结构的正向弯曲变形所产生的应力梯度会阻碍嵌Li过程,强化的约束能够部分或完全抑制电极的正向弯曲,使活性层内Li浓度更加均匀,从而提高活性层的容量利用率.这些结果不仅为进一步理解双层电极在更加真实或极端服役条件下的化学-力学响应提供理论参考,还从设计的角度表明折中的外部约束有利于平衡电极的结构耐久性和电化学性能.

摘要：首先对环氧树脂进行改性,改性后的环氧树脂一端连有与丙烯酸酯类单体反应的双键,另一端保留可交联的环氧基,再运用结构设计思想,采用种子乳液聚合法制备了含改性环氧树脂丙烯酸酯聚合物(内核)-“惰性”丙烯酸酯(中间层)-含羧基丙烯酸酯聚合物(外壳)结构的稳定型水性环氧-丙烯酸酯复合乳液,并对乳液进行了结构表征和耐腐蚀性测试。结果表明,改性后环氧树脂与丙烯酸酯类单体成功发生了乳液聚合,制备的复合乳液既保留了环氧基又引入了羧基;含中间层的3层结构乳液的稳定性和涂膜耐腐蚀性优于相同配方的常规核壳乳液,设置的“惰性”中间层起到了预期作用;中间层质量分数对复合乳液涂膜耐腐蚀性有较大影响,当中间层质量分数为26%时,温度随机多频调制差示扫描量热分析方法计算出的中间层厚度为14.51 nm,涂膜在3.5%NaCl溶液浸泡7 d后|Z|0.01Hz为1.66×10^(4)Ω·cm^(2),经其涂膜覆盖的马口铁在3.5%NaCl溶液浸泡30 d后,马口铁表面铁元素含量仍保持95.29%。

摘要：针对轴流式涡轮部件结构复杂、精度要求高以及研制周期较长等特点,开展了基于三维光学扫描及逆向工程技术的小尺寸高性能轴流式涡轮部件逆向设计。通过非接触式三维结构光学扫描仪获取了涡轮整体叶盘及导向器实物的点云数据;在点云数据预处理及自动对齐的基础上,利用复杂型面三维重构技术,实现了部件的三维数字化模型重建;基于有限元分析开展了部件的气动性能及结构强度计算,验证了逆向设计轴流式涡轮部件的可行性;并通过进一步梳理总结,建立了轴流式涡轮部件逆向设计流程。结果表明,建立的轴流式涡轮部件逆向设计方法及流程可使得设计部件有效满足实际使用要求,显著缩短设计周期,能够为同类部件的设计提供指导和借鉴。

摘要：设计了气氛混合装置,控制炉气成分以及H2O(g)含量,利用真空管式加热炉对弹簧钢铸坯试样进行加热保温。采用激光多点共聚焦显微镜研究了混合气氛下H2O(g)对弹簧钢表面脱碳的影响。结果表明,试样总脱碳层厚度随温度升高而增加;混合气氛下,650℃出现轻微铁素体脱碳,700～950℃有明显铁素体脱碳层,850℃为铁素体脱碳峰值温度,与空气条件相比,表面铁素体脱碳更加严重,脱碳开始温度有所降低。低温区表面脱碳的发生与C浓度梯度驱动下珠光体片层中渗碳体的溶解有关,铁素体脱碳层晶粒形态呈现为尺寸细小、无明显取向。H2O(g)破坏防止脱碳的保护机制,对试样脱碳程度的加深有重要作用。

摘要：Z-scheme photocatalytic system has been regarded as a popular field of research in photoelectrochemical(PEC)water *** the many obstacles facing a Z-scheme photocatalytic system,the analysis methods of interfacial Z-scheme charge transfer still remain a significant ***,in this study,CdS/Ti-Fe_(2)O_(3)heterojunction photoanodes are elaborately designed to explore the charge-transfer behavior in PEC water *** this study,photophysical measurements,including the Kelvin probe measurement,surface photovoltage spectroscopy(SPV),and transient photovoltage spectroscopy(TPV),are used to monitor the migration behavior of photogenerated charges at the interface electric field of CdS/Ti-Fe_(2)O_(3)Z-scheme heterojunction *** Kelvin probe and SPV measurements demonstrate that CdS/Ti-Fe_(2)O_(3)interfacial driving force favors the rapid transfer of photoexcited electrons to *** double-beam strategy based on TPV indicates that more electrons of Ti-Fe_(2)O_(3)are combined with the holes of CdS owing to the intensive interface electric *** results of these measurements successfully prove the Z-scheme migration mechanism of CdS/Ti-Fe_(2)O_(3)*** from the desirable charge transfer at the interface electric field,CdS/Ti-Fe_(2)O_(3)photoanodes exhibit superior photocatalytic oxygen evolution reaction performance compared with that of pure Ti-Fe_(2)O_(3).The photocurrent density of the 25CdS/Ti-Fe_(2)O_(3)photoanode reaches 1.94 mA/cm^(2) at 1.23 V versus reversible hydrogen electrode without excess cocatalyst,and it is two times higher than that of pure Ti-Fe_(2)O_(3)***,an outstanding strategy is provided in this study to prove the Z-scheme charge-transfer mechanism of photocatalytic systems in PEC water splitting.

摘要：椎间融合器在临床上经常用于脊柱感染性和退行性疾病的治疗,然而,进一步的临床应用通常受到一些缺陷的困扰,如应力遮挡和融合器沉降.本研究旨在提出一种新的脊柱融合器个性化设计理念:从微观到宏观的多尺度联合设计方法,创建与腰椎骨终板弹性模量和手术形式皆匹配的脊柱融合器.具体而言,引入三周期极小曲面来模拟聚醚醚酮(PEEK)融合器的多孔结构,通过调整孔隙参数以实现定制的宏观力学性能和孔隙结构的渗透性能。接着,针对经皮内镜下腰椎后路椎间融合术(PE-PLIF)进行多目标(屈伸、弯曲和扭转)拓扑优化,得到二次设计的新型多孔拓扑融合器。最后,将临床常用的钛融合器、PEEK融合器和本文设计的新型融合器进行基于有限元方法的生物力学对比分析。结果表明,与其他两种融合器相比,新型多孔拓扑融合器有着较低的骨-融合器界面应力和较高的内部移植骨应力和应变能密度,证明其有着较低的融合器沉降率和应力屏蔽的风险.总之,新型多孔拓扑融合器由于其良好的生物力学性能成为椎间融合术的理想选择.本文所提出的融合器设计思路和理念也可用于指导其他不同椎间融合术.

摘要：为了充分发挥多向模锻工艺在复杂零件的成形优势,结合数值模拟与试验验证,研究了典型的一体化精密阀组阀体复杂零件的多向模锻工艺。根据零件的结构特点,制定了单工位多向精密成形工艺。利用数值模拟软件分别对零件的多向模锻成形过程进行了仿真,揭示成形过程中的变形机理。结合有限元模拟得到的工艺参数设计相应的模具结构,将模具安装于多向模锻压机并进行相应的工艺试验。试验结果表明,经此工艺得到的锻件尺寸精确,无飞边,说明提出的典型零件的一体化精密阀组阀体多向模锻工艺是可行的,可对该类零件的无飞边精密成形提供指导。

摘要：为研究句容河潘岗圩泵站侧向进水结构的设计方案优化,采用水工模型试验方法开展了不同转向角的进水池泵站模型试验。试验表明,同一进水流量方案中,在不同转向角设计方案内,前池流速变化趋势不同;相比之下,在同一流量工况下,转向角参数不同,但闸门面板压强变化趋势仍保持一致。各转向角设计方案内,前池内流速水平最高为65°方案。在转向角演变过程中,流道水头损失与流速均匀度分别呈“先增后平稳”、“先增后减”变化,其中转向角65°为转变节点。研究认为潘岗圩泵站进水结构的转向角为65°时最为适宜。论文对泵站侧向进水结构的设计方案优化以及模型试验数据分析提供参考。

摘要：将不同金属元素通过合金化形成二维材料(金属烯)对基础研究和纳米电子器件的实际应用具有重要意义,但目前鲜有金属烯材料是具有本征带隙的半导体.受离子晶体成键特征的启发,通过结构搜索、成键分析和高通量第一性原理计算,本文从2500多个双金属烯中筛选出一系列具有晶格动力学稳定和碱金属-金离子键的二维碱金属金化物双金属烯半导体.由于碱金属和金之间的大电负性差,其中32个碱金属金化物双金属烯是带隙范围为0.97~5.20 eV的半导体材料,而锂金双金属烯由于电负性差减小呈现出金属性.Bohn-Oppenheimer分子动力学模拟表明19个双金属烯在室温下结构稳定有利于实际应用.这项研究为设计双金属烯半导体提供了指导,并揭示了二维金属合金中成键行为和电子结构性质间的关联.

摘要：债转股是企业破产重整工具箱的重要部分,良善的债转股制度设计能够有效地提升破产重整的成功率,极大地优化市场资源配置的效率。妥善运用债转股制度是挽救危困企业的有效路径。当前破产重整债转股制度在理论层面还有较多待理清之处,制度设计也存在适用范围小、实施机制及实施效果不明确等问题。完善债转股制度可以从以下两方面入手:一方面应当考虑扩大债转股的参与主体范围及具体的适用方式;另一方面需要进一步明确债转股的实施机制、实施效果,以使该制度起到拯救重整企业的重要作用。