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期刊信息/Journal information
江苏科技大学学报（自然科学版）
江苏科技大学学报（自然科学版）

朱仁庆

双月刊

1673-4807

xbjust@vip.sohu.com

0511-84401109

212003

江苏省镇江市梦溪路2号

江苏科技大学学报（自然科学版）/Journal Journal of Jiangsu University of Science and Technology（Natural Science Edition)北大核心CSTPCD
查看更多>>本学报创刊于1986年，是江苏科技大学主办的多学科综合性学术性期刊，被编入《中文核心期刊要目总缆》2004年版。依托于学校的学科设置，在保持船舶行业特色的前提下，学报论文包括了船舶、机械、动力、电子、计算机、焊接、新材料、经济管理以及基础科学等方面的内容。
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    科学实验平台压载水系统的经济性优化

    王庆丰景易凡袁洪涛陈林烽...
    1-6页
    查看更多>>摘要：采用序列二次规划法对科学实验平台压载水系统的管径进行经济性优化,对目标函数进行比选,结果表明:生命周期费用(使用周期内投资运行等总费用)较于建造成本费用(材料、安装费用等初始投资费用)更加适合作为科学实验平台的经济优化目标函数;对管道约束条件中的压力降控制值约束分析后发现,对生命周期优化能进一步提升优化效果,对建造成本优化能够大幅改善优化结果,不再陷入管径的极小值.可以得出压力降控制值约束对两种优化方式都有一定的帮助作用,并对该海洋平台压载水系统的控制值进行推荐.

    海洋平台管网系统经济性优化生命周期优化建造成本优化压力降推荐值

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    极地邮轮加筋板结构冗余分析

    张忠宇谷家扬邓羡椿张卫...
    7-11页
    查看更多>>摘要：为研究极地小型邮轮的主要板架结构(船底板、内底板、舷侧外板、甲板)的结构冗余度,基于极限承载力的过载法对极地小型邮轮进行结构冗余度分析.通过极地小型邮轮的总体强度、局部强度分析,将筛选出各类板架结构的最危险位置作为其结构冗余度的研究对象.采用非线性(ABAQUS准静态分析法)和线性有限元计算方法分别计算完整/损伤结构模型的极限承载力及最大工作应力,统计板架结构的不同损伤模式(腹板大变形和腹板断裂两种损伤模式)对极限承载力和最大工作应力的影响率,计算出极地小型邮轮板架在两种损伤模式下的结构冗余度,取其小者作为最后的板架结构冗余度.

    极地小型邮轮结构冗余度损伤模式准静态分析非线性有限元

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    排放限制下考虑风浪的邮轮航速研究

    闵德权董洁田玉玲
    12-19页
    查看更多>>摘要：为缓解邮轮公司面临的通航限制和燃油价格不断攀升带来的成本压力,在考虑风浪气象条件的制约以及各港口到港时间限制的基础上,根据船舶航行中速度与油耗之间的关系,建立以船舶燃油消耗成本和碳税成本总和最小为目标函数的混合整数非线性模型,对邮轮的航速进行优化求解.结果表明:邮轮航速在风浪影响下的增减幅度与邮轮本身的航速、风向、风速、风舷角、波向角有关;且风浪干扰力与风舷角之间有着密切的关系.在考虑碳税成本时,排放控制区航段的航速会增大,在非排放控制区航段其航速一般会减小.通过对同一条航线上不同邮轮的优化结果对比分析,验证了模型具有较好的适用性.该数学模型可以计算出不同风、浪条件下的各个邮轮航段的最优航速,可为邮轮公司的决策运营提供理论支持.

    邮轮排放控制区碳税风浪航速优化

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    泡沫Ni复合中间层钎焊W-Cu/1Cr18Ni9的界面组织与性能研究

    杜文朝付林玲夏春智
    20-25页
    查看更多>>摘要：采用30％多孔泡沫Ni复合中间层对W-Cu合金和1 Cr18Ni9不锈钢进行钎焊连接,进一步研究多孔泡沫Ni对钎焊接头组织与性能的影响.利用SEM、EDS、四点弯曲等手段对钎焊接头的微观组织、元素分布特征、断口形貌特征、弯曲强度进行研究分析.结果表明,采用多孔泡沫Ni作为中间层后钎焊接头界面成型良好,组织均匀致密,无明显的孔洞,裂纹等缺陷产生.钎缝主要富含有Cu-Ni-Ti增强相与Ti(W)、Ni(W)固溶体组织.接头弯曲强度达到了614 MPa,接头断裂后呈现明显的韧脆混合断裂.在不锈钢侧界面处因生成Fe2 Ti、Cr2 Ti等少量金属间化合物而呈现为脆性断裂;在W-Cu合金侧断面上出现较多深度较浅的韧窝呈现为韧性断裂.

    W-Cu合金复合中间层真空钎焊微观组织断口形貌

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    钛合金表面钝化膜特性及其生长机理研究评述

    刘鑫鑫崔雨薇姚增健陈靓瑜...
    26-31页
    查看更多>>摘要：钛合金具有比强度高、优异生物相容性、优异力学性能等优点,被广泛应用于众多领域,尤其是航空航天、生物医学、车辆工程等行业.文中简要概述钛合金在各大领域的应用现状.因其常在复杂腐蚀介质环境下工作,因此对钛合金腐蚀行为的研究具有重要的意义.钛合金在腐蚀介质中能够在表面快速地形成氧化膜,因此具有良好的耐腐蚀性能.但迄今为止,鲜有报道对钛合金氧化膜的特性以及生长过程进行系统的总结.文中将对钛合金钝化行为、钝化膜的成膜机理、结构和成分、半导体性质、生长过程以及3种钝化模型进行系统地评述.

    钛合金腐蚀钝化钝化膜

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    二氧化锰/多孔氮掺杂碳复合材料的制备及线性超级电容器的性能

    施敏杰朱航天李志敏周云鹏...
    32-38页
    查看更多>>摘要：线性超级电容器在便携式和可穿戴电子产品中有着巨大的应用前景.本研究以尿素为氮源,葡萄糖为碳源,通过牺牲自模板法,制备了二维超薄多孔结构的氮掺杂碳纳米片(2D-PNC).然后在其表面均匀负载了针状结构的二氧化锰(MnO2),从而得到一种高性能的MnO2@2D-PNC纳米复合材料.在此基础上,将MnO2@2D-PNC涂覆到碳纤维线和铝箔上,分别作为柔性内电极和外电极,利用离子液体凝胶作为固态电解质,制备出具有高能量密度的共轴线性超级电容器,其能量密度可达40.5(W·h)/kg,并且具有良好的循环稳定性能.本研究成果不仅在电极材料结构设计的研究上具有指导意义,而且将为可穿戴储能器件的发展提供新思路和可靠的实验依据.

    二氧化锰多孔氮掺杂碳结构纳米复合材料线性超级电容器

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    多孔碳包覆氧化硅的制备及电化学性能研究

    梁道伟丁旭丽赵洪达MUHAMMAD Hassan...
    39-46页
    查看更多>>摘要：二氧化硅(SiO2)作为锂离子电池负极材料时理论比容量可达1965 mA·h·g-1,其储量丰富、价格低廉,是下一代锂离子电池负极材料的有力竞争者.文中选取多孔碳(Pc)包覆SiO2(Diatomite)复合材料(SiO2@Pc)作为锂离子电池负极材料,研究了不同SiO2@Pc复合比例对电池首次库伦效率及循环性能的影响.与未包覆的SiO2相比(首效29.9％),SiO2@Pc为1:2时首次库伦效率可以提高到45％,其循环稳定性明显提高,在100圈后容量保持较高的稳定状态.通过XPS和TG等表征分析确定了SiO2@Pc复合物中各组分的化学形态和百分含量,通过电化学阻抗谱及不同扫描速率下的循环伏安曲线拟合,结果表明:Pc与SiO2恰当比例的复合可以提高SiO2@Pc材料中的Li+的扩散能力;有利于推动SiO2作为锂离子电池负极材料的应用,为低成本高比能的锂离子电池负极材料的研究提供了新的思路.

    二氧化硅多孔碳首次库伦效率负极材料锂离子电池

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    基于Mo@FePS3上的氮还原热力学性能研究

    刘帅帅吴静黄秋艳陈凤翔...
    47-53页
    查看更多>>摘要：为了缓解工业上哈伯-博世法合成氨的不利工况,使大气中丰富的氮气资源在温和条件下还原,开发高效、稳定、廉价的催化剂来活化惰性氮气至关重要.文中利用密度泛函原理计算,系统研究了单个金属钼原子修饰的单层FePS3纳米片作为氮还原电极的催化性能.计算结果表明:Mo修饰的FePS3可有效促进氮还原,其反应机制为酶促机制,其中,Moads/FePS3的反应活性略高于Mosub/FePS3.为了表征其优异的催化性能,自由能曲线表明势能控制步骤在于N2的质子化,Moads/FePS3对应的反应自由能为0.61 eV,这意味着Mo修饰FePS3的过电势为0.61 V,远低于商业电催化材料金属钌.研究结果为高效固氮材料的制备提供了理论参考.

    氮气还原反应二维材料密度泛函原理计算单原子催化剂吉布斯自由能

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    提高金属膜基界面附着力的超声辅助电位活化机理与方法

    赵忠朱鹏程李会芳王韬...
    54-58,104页
    查看更多>>摘要：在微机电领域,采用微电铸技术制作的金属微器件在生物、医药和光学等方面发挥着重要作用.然而,由于基底钝化层、金属微器件存在界面附着力差的问题,已成为制约微电铸技术发展的瓶颈.为了提高界面附着力,提出一种超声辅助电位活化改善界面附着力新方法.根据电位活化理论和超声空化理论,分析超声辅助电位活化电化学反应过程,研究超声辅助电位活化机理,采用计时电位方法分析超声对电位活化反应过程的影响,利用EDS测量金属膜基界面氧元素含量,采用划痕法测量金属膜基界面附着力.给出了超声去除基底表面钝化层的实验依据,分析了超声参数对界面附着力影响规律.结果表明:在电铸初期施加超声能够促进析氢反应,有效去除基底表面钝化层,提高界面附着力.

    微电铸超声电位活化界面附着力钝化层

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    仿荷叶脉络薄壁管耐撞性能研究

    王勇辉何强顾航
    59-66页
    查看更多>>摘要：为了提高金属薄壁管的耐撞性能,选择荷叶脉络为生物原型,设计出一种具有叶脉分支特征的薄壁结构,仿生薄壁结构(bionic thin-walled structure,BTS).基于非线性动力学软件ABAQUS研究了BTS三点弯曲下的耐撞性能,建立BTS的数值仿真模型,并验证仿真模型的有效性.将BTS与传统的薄壁结构进行了对比分析,探究了BTS结构参数、冲击速度和壁厚对其耐撞性能的影响,并对BTS进行了截面变厚度优化设计.研究结果表明:冲击速度、比值γ、主干数目N对BTS的耐撞性有着重要影响;截面变厚度优化设计可以有效提高BTS的能量吸收效率,并改善其耐撞性能,最优厚度的BTS的能量吸收效率比传统的薄壁管高49.5％.因此,受生物启发的设计和研究结果可为吸能元件的发展提供参考.

    仿生管薄壁结构耐撞性能响应面法有限元法

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