摘要：为研究不同材料本构模型对高心墙堆石坝应力、变形计算的适用性,以RM 300 m级高心墙堆石坝堆石料的室内试验成果为基础,分别对邓肯E-B模型、沈珠江双屈服面模型及MPZG模型进行材料本构验证和坝体有限元分析。研究结果表明:3种模型均能较好地表现堆石料三轴路径下的应力响应,而邓肯EB模型在低围压下体积响应表现效果欠佳;3种模型计算的坝体应力、变形分布均符合一般规律,应力相近,但变形计算中邓肯E-B模型得到的沉降与顺河向位移均较大;在高心墙堆石坝建设初期,可采用邓肯E-B模型进行早期分析,后期宜采用沈珠江双屈服面模型、MPZG模型等进行决策评价。

摘要：天然水硬性石灰(NHL)早期强度低、固化慢的特性影响其在石质文物中的广泛应用,提高NHL早期综合性能是一项具有应用价值的研究。三乙醇胺(TEA)是水泥中常用的早强剂,碳酸二乙酯(DEC)是一种高效稳定的CO_(2)吸收剂,文中将两者复掺改性天然水硬石灰浆体,以提高早期硬化反应效率和力学强度。结果表明,复掺改性使TEA与DEC能够发挥出高效的协同作用,促进水化和碳化反应;降低浆体内部的总孔隙率,促使内部更致密、基体结构更稳定;当TEA-DEC复掺参数质量分数为0.3%、0.5%时,综合改性效果最佳,初凝和终凝时间分别缩短了18%和45.5%,力学性能得到明显改善,养护28 d时抗压强度可提高27.3%,相当于欧洲标准中NHL5的强度水平。

摘要：生物多样性监测对研究人员即时在空中识别物种的能力要求很高。为避免人眼误鉴,且提高野外监测识别蝴蝶种类的准确性与时效性,以及解决用户在野外使用纸质书籍及资料查询的不便。本研究采用Unity 3D技术,C#作为编程语言,基于Photoshop中的3D技术,以甘肃兴隆山国家自然保护区的蝴蝶样本为例进行建模,进而开发手机App实现野外对蝴蝶的准确鉴定。结果显示,通过软件的页面交互实现App中蝴蝶种类的识别和查询功能,点击程序进入主界面,包括兴隆山简介、兴隆山蝴蝶、兴隆山地图、兴隆山天气等应用,其中蝴蝶形态以3D技术进行展示。用户可根据需求选择相应功能。经初步测试,这款App的开发大大提高了用户使用的方便性和快捷性,为相关研究人员和保护区工作人员开展生物多样性监测工作提供了技术支撑,同时提高了野外蝴蝶识别的准确性,也为下一步使用其他语言乃至进行更大范围的蝴蝶识别App的研发奠定了基础。

摘要：碱性阴离子交换膜燃料电池(AEMFCs)可以直接将氢的化学能转化为电能,被认为是新兴绿色氢经济的基石技术.但其阳极氢氧化反应(HOR)动力学缓慢,严重依赖于Pt基催化剂.由于Pt基催化剂极易被CO毒化、动力学过程复杂以及价格昂贵,极大限制了其商业化应用.因此,亟需开发高效、稳定和抗CO毒化能力强的新型HOR催化剂.Pd具有与Pt相似的氢键结合能,并且比Pt储量丰富,有望成为实现HOR的候选催化剂.然而,Pd的本征催化活性和Pt相比仍有很大差距.近年来,磷化钯因具有功能多样性和高催化活性被广泛关注.此外,缺陷工程可以有效调控催化剂的表面结构,改善中间体的吸附强度,提高催化剂的催化活性.因此,构建富含缺陷的磷化钯催化剂有望提高其HOR的性能.然而,该方向研究较少,反应机理尚不清楚.因此,阐明空位缺陷对于提高磷化钯催化剂HOR性能的作用机制,对促进AEMFCs电催化反应具有重要意义.本文通过溶胶-凝胶法以及低温磷化策略合成了一种碗状半球结构的富含磷空位Pd3P@C(V_(p)-Pd_(3)P@C)催化剂,并用于碱性HOR.在磷化过程中,通过调整Pd前驱体和磷源比例以及煅烧温度,在碳碗状半球载体上合成具有不同晶相组成(Pd/Pd_(3)P@C,Pd_(3.20)P_(12)@C,Pd_(3)P@C,和Pd_(5)P_(2)@C)的Pd_(x)P_(y)@C催化剂.扫描电镜和透射电镜证实了催化剂为碗状半球形貌.利用电子顺磁共振波谱研究了Pd_(x)P_(y)@C催化剂的磷空位浓度,结果表明,Pd/P比例为1:3时,在350℃下煅烧得到的Vp-Pd_(3)P@C具有最高的磷空位浓度.X射线光电子能谱证实了磷空位促进了d-p轨道杂化,增强了Pd和磷之间的电子相互作用.电化学测试结果表明,Vp-Pd_(3)P@C具有最高的HOR性能,Vp-Pd_(3)P@C在50 mV的质量活性为1.66 mAμg_(Pd)^(–1),交换电流密度为3.2 mA cm^(–2),优于Pd3P(0.45 mAμg_(Pd)^(-1),1.78 mA cm^(–2))和商业Pt/C(0.3 mAμg_(Pd)^(-1),2.29 mA cm^(–2)).同时,该催化剂在50 mV的电位下能稳定运行20 h.此外,即使在CO浓度高达1000 ppm时,Vp-Pd_(3)P@C催化剂仍表现出较好的HOR活性.紫外光电子能谱证实了Vp-Pd_(3)P@C中的Pd原子呈现缺电子状态,这不利于Pd 4d轨道对CO 2π^(*)轨道的电子反馈,降低了Pd和CO的键合强度,进而减弱了Pd对CO分子的吸附,从而增强了其抗CO中毒的能力.密度泛函理论计算结果表明,相较于磷空位浓度较少的Pd_(3)P@C催化剂,富含磷空位缺陷的Vp-Pd_(3)P@C催化剂能够优化和平衡反应中间体(Hads和OHads)的吸附强度,使速率决定步骤从H_(2)O^(*)的解吸转换到H_(2)O的形成,促进了Volmer反应(Hads+OHads→H_(2)O+2^(*)sites)的进行,进而提升了催化活性.系统实验和表征结果表明,Vp-Pd_(3)P@C较好的HOR性能可归因于以下3个因素:(1)空心碗状结构大大地增加了固-液-气三相接触点,加速了HOR的传质过程;(2)磷空位产生的局部反应活性和有利的电子结构优化了Hads和OHads的吸附强度,极大地促进了Volmer步骤;(3)丰富的磷空位打破了原有的周期性晶体结构,形成了新的电子结构,有效地抑制了电子从Pd 4d轨道到CO 2π^(*)轨道的反馈,提高了Vp-Pd_(3)P@C对CO的耐受能力.综上,本文通过缺陷工程策略调控了Vp-Pd_(3)P@C中活性位点与HOR关键中间体的相互作用,明确了空位缺陷浓度与HOR活性之间的构效关系.并从碱性HOR反应机理,CO分子与金属催化剂的轨道相互作用以及结构设计三个方面总结了高效和稳定的HOR催化剂的设计原则.目前,由于界面环境的复杂性和缺乏原位技术,催化剂表面上痕量中间体的光谱信息难以获得,未来可在开发原位技术监测HOR过程中间体和催化剂的组分变化方面做出更多的努力,以促进AEMFCs的商业化应用.

摘要：为了满足盲人的出行需求,本文提出了一种智能避障拐杖的系统设计方案。系统基于PyAI-K210单片机,由超声波模块、激光测距模块、线性振动马达模块以及蜂鸣器报警模块组成。主控PyAI-K210具备人脸识别和物体识别的能力,可探测出多种类型的障碍物。实验结果表明,本次设计的智能避障拐杖,可基本解决大部分盲人在出行过程中的所遇到的问题。

摘要：对于气缸的高精度伺服控制而言,从根本上消除摩擦力具有重要的意义。气浮活塞是气浮无摩擦气缸的重要构成部件。在气缸的运行过程中,气浮活塞的径向承载力不足会引发活塞与缸筒内壁接触,致使气体润滑失效。为了提高无摩擦气缸中气浮活塞的径向承载性能,期望在实现更大承载力的前提下尽量减少耗气量,采用有限元仿真与试验相结合的方法,开展了气浮活塞径向承载力的研究工作。首先,采用Fluent软件仿真分析了供气压力、偏心率和节流孔直径等参数对气浮活塞径向承载力和耗气量的影响;然后,在综合考量后,优选出了气浮活塞的节流孔径,并以此加工出了气浮活塞样机;最后,为了测试实际情况下不同供气压力和偏心状态下的气浮活塞的径向承载能力,设计并搭建了一套以气浮无摩擦气缸作为加载装置的高精度径向承载力检测装置。研究结果表明:从定性的角度上看,仿真和试验结果趋势一致;从定量的角度上看,试验结果与仿真结果的吻合度在90%以上。该研究可为采用Fluent软件仿真研究气浮活塞径向承载力的准确性提供依据,为后续仿真模型的修正提供一定的指导。

摘要：针对当前高校机器人实践教学设备昂贵、数量匮乏的现状,提出一种基于多传感器信息融合的可应用于实践教学的移动机器人控制系统。根据模块化的思想,将不同传感器结合使用,运用模板匹配法进行数字识别,采用超声波传感器、红外传感器等传感器进行测距,并对多传感器测距得到的数据进行处理。采用基于行为法的避障结构设计进行避障控制。实验结果表明:该移动机器人能够实现在不同的路况中稳定行进,自动躲避障碍物,并且能够对代表景点的数字进行准确识别,整体控制效果良好,能够满足传感器技术、电机控制技术、机器人原理等方面的实践教学需求,且能够应用于机器人竞赛。

摘要：利用生物质资源合成的聚氨酯材料,凭借其生物相容性和可降解性受到国内外的广泛关注。围绕近几年的文献,首先介绍了合成生物基聚氨酯常用的生物基多元醇和生物基异氰酸酯,以及它们的制备方法与结构特点,然后从不同结构的单体、不同扩链剂和复合改性等方面详细概述了生物基可降解聚氨酯的研究进展,阐述了单体的设计与合成、聚合反应原理、生物基可降解聚氨酯的结构、性能以及应用等内容。最后对未来生物基可降解聚氨酯的研究趋势进行了展望。

摘要：本文首先对聚苯并噁嗪树脂(PBZ)的合成路线和反应机理进行了概述,并对比了溶剂法、无溶剂法和悬浮法制备PBZ的优缺点。然后介绍了金属防腐的必要性和紧迫性以及PBZ的性能及在耐腐防腐领域的应用,并指出存在的不足。最后对PBZ及耐腐蚀PBZ复合材料的国内外研究进展进行了详细概述,从不同的分子结构设计、共混共聚改性以及添加功能纳米填料等策略分析了PBZ树脂及其复合材料的耐腐蚀性能及机理,以期对PBZ树脂及其耐腐蚀复合材料的发展与应用前景作出展望。本文能为从事高性能聚苯并噁嗪树脂及其复合材料的研究和开发提供有价值的借鉴。

摘要：针对现有一次性防护服闷热、透湿透气性差等问题,设计开发了智能调温防护服,通过红外热成像分析和真人试穿试验对其舒适性进行分析评价,评价指标包括躯干温度、皮肤温度、核心体温等。结果说明,相比一次性防护服,调温防护服在穿着过程中能有效维持人体皮肤温度和躯干温度的稳定,具有较好的热湿舒适性。