摘要：目的多维度应力遮挡是骨组织工程支架设计应当考虑的重要科学问题之一,既有研究多考虑骨支架单维度的刚度与天然骨相适配,这种单维度刚度适配并不能完全体现支架-骨刚度的适配性。因此,本文针对近似正交各向异性天然松质骨,以3个正交维度上的主刚度比作为适配条件,寻找与天然骨多维度刚度相适配的支架构型。方法以股骨头解剖部位的松质骨为研究对象,利用连续介质力学方法求解松质骨的一般刚度矩阵,再通过刚阵旋转获取近似正交各向异性的松质骨刚度矩阵,确定松质骨3个维度上的主刚度(E1>E2>E3)及两两间的主刚度比。以天然骨主刚度比为适配目标,构建空间杆件交叉格栅支架结构,结合理论、实验和数值分析方法,通过调整两个角自由度(θ,φ)控制支架在3个维度上的主刚度比。通过对比天然骨和格栅支架主刚度比确定支架结构。结果松质骨三个维度上两两间的主刚度比分别为:1.0<E1/E2<2.0,1.0<E2/E3<2.0,1.7<E1/E3<3.5;而支架设计自由度在(θ,φ)=(48°,38°)和(θ,φ)=(55°,33°)附近时,支架三个维度上两两间的刚度比能够与天然骨相适配,满足多维度刚度适配的要求。结论相较于单维度刚度的适配设计,本研究基于支架-骨多维度的刚度适配提供了一种骨组织工程支架的设计方法,为进一步解决骨支架植入后的应力遮挡提供更全面的参考方案。

摘要：Multifunctional devices are of great interest for integration and miniaturization on the same platform, but simple addition of functionalities would lead to excessively large devices. Here, the photodetection and chemical sensing device is developed based on two-dimensional(2D) glassygraphene that meets similar property requirements for the two functionalities. An appropriate bandgap arising from the distorted lattice structure enables glassy graphene to exhibit comparable or even improved photodetection and chemical sensing capability, compared with pristine graphene. Due to strong interactions between glassy graphene and the ambient atmosphere, the devices are less sensitive to photoinduced desorption than the ones based on graphene. Consequently,the few-layer glassy graphene device delivers positive photoresponse, with a responsivity of 0.22 A W^(-1) and specific detectivity reaching ~10^(10) Jones under 405 nm ***, the intrinsic defects and strain in glassy graphene can enhance the adsorption of analytes, leading to high chemical sensing performance. Specifically, the extracted signalto-noise-ratio of the glassy graphene device for detecting acetone is 48, representing more than 50% improvement over the device based on graphene. Additionally, bias-voltage-and thickness-dependent volatile organic compound(VOC) sensing features are identified, indicating the few-layer glassy graphene is more sensitive. This study successfully demonstrates the potential of glassy graphene for integrated photodetection and chemical sensing, providing a promising solution for multifunctional applications further beyond.

摘要：钴氨络合剂可同时脱除SO_2和NO,对燃煤电厂排放控制有积极意义。在分析钴氨配合物同时脱硫脱硝反应机理的基础上,设计了同时脱硫脱硝实验装置,在反应器中对[Co(NH_3)_6]Cl_2吸收剂同时脱硫脱硝的影响因素进行实验研究。结果表明:提高[Co(NH_3)_6]Cl_2的浓度可以提高SO_2和NO的去除率;过高温度不利于NO的吸收,实验过程中48℃时NO的去除率最高;碱性溶液可促进NO的氧化,但是碱性过强导致配合物不稳定,会降低NO的去除率,实验条件下溶液最佳pH值为9.88。

摘要：轮胎模拟是当今轮胎行业技术研究的一项必要手段。汽车制造商、政府部门和消费者要求轮胎在任何情况下都具有更好的牵引性能和更低的磨耗，还要求轮胎有更低的噪声和滚动阻力。因此，在轮胎设计过程中采用有限元分析来解决这些互相制约的需求问题。轮胎有限元模拟可以深入了解轮胎的特殊性能，缩短开发时间，降低开发成本。评测轮胎操纵性能必须准确预测轮胎在道路上的静态变形和动态滚动响应。

摘要：针对现有助老装置操作相对复杂、功能单一而难以辅助老龄人户外安全出行,人性化和舒适性低等问题,首先基于TRIZ理论确定助老装置的主要技术矛盾,提出了在解决技术创新设计过程中相应的发明原理,并具体创新出可分离单双拐机构、坐便机构、辅助起身机构等功能模块;然后运用人机工程学原理提升老人多功能助老装置的舒适性,参考国家标准以及老年人身高体态变化趋势,优化座椅尺寸参数为高度460 mm、宽度510 mm、深度480 mm;最后基于建立的多功能助老装置三维机械结构模型,运用SolidWorks Simulation对坐便板和主骨架材料进行了强度和刚度可行性的应力应变分析;施加老人半身体重为588 N力时坐便板和主骨架承受的最大应力分别为32.13 MPa和40.27 MPa,最大位移变形量分别为0.15 mm和0.02 mm,由仿真结果和实物制造可知本文助老装置的创新设计符合要求。

摘要：合理的燃尽风率对降低NOx排放十分关键,也显著影响大容量锅炉炉膛内的燃烧和传热特性。针对1 000 MW超超临界二次再热塔式锅炉开展三维CFD数值模拟,研究燃尽风(OFA)率对于炉内NOx生成及吸热量分配的影响规律。模型采用贴体六面体非结构网格,通过用户自定义函数(UDF)设置炉膛及各受热面的壁面温度;煤粉颗粒在炉内的运动及燃烧过程基于随机轨道法计算,采用Realizable k-ε模型模拟四角切圆炉内的湍流流动,采用离散坐标(discrete ordinates,DO)法计算炉内辐射传热;采用简化概率密度函数(probability density function,PDF)模型模拟湍流与化学反应的耦合特性。结果表明,燃尽风率对炉内的温度分布、炉膛的吸热比率以及污染物排放情况均存在显著影响。当燃尽风率在0~40%时,主燃区的平均温度随燃尽风含量的增大先升后降,而燃尽风区域的平均温度则随着燃尽风率升高显著上升。随着燃尽风率的升高,由于温度和氧含量变化等共同作用,原始NOx排放量先降后升,燃尽风率在11%~25%时达到最低。随燃尽风率从0增至25%,锅炉炉膛吸热比率降低12%,过热器、再热器、省煤器等对流受热面的吸热比例相应增加。当燃尽风率大于25%时,炉膛吸热比例的降低趋势减缓。因此,建议在锅炉设计中应综合考虑OFA比例变化对炉膛吸热量以及污染物排放的影响。

摘要：电解液作为锂离子电池中不可或缺但长期被忽视的组成部分,在新型电极材料的应用和储能系统的设计中起着至关重要的作用. 1M电解液由于其良好的离子导电性、电化学稳定性以及成本,被广泛应用于锂离子电池中.然而,更高的能量密度需要比容量更高的活性材料、合金型或锂金属负极、甚至无负极型电池,而1M的电解液很难支持其长期稳定循环.其主要原因在于电极/电解液界面稳定性较差,通常需要固态正/负极电解质界面(CEI/SEI)来稳定.

摘要：针对高频段大口径全向可动射电望远镜QTT对电性能的高要求,必须降低风扰动对天线的影响.本文分析了QTT台址地形地貌以及风场分布的特点,提出了一种主动降低天线所在区域风速的QTT台址风场分布调控技术方案,进一步搭建了用于QTT台址风场分布调控微缩模型的等效风场试验,通过试验数据分析,确定了QTT风场分布调控技术方案的可行性,并初步给出了经风场调控后,风速显著降低的区域范围以及风速降低的幅度,为QTT台址风场分布的调控提供了技术依据,从而可大大增加射电望远镜的有效观测时间.

摘要：针对矿石破碎模型与实际矿石性质差异造成的破碎仿真不准确及磨矿工艺参数难以确定的问题,采用离散元法建立矿石颗粒黏结模型,重点研究基础颗粒的数量组合对颗粒黏结模型精度的影响。依据落重试验破碎的63~53 mm粒级矿石,构建了5组不同粒径颗粒的数量组合及对应的颗粒黏结模型。通过对颗粒黏结模型的破碎仿真及实际矿石的破碎试验,得到破碎后粒度分布结果,对比分析了仿真与试验的破碎后粒度分布差异。研究结果表明:当大颗粒体积不超过总体积的50%,且中间颗粒与大颗粒体积比为0.21~0.22时,破碎仿真粒度的分布与实际矿石破碎试验结果较为一致。在模型体积填充率不变的情况下,不同基础颗粒的数量组合对破碎后颗粒团簇粒度有较大影响,选择合适的基础颗粒数量组合能够提高颗粒黏结模型的精度。

摘要：随着射电望远镜口径的扩大和工作频率的提升,望远镜结构更加复杂,望远镜效率与指向对结构变形也越来越敏感,采用传统的补偿方法已无法满足望远镜电性能的要求,因此有必要对望远镜主反射面进行主动调整来补偿电性能.但是现有的主动面调整技术并不能很好地满足实时性这一重要指标.为此,本文提出一种基于角度传感器的大口径射电望远镜面板面形实时计算方法,利用角度传感器的读数,快速实时地计算出面板的实际位置,为后续面板主动调整量的计算奠定基础,使电性能达到最优.