DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 2. 如何“改造”：学生们的思想资源 五四后的新期刊以“改造”作为其口号者不在少数，《南风》也并不例外。在其创刊号的《本志宣言》中即提出“我们相信中国学术，应该改造”。实际上，从杂志的内容中来看，改造的内容并不限于学术，而是涉及到宗教、社会与文学(详后)等各个方面。改造的主张无外乎输入西方学术、宗教解放、自由恋爱和男女同学等。且由于《南风》“取公开研究态度”，所以其中也刊载了学生们对一些问题的不同看法和辩论。本章拟从学生们的这些主张和辩论的论据中透视学生倾向于采用怎样的思想资源。 若从中西的视角来看，学生们的思想资源大都从西方而来。杂志中有多篇文章是对西方学者学说的介绍，其中有费希特和尼采等人的哲学，还有一些心理学和动物学等方面的学说。对于这些学说的介绍，也是学生们改造中国学术的主张的一部分。相比之下，中国传统的思想很少为《南风》的作者所提及。 在来自西方的思想资源之中，有两个关键词很值得注意：科学和进化。在《南风》第二卷第二号中，刊登了两篇有关于宗教的文章，其标题颇耐人寻味。它们分别是宗教进化的大略和所谓宗教与科学之冲突。从这些标题和文章内容中看，《南风》的作者们试图从进化和科学来对宗教进行重估，并提出改造宗教的主张。其实不仅仅是宗教，在提出其他方面的改造主张时，《南风》的作者们也多以进化和科学作为其立论的根基。甚至在因对于改造的意见不同发生辩论时，科学和进化也是他们共同的出发点。 刊载在《南风》第一卷第二号中的两篇文章很能说明“科学”与“进化”在《南风》作者群之中的地位。这两篇文章分别为施畸的《再论“男女之结合”》和陈公辅的《与施畸君讨论“男女之结合”》。两篇文章都支持自由恋爱，但前文对于自由恋爱较为乐观，后文则认为在当时的社会条件下推行自由恋爱不大现实。不过，两篇文章都以科学和进化支撑其论点。如前文中在论述自由恋爱的合理性时即引进化的观点：“人类既是进化的，兽性又是渐渐淘汰的，那么这人性之发展，能不承认他吗？自由恋爱的男女结合，既是人类底发展。又怎能够不提倡他，讨论他呢？”此外，他还用电子的理论来论证他的观点：“宇宙是电子的结合体，电子是两性的，人是宇宙间物的现象之一，自然也是电子的集合体，也是两性的了。……那么男女结合，自是以‘合物理原则’的为适当了。换句话说，就是‘自由恋爱’为适当了。”而再看后文中陈公辅的驳论，他对人类是进化的这一点同样深信不疑，认为：“‘人类是进化的’这句话，若说出来无论小孩子也承认的”。但他从进化的速度和方向上，对施畸的观点提出反驳。他认为：“人类的进化是极缓的。……施君以为人类进化是甚速的，未免差了一点。至于人类的兽性已是渐渐淘汰去的，更是凭空的说话，没有证据。”而对于施畸所用的电子理论，他的评论也只是“太过机械”，并没有从根本上否认其科学性。而且他认为：“结婚一事，酷似政治，当然成一科学。”从二人的讨论中可以看出，进化和科学已经成为双方共同认可的公理，是双方在思考和论辩时共同使用的思想资源。虽然在一些文章中可以看出，欧战使得部分作者对竞争进化论产生了怀疑，在一篇文章中作者写道“以前所抱之人类竞存主义，经过此次大战后，知此主义之不足恃”；但他们对于进化的大前提仍采取认可的态度，在同一篇文章中作者即认为国际联盟能够“谋人类之进化” [ 5 ] 。 总之，这一时期的《南风》作者们所讨论的问题涉及各个方面，所引用的理论也是五花八门。但透过这些理论来看，科学和进化的话语显然在《南风》的作者群体中处于强势地位。改造方案之提出，多因为其代表着进化的方向。西方理论之引进，多因为其所具有的科学性。认同科学和进化在很大程度上已成为《南风》作者群体讨论问题的前提。在这一大前提下，西来的各种思想和理论被《南风》作者群体奉为圭皋，中国学术则成为了被改造的对象，不再是一种可资利用的思想资源。
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user: 3. 改造文学：白话与引进西方文学 前文已经介绍过，文学也是学生们想要着手去改造的一个领域。将文学单列为一章，一方面是因为有关文学的讨论以及《南风》作者们自己创作的文学在杂志中占据了较大的篇幅，比如第一卷第四号这一整期即为西洋诗的专号。另一方面是因为“文学革命”是新文化运动的重要内容之一，笔者想要探究岭南大学的学生们对于“文学革命”究竟持有怎样的态度。 首先，对于白话这一问题而言，《南风》的作者和编者总体上倾向于白话，但也给文言留了一定的空间。不过这一空间并不很大，在《南风》创刊号首页的本志启事中编者即声明：“来稿须用浅显文言或白话为限”。在《南风》中也能看到一些较为激进的观点。如施畸在《我的白话文章观》中即批评胡适、陈独秀和钱玄同等人提倡白话不够有力，他认为“文章只有用白话，用文言就不对。人类间就没文言文生存底地方” [ 6 ] ，从而主张彻底消灭文言文。不过从杂志中发表的各种文章来看，多数文章用白话写成，但也有一些文章文言的痕迹较重，如创刊号中温耀斌的《婚姻杂话》。在《南风》中发表的文学作品，也以白话小说和新体诗为主，但也有很少一部分旧体诗得以发表。可以看出，虽然有一些较为激进的呼声，但“旧文学”并未被《南风》完全拒斥。 除了对于白话的使用和讨论之外，《南风》还对研究和引介西方文学十分重视。至于研究目的，陈受颐在《美国新诗述略》中表达的很明白，即“看他们究竟有长处没有，有帮助我们本国文学的功能没否” [ 7 ] 。因此，《南风》作者们的着眼点还是改造本国的文学。为此，《南风》的作者们做出的主要努力有介绍西方的诗人和作家、翻译他们的文学作品以及介绍西方文学的一些思潮。值得一提的是，除了一篇《西班牙情诗选译》之外，他们研究和引进的西方文学几乎都来自英法美三国。如对英国诗人雪莱、勃朗宁夫妇、叶芝等人的介绍，对法国作家雨果的介绍以及对美国新诗的研究和对欧·亨利小说的翻译等。这或可表明《南风》作者们研究和引进的主要对象所在。而上文已经提到，这一时期《南风》的作者中不乏日后成为具有一定权威的学界和政界精英者。所以，英法美的一些诗人和作家在中国享有的崇高声誉和这些学生可能也不无关系。 可以说，无论是白话还是介绍现代西方文学，这些学生们都并非首倡之人。在一定程度上来说，他们可以被称作胡适、陈独秀等人在岭南大学的追随者。但也可以看到，他们中的有些人对于文学革命的观点已经比他们的“老师”更为激进。此外，这些“预备精英”在引进西方文学方面做出的努力也同样不可忽视。
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user: 4. 《南风》与“典范转移” 罗志田曾以1923年12月北大进行的民意测量的结果，来讨论当时国人心中榜样的典范转移。根据投票结果反映出的“威尔逊从‘第一好人’变为‘第二伟人’”，他认为当时“由美到俄这个榜样的典范转移趋于完成。” [ 8 ] 而在当时“可以直插北京大学班”的岭南大学中，这种典范转移起码在《南风》中体现的不甚明显。 首先，从文学方面来看，这一时期的南风引介的西方文学几乎都来自英法美三国，这一点前文已详。而俄国的文学在《南风》中则很难找到。另外颇可关注的一点是，1920年代初，马克思主义、列宁主义等思想已经由陈独秀等人引入中国。但在这一时期的《南风》中关于马克思、列宁以及社会主义等思想几乎是只字未提。这种缺席在一定程度上或可表现出《南风》对于这些偏“左”的思潮的态度。而关于威尔逊，此前多认为他在1919年的巴黎和会后，由于在山东问题上对中国的“背叛”，其声誉大大受损。但在《南风》中可以看到，1920年时发表的文章仍在引用威尔逊的演讲作为论据，并且认同于威尔逊所讲的“平民主义” [ 9 ] 。关于威尔逊主义在中国被神化的过程，已有学者进行探讨 [ 10 ] 。而从这一个案中或可看出偶像非一天所能建立，也并非一天所能摧毁。威尔逊及威尔逊主义的影响是有其持续性的，哪怕是在巴黎和会外交失败这样的事件之后。 此外在对待主要由英法美主导成立的国联的态度上，《南风》中也有作者表现的十分热情。在第一卷第二号中刊载了王吉兆一篇文章，名为《万国联盟与国际经济之关系》。在文章中，他认为国联成立之后，各国均会“竭力于建设，由是实业频兴，通商日盛，农不患有余粟，工不患无利器，国际贸易日益发达，经济景况自然丰裕，而人类可免痛苦之忧矣”。虽然有论者认为，天下大同、人人平等理想已不再是起主导作用的社会意识 [ 11 ] 。但从这篇文章来看，作者所期望的仍是“公理伸张”和“人类共存”，与五四时期的“公理战胜强权”大致相同。 需要承认的是，这一时期的《南风》中专门讨论典范及表达对政治人物态度的文章很少。这些作者的观点能在多大程度上代表岭南大学学生甚至南风社也有待考察。不过，它多多少少还是能够反映在这一时期部分学生心目中的“典范”。这部分学生没有“与时俱进”的原因可能是多方面的，有可能与岭南大学的教会背景有着一定的关系，有可能是这种典范转移在地域上存在着差异，也有可能是因为学生的思想转变需要一定的时间。由于资料所限，这些问题已经超出了本文要讨论的范围。但不可否认的是，虽然威尔逊从“第一好人”变为了“第二伟人”，他和他代表的美国典范影响是没有因巴黎和会而中断的。随着这批学生的成长和社会地位上升，其影响可能会更加深远，毕竟“少数派”在掌握了权力和资源后其力量也不容小觑。而从另一方面讲，这些“预备精英”在日后做出的一些政治和意识形态方面的选择，或可从这时找到一些蛛丝马迹。
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user: 5. 南风社外：“余光”所及之处 《南风》的出版依托于岭南大学南风社，而学生结社多出于志同道合。从《南风》上发表的文章来看，学生们虽然在一些问题上存在一些分歧，但大部分的主张和观点都有着较强的同质性。不过，正如罗志田所指出的“早期的学校和学生的程度都相差甚远，同一学校的学生有时已不可同日而语，异地异校的学生更不能一概而论。” [ 4 ] 具体到南风社而言，这就意味着南风社外的思想界，无论其是否在岭南大学校园内，都可能是别有洞天。对于这一时期南风社外的世界，仅通过几期《南风》杂志很难全面的把握。不过，由于在一些文章中，透过作者的“余光”，或许能找到这个世界的几块小拼图。 上文已经提到，《南风》作者们的思想资源大多从西方而来。但若把眼光放大到岭南大学内，问题似乎更为复杂。甘乃光在一篇介绍经济书籍的文章中提到：“我见了许多青年，对于学问前途非常猛进，有些是无论古今中外无书不读的，有些是专读旧书的，有些是专读新书的，更有些是专攻一家的。但是他们博览群书的结果，于学问上未尝给他一个比较的明了观念，反而混乱起来。” [ 12 ] 甘乃光提到的青年既有其学问前途，则其所指应为岭南大学中的学生。从他的文字中可以看到，岭南大学的学生在“学习何种知识”这一问题上莫衷一是的混乱局面。或许在某种程度上，这也是当时学生思想混乱的一个缩影。而从另一方面来讲，这种阅读的不同所造成的知识结构以及意识形态的不同，很可能造成学生这一群体的分裂，而南风社有可能就是这种分裂的产物。 此外，在文学方面，《南风》作者和编者们的整体立场前文已详。但从他们所批判的一些现象来看，时人对于“文学改革”的理解也是多有歧异。如陈受颐所观察到的：“好说文学改革的人，其中有一小部分，未有透澈的了解，竟以为用‘的’字代‘之’字‘者’字，用‘吗’字代‘乎’字，就算是新文学。” [ 7 ] 至于陈受颐所提到的这部分人究竟是不是少数，很难查考。但这种肤浅却也直观的认识很有可能就是一部分人心目中的“文学改革”。而在施畸的观察之中，当时用白话做文章的人中有“一派是利用这个机会，以掩其不会作文章底丑，或避学文章底难。……这一派大半学生居多数”，还有“再一派是时髦人物。这种人凡社会上出了什么新的动作，都是有他。” [ 6 ] 这部分说明了为何白话对学生存在着吸引力，另一方面也可以看出白话在当时已成为一种时尚，参与“文学革命”的弄潮儿鱼龙混杂。此外，从《南风》中也可看到出版界的一些情况。在第二卷第三号的编辑者言中，作者观察到“销售最广，种类最多的，通是最无聊，最卑鄙，最易陷意志薄弱的人于污浊的故事……书里的取材，大半是私娼的生活，和不正当的结合，而市侩性的书商，还说是‘顶好的写实小说’，故意强用新名词，来达到他们渔利底唯一目的。”而书商这种有意的曲解，则造成了“不问是非的人们，还以为这些是写实主义的代表作品，以为写实主义也不过如是。”从这段话中可以看出，西来的新名词在传播的过程中经历了怎样的流变以及出版业对于这种流变产生的影响。颇有讽刺意味的是，或许这些“污浊”的故事正是文学革命与“一般人生出交涉”的重要媒介。 以上诸端都非作者在其文章中所要讨论的主要问题，均可视作其“余光”所及之处。但这些旁及之处就像一扇窗户，使我们能看到南风社外的一些景象。其视野所及，有边缘知识分子，也有比边缘知识分子更边缘者，如有一定阅读能力的一般人。从中可以看出，边缘知识分子在学习对象上的混乱。也可以看到，身处边缘和更边缘者对“新文学”和一些新名词的理解。此外，更值得一提的是，出版业和书商在新思想和新名词的流变过程中产生的重要的作用。这也就意味着，在考察更边缘处的思想生态时，出版史的研究有重要的意义。
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user: 6. 结论 以上只是对1920年代初一学生社团所办的杂志所进行的简单分析，至于它究竟能在多大程度上代表当时的学生思想，本文难以给出答案。1920年代初中国的学生思想是一复杂的大问题，从《南风》这一滴水中也很难看到整个大海。此外，由于笔者在阅读这份材料时所带有的问题意识，使得本文有可能遗漏杂志中一些重要的信息。但是，通过对这一个体的分析也可以得到一些启示。 总体而言，从《南风》中笔者看到了对于科学和进化的信仰，看到了对于改造文学的主张，看到了南风社人所认同的“典范”。可以说，当时流行的思潮对于南风社诸人的影响是巨大的。而另一方面，南风社的学生又并没有完全被潮流所裹挟，有时他们与“主流”并没有那么合拍。这意味着，一些带有普遍性的结论在南风社的身上似乎并不适用。而通过对南风社外一些现象的观察，更可以看到当时思想界一些容易被忽略的面相。如边缘知识分子和更边缘者如何理解新思潮以及出版业在思想传播中扮演的角色等。 由于种种限制，本文提出的问题比解决的问题更多。但若能提出有意义的问题，也算是本文做出的微小贡献。至于本文中提出的一些问题，仅仅用《南风》杂志这一种材料，也很难做出回答，只能期待更有能力的研究者来做出更深入的研究了。
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user: 摘 要 开发高比电容和良好的循环稳定性的新型锂离子电池负极材料是开发新能源材料重点之一。在本工作中，使用植酸作为磷和碳源，利用沉淀法简单合成含有植酸和钴的前驱体，进一步高温退火合成FeP x /C。同时，在原材料中掺杂石墨烯合成FeP x /C@C材料，用作高性能的LIB负极材料。采用XRD、SEM、TEM、Raman和XPS等表征了复合材料的形貌结构及化学组成。此外，还通过电化学方法，包括循环伏安法(CV)、恒电流充放电测试(GCD)对制备的复合材料进行电化学性能分析，结果分析显示，FeP x /C和FeP x /C@C复合材料在100 mA∙g −1 的电流密度下初始比容量可以达到637和818.3 mAh∙g −1 。在相同电流密度下循环40次后，比容量分别为192.2和253.8 mAh∙g −1 ；随后进行200次循环后，剩余169.5和190.9 mAh∙g −1 的比容量，从40圈到200圈的衰减率分别为88.2%和75.3%，这表明了锂离子的快速嵌入和脱嵌的优良电化学性能。磷掺杂的碳材料改善了导电性并减轻了在充电–放电过程中FeP x 的体积变化，保持了结构完整性。基于这些优点，FeP x /C@C和FeP x /C复合材料作为LIB负极材料展现出高比电容和良好的循环性能，具有良好的商业应用前景。 关键词 :磷化铁，植酸，锂离子电池，锂电负极材料 Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 在日益严重的能源短缺和环境污染问题的背景下，为了满足电动汽车(EV)、规模化能量存储系统(ESS)和便携式电子设备快速增长的需求，迫切需要开发高功率密度的电化学存储系统。锂离子电池(LIB)由于其长循环寿命、高工作电压、高能量密度、高倍率性能和环境友好性而成为研究者们长期探究的对象。在锂电池中，负极材料承担着至关重要的角色。从历史上来说，锂电的安全问题得以解决正是因为碳负极的出现，这才使锂电池有机会走进千家万户，成为实用的日常必需品 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] 。不同的电极材料，例如，多种碳材料、混合金属氧化物和导电聚合物等，已被广泛用作LIB电极材料。然而，由于这些材料的离子和电子传输路径太长而不能达到所需的效果。比如天然石墨(理论容量为372 mAh∙g −1 )，虽具有良好的结构性和低嵌入电位，但循环保持性能不理想 [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] 。因此，开发高能量密度、长循环寿命、高倍率性能的新型电极材料势在必行。 目前，石墨烯的广泛研究引起了人们对其他二维(2D)材料的关注，特别是金属氧化物纳米材料，由于其独特的组成和结构被广泛的用于多种方面的研究。其中，金属磷化物在许多领域都表现出了优异的性能，如催化、传感器、超级电容器、太阳能电池和LIBs [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] 。过渡金属磷化物(TMP)是一种重要的锂电池负极材料，它们与金属氧化物、硫化物和氟化物相比具有很大的优势，因为它们具有较高的理论容量和较低的电势转换反应平台 [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] 。此外，磷化物与锂发生电化学反应，生成锂超离子导体Li 3 P (环境温度下电导率 > 1 × 10 −4 S cm −1 )，而过渡金属氧化物形成弱离子导电绝缘体Li 2 O (电导率 > 5 × 10 −8 S cm −1 ) [ 16 ] 。因此，它们提供了分散金属纳米颗粒的基质，并显示出良好的反应活性。与其他过渡金属磷化物(如Co、Ni和Cu)相比，Fe磷化物具有明显的优势，并且价格便宜。另外，磷资源的选择也是一个重要的问题。到目前为止，白磷 [ 17 ] 、红磷 [ 18 ] 、三辛基膦 [ 19 ] 和次磷酸钠 [ 9 ] 已被用于合成TMP，但这些磷资源有毒且易燃。因此，改善电子传导性和选择安全的磷资源是实现高效转化反应过程的关键方面。植酸(PA) [ 6 ] [ 20 ] [ 21 ] [ 22 ] 被认为是植物组织中磷的主要储存形式，是一种天然有机磷源，已被用于制造各种具有新颖形态和性质的无机材料，并且是合成LIB电极最具有潜力的原材料之一。 在本文中，使用PA作为磷和碳源，利用沉淀法简单合成含有植酸和钴的前驱体，进一步高温退火合成FeP x /C。同时，在原材料中掺杂石墨烯合成FeP x /C@C材料，用作高性能的LIB负极材料。磷掺杂的碳材料改善了导电性并减轻了在充电–放电过程中FeP x 的体积变化，保持了结构完整性。基于这些优点，FeP x /C和FeP x /C@C复合材料作为LIB负极材料展现出高比电容和良好的循环性能，具有良好的应用前景。
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user: 2. 实验部分 本实验所用到的试剂包括：植酸(质量分数70%)、FeCl 3 、氨水、尿素、石墨纸(厚度为2 mm)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP，分子量1300000)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、炭黑和聚偏氟乙烯(PVDF)等均购于Sigma及Aldrich。所有实验均使用去离子水，药品均未经进一步纯化。 2.1. 材料的制备 称取1.0 g植酸溶于10 mL水中，用浓氨水调pH为6作为A溶液。称取0.944 g FeCl 3 和1 g尿素溶于5 mL去离子水中作为B溶液。将B溶液缓慢的逐滴滴加到A溶液中，产生白色沉淀，用去离子水离心清洗收集这些沉淀。烘干后得到的白色粉末置于刚玉舟内放入管式炉，在N 2 气氛下高温煅烧3小时，升温速率为5℃/min，得到的黑灰色粉末即为FeP x /C材料。为了对比，以石墨纸为原料，采用电解剥离法剥离石墨层，进而通过高能超声波分散、离心分离的方法制备了石墨烯片。在B溶液中加入作为碳源的石墨烯片，石墨烯和FeCl 3 质量比为1:10，其他条件相同制备掺石墨烯的FeP x /C@C复合材料。 2.2. 材料表征 观察所有制备的样品的微观结构使用扫描电子显微镜(SEM， Hitachi S-4800)和透射电子显微镜(TEM， JEM-2100F)。TEM测试将用于所有样品溶于在无水乙醇中并滴加到覆盖有碳膜的铜网上，在环境温度下干燥后以200 kV的加速电压进行观察。X射线衍射分析(XRD， DX-2600)，该衍射仪附有Cu激发α射线(λ = 0.15406 nm)，在20 mA和30 kV下操作。X射线光电子能谱(XPS， ESCALAB 250， Al激发α射线)。拉曼光谱(Raman， Thermo Fischer DXR)，由532 nm的激光束激发的Invia-Reflrx激光。 2.3. 电极的制备 用纽扣电池(CR2016)来评估FeP x /C和FeP x /C@C纳米复合材料的电化学性能。将活性材料分别与炭黑和PVDF按质量比为7:2:1的比例均匀混合，溶剂选用NMP。在磁力搅拌下搅拌2 h (根据实际情况解压延长或缩短搅拌时间)后得到均匀浆料。将所得浆料用湿膜制备器涂抹在集流体上并在真空干燥箱中干燥，从而制得电极极片。具体如下步骤：活性物质浆料采用90 μm厚度的湿膜制备器将所得混合浆料均匀涂布在铜箔上，60℃保温12 h。最后将烘干的极片用手动切片机切割成直径为12 mm的圆片，4 MPa进行压片定型，称重后扣除单纯铜箔质量得到极片上活性物质的实际质量，最后将称好质量的极片放于手套箱中保存备用。电池的装配条件：全程在氩气气氛的手套箱中操作；组装成CR2016型纽扣电池；电解液为1 mol/L LiPF 6 -EC:DMC (体积比1:1)，隔膜是商品化隔膜；对电极为锂片。 2.4. 电化学测试 所有的锂离子电池的充放电测试均在LAND CT2001A蓝电电池测试系统完成，负极材料的充放电截止电压为0.5~3.5 V。循环伏安测试(CV)测试是在辰华电化学工作站CHI 760E上完成，条件是在室温下直接进行的，扫描速率范围是0.1~5.0 mV∙s −1 ，截止扫描电压范围是0.5~3.5 V。
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user: 3. 结果与讨论 3.1. FeP x /C和FeP x /C@C复合材料的结构表征 图1(a)和图1(b)分别为FeP x /C和FeP x /C@C复合材料的扫描电镜照片，可以看出FeP x /C@C中同时有FeP x /C和石墨烯存在。图1(c)和图1(d)分别为FeP x /C@C复合材料的透镜图和高分辨透镜图，从透镜图可以看出FeP x /C包裹在石墨烯的碳层中，图1(d)的高分辨图中宽度为0.285 nm的晶格间距归属于FeP 4 的(301)晶面；宽度为0.30 nm的晶格间距归属于Fe 3 P的(211)晶面。 图2(a)是FeP x /C和FeP x /C@C的XRD图谱，分析结果显示FeP x /C与掺石墨烯后的FeP x /C@C峰型结构大致相同，且这两种复合材料中包含了Fe 3 P相(JCPDS NO.19-0617)和FeP 4 相(JCPDS NO.40-1003)。图2(b)为复合材料的Raman光谱图，石墨烯的存在可以通过拉曼光谱中的D和G带的特征峰来验证，它们分别位于1345和1595 cm −1 处。D峰是由石墨微晶、结构缺陷多、边缘不饱和和碳原子引起的，G峰通常用来表征石墨结构中sp 2 杂化键结构的完整程度。而I D /I G 的比值可以用作无序和有序石墨碳程度的指标 [ 23 ] [ 24 ] [ 25 ] 。从图中可看出，掺了石墨烯的复合材料(I D /I G = 0.987)的峰强比值明显要比FeP x /C(I D /I G = 1.059)低，这表明掺石墨烯的FeP x /C@C复合材料具有更高石墨化程度，这有利于提高导电性。 图1. (a)，(b)分别为FeP x /C和FeP x /C@C复合材料SEM图；(c) FeP x /C@C的TEM图；(d) FeP x /C@C 的HRTEM图 图2. (a)，(b)分别为FeP x /C和FeP x /C@C复合材料，(a) XRD图和(b) Raman图 进一步采用X射线光电子能谱(图3)测试来探究FeP x /C和FeP x /C@C复合材料的表面化学组成。图3(a) XPS宽谱图中，在两个样品中都检测到Fe、P、C和O，证实了这四种元素的存在。O来自磷掺杂的碳中残留的含磷酸盐的官能团和由于空气接触而导致的表面氧化。FeP x /C和FeP x /C@C的Fe 2p、P 2p及C 1s的高分辨XPS图谱分别在图3(b)~(d)中，从图中可看出这两种样品的峰位几乎重合，说明样品中的化学组成基本相同，但峰强度各有不同，说明在两种样品中Fe、P和C的含量有差异。在高分辨率Fe 2p光谱中(图3(b))，可以观察到以结合能为711.3和724.5 eV为中心的两个峰分别对应于FeP x 中的Fe 3+ 2p 3/2 和Fe 3+ 2p 1/2 。同时，714.5 eV的卫星峰值与铁氧化物中Fe 3+ [ 26 ] [ 27 ] [ 28 ] 的表征一致，因此证明了Fe的部分氧化作用。同时，图3(c)中的P 2p高分辨光谱129.9和131.7 eV的特征峰分别归属于P-Fe和P-C键。P-C键由FeP x /C@C复合材料中的碳的磷化产生。C 1s的分峰拟合图谱如图3(d)所示，284.6 eV的主峰与石墨碳有关，这确保了FeP x /C@C的具有良好导电性。此外，还有一个峰值在285.8 eV归属于C = O键，这可能是由于材料在制备的过程中被部分氧化所致。 图3. FeP x /C和FeP x /C@C复合材料的XPS图，(a) XPS宽谱；(b) Fe 2p拟合图；(c) P 2p拟合图；(d) C 1s 拟合图 3.2. FeP x /C和FeP x /C@C复合材料的电化学性能 图4. (a) 为FeP x /C@C复合材料的锂电恒电流充放电图；(b) 为FeP x /C@C锂电池前三个循环的CV图；(c) 为FeP x /C和FeP x /C@C在电流密度为100 mA∙g −1 循环性能图 图5. (a) 为FeP x /C@C锂电前三个循环的CV图；(b) FeP x /C和FeP x /C@C复合材料的锂电不同倍率下的比电容性能图 下面通过各种电化学测量测试了FeP x /C和FeP x /C@C的锂离子存储性能。首先图4(a)为复合材料通过恒电流充放电测试(GCD)来评估，电流密度为100 mA∙g −1 ，电压范围为0.5~3.5 V (vs. Li + /Li)。在第一圈充放电循环中，FeP x /C@C的曲线在0.5~0.6 V区域时显示出放电电压平台，对应于FeP x /C@C与锂的两相反应，得到Fe纳米颗粒和Li 3 P [ 16 ] [ 29 ] [ 30 ] 。在2.25~2.5 V区域观察到第一个充电电压平台，这可归因于Fe氧化成FeP x [ 12 ] [ 30 ] 。第一圈循环的放电和充电比容量分别为818.3和535.8 mAh∙g −1 ，库仑效率为65.5%。第二、第三圈的恒电流放电曲线几乎重叠，证明了整个电池的可逆性。图4(b)中前三圈的循环伏安图同样可以得到相同的结论。图4(c)所示为两种材料循环至200圈的循环比电容及其效率图，从图中可看出200圈循环后两种材料均有较好的循环稳定性。 在随后的循环中，充电和放电曲线表现出很好的循环稳定性，库仑效率保持在98%左右，在100圈循环后，放电比电容可以维持在228 mAh∙g −1 左右。在200圈循环后，FeP x /C和FeP x /C@C的比电容分别为169.5和190.9 mAh∙g −1 。 作为对比，如图5(a)所示是未掺杂石墨烯的FeP x /C锂电恒电流充放电–电压分布图。第一圈充放电循环中，曲线在0.75~0.55 V区域出现放电电压平台，在2.3~2.5 V区域出现充电平台，放电和充电比容量分别为637和423.8 mAh∙g −1 ，库仑效率为65.4%。在随后的循环中，库仑效率保持在99%左右，在100圈循环后，放电比电容可以维持在170 mAh∙g −1 左右。同时，如图5(b)所示还测试了这两种复合材料在不同电流密度下的比容量。其中FeP x /C@C电极在0.05、0.1、0.3、0.5、1、3和5 A∙g −1 的电流密度下分别提供760、383.3、370.5、317.8、275.7、199.3和147.9 mAh∙g −1 的可逆容量。在经历不同倍率的电流密度下循环后，再恢复到0.1 A∙g −1 的电流密度时仍然能保持287.5 mAh∙g −1 的比电容，此时容量衰减并不明显，这表明了锂离子的快速嵌入和脱嵌的优良电化学性能。
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user: 4. 总结 在本文工作中，通过直接高温退火含植酸和铁的前驱体合成了新型的FeP x /C及FeP x /C@C复合电极材料。采用XRD、SEM、TEM和XPS等表征了复合材料的形貌结构及化学成分组成。此外，将这两种材料作为锂电池负极组装成扣式电池，通过一系列电化学方法，包括CV、GCD等，对制备的复合材料进行电化学性能分析，这两种材料均具备高比电容及优良的循环稳定性，且FeP x /C@C的性能要优于FeP x /C复合材料。本工作中制备的FeP x /C和FeP x /C@C复合材料及其应用为锂离子电池提供了一种很有商业应用前景的负极材料，其制备途径也可以作为合成过渡金属磷化物的参考。
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user: 摘 要 本文应用机器视觉技术解决高铁构架加工数字化升级改造过程中的零件防错需求，并针对平均绝对偏差值法在应用过程中的缺陷对算法进行了改进。改进结果经过应用验证，有效的解决了车间现场构架快速、准确视觉防错的问题。 关键词 :高铁构架，机器视觉，防错 Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 前言 构架是高铁转向架的核心组成零件之一，其产品型号种类多，加工工艺路线长，过程十分复杂。其中非常重要的一个加工步骤是利用数控龙门镗铣加工中心对构架上的孔系特征以及平面/斜面特征进行数控加工。在数控加工开始前，因不同型号间零件目视化区分度有限，加工工人在调用对应数控加工程序时，需进行人工确认，以避免程序调用错误而导致的零件加工报废和设备损坏。与此同时，参考轨道交通行业制造企业智能制造规划思路 [ 1 ] ，随着智能制造技术应用的深入，构架数控加工过程发展的趋势是少人化，甚至无人化。未来在制造现场，工人仅需从事相对简单的装夹、辅助搬运等类型作业。零件加工防错等感知与判断类型的任务则交由机器视觉、无线射频标签等技术协同完成。 一个典型的机器视觉系统是一系列技术的集成应用，具体包括光学成像、数字图像处理、传感器应用、光源照明、模拟与数字视频处理、人机接口、机械工程与控制、系统集成等。视觉系统的工作循环过程主要包括通过机器视觉硬件将被摄取目标转换成图像信号；通过专用的图像处理系统根据像素分布和亮度、颜色等信息，转化成数字信号；由图像分析系统依据相应的分析算法对这些信号进行处理，抽取目标特征，得到判别结果，最终实现控制现场设备运作 [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] 。在零件识别与定位、质量检验、刀具磨损监控、精密测量、机器人导引等工业应用领域，机器视觉技术都得到了较广泛的应用，是支撑生产系统具备自学习、自感知、自适应、自控制能力的关键技术 [ 5 ] 。生产过程防错作为检测领域中的一类典型应用，也正得到越来越多的关注。
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user: 2. 构架类型识别的机器视觉方法 构架类型识别属于计算机图形学中的分类问题，典型的构架局部图如图1所示。当前加工的构架共有6类常见类型，其外观颜色与形状已基本定型，且与背景中的夹具平台存在较大的差异。各种构架以俯视图X，Y两个方向上的中心线，将俯视图四等分划分后，每个子区域中所具有的特征亦足够与其他构架区分开。因此可以把构架的四分之一区域建立标准模板，在视觉识别单元中，将夹具平台上的待加工构架与标准模板进行比较，判断该构架是否与标准模板为同一类型的构架。
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user: 3. 常规分析方法及其结果分析 由于构架本身存在一定的差异性，因此一致性判断中最为常见的方法是平均绝对差异值法 [ 6 ] ，即将待分析的对象与模板进行比较，二者各像素灰度值的差异小于设定的阈值时认为一致。为了避免求和计算时图像区域越大，则差异值越大的情况，因此需要将计算出来的总和除以像素个数，如公式(1)所示。 图1. 典型构架四分之一区域俯视图 D ( i ， j ) = 1 M × N ∑ s = 1 M ∑ t = 1 N | S ( i + s − 1 ， j + t − 1 ) − T ( s ， t ) | (1) 其中： 1 ≤ i ≤ m − M + 1 ，   1 ≤ j ≤ n − N + 1 。 该公式表示在搜索图S中，以(i，j)为左上角，取M × N大小的子图，计算该子图与模板的相似度；遍历整个搜索图，在所有能够取到的子图中，找到与模板图最相似的子图作为最终匹配结果。 此方法中阈值的大小的设置将直接影响待加构架是否与当前模板一致判断结论的合理性。本文首先针对当前加工过的EZ20M、GSYEZ15M、GS10M等三类构架，拍摄采集了共117个构架样本图片采用该方法进行了构架判别分析，其平均绝对偏差值计算结果以及偏差分布直方图结果如图2所示。 图2. 样本图片分析结果示意图 利用常规的平均绝对偏差值法，能够准确地拒收非本产品的阈值约为27，但从上述结果可以发现，这个阈值却会产生大量错误拒收。以EZ20M为例，对本机床最近一段时间加工的该型号产品而言，错误地拒收本产品的情形将达到58件(平均绝对偏差值大于26.7的共有58件)，远高于正确地接收本产品的情形(24件)，这意味着在生产过程中，将会频繁误报警，并严重影响生产效率，需要对原始算法进行改进。 上述数据总体分布上符合实际情况，众多构架中与模板差异最小的一段[14.7~26.7]是EZ20M，由于前面所说的众多外部因素的影响，导致其分布比较散，有很大一部分构架与模板存在较大的绝对差异。 另一方面，由于各种加工构架的总体结构一致，彼此整体差异并不大，所以不属于EZ20M的构架与模板的差异也不可能很小，在[28.5~42.5]数据段，已经无法将EZ20M与非EZ20M构架进行正确划分。 对EZ20M构架，有2件的平均绝对偏差值分析结果在[86.7， 98.7]间，与正常水平偏离较远，它们在工位时所拍摄的图片如图3所示，从中可以看出，这2个产品存在明显的曝光过强的问题，这直接导致了分析结果中两个奇异点的出现。 图3. 曝光过强构架示意图 从上述分析中可以看到，同一类构架，当它的差异范围在一个比较小的范围内，通过选取阈值可以识别出来，而对于常规的视觉识别算法，当选取阈值达到30时，它开始把其他构架误识别为本构架。对非本构架的结果范围进行分析，选取阈值上限为28时，可以排除所有的非本构架，但这个阈值同时也把本构架错误地拒绝了，而且拒绝的比例相当大。
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user: 4. 误判原因分析及改进措施 一个好的构架识别方法，必须是以极小的概率把本产品错误地判别为其他产品而拒绝本产品，同时也必须以极小的概率错误地把其他产品误认为本产品而接受。而对于这种高成本的大件产品加工，识别算法的目标可以概括为：容许在小概率地错误拒绝的时候人工干预校正，但是应该杜绝错误地接受其他产品的情形，因为这种错误导致机床设备使用本产品的加工程序进行该产品的加工，极易直接造成产品报废，带来严重损失。针对前述117个构架图片的实验结果，如果需要实现构架判别的目标，对于算法优化的基本目标可从两个方向展开：1) 对于本产品，计算结果的波动范围尽可能小；2) 对于非本产品，计算结果与本产品的计算值的差别应尽可能大。 同时，通过对前述误判的情形进行归纳分析，我们发现结果波动的因素主要有以下三类：1) 构架自身的不一致；2) 照明环境的变化；3) 其他环境的变化(夹具平台的背景，工具、夹具装夹位置)等。 光照的变化是导致结果值变动的重要因素之一，弱光下图像像素值偏小，此时与模板相比， | fx | 会变大，如果光线较模板制作时要强，会出现同样的问题。因此需要消除光照的影响，可以将模板的像素平均值计算出，将模板中各像素的像素值与像素平均值的差异数据处理为新的模板。在构架识别时，将待检构架的区域平均值计算出，然后把待检构架的像素值与区域平均值的差异作为新的构架数据。针对处理后的模板数据与构架数据，采用通过归一化的相关性度量公式来计算二者之间的匹配程度，如式(2)所示。 R ( i ， j ) = ∑ s = 1 M ∑ t = 1 N | S i ， j ( s ， t ) − E ( S i ， j ) | ⋅ | T ( s ， t − E ( T ) ) | ∑ s = 1 M ∑ t = 1 N [ S i ， j ( s ， t ) − E ( S i ， j ) ] 2 ⋅ ∑ s = 1 M ∑ t = 1 N [ T ( s ， t ) − E ( T ) ] 2 (2) 其中， E ( S i ， j ) 、 E ( T ) 分别表示(i，j)处子图、模板的平均灰度值。 采用归一化的相关性度量，其结果在0~1之间，1表示完全一致，0表示完全不相关，可以当作没有任何相似之处，因此结果值可以非常直观地看到构架与模板的一致性程度。 构架自身不一致的问题，主要是表面玷污、油漆不均匀等，可以通过中值滤波、色彩空间转换等方法进行预处理，降低其影响，然后对处理后的构架图片进行统计分析，找到其阈值变化范围。将其范围与其他构架的计算结果的范围不重叠时，便可利用相应的阈值正确判定是否指定种类的构架。 其他环境的变化，主要是背景的噪声，呈现出随机、多变而且可能存在较为显著变化的特点，难以通过预处理消除其影响，这里采用指定前景区域的方式来处理该问题，即选取能够体现构架特征的数个区域作为分析区域，定义区域时最小化背景，从而通过均值滤波去噪的方式消除背景的强干扰。 通过上述处理后，选择构架照片的左下侧区域作为分析对象，对某机床最近的加工构架进行分析，计算当前所有构架对EZ20M的匹配相似度。结果如图4所示。 由图4可以看出，经过上述处理后，已基本能够将不同类别的构架的分数区分开，但是依然没有达到目标。其中的问题是GSYEZ15M与GS10M两种构架的差异过小，称之为对应构架，如图5所示。对于这种情形，不管是使用平均绝对差值方法还是使用归一化的相关性度量，都会由于差异区域占构架区域面积过小，造成计算结果的差异过小，导致判断失误。 图4. 匹配度归一化处理后分析结果示意图 对此种特征，本文采用了显著特征区域定义法，即对左下角存在差异的区域进行合理定义，保证两种构架的差异部分在所定义的区域内占有不小于30%的比例。这里，由于构架与背景的复杂多变的缘故，虽然这种处理可以让差异较为显著，正确的构架与模板之间仍然可能出现呈现较大差异的情形，如果阈值设置比较严格，则会出现一定概率的拒收正确构架，如果阈值依情况设置得较宽松，则可能接受错误的构架，而这却是不容许的。 因此，本文设置了两个阈值，分别为严格阈值与宽松阈值，并设定相关拒收条件如下：若判断结果在严格阈值之内，直接判断接受，若判断结果在宽松阈值之外，直接判断拒收，若处于二者之间，则引入惩罚项对此进行处理。主要算法思想是，若本构架与对应构架模板相似度更高，则认为本构架错误接收的概率会显著增大，将计算对应构架模板的相似度与本构架模板的相似度之差，将当前的计算结果减去该值。若本构架与对应构架模板相似度更低，则认为本构架被错误拒绝的概率会显著增大，将计算对应构架模板的相似度与本构架模板的相似度之差，将当前的计算结果加上该值。 图5. 差异很小的两种构架(GS10M， GSYEZ15M) 采用前次测试的区域作为分析区域，对某机床最近的加工构架进行分析，计算当前所有构架对EZ20M的匹配相似度。结果如图6所示。 图6. 引入惩罚变量后的分析结果示意图 从图上可以看到，应用惩罚变量后，对构架的全部EZ20M产品都得到了较高的分数，非EZ20M产品，即这里的GSYEZ15M及GS10M的分数与EZ20M之间可以完全区分。因此应用上述方案后，对于实际的加工产品，可以实现完全识别，很好地满足了系统高效可靠运行的要求。
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user: 5. 结论 本文针对平均绝对差异值法在典型高铁零件视觉识别防错应用场景中的应用过程进行讨论后，结合归一化处理方法以及显著特征区域定义法对原算法进行改进并应用于实际系统中。本文所提出改进算法对于机械零件加工过程中，通过机器视觉进行防错的典型应用具有一定普适性，特别是在零件间相似度较高或零件族之间应用时，具有更好的效果。通过6个月以来的现场实际应用检验，在使用上述算法的基础上，通过分析选择具有显著区分度的多个特征组合来进行构架的识别与防错，准确率与可靠性均达到了现场生产体系要求，可为类似生产模式中的零件识别以及防错应用提供参考。
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user: 摘 要 由于社会经济的快速发展，共享单车已成为人们出行的必备工具。本文针对传统的共享单车结构单一，停放占用空间较大，且储物空间有限等问题，设计了一种具有可折叠、可变形能力的多功能共享单车结构。首先为保证多功能自行车在变形时仍保持车筐的功能和车身整体平衡，通过对非骑行状态下的自行车把手、车座及辅助装置折叠，设计了一种组合式的自行车车筐结构，并对承载状态下的自行车车架进行设计和强度校核。最后应用ANSYS Workbench对自行车结构进行仿真分析和优化设计，使自行车的结构更加简洁有效，使用性能和寿命大大提高，加快折叠式共享单车的使用和推广，满足更大的社会需求。 关键词 :共享单车，仿真分析，优化设计，ANSYS Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 随着“互联网+”概念的提出，2015年共享单车首次出现在公众视野之中，2016年披露融资的单车企业达11家 [ 1 ] ，瞬间摩拜、ofo、哈罗等小蓝车、小黄车等遍布了城市里的每个角落。共享单车作为移动互联网和租赁自行车融合的新型服务模式和共享经济新形态的代表，开启了新的城市文明时代，解决了公共交通“最后一公里”困扰 [ 2 ] 。 现有的共享单车结构单一，停放时占用空间较大，且储物空间有限，功能单一，已经逐渐不能满足现代社会的需求 [ 3 ] 。尤其在大学校园里，超市到地铁站、车站的最后一公里，共享单车的承载能力确实难以满足搬运的需求。陶松桥等对多功能折叠自行车设计研究与探讨 [ 4 ] ，蒋连琼 [ 5 ] 等对自行车进行了折叠改进，但是在存储空间上还不能满足现有的需求。多数的折叠自行车是在外观造型上进行样式的变化，或是采用多次折叠以减少占用空间，很少在其它使用功能上进行改革和创新 [ 6 ] [ 7 ] 。虽然有人提出将折叠自行车变身为提箱 [ 8 ] ，或是变身为购物车，但其变形操作较复杂，满足不了人们的轻便化需求。 针对以上共享单车和折叠自行车存在的问题及人们对共享单车的需求，对共享单车的结构进行优化设计，使得集购物车与自行车融为一体。通过车筐的组合结构、车把的折叠结构、车座的折叠结构和辅助车轮的伸缩结构实现自行车的多功能。同时又将共享单车的理念引入到折叠自行车中，符合当今时代的发展和社会的需求。
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user: 2. 多功能自行车机械结构设计 2.1. 多功能自行车的设计构想与思路 首先对自行车的结构、外形进行设计，根据所学的机械原理的知识，对自行车的传动结构进行设计，进而对自行车的各个部分进行草绘，完成对自行车的总体结构设计。完成自行车的总体设计之后，对自行车的传动零部件进行设计计算，得到传动件的尺寸，在此基础上，对自行车进行结构设计，并建立其三维模型。对自行车结构进行优化设计，将三维零件进行装配并进行运动仿真，通过有限元分析的方法对各个部位进行静力学分析，通过仿真结果验证设计的可行性，并通过实验结果进一步修改获得最优的设计方案。图1为技术路线图，图2为展开状态图；图3为折叠状态图。 图1. 技术路线图 图2. 展开状态图 图3. 折叠状态图 2.2. 多功能自行车的结构和功能 2.2.1. 车把手折叠装置 多功能自行车在非骑行状态，可以将车把手进行折叠，降低车身高度，同时也可以将折叠后的车把手作为购物车的扶手，一物多用，如图4所示为车把手折叠机构。 图4. 车把手折叠机构 2.2.2. 辅助轮轴 由一对辅助轮，辅助轮支架，辅助轮伸缩杆，作为自行车形态不使用时，将一对辅助轮升高至辅助轮支架上，辅助轮支架可以沿Z轴收缩向上，由销子固定在下梁上，不影响使用者的骑行；作为手推车形态使用时，拔下销子，将辅助轮放下固定，使辅助轮和车子前后轮保持同步，重新插紧销子，即可完成对辅助轮的设定，图5所示为辅助轮打开时的装配图。 图5. 辅助轮收缩装配图 2.2.3. 车筐组合结构 图6所示为组合车筐结构，将前后两个车筐组合在一起，扩大车厢的容积，以便容纳更多的货物。 图6. 组合车筐结构 2.2.4. 车座折叠结构 图7所示为车座折叠结构，自行车为购物车工作状态时，可将车座进行折叠放平，降低车身高度。 图7. 车座折叠结构 2.3. 多功能自行车强度校核 自行车架强度校核 铝合金以加工工序相对简单、价格低廉的特点被广泛应用与自行车领域，所以车轮架材料选定为6061铝合金，采用单边螺栓固定，属于悬臂梁结构。假体重为G 1 = 65 kg = 650 N的成年人骑自行车，自行车重G 2 = 15 kg = 150 N，后轮到车座距离X = 280 mm，前轮到车座的距离Y = 720 mm。后车轮轴所受的力设为F 1 ，前车轮轴所受的力为F 2 ，则自行车的受力如图8所示。 图8. 自行车受力图 F 1 = G 1 ⋅ 720 / 1000 + G 2 ⋅ 500 / 1000 = 543   N F 2 = G 1 ⋅ 280 / 1000 + G 2 ⋅ 500 / 1000 = 257   N 则车轮架单边外伸臂受力校核如下： F = F 1 cos 45 ∘ = 543 × cos 45 ∘ ≈ 285   N 最大危险截面计算弯矩： M = F L = 467 × 0.225 = 64.25   N ⋅ m 抗弯截面系数： W = π d 3 32 则计算弯曲应力 σ = M W = 642.5 17 3 ≈ 130   MPa 弯曲疲劳极限 σ − 1 = 320   MPa 因为 σ < σ − 1 ，所以强度校核合格。
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user: 3. 有限元仿真分析 3.1. 载荷工况分析 多功能自行车在工作过程中，受力最大且最频繁的位置在后支撑车架的位置就其载荷的性质来看，其所受到的主要载荷有弯曲、扭转载荷等几种 [ 9 ] [ 10 ] 。其中弯曲载荷主要产生于车筐内物质的质量；扭转载荷产生于路面不平度对自行车的非对称支撑；因其受到的力较小，该设备工作速度较低，并不需要进行深度的动力学分析，故只需要车身主要结构车把进行随机振动分析。故只需要对其后支撑架进行随机振动分析即可。本项目中我们使用ANSYS Workbench对后进行分析，如图9所示。 图9. 后支撑架结构图 3.2. 随机振动工况分析 3.2.1. 单位制确定及材料属性定义 由于后支撑车架是整个行走机构最重要的组成部件，同时也是主要的受力部件，所以应采用的材料为6061铝合金，抗拉极限325 MPa，屈服极限350 MPa，弹性模量240 GPa，剪切模量79.4 GPa，泊松比0.32。 3.2.2. 网格划分 如图10所示为车把网格划分后图片，对后支撑车架的主要受力部位进行较细的网格划分，以便于得到精确的求解结果。 图10. 后支撑车架网格划分 3.2.3. 载荷与边界条件设定 设备随机振动工况下，车后支撑车架的载荷是主要在人的重力作用下而产生的。本文根据主要载荷的分布状况将其布置在后支撑架中部，载荷大小约为70 kg。 随机振动工况下，其边界条件为：约束车轮支撑轴与链轮支撑轴的三个平动自由度UX、UY、UZ和三个转动自由度 ROTX、ROTY、ROTZ。 3.2.4. 计算结果及其评价 如图11和为自行车后支撑架6阶固有频率和变形云图。 图11. 后支撑车架变形云图 如图10(a)所示，随机振动工况下的高变形区，主要分布在后支撑架两侧的细梁上，最大变形量93.934 mm其余部分的变形量都相对较小，因此应该对后支撑两侧小梁进行结构优化设计，减小其变形量。 3.3. 优化设计方案 如图12和图13所示为自行车后支撑架改进前的结构和改进后的结构，对后支撑结构后部的两个小梁进行加粗。 图12. 改进前结构图 图13. 改进后结构 3.4. 改进后随机振动工况分析 3.4.1. 单位制确定及材料属性定义 采用的材料的同上，为6061铝合金，抗拉极限325 MPa，屈服极限350 MPa，弹性模量240 GPa，剪切模量79.4 GPa，泊松比0.32。 3.4.2. 网格的划分 图14. 改进后支撑车架网格划分后 如图14所示为车把网格划分后图片，同上对后支撑车架的主要受力部位进行较细的网格划分，以便于得到精确的求解结果。 3.4.3. 载荷与边界条件设定 设备随机振动工况下，车后支撑车架的载荷是主要在人的重力作用下而产生的。本文根据主要载荷的分布状况将其布置在后支撑架中部，载荷大小约为70 kg。 随机振动工况下，其边界条件为：约束车轮支撑轴与链轮支撑轴的三个平动自由度UX、UY、UZ和三个转动自由度 ROTX、ROTY、ROTZ。 3.4.4. 计算结果及其评价 如图15所示为自行车后支撑架6阶固有频率和变形云图。 图15. 改进后支撑车架变形云图 如图15(a)所示，随机振动工况下主要分布在后支撑架两侧的细梁上高变形区，最大变形量93.934 mm减小36.525 mm，由分析结果可知改进后的后支撑结构变形量明显减小，符合设计要求，达到了本次优化设计的目的。
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user: 4. 结语 本文针对共享单车存在的问题，设立了一种多功能可折叠的共享单车，并通过三维建模和有限元分析方法，根据其承载状态对结构进行分析和优化。其结构简单合理，能够方便快速的进行折叠和展开，无论是携带还是使用都比较方便舒适，尤其适合“互联网+”状态下满足广大人民的生活需求，也符合绿色出行的主题，由于目前同类产品市场上并不多，所以本款设计的前景广阔，同时又将共享折叠单车的理念引入到人们的视野。
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user: 摘 要 自欺现象在生活中非常普遍，它可以减少人们说谎时的认知负荷，并在一定程度上帮助个体抵御负面情绪和负性的自我认知。但另一方面，个体的高自欺水平往往与低自尊联系在一起，随着自我洞察力提升，个体会希望减少自欺。本文的初衷是探究降低个体自欺水平的有效的途径。前人研究指出情绪影响着个体的认知过程，于是猜想个体在认知过程中产生自欺可能受到情绪状态的影响，个体为了调节心理状态而发生自我欺骗。所以本研究运用了视频片段激活个体情绪并采用点追踪实验范式对其自欺水平进行研究，旨在考察个体在情绪唤起状态下自我欺骗水平的变化情况。最终的结论——处于情绪(悲伤、恐惧、快乐)唤起状态的个体相较于中性情绪组有更高的自欺水平——为心理工作者提供了实证支持。 关键词 :自我欺骗，情绪激活，点追踪任务 Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 欺骗行为指的是一个人使用不真实的迹象故意导致另一个人产生一个错误的信念(Thummes， 2013)，在备受道德规范谴责的同时，它也成为了个体获取重要资源的一种有效策略。欺骗行为本身又可以分为“欺骗他人”和“自我欺骗”，相对于“欺骗他人”，“自我欺骗”则带来了更多的争议和困惑(Mele， 1997)。目前在众多界定自我欺骗概念的定义中具代表性且使用最广泛的一类定义认为，自欺表现为一种有意识的动机性错误信念，同时持有一种与之相冲突的无意识真实信念(Pinker， 2011; Gur & Sackeim， 1979; Audi， 1982)。自我欺骗的人出于心理获益而持有这种相互矛盾的信念，并不是无缘无故。其中提出自欺的充要条件：1) 个体持有两种矛盾的信念(即p和非p)。2) 这两个相互矛盾的信念同时存在。3) 个体没有意识到持有其中一种信念。4) 个体的动机决定了何种信念能够被意识所觉察到。之前的研究中测量自我欺骗常使用问卷法和实验法，常用Paulhus的平衡反应量表(BIDR， Paulhus & Reid， 1991)的20项自我欺骗量表，本研究中采用操作性较高的点追踪任务范式(Sloman， Fernbach， & Hagmayer， 2010)来测量个体的自欺水平。 自我欺骗广泛地存在于生活中，一定程度上不仅有利于个体，而且有利于物种的生存(Rorty， 1994; Von Hippel & Trivers， 2011)。从个人角度来说，自我欺骗通常是为了避免痛苦或获得好处，如增强自我形象。比如通过在考试中作弊，而相信夸大了的表现反映了他们的真实能力。我们把成功归功于自身能力，却否认失败的责任(Zuckerman， Koestner， & Alton， 1984)，不加批判地接受赞扬，但怀疑地接受批评，并寻找理由予以驳斥(Kunda， 1990)。根据Von Hippel和Trivers (2011)的观点，自我欺骗不仅仅使自我感觉更好，而且能够让别人相信自我比实际情况更好，因为更好的自我可以达到领导地位，求得伴侣等等。一部分研究者更强调回避策略(Freud， 1950; Fingarette， 2000; Sackeim， 1983)，另外的研究者则关注于获得利益的作用(Campbell， 1986; Starek & Keating， 1991)。 有趣的是，人们最初探索自欺是为了找到克服它的方法，而这亦是本文的初衷。因为事实上有很多研究讨论自欺的代价，不仅对自欺的个人，而且对涉及其中的其他人。关于自欺代价的第一个警告可以追溯到弗洛伊德，他说对压抑的惩罚是重复。对于许多其他作者(Funder， 2011; Preti & Miotto， 2006)，包括Von Hippel和Trivers (2011)在内，信息完整性的丧失似乎是自欺的主要代价。一些研究表明，随着个体自我意识的增强和自我洞察力提升，人们希望少欺骗自己(Cook-Greuter， 1999)。如此新的问题出现了——希望尽量减少自欺的个体可以做些什么？或者说通过何种方式他们才能获得帮助而减少自欺？ 从心理动力学的角度而言，自我欺骗是一种适应性较低的防御机制，当个体遭遇负性情绪时，自我欺骗倾向较高的个体更容易否认和过滤掉威胁到自身的想法和感受，从而使个体能够维持内心的平衡状态。故猜想个体在认知过程中产生自欺可能受到情绪状态的影响，目的是调节心理状态。所以本文旨在探究个体的不同的情绪唤醒状态对个体自欺水平有何影响，以便为期望减少自欺的个体提供行之有效的工作路径。基本的研究假设为： 1) 悲伤、恐惧情绪唤起组的自我欺骗的水平会显著高于中性情绪组。 2) 悲伤、恐惧情绪唤起组的自我欺骗水平会显著高于快乐情绪唤起组。 3) 悲伤情绪唤起组的自我欺骗水平会显著高于恐惧情绪唤起组。 4) 快乐情绪唤起组和中性情绪组个体自我欺骗水平无显著差异。