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[期刊] 实验技术与管理
[作者]
龚攀 司明达 尹圣铭 张茂 唐学峰
采用铜模吸铸法制备了块体Zr_(41.2)Ti_(13.8)Cu_(12.5)Ni_(10)Be_(22.5)非晶合金,通过室温压缩实验研究了直径和高径比两种尺寸因子对非晶合金压缩变形行为的影响。研究结果表明,非晶合金存在尺寸效应,即随着高径比和直径的增大,试样内部的应力加载方式和剪切带密度发生改变。直径和高径比较小的试样内部剪切带更加密集,可实现剪切带的稳定扩展,进而呈现更高的塑性。屈服强度受尺寸因子影响较小,几乎保持不变。该实验融合了材料制备和表征等多方面知识,有利于学生对基础知识的理解,培养科研思维、逻辑推理和多因素思考能力,有利于他们接触新材料前沿领域知识。
关键词：
非晶合金 尺寸效应 塑性 综合实验
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
孔静 吕文华 徐诗雨 杨志一
【目的】解析试样尺寸和形状对木材压缩吸能特性的影响，指导木材压缩吸能特性的科学测试和评价。【方法】通过准静态大变形压缩试验，分别考察了毛白杨、杉木、泡桐和轻木4种木材，在不同截面尺寸（20 mm×20 mm、50 mm×50 mm）、不同截面形状（圆形Φ20 mm、方形20 mm×20 mm）下的压缩力学响应和吸能特性，并通过t检验分析其差异显著性。【结果】（1）木材“三段式”压缩应力–应变曲线不受试样尺寸和形状影响。（2）木材顺纹压缩破坏强度尺寸效应显著，强度随试样尺寸增大而减小，泡桐和轻木的顺纹压缩强度由小尺寸试样的30.94和14.56 MPa，分别减小至大尺寸试样的26.06和13.37 MPa，尺寸效应系数分别为0.84和0.92；木材横纹压缩强度、顺纹和横纹的破坏特征与吸能特性无明显尺寸效应。（3）木材顺纹压缩强度形状效应显著，圆形试样强度低于方形试样，形状效应系数为0.88～0.93；木材压缩破坏特征和吸能特性的形状效应与树种特性相关，杉木、泡桐和轻木的破坏模式以及吸能特性均不受形状影响；毛白杨吸能性能形状效应显著，圆形试样吸能性能优于方形试样。（4）木材密度越大，其尺寸和形状效应越明显。【结论】低密度轻软木材的吸能特性无尺寸和形状效应，建议采用取材易、加工简便、耗材少、成本低的小尺寸方形试样进行压缩吸能测评。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
陈长坤 徐童 史聪灵 赵小龙 张宇伦
为了探索隧道内可燃液体蒸气的爆燃超压及火焰传播规律,该文采用1/20的缩尺寸隧道模型,以不同液体温度(30、 40、 50、 60、 70、 78℃(沸点))下蒸发产生的乙醇蒸气为爆燃介质,分析不同时间点火的引爆情况及爆燃超压等数据。结果表明:蒸气的爆炸极限受到初始液体温度的影响,当蒸气温度低时爆炸极限范围小,同时所需要的引爆能量也会变大。被引爆乙醇蒸气的超压值沿隧道纵向呈现明显的双峰形状,同时在超压曲线第1次达到峰值时,燃料盘上方压力测点P1低于远离中心位置P2、 P3处的超压值。此外,隧道内爆燃超压最大值会随着乙醇蒸气浓度的增加而呈现先增大后减小的趋势。
关键词：
缩尺寸隧道 可燃液体蒸气 爆燃 超压
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
孙霜青 谭玲 胡松青 李春玲 王秀民 王志坤
偶氮化合物因为制备过程简单、制造成本低，在众多领域被广泛应用，但其难以通过传统的废水处理方法从废水中去除。芬顿法反应速度快、选择性低、氧化能力强，被广泛用于高毒有机废水的预处理。该文设计了一个以铁基非晶合金作为催化剂，采用超声芬顿的方法降解偶氮染料的综合性实验。实验内容包括对铁基非晶合金条带进行XRD、SEM表征，探究偶氮染料的pH、氧化剂用量和温度对超声芬顿反应过程的影响规律，以及采用EPR手段检测了在反应中起主要作用的活性氧化物种类。该实验良好地融合了基础教学内容和科研热点，兼具综合性、应用性与探究性，有利于培养学生的创新实践能力与科研素养。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
庞照宇 幸雪松 武治强 马茂原 毛良杰
随着深层油气资源的勘探开发，多钻遇非均质性强、可钻性差等复杂难钻地层，从而导致钻头适应性差、钻井效率低下，大幅延长钻井周期和钻井成本。因此，针对非均质地层钻头适应性差等问题，该研究利用全尺寸钻头实验架，开展了多类非均质岩心全尺寸钻头破岩实验，对比分析了不同非均质性地层对PDC钻头动力学特性（动态钻压、扭矩、进尺和三向加速度）的影响。研究结果表明：PDC在穿越地层交界处时，会产生剧烈的振动；从软地层穿越到硬地层，PDC钻头的激振要比从硬地层穿越到软地层更强；两种地层性质之间的差距越大，PDC钻头穿越两种地层交界处时振动越强。研究结果可为非均质地层钻进钻头选型提供一定的理论指导。
[期刊] 中国水产科学
[作者]
唐衍力 张武浩 刘岳 刘长东
为探究不同尺寸网目及缩结系数对许氏平鲉(Sebastesschlegelii)的选择性,本研究基于实验水槽中的套网法试验,测得许氏平鲉的生物学特征参数,采用Logistic模型曲线拟合得到不同尺寸网目及缩结系数对许氏平鲉的选择性曲线,并用极大似然法估算选择性参数。结果表明:网目尺寸为63 mm、82 mm、93 mm时,许氏平鲉的50%选择性体长(L50)分别为18.49 cm、23.90 cm、25.12 cm,选择范围(SR)分别为3.18、3.6、3.85,选择因素(SF)分别为2.93、2.91、2.70,随着网目尺寸的增大,许氏平鲉的L50、SR逐渐增大, SF逐渐减小;当82 mm网目的缩结系数(Et)分别为0.5、0.6、0.707时,许氏平鲉的50%选择性体长(L50)分别为21.47 cm、23.90 cm、22.02 cm,选择范围(SR)分别为3.23、3.6、3.38,选择因素(SF)分别为2.65、2.91、2.68,随着网目缩结系数的增大,许氏平鲉的L50、SR、SF先增大后减小,在Et为0.6时均达到最大。为保护许氏平鲉幼鱼资源,建议在鱼礁区使用网目规格为70 mm, Et为0.6的笼壶渔具进行采捕。
关键词：
许氏平鲉 网目尺寸 缩结系数 选择性
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
王彦芳 潘辰妍 石志强 何艳玲 韩彬
采用铜模吸铸法制备了块体ZrTiNiCuBe高熵非晶合金，研究了高熵非晶合金的结构、热稳定性及晶化动力学行为。研究结果表明，所制备的合金为单一非晶态，具有较强的玻璃形成能力与热稳定性，且玻璃转变与晶化均表现出明显的动力学效应。高熵非晶合金表现出过冷液相区窄、晶化区宽的迟滞缓慢晶化特性。该实验项目的综合性强，涉及材料设计、材料制备、表征和晶化等多方面知识点，能够培养学生的科学研究思维以及分析判断、逻辑推理、归纳总结等方面能力，有助于毕业要求的达成。
关键词：
综合实验 高熵非晶合金 制备 晶化
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
钟茂华 程辉航 陈俊沣 韩玉珍
全尺寸实验能够获取实体车站火灾过程中的烟气扩散特征参数，为研究烟气扩散理论和防排烟设计提供了重要的数据支撑。随着地铁车站规模扩大、结构日趋复杂、客流量激增，车站火灾的防排烟控制和大客流疏散设计难度增大，运用全尺寸实验方法支撑地铁火灾防控技术和保障地铁火灾安全具有重大理论和实践价值。该文通过总结已开展的一系列全尺寸实验经验，提出了地铁车站火灾全尺寸实验设计方法，并介绍了全尺寸火灾实验在实体地铁工程的站厅、站台、车站隧道和设备区的火灾安全优化中的应用案例。
关键词：
地铁车站 火灾 全尺寸实验 工程实践
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
郭丹 金剑锋 王明涛 贾楠 蒋敏
根据材料研发模式的发展趋势,在"计算材料学"课程中设计了原子尺度模拟应用的一系列上机实验。学生以小组合作方式完成实验教学案例。教学内容由浅入深设置了三个实验环节:基于MATLAB编程实现简单晶体结构的建模及其可视化;编程构建7大晶系晶体结构、典型晶体缺陷结构及复杂晶体结构;应用分子动力学Lammps软件计算典型晶体材料铜的结合能、空位形成能等材料参数。教学实践表明,该实验教学可有效提升学生对"计算材料学"的学习兴趣,加深对晶体结构、材料缺陷、材料热/物性参数等材料专业基础知识的理解,同时提高团队协作、自主学习、创新思维、科研分析等方面能力。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
赵冰 李宁 盛国刚
在梯度塑性模型的基础上,假定弹性模量是塑性应变的函数,考虑应变局部化带带内和带外弹性模量的不同变化,对单轴压缩岩样作了考虑弹塑性耦合的梯度塑性分析。该模型同时反映了岩样的弹塑性耦合现象和应变局部化现象。由算例及其分析可知,应变局部化带的宽度与弹塑性耦合无关;弹塑性耦合是峰后曲线下凹部分产生的原因之一;弹塑性耦合对Ⅱ类变形行为的发生有某些抑制作用;仅考虑应变局部化带内的弹性模量与塑性应变耦合时,峰后变形曲线的下凹弯曲更为显著。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
温凯 陈缪
针对无人机培训教学的需求,研制了一款适用于无人机教学的全尺寸四旋翼无人机教学平台,并开发了配套的课程。该平台实现了将无人机带入课堂,并真实飞行,增加了无人机操作的安全性和便捷性。配套课程能够通过与无人机互动实现相关基础知识和理论的学习。该平台建立了逼真的飞行操作环境,具备教学和实时显示功能,可完成无人机的各种训练操作程序,既满足培训要求,又节约费用、降低风险,可以大大提高无人机培训效率,缩短培训时间。
关键词：
四旋翼无人机 教学平台 课程开发
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
崔国栋 张程菘 陈大志 赵毅
针对锆合金在反应堆中与高温水发生反应形成氧化膜的过程，设计了研究型实验“锆合金氧化膜微观组织演变相场模拟”，表征了锆合金氧化膜的微观结构，计算了自由能和界面能，建立了晶粒形成及演变的相场模型，最终实现了锆合金氧化膜微观组织演变的可视化。该实验通过Materials Studio和MATLAB两大软件平台进行热力学计算和相场模拟，适用于本科生研究型计算材料学实验教学，有助于培养学生的科研热情与创新意识。
[期刊] 图书情报工作
[作者]
黄崑
探讨在图像检索中,当用户以感觉、印象、情绪等情感特征作为相关性评价标准筛选结果时,缩略图尺寸对用户评价与选择结果的影响。根据评价实验发现:缩略图尺寸会在一定程度上影响用户对一组图片的情感评价与选择结果;其影响程度大小与检索任务类型以及同组内图片视觉相似程度和复杂度有关。图片越大,用户评价与选择的结果越稳定;同组图片的视觉差异越小、图片内容越复杂,用户评价与选择的结果越不稳定。
关键词：
缩略图 情感特征 图像标引 图像检索
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
闫莎莎 刘伟韬 张同军 孔德斌
文章设计了针对标准试件的微型重载单轴压缩试验机，开展了单轴压缩强度实验，获得了完整的应力-应变曲线。与现有岩体力学试验机相比：(1)在满足刚度和应力变形要求下，试验机采用一体式框架设计，具有微型化特点；(2)采用工业机械臂精准控制技术，伺服电机配合减速机和精密滚珠丝杠，实现了压力输出和进给的精准控制，具有重载和测试精度高特点；(3)省去了油压系统，精简了试验机结构，占地空间小，同样的实验空间可以放置多台设备。试验机的实验教学应用效果表明，该试验机操作性好，便携性强，满足学生动手操作需求，实验数据能够绘制出全应力-应变曲线，符合实验教学要求。今后将持续改进试验机结构，进一步扩大应用范围。
关键词：
单轴压缩 试验机 微型重载 实验教学
[期刊] 林业科学
[作者]
郭登康 沈晓双 杨昇 黄耀葛 李改云 储富祥
【目的】分析水溶性乙烯基单体改性前后木材极性基团数量和细胞壁结构变化,揭示水溶性甲基丙烯酸-2-羟乙酯(HEMA)和N-羟甲基丙烯酰胺(NMA)原位共聚改性木材尺寸稳定性提高机制,为该改性技术优化发展提供理论基础。【方法】采用动态水蒸气吸附和接触角表征水溶性乙烯基单体改性前后木材极性基团数量和表面极性变化,利用扫描电镜、拉曼光谱、X射线衍射、压汞法和氮气吸附系统研究改性剂在木材中的分布、细胞壁润胀、细胞壁两相结构以及孔隙变化情况。【结果】在相对湿度0%～95%环境下,HEMA和NMA改性材的平衡含水率明显低于未改性材;当相对湿度达95%及以上时,改性材的平衡含水率超过未改性材。利用H-H模型拟合分析浸水处理后改性材与未改性材的吸湿曲线发现,改性材原有极性基团数量有所下降但并不显著。接触角测试表明,改性材的表面极性大于未改性材,残留单体去除后改性材的表面极性弱于未改性材,残留单体可抑制木材疏水性能的改善。SEM观察结果显示,改性后细胞壁显著增厚,且细胞间隙减少。拉曼光谱分析得出,改性剂均匀分布于细胞壁中,结合SEM结果可知改性剂能够顺利进入细胞壁并润胀细胞壁。X射线衍射分析表明,改性材未出现新的晶体结构,且改性材的结晶度相对于未改性材变化较小。压汞法和氮气吸附测试表明,改性材的孔隙率相对于未改性材出现较显著下降,改性剂可成功填充细胞壁孔隙。【结论】HEMA和NMA改性木材可有效提高其尺寸稳定性,改性剂对细胞壁的充分润胀、加固及对细胞壁孔隙的填充作用是木材尺寸稳定性提高的主要原因。
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