张跃:建筑节能要依靠科学设计

建筑如何才能做到既省钱又绿色呢？主要还是依靠设计阶段的科学设计，通过计算机模拟等技术，合理安排建筑朝向、科学设计屋顶、门窗，充分利用自然通风和阳光等，而不是一定要使用多么高档的技术去实现节能。

基于增材制造叶轮的熔模铸造工艺研究

使用FDM 3D打印增材技术和数值模拟软件对叶轮熔模铸造过程进行了研究。设计了底注式、顶注式和侧注式浇注系统,利用AnyCasting软件对各个浇注方案进行数值模拟分析,得到最佳浇注方案。采用增材制造技术和熔模铸造工艺制备出了合格铸件。结果表明,AnyCasting软件可以准确预测熔模铸造的缺陷,熔模铸造工艺可以很好地结合增材制造技术,并且能获得优良铸件。该研究解决了由于叶轮模具制造工艺繁琐所带来的铸造缺陷问题。

生命教育主题课程的设计与实施路径探索

生命教育是学生全面发展的前提和健康成长的必要条件,也是保障我国教育高质量发展的基础。以课程形式开展生命教育,对培养学生正确的生命价值观念,民族和国家未来的长远发展具有重要意义。生命教育主题课程以学科课程、活动课程、实践课程为支持,通过探寻生命、敬畏生命、感恩生命和感悟生命四个主题的课程内容设计,引导学生形成爱自然、爱自己、爱他人、爱社会意识。它注重引导学生在科技场馆和社会环境中经历参观实践、自主研究、合作讨论和展示评价等学习环节,并通过自我评价、同伴评价、家长评价和教师评价,使学生实现自主、全面而有个性的发展。

科学思维视角下侧重模型建构的作业设计

模型建构是物理学科核心素养中科学思维的关键要素,本文基于科学思维视角,以模型建构为切入点,基于对真实情境的认识与分析、复杂问题的拆解与应用、建模过程的重历与反思等角度,例谈侧重模型建构的作业设计策略,以期通过高效的作业设计,帮助学生提升核心素养.

面向集成电路先进制程的二维信息材料与器件

随着集成电路技术的发展至3 nm节点,摩尔定律接近其物理极限,传统芯片制程面临材料到器件的理论和技术瓶颈。二维信息材料凭借原子层厚度、低功耗等特性被产业界认为是1 nm及以下节点的核心材料,将助力芯片制程延续摩尔定律以及平面到三维的发展,与我国集成电路先进制程长期规划紧密相关。基于国家自然科学基金委员会第343期双清论坛,本文从材料—器件—异质集成多层次回顾了二维信息材料与器件的发展历史,总结了领域内所面临挑战,凝炼了未来5~10年的重大关键科学以及亟需布局的研究方向,进一步提出顶层设计的前沿研究方向和科学基金资助战略。

低压电器触头元件电阻焊接工艺及电极材料的选择研究

电阻焊接在低压电器触头元件的制造中扮演着核心角色,直接关系到产品的性能与可靠性。文章通过对电阻焊接工艺参数的深入分析和电极材料性能的综合评估,旨在探寻提高焊接质量的途径。研究发现,焊接过程中电流、电压、压力和时间的精确控制对改善焊接界面的金属结构,减少材料缺陷起着关键作用。同时,选取合适的电极材料,能够有效提升焊点的机械强度和电气性能。通过对比分析不同材料的电导率、耐磨性和耐高温特性,本研究确定了一种适宜的电极材料,为低压电器触头元件的电阻焊接提供了科学依据。文章的研究成果对于优化电阻焊接工艺,提升低压电器的整体性能具有重要的实践意义。

“科学教育+” 助推基础教育高质量发展

以科学教育为主题,围绕“科学教育+跨学科”“科学教育+实践”“科学教育+新技术”“科学教育+科学家精神”四方面,阐述科学教育的实践方法,例谈基础教育高质量发展策略。

萘硝化合成一硝基萘安全工艺研究

针对萘硝化间歇式反应存在反应时间长、收率低和风险高等问题,以萘为原料、浓硝酸为硝化剂、二氯乙烷为溶剂,提出了微通道反应器内合成一硝基萘的连续流工艺。考察了硝酸与萘摩尔比、反应温度、硝酸质量分数、反应停留时间4个因素对微通道连续反应的影响,验证了最佳工艺条件下微通道连续反应转化率和收率的稳定性,并对比分析了间歇式反应与微通道连续流反应的反应严重度。结果表明,硝酸与萘摩尔比为2∶1、反应温度为40℃、硝酸质量分数为85%、停留时间为96 s时微通道连续流反应效果最佳;最佳工艺条件下,微通道连续反应稳定,萘的转化率达到99.1%,一硝基萘的收率达到96.3%;间歇反应、微通道连续反应绝热温升分别为103.25℃和1.5℃,表明微通道连续流的萘一段硝化反应风险更低。

两步法连续高效合成依达拉奉工艺研究

通过1,3-二羰基化合物或类似物与取代肼合成依达拉奉建立了一种高效的两步流动连续合成工艺;对连续合成的反应温度、停留时间、溶剂用量、环化用碱量等影响产品品质和收率的因素进行优化,确定工业化连续合成依达拉奉最佳工艺条件。结果表明,两步连续法与一步间歇法相比反应所需时间缩短近93%,产品收率提高17%;连续工艺能有效降低生产成本,避免因原料暴露空气而导致产品颜色过深,获得的产品无需纯化、脱色、再结晶即可得到高质量的依达拉奉。

不同前驱体制备的碳化氮材料电化学选择性还原四价锡离子

分别以三聚氰胺、尿素、碳酸胍和硫脲为原料,通过热解法制备了碳化氮(CN)材料。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)和氮气吸附-脱附测试对其进行了详细表征。将由该材料制备的电极作为阴极,铂片作为对电极,在酸性溶液中电催化选择性还原Sn(Ⅳ)。与铜片、石墨板、钌铱钛板等常见阴极电极材料相比,CN不仅在双电极电解池中具有较低的电势,且在酸性溶液中稳定,可以实现将Sn(Ⅳ)选择性还原为Sn(Ⅱ)。

利拉鲁肽对棕榈酸诱导心肌细胞损伤的保护作用

目的:探讨利拉鲁肽(lira)对棕榈酸(PA)所致H9C2大鼠心肌细胞脂毒性损伤的干预效果及其相关机制。方法:在不同浓度的PA(0、50、100、150、200、300μmol/L)和不同时间(6、12、24 h)的条件下分别刺激H9C2大鼠心肌细胞(n=3),建立心肌细胞的脂毒性损伤模型,使用CCK8检测确定使H9C2细胞脂毒性损伤较大、细胞存活数最多的刺激条件。将成功建立模型的H9C2细胞分为对照组(CON)、CON+Lira(1000 nmol/L)组、CON+PA(150μmol/L)组和PA(150μmol/L)+Lira(1000 nmol/L)组进行油红O染色(n=3),检测细胞内脂质含量,以明确PA(150μmol/L)对心肌细胞有无脂毒性。将H9C2细胞根据不同的PA浓度(0、50、100、150、200、300μmol/L)分为6个组(CON、PA1、PA2、PA3、PA4和PA5)(n=3),按照不同的Lira浓度分为6组:CON组、PA组(150μmol/L)、CON+Lira3(1000 nmol/L)组、PA(150μmol/L)+Lira1(100 nmol/L)组、PA(150μmol/L)+Lira2(500 nmol/L)组和PA(150μmol/L)+Lira3(1000 nmol/L)组(n=3),用蛋白印迹测定凋亡相关蛋白的表达量及其与PA、Lira浓度的关系。结果:使用CCK8检测并最终确定PA为150μmol/L、刺激12 h的条件下,H9C2细胞的脂毒性损伤较大、细胞存活数最多。与CON组相比,PA组(150μmol/L)的细胞活性明显下降、脂滴明显增加(t=34.53,P<0.05),经lira预处理后脂滴明显减少(t=19.07,P<0.05);与CON组相比,随着PA浓度的增加,Bax、Caspase-3蛋白表达明显增加(F=12.32、3.307,均P<0.05),Bcl-2蛋白表达明显减少(F=7.618,P<0.05);与PA刺激组(150μmol/L)相比,lira预处理可以使Bcl-2蛋白表达明显增加(F=7.104,P<0.05,),Bax、Caspase-3蛋白表达明显减少(F=12.32、7.104,均P<0.05)。结论:浓度为150μmol/L的PA刺激H9C2心肌细胞12 h后可造成心肌细胞脂毒性损伤模型,lira可以改善甚至逆转PA诱导的H9C2心肌细胞脂毒性损伤,其机制可能与抑制炎症、抑制细胞凋亡有关。

康欣口服液联合阿托伐他汀治疗中老年冠心病心肌缺血的效果分析

目的:分析康欣口服液联合阿托伐他汀治疗中老年冠心病心肌缺血的效果。方法:选取2021年7月—2023年7月中国中医科学院广安门医院收治的74例中老年冠心病心肌缺血患者作为研究对象,应用随机数字表法分为两组,各37例。对照组采用阿托伐他汀治疗,观察组在对照组基础上应用康欣口服液治疗。比较两组治疗效果。结果:治疗后,两组ST段压低总次数少于治疗前,且观察组少于对照组,两组ST段压低总时间短于治疗前,且观察组短于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。治疗后,两组24 h正常RR间期标准差、24 h每5 min正常RR间期平均值标准差高于治疗前,且观察组高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。治疗后,两组心输出量、左心室射血分数高于治疗前,且观察组高于对照组,两组B型利钠肽水平低于治疗前,且观察组低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:康欣口服液联合阿托伐他汀治疗中老年冠心病心肌缺血的效果显著,可提高心率变异性,改善心功能及ST段偏移情况。

杂粮食品加工现状及市场前景

杂粮通常指除了大米、小麦、玉米等主粮之外的其他谷豆类食物。杂粮能够为人体提供膳食纤维、维生素、矿物质和蛋白质等多种必需营养素,具有调节血糖、降血脂、预防癌症、促进肠道健康、提高免疫力等功效。其主要加工方式有粉类加工、粒类加工、片类加工、预熟加工和发酵加工,不同的加工方式工艺流程、市场需求和产业发展各不相同。杂粮食品发展前景广阔,这得益于健康饮食的趋势、健康零食的流行、餐饮市场的需求、农村市场的拓展以及科技创新的推动。

教育信息化背景下高职院校虚拟仿真教学资源建设标准

随着信息技术的不断发展,教育信息化已经成为教育改革的重要方向之一。虚拟仿真教学资源已经成为一种重要的教学手段,可以有效地提高学生的学习效果和学习体验。然而,由于虚拟仿真教学资源的质量和有效性存在差异,因此需要进行标准化建设,以确保教学资源的质量和有效性。本文针对高职院校虚拟仿真教学资源建设进行了详细的分析,以虚实结合、能实不虚的建设标准完善教学资源建设机制,对制定教学资源分类标准,开发技术标准以及门槛准入标准等方面进行了探讨,为有序完善和高水平建设各项虚拟仿真教学资源提供帮助,并进一步确保教学资源的实用性和适用性。

结构复合含能破片对柴油油箱的引燃试验研究

围绕Al/PTFE含能材料及其结构复合含能破片对柴油目标的引燃性问题,分别用动态冲击试验和枪发射试验研究了Al/PTFE、铝热剂及其混合配比材料的冲击反应特性及结构复合含能破片对柴油油箱的引燃性能。结果表明:Al/CuO比Al/PT-FE具有更低的反应激发速率,通过在Al/PTFE中添加Al/CuO能显著降低含能材料的冲击反应阈值。枪发射引燃柴油试验显示,分别以Al/PTFE、Al/PTFE-Al/CuO和Al/PTFE-2Al/CuO作为内部装料时,复合破片对柴油油箱持续引燃的速度阈值分别为1246、1171、1098 m/s。混合配比含能破片具有更高引燃能力的原因在于Al/CuO的加入降低了含能材料的整体发火阈值,同时提升了Al/PTFE的释能效率。

虚拟同步耦合下储能的频率支撑与功率振荡多目标协调控制

准确评估系统惯量、阻尼和一次调频需求,弱化虚拟同步机阻尼支撑和一次调频间的耦合性,是实现储能并网发电系统多目标协调控制的关键。基于同步机的功率响应方程,建立虚拟调速器系统,弱化虚拟同步机单位调节功率和阻尼的耦合性。根据同调发电系统的频率稳定约束,量化评估储能的单位调节功率和惯量需求,以保障系统频率安全。根据阻尼比约束设计储能阻尼,以保障同调发电系统的振荡抑制能力,并结合频率安全需求提出含虚拟调速系统的虚拟同步多目标协调主动支撑控制策略,充分发挥储能的惯量、一次调频及阻尼支撑潜力。搭建风储高渗透率并网仿真系统,验证所提控制策略可显著改善储能支撑系统频率稳定和抑制功率振荡的能力。

1200V沟槽型SiC MOSEET器件研制

碳作为宽禁带半导体材料的典型代表,碳化硅(SiC)功率器件具有高压,高频、高温,大容量等独特优势,在新能源汽车、光伏逆变、智能电网,雷达通信等领域有着乐观的应用前景。主流SiC MOSFET器件包括平面型和沟槽型,前者受限于较低的沟道迁移率和较大的元胞尺寸,难以充分发挥SiC器件的材料优势,后者将导电沟道由横向改为纵向,既明显改善了沟道迁移率,又大幅提升了沟道密度,使得器件导通电阻显著降低,代表着SiCMOSFET的未来发展方向。

小腿脚踝康复护具轻量化设计

踝关节扭伤是常见的运动受伤类型,在处理完患者伤口之后,主要通过打石膏等方式来固定受伤部位,来保障患者的康复效果。这种方式在实际使用过程中存在很大的弊端,主要体现在石膏与肢体特征吻合度不佳、透气性较差、舒适性较低、不利于检查康复效果,石膏强度容易受医护人员从医经验影响等。在医疗领域,增材制造技术的引入与应用极大地促进了精准化医疗的发展,能根据患者的具体肢体特征进行量身定制医疗康复辅具,能有效克服传统医疗方式的缺点。该文针对踝关节扭伤,使用三维扫描仪获取患者踝关节区域肢体特征,并经过点云处理获得受伤部位的面片模型,通过逆向建模设计出针对患者制作个性化康复护具;然后针对脚自然平放姿态、脚尖自然下垂姿态、脚侧面与地面接触呈45°的扭转姿态等三种状态,开展拓扑优化设计,根据拓扑优化结果重构护具三维模型,并通过3D打印机制造出护具样件。护具样件能很好地匹配患者踝关节,不仅能实现护具的轻量化,而且具有较好的透气性与舒适度。

基于砂型3D打印泵体的铸造工艺研究

以泵体为研究对象,就数值模拟和砂型3D打印技术在砂型铸造中的应用进行了研究,利用Anycasting软件比较了泵体铸件侧注式、顶注式和底注式浇注方案,并确定侧注式浇注系统为最佳选择。采用3D打印技术对泵体砂型进行了制作,采用砂型铸造工艺制备出了合格铸件。结果表明,数值模拟结合砂型3D打印技术在铸造中的应用,可有效缩短零件开发周期,降低生产成本,大大提高了生产效率。