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中国电子级超纯水自主化制备关键难题与解决思路 被引量:6
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作者 蔡涵颖 王文龙 +5 位作者 吴乾元 熊江磊 巫寅虎 黄南 王琦 胡洪营 《工业水处理》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1-6,共6页
电子级超纯水(Ultrapure water,UPW)是电子行业的基础性生产资料,需求量大且对水质要求极高[电阻率>18.2 MΩ·cm,TOC<5μg/L(以C计)]。随着中国电子行业自主化发展的要求,电子级超纯水需求量将持续增加,水质要求也将日趋严... 电子级超纯水(Ultrapure water,UPW)是电子行业的基础性生产资料,需求量大且对水质要求极高[电阻率>18.2 MΩ·cm,TOC<5μg/L(以C计)]。随着中国电子行业自主化发展的要求,电子级超纯水需求量将持续增加,水质要求也将日趋严格。然而,中国在电子级超纯水制备领域面临3大关键难题:(1)关键材料设备与技术工艺被国外厂商垄断;(2)水质标准体系与检测能力全面落后;(3)电子级超纯水的多样化供水水源导致反渗透产水中电中性小分子有机物浓度升高且组分更复杂,加剧了电子级超纯水的制备难度。为此,提出应加快国产核心材料设备与关键技术工艺的研发、试验与应用工作,建立水质指标先进标准体系及领先检测方法和平台,开发新型超高标准技术设备与工艺,以实现多样化水源生产的3条解决思路,支撑中国电子级超纯水自主化制备。 展开更多
关键词 电子制造 超纯水 自主化制备 超高标准处理
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半导体废水中N-甲基-2-吡咯烷酮的潜在风险及去除特性
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作者 陈晓雯 巫寅虎 +8 位作者 黄南 张倬玮 王琦 王文龙 吴乾元 熊江磊 罗嘉豪 于红 胡洪营 《工业水处理》 北大核心 2025年第4期10-16,26,共8页
N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)作为半导体行业废水中的典型有机物,具有浓度高、降解难等特点,已成为行业重点关注的污染物,所以探明NMP在废水中的赋存特征、潜在风险及降解特性对行业废水的高效低耗处理具有重要意义。总结了半导体废水中NMP... N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)作为半导体行业废水中的典型有机物,具有浓度高、降解难等特点,已成为行业重点关注的污染物,所以探明NMP在废水中的赋存特征、潜在风险及降解特性对行业废水的高效低耗处理具有重要意义。总结了半导体废水中NMP的来源、浓度和毒性风险,梳理了NMP的主要处理工艺、去除效果和降解规律,探讨了现有处理工艺存在的主要问题及解决建议。NMP主要来源于半导体制造过程的清洗剂,在半导体废水中具有较高的浓度和较强的生物毒性。现有技术对NMP的处理包括物理分离、生物处理和化学降解等,但存在去除不彻底、产生高毒性中间产物等问题。建议从NMP脱毒工艺开发及强化去除机理等方面开展研究,并着眼于行业链条,结合源头工艺革新和资源化回收,实现对NMP风险的全过程控制。 展开更多
关键词 半导体行业废水 N-甲基-2-吡咯烷酮 风险控制
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高等级生物安全实验室智慧化发展历程及现状分析
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作者 杨九祥 刘晓菲 +2 位作者 陶刚 杨建建 施金杰 《实验室研究与探索》 北大核心 2025年第8期222-227,232,共7页
为提升我国高等级生物安全实验室的智慧化建设水平,系统梳理了智慧化发展历程,综合分析相关政策背景、标准体系、发展现状及应用需求。通过技术分析与调查研究,将智慧化发展历程划分为4个阶段,揭示了物联网、云计算、人工智能等新一代... 为提升我国高等级生物安全实验室的智慧化建设水平,系统梳理了智慧化发展历程,综合分析相关政策背景、标准体系、发展现状及应用需求。通过技术分析与调查研究,将智慧化发展历程划分为4个阶段,揭示了物联网、云计算、人工智能等新一代信息技术与实验室建设的融合路径。调研发现,现有实验室智慧化功能模块中,基础功能设置率较高,但人员定位、预测性维护等高级功能设置率偏低,需求缺口显著;系统集成需求集中于打破信息孤岛、提升系统可靠性及运维效率。综合分析后,建议将新技术融合发展、完善标准体系、构建智能应急系统、提升信息安全水平作为智慧化建设的重点方向。研究结果可为构建智能化高效运行的生物安全实验室体系提供技术参考。 展开更多
关键词 生物安全 智慧化 发展历程 应用现状 发展趋势
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改性蓝藻生物炭促进生物电化学系统阴极氢自养反硝化过程研究 被引量:4
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作者 熊江磊 罗嘉豪 严群 《环境工程技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1640-1646,共7页
以太湖蓝藻为原料制备不同种类的活性生物炭,并将其投入到生物电化学系统(BES)的阴极促进氢自养反硝化。通过扫描电镜、能谱仪和傅里叶红外光谱对未经改性(ABC-800)、硝酸改性(ABC-800N)和KOH改性(ABC-800K)3组蓝藻生物炭进行观察,并与... 以太湖蓝藻为原料制备不同种类的活性生物炭,并将其投入到生物电化学系统(BES)的阴极促进氢自养反硝化。通过扫描电镜、能谱仪和傅里叶红外光谱对未经改性(ABC-800)、硝酸改性(ABC-800N)和KOH改性(ABC-800K)3组蓝藻生物炭进行观察,并与不加入蓝藻生物炭的对照组进行比较,以考察生物炭促进BES生物阴极的反硝化过程中的电子传递机制。结果表明:ABC-800N表面的N、O元素含量最高,同时与电子传递能力及生物相容性相关的共轭醌、酮结构的丰度也最高;将蓝藻生物炭投加至BES的非生物阴极中可提高阴极的脱氮效率,ABC-800N投加量为0.5 g时,7 d内脱氮效率达到最高,为96.0%,而对照组仅为29.6%;高通量测序表明,ABC-800N组的优势菌属为Thauera、JGI_0001001_H03、Thiobacillus、Denitratisoma等。 展开更多
关键词 生物电化学系统(BES) 氢自养反硝化 蓝藻生物炭 高通量测序
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集成电路废水的达标排放、资源回收和再生处理 被引量:2
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作者 肖卓远 黄南 +8 位作者 巫寅虎 张倬玮 徐雨晴 吴乾元 王文龙 熊江磊 罗嘉豪 廖翔 胡洪营 《工业水处理》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1-9,共9页
集成电路产业是支撑经济社会发展的战略性、先导性产业,其用水量和排水量均较高。分析了集成电路废水的水质特征,主要包括各生产环节产生的含氨、含氟、酸碱、有机、含铜和研磨废水。针对含不同物质废水,总结了废水达标排放、资源回收... 集成电路产业是支撑经济社会发展的战略性、先导性产业,其用水量和排水量均较高。分析了集成电路废水的水质特征,主要包括各生产环节产生的含氨、含氟、酸碱、有机、含铜和研磨废水。针对含不同物质废水,总结了废水达标排放、资源回收和再生处理技术的应用现状与研究进展。在废水达标排放方面,实际工程中常采用混凝沉淀、过滤和吸附等处理含氟、含铜和研磨废水;采用活性污泥法、膜生物反应器、水解酸化和内循环厌氧反应器等处理含氨和有机废水;近年来磁混凝和高级氧化等技术也备受关注。在资源回收方面,目前主要采用超滤和电渗析等技术回收氟、铜和四甲基氢氧化铵等。废水回用方面,主要采用混凝沉降,膜生物反应器和膜过滤技术;反渗透技术是废水再生处理的核心,其目标是制备工业纯水用于集成电路制造。最后针对集成电路废水处理系统现存的问题,建议完善废水分类分质收集系统;强化去除重金属和难降解有机物,降低废水的生物毒性;使用预处理、污堵监测、膜清洗、开发新型膜材料等方法控制反渗透膜的污堵。 展开更多
关键词 集成电路废水 达标排放 资源回收 再生处理 处理技术和工艺
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基于BIM的办公建筑绿建分析与节能优化——以徐州某办公楼为例
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作者 张丽娟 潘汝奇 +1 位作者 魏通 王晓玲 《绿色科技》 2023年第18期198-202,227,共6页
以徐州地区气象条件为前提,对某办公楼进行了绿建分析与节能优化。通过对建筑进行节能分析、日照分析、采光分析、能耗分析和碳排放分析,发现建筑存在围护结构、采光等问题;针对问题提出了相应的节能优化措施;并对优化前后建筑的节能性... 以徐州地区气象条件为前提,对某办公楼进行了绿建分析与节能优化。通过对建筑进行节能分析、日照分析、采光分析、能耗分析和碳排放分析,发现建筑存在围护结构、采光等问题;针对问题提出了相应的节能优化措施;并对优化前后建筑的节能性、冷热负荷、碳排量等进行了对比分析。结果显示:经过优化后,建筑达到了节能标准要求;同时,优化后建筑全年供暖空调总负荷与原有建筑相比,负荷降低率由原先的6.17%提高到了12.60%;与优化前建筑相比,优化后建筑单位面积碳排量降低了6.92%,节能减排效果明显。 展开更多
关键词 BIM 节能 日照 采光 能耗 碳排放
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不同轨道结构地铁噪声辐射测试及分析 被引量:5
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作者 张啟乐 刘林芽 陈高峰 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2022年第1期168-172,205,共6页
对某地铁普通整体道床地段与钢弹簧浮置板道床地段隧道内和车内噪声进行测试,研究列车内外噪声辐射大小及频谱特性。研究结果表明:隧道内距离轨面越近,噪声越高,说明轮轨噪声为主要噪声源;同一轨道区段,不同车厢内噪声峰值频率相同,但... 对某地铁普通整体道床地段与钢弹簧浮置板道床地段隧道内和车内噪声进行测试,研究列车内外噪声辐射大小及频谱特性。研究结果表明:隧道内距离轨面越近,噪声越高,说明轮轨噪声为主要噪声源;同一轨道区段,不同车厢内噪声峰值频率相同,但是噪声峰值有略微区别;浮置板地段,隧道内噪声在40 Hz~125 Hz频段,车内噪声在20 Hz~400 Hz频段较普通道床地段有所增大,其他频段隧道内和车内噪声均不大于普通道床地段;对隧道内和车内噪声的1/3倍频程声压级曲线进行A计权处理,普通道床和浮置板道床地段声压级峰值频率较计权之前均变大,计权后普通道床地段和浮置板地段车内噪声等效声级相差很小,不到1 dB(A)。 展开更多
关键词 振动与波 地铁 测试 钢弹簧浮置板 车辆 噪声 A计权
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聚吡咯修饰阳极在电絮凝技术处理铜铬废水过程中的研究 被引量:4
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作者 熊江磊 赵浩钧 +2 位作者 刘云霄 罗嘉豪 严群 《安全与环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期200-207,共8页
为进一步提高电絮凝技术处理重金属废水的效率,聚吡咯(Polypyrrole, PPy)涂层被用来修饰电絮凝阳极。采用电化学聚合法制备电絮凝PPy修饰阳极,经过表征和腐蚀测试后,将PPy修饰阳极应用于电絮凝工艺中处理电镀废水,对PPy修饰阳极的重金... 为进一步提高电絮凝技术处理重金属废水的效率,聚吡咯(Polypyrrole, PPy)涂层被用来修饰电絮凝阳极。采用电化学聚合法制备电絮凝PPy修饰阳极,经过表征和腐蚀测试后,将PPy修饰阳极应用于电絮凝工艺中处理电镀废水,对PPy修饰阳极的重金属离子去除效率、缓蚀效率以及电絮凝中Fe利用率进行了深入探讨,并进一步探究了PPy修饰阳极用于电絮凝处理重金属废水技术的可行性。结果表明:相比于裸钢电极,PPy修饰电极的电荷转移电阻(R_(ct))明显增加,腐蚀电流密度显著降低,证明PPy修饰电极具备出色的自我防护和防腐蚀性能;将PPy修饰阳极投入电絮凝废水处理运行中发现,极板间距为20 mm、pH值为5、反应时间为70 min、电流密度为30 mA/cm^(2)是电絮凝处理电镀铜铬废水的最佳条件,PPy修饰阳极对Cu和Cr离子的去除率可达99.9%和84.1%,且能够保证25%以上的阳极缓蚀效率;此外,通过Fe利用率分析可以观察到PPy修饰阳极能够达到更高的Fe利用率,从而提高电絮凝技术处理重金属的效率。因此,PPy修饰阳极能够达到较高的重金属去除效率以及出色的阳极保护效果。 展开更多
关键词 电絮凝 重金属废水处理 聚吡咯修饰阳极 阳极腐蚀抑制
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基于传递函数标定法的异型盾构隧道地铁列车运行振动分析 被引量:1
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作者 张啟乐 董连东 +3 位作者 刘林芽 拜立岗 马广驰 李枫 《城市轨道交通研究》 北大核心 2021年第12期141-145,共5页
基于某城市地铁的异型盾构隧道,采用实际场地传递函数标定数值模型的方法,对异型盾构隧道地铁振动问题进行了研究。研究结果表明:异型盾构隧道埋深增加量与Z振级衰减量不是线性关系;单从地铁环境振动控制角度而言,存在1个最佳经济埋深,... 基于某城市地铁的异型盾构隧道,采用实际场地传递函数标定数值模型的方法,对异型盾构隧道地铁振动问题进行了研究。研究结果表明:异型盾构隧道埋深增加量与Z振级衰减量不是线性关系;单从地铁环境振动控制角度而言,存在1个最佳经济埋深,本算例的最佳经济埋深为15~20 m;地铁列车运行引起的80 Hz以上频段的振动衰减非常快,传至地面时振动峰值频率为63 Hz;若采用钢弹簧浮置板进行隔振,隧道正上方地面位置Z计权总振级可以减小14.6 dB。 展开更多
关键词 地铁振动 异形盾构隧道 传递函数标定法
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半导体行业废水的反渗透膜污堵机制与控制策略 被引量:10
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作者 徐雨晴 巫寅虎 +5 位作者 吴乾元 王文龙 熊江磊 罗嘉豪 肖卓远 胡洪营 《环境科学研究》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期535-545,共11页
半导体行业是我国大力发展的高精尖产业,废水产生量大、再生处理难度高.半导体行业废水再生处理过程中,反渗透(reverse osmosis,RO)是重要的污染物去除单元,但面临的膜污堵问题严重影响了其效率与经济性.本文梳理了半导体行业废水的种... 半导体行业是我国大力发展的高精尖产业,废水产生量大、再生处理难度高.半导体行业废水再生处理过程中,反渗透(reverse osmosis,RO)是重要的污染物去除单元,但面临的膜污堵问题严重影响了其效率与经济性.本文梳理了半导体行业废水的种类与典型污染物,总结了半导体行业废水导致反渗透膜污堵的主要机制及控制手段,提出了针对半导体行业废水特点的膜污堵控制策略.半导体生产的不同工序会产生多种废水,包括含氟废水、含磷废水、含氨废水、重金属废水、有机废水与酸碱废水等.废水中污染物种类多且可生化性普遍较差.通常,不同种类废水分类经分质收集后,进行相应的预处理,之后部分合流处理并进入RO系统.半导体行业废水中的金属离子或氟离子易在反渗透膜面形成无机结垢,表面活性剂易形成有机污堵.反渗透膜污堵可通过预处理、膜清洗与运行条件调控等手段进行控制,如超滤、EDTA清洗剂与pH调节等,但大部分现有手段对半导体行业废水造成的污堵控制能力有限.建议未来开发针对关键污染物的预处理技术与定制化的膜清洗方案;并结合半导体生产工序,提出针对污染物关键相互作用关系的废水收集与再生处理整体策略. 展开更多
关键词 半导体行业废水 反渗透膜 膜污堵 关键污染物 重金属 表面活性剂
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城市污水再生处理反渗透产水的水质特征与超高标准处理技术 被引量:5
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作者 黄南 王文龙 +6 位作者 吴乾元 王琦 巫寅虎 陈卓 徐傲 熊江磊 胡洪营 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期2088-2094,共7页
系统总结了城市污水再生处理反渗透产水的有机物浓度水平、组成特征和污染来源,分析了其利用途径和风险,探讨了反渗透产水超高标准处理技术的现状和发展趋势.与常规水源相比,再生水反渗透产水中有机物的浓度升高(可高达500~1000μg-C/L... 系统总结了城市污水再生处理反渗透产水的有机物浓度水平、组成特征和污染来源,分析了其利用途径和风险,探讨了反渗透产水超高标准处理技术的现状和发展趋势.与常规水源相比,再生水反渗透产水中有机物的浓度升高(可高达500~1000μg-C/L)、种类增加(超过百种).产水中药物和个人护理品、工业化合物、内分泌干扰物和氧化副产物等多有检出(10^(-3)~2.5μg/L),应关注其长期暴露的健康风险.反渗透产水中占有机碳比例70%的有机物组分及其特征尚未完全掌握,亟需开展系统研究.新兴自由基氧化技术、新型光源利用技术等是反渗透产水超高标准处理技术的重要发展方向. 展开更多
关键词 再生水 反渗透产水 超高标准处理 自由基协同氧化 双波长紫外线
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基于COMSOL的板式电涡流阻尼器数值模拟分析
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作者 拜立岗 施志国 +2 位作者 施卫星 韩建平 张啟乐 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2023年第1期86-93,共8页
电涡流阻尼器具有无需与结构接触、无磨损的特点,不存在如黏滞阻尼器容易出现漏液等问题。为了研究板式电涡流阻尼器的性能,首先对板式电涡流阻尼器的理论进行简述;然后基于电涡流阻尼系数测定试验,对采用COMSOL进行电涡流阻尼模拟方法... 电涡流阻尼器具有无需与结构接触、无磨损的特点,不存在如黏滞阻尼器容易出现漏液等问题。为了研究板式电涡流阻尼器的性能,首先对板式电涡流阻尼器的理论进行简述;然后基于电涡流阻尼系数测定试验,对采用COMSOL进行电涡流阻尼模拟方法和模型的可靠性进行验证;最后采用COMSOL和验证后的模拟方法对板式电涡流阻尼器的导磁间隙、导体板厚度、导体板背铁厚度、磁铁背铁厚度等进行参数分析。验证板式电涡流阻尼基本符合黏滞阻尼理论的假定,也证明采用COMSOL进行阻尼系数模拟的结果是可信的;分析发现导磁间隙和导体板厚度均对阻尼系数影响较大,而导体板和磁铁背铁的厚度对阻尼几乎没有影响。 展开更多
关键词 板式电涡流阻尼器 数值模拟 COMSOL 试验验证 参数分析
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10kg TNT当量爆炸塔结构设计 被引量:1
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作者 李海彬 安逸舟 +1 位作者 王瑞 王洪涛 《工程爆破》 CSCD 北大核心 2022年第4期84-91,共8页
为简便明了地进行爆炸塔的结构计算和设计,对10 kg TNT爆炸塔的结构设计步骤、荷载组合系数的取值、等效静荷载的确定和构件内力计算进行论述。对于圆壳形结构,从不同维度取单元体进行简化,并采用手册算法、理正计算软件和ABAQUS软件进... 为简便明了地进行爆炸塔的结构计算和设计,对10 kg TNT爆炸塔的结构设计步骤、荷载组合系数的取值、等效静荷载的确定和构件内力计算进行论述。对于圆壳形结构,从不同维度取单元体进行简化,并采用手册算法、理正计算软件和ABAQUS软件进行构件内力的计算和有限元模拟,互相印证计算结果的可靠性。结果表明:由于基本假定的差异,应根据基本组合、地震组合和爆炸荷载参与的偶然组合的计算结果分别进行构件设计,取三者的包络值。用取单元体的简化方法,借助常用的结构设计工具,可以方便地计算复杂的圆壳形结构。门洞对塔壁的削弱,引起局部应力集中和变形,需要设置暗梁、暗柱予以加强。 展开更多
关键词 爆炸塔 结构设计 等效静荷载 爆炸荷载 基本组合 地震组合 偶然组合
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点振型埋地超材料带隙机理及地震波衰减性能研究
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作者 赵春风 高志伟 王胤植 《工程科学与技术》 2025年第5期179-191,共13页
超材料隔震屏障作为一种新型的建筑结构减隔震技术,近年来得到了广泛的关注和研究,但是已有的研究普遍存在体积大和带隙较窄的问题。论文提出了一种内部结构由钢块和橡胶柱交替排列而成,外部由钢板围成的点振型埋地超材料。首先,通过理... 超材料隔震屏障作为一种新型的建筑结构减隔震技术,近年来得到了广泛的关注和研究,但是已有的研究普遍存在体积大和带隙较窄的问题。论文提出了一种内部结构由钢块和橡胶柱交替排列而成,外部由钢板围成的点振型埋地超材料。首先,通过理论推导和有限元计算得到超材料的能带结构和频响关系,并结合其振型分析了带隙的形成机理;其次,研究了屏障层数和正斜入射波对超材料滤波特性的影响规律,参数化分析了填土层数、橡胶密度及弹性模量对超材料带隙的影响,并进一步计算了超材料在考虑分层土时的滤波特性;最后,采用主频率分别为0.7、5.0、8.0 Hz的人工波和El-Centro等地震波对超材料屏障进行时程分析。结果表明:点振型埋地超材料由于局域共振效应可以产生较宽的低频带隙且与频率响应的衰减范围相对应;多层屏障并不能显著提高滤波效果,超材料对正斜入射波都具有很好的衰减作用,较少的填土层数、密度较大和弹性模量较小的橡胶有利于拓宽低频带隙,分层土相比均匀土带隙拓宽了5.04 Hz;超材料对处于带隙内的人工波和地震波的衰减率均超过60%,且不会对频率带隙外的地震波产生放大作用。研究结果可为设计低频宽带隙的地震超材料结构提供一定的借鉴和参考。 展开更多
关键词 地震波 超材料 带隙 局域共振
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