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半潜式浮式风力涡轮机与主动压载系统的耦合分析与性能评估
近年来,随着全球能源危机的加剧和环境问题的日益严峻,风力发电技术正经历快速的发展。风力发电的部署从陆上风力发电逐渐向海上扩展,其中浮动式海上风力涡轮机(Floating Offshore Wind Turbines, FOWTs)因其能够在较深海域中运行而受到广泛关注。然而,FOWTs在运行过程中面临着平台倾斜的问题,这种倾斜不仅影响其发电效率,还可能引发结构安全风险。为解决这一问题,研究人员提出引入主动压载系统(Active Ballasting System, ABS)来动态调整平台内的压载水,以实现平台的稳定控制。本文介绍了基于SESAM软件开发的全耦合气动-水动-伺服-弹性模型,并结合
来源:Ocean Engineering
时间:2025-10-30
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串联布置的两个密封触须圆柱体的流致振动:一项数值研究
在海洋工程领域,流致振动(Flow-induced vibrations, FIV)是常见的流体-结构相互作用现象,其对海洋结构的稳定性与安全性具有重要影响。FIV通常发生在流体流动经过钝体结构(如立管、管道或平台构件)时,由于交替脱落的涡旋所产生的周期性力,导致结构发生振动。这种振动可能引发结构疲劳、降低稳定性,甚至导致结构失效。因此,如何有效抑制FIV成为海洋工程研究的重要课题。在实际应用中,单一结构的FIV抑制往往难以满足复杂流场条件下的需求,因此研究多体结构在流场中的相互作用机制显得尤为关键。本文的研究对象是受海豹胡须启发的钝体结构,探讨在不同轴向间距和攻角(Angle of Atta
来源:Ocean Engineering
时间:2025-10-30
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KSUPRAMAX型散货船在波浪中的低速航向保持及调整能力
船舶在波浪中的操纵性能与在平静水域中的表现存在显著差异。为了确保船舶在实际海况下的安全操作,尤其是在恶劣天气条件下,有必要在设计初期就预测其在波浪中的操纵能力。其中,船舶的航向保持能力和航向改变能力尤为重要,因为这些能力直接影响船舶在波浪中能否维持稳定航行或及时调整航向。本研究通过自由航行模型试验,对一种名为“KSUPRAMAX(KRISO SUPRAMAX散货船)”的模型船进行了实验分析,该船具有66,000 DWT的超大型散货船船型。全尺寸船舶长度为192米,为进行自由航行模型试验,研究团队构建了1/64比例的模型船,并在韩国船舶与海洋工程研究所(KRISO)的海洋工程水池中进行测试。首先
来源:Ocean Engineering
时间:2025-10-30
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使用网络分析法研究Argyrosomus regius在葡萄牙西南海岸的移动模式及其连通性
这项研究聚焦于一种重要的海洋鱼类——“大西洋海鱼”(*Argyrosomus regius*),它在东大西洋和地中海的沿海水域广泛分布,尤其在伊比利亚半岛的商业和休闲渔业中被频繁捕捞。尽管该物种在生态系统和渔业资源中具有重要意义,但对其种群结构和迁徙生态的研究仍相对有限,直到近年来才有所进展。本研究旨在揭示葡萄牙西南海岸的主要迁徙路线、聚集区域以及栖息地,以支持更有效的渔业管理和海洋生态保护措施。为了实现这一目标,研究团队在2018年至2023年间对49条成年大西洋海鱼进行了标记,并使用声学追踪器记录其移动轨迹。同时,在加的斯湾及葡萄牙西南海岸部署了122个声学接收器,划分为25个接收器阵列,
来源:Ocean & Coastal Management
时间:2025-10-30
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中国大陆沿海地区家庭用水温度支配情况的纬度变化
随着全球气候变化的加剧,水资源短缺问题日益凸显,成为影响全球水安全的重要风险。根据联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)2023年的报告,水短缺不仅威胁着生态系统的稳定,还对人类社会的可持续发展构成重大挑战。全球约有40亿人每年至少有一个月面临严重的水资源短缺,预计到2050年,这一危机可能导致全球GDP减少8%。在这一背景下,理解家庭用水的驱动因素对于评估水资源压力、制定适应性管理策略显得尤为重要。家庭用水(Domestic Water Use, DWU)是全球淡水消耗的重要组成部分,约占全球淡水总消耗量的10%。根据经济合作与发展组织(OECD)2012年的预测,家庭用水需求预计将在2
来源:Ocean & Coastal Management
时间:2025-10-30
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关于在高压下运行的甲板减压舱内氧气分布特性的实验和数值研究
在深水环境下的饱和潜水技术中,潜水员通常需要在高压环境中长时间工作,这种环境下的气体分布和流动特性对潜水员的健康和安全至关重要。其中,甲板减压舱(Deck Decompression Chamber, DDC)作为饱和潜水的关键设备之一,其内部氧气分压(PO₂)的控制与分布直接关系到潜水员的生理适应与健康状况。因此,深入研究DDC内部的氧气扩散和分布规律,不仅有助于优化通风策略,还能为高压环境下气体流动的科学管理提供理论支持。### 高压环境下的氧气扩散特性在常规大气环境中,气体的扩散和流动主要受通风方式的影响,而在高压环境下,如DDC内部,气体的物理性质发生了显著变化。例如,氦气在高压下的密
来源:Ocean Engineering
时间:2025-10-30
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在复杂海洋环境中,利用哈密顿蒙特卡洛算法优化的单船动态路径规划(SAC)
近年来,随着海洋技术与自主系统的发展,海上自主水面船舶(Maritime Autonomous Surface Ships, MASS)已经成为现代海洋工程中的关键组成部分。MASS不仅在海洋探索、海上运输以及灾害响应等任务中发挥着重要作用,还因其具备高度的适应性和智能化特性,能够独立执行复杂的操作。与传统有人驾驶船舶相比,MASS在危险和动态的海洋环境中展现出更强的灵活性和效率,具有广泛的应用前景,包括海上运输、应急响应和海洋科学研究等领域。然而,随着MASS操作规模和复杂性的不断增加,实现有效的单船路径规划和多船复杂环境下的动态决策仍然是一个重大挑战。自主决策算法作为实现MASS高效精准决
来源:Ocean Engineering
时间:2025-10-30
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Smallanthus sonchifolius(一种植物)叶提取物对人类肿瘤细胞系的致裂作用、致畸作用及细胞抑制作用
Rocio Ayelen Moreira Szokalo|Marcela López Nigro|Liliana Muschietti|Marcela González Cid|Marta Ana Carballo阿根廷布宜诺斯艾利斯自治市胡宁区,布宜诺斯艾利斯大学药学与生物化学学院,临床生物化学、人类细胞遗传学及毒理遗传学系(CIGETOX)摘要Smallanthus sonchifolius 的叶提取物具有潜在的健康益处,但在体外实验中也表现出细胞毒性。本研究评估了富含倍半萜内酯(CLM)的粗提物对 HeLa 细胞的遗传毒性作用。高效液相色谱/质谱(HPLC/MS-MS)分析确定其主要成分
来源:Natural Hazards Research
时间:2025-10-30
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从Polytrichum commune中提取的两种新型原黄酮类化合物及其对人类胃癌细胞的细胞毒性
Jing-jing Dong|Dan-rui Han|Hao Cheng|Xu-liu Shi|Dong-Lai Ma|Jian-kun Yan|Xu-Hong Duan中国沧州市中西医结合医院摘要 100 μM),显示出选择性的细胞毒性特征。
来源:Natural Hazards Research
时间:2025-10-30
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0.75(Al-Ti-C) + xY对ZM5镁合金微观结构和力学性能的影响
本研究聚焦于一种新型的防伪材料——聚合物分散液晶(PDLC)的开发与应用。PDLC是一种有机复合材料,其核心在于将微小的液晶(LC)微滴均匀分散于连续的聚合物相中。这种材料的电光特性使其在防伪领域展现出巨大的潜力。当未施加电压时,液晶分子处于无序状态,与聚合物基体之间的折射率差异导致光线散射,使PDLC呈现出不透明、乳白色的状态。一旦施加足够的电压,液晶分子会沿电场方向排列,消除光线散射,使PDLC薄膜变得透明。这一特性使得PDLC在信息隐藏和加密方面具有独特的优势。目前,大多数防伪策略依赖于单一颜色的荧光材料或对单一刺激的响应。然而,这类单模防伪方法存在容易被破解和复制的隐患。因此,开发具备
来源:Materials Today Communications
时间:2025-10-30
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溶液温度对GH4738镍基超合金短期蠕变行为及微观结构演变的影响
钟明军|余浩|王子若|薛汉琦|张凤硕|王光磊|张晓萌|曲景龙北京科技大学材料科学与工程学院,中国北京100083摘要在本研究中,GH4738镍基超级合金经过固溶处理和双时效热处理后,在730 ℃/550 MPa的条件下进行了蠕变试验。通过采用扫描电子显微镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)和扫描透射电子显微镜(STEM)等多尺度表征方法,系统研究了固溶温度对合金短期蠕变行为和微观结构演变的影响。研究发现,随着固溶温度的升高,蠕变寿命先增加后减少,而断裂后的伸长率则持续下降。最佳的整体性能出现在固溶温度为1000 °C时。EBSD分析结果显示,蠕变断裂附近的微观结构中晶粒尺寸随固溶温度的升高
来源:Materials Today Communications
时间:2025-10-30
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通过氟化钾辅助的溶液后处理调节表面形态,使VTD-SnS薄膜太阳能电池的效率超过4%
锡硫化物(SnS)作为一种有前景的薄膜光伏材料,因其丰富的自然资源、无毒性和强光吸收能力而受到广泛关注。然而,在使用气相输运沉积(VTD)技术制备SnS薄膜时,常常面临表面质量差、二次锡富集相形成以及不利的界面能级等问题,这些问题导致了高复合损失和有限的器件效率。传统表面处理方法在同时改善薄膜质量和钝化表面缺陷方面效果有限。本研究提出了一种简单的后沉积表面改性策略,利用氟化钾(KF)溶液对VTD制备的SnS薄膜进行处理,从而有效调控其表面特性。通过实验发现,KF处理显著提升了SnS薄膜的均匀性、致密性和润湿性。X射线光电子能谱(XPS)分析确认了KF处理后在SnS表面形成了薄层的SnF₂,同时
来源:Materials Today Energy
时间:2025-10-30
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通过双模颗粒策略和界面结构调控,实现Cu/金刚石复合材料具有低热膨胀率和优异的机械性能
在当今高功率密度电子设备日益发展的背景下,电子封装材料面临着越来越严苛的性能要求。这类材料不仅需要具备优异的导热能力,还必须在机械性能和热膨胀系数(CTE)之间取得平衡,以确保设备在长期运行中的稳定性和可靠性。传统半导体材料如硅的CTE为2.59 × 10⁻⁶ K⁻¹,而大多数已报道的铜/金刚石(Cu/diamond)复合材料的CTE普遍高于4.5 × 10⁻⁶ K⁻¹。这种显著的CTE差异使得铜基复合材料在热管理方面的应用受到限制,因此,降低其热膨胀系数成为当前研究的重要方向。金刚石因其极高的热导率(约1 × 10⁻⁶ K⁻¹)和良好的热稳定性,被视为提升电子封装材料性能的理想增强相。然而,
来源:Materials Today Communications
时间:2025-10-30
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添加Li和石墨的Al-Cu-Mg合金的微观结构演变及力学性能:该合金通过高能球磨制备,随后采用高感应烧结进行致密化处理
本研究探讨了通过高能球磨处理并采用两种不同方法进行烧结(传统烧结与高频感应烧结)所制备的Al–Cu–Mg合金中加入锂和石墨后的微观结构演变及机械性能。实验中,样品分别被球磨4小时和8小时,并分别加入0%、1%、2%的锂元素,以及固定2%的石墨元素。研究分析了成分、球磨时间与烧结技术对相形成、热稳定性、微观结构和机械性能的影响。通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、差示扫描量热法(DSC)、显微硬度测试、密度测量和压缩测试等多种手段对样品进行了表征。研究发现,高能球磨能够有效细化微观结构,并促进固溶体的形成。而高频感应烧结则有助于提高致密化,减少孔隙率和氧化现象,同时更好地保留球磨
来源:Materials Today Communications
时间:2025-10-30
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通过冷冻干燥法制备含有钴铁氧体尖晶石纳米颗粒的二氧化硅集成聚合物网络:一种新型混合材料
这项研究探索了一种创新的硅(Si)整合聚合理论,将钴铁氧(CoFe₂O₄)纳米颗粒嵌入其中,形成一种气凝胶结构。气凝胶是一种具有极高孔隙率的材料,因其轻质、高比表面积和良好的热稳定性而受到广泛关注。研究团队采用冷冻干燥法来合成这种新型的混合聚合理论,这一过程不仅有助于保持材料的结构完整性,还能确保纳米颗粒在聚合物基质中的均匀分布。在合成过程中,研究者选择了多种水溶性生物聚合物衍生物作为基础材料,包括羧甲基纤维素(CMC)、羟乙基纤维素(HEC)和黄原胶(XG)。这些生物聚合物因其天然来源和可生物降解性而被广泛用于环境友好型材料的开发。通过化学或物理改性,它们的水溶性得到了显著提升,同时保留了原
来源:Materials Today Communications
时间:2025-10-30
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通过金属剃刀刮擦在聚合物薄膜上形成精细周期性结构的过程中,对粘滑现象的原位观察
内藤圭司|松井隆也|八代木喜里日本岐阜县岐阜市柳戸1-1,岐阜大学工学部机械工程系摘要我们开发了一种加工方法,通过将聚合物薄膜压在金属剃须刀片上并同时对其进行输送,从而在薄膜表面形成类似锯齿的精细周期性结构。该技术的基本原理及其应用已经有所报道。对这一过程及其形成结构的分析表明,该现象源于剃须刀片的粘附-滑移(SS)现象,因此被称为SS加工。然而,迄今为止尚未有直接观察加工过程中SS现象的报道。在本研究中,我们利用原位观察技术研究了金属剃须刀片和聚合物薄膜在SS加工过程中的行为。我们制造了一种与光学显微镜兼容的SS加工装置,能够在保持与剃须刀片接触的同时实现薄膜的输送。剃须刀片和薄膜的运动通过
来源:Materials Today Communications
时间:2025-10-30
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关于具有特殊相结构的电解铜箔经自退火处理后产生的孪生生长机制的研究
程青|李宁|吴波|潘秦民|丁桥|刘彤|李志明|李德宇哈尔滨工业大学化学与化学工程学院,哈尔滨,150001,中国摘要在电解铜箔的自退火过程中,残余应力的释放通过再结晶诱导孪晶的形成,显著影响了其微观结构和宏观性能。本文详细分析了4.5微米厚电解铜箔自退火过程中形态、织构和微观结构的变化,并系统研究了再结晶引起的双晶形成机制。研究结果表明,在自退火过程中,孪晶晶粒的数量和密度随时间增加,在168小时后达到稳定。此外,孪晶晶粒的形成有助于提高铜箔的机械性能和耐腐蚀性。进一步分析发现,当沿(1 1 1)和(2 0 0)晶面取向的晶粒相邻并反复生长时,自退火结束后孪晶晶粒的含量与(1 1 1)和(2
来源:Materials Today Chemistry
时间:2025-10-30
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发挥优势,弥补劣势:用于无金属生态皮革可持续制造的聚丙烯酸酯-类似物-醛端基交联剂
本研究聚焦于皮革鞣制技术的创新,旨在克服现有传统醛类鞣制试剂的不足,同时发挥其优势。通过将2-羟乙基丙烯酸(HEA)进行氧化和聚合反应,科学家们开发出一种新型的醛基终止梳状无铬鞣制试剂(POxA)。该试剂在结构设计上结合了传统醛类鞣制剂的特性与梳状聚合物的多功能性,使其能够与皮革胶原纤维形成多点键合,从而显著提升鞣制皮革的综合性能。POxA的合成过程经过优化,确保了其在鞣制过程中能够有效发挥作用。研究发现,最佳的合成条件为反应时间5小时,反应温度60摄氏度,以及二氧化锰(MnO₂)与HEA的质量比为5:1。在这些条件下,POxA的氧化度达到了77%,同时其颜色从无色变为深黄色。这一变化不仅反映
来源:Materials Today Chemistry
时间:2025-10-30
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Se-HA包裹的核壳共递送纳米粒子具有ROS响应性,可靶向促进软骨生成
本研究探讨了一种新型的纳米载体系统,用于改善软骨发育不良(chondrodysplasia)的治疗效果。软骨发育不良是一种常见的骨骼发育障碍,其特征是软骨细胞的分化异常和软骨细胞外基质(extracellular matrix, ECM)的组成及结构发生变化,从而限制了软骨和骨骼的正常生长。软骨细胞在骨骼发育过程中扮演着关键角色,它们通过合成和分泌特定的细胞外基质成分,如II型胶原蛋白(Col II)和聚集蛋白聚糖(aggrecan),为骨骼提供结构支持并维持关节功能。然而,在软骨发育不良的患者中,这些过程常常受到干扰,导致软骨细胞增殖能力下降、分化异常以及细胞外基质的结构破坏,进而引发严重的
来源:Materials Today Chemistry
时间:2025-10-30
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去质子化分子在提升钙钛矿太阳能电池性能和环境安全性方面的三重协同效应
刘志豪|赵勇|张志强|李永佳|姚长林|王俊杰|何正彦|杨瑞|张琪|钟海|张淑芳鲁东大学集成电路学院,中国烟台,264025摘要界面桥接剂对于提高钙钛矿太阳能电池(PSCs)的性能和减少铅泄漏至关重要。在本研究中,我们系统地研究了三钠甲基甘氨酸二乙酸酯(MGDA)在钙钛矿/SnO2界面上的界面行为。MGDA是一种脱质子化分子,具有很强的螯合作用能力。我们提出了一种“螯合-桥接-铅保护”的三重界面修饰策略,克服了传统单一功能修饰剂的局限性。MGDA通过形成稳定的配位键(Pb–O和Pb–N)有效调控了钙钛矿的成核过程,显著降低了结晶速率并提高了薄膜质量。结果表明,该器件的光电转换效率(PCE)提升到
来源:Materials Today Chemistry
时间:2025-10-30