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[期刊] 实验技术与管理
[作者]
卢小辉 曹立峰 刘淑平 谢小鹏
为给学生创造发展个性和创新思维的空间环境,设计了厢式运输车车身表面减阻研究性实验。实验结合科研成果,运用气膜减阻原理,模拟和探索厢式运输车表面结构对其空气动力特性的影响,以小孔间距对厢体表面减阻的影响为实例,设计和优化厢体表面结构。该研究性实验,有利于激发学生的学习热情,调动学生勇于探索、勇于创新的积极性,培养学生的创新实践能力。
关键词：
厢式运输车 表面减阻 研究性实验
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
朱后禹 徐静 匙玉华 赵联明 郭文跃
针对石油工业中所关注的加氢脱硫过程,设计研究型实验"噻吩在MoP表面的加氢脱硫反应机理",给出了MoP(001)和(010)表面的加氢脱硫反应机制。该实验以超算中心的计算资源为硬件支撑,使用Materials Studio软件进行密度泛函计算,并借助于Origin软件给出绘图结果。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
李迎松 杨国辉 张狂
为了让学生深入理解涡旋波传播原理，掌握涡旋波通信的特点，该文提出涡旋波通信传输实验方案。首先，介绍了涡旋波的基本原理，并利用CST电磁仿真软件完成了同极化轨道角动量超表面的设计；其次，搭建了涡旋波通信传输系统，介绍了基于超表面的涡旋波通信系统架构，并对涡旋波通信进行测试验证。实验结果表明，所设计的超表面涡旋波通信系统可以实现涡旋波的传输和接收，并实现低误码率接收。该文通过仿真和实验相结合的教学方式阐述涡旋波的产生、发射、传输和接收，不仅能够让学生认识和理解涡旋波，还可以进行涡旋波超表面的仿真设计，掌握涡旋波超表面的加工和超表面涡旋波通信的整个过程，在很大程度上激发了学生的学习热情。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
李迎松 杨国辉 张狂
为了让学生深入理解涡旋波传播原理，掌握涡旋波通信的特点，该文提出涡旋波通信传输实验方案。首先，介绍了涡旋波的基本原理，并利用CST电磁仿真软件完成了同极化轨道角动量超表面的设计；其次，搭建了涡旋波通信传输系统，介绍了基于超表面的涡旋波通信系统架构，并对涡旋波通信进行测试验证。实验结果表明，所设计的超表面涡旋波通信系统可以实现涡旋波的传输和接收，并实现低误码率接收。该文通过仿真和实验相结合的教学方式阐述涡旋波的产生、发射、传输和接收，不仅能够让学生认识和理解涡旋波，还可以进行涡旋波超表面的仿真设计，掌握涡旋波超表面的加工和超表面涡旋波通信的整个过程，在很大程度上激发了学生的学习热情。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
冯晓明 朱东坡 颜兵兵 陈光 田桂中
该文基于有限元法构建了一套可用于非光滑表面减阻仿真的实验方案。将在ICEM中划分的非光滑表面模型网格导入ANSYS中的Fluent模块进行仿真计算，通过对比分析不同速度、不同展向间距圆锥微结构的减阻率评估减阻效果，并利用可视化功能观测速度、压力和湍动能云图，探究了由圆锥微结构构成的非光滑表面减阻规律，为减阻性能方面研究提供了一种新的思路。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
秦金磊 朱有产
针对接口技术教学中存在的设备不足、枯燥、乏味问题,利用研究性教学的特点设计了一套基于仿真平台Proteus的接口技术实验。该实验以交通信号灯控制系统的实现为目标,由4个子实验构成。通过不断提出问题、分析问题、解决问题的教学模式,组织和引导学生开展自主性学习,达到掌握各种接口技术和芯片的目的。实践表明,该实验可大大激发学生的学习兴趣,提高接口技术的实践教学效果。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
陈大志 王衍欢 崔国栋 张程菘 马骥
针对工程应用中的高强螺栓表面硬度低、涂层结合力差、易脱落等问题，设计了热处理与表面处理对高强螺栓用钢性能影响研究的综合型实验。对35Cr Mo钢进行870℃×25min淬火，再经500℃×1h+550℃×1h回火的35Cr Mo钢，分别达到了制备12.9级和10.9级高强螺栓标准，对其进行渗N处理后，表面硬度达到了850HV，比心部显著提升。对渗N后的35Cr Mo钢表面涂覆锌铝溶液，其耐蚀性得到显著提升。该实验涉及材料热处理实验工艺和材料表面处理实验工艺，还涉及金属材料组织和性能测试的常用分析手段，是科研辅助教学的典型案例。
关键词：
高强螺栓用钢 热处理 表面处理 耐蚀性
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
张锦旺 王逢辰
基于“液体介入+红外检测”技术设计了不同浓度表面活性剂辅助下的煤矸识别实验，从煤矸温变规律、煤矸温差规律、混矸率及识别准确率计算三方面分析了活性剂辅助对煤矸石识别效果的影响。实验结果表明，表面活性剂可极大增强煤矸温变效应，但不同浓度的活性剂扩大煤矸温差的程度不同；与清水对照组相比，0.05%浓度的DTAB溶液具有最佳的煤矸短时温差提升效果，可大幅提高基于红外图像的煤矸识别准确率。该实验设计基于智能放煤领域学科前沿成果，涉及采矿、计算机、化学等多个学科的知识交叉，能够提升学生综合运用跨学科知识解决实际问题的能力。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
燕友果 张燕 王攀 周丽霞
设计了研究型实验——双子表面活性剂自组装增黏特性的实验设计。采用LAMMPS分子动力学模拟软件、VMD可视化软件及Origin绘图软件,构建了双子表面活性剂溶液模型,优化初始构建模型,模拟了其自组装形成蠕虫胶束的过程,并考察了不同剪切流速下的自组装行为和黏度变化。教学实践证明,该实验使学生掌握了LAMMPS分子动力学模拟软件的使用方法,培养了学生的科研素养。
关键词：
分子动力学 表面活性剂 自组装 黏度
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
许方敏
针对可重构智能表面辅助的通信系统，提出了一种智能反射表面开关选择和功率分配的联合设计方法，以改变电磁波传播环境、提高信号传输效率、减少功率消耗。首先，在保证接收端数据传输速率达到一定门限值等多个约束条件下，建立以系统能量效率最大化为目标的多维变量联合非线性优化问题，其中涉及的优化变量包括：智能反射表面开关选择、相位调整和功率分配。在开关选择方面，采用贪婪算法选择开启起主要作用的元器件，并关掉起次要作用的智能反射表面。在功率分配方面，通过求解凸优化问题得到功率分配的闭式解。基于此，设计出一种高传输速率、低功率消耗的迭代优化算法。最后，设计仿真教学实验，通过MATLAB软件，验证了所提出的联合优化算法通过改变电磁波传播环境，有效地提高了信号传输的速率和能量效率；并分析了实验中导致算法性能发生变化的机理，这也有利于帮助学生提高科研创新能力和工程实践能力。
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
邬立岩 齐胜 宋玉秋 辛明金 刘翠红 孔爱菊 焦志彬 刘峰 任文涛
水田作业机械的减阻研究具有重要节能意义,但因水田饱和泥土层的离散特性、力学特性等不同于旱作土壤,目前多数的模拟方法都不能直接应用到水田相关的研究中。为了研究水田作业机械仿生表面的减阻机理,并找到适用于水田饱和泥土-机具交互作用相关研究的仿真分析方法,利用离散元软件EDEM建立了水田泥土的离散颗粒模型,构建了水田机械部件表面与水田饱和泥土层相接触的力学模型,对机械触泥部件表面进行了仿鱼鳞微结构表面减阻设计,通过离散元理论,对水田饱和泥土-机具交互作用过程进行了仿真分析,获得了样件所受切向剪切力、泥水颗粒运动
关键词：
水田机械 仿生减阻 EDEM JKR
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
庄汝科 迟瑞娟
针对网络技术在国内汽车车身尚无应用的现状,提出了一种基于CAN总线的分布式汽车车身网络系统的建立方法,并将其应用于桑塔纳2000型轿车车身电器实验台上。将车身电器按区域划分为9个部分,通过CAN智能节点连接到总线上。对总线参数进行设置,包括节点ID、位定时、位同步、信道延迟等,使得各节点能够有效进行通信。选用89S51单片机和SJA1000CAN控制器设计CAN智能节点。试验室测试时采用PCI-5121智能CAN接口卡将上位机连入总线系统中,分别以单帧和多帧2种方式进行通讯,普通双绞线为通信介质,通讯时间24 h,节点传输速率为40 kbit/s,通讯成功率100%。系统能够实现节点间的可靠通...
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
赵明伟 闫若勤 李阳 刘时春 程云龙 郭旭
滑溜水压裂液的减阻性能是滑溜水压裂液的研究重点。利用自主研发的压裂液摩阻测定仪研究了不同加量、排量及实验温度对滑溜水压裂液用减阻剂减阻性能的影响规律，进而对其减阻机理进行研究。实验结果表明：同一排量下，减阻率随着减阻剂浓度的增加而增加，当浓度增加到一定范围时，减阻率基本保持不变，最优的减阻剂浓度添加范围为0.15wt%～0.20wt%；在同一加量下，减阻率随着排量的增大先增大后减小，存在的最优排量为35 L/min；在同一排量下，减阻率随着温度的升高而减小，在25℃时，减阻率最高。该实验有助于学生了解滑溜水压裂液的减阻机理和流体的流动规律，激发学生的实验热情，提高学生动手实操能力和思维转换能力。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
赵联明 徐静 朱后禹 付殿岭 匙玉华 郭文跃
针对新能源材料中的电催化析氢过程,设计了研究型实验"Fe掺杂碳纳米管的析氢活性",探究了FeCNT(5,5)的几何和电子结构、结构稳定性、析氢反应路径和析氢活性。该实验以高性能计算集群为平台,利用Materials Studio软件开展密度泛函理论模拟,适合作为本科生研究型计算材料学实验,有助于激发学生参与科研和创新的热情。
关键词：
实验设计 电催化 析氢反应 密度泛函理论
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
蔡双雨 宋术伟 李馨楠 闫松涛 张博 黄菲菲 支惠 江畔 文磊 金莹
含Cl有害盐在服役构件表面的沉积量，是影响服役构件腐蚀进程的重要因素。秦山核电站临海而建，面临含Cl有害盐沉积引起的腐蚀问题。该文通过实地环境调研，并根据调研结果开展实验室盐雾沉积实验设计，结果表明：以ASTM D1141-98（2021版）标准中的人工海水Cl元素含量为基准，将秦山核电站海域海水各化合物含量乘以4.075 26进行放大，可得到符合ASTM标准设计的盐雾沉积用有害盐模拟溶液成分。之后，该文进一步开展90℃带温核级材料表面有害盐沉积实验，探究临海服役环境下，有害盐在秦山核电站乏燃料贮罐材料（带温核级材料）表面的沉积规律，为开展实际服役环境下的核电站材料服役寿命评估、服役性能评价提供一种实验室设计思路与借鉴。
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