高电压与绝缘技术课程实验教学改革与实践

高电压与绝缘技术课程是电气工程及其自动化专业核心基础课程之一.但该门课程在本科教学过程中存在实验课程结构分配不合理、教学内容体系不健全、教学方式多样性缺乏等核心问题.研究试从教学内容改革、教学设备系统化及教学方式改革等方面入手,完善该课程教育体系,提升本科生的实验动手能力、团队协作能力以及在研究领域的适应能力,提高该课程的实验教学质量,培养新型高素质人才.     

多工况下油罐车罐体的轻量化设计

油罐车罐体约占整车质量的12%~24%,对其进行轻量化设计对降低发动机油耗、提高油罐车的操控稳定性等至关重要.然而,金属罐体结构已趋成熟,基于通用金属材料性能及其对应结构层面上的优化已难以满足当前高性能轻量化油罐车的需求.考虑到油罐车多工况工作条件,以及复合材料优异的力学性能和可设计性强的特性,构建了一种新型轻质复合材料罐体结构.基于参数化建模方法构建罐体的三维模型,并通过数值模拟方法详细研究罐体在静态和动态条件下的应力分布情况.通过模态分析来确定罐体的主要基本阶的固有频率和相应振型,为发动机选型提供参考依据.结果表明,在满足多工况性能要求的前提下,复合材料模型质量比钢材降低了64.1%,比铝材降低了19.8%.     

去甲肾上腺素在碳纳米管粉末微电极上的电化学行为及测定

制备碳纳米管粉末微电极(CNTPME),研究去甲肾上腺素(NE)在碳纳米管粉末微电极上的电化学行为.结果表明:在pH=0.35的BR缓冲溶液中,CNTPME对NE具有良好的电催化性能,在4.9×10-6-1.5×10-4/L范围内,其方波伏安(SWV)峰电流与NE的浓度呈良好的线性关系,检测限为1.47×10-6mol/L与化学修饰电极比较,该电极响应快、稳定性好、寿命长,可用于药物制剂中NE的定量测定.     

大规模复杂换热网络联动进化障碍分析及策略改进

针对启发式算法在优化大规模换热网络时出现优化精细度不足的问题,提出一种以小负荷公用工程为导向的换热单元耦合联动强制进化策略。该策略以小负荷公用工程作为导向,构建具有耦合关系的换热单元环路,并对环路内的换热单元热负荷进行联动调整,同时保持环路外换热单元的热负荷和流股匹配不变。该策略旨在最大程度回收流股的能量,以减少小负荷公用工程使用带来的费用增加。将策略应用于强制进化随机游走算法并对两个算例进行测试,算例H8C7和H10C10的优化结果分别为1495292 $/a和1713637 $/a。与改进前相比,分别降低了7466 $/a和7533 $/a;与文献中最优解相比,分别减少了2033 $/a和1450 $/a,证明了该策略的有效性。     

纳米CoSe修饰氮掺杂多孔碳的可控制备及其锂硫电池多硫化物的催化转化效应

锂硫电池中较差的循环稳定性和倍率性能是实现锂硫电池商业化的技术障碍,其主要原因之一是多硫化物在硫电极内的电化学转化速率较为缓慢。为此,我们以ZIF-9为前驱体,采用先碳化,再酸化刻蚀,最后硒化的方法合成了含少量催化剂的CoSe修饰氮掺杂多孔碳(CoSe/NC)电极材料,以期提高硫电极内多硫化物的电化学转化动力学性能,并通过流动液相三电极体系对该材料进行电化学动力学表征。结果显示,相较于对比材料,CoSe/NC能够加快多硫化物的氧化还原反应速率,在0.2mA·cm-2电流密度下,多硫化物氧化还原反应在CoSe/NC电极上有最小的反应过电位;同时,在0.1 V过电位下,各氧化还原反应也有最大的响应电流。因此,将CoSe/NC作为硫宿主材料组装电池展现了优异的电化学性能：在1C(1C=1 675 mA·g^-1)下初始放电比容量为1 068 mAh·g^-1,经过500次循环后,可逆容量仍保持在693 mAh·g^-1。另外,在3C的高电流密度下,放电比容量可高达819 mAh·g-1。     

BiOI负载MIL-101(Fe)@BiOI衍生BiFeO3@Fe2O3及其增强光催化性能

采用溶剂热法合成了MIL-101(Fe)@BiOI复合材料,然后将其煅烧制备光催化性能增强的BiFeO₃@Fe₂O₃@BiOI三元复合材料。采用X射线衍射、扫描电镜、紫外可见漫反射吸收光谱等测试手段表征复合材料的组成、结构、形貌。将复合材料用于可见光照射下光催化降解四环素,研究复合比例(质量比)、pH和浓度对光催化性能的影响。电化学阻抗谱、光电流响应和莫特-肖特基曲线测试分析表明三元复合材料BiFeO₃@Fe₂O₃@BiOI表现出更强的光电流响应和更低的电荷转移电阻。当BiFeO₃、Fe₂O₃和BiOI三者理论质量比为1∶1∶1时,中性条件下降解活性最高,四环素去除率为81%。     

集中荷载下钢筋混凝土简支T型梁剪力滞效应

通过对钢筋混凝土简支T型梁进行两点加载试验,研究T型梁翼板内不同截面的剪力滞效应,并通过Abaqus有限元软件对T型梁的加载全过程进行模拟.试验结果表明:简支T型梁在靠近支座位置存在负剪力滞区,随着荷载增大,负剪力滞效应逐渐增强,并且负剪力滞区出现受拉现象,拉应力达到2.34 MPa,而在纯弯段,荷载的增大对剪力滞系数影响不大;T型梁翼板内的剪力主要发生在翼板和腹板交界处,剪力在向翼板边缘传递的过程中快速衰减,在翼板没有出现裂缝前,剪力滞效应随着腹板厚度的增加而降低,但是降低的程度随着腹板厚度的持续增加而减小.     

反相微乳液法制备纳米Ag2S增感剂的化学增感研究

本文用反相微乳液法制备了纳米Ag₂S,并用作卤化银乳剂的硫增感剂,研究了其增感效果、增感规律及可能的增感机理.反相微乳液由异辛烷、表面活性剂AOT钠盐和水形成;制得的Ag₂S粒径3—5 nm;用制得颗粒增感卤化银乳剂,获得的感光性能优越于用Na₂S₂O₃水溶液增感;增感规律的研究表明,随着乳剂中纳米Ag₂S浓度的增加,模型乳剂感光度迅速提高、灰雾变化不大,并在100—200μmol/molAg左右获得最佳感光性能,进一步增加浓度则感光度呈下降趋势、灰雾升高;获得最佳感光性能所需的化学增感时间很短,约40分钟,之后感光度不再增加、灰雾上升;用漫反射光谱(DRS)作探针,跟踪记录增感时卤化银微晶表面上纳米Ag₂S增感剂颗粒的演变,为新型纳米增感剂的优异增感特性提供了机理性解释.     

獐子岛附近海域沉积物中氮和磷的分布来源及污染风险评价

【目的】为探讨北黄海獐子岛附近海域氮、磷的来源及其污染风险状况,对该海域表层沉积物中氮、磷的形态和分布特征进行分析。【方法】采用K2S2O8氧化法和HCl浸取法对獐子岛附近海域13个站位的表层沉积物中总氮(TN)、总磷(TP)及其无机和有机态的含量进行分析,并采用单因子标准指数法对氮、磷的污染水平进行评价。【结果】獐子岛附近海域沉积物中TN和TP的含量分别为0.192~1.357 mg/g和0.302~0.489mg/g,有机氮(ON)和无机磷(IP)是表层沉积物中氮和磷的主要存在形式,分别占TN与TP的90.93%和82.84%。沉积物中TN和TP在研究区域南部含量较高,这与沉积物粒度密切相关;而ON、有机磷(OP)两者都与有机碳(TOC)含量具有显著相关性,说明它们具有相似的来源。单因子标准指数法分析表明獐子岛附近海域沉积物中TP含量较低,标准指数均小于1;而TN含量相对较高,其标准指数为0.35~2.47。【结论】獐子岛附近海域沉积物中氮为陆源和自生混合来源,而磷主要是陆源输入;海域沉积物环境受到氮的污染。     

河床底质对大型底栖动物多样性影响的野外试验

大型底栖动物是水生态系统的重要组分,通过野外试验研究了底质对底栖动物多样性及河流生态的影响。选取5种粒径、形状和糙度各不相同的均匀底质置换原河床底质,采样分析了底栖动物种类组成及密度。结果表明,底质的粒径、孔隙率和空隙大小对底栖动物群均有显著影响,外观形状和表面糙度对底栖动物组成和密度影响不大。底栖动物群在大卵石和片砾石中较稳定,物种丰度和密度在大卵石、片砾石和小卵石中较高,粗沙中较低,细沙中最低。