DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 3. 结果与分析 本研究中我们共观察了15个野生型幼苗的主根根冠区的横切片，幼苗的年龄为萌发后7天。其中11个幼苗(76%)的切片中的细胞结构与细胞排列方式与文献 [ 2 ] 和教科书上的描述基本相吻合，未发现纵向分裂的痕迹。图1(B)，图1(C)展示该类切片中的典型细胞排列模式。在切片的中央区有4个细胞(本文中称之为中央区柱细胞)，紧贴其外围的一圈中有8个细胞(本文中称之为外围柱细胞)，该两区中的细胞依据截面的具体位置或为柱干细胞，或为柱细胞(见图1(A))。紧贴在外围柱细胞外侧的一圈细胞在本文中称之为第一圈侧根冠细胞，依据具体位置可能为侧根冠干细胞，或为由它们分裂产生的子细胞，是每层侧根冠中的首个子细胞，其数目基本固定为16。上述细胞区内相对固定的细胞数目为确定细胞类别提供了重要依据。 图1. 两个不同野生型拟南芥幼苗主根根冠区横切片的细胞结构 在其余的4个幼苗(26%)的根冠横切片中，我们在上述3个细胞区内发现了异常细胞分裂。图1(D)，图1(E)展示了其中的一个幼苗的根冠横切片的显微镜照片及依据照片描成的细胞结构示意图，其中央区多出一个细胞，表明出现了一次纵向分裂。在外围柱细胞圈中，有4个细胞出现了纵向分裂。因为同一个幼苗的的所有根冠区的切片均呈现同样的纵向分裂，出现在同样位置的细胞中，表明这些分裂应该出现在柱干细胞中，而且已维持了多个分裂世代。 图2展示另一个具异常细胞分裂和细胞形态的根冠的3个在不同部位的横切片。这些不同位置的切片不仅可展示细胞分裂和细胞形态异常，同时还可提供有关异常出现的位置和时间的信息。如切片的中央区内可见一个形态异常的细胞(用★标注)，向外扩展将外围柱细胞圈挤断。该异常细胞在3个切片中均可见，表明其最先出现的位置在柱干细胞，并且经数轮分裂后仍然能够维持。值得注意的是该细胞形态异常并未对根冠的整体细胞结构，柱干细胞的正常分裂活动或柱细胞的分化进程造成明显影响，显示拟南芥根冠细胞结构具有较大的可塑性。在中间的横切片中(见图2(D)，图2(E))可见一个外围柱细胞(标注为1，同时用黄色＊加注)进行了一次纵向分裂，在其上方或下方的切片中均未分裂，据此可推断该分裂应该出现在幼苗取材前不久，出现的位置应该是柱细胞中，而不是柱干细胞。此外，在该根冠的切片的第1圈侧根冠细胞(编号分别为“4”和“8”)中还发现了两组平周+垂周纵向分裂，表明侧根冠细胞可以在不同方向进行纵向分裂，且这些分裂可相继出现在同一组细胞中。 图2. 拟南芥根冠中异常分裂和形态变化出现的时间与位置
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user: 4. 结论与讨论 高等植物的根冠由于其快速的细胞更新频率，高度同步的分裂和分化过程，排列规则和简单的细胞结构等诸多优点，是研究细胞分裂模式与调控机理的理想器官。但即使在简单的模式植物拟南芥中，有关根冠细胞的分裂模式的信息目前都不很完整。如有关拟南芥根中的柱干细胞的分裂方式几乎所有教科书和文献中基本一致，认为柱干细胞沿水平方向(即与根纵轴垂直的方向)分裂 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]。柱干细胞是否进行纵向分裂目前并无明确记载。另外目前的另一个普遍共识是在拟南芥根冠中柱细胞不进行细胞分裂 [ 1 ] [ 2 ]。本研究中我们通过对野生型幼苗主根根冠区切片的观察，发现柱干细胞和柱细胞中都可出现纵向分裂 [ 1 ] [ 2 ]，出现的频率也不是太低(26%)。这一发现至少表明我们目前有关柱干细胞和柱细胞的分裂模式并不完全准确。当然我们目前观察的幼苗数量非常有限，了解柱干细胞和柱细胞纵向分裂出现的真实频率还需要更多的实验数据。此外，本研究的数据还无法判断柱干细胞和柱细胞的纵向分裂是否与培养条件有关，这些分裂对根的生长和功能有什么意义。回答这些问题更需要进一步的研究。无论如何本研究的结果为开展这些研究提供了依据。 了解高等植物器官发育过程中细胞分裂的准确位置和时间信息是植物发育生物学研究的重要内容 [ 8 ]，但获得这些信息常常受实验材料和实验方法上的限制。拟南芥根冠由于其简单细胞结构和易于观察的优点，为研究细胞分裂、分化的时间与空间提供了一个理想实验材料。本研究通过对不同部位的横切片的观察，可比较准确地推测出特定细胞分裂或细胞形态变化出现的时间和位置，如将此研究方法与共聚焦显微技术结合可望获得更为准确的信息。 同一类型的细胞间是否存在差异是研究多细胞生物发育中的一个有意义的问题。如每个拟南芥根尖分生组织中有16个柱干细胞 [ 3 ]，它们的空间位置可以明显分成两个区，即中央区和外围区，这两个区中柱干细胞间是否有差别目前并不清楚。我们最近的研究发现中央区和外围区的柱干细胞或柱细胞间在细胞分裂模式上存在明显差异，中央区的柱细胞的分裂模式与调控更接近于柱干细胞，比较规则，而外围区的柱干细胞或柱细胞的分裂模式更接近于侧根冠细胞 [ 9 ]。本研究发现中央区柱细胞膨大扩展到外围柱细胞区，并打乱原来外围柱细胞的细胞排列方式，此种细胞形态变化为研究柱细胞的位置效应提供了一个有价值的研究系统。
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user: 摘 要 为探讨学生和非学生群体的睡眠时型与抑郁的关系，以及时间洞察力在二者关系中的作用机制，采用清晨型–夜晚型问卷、津巴多时间洞察力量表和流调中心用抑郁量表对222名学生和292名非学生样本进行问卷调查。研究结果显示：学生的睡眠时型总分(48.42 ± 7.89)低于非学生(52.05 ± 8.40)，抑郁得分(20.65 ± 11.69)高于非学生(13.99 ± 9.68)，学生与非学生的抑郁检出率分别为45.9%和28.3%；学生样本和非学生样本的睡眠时型均与抑郁水平呈显著负相关(r = −0.27， p < 0.001; r = −0.19， p < 0.01)，睡眠时型对抑郁具有直接的负向预测作用(β = −0.26， t = −4.12， p < 0.001; β = −0.20， t = −3.36， p < 0.01)；在学生样本中，现在宿命、未来时间洞察力在睡眠时型与抑郁的关系中起中介作用(效应值分别为：−0.06、−0.04)；在非学生样本中，过去消极、过去积极、未来时间洞察力在睡眠时型与抑郁的关系间起中介作用(效应值分别为：−0.07、−0.04、−0.04)。结论：睡眠时型既可直接对抑郁产生影响，又可通过时间洞察力间接对抑郁起作用。 关键词 :睡眠时型，时间洞察力，抑郁，中介 Copyright © 2020 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 抑郁症状指表现为忧郁情绪、精力下降、感到绝望等一系列症状的总称(徐志坚，慈志敏，姜岩涛，隋维涛，2016)，在我国成年人中的发生率为24.9% (赵晓航，阮航清，2019)，在我国学生中的发生率为48.8% (刘晓宇，等，2016)。作为一种常见的心理健康问题，抑郁症状不仅会影响幸福感和学业成绩(Matthes， Karsay， Schmuck， & Stevic， 2020；刘晓宇，等，2016)，还有可能增加自伤、物质滥用和自杀的危险(Martha & Sonia， 2017; Pollard， Tucker， Green， Haye， & Espelage， 2017)。故抑郁成因的探讨，一直为教育学与心理学领域的研究热点(宋新跃，吴珊珊，瞿伟，丁宁，潘发明，2014；Pollard et al.， 2017; Matthes et al.， 2020)。 传统对抑郁成因的探讨，主要集中于生物、环境以及认知等因素(李旭，钱铭怡，2002)，近年发现睡眠时型影响着抑郁的产生和发展(Alvaro， Roberts， & Harris， 2014; Au & Reece， 2017; Haraden， Mullin， & Hankin， 2017， 2019)。睡眠时型指个体对睡眠和活动的时间偏好，一般分为清晨型、夜晚型和中间型，清晨型偏爱早睡早起，夜晚型偏爱晚睡晚起，中间型介于两者之间(Au & Reece， 2017)。研究发现相比清晨型，夜晚型学生具有更高的抑郁水平(Alvaro et al.， 2014)，且夜晚型对未来的抑郁水平具有显著的正向预测作用(Haraden et al.， 2017， 2019)。然而，研究也发现抑郁对未来的夜晚型偏好具有预测作用，说明夜晚型和抑郁症状之间可能存在双向的交互作用(Haraden et al.， 2017， 2019)，因此有必要进一步探讨睡眠时型影响抑郁的内在机制。 已发现反刍在睡眠时型和抑郁关系中起中介作用，反刍指个体对过去消极事件及其后果的反复思考，在时间取向主要表现为过去消极(Antypa et al.， 2017)，因此本研究认为时间洞察力可能是睡眠时型影响抑郁的中介因素。已有研究表明夜晚型更注重当下，具有更高的现在时间洞察力，而清晨型更注重未来，具有更高的未来时间取向(Nowack & Van Der Meer， 2013; Stolarski， Ledzinska， & Matthews， 2013; Milfont & Schwarzenthal， 2014)。时间洞察力指个体对过去、现在、未来的认知、体验和行动倾向，一般包括过去消极、过去积极、现在享乐、现在宿命、未来五个维度，这些时间维度构成独特的心理背景，对个体的思维、情感和行为产生弥漫性的影响(吕厚超，黄希庭，2005)。因此我们假设睡眠时型通过时间洞察力影响个体的行为和情绪，进而导致了抑郁的产生。 由于睡眠时型与社交时差息息相关，社交时差指个体内在的生物节律与社会所要求时间的差异，学生和非学生群体由于社会角色的不同可能具有不同的社会时差(Wittmann， Dinich， Merrow， & Roenneberg， 2006)。另外，当前对睡眠时型和抑郁或二者关系的研究(刘晓宇，等，2016；Alvaro et al.， 2014; Au & Reece， 2017; Haraden et al.， 2017， 2019)，大多仅限于对学生或非学生的单一群体，丰富了对二者关系的认识，却无法了解不同群体的特殊性。因此，本研究拟对学生和非学生的睡眠时型和抑郁关系进行研究，并探讨时间洞察力在二者关系中的重要作用。
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user: 2. 研究对象与方法 2.1. 研究对象 采用整群抽样法，于2019年6月至8月选取重庆市某高校和某中学进行调查，非学生样本来自于暑期至高校参与进修的就业人员。学生发放问卷250份，回收有效问卷222份(有效率88.80%)，其中男性142人，女性80人，年龄在13~30岁之间，中学生183人，大学生39人。非学生发放问卷330份，回收有效问卷292份(有效率88.48%)，其中男性150人，女性142人，被试年龄在25~60岁之间，高中及以下学历28人，大专及以上学历264人。 2.2. 研究工具 2.2.1. 清晨型–夜晚型问卷 采用邓丽影、付晓和谢亮(2016)翻译的清晨型–夜晚型问卷 (Morningness-Eveningness Questionnaire， MEQ)，评估个体的清晨型–夜晚型程度，该问卷包括19个项目，每个问题答案计0到6分，总分范围为16到86分，总分越高，越倾向于清晨型，本研究的Cronbach’α系数为0. 70。 2.2.2. 津巴多时间洞察力量表 采用Zimbardo和Boyd (1999)编制的津巴多时间洞察力量表(Zimbardo Time Perspective Inventory， ZTPI)测量调查对象过去消极、过去积极、现在宿命、现在享乐和未来5个维度的时间洞察力，共计56个项目。回答以李克特5分制计分法，1分代表“非常符合”，5分代表“非常不符合”，其中有5个条目为逆向题，在计分时作相应的转换，计算各维度平均分(0~5)，分数越高代表本维度导向越强。该量表已证明在我国具有较好的信度(甄一凡，任政，钮文异，2015)。本研究的Cronbach’α系数为0.82。 2.2.3. 流调中心用抑郁量表 采用Radloff (1991)编制的流调中心用抑郁量表(Center for Epidemiological Studies-Depression， CES-D)，评定调查对象一周内抑郁相应症状或感觉出现的频度，共20个条目，每个条目采用4级评分法，0分代表没有或基本没有，3分代表几乎一直有，总分范围为0到60分，分数越高表示抑郁程度越严重。根据杨文辉、周烃、彭芳和刘海洪(2013)的研究，将CES-D总分≥20分作为划界分，区分有抑郁症状和无抑郁症状。本研究的Cronbach’α系数为0.94。 2.3. 数据分析与处理 使用SPSS23.0进行数据录入，以及描述性统计与相关分析，设置样本为5000，采用Bootstrap法对数据进行中介作用分析。
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user: 4. 讨论 4.1. 学生和非学生睡眠时型与抑郁水平的比较 研究结果显示，学生样本的睡眠时型总分显著低于非学生样本，表明学生样本更倾向于夜晚型，这与前人关于青春期个体倾向于夜晚型的结论一致。但值得注意的是，青少年就寝时间的推迟与睡眠时间的减少，并不单单是由于睡眠需求的减少，还有电子产品的使用以及学业压力的增大，是生物、文化、社会等综合作用的结果，睡眠不足可能带了许多消极后果，如情绪障碍，注意力不集中，成绩差，行为问题，物质使用等。本研究也发现了，学生样本的抑郁总分显著高于非学生样本，其中学生样本抑郁症状检测率为45.9%，非学生样本中的抑郁症状检出率为28.3%。这与国内单独对学生和成年人调查的结果相一致(刘晓宇，等，2016；赵晓航，阮航清，2019)，表明学生的抑郁症状的发生率高于非学生样本，应重视学生的心理健康。 4.2. 睡眠时型对抑郁症状的直接影响作用 相关分析结果表明，在学生样本和非学生样本中睡眠时型和抑郁水平呈显著负相关，并且在控制年龄、性别以及主观睡眠质量的基础上，睡眠时型对抑郁水平具有显著的负向预测作用，夜晚型具有更高的抑郁总分，这国内对青少年的研究结果一致(石绪亮，等，2019)。并且本研究进一步证明了在控制了个体的睡眠质量后，睡眠时型仍然对抑郁症状具有直接的预测作用，表明睡眠时型对抑郁的影响不能通过简单的睡眠质量来解释。清晨型偏好早睡早起，而大多数社会机构如学校、公司也通常为“清晨型”节奏，其运行时间大多为一天的早些时候，因此清晨型的作息规律与社会整体运行时间较为一致，夜晚型则相反，相比清晨型，夜晚型具有更大的“社会时差”(Wittmann et al.， 2006)。为缓解“社交时差”造成的效率不佳问题，夜晚型更有可能使用咖啡、酒精、烟草等来维持足够的激活水平(Urbán， Magyaródi， & Rigó， 2011)，这些不健康的生活方式有可能导致个体的抑郁(Antypa et al.， 2017)。另外，研究也发现了清晨型，具有更高的健康状态和学业成就(Urbán et al.， 2011)，这些不良后果也会增加个体的抑郁风险。 4.3. 时间洞察力的中介效应 另外本研究还发现睡眠时型不仅能直接负向预测抑郁症状，还能通过时间洞察力对抑郁症状产生影响。具体表现为，在学生样本中睡眠时型通过现在宿命时间洞察力和未来时间洞察力对抑郁症状产生影响；在非学生样本中睡眠时型通过过去消极、过去积极、未来时间洞察力对抑郁产生影响。这可能是由于学生样本和非学生样本的年龄差异所致，本研究中学生样本80%的年龄在18岁以下，而非学生样本中超过76%的样本年龄在30岁以上，而时间洞察力会受到个体年龄的影响(吕厚超，黄希庭，2004)。 在学生样本中，清晨型通过降低现在宿命时间洞察力和提高未来时间洞察力来降低个体的抑郁水平，而夜晚型则通过增加现在宿命时间洞察力和降低未来时间洞察力增加了个体的抑郁水平。清晨型对未来事件具有高度意义的心理表征，并相信自己的命运掌握在自己手上，因此使其能够积极应对生活中的困难；而夜晚型多认为自己对生活无能为力，采取一种放任、得过且过的态度，消极应对生活的问题，因而增加了抑郁的风险。研究表明清晨型具有更高的自我控制能力，而夜晚型则具有更多的药物滥用、酗酒等健康危险行为(Milfont & Schwarzenthal， 2014; Wittmann et al.， 2006)。 在非学生样本中，清晨型通过降低过去消极时间洞察力、提高过去积极、未来时间洞察力从而降低个体的抑郁水平。由于非学生样本平均年龄较大，因此其对自身过去的看法对个体情绪具有较大影响。清晨型个体能够以一种积极的眼光看待过去的经历，根据构建性情景模拟假设(Constructive Episodic Simulation Hypothesis)，个体依据自传体记忆来模拟未来可能发生的事件，认为过去–消极的个体对未来有更多的消极预期(Schacter & Addis， 2007)。而夜晚型具有更高的过去消极时间洞察力，对过去经历的消极感知，常常会导致个体的自责，从而形成负面的自我评价。依据贝克的“抑郁认知理论”导致抑郁的三类消极认知包括对自我、世界和未来的消极看法(周雅，刘翔平，苏洋，冉俐雯，2010)，过去消极、现在宿命等时间洞察力更有可能使个体形成导致抑郁的消极认知，从而增加个体的抑郁风险。已有研究表明，抑郁性的认知是导致夜晚型具有更高抑郁风险的脆弱性因素(Antypa et al.， 2017)。 本研究揭示了学生和非学生样本睡眠时型对抑郁症状的影响，及不同时间洞察力在睡眠时型和抑郁关系中的内在机制，同时在工作实践中为青少年抑郁症状的预防提供了借鉴意义。首先，由于夜晚型对个体的心理健康不良影响，因此因注意在保证知情选择权的基础上，减少青少年夜间电子产品的使用以及刺激性活动，减少或降低夜晚型的水平。其次，睡眠时型通过时间洞察力对个体产生影响，因此在教育教学中要关注学生时间洞察力的培养，注意培养学生积极的时间洞察力取向，如未来、过去积极等，降低学生消极的事件洞察力取向，特别是现在宿命时间洞察力。
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user: 5. 结论 本研究主要得到以下三点结论： 1) 学生与非学生在睡眠时型和抑郁水平存在显著差异。相比非学生，学生更倾向于夜晚型，且学生样本的抑郁水平也显著高于非学生样本。 2) 对学生和非学生样本中，睡眠时型均与抑郁呈显著负相关，且对抑郁具有负向预测作用；过去消极、现在宿命时间洞察力均与抑郁水平呈显著正相关，过去积极、未来时间洞察力均和抑郁水平呈显著负相关，现在享乐时间洞察力只在非学生样本中显示出与抑郁的显著正相关。睡眠时型和不同维度时间洞察力的关系在学生和非学生样本中存在差异。 3) 对学生样本而言，未来和现在宿命时间洞察力在睡眠时型和抑郁的关系间的中介作用显著；对于非学生样本而言，过去消极、过去积极、未来时间洞察力在睡眠时型和抑郁关系间的中介作用显著。
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user: 摘 要 本文通过简单的水热和煅烧的方法成功将镍铁层状双金属氢氧化物(NiFe LDHs)纳米片原位生长在了非晶碳球(CS)上，制备出具有三维核壳异质结构的高效析氧电催化剂——CS@NiFe LDHs。我们采用X射线衍射、X射线光电子能谱和透射电子显微镜对样品的组成和结构进行了表征，采用线性扫描伏安法、循环伏安法、电化学交流阻抗测试和计时电流法对样品的电催析氧化性能进行了测试。得益于碳球良好的导电性、NiFe LDHs纳米片优异的催化活性和独特的三维核壳异质结构，CS@NiFe LDHs催化剂表现出优异的析氧性能：达到10 mA∙cm − 2 电流密度时，所需的过电势仅为246 mV，塔菲尔斜率为60.14 mV∙dec − 1 ，并且经过24 h的测试，该催化剂依然表现出优秀的电化学稳定性。希望这项工作能够为设计和合成具有三维纳米结构的过渡金属氢氧化物提供新的思路与借鉴。 关键词 :镍铁层状双金属氢氧化物，碳球，析氧反应 Copyright © 2020 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 随着能源危机和环境污染的不断加剧，人们对可再生清洁能源的需求不断增加。其中，氢气因其能量密度高、工艺过程简单、燃烧产物清洁无污染、方便运输和存储等优点，被视为传统化石燃料的理想替代能源，受到科研人员的广泛关注 [ 1 ]。目前，电解水被认为是持续产氢的理想方法。其中，电解水涉及两个半反应，即析氢反应(HER)和析氧反应(OER)。与析氢反应相比，析氧反应涉及的过程更为复杂，因此表现出缓慢的动力学特征。为了有效改善析氧反应动力学，析氧电催化剂常被应用于电解水过程中。目前，RuO 2 和IrO 2 是公认的高效OER电催化剂，但由于储量小、价格昂贵以及不稳定等因素，其大规模工业应用受到了极大地限制。因此，高效非贵金属催化剂的开发对电解水的应用具有十分重要的意义。 近年来，地球储量丰富的过渡金属化合物(过渡金属氧化物、氢氧化物、硫化物和磷化物等)因其良好的催化性能和化学稳定性成为廉价高效析氧电催化剂的理想选择 [ 2 ]。其中，层状双金属氢氧化物(Layered double hydroxides， LDHs)，尤其是镍铁层状双金属氢氧化物(NiFe layered double hydroxides， NiFe LDHs)，因其独特的二维层状结构和良好的析氧性能而备受关注 [ 3 ]。然而，层状双金属氢氧化物自身固有导电性低的特征严重阻碍了其OER催化性能的提高 [ 2 ]。经过研究发现，将LDHs与石墨烯和氧化石墨烯等碳材料结合是增强LDHs固有导电性的有效策略 [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]。Tang等人通过一步共沉淀法合成了ZnCo LDHs和还原氧化石墨烯纳米复合材料(RGO/ZnCo-LDH)，还原氧化石墨烯的加入大大提高了催化剂电荷转移效率，使得ZnCo LDHs表现出更好的OER性能 [ 7 ]。此外，二维纳米材料在实际应用中容易相互堆叠形成块状结构，使比表面积降低、活性位点数量减少 [ 8 ] [ 9 ]。剥离被认为是制备单层或多层纳米薄片的可行方法，且制备出的纳米薄片比表面积更高、暴露的活性位点更多 [ 9 ]。然而，由于层状双金属氢氧化物的层间离子、水和LDH层之间存在氢键网，且LDH层电荷密度高，剥离方法的广泛应用被极大地限制 [ 10 ]。值得注意的是，相比于二维纳米材料，三维纳米材料比表面积高、活性位点丰富且不存在易堆叠的问题，被视为是十分有前景的催化剂形貌。Li等人在泡沫镍基底上合成了百合状的三维CoNi 2 S 4 催化剂，得益于三维结构的高比表面积，该催化剂表现出优异的催化活性 [ 11 ]。因此，将LDHs纳米片与碳材料和三维结构相结合是改善LDHs析氧性能的有效措施。 本文通过水热和煅烧的方法将NiFe LDHs纳米片原位生长在非晶碳球上，制备出具有三维核壳异质结构的CS@NiFe LDHs催化剂。本文采用XRD、XPS和TEM等手段对CS@NiFe LDHs纳米复合材料的化学组成和微观形貌进行了探究，并采用循环伏安法、线性扫描伏安法和计时电流法等电化学测试手段对合成样品的电化学性能进行了探究。
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user: 2. 实验部分 2.1. 实验试剂 葡萄糖、硝酸镍、硝酸铁、尿素、二水合柠檬酸三钠、聚乙烯吡咯烷酮和氢氧化钾均购于国药集团化学试剂有限公司，萘酚购于西格玛试剂有限公司。本文涉及到的所有试剂均未经过进一步纯化。实验中使用的去离子水由GWA-UN1-F20系统制得。 2.2. 实验方案 1) 碳球的制备 首先，称取2.7024 g葡萄糖溶于50 mL去离子水中，得到0.5 M的葡萄糖水溶液。然后将葡萄糖水溶液转移到100 mL具有聚四氟乙烯内衬的高温反应釜中，置于180℃的鼓风干燥箱中反应8 h。反应结束，冷却至室温后，将得到的液体用去离子水和无水乙醇离心洗涤三次，置于60℃的干燥箱中干燥一晚。然后，将干燥后的粉末置于高温管式炉中以2℃∙min −1 的升温速率在600℃下高温煅烧2 h，得到纳米级粒径的碳球(CS)。 2) NiFe LDHs的制备 首先，称取0.08724 g的Ni(NO 3 ) 2 ∙6H 2 O、0.0404 g的Fe(NO 3 ) 3 ∙9H 2 O、0.048 g尿素和0.0118 g的Na 3 C 6 H 5 O 7 ∙2H 2 O溶于20 mL去离子水中。然后，将得到的溶液转移到100 mL具有聚四氟乙烯内衬的高温反应釜中，置于150℃的鼓风干燥箱中反应24 h。反应结束，冷却至室温后，将得到的液体用去离子水和无水乙醇离心洗涤三次并收集，置于60℃干燥箱中干燥一晚，充分研磨，得到NiFe LDHs粉末。 3) CS@NiFe LDHs的制备 首先，称取0.01 g、0.02 g和0.03 g的碳球(碳球由实验方案1制备)和三份0.08724 g的Ni(NO 3 ) 2 ∙6H 2 O、0.0404 g的Fe(NO 3 ) 3 ∙9H 2 O、0.048 g尿素、0.0118 g的Na 3 C 6 H 5 O 7 ∙2H 2 O、0.5128 g的PVP分别置于三个烧杯中，并加入20 ml的去离子水，置于超声波清洗机中超声30 min，使药品溶解、碳球均匀分散。然后，将得到的溶液转移到100 mL具有聚四氟乙烯内衬的高温反应釜中，在150℃下水热24 h。冷却至室温后，将得到的液体用去离子水和无水乙醇离心洗涤三次并收集，置于60℃干燥箱中干燥一晚，得到不同碳球含量的CS@NiFe LDHs粉末。为了便于描述，我们将碳球含量为0.01 g、0.02 g和0.03 g的CS@NiFe LDHs催化剂分别记为CS@NiFe LDHs 1、CS@NiFe LDHs 2和CS@NiFe LDHs 3。 2.3. 电极材料的制备 首先，将玻碳电极置于盛有少许氧化铝抛光粉的打磨盘上打磨，以去除附着在电极表面上的固体，随后用去离子水清洗，并吹干备用。然后，称取5 mg样品和1 mg炭黑，量取774 μL的去离子水、194 μL的无水乙醇和32 μL的萘酚于玻璃瓶中，置于超声波清洗机中超声30 min，配制出均匀分散的电极溶液。随后，用微量进样器取5 μL的电极溶液滴在处理好的玻碳电极(GC)上，将负载着电极溶液的玻碳电极置于60℃的干燥箱中干燥30 min，成功制得工作电极。 2.4. 电化学性能的测试 本文中涉及的电化学性能测试均采用标准的三电极体系在上海辰华CHI 660E电化学工作站上进行。其中，采用负载着催化剂样品的玻碳电极为工作电极，汞/氧化汞电极和铂片分别作为参比电极和对电极，1.0 M的氢氧化钾水溶液为电解质溶液。其中，在进行线性扫描伏安(LSV)测试时，我们进行了90%的iR补偿。
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user: 4. 结论 本文通过简单的水热和煅烧法成功合成了具有三维核壳异质结构的CS@NiFe LDHs高效析氧电催化剂。当碳球含量为0.02 g时，CS@NiFe LDHs的析氧性能最好，达到10 mA∙cm −2 电流密度时所需的过电势仅为246 mV，塔菲尔斜率为60.14 mV∙dec −1 ，优于碱性介质中大多数的镍铁基电催化剂。该催化剂具有优秀的OER性能主要归功于CS和NiFe LDHs的协同作用以及该催化剂的三维核壳异质结构。其中，CS作为导电基底可以有效促进电荷传输，NiFe LDHs负责提供活性位点，而三维核壳异质结构可以暴露更多的活性位点。
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user: 摘 要 选取某高中93名学生为研究对象，采用双因素被试间设计，通过视频诱发被试情绪，探讨在积极和消极情绪状态下，两种情绪调节策略(认知重评策略、表达抑制策略)对高中生注意稳定性的影响。结果发现：1) 情绪状态会影响高中生的注意稳定性，认知重评组的注意稳定性指数高于表达抑制组，差异显著；2) 积极情绪状态下，认知重评策略组与表达抑制策略组高中生的注意稳定性指数不存在显著差异；3) 消极情绪状态下，认知重评策略组高中生的注意稳定性指数高于表达抑制策略组，差异显著。 关键词 :认知重评策略，表达抑制策略，注意稳定性，高中生 Copyright © 2020 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 近年来情绪调节(Emotion Regulation)越来越受到心理学家们的关注，生活在不断变化的社会中，我们会体验到各种情绪，如何有效对情绪进行调整对个体适应社会极为重要。对于情绪调节，学者从多个角度出发对其做出定义：有学者从两个方面出发对情绪调节进行解释，即个体的情绪认知和调节反应，个体通过这两方面做出符合社会要求的情绪反应(Boehm & Kubzansky， 2012)；从情绪意义出发，情绪调节为个人生活目的服务，这一目的对情绪调节的强度和持续性起决定作用(Campos et al.， 1989)；从操作角度来看，学者提出情绪调节是个体对何时产生情绪、以及如何体验、表达、控制和对情绪施加影响的过程，而这一过程主要包括三个方面：主观体验、外部表现和生理唤醒(Gross， 1998；李静，卢家楣，2007)。本研究将情绪调节定义为个体在目标驱使下对情绪施加影响，使自己与他人的情绪发生变化以适应社会的过程。 情绪调节会影响情绪调节策略。情绪调节按照不同标准可以分为外部调节与内部调节、良好调节与不良调节、随意调节与不随意调节、原因调节与反应调节等。Gross (2002)提出情绪调节过程模型(见图1)，本研究基于此模型展开，其中包含的认知重评策略与表达抑制策略是与原因调节和反应调节相对应的，这两种调节方式在机制上的差异致使人们对不同情绪调节方式付出的认知资源存在差异：表达抑制过程中个体不断进行自我调整，消耗一部分认知资源，因此对当前执行的任务而言所分配的注意资源减少；而认知重评由于发生在情绪产生之前，不需要个体进行持续调整，因此不需额外耗用认知资源，个体可以将更多的资源集中到任务中来，Gross & John (2003)认为个体长期使用认知重评策略会增强对情绪、身体和心理健康的调控，而经常使用表达抑制策略会导致个体对情绪、人际功能、记忆的控制减弱。 除此之外，许多学者提出了不同的情绪调节理论，主要有：Salovey et al. (1995)三维情绪调节结构理论；Gratz & Roeme (2004)六维情绪调节结构理论；Bonanno (2001)自我情绪调节过程模型。本研究主要采用Gross的情绪调节过程模型理论，因此对这些理论模型不进行展开。 注意稳定性是指个体的注意长时间维持在某种客体或者活动上，它直接影响高中生学习活动的效率。研究者们多采用内田–克雷佩林测量法、划消测验法、追踪测验等进行注意稳定性的测量，本研究选取划消测验法通过划消数字“6”来进行注意稳定性测量。 图1. 情绪调节过程模型 情绪调节策略通过情绪作用于个体的认知，关于情绪与认知的关系存在多种观点。1) 自动加工理论认为信息加工分为自动化加工与意识控制加工，前者不需要意志努力。2) 注意资源分配理论认为注意资源容量有限，它分为注意资源有限性理论与客体自我意识理论。前者认为注意资源有限，个体进行情绪调节时会占用一定的资源，则分配到当前任务中的资源少，任务完成效率低，钱国英等(2014)发现高唤醒积极情绪状态下记忆成绩下降速度由慢到快又到慢，高唤醒消极情绪状态下记忆成绩下降由快到慢；客体自我意识理论指出注意资源有限，在执行任务过程中，注意要么指向自我、要么指向环境，二者不能同时得到兼顾。3) 调节消耗理论提出任何自我调节都要耗用心理资源，全部行为共用一个资源。Baumeister等(1998)发现当个体情绪得到抑制后，字谜任务完成率低，事后分析表明，在抑制时会耗用大量心理资源进行情绪的自我调节。 本研究中，通过让被试执行相应的情绪调节策略来观察认知任务的执行情况，以往大多数研究认为认知重评策略不消耗多余的认知资源，而表达抑制策略占用了一定的认知资源因此影响了后续任务的完成。Goldin等(2008)研究发现在前期认知重评策略能够让消极情绪得到减轻，而表达抑制策略则在后期使个体的消极情绪减轻；蓝艳(2012)认为表达抑制策略比认知重评策略更不利于思维；Aldao & Nolen-Hoeksema (2012)发现认知重评策略和低抑郁相关；对注意的研究发现使用认知重评的个体警觉功能效率显著高于使用表达抑制的个体(张芳，2011)。此外，也有研究表明在个体进行有意识的情绪调节时，认知重评优于表达抑制，但当作无意识调节时，表达抑制效果优于认知重评(程利，2011)。 综上可知，情绪及其调节策略与认知密切相关，注意属于认知的范畴，也会受情绪及其调节策略影响。当前针对情绪调节与高中生注意稳定性的研究较少，情绪调节策略是否会对注意稳定性产生作用？若是，那么何种情绪调节策略更有益于注意稳定性的增强？基于此展开本研究，一方面可以扩展这一领域的研究内容，另一方面可以为学生选择适当的情绪调节策略以及教师改善学生注意稳定性提供指导。 本研究探讨两种情绪调节策略(认知重评策略、表达抑制策略)与高中生注意稳定性的关系。基于Gross的情绪调节过程模型理论，提出假设：不论积极还是消极情绪状态下，认知重评组的注意稳定性指数均高于表达抑制组。
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user: 2. 研究方法 2.1. 被试选取 选取开封市某高中学生共93人(男生49人，女生44人)，年龄16~18岁之间。采用随机分组法，积极情绪认知重评组23人、积极情绪表达抑制组23人、消极情绪认知重评组24人、消极情绪表达抑制组23人。所有被试此前没有接触过此类实验，智力正常，视力或矫正视力正常。实验结束给学生分发礼品。 2.2. 实验设计 采用双因素被试间设计。自变量为情绪状态与情绪调节策略，情绪状态分为：积极情绪与消极情绪，情绪调节策略分为：认知重评策略与表达抑制策略；因变量为被试的注意稳定性指数。 2.3. 实验材料 1) 情绪诱发材料 相对于图片、音乐、词语诱发情绪来说，视频诱发能够集视听觉信息于一体，具有更好的诱发效果。选取积极和消极视频片段各三个，请10名学生对每个视频情绪有发效果做独立评分，最终选取《我不是药神》片段作为消极情绪诱发材料，积极情绪诱发材料为《极限挑战》节选，视频长度在3~7 min之间。 2) 情绪自我评定量表(PANAS) 选取积极词汇、消极词汇各10个。采用5点计分，从1(几乎没有)~5(非常多)，等级越高情绪体验越强烈。 3) 指导语执行程度问卷 共包括3道题目，第1题表示无调节执行程度；第2题表示认知重评策略执行程度；第3题表示表达抑制策略执行程度；问卷采用5级评分，“0”~“4”代表“完全不符合”~“完全符合”。 4) 划消测验表 由一张随机排列的1000个0~9阿拉伯数字组成，个体按照一定的顺序迅速精确地划掉所有数字“6”。 2.4. 研究程序 1) 将被试随机分为四组，进入实验室后缓解紧张情绪，保持放松。填写个人信息和《情绪自我评定量表》； 2) 呈现指导语，要求被试按照指导语进行视频观看，各组指导语为： 认知重评组：当人们经历不开心的事情时，会通过改变看待事物的角度来解决。例如：当你跟朋友在路上相遇时，你开心的跟他打招呼，但是他却没有回应你，此时你可能会感到生气或者不解，但是当你发现他高度近视今天没戴眼镜时，你就会重新看待这件事，消极情绪就会得到相应的缓解。由此我们可以发现从不同的角度看问题会得到不同的结果。下面将呈现一段视频，要求仔细观看，可能会引起你的一些情绪，请你用重新看待的方式来调节自己的情绪。 表达抑制组：人们常遇到一些快乐或伤心的事情，很多时候需要控制情绪不使其外露。例如：你参加了一次演讲比赛，在这过程中出现了失误感到有些沮丧，但是此时大家都在听你的演讲，因此你就要暂时控制自己的情绪不让大家观察到。下面将呈现一段视频，要求仔细观看，可能会引起你的一些情绪，请你用重新看待的方式来调节自己的情绪。 3) 观看结束，再次填写《情绪自我评定量表》。 4) 填写指导语执行程度问卷，确保有效运用相应的情绪调节策略。 5) 注意稳定性测试：进行划消测验，试验开始前先做练习，保证个体明确任务。 6) 结束：对观看消极情绪诱发视频的个体简要答疑进行情绪平复并发放礼品。 为了减少误差，本实验统一在下午进行。实验流程图(见图2)。 图2. 实验流程图 2.5. 数据处理与统计分析 采用SPSS20.0进行数据处理与统计分析。
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user: 3. 实验结果 3.1. 情绪初始状态分析 对积极和消极情绪组被试的情绪初始状态进行检验发现：四组被试的积极情绪初始状态间差异不显著F(3，89) = 2.15，p = 0.10 > 0.05；消极情绪状态间差异不显著F(3，89) = 0.39，p = 0.76 > 0.05。这一结果表明四组被试的初始情绪状态一致，可认为被试来自于同一总体。 3.2. 情绪诱发结果检验 3.2.1. 积极情绪组情绪诱发结果检验 为检验视频诱发效果，对积极情绪组观看视频前后的情绪得分进行配对样本t检验。结果发现观看视频后被试的积极情绪得分(31.67 ± 5.09)显著高于观看视频前(27.37 ± 3.22)，t = −6.93，p < 0.01；在消极情绪上，后测得分(16.11 ± 4.11)显著低于前测(20.41 ± 6.34)，t = 6.21，p < 0.01。这表明被试的愉悦程度增加，难过程度降低，观看视频成功引发了被试的积极情绪。 3.2.2. 消极情绪组情绪诱发结果检验 为检验视频诱发效果，对消极情绪组观看视频前后的情绪得分进行配对样本t检验。结果发现观看视频后被试的消极情绪得分(25.90 ± 4.82)显著高于观看视频前(20.66 ± 4.89)，t = −6.62，p < 0.01；在积极情绪上，后测得分(23.96 ± 4.27)显著低于前测(28.49 ± 2.42)，t = 6.21，p < 0.01。这表明被试的难过程度增加，愉悦程度降低了，观看视频成功引发了消极情绪。 3.3. 指导语执行程度问卷执行程度问卷 为考察是否运用了给定的情绪调节策略，对指导语执行程度问卷得分进行方差分析。结果发现表达抑制组的表达抑制策略得分(3.11 ± 0.95)高于认知重评策略得分(1.35 ± 1.04)，差异显著p = 0.00 < 0.01；认知重评组的认知重评策略得分(3.02 ± 0.85)高于表达抑制策略得分(1.17 ± 0.76)，差异显著p = 0.00 < 0.01。在实验中被试正确执行了给定的情绪调节策略。 3.4. 情绪状态和情绪调节策略对注意稳定性的影响 1) 注意稳定性指数描述性统计结果 对四组被试的注意稳定性指数进行描述性统计(见表1)： Table 1 Descriptive statistics of attention stability index of four groups of subject 分组 n 认知重评策略 表达抑制策略 积极情绪组 46 4.91 ± 0.76 4.64 ± 0.73 消极情绪组 47 4.38 ± 0.58 3.91 ± 0.55 表1. 四组被试的注意稳定性指数描述性统计 2) 四组被试注意稳定性方差分析 为检验情绪、情绪调节策略的主效应与交互效应，以情绪、情绪调节策略为自变量，以注意稳定性指数为因变量做方差分析(见表2)。发现情绪状态与情绪调节策略的主效应显著，F(1， 91) = 21.66，p = 0.00 < 0.01；F(1， 91) = 7.51，p = 0.00 < 0.01，结合描述性统计结果可知，在情绪状态上，积极情绪组注意稳定性指数高于消极情绪组，差异显著；在情绪调节策略上，认知重评策略组的注意稳定性指数显著高于表达抑制策略组。二者的交互作用不显著F(1，87) = 0.55，p = 0.46 > 0.05。 Table 2 Analysis of variance of attention stability index of four groups of subject 变异来源 SS df MS F p 情绪 9.38 1 9.38 21.66 0.00 调节策略 3.25 1 3.25 7.51 0.00 情绪*调节策略 0.24 1 0.24 0.55 0.46 表2. 四组被试的注意稳定性指数方差分析 对情绪状态与情绪调节策略的主效应做事后检验(见表3)，结果发现积极情绪诱发组中，认知重评的注意稳定性指数与表达抑制不存在显著差异p > 0.05，但认知重评组注意稳定性得分在平均数水平上高于表达抑制组；而在消极情绪诱发组中，认知重评的注意稳定性指数高于表达抑制p < 0.05。 Table 3 Multiple comparison results of four groups of participants (LSD 调节策略(I) 调节策略(J) MD(I-J) SE p 积极认知重评 积极表达抑制 0.273 0.194 0.499 消极认知重评 0.534 * 0.192 0.007 消极表达抑制 1.009 * 0.194 0.000 积极表达抑制 积极认知重评 −0.273 0.194 0.163 消极认知重评 0.261 0.192 0.177 消极表达抑制 0.736 * 0.194 0.000 消极认知重评 积极认知重评 −0.534 * 0.192 0.007 积极表达抑制 −0.261 0.192 0.177 消极表达抑制 0.475 * 0.192 0.015 消极表达抑制 积极认知重评 −1.009 * 0.194 0.000 积极表达抑制 −0.736 * 0.194 0.000 消极认知重评 −0.475 * 0.192 0.015 表3. 四组被试事后多重比较结果(LSD) 注： * 表示p < 0.05。
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user: 4. 讨论 4.1. 视频观看对情绪状态的影响 情绪是否得到有效诱发决定着实验的成败，首先要确保被试的基线水平一致，对初始状态进行方差分析得到初始状态间不存在显著差异，即样本来自于同一总体，这为情绪诱发奠定了基础。通过对视频诱发前后的结果进行配对样本t检验得知，《极限挑战》诱发了被试的积极情绪，《我不是药神》诱发了被试的消极情绪。积极情绪组的积极情绪得分增加显著，消极情绪得分降低显著，而消极情绪组的消极情绪增加显著，积极情绪降低显著。说明视频具有较好的诱发效果，与他人研究结果相符(余玉荣等，2017)。 4.2. 指导语执行程度对情绪状态的影响 根据Gross的研究，情绪调节策略有很多，本实验选取了其中两种最典型的(认知重评策略和表达抑制策略)研究其与高中生注意稳定性的关系，研究结果表明四组被试运用了给定的指导语，这与先前研究结果相符(黄敏儿，2001)。 通过分析发现：认知重评能够有效增加被试的快乐体验，而表达抑制则可以显著缓解被试的消极情绪。这一结果与先前研究存在部分不一致，有研究发现认知重评和表达抑制都可以缓解被试的情绪体验(闻琪，2014)，另外程利等(2009)发现认知重评更能够缓解情绪体验。这一差异可能是因为被试样本量有限所导致的，本研究选择的被试为高一、高二年级的学生，考虑到高三年级考试压力大，因此没有占用他们的时间，这样的选择也可能会影响实验结果的推广性，今后可扩大样本量开展研究。 4.3. 情绪调节策略对注意稳定性的影响 通过对四组被试注意稳定性指数的描述性统计发现，无论在积极还是消极情绪状态下，认知重评组的注意稳定性指数都高于表达抑制组。方差分析显示，情绪、情绪调节策略的主效应均显著p < 0.01，交互作用不显著p > 0.05，积极情绪组注意稳定性指数高于消极情绪组，认知重评组注意稳定性指数显著高于表达抑制组。这一结果与本实验假设相符，与他人研究结果相同(闻琪，2014)。但二者之间并无交互影响，在完成任务时，不论何种情绪状态主导，认知重评策略都比表达抑制策略效果更好。姜媛等(2009)的研究也发现二者之间相互独立，也有研究认为二者存在交互作用(甘小荣等，2016)，至于为什么会出现结果差异，会续要进行深入探讨。 事后多重比较可以发现：1) 积极情绪状态下，情绪调节策略对注意稳定性的影响不存在显著差异p = 0.50 > 0.05，这与研究假设不相符，但可以发现，认知重评组的成绩在平均数上略高于表达抑制组，积极情绪能够使个体在比较放松状态下进行任务，完成效果较好，因此两种策略条件下不存在显著差异；2) 消极情绪状态下，情绪调节策略对注意稳定性的影响存在显著差异p = 0.02 < 0.05，认知重评组的成绩显著高于表达抑制组，这与本研究的假设相符。 调节消耗理论与注意分配理论能够对此结果做出解释。 Baumeister (1998)的调节消耗理论认为使用情绪调节策略可以使情绪得到调节，但也会消耗一定的认知资源，因此分配到当前作业上的资源会减少，而表达抑制策略需要个体进行持续的自我修正，因此耗用的认知资源多，那么分配到当前作业中的资源少，因此完成任务的效果存在差异。本研究中认知重评策略的注意稳定性指数高于表达抑制组，可用这一理论来解释。 注意资源有限性理论认为，注意资源容量有限，在进行情绪调节时会耗用一部分资源，耗用的越多那么分配给当前任务中的资源就越少，完成任务的效率就降低。客体自我意识理论属于注意资源分配理论的一种，它认为个体在执行任务时要么指向自我，要么指向环境。认知重评策略是个体对事件发生原因进行的调节，是指向外部环境的，因此在完成注意稳定性任务时可以将大量资源分配到自我上，任务完成性高；但表达抑制策略要求个体对自身的情绪进行持续调控，指向自我，因此个体在完成当前任务时可使用的注意资源减少，任务完成效率降低。
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user: 5. 结论 1) 积极情绪状态下，认知重评策略组与表达抑制策略组高中生的注意稳定性指数不存在显著差异。 2) 消极情绪状态下，认知重评策略组高中生的注意稳定性指数高于表达抑制策略组，差异显著。
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user: 摘 要 本文对复合材料层压板进行了不同连接形式的连接强度试验研究，获得了铺层比例、厚度、湿热环境和连接形式对复合材料层压板连接强度的影响规律。研究表明：对于单钉双剪连接形式，当±45˚铺层比例处于一定范围内时，适当改变±45˚、0˚和90˚铺层的比例并不会对复合材料层压板的连接强度产生较大的影响；对于单钉单剪连接形式，当±45˚铺层比例处于一定范围内时，铺层比例并不是影响连接强度的主要因素，层压板厚度对连接强度有重要影响。 关键词 :复合材料，铺层比例，连接强度 Copyright © 2020 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 虽然目前复合材料胶接连接技术已经非常成熟，且比机械连接更加有效，但机械连接仍然是飞机复合材料结构的一种主要连接方式之一。对于飞机上需要检修或更换的复合材料结构，必须采用机械连接形式。此外胶接连接往往缺少结构裕度，且对制造缺陷高度敏感，因此在高要求和高安全设定的应用中，例如飞机的主要结构元件，特别是大型民机，宁可采用机械连接也不采用胶接连接 [ 1 ]。因此复合材料结构的机械连接形式仍然是国内外学者研究的热点。 在铺层对复合材料连接的影响研究中，Sun通过对复合材料层板钉孔接触区域的损伤情况研究发现：0˚层在挤压破坏发生的初始阶段起重要作用 [ 2 ] [ 3 ]。I. D. G. A. Subagia通过试验分析了四种不同铺层结构对挤压强度的影响，发现将90˚铺层放置下表面或者表面层的下方可以提高机械连接的挤压强度 [ 4 ]。F. Taheri-Behrooz研究[0˚/90˚]s铺层结构对针状螺栓连接承载载荷的影响，结果表明，表面为90˚铺层的层合板的载荷要优于表面为0˚的铺层 [ 5 ]。国内黄学优等人通过试验研究了铺层对复合材料沉头螺栓连接承载能力的影响，并进一步分析了4种铺层结构的沉头螺栓连接层合板的失效行为 [ 6 ]。在孔径对复合材料连接强度的影响研究方面，Buket等研究了玻璃纤维方格布/环氧复合材料的销钉连接，认为开孔尺寸宽径比W/D ≥ 3，边径比 ≥ 2时，复合材料试样的连接强度最高 [ 7 ]。Ranlkumar和Tossavainen等对开孔尺寸对复合材料连接的影响做了研究，研究表明尺寸W/D，E/D等对试样破坏形式有影响，不同的W/D或E/D超过一定范围后，复合材料层压板的破坏模式会发生改变 [ 8 ]。当前铺层比例对复合材料层压板连接挤压强度的研究还较少。 单钉双剪连接与单钉单剪连接是航空领域复合材料的两种最基本的连接形式。本文主要进行铺层比例、厚度和湿热环境对聚合物基复合材料层压板单钉双剪连接形式与单钉单剪连接形式的连接强度影响的试验研究，获得了铺层比例、厚度、湿热环境和连接形式对复合材料层压板连接强度的影响规律。
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user: 2. 试验件和方法 2.1. 试验件 按照ASTM D5961标准的要求，分别加工了孔径为6 mm的单钉双剪和单钉单剪两种连接形式的标准试验件，试验件具体尺寸ASTM D5961 [ 9 ]。由于工艺考虑，飞机复合材料层压板通常只选择0˚、90˚和±45˚四种单向铺层方向，其最终铺层形式基本也均为这四种铺层方向的组合。另外一方面，由于考虑到飞机在实际使用中可能遇到的使用损伤问题，为了提高复合材料结构的损伤容限，飞机复合材料层压板的铺层中必须包含较高比例的±45˚铺层(当±45˚铺层比例较低时，复合材料层压板来自面外威胁的损伤阻抗通常很低)。基于以上考虑，为了研究铺层比例对复合材料层压板挤压强度的影响，共制备了表1所示的7种飞机复合材料结构常采用的典型铺层比例的试验件。每种铺层加工试验件3个批次，每批次6件。试验件均为T700复合材料层压板。 Table 1 Ply ratio and thickness of test specimen 铺层代号 铺层比例[±45/0/90]/% 层压板厚度/mm I (66/17/17) 3.60 II (55/18/27) 3.20 III (60/20/20) 3.00 IV (58/21/21) 4.20 V (56/22/22) 2.70 VI (50/25/25) 3.60 VII (53/20/27) 4.50 表1. 试验件的铺层比例和厚度 2.2. 试验方法 单钉双剪连接强度试验参照ASTM D5961标准的方法A执行，单钉单剪连接强度试验参照ASTM D5961标准的方法B执行 [ 9 ]。试验在INSTRON 8801型电液伺服材料试验机上进行。图1为单钉双剪和单钉单剪连接强度试验状态。试验时采用引伸计进行应变测量，以2 mm/min的加载速度连续对试验件施加拉伸载荷，直至载荷从最大值下降30%，记录最大载荷和破坏模式。 图1. 单钉双剪和单钉单剪连接强度试验状态照片 试验结束后，对每个试验件计算其连接挤压强度，计算方法为试验件破坏前的最大载荷除以试验件的厚度和孔径。然后分别对单钉双剪和单钉单剪两种构型每一种铺层的3批次18件试验件的连接挤压强度取平均值，作为该铺层的平均连接挤压强度。
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user: 3. 铺层比例和厚度对单钉双剪连接强度的影响 表2给出了7种不同铺层比例和不同厚度试验件的单钉双剪连接挤压强度试验结果。其中每种铺层比例的挤压强度为3批次、每批次6件试验件的平均挤压强度。由该表可以看出，±45˚铺层在50%~66%范围内，改变0˚和90˚铺层的比例，7种铺层与厚度复合材料层压板的单钉双剪连接挤压强度并未发生较大的变化，保持在全部7种铺层平均强度的±3%范围内。为了更加直观的表现这一结论，绘制图2所示的铺层比例与复合材料层压板单钉双剪连接挤压强度的曲线图。可见，当铺层比例在一定范围内改变时，适当改变±45˚、0˚和90˚的铺层比例和层压板的厚度并不会显著改变复合材料的层压板的挤压强度。需要特别说明的是，上面结论的前提条件是“铺层比例在一定范围内”。当复合材料层压板铺层比例超出一定范围后，如±45˚铺层比例较小的时候，上面的结论并不能成立。但考虑到飞机复合材料结构由于损伤容限的需要，通常必须包含相当比例的±45˚铺层，因此对于航空复合材料的常用典型铺层，上面的结论具有很好的适用性。 Table 2 Bearing strength of single nail double shear connection specimens with 7 ply ratio 铺层代号 铺层比例[±45˚/0˚/90˚]/% 厚度/mm 强度σ bu /MPa I (66˚/17/˚17˚) 3.60 1016 II (55˚/18˚/27˚) 3.20 977 III (60˚/20˚/20˚) 3.00 1021 IV (58˚/21˚/21˚) 4.20 1035 V (56˚/22˚/22˚) 2.70 979 VI (50˚/25˚/25˚) 3.60 1016 VII (53˚/20˚/27˚) 4.50 1012 表2. 七种铺层比例试验件的单钉双剪连接挤压强度 图2. 铺层比例与复合材料层压板单钉双剪连接挤压强度的曲线图
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user: 4. 铺层比例对单钉双剪连接强度的影响 表1中的I铺层和VI铺层具有相同的厚度(3.6 mm)，但铺层比例相差较大，前者的±45˚、0˚和90˚铺层比例分别为66%、17%和17%，后者为50%、25%和25%。表3给出了I铺层和VI铺层试验件的单钉单剪连接挤压强度，两者几乎相同(相差0.5%)。由表3可以看出，当复合材料层压板厚度相同时，改变层压板的铺层比例和铺层顺序，并不会显著改变试验件的单钉单剪连接强度，这表明影响复合材料层压板单钉单剪连接强度因素是层压板的厚度，而非其铺层特性(包括铺层比例和铺层顺序)。需要特别说明的是，该结论的前提条件同样是“铺层比例在一定范围内”，当复合材料层压板铺层比例超出一定范围后，如±45˚铺层比例较小的时候，该结论是否成立还需要进一步的验证。但由于飞机复合材料结构的±45˚铺层比例通常不会太小，对于飞机复合材料常用典型铺层，上面的结论仍适用。 Table 3 Bearing strength of single nail single shear connection test specimens of ply I and ply V 铺层代号 铺层比例[±45˚/0˚/90˚]/% 厚度/mm 强度σ bu /MPa I (66˚/17˚/17˚) 3.6 623.7 VI (50˚/25˚/25˚) 3.6 626.9 表3. I铺层和VI铺层试验件的单钉单剪连接挤压强度
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user: 5. 厚度对单钉单剪连接强度的影响 在第3节的研究中，已经发现了影响复合材料层压板单钉单剪连接强度因素是层压板的厚度，而非铺层。在该结论的基础上，进一步研究厚度对单钉单剪连接强度的影响规律。表4给出了7种不同铺层比例和不同厚度试验件的单钉单剪连接挤压强度试验结果。对比表2和表4，可以发现单钉单剪连接挤压强度比单钉双剪连接挤压强度下降了33%~47%。 Table 4 Bearing strength of single nail single shear connection specimens with 7 ply ratios and thicknes 铺层代号 铺层比例[±45˚/0˚/90˚]/% 厚度/mm 强度σ bu /MPa I (66˚/17˚/17˚) 3.60 623.7 II (55˚/18˚/27˚) 3.20 618.8 III (60˚/20˚/20˚) 3.00 654.7 IV (58˚/21˚/21˚) 4.20 568.8 V (56˚/22˚/22˚) 2.70 647.2 VI (50˚/25˚/25˚) 3.60 626.9 VII (53˚/20˚/27˚) 4.50 529.3 表4. 七种铺层比例和厚度试验件的单钉单剪连接挤压强度 为了分析厚度对单钉单剪连接强度的影响，根据表4数据绘制层压板厚度–单钉单剪连接挤压强度曲线，见图3。图3表明，对于单钉单剪连接形式，随着复合材料层压板厚度的增加，单钉单剪连接挤压强度会逐渐降低。 图3. 厚度与复合材料层压板单钉单剪连接挤压强度的曲线图