可调介质超材料研究进展

超材料由于具有自然界材料所不具备的一些独特的电磁和光学特性而被广泛关注与研究。相比于传统金属结构超材料,介质超材料不仅可以低损耗地实现超常电磁特性,而且对外场具有很高的敏感度,其电磁参数随磁场、电场、温度等外场的变化而改变,因而受到了功能材料和信息器件领域研究者的广泛关注。分别从磁可调、电可调和温度可调3个方面介绍可调介质超材料。首先,对于磁可调介质超材料,介绍了基于铁氧体的多种磁可调结构的研究进展以及铁磁谐振原理;其次,对于电可调介质超材料,介绍了基于石墨烯、变容二极管和液晶材料的多种电可调结构的研究进展;最后,对于温度可调介质超材料,介绍了基于二氧化钒、锑化铟和钛酸锶材料实现温度可调性能的研究进展及其相应物理机制,并展望了可调介质超材料的发展趋势和潜在应用。     

基于超材料的无标记光学生物传感

超材料(metamaterials)因为能够在亚波长尺度范围内精细调控电磁波而受到人们广泛关注。超材料具有丰富的电磁模态,在表面支持高度局域场增强且对周围介电环境极其敏感,可应用于无标记光学生物传感领域。与传统光学生物传感器相比,超材料生物传感器具有小型化、集成化、高度灵敏、多功能可定制等突出优点。本文总结了近年来超材料生物传感器在可见光、近红外、中红外以及太赫兹波段的研究进展,包括折射率生物传感、表面增强拉曼散射、表面增强红外吸收和太赫兹生物传感等。     

电化学储能系统参与调峰调频政策综述与补偿机制探究

近年来,储能参与电网调峰调频辅助服务的政策层出不穷,有必要对其进行梳理与分析。本文结合电化学储能调峰调频性能与电化学储能电站运行案例,从国家、区域、省市三个层面剖析了近年来储能参与调峰调频辅助服务的政策,并归纳了典型省份对储能参与调峰调频辅助服务的准入要求、交易价格与交易模式。随后,分别从美欧储能参与调频补偿方式,以及我国主要的调频补偿方法两个方面探究了储能参与调频的补偿机制;以青海省为例,梳理了我国储能参与调峰的主要方式与补偿机制。最后,简要分析了现阶段储能参与调峰调频辅助服务的问题,从完善差异化补偿、优化储能调频调控方案、探索共享储能运营模式、完善准入及评价标准等方面对电化学储能参与调峰调频辅助服务提出了建议。     

利用浆料直写无模成型技术制备自支撑TiO2光降解器件

介绍了一种基于光敏特性陶瓷浆料的浆料直写无模三维成型技术制备的线条直径为270μm的TiO2木堆结构光降解器件.对光敏浆料的配制方法、浆料直写无模成型的工艺原理进行了研究;利用TEM和XRD表征光敏浆料中TiO2粉体的形貌和物相;对器件的光降解性能进行了分析与测试;利用光学显微镜和SEM对成型后的样品结构、尺寸及表面微观形貌进行了分析,并基于此分析给出了这种器件高催化效率的原因.实验结果显示,该器件具有完整的三维木堆结构,表面粗糙多孔,极大地增加了光催化的作用面积,从而使其具有较高的光降解效率.在紫外光照射10min后,初始浓度为4mg/L的亚甲基蓝溶液降解率达到76%,紫外光照射20min后,亚甲基蓝溶液降解率可达91%.     

低温烧结Z型平面六角结构铁氧体研究

采用两种氧化物低温烧结工艺合成了Ｚ型平面六角结构铁氧体材料，研究了不同预烧工艺对低温合成Ｚ型平面六角结构铁氧材料的影响；通过ＸＲＤ、ＳＥＭ、ＨＰ４１９１Ａ研究了材料的结构，晶粒形态及有关磁性能；探讨了影响低温烧结铁氧体材料磁性能的可能因素。     

基于光敏浆料的直写精细无模三维成型

配制了一种具有光敏特性的陶瓷浆料, 并用此浆料通过直写精细无模三维成型技术制备了线条直径为300μm的BaTiO3陶瓷基木堆结构. 系统地讨论了光敏浆料的配制方法、浆料直写无模成型的工作原理以及采用的烧结工艺. 制备过程中不同阶段的研究表明, 光敏浆料中的BaTiO₃纳米颗粒在烧结前未发生团聚, 从而保证挤压成型顺利进行; 烧结后样品成瓷效果好, 各向收缩均匀, 整体无变形、开裂. 该技术具有成型速度快、制造周期短、可用材料范围广等特点.     

机械系统动态优化设计的复合遗传算法

针对机械系统动态优化设计的工程问题，提出了一种新的人工智能优化方法——复合遗传算法。该方法在遗传算法的操作中增加改造操作，较大地提高了寻优效率。基于概率论完成了该方法更高效寻优机理的理论分析。数值分析结果表明，该方法结果正确，算法简洁。     

认知设计过程研究方法导论

设计者的设计活动是人类智能的一种重要的体现形式，揭示设计过程中的认知活动规律对于开发出未来一代的智能ＣＡＤ有着重要的意义。认知设计过程研究是一种描述性的设计过程的研究方法。本文讨论了认知设计过程研究的理论框架和基础，比较了基于口头报告的几种设计过程的认知研究方法，分析了话语记录分析（ＰｒｏｔｏｃｏｌＡｎａｌｙｓｉｓ—ＰＡ）的实施框架和过程，并论述了认知设计过程研究的现状和发展、应用前景。     

不锈钢管螺旋筋海洋混凝土短柱轴压性能试验研究

为研究不锈钢管螺旋筋海洋混凝土短柱的轴压性能，以螺旋筋直径与间距、纵筋直径与数量、螺旋筋与纵筋的截面配筋率之比为变化参数，设计了17组共51个轴压短柱进行静力加载试验，观察了短柱的受力破坏过程及形态，获取了轴向荷载-位移曲线及各钢材应变曲线，基于试验数据，分析各变化参数对该类短柱的承载力、轴压延性、耗能能力、损伤发展的影响规律。结果表明：短柱破坏形态均表现为不锈钢管局部屈曲压皱和混凝土斜向剪切破坏；配置螺旋筋和纵筋可以使短柱的承载力增大14.95%,延性系数增大73.25%,耗能系数增大19.69%,并抑制短柱的损伤发展；相同换算截面配筋率下，随螺旋筋间距增大(直径增大),短柱承载力、延性、耗能均呈递减趋势；随纵筋直径增大(数量减少),短柱承载力表现为先减小后增大、延性先增大后减小、耗能递减；螺旋筋与纵筋截面配筋率最优比值为0.875。最后提出了该类短柱的轴压承载力计算式，其计算值与试验值吻合良好。