摘要：MXene因其独特的类石墨烯二维层状结构,优异的电学、光学以及热力学性能,且拥有极大的比表面积、优异的亲水性和丰富可调的表面官能团,作为金属及其氧化物的新型载体为纳米复合材料的微观结构增强设计提供了有利条件,以更好地发挥界面效应。然而,二维MXene存在片层易自主堆叠、纳米金属及其氧化物在MXene载体中的几何分布和复合构型难以精准调控、复合材料的界面结合较弱等难题,导致不能最大化发挥不同组分之间的协同、耦合和多功能响应机制。尤其是对于具有显著本征功能特性(包括导电导热性能和力学性能)的MXene纳米载体,其优异性能难以充分体现,显著影响其复合材料的综合性能。针对上述问题,国内外对二维MXene作为载体负载纳米金属及其氧化物构筑高性能复合材料已开展了初步的探索,相关研究成果已被大量应用于能量存储、光催化、电磁屏蔽、微波吸收、超级电容器等前沿领域。为此,本文重点综述了二维MXene负载金属及其氧化物纳米复合材料的主要制备方法、微观结构和功能特性,归纳了其在能量存储、微波吸收等方面的具体应用及增强机理,指出了目前研究存在的短板,并展望了未来的研究方向及其应用前景,以期为新型MXene基纳米复合材料微观结构调控与性能的优化设计提供坚实的理论和实验基础。

摘要：提出了一种基于卷积算子的铅笔滤镜生成算法,通过分析真实铅笔纹理的结构特征,抽象出铅笔笔画的简单数学模型.根据该模型可以方便地确定其对应的笔刷模板(卷积算子),进而获得用户所需要的铅笔纹理.本文将该算法与图形处理单元(GPU)相结合,借助于GPU的硬件加速功能成功地实现了对视频图像的实时铅笔画风格绘制.

摘要：针对生物法净化低浓度挥发性有机废气的过程机理研究表明，生物膜填料塔净化低浓度甲苯气体是一个以气膜控制为主的传质过程，其中甲苯的生化降解属于瞬时快速化学反应，即甲苯的生化降解反应速率远远超过甲苯在液膜中的扩散速率，甲苯的生化降解在气液相界面处即可发生，其宏观表现即为甲苯气体直接吸附在润湿的生物膜上后迅速被微生物生化降解。因此，可以从气体吸附理论的新角度去解释生物法净化废气中低浓度挥发性有机物的动力学过程。对于低浓度挥发性有机废气的生物法净化装置的设计与操作而言，凡能改善传质条件、减少气膜阻力的措施均能强化这一生物吸收净化过程。

摘要：SO_2是一种无色、有强烈刺激性气味的气体,弥散在空气中的SO_2对人体健康、生态环境有着严重的危害,是导致空气质量不断恶化的主要大气污染物之一。人为造成的SO_2污染物的主要来源有燃料燃烧、工业生产、交通运输等,其中燃料燃烧占70%。因此,削减和控制燃料燃烧所产生的SO_2的排放是我国能源利用和环保领域的重要研究方向,烟气脱硫是应对烟气中SO_2排放的有效途径。湿法烟气脱硫是目前应用最广泛的方法,占世界安装烟气脱硫机组总容量的85%,采用该方法处理的烟气占总处理量的80%。在湿法烟气脱硫技术中比较实用的主要包括钙法脱硫、有机胺脱硫、海水脱硫。其中,钙法脱硫的脱硫效率高,对煤种的适应性较强,但是脱硫会产生CaSO_4沉淀,降低经济效益;有机胺脱硫的系统腐蚀性小,副产品可生产硫酸,但是胺易挥发,造成吸收剂损失和环境污染;海水法脱硫的工艺简单、运行可靠,但其应用受到地域的影响,并且对环境也会产生一定的影响。离子液体是一种新兴的绿色介质,它具有环保、可再生、结构可调控的优点,为解决传统工艺中的污染问题提供了新方案。在离子液体吸收气体的过程中,吸收液不会因其挥发性而蒸发进入气相,并且可以在较低的温度下完成吸收解吸循环。离子液体的这些优良特性使其在SO_2吸收方面有着极广阔的应用前景。目前,研究者们已合成了一系列胍盐类、咪唑类、醇胺类、吡啶类等离子液体,探究其吸收SO_2的性能与机理,并根据其结构可设计的特点,在离子液体中的阴阳离子上引入各类官能团(如氰基、醚基、氨基、卤素),合成满足特定需求的离子液体,使其高效、可逆、低耗地吸收SO_2。本文总结了近年来各类离子液体吸收SO_2的性能和机理,为系统地认识离子液体在SO_2分离领域的应用提供了帮助;重点阐明了离子液体中阴阳离子的种类、官能化,尤其是酸碱性对其吸收SO_2的影响,这为调整离子液体酸碱性、合理设计离子液体的结构,探索离子液体吸收SO_2的机理,改善其对SO_2的吸收性能有着重要的价值。最后指出了目前研究中存在的问题并且对未来新型离子液体的合成进行了展望。

摘要：西南地区长期的传统耕作方式使犁底层上移，且土壤贫瘠等现象日益严重，传统的深松和施肥装置作业效率较差。本文结合仿生学原理设计了一种分层深松分类施肥装置，基于EDEM软件建立土壤和肥料离散元模型，并进行仿真试验。仿真试验结果表明，深松装置最优参数组合为深松作业速度1.54 km/h、前后铲水平间距500 mm、前后铲竖直间距300 mm；排肥器装置最优参数组合为槽轮半径30 mm、弧心距离28.5 mm、螺旋升角81°。基于仿真结果进行田间试验，结果表明分层深松分类施肥机对土壤扰动率为52.4%，土壤膨松度19.7%，碎土率78%，均达到深松机设计要求，且优于单铲深松作业；排肥性能试验结果表明，有机肥排肥量分别为120.8、182.8 g，无机肥排肥量分别为620.3、916.9 g；有机肥排肥稳定变异系数为2.38%、4.93%，无机肥排肥稳定变异系数为2.04%、3.01%，达到排肥要求，实现有机肥和无机肥分层施用。本文设计的分层深松与分类施肥一体化装置，提升了犁底层土壤破碎效果与施肥效率，为保护性耕作机械结构优化提供参考。

摘要：通过对高压共轨柴油机轨压控制的需求分析,设计了一种串级控制和开环控制自动切换的复合控制策略,串级控制的主控制器采用可变PID的控制方式,具备了柔性控制的特征。利用ETAS公司的ASCET软件平台开发实现了轨压控制策略,借助该公司的ES1000硬件、INTECRIO软件,在以飞思卡尔的MC33886为高压泵电磁阀主驱动芯片的自制驱动电路基础上进行了台架试验。研究结果表明:该轨压控制策略能够满足控制需求,轨压响应快速、准确,解决了轨压控制随发动机工况的变化而改变的柔性问题。

摘要：运用三角网格方法重构三维离散的圆弧齿啮合齿面模型。基于多体动力学理论与迟滞接触动力学方法,提出考虑全齿面动态接触关系的螺旋锥齿轮三维接触动力学模型和动力学分析方法。运用三角网格单元接触的包围盒搜索技术和微分代数方程求解方法,仿真分析单侧齿面接触、双侧齿面接触、负载扭矩和齿侧侧隙等因素对齿轮啮合传动特性的影响,获得圆弧齿啮合全齿面接触冲击力、力矩和角速度等齿轮啮合传动的动态响应特性。研究表明:新方法和动力学模型较好地模拟圆弧齿锥齿轮的承载特性和啮合接触动力学特性,对以动力学特性为目标的圆弧齿锥齿轮设计与齿轮系统动力学研究提供理论参考。

摘要：针对传统无差别连续式喷药存在农药浪费、喷施低效的问题，以玉米为研究对象，设计一套基于视觉识别的病虫害检测及精准变量喷药系统。结合图像处理和机器视觉技术，对玉米田间病虫害自动、快速和准确识别，并根据识别的病虫害种类及严重程度，自动调整喷药剂量，实现精准农业管理。将自主设计的变量喷药系统集成并部署于计算机控制系统中，并对其检测性能进行验证，试验结果表明，相较于基准模型YOLO v5s，改进后模型精确率（P）、召回率（R）、mAP值分别提升1.6、1.3、0.7个百分点，降低了病虫害误检，避免对非病虫害区域的误喷，同时减少漏检确保了病虫害区域得到及时有效处理，综合反映了系统在不同病虫害类别上的整体识别能力；对于玉米螟、黏虫、灰斑病、叶斑病和锈病，模型识别准确率稳定在60%以上，而对于红蜘蛛、蚜虫识别准确率则在40%以上。于田间进行喷药性能试验，并对雾滴沉积、雾滴漂移及省药率等关键指标进行测试与分析，结果表明，最低雾滴覆盖率为52%，最低平均沉积密度为71.3滴/cm2，均达到病虫害防治要求；省药率与地面流失率最低值分别为32.1%和22%，显著降低了农药总体消耗量和地面流失率。本文设计的玉米病虫害检测及精准变量喷药系统，显著提升了病虫害识别准确性，提高了农药利用率并降低环境污染，为病虫害防控提供科学高效的解决方案。

摘要：背景:上颌后牙缺损修复可以采用种植牙技术,但以往的种植模板大多利用传统石膏模型完成,无法有效保证种植体植入的准确性,容易导致各种并发症的出现,影响修复效果。目的:探讨计算机辅助设计和计算机辅助制作外科导板在上颌后牙种植修复过程中的应用效果。方法:纳入30例上颌后牙牙列缺损患者,均实施种植修复治疗。经CT上颌骨扫描,利用计算机辅助设计/计算机辅助制造技术(computer aided design/computer aided manufacturing technology,CAD/CAM)制作外科导板,在导板辅助下植入种植体进行修复。植入后测量虚拟植入位置和实际植入的偏差情况,随访12个月,观察临床修复效果与患者口腔牙周组织情况。结果与结论:(1)30例患者一共涉及36个CAD/CAM外科导板,经患者戴入口腔之后均获得稳定的固位效果;(2)36枚种植体,均在外科导板辅助下顺利完成准确的,植入过程未出现任何问题;(3)植入后种植体的虚拟植入位置和实际植入位置之间存在的头部偏离情况极小,不会对临床种植体植入精度产生影响;(4)植入前与植入后6及12个月患者的口腔牙周组织龈沟液、肿瘤坏死因子α、龈沟出血指数无明显变化;(5)结果说明在上颌后牙临床治疗过程中,利用CAD/CAM外科导板进行种植体修复治疗会出现一定的种植体头部偏离和角度偏离现象,但并不影响种植体的植入精度,修复效果理想,且治疗后患者处于良好的牙周组织状态。

摘要：针对大多数镁合金室温塑性差的关键共性问题,本研究通过镁合金位错特性、层错能对变形机制的影响以及层错能与滑移系临界剪切应力之间的关系等3个方面综述了利用层错能改善镁合金室温塑性的理论与实验依据,在此基础上构建了“层错能-镁合金滑移系临界剪切应力”计算模型,并利用此模型计算了纯镁、Mg-Al、Mg-Zn、Mg-Y合金基面、柱面、锥面位错启动所需临界剪切应力。通过比较Mg合金、纯镁的非基面与基面滑移的临界分切应力差值,分析了Al、Zn、Y 3种固溶元素对镁合金塑性的影响,验证了模型的可靠性。最终确定以降低非基面位错(主要是位错)滑移分切应力为导向,选择出合适的合金元素,指导室温高塑性镁合金的成分设计。