摘要：通过2个电子参数(结合次数Bo_(t)和d轨道能级Mdt)提出了新设计的α型钛(α-Ti)合金。新设计合金Ti-5Al-4Zr-3.6Sn、改性合金Ti-5Al-3Sn-1.9Zr和参考合金Ti-5Al-2.5Sn具有相同的Bo_(t)值(3.847)以及不同的Mdt值(2.430,2.426,2.422)。测试了3种α-Ti合金的极限抗拉伸强度(σ_(UTS))、断裂应变(ɛ_(f))和热盐腐蚀性能。3种α-Ti合金均采用冷坩埚悬浮熔炼技术进行制备。结果表明,3种合金样品均具有均匀的微观结构。在3种α-Ti合金中测量到的α单相晶粒尺寸约为600μm。Ti-5Al-4Zr-3.6Sn合金的σ_(UTS)和ɛ_(f)值为801 MPa和16%,Ti-5Al-3Sn-1.9Zr合金的σ_(UTS)和ɛ_(f)值为708 MPa和15%,Ti-5Al-2.5Sn合金的σ_(UTS)和ɛ_(f)值为603 MPa和15%。热盐腐蚀测试进行28.8ks后显示Ti-5Al-4Zr-3.6Sn、Ti-5Al-3Sn-1.9Zr和Ti-5Al-2.5Sn合金的失重率为2.61%、2.83%和3.10%。σ_(UTS)、ɛ_(f)和耐热盐腐蚀结果表明,新设计合金Ti-5Al-4Zr-3.6Sn是一种有实际应用潜力的钛合金材料。

摘要：Aqueous zinc-ion batteries(AZIBs)are attracting worldwide attention due to their multiple merits such as extreme safety,low cost,feasible assembly,and environmentally friendly enabled by water-based *** present,AZIBs have experienced systematic advances in battery components including cathode,anode,and electrolyte,whereas research involving separators is *** separator is the crucial component of AZIBs through providing ion transport,forming contact with electrodes,serving as a container for electrolyte,and ensuring the efficient battery *** this great yet ignored significance,it is timely to present the latest advances in design strategies,the systematic classification and summary of *** summarize the separator optimization strategies mainly along two approaches including the modification of the frequently used glass fiber and the exploitation of new *** advantages and disadvantages of the two strategies are analyzed from the material types and the characteristics of different *** effects and mechanisms of various materials on regulating the uniform migration and deposition of Zn2+,balancing the excessively concentrated nucleation points,inhibiting the growth of dendrites,and the occurrence of side reactions were discussed using confinement,electric field regulation,ion interaction force,desolvation,***,potential directions for further improvement and development of AZIBs separators are proposed,aiming at providing helpful guidance for this booming field.

摘要：经典克拉尼图形(Chladni patterns,CP)是特征向量的视觉表示,在振动分析、乐器设计、粒子操纵和分离等领域中具有广泛的应用.均质结构通常会表现出高度规则化的CP,这限制它们的应用场景.因此,实现面向应用来逆向设计结构的CP是非常重要的,而这可以通过使用拓扑优化来实现CP的逆向设计.本研究提出了一种使用基于密度的拓扑优化算法来设计结构CP的方法.优化列式中,给出了描述图形的指标函数,并以最小化特征向量和目标CP之间的误差构建了优化目标.数值结果表明,所提出的方法可以为指定的单阶或多阶CP生成新颖的材料分布.这表明了本文所提出的方法能够实现CP的精确定制设计,进一步为面向应用的需求提供了更多选择.

摘要：氮掺杂γ-石墨二炔(N-GDY)因其在能源、电子元器件和催化领域具有重要应用前景而备受关注.研究表明,N-GDY在不同的氮掺杂情况下会表现出迥异的物理化学性质.由于氮掺杂的多样性,N-GDY的理论及应用研究受到了极大的限制.鉴于此,本文采用鄂维南等人提出的DeepMD方法训练得到了具有第一性原理精度、适用于N-GDY的机器学习势.利用该机器学习势,系统研究了氮掺杂模式对N-GDY力学性能的影响.研究发现,氮原子掺杂会导致N-GDY的抗拉强度降低.在单个碳链上掺杂氮原子时,N-GDY的抗拉强度随着氮原子掺杂位点到苯环的距离变小而减弱.相邻碳链氮原子共掺杂能够使N-GDY表现出更强的各向异性力学特征.本文研究结果对N-GDY在能源存储和柔性设备等领域的潜在应用提供了理论支持,同时也表明了机器学习势在从大规模数据集中学习并预测碳纳米材料复杂力学性质方面的潜力,为纳米材料设计及工程应用具有重要指导作用.

摘要：建立统一本构模型,预测面心立方金属(FCC)超声振动(UV)辅助成形塑性流动行为。该模型基于超声能场下的位错动力学并结合应力叠加机制描述UV软化行为。考虑位错密度、晶粒尺寸和超声能场的相互作用,以位错密度和晶粒尺寸作为内部状态变量建立模型,预测UV辅助成形的残余行为。开展无氧高导热(OFHC)铜UV辅助压缩试验来验证该模型的预测能力。结果表明,OFHC铜在UV下表现出明显的软化行为和残留软化行为,模型预测与实验结果吻合较好,有效反映铜的软化效应和残余效应。

摘要：为探究再生沥青混合料(RAP)拌和过程中的均匀性特征变化规律,考虑拌和时间和RAP料老化程度因素,选择二氧化钛粉末作为RAP料示踪剂,在实验室内制备掺有质量分数40%RAP料的再生沥青混合料,并建立均匀性指标评价再生沥青混合料均匀性特征.通过计算机断层扫描技术(CT)获取沥青混合料数字图像,并对图像进行基于Mimics软件的组分识别,最终建立关于组分和结团的均匀性评价体系.结果表明:粗集料分布情况对混合料拌和均匀性的影响最大,其次是沥青和孔隙分布情况;延长搅拌时间有利于提高再生沥青混合料的拌和均匀性,然而拌和过程中形成的新结团又会阻碍拌和均匀性的改善.考虑组分和结团的均匀性评价体系可以有效揭示再生沥青混合料拌和均匀性特征变化规律,为建设高质量再生沥青路面提供参考.

摘要：浅层地热具有分布广泛、储量巨大的特点,但对于北方农村建筑冬季供暖热负荷远大于夏季冷负荷,容易出现土壤的热失衡问题。本文以冀南地区农村住宅为例,设计了一套太阳能辅助浅层地热能系统。与原有浅层地源热泵系统相比,首先分析了目标建筑的室内外温差变化。其次监测土壤温度场和供回水温差的变化。最后对辅助系统的初投资和运行成本进行分析。结果表明:冬季地温场平均温度明显上升,通过太阳能和地源热泵交替运行,减少了从地下提取的热量,缩短了冬季取热量和夏季排热量不平衡周期,缓解了全年土壤冷热负荷不平衡的问题。地埋管进出水温度和换热效率有较大的提高,应用了辅助系统的系统能效比从2020年的3.40提高到了4.17,提高了0.77。太阳能辅助浅层地热能系统最佳配比为12.80m^(2)太阳能集热面积和1个地埋孔。太阳能辅助浅层地热能系统冬季供暖运行成本为18.86元/m^(2)。与单一地源热泵系统相比可节约37%的采暖、制冷及热水全年运行费用,与传统供暖制冷模式相比可以节约40%-45%的全年运行费用。

摘要：改进接触传热测量装置,利用有限元模拟镁合金轧制过程辊缝界面的瞬态换热特性,以准确分析温度、压力和粗糙度对接触传热系数的耦合影响。结果表明,接触传热存在2个明显的临界阈值。当温度在150℃以下且界面压力低于22.1 MPa时,存在良好的线性规律。当超过第一阈值后,接触传热明显增强,呈现显著的非线性特征。另外,当界面压力超过50 MPa(第二阈值)且温度超过300℃时,接触传热很快趋于稳定。显然,此时的第二阈值与镁合金带材表面摩擦峰的弹塑性变形直接相关,通过增加微接触面积和摩擦峰的交互扩散,从而形成高压接触传热。基于这一现象的规律特征,有助于精确控制辊缝的接触界面温度,便于设计合适的轧制参数或优化轧制工艺。

摘要：随着环境的恶化和能源危机,太阳能、风能等可持续能源的存储和利用变得迫在眉睫。电化学储能(EES)装置作为有效存储这些新兴能源的手段,受到越来越多的关注。电极材料对EES的性能至关重要,碳基纳米材料因其独特而突出的优势成为极有前途的电极材料。电极材料的结构设计和可控合成决定了EES的电化学性能。围绕碳基纳米材料独特而突出的优势,本文综述和讨论了不同维度碳基材料的研究进展,并介绍了近年来碳基材料在不同储能器件中的应用。这有助于深入理解材料不同维度结构与电化学特性之间的关系,为应用于EES器件性能优异的碳基纳米材料的设计和合成提供了视角和参考。

摘要：The martensitic transformation,mechanical,and magnetic properties of the Ni_(2)Mn_(1.5-x)Cu_(x)Ti_(0.5) (x=0.125,0.25,0.375,0.5) and Ni_(2-y)Co_(y)Mn_(1.5-x)Cu_(x)Ti_(0.5)[(x=0.125,y=0.125,0.25,0.375,0.5) and (x=0.125,0.25,0.375,y=0.625)]alloys were systematically studied by the first-principles *** the formation energy,the martensite is smaller than the austenite,the Ni–(Co)–Mn–Cu–Ti alloys studied in this work can undergo martensitic *** austenite and non-modulated (NM) martensite always present antiferromagnetic state in the Ni_(2)Mn_(1.5-x)Cu_(x)Ti_(0.5) and Ni_(2-y)Co_(y)Mn_(1.5-x)Cu_(x)Ti_(0.5) (y<0.625) *** y=0.625 in the Ni_(2-y)Co_(y)Mn_(1.5-x)Cu_(x)Ti_(0.5) series,the austenite presents ferromagnetic state while the NM martensite shows antiferromagnetic *** doping can decrease the thermal hysteresis and anisotropy of the Ni–(Co)–Mn–Ti *** Mn and decreasing Ti content can improve the shear resistance and normal stress resistance,but reduce the toughness in the Ni–Mn–Cu–Ti *** the ductility of the Co–Cu co-doping alloy is inferior to that of the Ni–Mn–Cu–Ti and Ni–Co–Mn–Ti *** electronic density of states was studied to reveal the essence of the mechanical and magnetic properties.