机械硕士专业学位研究生“1+2+3”培养模式研究

针对当前机械硕士专业学位研究生实践能力难以满足国家高水平工程技术人才需要,以及院校与企业之间合作不够深入,共同培养研究生机制不健全等问题。该文对以学生能力培养为中心,校企联动培养为路径,学科互融、课堂贯通、双导师制为保障的1个中心、2个主体、3重保障的“1+2+3”人才培养模式进行了研究。通过理论与实践、高校与企业的有机融合,增强了机械硕士专业学位研究生的实践与创新能力,提高了机械专业学生的就业率和就业质量,满足了当下企业对复合型人才的需求。

基于仿生结构的柔性应变传感器研究进展

柔性应变传感器作为可穿戴设备的核心部件,在各个领域发挥着尤为重要的作用。但现有传感器功能受限于传统导电层结构,故研究人员将自然界动植物微纳结构引入到传感器中赋予其更为优异的性能。本文从功能层结构、制备方法及仿生结构等方面对仿生柔性应变传感器的研究进展进行了综述。首先归纳了柔性应变传感器的导电层结构和提升其耐用性的方法;其次总结了仿生柔性应变传感器的多种制备方法;最后从动物、植物及构件三方面论述了传感器的仿生结构类型。未来应致力于开发更有效复制动植物微结构的生产制备工艺,完善应用于应变传感器的仿生种类,以期使应变传感器在提升优异电学性能的同时获得与生物更为相近的仿生功能。

国际视域下的中国节水新坐标分析与节水建议

新时代中国节水事业取得了巨大成就,实现了跨越式发展。通过文献检索和现场调研,系统梳理了过去十年中国在建立节水法规制度体系、推动农业节水增效、推进工业节水减排、建设城镇节水降损以及发展节水产业等方面取得的成就,比较分析了当前国内外主要节水指标和重点行业节水水平。研究结果表明,我国节水水平在国际上已逐步从跟跑到并跑,部分领域、部分地区已实现领跑,整体节水水平在国际节水坐标系中大幅前移。在此基础上,提出划定新的国际“节水坐标系”必要且有重要意义。面对未来一个时期节水科技创新和产业发展等领域面临的挑战,提出了进一步推动我国节水高质量发展的相关建议。

牵引式花生落果捡拾复收机设计与试验

针对花生机械收获落果率高且回收难等问题,设计了1款牵引式花生落果捡拾复收机。通过理论计算确定了挖掘、输送、清选等关键装置的结构参数及关键作业参数;设计了1种新型偏心传动机构,在建立其等效六杆机构运动学模型的基础上,基于Adams/Insight多目标优化方法对机构参数进行优化求解,优化后筛体后端纵向振幅降低了43.6%,筛面质心最大水平加速度降低了4.5%,有助于促进果土分离透筛和减少落果溅出。通过台架试验得到影响清选效果的作业参数的取值范围;以偏心轮转速、偏心距、上筛安装倾角为试验因素,作业捡拾率、含土率为评价指标,利用Box-Behnken试验建立了评价指标与试验因素的回归模型,得到较优工作参数组合为上筛安装倾角2.82°、偏心轮转速244.61 r/min、偏心距25.54 mm;田间试验表明,壤土环境下机具的作业捡拾率、含土率分别为93.7%、28.5%,可满足落果复收要求。

石蜡/ZIF-8@ZIF-67 定形相变材料的储热性能

针对固-液相变材料在相变过程中由于体积变化产生的芯材泄漏现象,该研究以ZIF-8@ZIF-67核壳结构为载体,以石蜡(paraffin)为相变芯材,采用溶剂蒸发法制备了质量分数为50%、60%、70%和75%的石蜡/ZIF-8@ZIF-67定形相变材料。通过扫描电镜、透射电镜、X射线衍射、傅里叶红外光谱、BET比表面积、热重分析、差式扫描量热和瞬态平板热源等测试手段对定形相变材料的形貌、结构、热稳定性、相变潜热、热导率进行表征;采用Fluent软件对填充相变材料的相变蓄热供暖系统进行了数值模拟分析。结果表明:ZIF-8@ZIF-67形貌为大小均匀的菱形十二面体,石蜡的最高负载量为70%,且石蜡与ZIF-8@ZIF-67 MOF载体之间没有发生化学变化。质量分数为70%的石蜡/ZIF-8@ZIF-67经50次热循环后,熔化焓为54.36 J/g,与循环前相比无明显下降(循环前熔化焓为59.59 J/g),说明其具有良好的热循环稳定性。研究表明质量分数为70%的石蜡/ZIF-8@ZIF-67相变材料可以很好的保持整体系统的温度稳定性,具有良好的蓄-放热效果。

柔性可穿戴电子应变传感器的研究进展

柔性可穿戴电子应变传感器因可承受力学形变、质轻及实时监测等优点,是柔性电子领域的研究热点之一,本文从材料选择、器件结构、传感原理、疲劳失效及数值模拟等方面进行了综述。应变传感器的力电转化效率与寿命从本质上取决于导电网络演变和功能层/基底界面,需综合衡量材料的导电性和浸润性等属性,提高其传感性能。功能层结构分为螺旋、褶皱、编织、多孔及仿生五类。传感原理包括压阻、电容及压电式,其中压阻式分为断开机制、裂纹扩展及量子隧道效应。疲劳特性研究表明,交变应力会导致功能层屈曲、开裂及脱落。利用官能团改性、构建三维自交联阵列、引入拓扑结构及形成有序纳米晶畴可改善器件服役行为。疲劳失效模型归纳为拉、弯及扭转形式,在此基础上讨论了模型建立原则、力学本构关系及寿命预测精度。结合数值模拟和应变传递理论构建等效导电路径模型可揭示传感过程中的形态变化、应变分布及界面作用,实现对外界刺激的精准测量。下一步应从基底热力学稳定性、极端条件下服役行为、力电转换机制及穿戴舒适性等方面深入探究,为构建综合性能良好的传感器奠定基础。

铜掺杂多孔氧化镍非均相催化材料的制备及催化氧化性能

采用离子交换法制备了铜掺杂多孔氧化镍(Copper-doped NiO)非均相催化材料;通过扫描电子显微镜、X射线衍射、傅里叶变换红外光谱和热重分析对其形貌和结构进行了表征.结果表明,Copper-doped NiO呈均匀的片状花形结构分布,其晶体结构与NiO的晶体结构相同,Copper-doped Ni-MOF稳定性比Ni-MOF好.以苯甲醇催化氧化反应为探针反应,对Copper-doped NiO的催化性能进行测试,结果表明,苯甲醇的转化率高达99%,苯甲醛的选择性为99%,且该催化材料在循环5次后具有良好的循环稳定性.

甲基氯化物精馏提纯过程的Aspen模拟

针对三氯硫磷液碱两步法产生的甲基氯化物,结合各组分物性特点及分离要求,建立了甲基氯化物负压双塔精馏提纯工艺,并采用Aspen软件完成工艺模拟。以理论板数、进料位置、回流比、塔顶采出量为自变量,以脱轻塔塔底甲基二氯化物质量流量、脱重塔塔顶各组分质量分数为因变量,完成脱轻塔和脱重塔的灵敏度分析,优化了工艺设计运行参数。优化后的精馏提纯工艺能够很好地实现提纯要求,甲基氯化物、硫代三甲酯、甲基二氯化物质量分数分别为99.04%、0.67%、0.29%,且甲基氯化物收率达到97%。

浓缩接受釜内固液悬浮过程CFD模拟

浓缩接受釜作为一种常用的化工设备,其内部固液悬浮均匀性对下游生产稳定性至关重要。应用多重参考系法和混合多相流模型对浓缩接受釜进行计算流体力学(CFD)模拟,分析了现有搅拌条件下固液悬浮状态,并探究了搅拌转速对固液悬浮的影响,最后提出了桨叶优化设计方案。果表明:现有3层斜叶桨轴流推动能力弱,无法在釜内形成主体循环,导致固液悬浮均匀性差,且通过增加搅拌转速无法满足生产要求。优选的双层轴流桨轴流推动能力强,可形成中心向下、边壁向上的主体循环流动,有效提高了釜内固液悬浮均匀性,保证了下游生产运行的稳定。

微阵列结构柔性压力传感器研究进展

柔性压力传感器因形状易控、体积小、机械性能好等优点,成为柔性电子器件领域的研究热点之一。传统工作原理下,除先进功能材料外,微阵列结构的引入对进一步提升器件灵敏度、响应时间等综合性能具有重要意义。本文从材料选择、微阵列分布方式、构造方法及传感特性等方面对微阵列结构柔性压力传感器的研究进展进行了综述。首先,归纳了微阵列构造常用材料;其次,对比了基于不同分布方式的微阵列结构;随后,总结了微阵列结构的制备工艺;最后,重点讨论了几种常见微阵列柔性压力传感器的传感特性机理。未来应进一步从传感器力-电转换机制、多元环境下器件工作稳定性等方面进行深入探究,以期为开发超高性能柔性传感器件提供理论基础。

提升校外导师在农业专业学位硕士培养中的实践育人作用研究

实践育人作为高校“十大”育人体系之一,既是育人导向,也是育人方法,是打通“三全育人”最后一公里的必要之举。农业专业学位硕士作为兼应用与研究为一体的人才培养类型,引入“双导师制”的培养模式,取得了一定的成效。但一直以来,其培养过程仍存在重理论、轻实践的问题,校外导师的实践育人作用发挥不充分,阻碍了农业专业学位硕士的高质量培养。因此,高校应当从校外导师遴选、管理、考核与激励等方面着手提升校外导师在农业专业学位硕士培养过程中的实践育人作用,完善校企协同育人体系,推动农业领域“知农爱农”复合型人才的高质量培养。

他汀类药物抗前列腺癌作用机制的研究进展

前列腺癌在发展过程中常伴有脂质调节机制、血管异常生成、放射抵抗等特征改变,他汀类药物可以从多方面抑制前列腺癌生长,改善前列腺癌患者预后,一定程度上可作为前列腺癌临床辅助治疗的选择。本文梳理他汀类药物在抗前列腺癌作用机制的研究新进展,从抑制甲羟戊酸途径、调节细胞自噬、调控铁死亡、阻滞细胞周期和调节肿瘤微环境等多种途径进行简要综述。本文以期为临床使用他汀类药物治疗前列腺癌新方案和基础研究提供参考和依据。

十八醇/ZIF-8定形复合相变材料制备及其蓄热器模拟

制备一种新型的定形复合相变材料,以十八醇(OD)为相变芯材,ZIF-8金属有机骨架为载体,制备出质量分数为50%~80%OD/ZIF-8定形复合相变材料。扫描电镜(SEM)结果显示:ZIF-8孔道内的毛细作用力可有效吸附十八醇,其最大负载量可达80%;X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)结果显示OD与ZIF-8之间只是物理结合,未发生化学变化;差示扫描热仪(DSC)测试结果表明:质量分数为80%的OD/ZIF-8在60℃下循环加热—冷却50次后,熔化焓未显著降低,说明此复合相变材料具有良好的热循环稳定性。另外,根据质量分数为80%的OD/ZIF-8的导热系数为0.2982 W/(m·K),以质量分数为80%OD/ZIF-8为蓄热介质对蓄热器进行Fluent模拟分析,分别研究新型管束布置方式及添加翅片两种强化传热方式对蓄热器蓄热效果的影响规律。

厌氧消化的胞内代谢通量与关键节点特征分析

文章依据厌氧消化1号模型建立便于实施代谢通量分析的代谢网络,以pH为扰动因子,研究不同pH值下厌氧消化(AD)过程中各代谢途径通量的分布信息,明确了AD胞内代谢的主要途径和关键节点的刚柔性。结果显示,糖代谢阶段经过EMP途径的6-磷酸葡萄糖通量约为95.14%,表明EMP途径在AD糖代谢中占主导。在丙酮酸代谢过程中,主要的代谢途径为86.53%的丙酮酸代谢为乙酰CoA,再由54.66%的乙酰CoA代谢为乙酸。在产甲烷阶段,66.63%的甲烷来源于乙酸,其余由氢还原CO_(2)形成,乙酸转换为AD主要的产甲烷途径。同时根据不同pH条件下,关键节点上通量分配比的变化特征可知,6-磷酸葡萄糖、乙酰CoA和乙酸为AD过程中的柔性节点,丙酮酸为刚性节点,可以针对柔性节点实施调控,以达到提高AD处理效率的目的。

电化学厌氧消化代谢途径中关键节点处酶活性的研究

本研究以活性污泥作为接种物,葡萄糖作为底物,电解电压作为扰动因素,采用通量平衡分析(FBA)的方法,构建电化学厌氧消化(EAD)的代谢网络,并对其通量平衡分析和关键代谢节点的信息进行研究.此外,针对特定关键节点的通量变化情况,结合EAD体系中关键酶活性变化进行分析.实验结果表明,通过对EAD体系的FBA和关键节点进行研究,发现EAD体系中CH_(4)的合成途径是以乙酸转化途径占主导地位,其次为H_(2)还原CO_(2)途径,EAD体系的这两条途径的占CH_(4)产生总量的64.95%和35.05%.在关键酶活性检测中,关键酶的活性与产甲烷途径显示出较好的一致性.在0.6 V扰动下,关键酶活性都有所增加,催化微生物体内反应加快,与代谢通量变化有较高的相关性.研究还发现在电压扰动下EAD体系中H_(2)还原CO_(2)产生的产甲烷通量13.44%和12.76%均高于对照组5.97%,进而提升了EAD系统的整体产甲烷能力.

真空管式太阳能集热器研究最新进展

从选择性吸收涂层的材料、结构、热稳定性及真空环境等方面综述了真空管式太阳能集热器的研究进展。不锈钢、Ti、Al、Ni类材料适于制备中低温选择性吸收涂层;而Mo和W类等高熔点材料,适于高温涂层。涂层结构方面,主要有吸收层/介质减反层的光干涉类、金属红外反射层/金属介质吸收层/介质减反层的金属陶瓷类。影响涂层热稳定性的主要因素是高温下涂层的破裂、氧化及元素扩散,涂层厚度与结构也能影响热稳定性。结果表明:①选择性吸收涂层制备,应采用电化学或磁控溅射技术并结合纳米材料对涂层进行多层化、梯度化研究;②应着重发展Mo类金属陶瓷型的热稳定性好的涂层,以实现高温高效集热;③应加快实现太阳能集热器的智能化、自动化与建筑一体化。

真空喷射射流流场的Fluent模拟分析

为了对真空射流流场进行研究,应用Fluent软件并基于VOF（volume of fluid）方法、k-ε标准湍模型及PISO算法,对不同喷口直径及入射压力的直射式锥型流道喷嘴的射流流场速度和湍流运动分布进行了数值模拟分析.结果表明：1）入口压力相同,喷嘴直径越大,射流与周围介质间的速度梯度越大,可促进射流的扩散和液滴破碎后的尺寸均匀分布;2）喷嘴直径一定,入口压力在10~15 MPa内,射流湍流强度分布达到最佳状态,射流流场较好;3）如果不考虑材料的溶解性,相对于三氯甲烷和四氯化碳,丙酮作为溶剂时的液体喷射雾化效果较好,适于制备质量较好的高分子薄膜.

SnO_2复合薄膜甲烷气敏传感器研究进展

甲烷是具有稳定四面体分子结构的碳氢化合物,其键能大、分解困难且活性低,是煤矿安全生产的主要障碍及一种温室气体。SnO2半导体薄膜制备工艺简单、成本低廉、性能稳定,是甲烷传感器研发的主流气敏材料。科技人员进行了很多相关研究以提高传感器的性能,如新气敏材料的研究、催化剂/添加剂的使用、气敏机理的探索、传感器结构改进及气敏膜的表面修饰改性等。本文从气敏膜制备与改性、传感器结构设计及气敏机理研究三个方面,综述了近年来SnO2复合薄膜甲烷传感器的研究进展,结果表明:①应开发复合型金属氧化物半导体及高分子气敏材料,以提高灵敏度、选择性与稳定性;②研发微型智能传感器是未来发展的主要方向,而自组装技术应可用于制备金属氧化物半导体薄膜气体传感器微纳阵列;③气敏机理应与实验测试、材料设计及器件制备进行对照研究。

半导体电学特性四探针测试技术的研究现状

四探针法是材料学及半导体行业电学表征较常用的方法,其原理简单,能消除接触电阻影响,具有较高的测试精度。由厚块原理和薄层原理推导出计算公式,并经厚度、边缘效应和测试温度的修正即可得到精确测量值。据测试结构不同,四探针法可分为直线形、方形、范德堡和改进四探针法,其中直线四探针法最为常用,方形四探针多用于微区电阻测量。本文综述了四探针测试技术的基本理论,包括四探针法的分类、原理和修正,并阐述了四探针测试技术在微观领域的发展。

输尿管镜下气压弹道碎石术治疗输尿管结石

目的探讨输尿管0镜下气压弹道碎石治疗输尿管结石的疗效。方法2002年9月-2005年8月对320例输尿管结石采用德国Wolf F9.8输尿管硬镜和瑞士EMS气压弹道碎石机经尿道置镜碎石,碎石针直径0.8 mm或1.0 mm,碎石压力200-300 kPa,采用单次或连续击发的方式碎石。结果6例结石冲回肾盂,改体外冲击波碎石治疗;5例插输尿管镜、碎石失败,改开放手术。碎石时间2-10 min,平均5.5 min。术中出血量3-15 ml,平均7 ml。309例碎石成功,成功率96.6%(309/320)。术后住院时间3-7 d,平均4.5 d。24例输尿管黏膜损伤,4例形成假道,置双J管1个月后痊愈。309例随访1-10个月,平均4个月,1个月内结石全部排净,未出现输尿管狭窄、尿路感染等并发症。结论输尿管镜下气压弹道碎石治疗输尿管结石方法安全、疗效可靠。