DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 1. 儿童观及现代科学儿童观 (一) 儿童观 研究者对儿童观的概念界定比较相似，大多数研究者都认为儿童观主要是指人们对儿童的总的看法和态度。关于儿童观的构成，庞丽娟认为儿童观由“对儿童身心发展特点、规律和心理发展动力等一系列问题的一般性认识及由此形成的对儿童的特定期望等”构成 [ 1 ]。卢乐山认为“儿童观主要涉及到这样一些问题：儿童的地位与权力，儿童期的意义，儿童的特质和能力，儿童生长发展的形式与原因等。” [ 2 ]。姚伟把儿童观总结为是“包括儿童的天性观、儿童的特质与能力观、儿童发展观、儿童地位与权益观、儿童的差异观、儿童活动观等主要内容。” [ 3 ]。《教育学大辞典》认为儿童观包括“儿童的特点、权利和地位，儿童期的意义以及教育和儿童发展之间的关系等问题。”结合学者们对儿童观概念及构成的界定，本研究认为儿童观是人们对儿童的根本看法与态度的综合，主要包括人们对而儿童的地位与权力、儿童的身心发展特点、儿童期的意义、儿童生长发展的形式与原因等方面的看法与态度。 (二) 现代科学儿童观 刘焱认为儿童观是教师教育观的依据，教师有什么样的儿童观就有什么样的教育观 [ 4 ]。幼儿教师只有坚持科学的儿童观，正确认识和看待儿童的特性、权利和地位，儿童学习发展规律、儿童期的意义、教育与儿童发展之间的关系等，才能实施符合幼儿发展的教育行为促进幼儿身体和心理健康和谐的全面发展。反之在一切不科学的儿童观的指引下的行为都会阻碍幼儿身心和谐健康的发展。儿童观的演变随着时代的发展经历了漫长的时期，在现代科学儿童观确立前，中西方对于儿童的看法不尽相同，但根本上都没有正确认识和看待儿童。几种典型的错误的儿童观如：把儿童看成是缩小的成人，认为儿童是成人的附属品，称为“小大人”；欧洲中世纪的原罪说认为儿童生来就是有罪的；洛克的“白板说”，把儿童看成是一张白纸。直到20世纪，随着心理学、教育学、科技等的发展，20世纪成为“儿童的世纪”，人们才真正开始正确认识和看待儿童，学者们关于现代科学儿童观的内涵有如下不同看法。 学者虞永平认为科学的儿童观是科学地开展儿童工作的前提，它包含以下五个方面的观点：儿童是稚嫩的个体，身心各方面尚不完善，需要科学的、合理的照顾和保护；儿童是独立的个体，应有主动活动、自由活动和充分活动的机会和权力；儿童是完整的个体，必须高度重视其在身体、认知、品德、情感、个体等方面的全方面发展；儿童是正在发展的个体，除了有充分的发展潜能，还存在发展的个体差异，应遵循其身心发展规律，尊重个体发展差异，充分发掘其潜能；儿童是成长在一定的自然、社会、文化环境中的个体，应注重给他们提供指向环境的体验、交往、操作、思考的机会 [ 5 ]。学者刘晓东、蒋雅俊通过对现代儿童观的深入挖掘和探究，认为儿童就是儿童，它不是简单的语义重复，儿童应当“是其所是”；儿童的成长是儿童自身“内在自然”的展开，他们的成长是有规律和目的的；儿童是自己的创造者，其发展是在环境的作用下自我创造的结果；我们要把儿童看作儿童，尊重儿童身心发展的自然规律；儿童与成人一样享有“目的”地位，平等的拥有人的尊严与价值 [ 6 ]。张娜与陈佑清认为现代儿童观的基本内涵包括要承认儿童的独特地位、尊重儿童的自然天性、肯定儿童的未成熟状态、关注儿童的当下生活、重视儿童的能动活动 [ 7 ]。 综上所述，学者们对于现代科学儿童观的内涵有不同看法，结合学者们的研究，本研究认为现代科学儿童观包含以下几点：首先，儿童是人，是权利的主体；1989年联合国大会通过了《儿童权利公约》，为儿童的保护和权利订立了一套全面的国际法律准则。《儿童权利公约》规定了儿童最基本的四项权利，包括生存权、发展权、受保护权和参与权。幼儿教师面对儿童的同时也是面对儿童的权利，在一切教育活动中教师必须把尊重儿童四项基本权利作为自己教育教学行为的最基本的原则；同时尊重儿童还必须尊重儿童的身心特点和发展规律。所以科学的儿童观应该要让儿童成为自己的权利的主人。 其次，儿童是发展中的人；幼儿阶段是儿童身体发育和机能发展极为迅速的时期，其身心发育尚未成熟，他们有着巨大的发展潜力和可塑性。儿童只有在适当的教育和环境的相互作用下，才能够最大限度的发展自身的潜力，从而获得身心健康和谐的全面发展。由于儿童的学习和发展特点儿童需要在活动中获得发展，游戏又是儿童发展的主要活动形式。所以幼儿教师在这一过程中最主要的任务就是给儿童创造丰富的学习和发展的环境，为儿童提供各种适宜的活动材料，最大限度地支持和满足幼儿通过直接感知、实际操作和亲身体验获取经验的需要；并且注重儿童学习与发展各领域之间的相互渗透和整合，从不同角度促进幼儿全面协调发展，而不要片面追求某一方面或几方面的发展或割裂儿童学习与发展的整体性。 再次，儿童是具有独特个性的人；每个儿童都是独特的个体，其发展具有个体差异，他们发展的阶段和速度不同，兴趣和爱好不同。幼儿教师要尊重幼儿发展的个体差异。既要准确把握幼儿发展的阶段性特征，又要充分尊重幼儿发展连续性进程上的个别差异，支持和引导每个幼儿从原有水平向更高水平发展，按照自身的速度和方式到达《3~6岁儿童学习与发展指南》呈现的发展“阶梯”，切忌用一把“尺子”衡量所有幼儿。做到“一把钥匙开一把锁”。 最后，儿童期的意义在于拥有幸福的童年；幸福是生活的永恒追求，是教育关于生活的根本追求。“好的幼儿教育”以追求幸福童年为核心价值。幼儿教育应让幼儿能积极主动的学习，在过程中有快乐的情绪情感体验，让幼儿健康快乐的成长。由于家长和社会各界的不恰当要求使得近年来我国幼儿教育的“小学化”日趋严重，让幼儿过早的学习不符合其年龄和身心发展的小学知识，把幼儿过早的禁锢在书桌前。这些教育行为剥夺了儿童享受和拥有快乐童年的权利。幼儿教育应给儿童一个快乐的童年，严禁小学化，警惕童年的消逝。
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user: 2. 安吉游戏中的教师儿童观 安吉游戏是我国浙江省安吉县幼儿园游戏教育模式的简称，教师奉行“闭上你的嘴，管住你的手，睁开你的眼，打开你的耳”这四句名言，因地制宜、积极探索发现适合、促进儿童发展的游戏材料和环境的建构，真正做到了把游戏还给儿童，儿童成为了游戏的主人，在“真游戏”中学习和发展。安吉游戏教育有一支非常成熟的以学前教育科科长程学琴为代表的幼儿教育引领及管理队伍，在这样一个高专业水平的队伍领导下，坚持公办园办园优势，让每个孩子享受到吻合教育规律的教育；安吉县的幼儿教育奉行生本教育理念，并且在这样一个理念的支持下做到游戏教育教学全覆盖；同时安吉县里出台各项政策，保证幼儿教育在法制的范围内运行，保障幼儿教师的相关权益，稳定幼儿教师队伍；在各方的努力下安吉游戏教师成为了我国幼儿教育改革的典范，同时吸引了众多国外学者的参观学习。安吉游戏教育创新的不仅是一种游戏教育模式，更是更新了幼儿教师的儿童观、教育观、课程观。福建师范大学丁海东教授说：“‘安吉游戏’表面看是一张名片，游戏背后蕴藏着自由、民主、平等的儿童观。”华东师范大学华爱华教授指出：“‘安吉游戏’的精髓在于发现了儿童、挖掘了儿童，由此尊重儿童、相信儿童，进而造就儿童。” [ 8 ] 观念的转变不是一朝一夕，也并非理性说教，安吉游戏中儿童观的转变源于在实践中发现了一个全新的儿童，对儿童的权利、地位、学习与发展等有了新的认识与理解。 (一) 儿童在安吉游戏中是学习和游戏权利的主体，是“真游戏”的主人 传统游戏中，幼儿大多是被动接受教师对游戏的安排，教师选定好了游戏活动的主题、游戏的时间、游戏的材料、游戏的角色、游戏的同伴等，这种游戏是“假游戏”，教师处于“高控”的地位，幼儿对于游戏的选择权利不能得到实现。而教师在安吉游戏中去“高控”给自主，真正做到了幼儿的合作者、观察者、引导者、支持者，利用安吉有利的自然资源，给幼儿创造丰富的游戏环境，提供适合的、能促进他们发展的材料。在安吉游戏中，幼儿园一日作息时间表上每天有两个小时的独立自主游戏活动安排，幼儿可以自由选择游戏主题、自由选择角色、自由选择同伴和玩具、自由交流，他们是游戏的真正主人。在安吉幼儿园里，经常能听到这样一句话：“当孩子需要你的时候，你再出现，不要轻易剥夺幼儿探究和学习的权利。” [ 9 ] 安吉游戏中教师把关于游戏的一切选择权交给了幼儿，充分保障了幼儿的基本权利，成为自己游戏的主人，但这也并不意味着教师放任不管，而是在幼儿需要支持和引导时老师会适时的出现。 (二) 儿童在安吉游戏活动中学习与发展 幼儿园活动包括日常生活活动、集体教学活动、游戏教学活动，游戏活动是幼儿学习和发展的最基本途径，是幼儿园的基本活动。虞永平教授在解读“游戏是幼儿园的基本活动”时，首先指出：幼儿园必须具有游戏精神，即自由、自主、愉悦体验以及不确定性的开放 [ 10 ]。安吉游戏教育就是这样一种游戏精神，教师放手，让幼儿自由选择游戏，在游戏中体验爱与自由、尽情投入、获得喜悦、敢于冒险、积极反思。安吉教师充分尊重幼儿在游戏中学习和发展的特点，他们能看懂游戏，认为“游戏即学习——深度学习”。教师让孩子决定玩什么游戏、用哪些材料，怎么去玩，真正满足了幼儿在活动中通过直接感知、实际操作和亲身体验获取经验的需要。在安吉游戏中幼儿获得了身心、情感、认知、社会性的全面和谐发展。 (三) 儿童在安吉游戏中是具有个体差异的独立人格 每个儿童都是独特的个体，其发展具有个体差异，他们发展的阶段和速度不同，兴趣和爱好不同，所以幼儿教师需要特别了解自己班级孩子的独特个性，针对个性特点因材施教。游戏活动中更是如此，孩子的平衡力、耐力、动作灵活度的发展等等是否与幼儿年龄发展想符合，教师需要提供什么样的游戏材料才能促进其发展。安吉尊重儿童的个体差异性。每个儿童的发展阶段和速度不相同，幼儿游戏行为的背后反映了个体的差异，就需要教师能“读懂”幼儿的游戏行为，通过幼儿的游戏行为给予每个幼儿有针对性的指导。正如安吉县教育局基础教育科副科长程学琴所说：“在游戏过程中，孩子们游戏情节转换和想象替代越多，越能说明孩子的能力得到了锻炼，教师没看懂时千万不要打扰他们的游戏。”在安吉游戏中，教师通过自己的观察记录结果来理解幼儿的发展过程，努力地使自己的指导和参与贴合儿童的内心，这样才使得孩子们在游戏中“有所乐、有所得” [ 11 ]。安吉教师把自己想象成儿童，蹲下来和孩子沟通，用孩子的思维方式去理解他们，了解他们的个体需求。 (四) 儿童在安吉游戏中体验快乐的童年 3~6岁的学前期对幼儿来说是短暂的，但同时对幼儿以后各年龄阶段发展又显得无比重要。社会科学技术的发展，诸多环境因素的影响，很多家长在育儿过程中普遍存在高期待、高关注、高压力；由于家长的“三高”现象施加给幼儿园，导致幼儿园为了满足家长的各种无理需求，家长和幼儿园都忽视了学前期的幼儿真正需要什么，忽视了儿童的学习特点，我国著名教育家张雪门先生认为，人类的活动，本来除内部要求以外，无一不由于外界的刺激。儿童从早到晚，因为生理的需求而好动，则不得不与自然环境接触，对儿童来说，最大的幸福是能在一个充满支持的生活和学习环境中，他们的需要、兴趣被充分关注，他们的天性被充分释放，孩子们能以自己特有的方式学习，能将思考与行动结合起来。快乐的童年也是这样的。儿童期是短暂的，儿童在学前期不仅要获得的身心各方面的快速发展为以后学习奠基，更重要一个意义在于儿童需要一个快乐的童年。在当前科技迅速发展的时代，各种电子产品充斥着儿童的生活，它把儿童束缚在冰冷的仪器中，儿童感受不到温暖和真正意义上的童年生活。安吉县利用天然的地理、自然资源优势，给儿童塑造了近乎天然的游戏场所，让儿童沉浸在属于他们的游戏中与同伴、教师一起快乐的成长，让儿童拥有幸福的同年。
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user: 摘要 牛肝脓肿是一种隐性多发性疾病，不容易在疾病早期揭发、并做出确诊。此病在世界各地均有发生，尤其是在美国、英国等舍饲肥育牛群中多发，发病率高达17%~32%，90年代起，此病在我国规模化奶牛场就有一定发病率。由于牛肝脓肿早期临床症状表现不明显，特异性临床症不典型、不突出，导致早期诊断困难，后期治愈率低下、死亡率高。目前此病已经成为了大家关注的热点话题之一。本文针对此病的发生原因、早期临床表现特点、发病机理、防治措施等进行了系统的临床分析和研究总结，在此作以交流汇报。
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user: 1. 引言 牛肝脓肿是一种隐性多发疾病，不容易在疾病早期揭发、并做出早期确诊。90年代此病在我国规模化国营奶牛场就有较高的发病率，这与当时的日粮配比水平低下、日粮手工搅拌不匀，奶牛挑食严重等因素导致的慢性酸中毒有直接关系。当TMR日粮配制技术在我国牛场全面应用后，此病得到了很好控制。近年来许多牛场兽医已经忘记了此病，对牛肝脓肿疾病变得陌生，大多牛场面对此病一脸茫然。但随着奶牛生产性能快速提升及肉牛养殖业规模、数量与效益提升，此病又重新回到我们的视野，且发病率显著回升，根据笔者近年的临床诊治统计表明，此病的发病率2%~3%。由于牛肝脓肿早期临床症状表现不明显，特异性临床症不典型，导致早期诊断困难，后期治愈率低下、死亡率高、损失大。目前，此病又引起了大家的高度关注。笔者结合自己对该病的临床诊治实践，在此对牛肝脓肿的诊断防治作用以汇报交流。
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user: 2. 临床症状特点 对肉牛来说，牛肝脓肿在牛肥育阶段发病最为突出；对奶牛而言，牛肝脓肿多发生于高产牛群和日粮精饲料占比较高的牛场。牛肝脓肿疾病作为一种隐性疾病，早期症状不明显，不容易被发现。患病牛早期主要表现为体温升高，可达41℃，发烧呈周期性反复，初期白细数增高，15，000/mm 3 个以上 [ 1 ]。食欲不振，时好时坏，精神萎靡，发病后体况及膘情持续下降，患病牛躺臥时呈左侧半侧臥姿势，运动和躺臥时有疼痛不舒的行为表现。牛不分品种年龄均可发病，但发病率最高经济损失严重的是肥育牛，其次是成乳牛。此病可导致牛猝死，个别患病牛突然跌倒，可因肝脏上的脓包破裂或肝脏血管破裂而死亡。
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user: 3. 病理解剖特点 患病牛肝脏有典型的脓肿或脓包，脓包质地较软，突出于肝脏表面，大小不一，脓包大小一般类似于蚕豆大小至鸡蛋大小，呈白色或浅黄色、界限清楚、数目不等(图1、图2)，一般脓包数量在1~10个以内。切开脓包则流出乳白色或乳黄色脓汁。个别脓包由于形成时间较长，可被周围增生的结缔组织包裹，质地相对较硬(图3)，肝整体呈黑红色，肝脏肿大。肝脓包破裂后可导致一定程度的腹膜炎，导致腹水增多和性状异常。对牛场来说，在疑似病牛尚未死亡前，采用解剖学诊断方法来诊断此病存在客观与主观方面的困难，此解剖学病理图片，均来自于肝脓肿病牛死亡后的解剖验证性资料积累。 图1. 牛肝脓肿疾病肝脏上的脓肿 图2. 牛肝脏脓肿疾病肝脏上的脓肿 图3. 牛肝脏脓肿被增生结缔组织包裹时呈现的病理变化
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user: 4. 诊断 根据临床症状和病程特点可做出初步诊断，但此病大多数诊断结果来源于患病动物死亡后的病理解剖学诊断。另外，如果肝脓肿破裂，通过腹腔穿刺方式观察腹腔液数量、性状也可以作为一种参考性诊断手段。
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user: 5. 发病机理 坏死梭形杆菌是一种厌氧的革兰氏阴性菌，十九世纪就清楚地认识到它是牛肝脓肿的重要病原，牛瘤胃中的坏死梭形杆菌包括三种生物型。Newson等(1938年)进行病原培养研究，在100个肝脓肿中，其中96个脓肿培养分离出了坏死梭形杆菌。并发现牛瘤胃炎和肝脓肿一起构成了一种疾病综合征，其中瘤胃损害属于一种原发性感染，而肝脓肿是一种继发性局部感染灶 [ 2 ]。 日粮中精料配比超过一定数量时，可导致瘤胃酸中毒发生，酸中毒可促使瘤胃炎发生、瘤胃黏膜受损。瘤胃黏膜发生炎症或损伤后，坏死梭形杆菌呈机侵入损害部位，在瘤胃壁较深层形成病灶性脓肿 [ 3 ]。当病灶性脓肿中的坏死梭形杆菌侵入肝脏门脉系统转移到肝脏，定位于肝实质就形成了肝脓肿。如果肝脓肿破裂，脓汁与肝脏中的血管相通，就会导致肝脓肿向其他器官扩散转移，引起其他器官疾病，或者导致患病牛死亡。
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user: 6. 病因分析与预防 1) 做好瘤胃酸中毒防控对防控此病具有重要意义 科学调配日粮，保证精料与粗饲料的科学配比，防止瘤胃酸中毒是防控此病的基础性措施。临床验证性实验表明，在精料中添加1%左右的碳酸氢钠对降低此病发病率有一定作用。目前，在精料中加入1%左右的碳酸氢钠来预防牛瘤胃酸中毒，也是众多牛场普遍采用的一种预防牛瘤胃酸中毒的措施。 对于育肥牛而言，肥育期不可短期内大量增加精饲料，要草料兼顾，不要片面的用大量精料进行催肥。 2) 牛创伤性网胃心包炎是导致本病发生的一个原因 牛患伤性网胃/心包炎时，网胃中的金属异物，不仅可以造成网胃和心包损伤，也可以扎入肺脏，造成肺脏损伤，导致瘤胃中的坏死梭形杆菌及化脓棒状杆菌可在肺脏形成脓肿，肺脓肿中的坏死梭形杆菌及化脓棒状杆菌进入血循环系统，就可在肝脏形成肝脓肿。所以，牛创伤性网胃/心包炎是导致牛肝脓肿的一个原因 [ 4 ]，有效控制牛创伤性心包炎疾病发生，也是减少此病发生的一个有效措施。 3) 笔者在牛临床病理解剖诊断过程中，观察到化脓隐秘杆菌引起的犊牛肺炎病例的肝脏上也可表现肝脓肿病理变化。目前，化脓隐秘杆菌感染导致的奶牛乳房炎、肺炎存在一定发病率。目前，化脓隐秘杆菌与牛肝脏脓肿的关系，有待进一步的研究值得进一步研究论证。 4) 牛腹膜炎也是导致牛肝脓肿的一个原因，严重的腹膜炎可导致脓毒败血症，脓毒败血症血液中的化脓菌，可以随血液转移到肝脏而形成脓肿。所以，加强犊牛脐炎及真胃溃疡的防控管理，不但对降低牛腹膜炎有一定作用，也是预防牛肝脓肿的一个有效措施。
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user: 7. 临床治疗研究实践 由于牛肝脓肿不容易在疾病早期揭发、并做出早期确诊，大多是在死后解剖时得以确诊。难以做到早发现、早治疗，当牛肝脓肿发展到后期，治疗效果低下。但治疗是挽救患病牛生命、减少经济损失的重要手段，牛个体价格巨大，治疗仍然是挽回损失的经济损失的一个主要手段。 笔者依据患病牛初期临床症状特点，作为临床诊断依据，结合此病的发病机理先后进行了11头牛肝脓肿病例的临床早期治疗探索。 7.1. 早期诊断牛肝脓肿依据和指标 早期诊断主要临床依据指标主要是：突然“无原因”性体温升高(40℃以上)，体温升高呈周期性表现或周期性反复；食欲不振，时好时坏，精神萎靡，体况及膘情持续下降；白细数增高达15，000/mm 3 个以上。 7.2. 牛肝脓肿早期治疗处方 1) 甲硝唑注射液 500 ml 用药方法：静脉输液，一天一次，连续3天 2) 5%氟尼辛葡甲胺注射液 20 ml 用药方法：肌肉注射，一天一次，连续3天 3) 维生素ADE注射液 20 ml 用药方法：肌肉注射，一天一次，连续注射3次 4) 复合维生素B注射液 20 ml 用药方法：每天肌肉注射1次，连续3天 说明：还可给患病牛给补液、输糖、口服小苏达进行对症或辅助治疗。
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user: 8. 结果与分析 1) 采用上述治疗方法，先后对11头牛肝脓肿患病牛进行了临床探索性的早期临床治疗，经2~3个疗程治疗，患病牛的临床表现会有明显好转。在治疗的11头中，其中5头牛，通过治疗临床症状得到明显缓解，阻止了病情向恶化方向发展，病牛最终表现为临床治愈。另外6头患病牛，其中3头死亡、3头被淘汰处理。 由此可见，以患病牛发病早期的临床症状特点为依据，作为肝脓肿的临床诊断依据，并进行早期治疗，对治疗牛肝脏脓肿有一定的治疗意义。但也存在经过治疗，症状得到缓解或临床痊愈的牛，并不一定就是肝脓肿的疑议，此问题有待进一步研究。 2) 甲硝唑属于硝基咪唑类抗生素，对坏死梭形杆菌、拟杆菌、梭形芽孢杆菌、破伤风梭菌等厌氧菌有较强的杀灭作用，这是笔者选择甲硝唑治疗牛肝脓肿的主要依据。
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user: 摘要 高熵合金由多种元素以等原子比或近似等原子比组成，突破了原有金属材料对主元的限制，微观结构独特。作为一种新型金属材料，其具有高强度、高硬度、耐磨性、耐腐蚀性和高温稳定性等优良性能，得到了研究人员的广泛关注。最早采用的真空熔炼法已在制备高熵合金领域非常成熟；机械合金化技术则突破了元素熔点的差异，扩大了元素选择范围；而表面工程技术减少了原料投入，更利于工业生产。近些年来，学者们对于高熵合金性能的强化机理进行了更深入讨论，侧重分析微观结构调控对其性能的影响。本文综述了近些年高熵合金的制备方法，包括真空熔炼法、机械合金化技术、表面工程技术法等，并对高熵合金力学性能的研究进展进行了说明，简单展望了其未来研究前景。
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user: 1. 引言 传统合金材料以一或两种元素为主，通过添加少量其他元素，实现微合金化改善材料性能。随着科学技术的发展，传统合金材料的发展收到了局限。我国台湾学者叶均蔚 [ 1 ] 等在上世纪末提出了多主元高熵合金的概念，即合金材料由五种或五种以上元素构成，每种主元的含量在5%~35% (摩尔比)之间。各主元基本按照等摩尔比进行合金化，在高混合熵的作用下，形成了简单晶体结构，如面心立方晶格(FCC)、体心立方晶格(BCC)等；同时具有动力学扩散迟缓效应、热力学高混合熵效应、结构上的晶格畸变和性能上的鸡尾酒效应 [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]。 和传统合金材料相比，高熵合金具有高硬度、高耐磨性、抗疲劳性能、高温稳定性、耐腐蚀性等优势，在许多工程材料领域有良好的发展前景，受到了国内外学者的广泛关注 [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]。目前对高熵合金材料的研究更多关注在合金元素种类、制备方法和性能改善上，本文总结了高熵合金材料制备方法的研究现状，并对其力学性能的研究进展进行了综述。
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user: 3. 高熵合金力学性能 高熵合金的出现对材料成分、组织、性能和制备工艺之间的关系提出了新的思考与挑战。相比于传统金属，高熵合金具有更优异的力学性能，如高硬度、高温稳定性等，具有广阔的发展前景 [ 4 ]。组成元素、微观结构、制备工艺和热处理都会对其力学性能产生影响，高熵合金的强化机制也受到了越来越多学者的关注 [ 29 ] [ 30 ] [ 31 ] [ 32 ]。 Rogal等 [ 33 ] 采用机械合金化和热等静压方法，制备了5%Al 2 O 3 /CoCrFeMnNi高熵合金基纳米复合材料。与高熵合金基体相比，复合材料硬度从418 HV提高到545 HV，杨氏模量达到210 GPa，屈服强度从1180 MPa提高到1600 MPa，塑性和抗压强度降低。用同样的方法制备了5%SiC/CoCrFeMnNi高熵合金基纳米复合材料，屈服强度提高到了1480 MPa，抗压强度和塑性有所降低 [ 34 ]。 Fu等 [ 35 ] 制备了一种TiB 2 增强TiNiFeCoAl高熵合金复合材料，并对其强化机理进行了讨论。实验发现材料硬度和断裂韧性得到了提高。与TiB 2 -Ni复合材料相比，高熵合金基体通过反应能够消除TiB 2 颗粒上的氧化杂质，提高烧结密度；扩散迟缓效应降低了TiB 2 在高熵合金中的溶解度，抑制增强体晶粒长大，提高了材料的结合强度。细晶强化和较高的界面结合强度提高了材料硬度，增韧机制主要归因于裂纹偏转、晶粒桥联、晶粒拔出和裂纹分支。Joo等 [ 36 ] 研究了CoCrFeMnNi高熵合金的拉伸变形和应变硬化行为，并与低熵和中熵合金进行了比较。材料中的变形孪晶引发了多阶段应变硬化行为，提高了强度和延伸率；同时在纳米孪晶中观察到了较高的堆垛层错。变形诱导产生的孪晶在影响动态Hall-Petch关系的同时，也改变了位错的结构。 合金在提高抗拉强度的同时往往会降低塑性，而具有较好塑性的高熵合金，其强度往往偏低 [ 7 ] [ 29 ]。学者们通过改变材料强化机制和组分设计，对合金强度与塑性的平衡进行了深入的探究，图1展示了一些实现合金强度与塑性平衡的高熵合金拉伸性能。 图1. 一些实现强度与塑性平衡的高熵合金的拉伸性能 [ 37 ] [ 39 ] [ 40 ] [ 43 ] [ 45 ] Cheng等 [ 37 ] 通过机械合金化和SPS制备了一种具有非均匀组织结构和弥散氧化物纳米颗粒的Ni 2 CoCrFeTi 0.2 高熵合金，以克服细晶强化FCC高熵合金导致延展性急剧下降的强度-延展性权衡难题，使合金同时具备高强度和高延展性的优点。这种高熵合金表现出1070 MPa的优异屈服强度和11.6%的均匀伸长率。晶界强化、氧化物弥散强化和背应力强化是合金主要的强化机制，而良好的延展性主要归因于背应力强化和位错强化。 对于铸态材料，实现高强度与高延展性共存更加困难。Yi等 [ 38 ] 分析已报道的铸态CoFeNiTi基高熵合金后，设计了CoFeNiTiV高熵合金。合金具有典型的BCC单相结构，V原子起到固溶强化作用和金属元素之间的强结合带来高强度；合金中元素的均匀分布和界面的减少有利于阻止裂纹成核，增加延展性。CoFeNiTiV合金的屈服强度达2730 MPa，极限抗压强度达3890 MPa，是目前CoFeNiTi基高熵合金中强度最高的，同时，CoFeNiTiV合金表现出21.3%的良好延展性，实现高强度和延展性共存。 传统的FCC和BCC单一相结构高熵合金，通常不易获得高强度与良好塑性的完美结合，为此有学者们提出共晶高熵合金概念。Lu等 [ 39 ] 早期制备了具有层状结构的AlCoCrFeNi 2.1 共晶高熵合金，流动性强，铸造性能优异。合金呈现出由硬BCC相和软FCC相组成的细小片层状结构(类似珠光体组织)，实现了强度和塑性的良好结合。Gao等 [ 40 ] 对其强化机理进行了进一步分析，AlCoCrFeNi 2.1 共晶高熵合金的性能主要得益于片层状FCC相和BCC相的协同作用。BCC相中弥散分布着直径20微米左右的富Cr纳米沉淀物，通过Orowan机制起到强化效果；FCC相借助位错滑移和层错变形充当软性相；两相之间为半共格界面，可以承受较高的应力。Wang等 [ 41 ] 通过对AlCoCrFeNi 2.1 共晶高熵合金建立力学本构模型，采用Mori-Tanaka方法和Eshelby等效夹杂理论分析多相夹杂问题，用理论方法验证了合金优异的力学性能。结果表明，共晶相界面对合金的力学性能有很大的影响，相界不仅阻碍了位错的运动，还促进背应力的产生，提高了材料塑性变形和加工硬化的能力。Wu等 [ 42 ] 利用机器学习进行数据挖掘揭示多主元系统中共晶的形成，提出了关键元素和强结合元素的概念。以AlCoCrFeNi系高熵合金为例，Al是共晶形成的关键元素，Cr是Al、Ni、Co、Fe的强结合元素。基于这些理解，Wu等人总结出设计共晶高熵合金的三步法，推动共晶高熵合金的研发。 为了更好投入工业生产，降低原料成本，Xi等 [ 43 ] 制备了一种无Co的CrFeNi (3-x) Al x (x = 1， 0.9， 0.8， 0.7， 0.6)共晶高熵合金。实验表明，随着Al含量的增加，合金由“亚共晶”转变为“过共晶”组织，强度提高，延性降低。CrFeNi 2.2 Al 0.8 合金是含有FCC相和BCC相细小片层结构的共晶高熵合金。铸态过共晶高熵合金CrFeNi 2 Al具有良好的力学性能，极限强度为1357 MPa，总伸长率为6.4%。 研究表明，热处理可以改善材料组织结构，对材料的力学性能产生影响 [ 2 ] [ 29 ]。FeCoNiCuAl高熵合金退火处理后具有较好的高温稳定性，退火温度在973 K时，BCC相转变为针状富Cu的FCC相 [ 44 ]。退火处理提高了材料的塑性，降低了硬度。Li等 [ 45 ] 对Al 0.3 FeCoCrNiMn高熵合金进行了冷轧退火处理，轧制之后晶粒细化，合金强度和硬度大幅提升；随着退火温度提高，材料强度逐渐降低，但仍保持较高强度，韧性提高。当退火温度为800℃时，合金的屈服强度达970 MPa、延伸率为8%。Zhang等 [ 46 ] 对真空电弧熔炼制备的Fe 35 Co 21 Ni6Cr 18 Mn 20 高熵合金进行了冷轧和退火处理，处理后晶粒尺寸从179.4 μm降低到15.2 μm，屈服强度从516.7 MPa增加到了725.4 MPa，且延展性保持了原来优异的水平。 添加合金元素的成分也会对材料力学性能产生影响 [ 2 ] [ 3 ] [ 29 ]。Zhuang等 [ 47 ] 研究了元素间作用对FeCoNiCuAl高熵合金组织和力学性能的影响。在FeCoNiCuAl合金中加入Si、Cr和Ti后，合金的显微组织和相组成基本不变，具有典型的铸态枝晶组织；加入Zr和Nd之后会形成金属间化合物。Si、Cr、Ti的加入提高了合金的抗压强度和塑性，Zr或Nd元素的加入降低了合金的抗压强度和塑性。Hsu等 [ 48 ] 研究了Ti含量对CoCrFemNiTi x (X = 0， 0.2， 0.4， 0.6， 0.8)高熵合金薄膜性能的影响。结果表明：随着钛含量的增加，高熵合金薄膜的硬度从6.62 GPa增加到8.99 GPa；压缩性能最好的是CoCrFemNiTi 0.4 ，压缩屈服强度为2.82 GPa，断裂强度为4.44 GPa。
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user: 4. 结语 综上，高熵合金因其独特的成分结构，优异的力学性能，在近些年得到了国内外学者的广泛关注。如今对高熵合金制备方法的研究形成了比较完备的体系，力学性能的研究也有了相对的突破。但是对于高熵合金的成分选择、形成机理的研究有待深入，性能强化机制的研究不够明确。此外，由于高熵合金原材料成本较高，现阶段较难进行大规模生产，如何降低成本是高熵合金研究面临的一个严峻问题。随着研究的深入，高熵合金展现出的优良性能预示其未来有一个良好的开发前景。
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user: 摘要 基于有限元方法，将负泊松比超材料应用于常见夹层结构，探究减振设计方案。在一定设计区域内，分别用不同比例的星形胞元进行周期排列，组成均匀刚度负泊松比夹层结构并进行谐响应分析，得出结构承载性、吸能性与刚度之间的关系，为了提升低频振动衰减效果，提出变化刚度的设计思想。数值计算结果表明相比均匀刚度结构，变化刚度结构一方面拓展了具有减振效果的低频段频带范围，另一方面还一定程度降低了对应位置评价点的输出加速度级。因此胞元层刚度的合理配置有助于改善振动能量在传输路径上的分配，优化振动控制效果。
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user: 1. 引言 负泊松比超材料在受力时具有特殊的“拉胀”效应 [ 1 ]，在整体变形上体现为负的泊松比值，具有轻质、高阻尼、吸声隔热等物理特性，在航空航天、船舶工业、汽车制造等工程领域有极大的潜在应用价值 [ 2 ] [ 3 ]。如图1所示，典型的负泊松比单胞结构主要包括内六角形、箭头形、星形等。 图1. 典型负泊松比单胞结构 目前国内外许多学者已经对负泊松比结构的静力学特性 [ 4 ] [ 5 ] 和冲击吸能性 [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] 开展了研究，结合试验结果和仿真数据，对负泊松比构件的优化设计 [ 9 ] [ 10 ]、加工制备 [ 11 ] [ 12 ] 提出一系列具体措施。杜义贤 [ 13 ] 等以负泊松比和刚度为目标函数，利用改进的优化准则算法求解多目标拓扑优化模型，得到兼具吸能和承载性能的多孔结构。Zi-Xing Lu [ 14 ] 等通过理论计算和有限元方法分析内六角蜂窝构型的机械性能，发现在晶胞中添加一条狭窄的肋条会显著提升杨氏模量，随着肋骨厚度的增加，杨氏模量与泊松比之间存在明显的线性关系。崔世堂 [ 15 ] 等利用有限元软件ANSYS-LSDYNA研究了负泊松比蜂窝结构面内冲击动力学特性，数值研究发现冲击载荷作用下负泊松比蜂窝结构的面内冲击性能更多依赖于冲击速度。Chen [ 16 ] 等提出了三种新的负泊松比胞元型式，这三种胞元在具有较高结构强度和刚度的同时，表现出良好的能量吸收性能。秦浩星 [ 17 ] [ 18 ] 等利用评价点位移计算等效泊松比，结合拓扑优化技术，提出了设计任意泊松比胞元结构的方法。Yongtao Sun [ 19 ] 等针对传统内六角蜂窝散热性好、面内刚度低的特点提出了一种带有负泊松比子结构的多功能分层蜂窝，通过适当地调整几何参数使面内刚度获得提升。李振 [ 20 ] 等研究了胞元缺失对蜂窝结构面内力学行为的影响，结果表明在低速压缩情况下，胞元缺失比例和缺陷类型均对蜂窝结构的塑性能量损耗影响显著。总体上，多数已经发表的研究主要针对多孔介质材料的力学特性开展研究，关注负泊松比结构减振性能的文献较少，分析内部机理并提出优化措施的工作相对欠缺。 在工程实际中，夹层结构因为具有优异的力学性能而得到了广泛应用。本文主要讨论具有宏观负泊松比效应的夹层结构在振动传递与控制方面的应用，探究和分析两表面层之间以负泊松比单胞为基本单位的变刚度减振结构设计方案，以达到较好的减振效果。这对于将负泊松比超材料应用于解决工程中更加复杂的振动与噪声控制问题具有一定参考意义。
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user: 2. 均匀刚度分布设计方法 目前已经发表的文献大多通过单胞的周期性排列组合得到负泊松比结构，对其开展力学性能上的研究。这些结构各单胞之间几何尺度、材料属性一致，本文称这种获得负泊松比结构的方式为均匀刚度分布设计方法。在典型的负泊松比单胞结构中，理论计算可以证明内六角蜂窝形和箭形的等效负泊松比值在图1所示的横向和纵向上差异显著 [ 21 ]，而星形单胞因为具有更好的对称性，在两个方向上等效负泊松比值相等。本小节选用星形胞元为例，探究在一定区域范围内，用不同比例的星形胞元填充获得宏观负泊松比夹层减振结构，结构整体表现出的承载力、吸能性与刚度之间的内在联系。 2.1. 有限元模型 用星形胞元按照周期性方式排列构造负泊松比夹层结构，选定设计区域大小为420 × 420 × 60 mm，板厚h = 5 mm，各向同性材料属性包括：杨氏模量 E = 2.1 × 10 5   MPa ，泊松比v = 0.3，密度 ρ = 7800   kg / m 3 。在设计区域上表面中心节点施加单位力激励，约束两侧所有节点三向位移。本小节在层间设计3 × 3、5 × 5、7 × 7、9 × 9四种单胞排列方式方案，并建立各自的有限元模型，对比分析各方案的减振性能。 四个方案中胞元型式不变，按一定比例进行缩放，使设计区域尺度保持一致，有限元模型如图2(a)~(d)所示。 图2. 负泊松比结构有限元模型 对四种方案结构进行谐响应计算分析，计算的频率范围为1~500 Hz，步长为1 Hz。为了尽可能减小边界条件对响应仿真结果的影响，在长度和宽度方向的中心位置上按不同高度选取一定数量的节点作为评价点，评价点分布截面如图3(a)~(d)所示。 图3. 评价点分布示意图 2.2. 仿真结果与数据分析 选用加速度级和振级落差作为主要评价指标，两者的数学表达式分别为： L a i = 20 lg ( a i a 0 ) (1) L p = L a i − L a j = 20 lg ( a i a j ) (2) 其中加速度参考值 a 0 = 10 − 6   m / s 2 ， a i 、 a j 分别为评价点i、j处的加速度值。 结构的减振效果可以通过各评价点之间振级落差反映，减振效果越好，振级落差值越大。提取评价点的加速度响应幅值，四种方案每一层胞元和上下表面评价点之间总振级落差结果如图4(a)~(d)所示。 对比分析图4可以发现，负泊松比夹层结构能对一定频率范围内的激励引起的加速度响应起到削弱作用，该频率范围的宽度与结构整体的刚度值有关，刚度值越大，具有减振效果的频段越宽。对于每一种胞元排列方式而言，在1~500 Hz计算频段内都有一段从原点开始的、减振效果比较稳定的频率范围， 图4. 振级落差曲线 并且在某个频率值附近，各评价点之间的振级落差几乎同时减小到0 dB左右，本文将这个频率值称为“临界频率”，四个方案对应的临界频率如表1所示。 Table 1 Critical frequencies of different design scheme 方案类型 3 × 3 5 × 5 7 × 7 9 × 9 临界频率/Hz 130 210 287 358 表1. 不同设计方案的临界频率 在临界频率处，结构整体表现出较高的传递特性，各层胞元上下节点加速度几乎没有衰减，失去了振动控制效果。在临界频率之后，振级落差呈现波动趋势，部分频段上甚至体现出显著的振动放大效果。本文主要探究规律性较强的1 Hz—临界频率这一频段内的结论。对图4(a)~(d)数据进行截取，保留临界频率以内的频段数据，各层胞元引起的振级落差如图5(a)~(d)所示。 从图中可见，对于每种方案类型而言，加速度级衰减效果最明显的是中间层附近的评价点，能量在这个位置得到了较大的吸收损耗，而上下表面附近的评价点间振级落差一般相对较小，这些位置负泊松比胞元表现出较强的刚性，没有理想的减振效果。从机理上进行理解，两评价点之间振级落差大意味着 图5. 1 Hz-临界频率振级落差曲线 单胞上下两端振动差异更显著，结构变形相对较大，动能转化为应变能，加速度等相关运动参数衰减显著。反之，两评价点之间振级落差小意味着单胞本身表现的更接近于刚体，内部各节点运动趋于一致，传递特性高。所以中间位置附近胞元层能够产生较大的内部变形，更好地体现负泊松比超材料的吸能性。 下表面评价点的输出加速度级是结构整体刚度和减振效果的重要体现，夹层减振结构设计的最终目的是希望下表面评价点输出加速度级尽可能小。四种方案1~500 Hz频率范围内输出加速度级结果如图6所示。 图6. 加速度级曲线 从单个响应值曲线看，在临界频率之前，随着激励频率的增大，能量密度增大，加速度级变大；在临界频率之后，加速度级呈现出峰谷交替的波动趋势。仅关注临界频率之前的低频段，对比不同方案间数据结果可见胞元层层数增加时，结构整体刚度显著加强，下表面评价点的输出加速度级响应值依次减小，第一阶响应峰对应的频率值逐步后移，低频范围内具有稳定减振能力的频段区间逐渐变宽。 综上而言，与多数常规结构一致，负泊松比夹层的局部变形、承载性能、吸能性能存在如下关系：由激励特性确定的总能量主要由动能和应变能两部分组成，应变能与结构变形相关，动能与加速度等运动参数相关。当某结构区域刚度降低时，局部变形变大，结构的承载能力削弱明显，同时大变形导致应变能增大，在传递总能量中的占比变高，与动能相关的运动参数评价指标降幅明显，体现为吸能表现增强。
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user: 3. 变刚度分布设计方法 一般情况下，工程实际中希望设计的结构整体有足够的刚度以保证结构变形在可以接受的范围内，同时也希望结构整体有较强的振动衰减能力以达到减振降噪的目的。在第1节的计算中，本文发现由振级落差表征的减振特性和由节点响应表征的承载能力对于多数结构体而言是一对矛盾的存在，往往吸能表现较好时，局部变形也会更加剧烈，对结构承载能力产生不利影响。为了达到吸能和载能这两种性能之间的平衡，可以从两者的实现机理和最终的设计目的出发，考虑一种新的设计思路，能量沿一定路径传递时，在可以接受有较大变形的区域，合理地减小结构刚度，加强能量吸收损耗，在希望响应小的区域，一定程度地增强结构刚度，实现振动控制。下面将设计对比算例，通过数值计算结果，验证这种设计思路的有效性。 3.1. 渐增刚度设计方案 由于设计的目标是希望下表面评价点的输出加速度级尽可能小，其他局部位置相对而言就成为次关键设计区域。为了使动能在次关键设计区域得到更大比例地吸收转化，应当合理地减小其结构刚度，使其更容易产生结构变形，应变能耗散的能量在总能量中占比变高，从而以振动形式体现出的能量占比减小，更好地达成设计目标。 改变板厚是改变单胞刚度最直接有效的一种办法，针对第1节的有限元模型进行胞元层厚度的调整，调整策略为：距离激励源由近及远的区域，板厚逐步提升，同时控制整体结构的总质量不变。设计算例的厚度分布及评价点分布如图7(a)~(b)所示。除各层胞元的板厚不同以外，各算例中模型的材料属性、边界条件、激励载荷等均保持一致。 图7. 评价点和板厚分布 图8. 振级落差曲线 与第1节类似，在1~500 Hz频率范围内对渐增刚度有限元模型进行谐响应分析，提取评价点的加速度响应幅值，得到如图8(a)~(b)所示的振级落差曲线。 分析可知，渐增刚度设计方案相比各自对应的均匀刚度方案临界频率有一定幅度的提升，并且结构内部刚度差异梯度越大，临界频率提升幅度也越大，具体如表2所示。 Table 2 Critical frequency comparison tabl 方案类型 3 × 3 5 × 5 7 × 7 9 × 9 均匀刚度/Hz 130 210 287 358 渐增刚度/Hz 142 227 314 394 提升值/Hz 12 17 27 36 表2. 临界频率对比表 为了更加直观地体现刚度分布变化引起的结构整体减振效果上的差异，比较临界频率之前对应方案间下表面评价点的输出加速度级和上下表面的总振级落差，如图9(a)~(d)和图10(a)~(d)所示。 图9. 下表面评价点加速度级对比 图10. 总振级落差对比 从振级落差上看，渐增刚度分布增强了结构整体的振动衰减能力，同时各胞元层厚度增加的梯度越大，振级落差提升的越显著，这说明渐增刚度的设计思想可以提升能量在传递时的吸收损耗。但是，从下表面评价点响应来看，输出加速度级在振级落差明显提升的情况下却只有微小幅度的降低，主要是因为激励施加的位置附近局部刚度在整体结构中最小，导致上表面输入加速度级已经很大，虽然在传递路径上，动能得到了更好的衰减，但是最终的输出加速度级仍然没有明显减小。不过渐增刚度设计方案明显提升了临界频率，减振结构整体对更宽频段的激励能够起到减振作用，在材料总用量一定的情形下，渐增刚度设计方案在综合减振性能上具有一定优势。 3.2. 高-低-高刚度分布优化设计方案 针对第2.1节渐增刚度方案中输出端振动响应衰减不明显的缺陷，本小节进一步提出了高–低–高刚度分布优化设计方案，所采取的变刚度减振设计具体措施为： 1) 上表面附近的胞元层设置较高刚度，因为该位置距离激励源较近，需要优先考虑承载性，避免因上表面输入加速度级过大对最终的振动控制效果产生不利影响。 2) 中间层附近胞元层设置较低刚度，因为计算分析表明该区域附近振动衰减效果最好，对结构整体吸能和减振表现的提升贡献度较高，低刚度有助于提升应变能在总能量中所占比例，达到设计目的。 3) 降低下表面的输出加速度级是实现振动控制的最终目的，故下表面附近的胞元层应设置较大刚度，减小结构响应。 由于7 × 7、9 × 9方案刚度变化梯度会更加明显，本小节对这两个模型进行高–低–高变刚度设计，同样保持与原方案一致的材料属性、边界条件、激励载荷以及结构总质量，通过调整上下层之间厚度分配比例，实现负泊松比夹层减振结构高–低–高的渐变刚度分布。对比算例的板厚分布如图11(a)~(b)所示。 图11. 评价点和板厚分布 在1~500 Hz进行频率响应分析，振级落差如图12(a)~(b)所示。可见高–低–高刚度分布方案同样能提升临界频率，但是相对渐增刚度设计方案提升的幅度较小，具体数据如表3所示。 类似地，对均匀刚度结构与高–低–高刚度结构上、下表面评价点加速度级及上下表面振级落差进行对比，如图13(a)~(c)和图14(a)~(c)所示。 综合多项参数分析，高–低–高刚度分布优化设计方案对结构整体减振性能的提升具有更理想的效果。该方案在实现低频减振频带小幅拓宽的同时，有效控制了上表面评价点的输入加速度级。从反映振动衰减能力的总振级落差上看，该方案相比均匀刚度分布设计方案有明显的提升，并且下表面评价点的输出加速度级得到了一定幅度的减小，比如对于7 × 7算例，在1~233 Hz频率范围内，高–低–高刚度方案在输出端加速度级比均匀刚度方案降低了1 dB左右，在273~290 Hz频率范围内，输出端加速度级更是降低了3 dB以上。 图12. 振级落差曲线 Table 3 Critical frequency comparison tabl 方案类型 均匀刚度/Hz 渐增刚度/Hz 高-低-高刚度/Hz 7 × 7 287 314 298 9 × 9 358 394 365 表3. 临界频率对比表 图13. 7 × 7算例隔振参数对比 图14. 9 × 9算例隔振参数对比 对不同设计方案的优势和缺陷进行概括，渐增刚度分配设计方法临界频率高、振级落差大，但输入加速度级过高导致输出加速度级没有明显降低，高–低–高刚度分配设计方法临界频率和振级落差提升效果不及渐增刚度设计方法，但输入和输出加速度级响应均得到了更加有效的控制，更符合最终的设计目的。
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user: 4. 结论 本文以评价点响应、振级落差等作为参考指标，通过设计对比算例，探讨了星形负泊松比夹层结构胞元因厚度变化引起的刚度分布变化对振动控制效果的影响，主要结论包括： 1) 负泊松比夹层减振结构对特定频率范围内的激励产生的响应能够起到抑制作用，这个频带范围的宽度与结构型式的刚度分布关系密切。合理的刚度分布有助于拓宽低频减振频带，实现结构整体减振性能的优化。对振动衰减起主要作用的是中间层附近的胞元，这是实施优化刚度分布方案的主要依据。 2) 星形负泊松比夹层结构变刚度设计方法相比均匀刚度设计方法在振动控制性能上有着一定的优势。通过胞元层厚度的合理分布进而实现刚度的优化配置，一方面使得结构对更宽频带的低频激励具有减振能力，另一方面优化了能量传递形式，总能量更大比例地转化为低刚度胞元的应变能，从而控制与局部动能相关的运动响应参数处于较低水平，达到振动控制的设计目的。 3) 高–低–高的渐变刚度分布方案对于实际工程结构减振设计具有参考意义。在夹层结构总重量不变的前提下，弱化传递路径中间位置附近的刚度，将更多的材料应用于需要优先考虑承载能力的局部位置，对增强结构整体减振性能表现具有积极作用。
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user: 摘要 在国外大多数高校研究生院的新生录取决策中，GRE考试(Graduate Record Examination)是一种被普遍使用的标准化考试。GRE考试是否能准确地预测申请者在未来研究生学业过程中的表现，包括课程成绩、科研能力和学位获取等？该问题一直是学术界、高校、申请者、以及留学考试和申请机构所关心的议题。本文通过汇总已有的研究生专业学业情况与GRE考试成绩的关联性研究，总结出一些初步的结论，如：1) GRE考试在研究生学业能力的预测总体上有一定的效度，但不能也不应作为唯一的录取标准；2) 不同专业之间，GRE考试的预测效度有所差异；3) 除了心理学、医学专业，其它研究生专业的相关研究比较薄弱、有待填补；未来有可能通过优化样本选择等实验设计来获得更准确的结论。
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user: 1. 引言 由美国教育考试服务中心(Educational Testing Services， ETS)设计并实施的GRE考试(Graduate Record Examination)历来被广泛地运用于国外高校研究生录取过程中。GRE考试包括通用考试(GRE General Test)和专业考试(GRE Subject Test)：GRE通用考试考察语言推理(Verbal Reasoning)、数量推理(Quantitative Reasoning)和分析性写作(Analytical Writing)，考生需要对复杂问题进行分析、并解决其中的复杂关系；GRE专业考试则考查考生生命科学、自然科学、人文科学等专业领域内的内容。本文中的“GRE考试”除专门提到专业类别的，一般指GRE通用考试。 作为一种标准化考试，GRE考试考查的是考生的通用理性能力；而正因为这种能力的提升不是短期的，而是需要长期的、甚至终身的学习和发展，因此符合研究生教育的核心价值。GRE考试等ETS产品均需遵守《ETS质量与公平标准》，从而在信度、效度、公平、测试开发、测试实施、测试使用等角度符合语言测试的标准。将GRE考试成绩与本科阶段学分积(Undergraduate Grade Point Average， UGPA)结合，可以作为更优的录取和预测指标 [ 1 ]。 在Kuncel等人的经典Meta分析中，硕士和博士研究生的学业表现与GRE考试成绩紧密相关，包括研究生一年级GPA、研究生学分积(Graduate Grade Point Average， GGPA)、在校考试成绩、著作引用次数、教授打分、以及最重要的学位获得等指标上都可以较好地预测研究生学业表现。通过对多种专业超过8万余名研究生(来自人文科学、社会科学、生命科学、和数学、物理等自然科学专业)的分析并运用统计模型纠正，Kuncel等认为GRE成绩与本科GPA是有效的学业预测指标；而其中GRE专业考试比GRE通用考试预测效果更好，尤其是对于科研产出的预测 [ 2 ] [ 3 ]。 而在一项同样运用了Meta分析的综合性研究中，Morrison等综合统计了以往22个关联分析，均是以GRE成绩作为预测因子，来观察其与研究生学分积(GGPA)代表的学业成功指标之间的相关性。其结果是只有约6%的GGPA差异可以用GRE语言推理和数量推理的成绩来解释，从而对该测试“能否作为研究生录取的决定因素之一”提出了质疑 [ 4 ]。在我国，同样有人对GRE考试成绩在研究生学业表现中的预测效力提出质疑。如陈露茜认为，GRE考试成绩对研究生学业第一年专业成绩的预测有一定作用，但与研究生教育的其它方面没有显著的关联 [ 5 ]。
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user: 2. GRE考试成绩对研究生专业预测效度的研究现状概述 不同研究生专业与GRE分数的相关性存在显著差异，如纯粹艺术(Fine Art)专业对GRE成绩的依赖程度远低于教育学、人文科学、数学和自然科学 [ 6 ]。而自然科学领域中GRE成绩的预测有效性又高于工科和数学等专业 [ 7 ]。一方面，很多专业的研究生录取和表现并未进行相关研究；另一方面，在过去数十年间留学形势的变化和GRE考试的屡次改革也使得对已有若干专业的研究出现了中断。总体来看，在过去的二十年间，GRE考试与研究生学业表现的关联性分析大多集中于心理学专业和医学类专业。接下来，本文将分别对这两类专业和其它专业的有关研究进行回顾和分析。
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user: 3. 心理学专业研究生中GRE成绩与学业表现的关联性分析研究 尽管在北美地区的心理学专业研究生申请者中，GRE考试的整体成绩一直在缓慢而稳定地下滑，但获得硕士研究生项目录取的学生的GPA却有所上升。同时，GRE考试成绩也与推荐信、个人陈述、GPA、面试和科研经历一样，成为了心理学博士研究生项目的最关键录取标准之一。虽然从1917年到2004年间，心理学专业研究生的入学最低要求GRE分数和实际入学GRE分数基本都有所下降(尤其是GRE语言推理成绩——在此期间只有实际入学学生的GRE数量推理成绩有所上升)，GRE考试依然是北美地区该专业研究生入学的最重要考核标准之一。在所有美国和加拿大的心理学研究生专业申请中，有74%的博士项目和57%的硕士项目要求提供GRE普通考试成绩。其中，29%的博士项目和13%的硕士项目甚至需要申请者提供GRE心理学专业考试成绩 [ 8 ]。而在心理学博士学位的取得上，更高GRE分数的申请者也表现出更高的学业完成率和较低的退学率 [ 9 ]。 具体来看，在对心理学专业研究生学业表现的一项经典研究中，Sternberg等人发现GRE成绩只有在分析研究生一年级的学习表现时有一定作用；对后续其它方面如学业论文、分析能力、创造能力、实践、研究和教学能力均无法起到理想的预测效果。唯一的例外是GRE分析性写作在心理学专业男性研究生中能起到一定的预测作用 [ 10 ]。 同样是对于心理学研究生专业的录取和学业完成研究，Philips等人发现学生的学业完成(获取学位)情况与入学前指标(GRE成绩结合本科GPA)的综合正相关达到70%。该研究的优点在于不仅仅考虑了通过GRE考试而入学的学生，也囊括了GRE成绩不理想、借助其它录取标准而入学的学生 [ 11 ]。 综合来看，心理学研究生专业与GRE考试的关联研究起步较早，其结论也与综合类研究的结论基本吻合：即GRE考试成绩对学业表现有一定的预测效度，但预测范围和能力有限。这种吻合可能跟GRE考试一直致力于测量考生的认知能力有关；或者是由于GRE专业考试更多反映的是测试者对于该专业的兴趣 [ 3 ]。
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user: 4. 医学专业研究生中GRE成绩与学业表现的关联性研究 医学和医学相关专业是该领域内研究较多的另一类方向。Ray对入学并实习一年的47名临床医学硕士研究生的问诊能力进行了调查，并与其入学时的GRE成绩进行了相关性分析，结论是并未发现显著的关联性。因此该研究呼吁医学院重新考虑GRE考试的预测效力，并更改其研究生入学的录取标准，从其它的维度去筛选那些能够习得优秀临床咨询能力的医学生 [ 12 ]。 Hocking等人对美国70项医师助理(Physician Assistant， PA)硕士学历的研究生调查中，只有约40%的院校(27所)遵循了ETS对于GRE考试和成绩的指南，而其它43所院校在使用GRE成绩时都存在错误、或用其它考试代替了GRE考试 [ 13 ]。Yuen等对2015~2016年间的22，432名医师助理学位申请者进行了分析，发现未被充分代表的少数族裔(Underrepresented Minority， URM)、高龄申请者、男性等因素是申请中的不利因素；并且由于上述因素跟GPA和GRE成绩也同样相关，因此GRE考试被认为构成了少数族裔和大龄申请者的阻碍 [ 14 ]。 Katz等人则认为，GRE普通考试对护理学专业的研究生录取起到不利的作用。通过跟踪华盛顿大学护理学院217名研究生，他们发现GRE成绩在申请中造成的阻碍远大于其在预测学业能力方面的裨益——只有约5%~8%的GGPA差异与GRE成绩关联。该校甚至因此调整了其整体录取标准，将更多的重点放在能证明申请者的学术能力和成功可能的其它材料上，例如递交学术论文 [ 15 ]。这一结论与Rhodes等人之前在护理学研究生专业所做的研究结论类似 [ 16 ]。除了将GRE考试视为护理学博士研究生学业中占比很小的一种预测因素之外，也有研究提出有关学校和机构并未系统地梳理其录取标准和流程，从而使得GRE考试在录取评判过程中缺乏基于实证的(evidence-based)应用指南 [ 17 ]。 除了临床医学和护理学之外，其它一些医学相关专业也积累了与GRE考试预测效度有关的研究。Cahn等人分析了免GRE成绩录取的医学专业研究生的学业情况，这些专业包括职业病、物理治疗、医师助理和语言治疗学等30个项目。他们发现免GRE成绩的录取在这些专业中并不能增加少数族裔申请者的录取几率，而其它的主动招生动作确实有助于增加高校研究生来源的多样性 [ 18 ]。其中，语言治疗学研究生的学业表现与GRE成绩有一定的相关性，但更为重要的是学生言语发育课程的成绩 [ 19 ]。Keskula等人在美国运动员训练联盟支持下的一项研究表明，运动训练(康复治疗)专业GGPA仅与本科GPA有相关性；而GRE分数、执业小时数和本科课程与实习等其它因素均不具备预测效力 [ 20 ]。此外，在Powers对全美27所兽医学研究生院约2000余名学生的跨机构联合研究中，GRE成绩和UGPA两种指标对于该专业研究生一年级的学分积(first-year GPA)均具有中等以上的预测能力；经过统计矫正并且将两种指标合并使用则预测效力更强 [ 21 ]。