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多谐波振动精整动力学:系统响应与颗粒介质行为及其在环形零件高精度加工中的应用
章节亮点颗粒介质的运动轨迹颗粒介质的运动轨迹受振动参数和颗粒间相互作用影响。本研究记录了特定区域内16个颗粒介质在2–10秒内的绝对坐标,其运动轨迹如图13所示。在多谐波激励下,颗粒介质呈现带有轻微垂直波动的小范围圆周运动,形成螺旋复合运动。随着激励频率增加,颗粒轨迹的径向扩散程度增强,垂直方向的波动幅度增大,表明高频激励可促进颗粒介质在三维空间内的能量分布优化,从而提升对环形零件内外表面的协同加工覆盖能力。结论本文针对具有复杂加工特性的高性能环形零件,提出了一种新型多谐波振动精整方法。通过理论建模、数值模拟和参数分析,系统探讨了MHVF设备在不同频率和振幅响应下的动态特性及颗粒介质的动态行为
来源:Powder Technology
时间:2025-10-27
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废豆油与聚丙烯酰胺协同强化煤气化细渣脱水:策略、机理与资源化利用
亮点 (Highlights)废豆油(WSO)与阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)的协同作用显著提升煤气化细渣(CGFS)脱水效率。WSO吸附可增大残碳与硅基组分润湿性差异,促进组分分离;其孔隙填充效应降低比表面积与孔容,阻碍水分滞留。CPAM诱导絮凝形成新型滤饼结构,增大平均孔径,提升渗透性。最优配比下(WSO 26.40 mL/L,CPAM 5.64 mL/L),滤饼含水率降低至13.38%,质量比阻下降3.26×109 m/kg。结论 (Conclusions)1.WSO与CPAM复合调理剂表现出卓越脱水效能,最优配比下滤饼含水率降低50.85个百分点,质量比阻显著改善。2.WSO通过调节表面
来源:Powder Technology
时间:2025-10-27
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钙镁比例调控单硅钙石水热活性及其对托贝莫来石晶体生长的原子尺度机制研究
Highlight•在1400°C烧结4小时条件下,钙镁比例(C/M)对烧结产物单硅钙石(monticellite)的形成影响微弱。•碱性环境中,提高C/M比例可增强Ca2+和Si4+的溶解效率,但过高碱度会抑制体系内离子溶解。•镁元素的添加对整体系统产生显著影响,在C/M=2时实现最大堆积密度(1825.1 kg/m3)和最佳抗压强度(28.3 MPa)。•适量镁元素促进托贝莫来石(tobermorite)等层状硅酸盐矿物的形成,其纤维状或片状形态展现出更高的热稳定性及更致密的微观结构。•Ca2+在硅酸盐网络中优先于Mg2+与硅酸根离子结合,形成水合硅酸钙(C-S-H)。Conclusion
来源:Powder Technology
时间:2025-10-27
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柔性非规则颗粒流动摩擦特性的离散元研究:基于刚度与长径比对颗粒流本构模型的优化
Section snippetsDiscrete element method离散元法(DEM)是处理复杂多颗粒体系的数值工具,其中每个颗粒的运动都会受到邻近接触颗粒的影响。当作用在颗粒i上的合力Fi(来自其他颗粒、边界或长程力)已知时,可通过牛顿第二定律对平动和转动自由度进行积分来计算颗粒运动:miai=Fi+migINumerical resultsJenike剪切仪被成功用于测量不同颗粒类型的流动阻力,本文采用该装置探究杨氏模量(E)和长径比(Ar)对柔性非规则颗粒内摩擦角(φ)的影响。如图2所示,剪切仪由高度19 mm的底部圆环和高度24 mm的顶部圆环组成。数值结果表明:颗粒刚度增加
来源:Powder Technology
时间:2025-10-27
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高强度调浆对萤石浮选中典型矿泥罩盖分散机制的研究
Highlight材料来自中国湖南省郴州市的高纯度萤石(97%)、方解石(98.41%)和重晶石(99.43%)样品,其X射线衍射(XRD)图谱(图1)证实了高纯度。研磨后粒度分析(图2)显示,90%的颗粒尺寸低于239.80微米。浮选动力学分析浮选结果采用经典一级动力学模型进行分析。如图6和表2所示,该模型在所有经过六种不同调浆速度处理的样品中均表现出优异的拟合度,R2值超过0.96。图6(a)说明了调浆速度对萤石浮选性能的影响。所有测试的调浆速度均产生了良好的浮选动力学。当条件确保足够的矿物可浮性时(接触角超过某个阈值),浮选速率常数随着调浆速度的增加而增加,在800 rpm时达到峰值,然
来源:Powder Technology
时间:2025-10-27
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基于纯矩阵运算的粒子系统邻域搜索快速算法及其在离散元模拟中的高性能计算应用
亮点聚焦算法的基本思想该算法的核心在于通过特定操作高效缩小邻域元素的搜索范围(就像用智能筛网快速过滤目标)。初步筛选后,再通过距离验证来最终确定邻域矩阵(好比用精密卡尺进行最终测量)。首先,算法根据元素坐标和相互作用半径确定背景网格的大小(图1b)。随后将计算区域离散化为一系列均匀单元(图1c)。这里的关键发现是:每个元素的潜在邻居仅存在于其自身所在单元及相邻单元中。通过将元素系统性地分配到这些单元中,算法大幅减少了需要直接进行距离检查的元素对数量。离散元法及建模软件本研究提出的邻域搜索算法为离散元法(DEM)中的传统邻域搜索方法提供了一种新颖高效的替代方案。在DEM实现中,该算法通过将邻域搜
来源:Powder Technology
时间:2025-10-27
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改性干水抑爆剂的合成及其对煤尘爆炸特性的抑制研究
Highlight改性干水抑爆剂在煤尘爆炸抑制中展现出卓越性能,其中ZDW因独特的物理化学特性成为研究亮点。流动性三种抑爆剂的流动性测试结果如表3所示。由表可知,DW、ADW和ZDW的休止角分别为39.7°、38.7°和36.3°,其中ZDW的休止角最小,表明其流动性最佳。良好的流动性显著降低了ZDW颗粒间的内摩擦,使其在喷洒过程中易被气流破碎成细小聚集体,实现快速均匀的空间分散;细颗粒迅速附着于煤尘表面,形成物理覆盖层。结论本研究基于前期工作,选取APP和APP-Co-ZIF作为干水材料的改性原料,制备了三种干水材料,旨在降低煤尘爆炸发生率并保障工业生产安全。通过特性结果与抑爆性能的综合分析
来源:Powder Technology
时间:2025-10-27
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扬子地块钠长岩的成因与年代学:对哥伦比亚超大陆聚合的构造指示意义
亮点 (Highlights)地质背景 (Geological background)华南克拉通是东亚重要的古老陆块之一,由扬子地块和华夏地块拼合而成。扬子地块北接华北克拉通,西邻松潘-甘孜地体,南靠印支地块。其太古宙-古元古代基底岩石主要分布于北部、西部和西南部边缘。锆石U-Pb定年 (Zircon U-Pb dating)从同安地区八脚井钠长岩中采集了11个样品。对其中两个样品BJG2203和BJG2403中的锆石进行了U-Pb同位素定年分析。样品BJG2203从钠长岩样品BJG2203中分选出24颗锆石,其尺寸为30至120微米,长宽比为1至4。大多数锆石呈半自形,阴极发光图像显示清晰的
来源:Precambrian Research
时间:2025-10-27
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通过PMA掺杂PEDOT:PSS空穴注入层提升量子点发光二极管性能
材料 99.8%)、醋酸镁、PMA水合物以及聚(9-乙烯基咔唑)(PVK)均购自西格玛奥德里奇。PMA掺杂PEDOT:PSS的薄膜特性为探究PMA对空穴注入层光学和形貌特性的影响,我们先将导电聚合物PEDOT:PSS与PMA在去离子水中混合,随后通过旋涂法制备薄膜(图1a)。通过将PMA以0.28、0.46和0.92 wt%的浓度掺入PEDOT:PSS中制备不同比例的薄膜。需注意当PMA含量超过0.92 wt%时,混合溶液会出现聚集现象。结论本研究设计并制备了一种由PMA掺杂PEDOT:PSS构成的可溶液加工混合空穴注入层(HIL)结构,用于增强量子点发光二极管(QLED)的空穴注入能力。研究
来源:Organic Electronics
时间:2025-10-27
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基于分区扫描策略的双激光SLA-3D打印系统实现氧化铝陶瓷高效制备
在精密加工、航空航天、电子技术和生物医学工程领域,陶瓷材料因其高硬度、耐磨性、热稳定性、压电性和生物相容性等优异性能而备受青睐。然而,陶瓷的脆性和模具制造的复杂性使得传统制造方法难以制备高精度复杂陶瓷结构。增材制造(3D打印)技术为这一难题提供了创新解决方案,其中基于光聚合的立体光刻(Stereolithography, SLA)技术因其高分辨率和优异表面质量,被视为最具前景的陶瓷增材制造技术。尽管在浆料体系、参数优化、烧结工艺和结构设计等方面取得了突破性进展,但时间效率的改进却鲜有关注。与传统减材制造方法相比,激光陶瓷3D打印技术仍存在显著的效率差距。例如,制作相同的牙科修复体,铣削仅需67
来源:Optics & Laser Technology
时间:2025-10-27
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TINN:一种面向水下单像素成像的自监督图像复原新框架
在神秘而广阔的海洋深处,光线仿佛进入了一个充满挑战的迷宫。当科学家们试图通过光学成像技术窥探水下世界时,他们发现了一个棘手的问题:水体就像一面毛玻璃,不仅会吸收光线使其变暗,更会像雾天里的车灯一样发生散射,导致拍摄的图像模糊不清、对比度低下。这种"水下视觉障碍"严重制约了海洋勘探、水下监测等重要应用的发展。传统的水下成像技术往往力不从心,而单像素成像(SPI)技术因其对散射介质的独特适应性而崭露头角。然而,即使在这样相对优越的技术下,重建的图像仍然难以避免地出现细节模糊、噪声严重等问题。更令人头疼的是,在真实的水下环境中,几乎不可能获取清晰的"标准答案"图像作为训练数据,这使得主流的监督式深度
来源:Optics & Laser Technology
时间:2025-10-27
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基于光纤矢量衍射远场的超分辨紧聚焦特性研究:模式选择对STED成像系统性能的优化
HighlightTheoryB. Richards和E. Wolf于1959年基于标量的Debye积分推导出了矢量衍射理论[14,15],其示意图如图1所示。一束平行入射的矢量光束通过透镜会聚到焦点,透镜后的波前被视为一个以焦点为球心的球面波。从球面上各点到焦点的方向为光线前进方向,偏振状态...System在这项工作中,基于远场和Richards-Wolf矢量衍射理论,建立了一个通过光纤产生STED光束的超分辨紧聚焦理论模型。具体而言,STED光束从光纤端面出射,经过自由空间衍射,随后被高数值孔径(NA)物镜聚焦到焦平面上。本系统采用的阶跃折射率光纤,其纤芯半径为4 μm,包层半径为62.
来源:Optical Fiber Technology
时间:2025-10-27
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碎冰航道中后置螺旋桨空化性能的CFD-DEM-VOF耦合数值模拟研究
在北极资源开发利用日益重要的背景下,极地船舶在碎冰航道中的推进性能预测及冰级螺旋桨空化性能研究成为重要课题。当船舶在碎冰航道中航行时,螺旋桨的高速旋转会吸入碎冰,导致碎冰对桨叶产生阻塞、碰撞和摩擦,这些相互作用会影响螺旋桨周围的流场分布和自由液面波动,进而影响螺旋桨的空化性能。传统研究方法如全尺度试验和模型试验虽然可信度高,但成本昂贵且难以精确控制,而数值模拟方法能够提供更精确的结果,但以往研究往往忽略了船舶、碎冰和自由液面的综合影响。本研究采用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics, CFD)、离散元法(Discrete Element Method, DEM
来源:Ocean Engineering
时间:2025-10-27
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基于随机森林算法的防波堤波浪衰减性能快速评估模型研究
在波涛汹涌的海洋环境中,防波堤作为海岸防护的第一道防线,其波浪衰减性能的准确预测直接关系到沿海基础设施的安全和海洋养殖业的可持续发展。然而,传统的波浪传播预测方法面临着严峻挑战——物理模型实验难以同时满足所有相似准则,而经验公式又往往过度简化了波浪与结构物之间复杂的非线性相互作用。特别是对于浮式防波堤,其锚系动力学和结构-波浪共振现象更增加了预测的复杂性。面对这一工程难题,发表在《Ocean Engineering》上的最新研究为我们带来了突破性的解决方案。研究人员将目光投向了迅猛发展的机器学习领域,特别是以随机森林为代表的集成学习算法,试图建立一种能够快速准确评估防波堤波浪衰减性能的新方法。
来源:Ocean Engineering
时间:2025-10-27
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基于PD-AE-LSTM混合框架的高速冰-结构相互作用裂纹扩展智能预测研究
随着全球气温上升导致冰盖消融和海冰变薄,极地地区正展现出巨大的经济、科学与战略价值。然而,结构物与冰层的碰撞问题作为极地研究的关键工程挑战,其核心在于理解冰与结构之间复杂的相互作用机理。这种碰撞过程具有高度非线性特征,传统的理论分析方法存在局限,而数值模拟和实验研究虽能提供有效手段,但计算成本高昂且难以实现实时预测。特别是在冲击载荷引发的快速裂纹扩展场景中,人工智能技术在时间敏感型问题中的应用潜力尚未得到充分探索。为了突破这些瓶颈,北京大学力学与工程科学系的何明、谢孟珊、敖宇、李欣然和林恩凡团队在《Ocean Engineering》上发表了一项创新研究,提出了一种将近场动力学(Peridyn
来源:Ocean Engineering
时间:2025-10-27
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内流-尾流耦合作用下串联立管动态响应特性的实验研究
在深海油气资源开发中,海洋立管作为连接海底井口与水面平台的关键部件,承担着输送油气的重任。然而,在复杂的海洋环境中,立管不仅受到波浪、海流等外部载荷的作用,还面临着内部流体动力学(内流效应)以及立管群之间干扰效应的挑战。特别是当多个立管以串联方式布置时,上游立管产生的尾流会显著改变下游立管的流场环境,引发更为复杂的流固耦合现象。传统研究多集中于孤立立管的内流效应或立管群的尾流干扰,而对于内流效应与尾流干扰耦合作用下串联立管动态响应机制的认识仍不清晰,这制约了深海立管系统安全性评估精度的提升。为了深入探索串联立管系统中内流效应的新特性及其与尾流干扰的耦合机制,研究人员在《Ocean Engine
来源:Ocean Engineering
时间:2025-10-27
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应力与人工海水耦合作用下Q355B对接焊接头的腐蚀行为与静态拉伸性能退化机理研究
随着全球对海洋可再生能源的日益重视,海上风力发电机组和海上浮动光伏发电系统得到了广泛的开发和推广。然而,随着使用时间的增长,海洋腐蚀问题变得越来越严重。作为海上可再生能源收集系统的关键连接部件,对接焊接头在腐蚀后的承载性能备受关注。由于其复杂的应力条件和较脆弱的防腐涂层质量,对接焊接头遭受更严重的腐蚀损伤。因此,在海洋环境中考虑应力和腐蚀条件,开展对接焊接头的腐蚀行为和静态拉伸性能研究显得尤为重要。尽管近年来对钢材和焊接接头在海洋环境中的腐蚀行为进行了广泛研究,包括腐蚀产物、腐蚀速率、腐蚀因素以及腐蚀形貌等方面,但大多数研究未能同时考虑腐蚀环境因素和应力-腐蚀耦合效应。此外,现有评估方法也较少
来源:Ocean Engineering
时间:2025-10-27
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基于咪唑核的聚苯并噁嗪-二氧化硅杂化复合材料:一种实现优异耐腐蚀和阻燃性能的新策略
在当今工业领域,金属腐蚀是一个全球性的严峻挑战,每年给全球经济造成约2.5万亿美元的损失,占全球国民生产总值的3.4%,同时消耗近20%的总能源。钢铁结构在与氧气、水分和盐分等环境因素相互作用下会发生电化学降解,导致材料损耗、结构失效甚至环境风险。虽然聚合物涂层作为有效的防护手段被广泛应用,但传统涂层在界面腐蚀防护方面仍存在不足。针对这一挑战,聚苯并噁嗪(PBZ)作为一种新兴的高性能聚合物材料展现出独特优势。与传统环氧树脂和酚醛树脂相比,PBZ具有高耐热性、机械强度、低吸水性、近乎零的固化收缩率和良好的介电性能。然而,传统的PBZ体系缺乏足够的金属-聚合物粘附功能基团,限制了其作为防护涂层的应
来源:Next Materials
时间:2025-10-27
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以铝磷酸盐为铝载体实现富铝Beta沸石的快速无杂质结晶
Highlight本工作成功展示了一种新颖的、由铝磷酸盐介导的策略,用于快速、无杂质地合成富铝Beta沸石。通过部分使用结晶性铝磷酸盐(如AlPO-5、SSZ-51或AlPO-18)替代传统铝源,我们从根本上改变了结晶动力学。这种方法有利于富硅核的形成,显著加速了结晶过程,并有效抑制了竞争性杂质相(如GIS)的形成,即使在具有挑战性的含钠体系中也是如此。Chemicals所使用的化学品均为市售品,接收后未经进一步纯化直接使用。包括:Cab-O-Sil M5 (100% SiO2)、氢氧化铝 (95%)、异丙醇铝 (99%)、拟薄水铝石 (80% Al2O3)、氢氧化钠 (98%)、磷酸 (85
来源:Microporous and Mesoporous Materials
时间:2025-10-27
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骨架外Ga2O3晶体结构调控对Ga/HZSM-5催化剂芳构化性能的促进作用研究
章节精选Ga2O3异构体的合成α-Ga2O3和γ-Ga2O3采用既定程序合成,而β-Ga2O3为直接采购使用。α-Ga2O:将0.5克Ga(NO3)3·9H2O溶解于5毫升去离子水中。逐滴加入14wt%的NH3·H2O溶液直至完全沉淀。所得凝胶在室温下老化24小时,经过过滤、洗涤后于100°C干燥。将干燥前驱体在500°C下煅烧6小时得到α-Ga2O3。β-Ga2O3:商业β-Ga2O3(阿拉丁,99.99%)x-Ga2O3/HZSM-5的物理化学性质图1a展示了Ga2O3异构体的XRD图谱,证实了它们独特的晶体结构。α-Ga2O3的衍射图谱对应六方结构,在2θ = 24.5°、33.8°、3
来源:Microporous and Mesoporous Materials
时间:2025-10-27