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   科技导报
2020年 38卷 2期
刊出日期:2020-01-28

卷首语
封面图片说明
研究论文
综述
学术聚焦
专题:高温合金新材料及先进制备技术
学术评论
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封面图片说明:高温合金特性 Hot!

科技导报. 2020, 38 (2): 0-0.
全文: HTMLnew PDF  (1924 KB)  ( 49 )
摘要 ( 34 )
能在600℃以上高温及一定应力作用下长期工作的一类合金。高温合金材料相比于传统金属,在性能上具有高温高强;良好的抗氧化和抗热腐蚀性能;良好的抗疲劳性能、断裂韧性、良好的弹塑性。
卷首语

5G开启移动通信新时代

邬贺铨
科技导报. 2020, 38 (2): 1-1.
全文: HTMLnew PDF  (511 KB)  ( 57 )
摘要 ( 75 )
新中国成立70年来,移动通信技术以前所未有的发展速度创造出世界通信史上的奇迹。整个移动通信的发展十年一代,每一代都是前一代峰值速率的千倍。1G到4G面向消费者应用,5G已经扩展到产业互联网和智慧城市的应用,与4G相比,峰值速率提高了30倍、用户体验速率提高了10倍、频谱效率提升了3倍,移动性能可支持时速500 km/h的高铁,连接密度提高10倍,每平方公里可接入100万传感器,能效和流量密度均提高100倍,且支持移动和产业互联网各方面的应用。
专题:高温合金新材料及先进制备技术

镍基单晶高温合金蠕变机制研究进展

张思倩, 王栋
科技导报. 2020, 38 (2): 6-10. ;  doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2020.02.001
全文: HTMLnew PDF  (1045 KB)  ( 26 )
摘要 ( 37 )
叶片在服役过程中主要承受〈001〉轴向的离心载荷,由离心应力导致的蠕变损伤是叶片的主要失效机制之一。基于单晶叶片的典型服役条件,总结了国内外关于高温低应力和中温高应力蠕变变形损伤机制的研究现状,指出深入开展含典型缺陷单晶高温合金蠕变行为、氧化和热腐蚀对单晶合金蠕变-疲劳变形损伤机制影响研究十分必要。

热等静压技术在镍基单晶高温合金中的应用研究进展

张剑, 宋富阳
科技导报. 2020, 38 (2): 11-18. ;  doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2020.02.002
全文: HTMLnew PDF  (4437 KB)  ( 23 )
摘要 ( 29 )
通过总结目前热等静压对镍基单晶高温的应用研究进展,阐释了热等静压对镍基单晶高温合金中的疏松等孔洞类缺陷的消除作用,分析了孔洞的愈合机理,并分别展示了应用热等静压后合金的拉伸、持久、疲劳等力学性能变化情况,同时介绍了热等静压对已服役制件组织力学性能恢复处理的研究进展、计算模拟在指导热等静压工艺研究中的作用,展望了中国热等静压技术的未来发展。

激光选区熔化技术在钴基高温合金制备中的应用进展

陈超越, 王晓冬, 王江, 任忠鸣
科技导报. 2020, 38 (2): 19-25. ;  doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2020.02.003
全文: HTMLnew PDF  (1419 KB)  ( 32 )
摘要 ( 35 )
钴基高温合金是一种具有较高强度以及良好的耐热腐蚀性能的材料,在生物医疗、航空航天等领域有着广泛的应用。近年来以激光选区熔化技术(selective laser melting,SLM)为代表的增材制造技术快速发展。介绍了SLM技术在钴基高温合金制备中的应用,综述了在SLM过程中不同工艺参数对样品致密度、粗糙度等力学性能的影响,探讨了成形样品是否需要后处理以及后处理所带来的影响等。

无损检测在增材制造技术中的应用研究进展

帅三三, 刘伟, 王江, 任忠鸣
科技导报. 2020, 38 (2): 26-34. ;  doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2020.02.004
全文: HTMLnew PDF  (3635 KB)  ( 42 )
摘要 ( 32 )
论述了增材制造的特点及增材制造技术在国内外的发展和应用情况;分析了增材制造成型工艺过程中形成缺陷的类型及特征,同时结合各类无损检测方法的应用特点,介绍了针对增材制造制件的超声检测、计算机断层扫描、涡流检测和红外相机测量等多种无损检测方法,以及它们在增材制造制件检测中的适用性和优缺点;提出了未来增材制造制件无损检测应向无损检测新技术的应用、在线检测方法和无损检测方法标准的建立和完善等方向发展。
综述

四足机器人刚柔耦合仿生脊柱研究进展

雷静桃, 张悦文, 饶进军
科技导报. 2020, 38 (2): 35-49. ;  doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2020.02.005
全文: HTMLnew PDF  (7157 KB)  ( 13 )
摘要 ( 35 )
四足机器人的仿生脊柱对提高机器人非结构化环境的机动性和稳定性具有重要作用。系统分析了国内外四足机器人仿生脊柱的研究现状,将仿生脊柱分为局部柔顺脊柱和整体柔顺脊柱两类,对比分析不同四足机器人仿生脊柱的结构特点,提出未来发展趋势。四足机器人仿生脊柱从传统的整体刚性结构向刚柔耦合结构方向发展,具有类生物变刚度、可柔顺弯曲特性的新型仿生脊柱突破仿生驱动、神经元精细控制等关键技术,向高效能量转换的类生物系统方向发展。
研究论文

中国科协融合信息平台建设

陈珂珂, 高勘
科技导报. 2020, 38 (2): 50-58. ;  doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2020.02.006
全文: HTMLnew PDF  (1141 KB)  ( 34 )
摘要 ( 55 )
采取参与观察法、实地勘察调查法与个案研究法等研究方法,调研了国内外媒体融合建设研究趋势、优秀平台与爆款产品,盘点了科协系统已有的媒体力量,分析了中国科协融合信息平台建设中内容融合、渠道融合与经营管理融合的3个层次,阐述了融合信息平台3个子平台的建设内容与核心竞争力,并对未来5年融合信息平台在创新期刊发展模式、提升科普品牌传播力、建设媒体型智库与融通中外话语体系4个方面的发展进行规划,得出融合信息平台建设落实中央部署、传播科协声音、彰显科技组织精神品质的结论。

材料线弹性断裂力学的断裂准则研究进展

杨立云, 王青成, 王宇伟, 徐龙宁, 宋烨, 王贵东
科技导报. 2020, 38 (2): 59-68. ;  doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2020.02.007
全文: HTMLnew PDF  (820 KB)  ( 108 )
摘要 ( 56 )
断裂准则在预测含裂纹材料发生破坏的时间、位置和裂纹扩展路径等方面具有重要意义。重点总结了线弹性材料中裂纹的断裂准则,阐述了应力强度因子准则、最大能量释放率准则、最大拉应力准则、最大拉应变准则、最小应变能密度准则等常用的断裂准则理论及其现状,以及这些准则的优点和局限性;基于常用断裂准则对应力分量和临界半径考虑不足,归纳了国内外学者提出的修正断裂准则,包括考虑T应力(非奇异项)和可变临界半径rc的影响。分析了断裂准则在岩石和混凝土脆性材料中的应用,针对基于断裂准则预测其破坏行为时存在的难题,建议将裂纹尖端应力场的高阶项T应力引入断裂准则,能更准确地预测裂纹的扩展路径与偏转角。

基于图像二值化的柔性机构振动非接触测量方法

马天兵, 王芳芳, 杜菲
科技导报. 2020, 38 (2): 69-78. ;  doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2020.02.008
全文: HTMLnew PDF  (4163 KB)  ( 58 )
摘要 ( 50 )
针对目前机器视觉方法对柔性机构振动进行非接触测量时其结果易受环境干扰等问题,提出一种基于图像二值化的最大类间方差算法的非接触视觉测量方法。首先分析传统二维最大类间方差算法的错分与计算复杂等缺陷,采用二维直方图分块法和可变步长迭代法对传统二维最大类间方差算法进行改进,然后以Lena图像和柔性机械臂为例分别进行了仿真分析和振动位移测量实验验证。结果显示,基于改进二维最大类间方差算法的非接触视觉测量方法显著提高了图像分割效果,分割时间仅为传统二维最大类间方差算法的约10%;以仿真分析得到的柔性机械臂末端振动位移为评判标准进行测量准确性比较,基于改进二维最大类间方差算法的测量结果明显优于传统二维最大类间方差法和压电法,证明了基于图像二值化的最大类间方差算法的柔性机构振动非接触视觉测量方法的可行性和可靠性。
学术评论

生命的低氧适应——2019年度诺贝尔生理学或医学奖成果解析

赵丽, 李杰
科技导报. 2020, 38 (2): 79-85. ;  doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2020.02.009
全文: HTMLnew PDF  (1075 KB)  ( 31 )
摘要 ( 55 )
氧的利用和调节是高等生命赖以生存的基本条件,威廉·凯林、彼得·拉特克利夫和格雷格·塞门扎3位科学家因发现细胞感知和适应氧气供应的相关机制而获得了2019年度诺贝尔生理学或医学奖。他们发现低氧诱导因子1(hypoxia-inducible factors 1,HIF-1)广泛存在于急、慢性缺氧细胞中,是细胞适应低氧的重要转录因子。HIF-1水平受氧气含量的调节。高氧条件下,HIF-1被修饰进而降解;低氧条件下,HIF-1不被降解,并通过转录调节引起促红细胞生成素等低氧相关基因的表达。本文通过介绍HIF-1的发现和基本分子机制,探讨其在临床中的应用价值。

氧气的适应性机制及低氧预适应研究进展

齐瑞芳, 张晓璐, 邵国
科技导报. 2020, 38 (2): 86-91. ;  doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2020.02.010
全文: HTMLnew PDF  (1142 KB)  ( 17 )
摘要 ( 26 )
氧气是有氧代谢和能量产生的必要条件,对于大多数生物来说都是必不可少的。过多或过少的氧气都可能危害生命,因此研究生物快速响应变化的氧气水平的机制至关重要。当氧气需求超过氧气供应时,细胞就会变得低氧。介绍了氧气的特性以及生理、病理条件下低氧的适应机制,论述了低氧作为的积极方面——低氧预适应的历史和研究进展,展望了低氧预适应在高空、高原等极端环境中以及在卒中等相关临床疾病中的治疗前景。
学术聚焦

一代材料,一代飞机

常伟, 赵凯
科技导报. 2020, 38 (2): 92-93.
全文: HTMLnew PDF  (306 KB)  ( 31 )
摘要 ( 39 )
中国科协第380期青年科学家论坛——先进飞机关键材料与制造技术于2019年9月19-20日在北京举办。此次论坛由中国航发北京航空材料研究院承办。本刊摘录部分学者的主要观点,以飨读者。

新时期微生物学研究的“知”与“行”

周涛, 廖国建
科技导报. 2020, 38 (2): 94-97.
全文: HTMLnew PDF  (389 KB)  ( 26 )
摘要 ( 31 )
中国科协第381期青年科学家论坛——新时期微生物学研究的“知”与“行”于2019年9月21日在西南大学举行。此次论坛由中国微生物学会承办。本刊摘录部分学者的主要观点,以飨读者。

同步辐射推动下的矿物资源生物冶金

李芳
科技导报. 2020, 38 (2): 98-100.
全文: HTMLnew PDF  (364 KB)  ( 14 )
摘要 ( 27 )
中国科协第387次青年科学家论坛——基于同步辐射的矿物资源生物冶金于2019年10月12日在长沙召开。此次论坛由中国有色金属学会承办。本刊摘录交叉领域部分学者的主要观点,以飨读者。
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