复杂微型构件特种能场辅助微成形研究进展

随着复杂微型构件特征尺寸的不断减小,尺度范围不断扩大,材料种类日益增多,单纯依靠模具施加载荷的塑性微成形技术受到越来越多的挑战,成为制约微型构件实际应用的关键技术瓶颈。特种能场微成形技术利用超声场、电场和电磁场等能场与材料相互作用产生的特殊物理效应进行微加工,可以明显改善材料的塑性流动,降低微成形载荷,从而显著提高微型构件成形质量。本文综述了超声场、电场和电磁场等特种能场作用下塑性微成形的研究进展。首先探讨了特种能场作用下材料力学性能响应机制及微成形尺度极限,其次介绍了特种能场作用下微成形过程中材料微观组织结构演化与缺陷形成机理,最后总结了特种能场辅助微成形的关键工艺参数及其对成形质量的影响规律,强调了通过优化工艺参数实现高精度成形的重要性,为复杂微型构件的低成本、高效制造提供了新的技术路径。

大体积混凝土板微振动控制能力的测试与分析

精密大科学设施具有十分严格的微振动控制要求。为研究某大型精密设施内大体积混凝土底板对微振动的控制效果并为类似项目建设提供参考,在该设施建设现场进行了冲击激励、跑车激励和环境激励下的测试。通过对实测速度时程数据的处理,得出测点1~100 Hz内1 s的位移有效值。分析结果表明,在环境激励下,该设施中试验大厅底板表面的微振动水平能够达到控制要求;在冲击激励下,试验大厅底板表面微振动信号主要分布在5~30 Hz的频带内;场地内的车辆开动会对场地的微振动水平产生明显的影响;环境激励下,整个建设场地的微振动水平基本一致。研究结果对该精密大科学装置及类似工程的防微振设计具有重要的理论及参考价值。

渗透树脂联合美白技术修复微裂氟斑牙

背景:微研磨、家庭美白联合渗透树脂治疗氟斑牙具有良好的效果,但该方法对氟斑牙微裂纹的影响尚不清楚。目的:探究微研磨、家庭美白联合渗透树脂修复微裂氟斑牙的效果。方法:①临床研究:选择2020年7月至2021年3月就诊于天津医科大学口腔医院修复科的23例微裂氟斑牙患者,包括255颗微裂氟斑牙,均接受牙齿微研磨术、家庭美白与渗透树脂联合治疗,对比治疗前及治疗结束后1周、1个月的牙齿颜色、牙齿敏感程度和牙齿疼痛阈值。②体外实验:收集牙齿表面至少存在一条裂纹的氟斑牙60颗,随机分3组处理:对照组不进行任何处理,美白组进行微研磨与家庭美白处理,联合组进行微研磨、家庭美白和渗透树脂联合处理,每组20颗,测量处理后3组牙齿样本的显微硬度。结果与结论:①临床研究:治疗结束后6个月,255颗微裂氟斑牙中牙齿美白治疗显效207颗、有效48颗,总体治疗有效率为100%。随着治疗时间的延长,中、重度牙齿度敏感程度占比呈下降趋势,治疗结束后6个月,255颗氟斑牙中无重度敏感、15颗为中度敏感、125颗为轻度敏感、115颗无敏感,与治疗前的氟斑牙敏感程度相比差异有显著性意义(P<0.05)。治疗前与治疗结束后1周、6个月的牙齿疼痛阈值比较差异无显著性意义(P>0.05)。②体外实验:美白组牙齿显微硬度值低于对照组、联合组(P<0.05),对照组与联合组牙齿显微硬度值比较差异无显著性意义(P>0.05)。③结果表明,微研磨、家庭美白联合渗透树脂治疗微裂氟斑牙具有较好的疗效。

监察体制改革背景下村干部“微腐败”行为治理:成效与路径

村干部是区别于国家公务员的一个特殊群体,其亦官亦民的特征使其具有身份上的复合性,具有村民代理人、政府代理人和党的基层干部中的双重或三重身份。国家监察体制改革前,村干部监督机制存在制度性空白。长期游走在国家监察体系和党的纪律检查体系乃至国家法律体系中的灰色地带,是造成基层村干部“微腐败”现象易发多发且治理困难的重要原因之一。监察体制改革及《监察法》的实施,使村干部被纳入监察机关监督对象和监察职责范畴,对其腐败行为进行的专项治理和常规化治理取得了明显的成效。新时代,聚焦乡村振兴重点领域关键环节,找准监督发力点,必须坚持党建引领,加强党对农村工作的全面领导,要充分发挥纪检监察机关政治化动员机制优势,形成监督合力;完善纪法衔接、法法衔接,发挥党纪国法协同推进的共治效应;实现关口前移,更好运用监督执纪“四种形态”;加强小微权力监督管理,积极探索推广村级权力清单制度;深化标本兼治,一体推进“三不腐”体制机制建设。

岩石化学风化力学特性的宏微观定量关联

为了分析化学风化对岩石力学性能的影响机制,采用密集排列的颗粒集合体模拟岩石材料,将与化学风化时间相关的质量损失率引入颗粒刚度和胶结模型。基于均匀化方法和格构模型,推导获得了风化岩石弹性阶段应力‒应变关系和强度准则以及宏观弹性和强度参数与微观参数(颗粒接触响应特性、风化损伤参数等)的定量关联,并探究了化学风化及其时效性对岩石力学性能的影响规律。结果表明,随着质量损失率的增大以及反应时间的增加,风化岩石的刚度和强度均呈负指数减小;当环境pH值较低时,岩石的峰值黏聚力和峰值内摩擦角随着反应时间的增大均显著降低;当环境pH值较高时,开始阶段岩石的峰值黏聚力显著降低,而峰值内摩擦角变化不大,峰值内摩擦角的显著降低需要更长的风化时间。

功能梯度形状记忆合金纳米梁力学性能研究

功能梯度形状记忆合金(Functionally Graded Shape Memory Alloys,FG⁃SMA)兼具功能梯度材料和形状记忆合金的双重特性,故在航空航天、生物医疗、微机电系统(Micro Electro Mechanical System,MEMS)中得到了广泛的应用。当微结构尺度达到纳米尺度,表面效应对微结构力学性能的影响是十分显著的。为了探究表面效应对功能梯度形状记忆合金纳米梁力学性能的影响规律,基于梁弯曲理论及Gurtin⁃Murdoch表面弹性理论,考虑拉压不对称、温度对FG⁃SMA纳米梁的影响,建立了考虑表面效应的FG⁃SMA纳米梁相变力学模型。分析了梯度指数、载荷、温度及拉压不对称系数对FG⁃SMA纳米梁力学性能的影响规律。研究表明,弯矩、梯度指数对截面响应影响显著,而温度和拉压不对称系数对其影响较小;忽略表面效应的影响会低估FG⁃SMA纳米梁的抗弯性;在弯矩达到一定程度后,表面效应对FG⁃SMA纳米梁中性轴偏移趋势影响不大。研究结果对FG⁃SMA纳米梁在微机电领域的设计及应用提供了一定的基础与依据。

医院丙肝微消除模式的建立与应用成效

目的建立医院丙肝微消除模式并分析其在丙肝防治工作中的应用成效。方法以广西贵港市某三甲医院为例,通过部门分工、协调合作、能力建设多方面构建丙肝微消除模式,分析项目实施前(2021年)、项目实施后(2022年)两组抗-HCV筛查率、HCV RNA检测率、DAA治疗率、丙肝治愈人数的变化。结果2022年与2021年相比,抗-HCV筛查率由78.8%上升到81.2%,HCV RNA检测率由75.1%上升到97.8%,DAA治疗率由19.4%上升到57.3%,差异均具有统计学意义(P<0.05);丙肝治愈人数由61人上升到231人,成效明显。结论在医院建立丙肝微消除模式可显著提高抗-HCV筛查率、HCV RNA检测率、DAA治疗率,促进更多丙肝患者的治愈,有助于加快中国丙肝消除战略的进程,值得推广应用。

运动目标的多维度微运动特征提取研究

微多普勒特征提取作为一种常用的时频分析工具,对微动目标特征的提取重构具有重要意义.为了更好地研究多运动的微多普勒效应,提出了一种运动姿态分类方法.按照目标频移是否随时间变化可以将运动姿态分为频移时变运动和频移时不变运动.频移时变运动包括平移、翻滚和振动.针对这种运动应分析对比不同时间对应的瞬态频移,频移时不变运动主要为旋转运动.本文通过微多普勒效应理论结合电磁波频域模型,实现3D运动目标微动特性提取的仿真建立目标,分析不同环境条件例如晴天阴天、有无湍流对探测的影响,为后续实验研究奠定理论基础.开展基于收发同置系统的多特征运动目标的微多普勒频移探测实验,实验结果表明,不同目标位置上频移的幅度、正负性和谱线宽度旨在反演目标形状、运动姿态、运动方向和速度.利用FFTshift函数对一维数据进行解调分析,实现三维时间-频率-强度关系的研究.本研究实现了对目标宏观形状特性的测量以及微观运动信息的提取,为雷达探测和识别奠定基础.

微塑料在黄河流域的污染现状与治理研究进展

我国是世界最大的塑料制品生产和消费国,而黄河流域人口密集,其水质安全极其重要。针对黄河流域水体中微塑料,通过调研大量黄河流域微塑料污染相关文献,从微塑料的来源特征、形状与粒径、空间与季节分布特征等方面系统归纳了黄河流域微塑料污染现状,结合不同地区人口密度、地理环境和季节变化进行深入分析,进一步对比了黄河流域和国内其他主要河流微塑料污染状况,结果表明:微塑料在黄河流域的丰度整体呈现西低东高的态势,黄河流域干流微塑料粒径大部分集中在200μm以下,黄河流域枯水期微塑料丰度大于丰水期的。此外,还系统阐述了微塑料的生物毒性及治理技术研究进展。

金刚石色心调控及光学谐振器的研究进展

金刚石因其优异的光学特性和色心发射器而被应用于光子器件领域。光学谐振器是一种微纳米光学结构,基于有限模体积内的光-物质相互作用增强,能够将金刚石色心的发射与谐振器的增强效应相结合,有选择性地增强色心的发射,用于在光子电路中提供稳定且强度充足的光学信号。近年来,金刚石微纳加工技术的发展推动了金刚石光学谐振器的研究和应用。本文总结了金刚石光学谐振器的研究现状,概述了金刚石的基本性质、合成与加工方法,介绍了金刚石色心的生成以及其与光学谐振器的耦合原理,梳理了三种不同类型的金刚石光学谐振器的研究进展,并对未来金刚石光学谐振器的发展进行了展望。

基于单质量块微纳光栅泰伯效应的双轴MOEMS加速度计

对一种基于单质量块微纳光栅泰伯效应双轴微光机电系统(MOEMS)加速度计进行了设计、加工与测试。利用有限元分析和时域有限差分法分别对双轴加速度计的敏感结构和光栅参数进行仿真优化。在保证加速度计高集成度的同时,为了实现双轴加速度的高精度测量,采用不同周期的两组光栅进行双轴加速度检测,通过磁控溅射工艺将两组光栅结构沉积在质量块的不同区域,最终通过阳极键合方式实现该双轴MOEMS加速度计的制备。实验结果表明,光栅泰伯效应双轴MOEMS加速度计x轴与y轴的灵敏度分别为3.36和3.54 V/g,零偏稳定性分别为25.53和20.91μg@1 s。该研究为实现高精度多轴加速度计提供了一种新的方法。

基于深度学习的微环谐振腔法诺效应调控

在微腔耦合波导上设计空气孔阵列,结合深度学习调控微腔的法诺线型,实现对微腔传感性能的优化。建立了正向预测网络模型,在24 ms内实现从空气孔阵列结构到微腔透射谱线的预测。结合卷积神经网络与逆向设计实现了对微腔透射谱线的定向调控,预测了不同指标下空气孔阵列的趋势,验证了空气孔阵列结构与微腔透射特性的关系。

衍生T形槽干气密封稳态性能研究

目的 设计具备双向旋转特点的动压型干气密封端面结构,并展现良好的开启性能,以T形槽为优化对象,衍生出一种新型槽型结构。方法 借助有限元软件,计算并对比经典T形槽与衍生槽型在流场特性和稳态性能方面的差异,探讨不同参数对2种槽型干气密封稳态性能的影响规律,揭示衍生槽型的密封机理。结果 衍生槽型的开启力高于经典T形槽,泄漏率也会增加。随着工况参数的升高,2种槽型的稳态性能参数近似线性增加,且差异逐渐增大,最小差异达到6.6%。随着槽深的增加,泄漏率方面的差距在逐渐减小,为扩大衍生槽型的控漏效果,槽深应>5μm。开设有引流槽型结构的衍生槽型稳态性能顺序为发散型>直口型>收敛型,但在文中的工况下,数值差别较小,最大仅为1.2%。结论 相比于经典T形槽,衍生槽型具有更强的动压效应,开启性能明显提升。另外,通过开设不同形式的引流槽可以改变气膜的流动特性和干气密封性能。

微型木桩的群桩效应研究

木材广泛存在于我国村镇中,其取材加工方便,价格低廉,用作村镇住宅的基础结构,可有效减少村镇住宅的能源消耗,符合绿色建筑理念。本文以微型木桩为研究对象,通过离心机模型试验和有限元数值分析,研究了微型木桩在砂土和粉质黏土土层条件下的群桩承载力和群桩效应系数。结果表明,微型木桩的群桩效应系数η在砂土中大于1,在黏土中小于1,受桩土刚度比的影响较小;桩径减小改变了群桩最优桩间距,砂土中微型木桩η随着桩的距径比Sa/D的增大逐渐增大,在Sa/D=6时出现峰值,常规桩在Sa/D=3时达到最大,微型木桩最优桩间距大于常规桩;黏土中,微型木桩η峰值对应的Sa/D=4小于常规桩η峰值对应的Sa/D=6,微型木桩最优桩间距小于常规桩;微型木桩群桩效应系数随内摩擦角和不排水抗剪强度的增大而减小,随距径比的增大先增加后减小,随桩数的增加而增大。

晶粒尺寸对竹节晶铜箔微轧制变形行为影响的模拟

高性能铜箔已经广泛应用于新能源、微电子等领域,为降低其制备成本和调控组织性能,对拉拔−压缩−剪切复合成形条件下的竹节晶铜箔轧制微观变形行为进行研究。建立微观尺度的晶体塑性有限元模型,分析竹节晶微轧制变形的晶粒尺寸效应。该微观模型将每个离散单元只是作为晶粒的组成部分,同时在积分点上采用单晶体本构模型建立本构方程。结果表明:微观层次复合轧制竹节晶铜箔的变形特征表现为高度的异向性和局部化;竹节晶铜箔轧制力变化符合类似Hall-Petch关系,即轧制力随晶粒尺寸的减小而增大;随着晶粒尺寸减小,复合轧制竹节晶铜箔的滑移均匀性和晶界滑移协调能力均增强;动态剪切带和变形带随着晶粒尺寸的减小向晶界偏移。为保证轧制竹节晶铜箔变形的稳定性和进一步减薄,晶粒尺寸小于100μm为宜。

基于纳米孔的宽量程石墨烯压力传感器

针对传统微机电系统(MEMS)压力传感器性能难以提升且结构复杂等问题,制备了一种基于纳米孔的宽量程石墨烯压力传感器结构。在Si_(3)N_(4)薄膜上刻蚀了阵列纳米孔作为压力腔,使用单层石墨烯夹在氮化硼薄膜间作为敏感结构,平铺于纳米孔阵列上,由金布线层导出信号。测试表明,在0~20 MPa压力范围内,该压力传感器的灵敏度为9.35×10^(-5) MPa^(-1),重复性误差为满量程输出(FSO)的5.70%,迟滞为1.91%FSO,线性度为2.43%FSO,其重复性与线性度良好且迟滞较小。设计的宽量程石墨烯压力传感器能够实现0~20 MPa以内的压力测量,且器件加工一致性高、测量误差小、制备方法相对简单,有助于降低生产成本和提高生产效率,在压力测试领域展现出良好的应用前景。

不同溶液及干湿循环作用下砂岩宏细观损伤效应试验与模型研究

云冈石窟在降雨的反复作用下处于干湿循环的状态,其力学性质受到不同程度的劣化,将直接影响到石窟区砂岩的强度变形。以砂岩为研究对象,设计并进行不同溶液及干湿循环试验,建立宏观损伤统计本构模型,并结合SEM扫描电镜对细观结构损伤进行研究。研究表明:砂岩在干湿循环作用下,酸性环境对砂岩的劣化作用相对于中性环境更大;干湿循环初期发生劈裂破坏,后期逐渐演变为劈裂破坏和剪切破坏的结合;微观结构上均遭到一定程度的破坏,但酸性环境更明显。此研究为不同环境干湿循环作用下砂岩类文物的保护修复指导工作提供了理论依据,对于深入认识云冈石窟劣化损伤机理具有十分重要的意义。

特厚煤层底板断层破坏与顶板垮断联动效应的CFDEM模拟研究

特厚煤层采场空间大、覆岩扰动范围广,顶板垮断产生的强扰动加卸荷载易导致底板断层破坏加剧。通过数值模拟研究特厚煤层底板断层突水与顶板垮断联动效应机理规律是开展水害防治的基础,关键在于掌握加卸载下岩体渐进破坏与裂隙流耦合特征。构建加卸载下拉、剪损伤演化方程,结合有效偏/球应力为基本变量的屈服准则与塑性势函数,得到完整岩块的塑性损伤本构;建立拉/剪、混合型加卸载过程中塑性位移与强度劣化关系,以平方拉剪应力与B-K准则为初始、完全断裂准则,形成非贯通裂隙断裂本构;提出岩块分离、压缩、剪切判据,结合实验数据建立离散块体间挤压、剪切摩擦本构与剪胀方程。基于质量/动量守恒、状态方程,并结合流体体积与浸没边界方法,形成裂隙岩体气−水二相流模拟理论。由此形成CFDEM数值计算程序,并将加卸载下塑性损伤、断裂、挤压/摩擦、流体属性分别赋予实体单元(岩块)、黏聚力单元(非贯通裂隙)、接触对(贯通裂隙)、欧拉单元(水和气)。根据宁武煤田北部矿区工程地质条件,建立特厚煤层底板断层突水与顶板垮断联动效应数值计算模型。结果表明:①CFDEM耦合程序及相应的理论模型可数值实现特厚煤层覆岩及底板断层从(准)连续体到离散体转化,以及地下水在裂隙中运移;②模拟条件下特厚煤层含断层底板的采动裂隙包络线呈w形,最深处超过55 m位于断层及其上盘,最浅处23 m位于断层下盘,而无构造底板处的破坏深度为24~36 m,已导通奥灰含水层;③特厚煤层底板普遍出现二次破坏现象。表现为无构造底板在超前工作面处破坏深度为24.0~29.3 m,但在采空区内普遍增加至31.5~36.0 m;断层及其上盘在超前工作面处裂隙总开度为0.34~0.86 m,但在采空区内迅速增加至3.6 m,形成突水优势通道。④底板断层突水与顶板垮断联动效应的根源在于覆岩高位关键岩层垮断失稳、砌体梁下沉与二次断裂,并导致底板二次破坏,突水风险加剧。

微纳米塑料对鱼类的毒性效应及作用机制研究进展

微纳米塑料(MNPs)在水环境中的污染问题已成为全球关注的热点。MNPs因其数量多、粒径小,极易被鱼类误食对鱼体造成危害。本文综述了MNPs对鱼类毒性效应及作用机制,首先阐述了鱼类对MNPs的摄食、富集和转运规律,分析了不同粒径的MNPs对鱼类造成的不同危害,其次重点评述了MNPs对鱼类毒性效应及作用机制,并介绍了MNPs和其他污染物对鱼类的毒性效应,最后展望了MNPs对鱼类的研究趋势。研究MNPs对鱼类毒性效应及作用机制有利于增进对MNPs的生态毒性的认识,为经济鱼类的安全生产和生态稳定提供科学依据。

微种植体支抗在双颌前突矫治中的应用效果及对软组织侧貌和鼻唇颏协调性的影响

目的:探讨微种植体支抗矫治双颌前突的临床疗效及对患者软组织侧貌和鼻唇颏协调性的影响。方法:回顾性分析2017年4月-2020年11月笔者医院就诊的60例双颌前突患者的临床资料,将采用传统口外加强支抗的30例患者纳入B组,将采用微种植体支抗的31例患者纳入A组,比较两组矫治时间、头影测量项目及牙周炎性微环境变化。结果:A组拔牙间隙关闭时间、矫治时间均短于B组(P<0.05);治疗后,A组U1-Ll角大于B组,U1-NA角小于B组(P<0.05)。治疗后,A组上、下唇突距(UL-E线、LL-E线)大于B组(P<0.05);A组颏唇沟深度、鼻唇角、颏沟倾角大于B组(P<0.05)。治疗后6个月,A组龈沟出血指数、牙龈指数、牙菌斑指数水平低于B组(P<0.05);A组牙周组织白介素-6、基质金属蛋白酶-2/-9、肿瘤坏死因子-α水平低于B组(P<0.05)。结论:微种植体支抗对双颌前突具有明显正畸作用,和传统口外加强支抗比较,患者颜面部外侧貌与美学标准更相符,对牙周环境的刺激较小,同时可在一定程度上缩短矫治时间。