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[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]
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]
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]
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] 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]
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。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
林芳 胡进坤 徐海涛 谭穗妍 徐军
利用红外热成像仪,测量具有不同表面粗糙度的碳钢的发射率随温度的变化特性。不同表面粗糙度的样品是采用不同加工方式获得的标准件,加工方式包括平磨、立铣和车床。利用加热台直接接触的方法给标准件加热,再利用红外热成像仪成像测温。实验结果表明,随着碳钢材料的表面摩擦度的增加,其发射率未必提高,而是与碳钢表面的加工方式有关。
关键词：
红外热辐射 碳钢 热成像仪 表面粗糙度
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
程秋实 潘鹏聪 商双华 苏伟
该文设计了铁催化烯烃硼氢化反应研究型综合实验。非活化烯烃在氯化亚铁为催化剂、频哪醇联硼酯为硼源、叔丁醇锂为碱的条件下,在甲基叔丁基醚和N-甲基吡咯烷酮为溶剂时能够分别得到反马氏和马氏选择性硼氢化产物。通过条件优化和底物拓展的实验设计,有助于学生掌握惰性气体保护反应的架设流程、薄层色谱分析、柱色谱分离、气相色谱分析及核磁谱图解析等重要实验技能,让学生了解研究有机合成的一般方法,提升学生的实践能力和科研素养。
关键词：
硼氢化反应 铁催化 烯烃 研究型综合实验
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
文淑华 闫超阳 罗绪成 王瑞锦 朱相印 何中海 张萌洁 张翔
原有的实验环境要求学生自己搭建,实验环境的复杂导致花费不少时间,影响实验核心知识的掌握。使用云桌面技术来准备好实验环境,让学生直接进入核心实验步骤的操作。以IPSecVPN实验设计为例,阐述从云桌面的组网配置到IPSec的协议套件的配置的全过程,全面演示基于云桌面的网络安全协议实验的实施过程,对将云桌面技术应用到网络安全协议实验中去起到抛砖引玉的作用。
关键词：
网络安全协议 IPSec VPN 云桌面
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
李春玲 孙霜青 胡松青 王秀民 王志坤 吕强 王晓燕
文章设计了硫化钴镍微球制备及其电催化析氢综合研究型实验。该实验通过简单的一步水热法,可控合成了一种由微小纳米粒子组装成微球结构的双金属硫化钴镍催化剂,研究了双金属硫化物结构与电化学析氢性能之间的内在联系,使学生对实验合成以及材料结构表征与性能测试有了较完整的把握。该实验将科研工作与本科生实验教学相结合,激发了学生对科研的热情,提高了他们的自主创新意识。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
崔佳宝 刘小康 王慧 尹志红 常毅
设计了硫化镉制备及光催化分解水制氢综合实验,该实验涉及催化剂的制备、表征以及光催化性能测试等方面。通过该实验,使学生了解物理化学学科前沿知识,提高学生综合实验能力,培养学生创新能力与科学素养。以典型光催化剂CdS为例,分别以水和乙醇为溶剂,采用化学沉淀法制备CdS。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、紫外-可见漫反射(UV-Vis DRS)等手段对CdS进行表征。通过光催化分解水制氢实验,比较采用不同溶剂制备的CdS的光催化性能。结果表明,以乙醇为溶剂合成的CdS光催化性能最佳,产氢效率是以水为溶剂合成CdS的10.97倍。
关键词：
物理化学实验 光催化 制氢 硫化镉
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