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层状液化地基上三筒吸力式基础海上风机地震性能研究:脉冲型地震动与风荷载耦合效应分析
随着全球对绿色能源需求的日益增长,海上风电作为一种重要的可再生能源形式,其开发规模和单机容量正在迅速扩大。然而,海上风电项目的总投资中,基础部分成本占比高达30%,因此,寻求既经济高效又安全可靠的基础形式至关重要。在众多基础型式中,吸力式桶形基础因其安装便捷和成本效益高等优势,正受到业界的广泛青睐。特别是在水深25至50米的区域,多筒配置(如三筒基础)能提供更强的抗倾覆稳定性,显示出巨大的应用潜力。台湾地区作为海上风电开发的热点区域,同时也是高地震活动区,海上风力发电机(OWT)除了要承受常规的风、浪等环境荷载外,还必须抵御地震荷载的侵袭。然而,当前的设计规范和实践对于这种复杂多灾害耦合作用,
来源:Ocean Engineering
时间:2025-10-28
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EPS轻质混凝土强度与破坏的细观有限元模拟:珠粒尺寸效应的力学机制研究
研究亮点基本假设本研究在建立数值模型时采用了以下基本假设:• 二维模拟:EPS混凝土模拟在二维空间中进行。该选择源于二维几何生成和有限元分析所需的计算量远低于三维模型。为满足代表性体积单元(RVE)条件,试件尺寸需足够大以确保统计代表性。二维与三维模型的应力分布对比在展示单轴压缩和三点弯曲主要结果前,本节通过弹性范围内的对比演示二维与三维试件在相同几何力学假设下的应力分布差异。所选二维试件对应模型E00D0.6V10。构建了尺寸为4×8毫米的对比三维模型。图15展示了三维几何形态及两种模型的应力云图对比。结果显示,尽管二维模型计算效率显著提升,但其应力分布与三维模型存在系统性差异,尤其在珠粒-
来源:Mechanics of Materials
时间:2025-10-28
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激光熔覆IN625合金的动态力学性能:高温高应变率下的本构模型与微观机制
材料特性采用配备激光发生器、送粉器、熔覆头、冷却腔室和数字控制单元的纤维激光加工系统(RFL-C6000,上海多姆工业有限公司)制备IN625试样。气雾化IN625合金粉末具有球形形貌和均匀粒径分布,如图1(a)所示,粉末颗粒中值直径(D50)为93.26 μm(图1b),应变率强化效应图3(a)展示了室温下应变率为0.001、600、1500和2500 s-1时试样的应力-应变曲线。所有曲线均呈现一致的变形阶段,从初始弹性行为开始,随后进入具有屈服和应变硬化特征的塑性变形。在准静态过程(0.001 s-1)中,材料的真应力-应变曲线显示出明显的弹性和强化阶段,但无显著屈服平台。弹性阶段中,真
来源:Materials Today Communications
时间:2025-10-28
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铋微合金化对Sn-0.7Cu-0.1Te焊料微观结构、界面反应及力学性能的演变研究
Highlight晶体结构与微观结构通过X射线衍射(XRD)分析了Sn-0.7Cu-0.1Te-xBi焊料的基本相组成,以鉴定其主要物相。相应结果展示于图3。在所有焊料中均观察到与β-Sn相、Cu6Sn5相和SnTe相相关的特征衍射峰。对于含Bi焊料,还检测到微弱的Bi特征峰(图3(a))。为了更好地说明主要相特征峰的变化,对特定区域进行了放大分析。结论系统研究了Bi微合金化对Sn-0.7Cu-0.1Te焊料微观结构、润湿性、焊后界面结构、热行为和力学性能的影响。主要发现总结如下:•(1) Bi的添加增强了β-Sn相的特征峰,表明晶粒结晶度提高,并将其形貌从椭球形转变为不规则枝晶,同时体积分数
来源:Materials Today Communications
时间:2025-10-28
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综述:真空电子束焊接5B70铝合金接头的耐腐蚀性及疲劳失效行为
材料与试样实验采用真空电子束焊接(EBW)系统制备5B70铝合金对接接头,基体金属屈服强度为320 MPa,抗拉强度为445 MPa。焊接前对表面进行抛光处理,通过扫描电镜(SEM)和电子背散射衍射(EBSD)对焊接接头进行微观结构表征。微观结构焊接接头整体形貌显示焊缝区宽度约3.5 mm,融合区(FZ)出现少量气孔。FZ由等轴胞状晶组成,热影响区(HAZ)微观结构与母材(BM)相似但晶粒粗化。过渡区(TZ)存在柱状晶向等轴晶的转变,第二相粒子主要沿晶界分布。盐雾腐蚀行为盐雾腐蚀实验显示HAZ和BM区域更易产生腐蚀坑,主要沿第二相粒子和晶界形成。FZ因快速凝固形成的细晶结构使其腐蚀坑数量最少。
来源:Materials Today Communications
时间:2025-10-28
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CuO-La0.5Ba0.5CoO3厚膜电阻器在低温共烧陶瓷(LTCC)中的应用研究
Highlight本研究通过综合表征手段(包括XRD、SEM和直流双探针法)系统研究了CuO-LBCO复合电阻器的结构特征、微观结构演变和电学性能。主要发现如下:•(1) 复合电阻器相较于LBCO表现出更低的收缩起始温度,当CuO含量从0变化至25 wt%时,电阻率从35.1 Ω/sq增加至242.8 Ω/sq。•(2) 二次烧结后,厚膜电阻器的电阻率显著增加,同时TCR向更负值方向偏移。其机制通过全面分析得以阐明:XRD结果证实LBCO和CuO在烧结过程中保持热稳定性;CuO相在烧结过程中逐渐渗透到导电颗粒的颗粒间区域;电阻器表现出比基底更高的热膨胀系数,促进高温下导电通路的形成,从而导致观
来源:Materials Today Communications
时间:2025-10-28
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WC-NiCoMo多元合金的微观结构、强度及摩擦磨损性能研究
Highlight微观结构、强度及摩擦磨损性能多元合金因其高强度和耐磨性,在众多关键应用中大放异彩。本研究通过真空粉末冶金烧结制备了WC-NiCoMo多元合金,并深入探究了Ni/Co含量对其微观结构、力学性能和摩擦磨损行为的调控作用。WC-NiCoMo多元合金的微观结构不同Ni/Co含量的WC-NiCoMo合金的X射线衍射图谱如图3所示。在所有工艺条件下,合金的微观结构相主要包括WC、W2C、Co3W3C、Ni2W4C和Mo2C。尽管合金成分有所变化,但通过真空粉末冶金烧结的样品在相组成上并未观察到显著差异。在烧结过程中,WC颗粒部分溶解,随着Ni含量从10%增加到30%,Ni与W、C形成的化
来源:Materials Chemistry and Physics
时间:2025-10-28
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辉光放电电解制备银掺杂氧化铜纳米簇:超灵敏无酶葡萄糖检测新平台
糖尿病作为全球性的健康挑战,其有效管理高度依赖于精准、可靠的血糖监测技术。传统酶基葡萄糖传感器虽然灵敏,但酶固有的不稳定性——易受温度、pH值等环境因素影响——限制了其长期性能和应用范围。近年来,无酶葡萄糖传感器因其稳定性高、成本低等优势成为研究热点,其中过渡金属氧化物如氧化铜因其良好的催化活性和稳定性备受关注。然而,氧化铜本身导电性较差,制约了其传感性能。与此同时,传统纳米材料合成方法往往步骤繁琐、能耗高且使用有毒试剂,与环境友好的绿色化学理念相悖。正是在这样的背景下,一项创新研究通过绿色合成技术成功制备了高性能传感材料,为糖尿病监测带来了新的希望。这项发表于《Materials Chemi
来源:Materials Chemistry and Physics: Sustainability and Energy
时间:2025-10-28
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变形带对Al-Mg-Mn-Er合金动态再结晶的影响机制及其织构调控研究
在铝合金的热加工过程中,动态再结晶(Dynamic Recrystallization, DRX)作为微观组织演变的关键环节,虽然能够细化晶粒,却不可避免地弱化了材料的变形织构——这种织构的减弱直接影响到铝合金的力学性能和成形性能。那么,如何在促进动态再结晶的同时,又能有效调控甚至强化织构呢?这一矛盾成为铝镁合金研究领域的关注焦点。传统研究多集中于原始晶界的作用,而变形带(Deformation Bands, DBs)作为塑性变形过程中形成的特殊区域,其不仅能够协调应变,更可能对DRX过程产生独特影响,但这方面的机制尚不明确。正是基于这一背景,杨洪福等研究人员在《Materials Chemi
来源:Materials Chemistry and Physics
时间:2025-10-28
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混合电解质策略提升Na-Ni-Mn-O电极材料电化学性能及其在钠离子电容器中的应用研究
亮点结果与讨论为了探究层状NNMO材料的热历史,我们进行了热重分析(TGA),结果如图2所示。从TGA曲线可以观察到,该层状材料呈现出两个明显的重量损失阶段。由于水分蒸发,第一次重量损失发生在16°C至101°C之间。第二次重量损失发生在270°C至800°C之间,这归因于层状材料中碳酸盐的分解。此外,在800°C至1000°C之间没有观察到重量损失,表明材料在此温度区间内具有优异的热稳定性。混合电解质策略下NNMO||AC电容器的电化学特性我们对NNMO电极材料进行了全电池评估(构建为NNMO||AC SIC),并在混合电解质(Na2SO4+KOH)中展示了其卓越的电化学性能,其中NNMO作
来源:Materials Chemistry and Physics: Sustainability and Energy
时间:2025-10-28
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异质SmCo5/Sm2Co7纳米复合磁体:实现强c轴织构与高矫顽力的新策略
在永磁材料领域,Sm-Co基磁体因其优异的高温稳定性和磁性能,在航空航天、国防军工等极端环境下具有不可替代的地位。然而,传统高性能各向异性纳米晶Sm-Co磁体的制备通常依赖于复杂且苛刻的高能球磨工艺,这一过程不仅成本高昂,而且难以实现大规模生产,严重制约了其广泛应用。因此,开发一种简单、高效且易于产业化的制备方法,成为该领域研究人员亟待突破的关键难题。正是在这一背景下,徐晓常等人发表在《Materials Chemistry and Physics》上的研究,提出了一种创新的解决方案。他们巧妙地将Sm2Co7相引入到SmCo5基体中,构建了异质纳米复合材料,成功实现了从快淬带材直接制备高性能各
来源:Materials Chemistry and Physics
时间:2025-10-28
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波浪与水流耦合作用下悬浮隧道管体动力响应特性的数值研究
研究亮点本研究采用计算流体动力学(CFD)方法建立了双向流固耦合模型,重点探究了悬浮隧道(SFT)管体在复杂海洋环境荷载下的动力响应机制。通过系统分析纯波浪、纯水流及波流联合作用下的振动特性,揭示了涡激振动(VIV)和波流耦合效应的关键影响。问题描述本研究采用二维数值方法研究SFT管体的动力响应,主要基于两方面考虑:首先,与全三维模拟相比,二维模拟计算成本较低,且在多数情况下二者结果差异微小;其次,二维模拟能更清晰地揭示涡激振动(VIV)的物理机制。控制方程围绕SFT管体的流动被视为二维不可压缩非定常流动,采用非定常雷诺平均纳维-斯托克斯方程(URANS)求解。质量守恒和动量守恒的控制方程表示
来源:Marine and Petroleum Geology
时间:2025-10-28
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有机质与阻垢剂对纳滤过程中石膏结垢的联合效应研究
随着合成污染物在水环境中的不断涌现,传统水处理工艺因其有限的去除能力正逐渐被先进技术所取代。纳滤(NF)技术能高效去除二价离子和有机化合物,在提升饮用水水质方面展现出独特优势。然而,膜结垢问题始终是制约纳滤技术发展的瓶颈,这主要源于无机物、有机物和生物组分之间复杂的相互作用。尽管添加阻垢剂是缓解膜结垢的常用策略,但阻垢剂在实际运行中的表现及其对共存有机质(OM)的响应机制尚未得到充分关注。特别是在实际过滤环境中,有机质对结晶过程具有双重作用:某些有机分子可能促进晶体形成,而另一些则可能抑制结晶。这种复杂性使得阻垢剂在石膏(CaSO4·2H2O)结垢过程中的真实性能变得难以预测。为了揭示这一科学
来源:Journal of Water Process Engineering
时间:2025-10-28
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钴掺杂四氧化三锰/二氧化钛纳米复合材料:带隙调控增强可见光驱动染料降解的高效光催化剂
随着工业化的快速发展,纺织、印染等行业排放的有机染料废水已成为严峻的环境挑战。这些含有亚甲基蓝(MB)、普鲁卡因蓝(PB)等染料的废水成分复杂、难以生物降解,传统水处理方法往往效果有限。染料分子不仅影响水体感官性状,某些组分还具有致癌性和生态毒性,通过食物链富集后威胁人类健康。开发高效、可持续的废水深度处理技术迫在眉睫。半导体光催化技术利用太阳能驱动污染物降解,被视为一种绿色环保的解决方案。然而,传统光催化剂如二氧化钛(TiO2)存在带隙较宽、仅能利用紫外光、光生电子-空穴对易复合等局限性,制约其实际应用。通过金属掺杂、构建异质结等策略调控半导体材料的能带结构,是提高可见光利用率和量子效率的有
来源:Journal of Water Process Engineering
时间:2025-10-28
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无催化剂三组分合成新型2-(1,3-二硫醇-2-亚基)丙二腈和2-(噻唑-2-亚基)丙二腈衍生物
在有机合成化学领域,开发高效、绿色的方法来构建具有生物活性的杂环化合物一直是一个重要的研究方向。其中,1,3-二硫杂环戊烯(1,3-dithiole)和噻唑(thiazole)类结构单元广泛存在于许多具有重要药理活性的分子中,例如某些抗菌、抗肿瘤药物。然而,传统合成这些杂环化合物的方法往往存在一些局限性,比如需要多步反应、使用昂贵的金属催化剂、反应条件苛刻(高温、无水无氧)、后处理繁琐等。这些因素不仅增加了合成成本和时间,也与当今绿色化学的发展理念相悖。因此,化学家们一直在探索更加简便、温和、环境友好的合成策略。为了应对这一挑战,来自Farhangian University的Manijeh
来源:Journal of Sulfur Chemistry
时间:2025-10-28
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酰胺类萃取剂中N+-H---O相互作用对金属溶剂萃取过程中粘弹性浮渣形成的浓度依赖性研究
亮点实验过程中,当50%(重量百分比)的硫酸水溶液与液态油酰胺在80°C下混合时,瞬间形成了乳白色粘弹性固体。随着硫酸与油酰胺摩尔比的增加,反应混合物的粘度和弹性相应上升,最终形成粘稠的固体。如图1所示,这种粘弹性固体的形成表明分子间相互作用存在复杂的相互影响。结果与讨论在实验过程中,我们观察到当硫酸与油酰胺的摩尔比增加时,有机相的粘弹性行为显著增强。通过FT-IR光谱分析,我们发现N-H伸缩振动区(2760 cm−1至2450 cm−1)的峰形变化与氢键网络的形成密切相关。去卷积光谱显示,该区域可拟合为三个特征峰,分别对应于N+-H与H2O的耦合、N+-H与H2SO4的耦合,以及N+-H同时
来源:Journal of Molecular Liquids
时间:2025-10-28
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基于Tröger碱膜结构调控实现高效单价/二价离子分离
膜表征TPB单体已被证明具有优异的成膜能力[27,32]。然而,需要通过后季铵化来减小孔径以获得高离子选择性[27,32]。如图1a所示,选择TPA作为芳香胺单体,因其与TPB结构相似,具有相同的三官能团位点,但其中心氮原子比TPB的中心苯环更小。这种结构差异赋予TPA更紧凑的C3对称分子结构,从而在聚合时形成更小的孔径。通过调节TPA的掺杂比例(0、50、100 mol%),成功制备了三种具有逐渐减小孔径的TB膜(TPA0、TPA50、TPA100)。TPA100膜由于其最致密的分子堆积,有效消除了大于0.84 nm的孔隙,展现出最优异的离子筛分性能。结论通过原位交联三官能团胺单体(使用纯单
来源:Journal of Membrane Science
时间:2025-10-28
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焊接热输入对超高强钢层间热影响区微观结构演变及断裂韧性的影响机制研究
随着现代工程装备向大型化方向发展,减轻结构重量并提高安全性成为亟需解决的关键问题。在这一背景下,抗拉强度超过700兆帕的超高强钢(UHSS)因其优异的强度重量比,成为大型工程结构的理想选择。焊接作为结构制造中不可或缺的加工技术,其质量直接关系到整体结构的安全性与可靠性。其中,药芯焊丝电弧焊(FCAW)作为一种自动化焊接技术,以其高效率和低成本的优势被广泛应用。然而,超高强钢在焊接过程中面临着一个严峻挑战:焊接金属(WM),特别是层间热影响区(IHAZ)的力学性能,尤其是韧性,会出现显著下降。在多层多道焊工艺中,IHAZ会经历反复的热循环,导致初始微观结构发生不可逆的转变,形成链状的马氏体-奥氏
来源:Journal of Materials Research and Technology
时间:2025-10-28
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超临界乙烷制备ZIF-71膜实现高效H2/SF6分离
材料六水合硝酸锌(H12N2O12Zn,99.0%)、4,5-二氯咪唑(dcIm,C3H2Cl2N2,98.0%)、2-甲基咪唑(2-mIm,C4H6N2,99.0%)、2-甲氧基乙醇(C3H8O2,99.0%)、醋酸锌(C4H6O4Zn,99.0%)、盐酸(HCl,36.0–38.0 wt%)、乙醇胺(C2H7NO,99.0%)、甲醇(CH4O,99.5%)、乙醇(C2H6O,99.7%)、去离子水。实验及测试气体包括H2、SF6和Ar。采用超临界乙烷(scC2H6)作为溶剂在多孔α-氧化铝(α-Al2O3)基底上合成ZIF-71膜第一步是在多孔α-氧化铝基底上引入氧化锌(ZnO)缓冲层(图
来源:Journal of Membrane Science
时间:2025-10-28
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短程有序调控非晶高熵合金力学性能与变形机制的原子模拟研究
在材料科学领域,高熵合金(HEAs)作为一种由五种或以上主元以近等原子比构成的新型合金体系,因其独特的化学复杂性和简单的固溶体结构而备受关注。特别是首个报道的等原子比CoCrFeMnNi HEAs,其面心立方(FCC)结构赋予其优异的力学性能,被认为是极具应用前景的高熵合金体系之一。然而,材料领域长期存在强度与塑性相互制约的难题,FCC结构的CoCrFeMnNi HEAs也不例外,如何同时提高HEAs的强度和塑性仍是亟待解决的关键问题。近年来研究发现,高熵合金中的原子分布并非完全随机,特定组分在凝固过程中倾向于形成局部化学短程有序(SRO)结构,这种微观结构特征对HEAs的力学性能和变形行为具
来源:Journal of Materials Research and Technology
时间:2025-10-28