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海上风力涡轮机三脚架桶形基础在水平循环载荷下的承载特性
这项研究聚焦于海上风电基础结构中一种常见的基础形式——三脚桶形基础(tripod bucket foundation),特别是其在水平循环荷载作用下的承载性能。随着海上风电行业向更深水域扩展,对更大规模风机的支持需求日益增加,三脚桶形基础因其更高的刚度、承载能力和稳定性而逐渐成为优选方案。然而,这种基础在极端海洋环境荷载(如台风、地震等)下的表现仍存在诸多未知,尤其是在不同地质条件(如软黏土和无黏性砂)下的承载特性差异。因此,深入研究三脚桶形基础在水平循环荷载下的承载行为,对于优化设计、确保结构安全具有重要意义。在软黏土和无黏性砂这两种典型海底地质条件下,三脚桶形基础的承载性能受到不同因素的影
来源:Ocean Engineering
时间:2025-10-28
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在深水侧钻系统中,钻柱的纵向振动及其灵敏度分析,考虑了起伏效应的影响
在深水侧钻作业中,海洋环境载荷对半潜式钻井平台的垂向运动产生显著影响。这种运动通过钻柱传递,导致其产生明显的纵向振动。因此,研究在这些条件下钻柱的振动特性及参数敏感性具有重要意义。为了更全面地理解这一现象,研究人员构建了包含钻柱纵向位移、钩载位移和钻柱重量波动的数学模型,并通过质量分布方法和振动理论推导出其解析解。此外,还利用OrcaFlex仿真软件建立了深水侧钻系统的整体机械仿真模型,包括半潜式钻井平台、张紧器-立管-钻井平台(BOP)堆叠、补偿装置-钻柱以及铣锥等关键部件。通过分析不同周期下的垂向传递函数、垂向补偿效果以及套管窗口效应,进一步验证了边界条件的合理性。同时,将理论结果与仿真结
来源:Ocean Engineering
时间:2025-10-28
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激光冲击强化对耐候钢微观结构和力学性能的影响
### 智能防伪材料的创新应用:基于聚合物分散液晶的多模态防伪系统随着科技的不断发展,假冒伪劣商品对经济和社会安全构成了越来越大的威胁。为了应对这一挑战,科学家们一直在探索更加安全、高效和智能的防伪技术。近年来,聚合物分散液晶(Polymer-Dispersed Liquid Crystals, PDLC)因其独特的电光特性而备受关注。PDLC是一种由微观液晶微滴均匀分散在连续聚合物基质中的有机复合材料。其工作原理基于电场对液晶分子的调控,当无电场作用时,液晶分子处于无序排列状态,与聚合物基质形成折射率差异,导致光线散射,使得PDLC呈现出不透明的乳白色外观。当施加足够的电压时,液晶分子会沿着
来源:Materials Today Communications
时间:2025-10-28
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plain-woven玄武岩纤维增强聚合物在自冲铆接中的损伤机制与力学性能
本文探讨了平纹编织玄武岩纤维增强聚合物(BFRP)与AA5052-H34铝合金通过自冲铆接(SPR)连接的可行性,重点分析了BFRP在SPR过程中的损伤演化机制以及连接质量。随着汽车行业对轻量化、环保性和能源效率的追求日益增长,传统金属材料在满足这些需求方面存在局限性。相比之下,BFRP因其优异的比强度、耐腐蚀性和较低的生产成本,成为替代传统复合材料的重要候选材料。然而,关于BFRP在SPR工艺中的应用研究仍显不足,尤其是在损伤演化和机械性能方面的探索。本文通过实验测试与有限元建模相结合的方法,评估了BFRP与铝合金连接过程中损伤的发展和分布情况,为BFRP与金属连接的优化设计提供了理论依据和
来源:Materials Today Communications
时间:2025-10-28
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电纺聚羟基丁酸-五氧化二铌薄膜作为骨组织工程的潜在支架材料
本研究围绕生物仿生电纺膜的制备及其在骨组织工程中的应用展开,重点探讨了聚羟基丁酸酯(PHB)与不同含量的二氧化铌(Nb₂O₅)复合纤维的制备过程,并系统分析了Nb₂O₅对纤维物理化学性质和生物活性的影响。随着医学技术的发展,组织工程作为修复受损组织和恢复其自然功能的一种新兴策略,近年来受到了广泛关注。特别是在骨组织再生领域,理想的支架材料不仅要具备良好的机械性能以适应骨缺损区域,还需具备优异的生物相容性和适宜的降解特性,以支持细胞生长和组织重建。此外,支架材料还需具备气体交换能力,并能在体内缓慢降解,以便细胞再生完成后被新生组织替代。电纺技术因其能够制备出具有多层结构、可控孔径和高度仿生性的纤
来源:Materials Today Communications
时间:2025-10-28
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一种新型的通过沉淀强化处理的Co₄₀Ni₃₇Cr₁₆Ti₇合金,具有优异的强度-延展性协同效应,其熵值处于中等水平
在粉末冶金(PM)工艺中,第二代耐损型FGH96超合金因其均匀的微观结构、细化的晶粒以及较低的宏观偏析而展现出卓越的综合性能,包括在650摄氏度复杂热机械载荷下的高温疲劳/蠕变抗性、相稳定性以及抗腐蚀/氧化能力。这些特性使其广泛应用于航空发动机涡轮盘制造。然而,PM工艺中仍然存在一个关键瓶颈,即约30%的原子化粗粉末由于非金属杂质水平升高,尤其是氧含量超过200 ppm的情况,导致其无法用于近净成形。这些富含氧的粉末在晶界处容易形成脆性相沉淀和氧化夹杂物,从而严重限制其可回收性。因此,解决氧引发的性能退化机制已成为低成本涡轮盘制造的重要挑战。在PM加工的镍基超合金中,MC型碳化物(尤其是TiC
来源:Materials Science and Engineering: A
时间:2025-10-28
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FGH96超合金中氧诱导变形机制转变的原位研究
### 氧气对FGH96超合金变形机制的影响FGH96超合金是一种广泛应用于航空发动机涡轮盘的第二代耐损粉末冶金(PM)材料,其具有均匀的微观结构、细化的晶粒和较低的宏观偏析程度,这些特性使其在高温下表现出优异的抗疲劳、抗蠕变、相稳定性和抗腐蚀氧化性能。然而,在粉末冶金加工过程中,氧气污染仍然是一个关键问题,特别是在原子化过程中产生的粗粉末,约有30%因非金属杂质含量过高而无法用于近净成形,尤其是当氧气含量超过200 ppm时,这种污染会显著影响材料的可回收性和力学性能。因此,深入研究氧气如何影响FGH96超合金的变形机制和微观结构演化,对于优化其制备工艺和提升性能具有重要意义。### 氧气对
来源:Materials Science and Engineering: A
时间:2025-10-28
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Fe-Cr-C-V-xTi硬质合金中M7C3碳化物的异质形核机制
在现代材料科学中,粉末冶金(PM)技术广泛应用于高性能合金的制备,特别是在航空发动机涡轮盘等关键部件的制造中。FGH96是一种第二代耐损型镍基高温合金,因其均匀的微观结构、细小的晶粒以及较低的宏观偏析而表现出优异的综合性能,包括高温下的抗疲劳和抗蠕变能力、相稳定性以及抗腐蚀和氧化性能。然而,在PM制造过程中,氧气污染是一个显著的问题,尤其是在粉末原子化过程中,约30%的粗粉末因非金属杂质含量过高而无法用于近净成形,特别是氧气含量超过200 ppm时,其对合金性能的负面影响尤为明显。因此,深入研究氧气对FGH96合金微观结构和变形机制的影响,对于提高其性能并实现成本效益的涡轮盘制造至关重要。氧气
来源:Materials Science and Engineering: A
时间:2025-10-28
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Sc和Zr改性高强度高韧性Al-Li合金成分设计研究
本研究通过结合原位拉伸测试与电子背散射衍射(EBSD)和透射电镜(TEM)分析,深入探讨了氧对FGH96超合金变形机制转变的影响。FGH96是一种第二代粉末冶金(PM)超合金,因其均匀的微观结构、细化的晶粒和较低的宏观偏析,展现出卓越的综合性能,包括高温疲劳/蠕变抗性、相稳定性以及在复杂热机械载荷下的抗腐蚀/氧化能力。然而,氧污染成为影响其性能的关键因素之一。研究表明,氧含量的增加会显著改变超合金的微观结构和变形行为,从而影响其机械性能。在140 ppm氧含量的FGH96超合金中,MC型碳化物呈现出均匀分布,这有助于通过Orowan机制形成均匀的位错胞结构,有效增强材料的强度。同时,大量变形孪
来源:Materials Science and Engineering: A
时间:2025-10-28
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综述:近期在用于研究人类单胺氧化酶的荧光底物开发方面取得了进展:底物设计基于代谢反应类型进行优化
人类单胺氧化酶(hMAOs)在多种疾病的形成和发展过程中扮演着关键角色。hMAOs主要包括两种同工酶:hMAO-A和hMAO-B。这两种酶虽然在序列上具有约70%的同源性,但它们在细胞和组织中的分布、对不同底物的选择性以及功能方面存在显著差异。hMAO-A主要负责代谢5-羟基色胺、去甲肾上腺素和肾上腺素等物质,而hMAO-B则更倾向于代谢苯乙胺和苯甲胺。这种不同的底物偏好使得它们在神经递质代谢、神经退行性疾病以及癌症免疫治疗等领域具有独特的作用。因此,监测hMAOs的活性和表达水平对于深入理解其生理功能以及相关疾病的临床诊断具有重要意义。荧光底物检测法是一种有效的hMAOs活性检测手段,其优势
来源:Materials Today Chemistry
时间:2025-10-28
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氧空位和肖特基势垒调控Nd₂-xCeₓCuO₄/Nb:SrTiO₃异质结中的顺时针电阻切换现象
本研究聚焦于一种新型的异质结构——Nd1.85Ce0.15CuO4/Nb:SrTiO3(简称NCCO/NSTO),通过脉冲激光沉积(PLD)技术成功制备了该结构,并对其电阻开关(RS)特性进行了系统分析。该结构不仅展现出显著的非易失性特性,还具有低功耗、高ON/OFF比(大于104)以及良好的循环稳定性和耐久性。这些性能使其在非易失性存储、神经形态计算和可重构逻辑器件等领域具有重要的应用潜力。### 1. 电阻开关现象与机制概述电阻开关现象是一种在电子器件中常见的物理行为,其核心在于材料在外部电场作用下电阻状态发生可逆变化。在NCCO/NSTO异质结构中,这种现象表现出独特的“顺时针”特性,即
来源:Materials Science in Semiconductor Processing
时间:2025-10-28
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六边形板状的Co(OH)₂纳米酶,用于检测多种目标物质
纳米酶因其可定制的设计、简便的制备方法、良好的稳定性以及较高的催化活性,已在传感领域得到了广泛应用。在本研究中,科学家们成功制备了一种具有过氧化物酶类似活性的六边形板状钴(II)氢氧化物(Co(OH)₂)纳米酶,并将其应用于氢过氧化物(H₂O₂)、葡萄糖和抗坏血酸(AA)的检测。该纳米酶通过简单的水热反应法在200℃下反应6小时,以硝酸钴和氢氧化钠为原料制备而成。六边形板状结构的Co(OH)₂纳米酶表现出独特的催化特性,其过氧化物酶类似活性源于其与H₂O₂共存时产生的羟基自由基(•OH),这些自由基能够氧化无色的3,3′,5,5′-四甲基联苯胺(TMB),使其转变为蓝色产物(oxTMB),从而
来源:Materials Today Chemistry
时间:2025-10-28
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氨基官能化的SnO₂/C修饰硅纳米线,用于增强光电催化CO₂还原为甲酸的反应性能
在当前全球面临能源短缺与环境问题的背景下,如何将二氧化碳这一温室气体转化为具有经济价值的化学品,已成为科研界关注的重点。其中,光催化还原二氧化碳生成甲酸(formic acid)的技术因其在减少温室气体排放与生产高附加值化学品方面的双重优势,备受瞩目。然而,传统的光催化电极(photocathode)在催化活性与二氧化碳捕获能力方面存在局限,难以实现高效的甲酸生成。为解决这一问题,本研究提出了一种新型的光催化电极设计,即在p型硅纳米线(Si NWs)表面沉积一种由二乙醇胺(DEA)功能化的SnOx/C催化剂,构建出Si–DEA@SnOx/C光催化电极,以提升其在二氧化碳还原反应中的性能。硅纳米
来源:Materials Today Chemistry
时间:2025-10-28
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使用双峰态NaCl孔形成剂制备的多孔Al–Cu–Mg合金,用于高温颗粒物过滤
本文探讨了一种用于高温工业烟气净化的新型多孔金属过滤材料的制备与性能研究。随着工业发展,高温排放源所导致的颗粒物污染问题日益严重,这种污染不仅影响环境质量,还对人类健康构成威胁。因此,开发一种既具备良好热稳定性,又能高效捕获颗粒物的过滤材料显得尤为迫切。本文通过引入一种双模态的盐颗粒造孔策略,并结合烧结-溶解工艺,成功制备出一种具有三维、多尺度且相互连通的多孔Al-Cu-Mg合金材料,为解决高温环境下过滤材料性能不足的问题提供了新的思路。该合金材料的多孔结构由大孔和小孔共同构成,这一结构不仅促进了气体流动,还提高了颗粒物的捕获效率。在实验条件下,该材料表现出高达92.2%的PM2.5去除效率,
来源:Materials Today Communications
时间:2025-10-28
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通过分子对接和密度泛函理论研究β-三钙磷酸盐与BMP-2受体之间的原子级相互作用
骨组织在维持人体骨骼系统的结构完整性、机械稳定性、支持造血活动以及储存矿物质方面发挥着关键作用。然而,由于物理因素(如跌倒和撞击)或与骨密度下降相关的因素(如骨质疏松和创伤性损伤),这种重要组织可能遭受永久性损伤。这些损伤会导致组织完整性破坏、骨骼负载能力下降以及生活质量降低。因此,修复由骨创伤引起的骨组织损伤是一个极其重要的课题。骨形态发生蛋白(Bone Morphogenetic Proteins, BMPs)在骨创伤愈合过程中对骨组织修复起着至关重要的作用。其中,BMP-2是TGF-β超家族的一员,能够促进间充质干细胞向成骨细胞分化,从而推动骨组织修复和新骨形成。此外,BMP-2通过二硫
来源:Materials Today Communications
时间:2025-10-28
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利用分子动力学模拟研究FeNiCrCoMn/FeNiCr双金属爆炸焊接的界面特性
爆炸焊接(Explosive Welding, EW)是一种固态连接技术,它通过高速冲击实现不同金属之间的冶金结合。尽管这种技术在工业应用中已经取得了一定的成功,但其在多主元合金系统中形成的原子级过程仍不明确。本文通过分子动力学(Molecular Dynamics, MD)模拟,首次对FeNiCrCoMn高熵合金(High-Entropy Alloy, HEA)与FeNiCr中熵合金(Medium-Entropy Alloy, MEA)之间的爆炸焊接行为进行了原子尺度的探索。研究重点分析了碰撞角度(5°–20°)和冲击速度(750–3750 m/s)对界面温度、应力、扩散以及结构演变的影响,
来源:Materials Today Communications
时间:2025-10-28
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对KH₂PO₄晶体中激光诱导损伤阈值下ZnK₈V₈H簇缺陷的机理研究
KDP晶体因其出色的非线性光学和电光特性,在激光技术领域具有重要地位。这些特性使其成为惯性约束聚变(ICF)系统中不可或缺的非线性光学材料,如电光开关、频率转换器和波尔效应晶体。KDP晶体的结构在低温下呈现铁电相,而在高温下则转变为顺电相。由于其在可见光至近红外波段的宽透射范围和较低的半波电压需求,KDP晶体在实际应用中表现出良好的稳定性。然而,当受到紫外激光照射时,KDP晶体的激光诱导损伤阈值(LIDT)会显著下降,限制了其在高能激光系统中的使用。研究发现,锌离子(Zn²⁺)在KDP晶体中的掺杂会导致显著的缺陷形成,其中锌替代钾(Zn_K)和氢空位(V_H)的组合形成了具有强烈光学影响的缺陷
来源:Materials Science in Semiconductor Processing
时间:2025-10-28
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构建MWCNT桥接的三元S型BiVO₄/NH₂-UiO₆₆(Zr)异质结,以增强对四环素的可见光光催化降解性能
KDP(磷酸二氢钾)晶体因其优异的非线性光学性能和电光特性,在激光技术领域具有重要的应用价值。这类晶体被广泛用于惯性约束聚变系统中的电光开关、频率转换器和波尔效应器件。然而,在实际应用中,KDP晶体表现出对紫外激光照射的高度敏感性,这种敏感性严重限制了其输出激光的强度和使用寿命,进而影响了其激光诱导损伤阈值(LIDT)。为了深入理解KDP晶体中缺陷结构对LIDT的影响,研究者们对锌离子(Zn²⁺)替代钾离子(K⁺)的缺陷行为进行了系统研究,特别是对Zn_K(锌取代钾)和V_H(氢空位)组成的缺陷簇进行了分析。锌离子的引入不仅改变了KDP晶体的结构特性,还对晶体的电子结构和光学性能产生了深远的影
来源:Materials Science in Semiconductor Processing
时间:2025-10-28
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通过调节层错能和晶格畸变来协调FeMnCrCo高熵合金的阻尼机制
本文探讨了FeMnCrCo高熵合金在不同条件下的阻尼性能及其调控机制。随着工业化进程的加快,对振动和噪音的控制需求日益增加,传统的减震措施已难以满足当前的应用需求。因此,研究具有多种阻尼机制的高熵合金成为解决这一问题的关键。高熵合金因其独特的组成和结构特性,能够融合多种阻尼机制,包括相界面滑动、位错行为、孪晶边界效应、磁弹性效应和相变等,使其在高温和热老化条件下仍能保持优异的阻尼性能。本文通过调整合金的成分设计和热处理工艺,系统地分析了Fe65-xMn20Cr15Cox(x = 5, 10, 15, 20, 25, 30)系列合金的微观结构和阻尼性能变化,旨在为高熵合金在不同工况下的高性能阻尼
来源:Materials Science and Engineering: A
时间:2025-10-28
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单晶多主元素合金(MPEA)V的动态压缩性能
成分:10Fe、45Co、30Cr、10Ni、5
### 解读:单晶V10Fe45Co30Cr10Ni5高熵合金的压缩行为研究高熵合金(High-Entropy Alloys, HEAs)作为一类新型材料,因其独特的化学成分和优异的机械性能,近年来在材料科学领域受到广泛关注。这类合金通常由五种或更多金属元素以近等原子比组成,其性能与传统合金相比表现出显著的差异,特别是在极端温度和应变率条件下。本文围绕单晶V10Fe45Co30Cr10Ni5高熵合金的压缩性能展开研究,重点探讨了应变率、晶体取向和温度对材料力学行为的影响。#### 材料与方法研究使用的V10Fe45Co30Cr10Ni5合金采用桥曼法(Bridgman technique)在惰
来源:Materials Science and Engineering: A
时间:2025-10-28