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航空钛合金典型焊接结构力学性能研究

航空钛合金典型焊接结构力学性能研究

作者：陆家琛沈阳航空航天大学

学位级别：硕士

TC4钛合金作为一种常用的钛合金被广泛应用在航空飞机关键结构,如飞机机身壁板、金属整体进气道等。基于飞机金属整体进气道典型件的激光双束焊T形接头在服役过程中因承受空气循环阻力而导致疲劳断裂的问题,以飞机整体进气道中的激光双... 详细信息

TC4钛合金作为一种常用的钛合金被广泛应用在航空飞机关键结构,如飞机机身壁板、金属整体进气道等。基于飞机金属整体进气道典型件的激光双束焊T形接头在服役过程中因承受空气循环阻力而导致疲劳断裂的问题,以飞机整体进气道中的激光双束焊焊接T形结构为背景,进行焊后热处理以优化焊接结构的力学性能,系统分析不同热处理方法对激光双束焊T形焊接接头的显微组织、静力拉伸性能、横向弯曲性能、疲劳性能及断裂机理的影响,为飞机金属整体进气道的疲劳强度设计及飞机安全性能评估提供了依据。首先,对不同热处理方法的激光双光束T形焊接接头进行微观组织分析。结果表明:未经热处理试件熔合区主要是含粗片层α相网篮组织,经过热处理后的熔合区在存在较多的针状一次α’相马氏体呈网篮状,并且有二次α’相存在,一次退火热处理试验件与双重退火热处理试验件的熔合区显微组织相比较,双重退火后的试验件显微组织的α’网篮状组织体积分数显著提高,针状α’马氏体大小以及相间距均有所降低。其次,对不同热处理方法的激光双光束T形焊接接头的静力学拉伸性能,横向弯曲性能以及低周疲劳性能进行对比分析。结果表明:经过热处理后的焊接接头的拉伸性能,横向弯曲性能及低周疲劳性能均优于未经热处理的焊接接头。两种经过不同热处理的焊接接头拉伸性能,横向弯曲性能区别不显著,而经过双重退火热处理的焊接接头低周疲劳性能明显优于一次退火热处理的焊接接头。最后,利用扫描电子显微镜观察疲劳试验件的断口形貌。焊接接头主要的塑性变形区均在靠近母材的热影响区,未经热处理试验件的疲劳裂纹稳定扩展区的疲劳条纹间距相较经过热处理的试验件增大,表明疲劳裂纹扩展速率增大,双重退火热处理试验件相较于一次退火热处理试验件疲劳条纹间距降低,因此双重退火试热处理试验件疲劳裂纹扩展速率更低,拥有更高的低周疲劳寿命。

关键词： TC4钛合金热处理激光双光束焊 T形结构

结构设计驱动的橡胶类复合材料柔性传感器压阻性能设计研究进展

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Acta Mechanica Sinica 2024年第1期40卷 155-182页

作者：尚家琛杨恒姚学锋陈浩森 Beijing Key Laboratory of Lightweight Multi-functional Composite Materials and Structures Instiute of Advanced Structure Technology Beijing Institute of TechnologyBeijing 100081China School of Transportation Science and Engineering Beihang University Beijing 100191China Department of Engineering Mechanics AMLTsinghua UniversityBeijing 100084China

近年来,柔性应变及应力传感器因其灵敏度高、应变范围大、形式多样等显著优点引起研究人员的广泛关注.柔性传感器在可穿戴电子、智能机械、结构健康监测等领域有着重要的应用价值和广阔的市场前景.同时,这些新兴领域也对柔性传感器的性... 详细信息

近年来,柔性应变及应力传感器因其灵敏度高、应变范围大、形式多样等显著优点引起研究人员的广泛关注.柔性传感器在可穿戴电子、智能机械、结构健康监测等领域有着重要的应用价值和广阔的市场前景.同时,这些新兴领域也对柔性传感器的性能要求更为苛刻.导电橡胶复合材料具有高拉伸、高力敏、高稳定性的特点,是制备高性能柔性压力传感器的理想材料,进一步提升导电橡胶复合材料柔性传感器的性能是该领域发展重点之一,本文综述了导电橡胶类复合材料的制备方法和力电响应机理,重点介绍了通过结构设计提高柔性压力传感器性能的方法,包括内部导电网络结构设计、基体结构设计和导电聚合物复合材料整体结构设计等.同时,文章还介绍了柔性传感器的主要应用领域.最后,总结了柔性传感器目前发展中存在的问题,并对未来的发展方向进行了讨论。

关键词：柔性传感器柔性压力传感器应力传感器网络结构设计智能机械结构健康监测可穿戴导电橡胶

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混合所有制改革路径对企业价值的影响研究

混合所有制改革路径对企业价值的影响研究

作者：郑家琛北方工业大学

学位级别：硕士

自2015年国务院发布《关于国有企业发展混合所有制经济的意见》以来,新一轮国企改革拉开序幕。经过不断试点和实践,国企混合所有制改革路径也由最初引入非国有资本或投资非国有企业的“单向混改”向既引入非国有资本又投资非国有资本的... 详细信息

自2015年国务院发布《关于国有企业发展混合所有制经济的意见》以来,新一轮国企改革拉开序幕。经过不断试点和实践,国企混合所有制改革路径也由最初引入非国有资本或投资非国有企业的“单向混改”向既引入非国有资本又投资非国有资本的“双向混改”延伸,并逐步实现国有企业股权结构多元化、公司治理机制合理化,从而改善国有股“一股独大”现象。在此背景下,关于国企两种混合所有制改革路径的研究具有较好的理论研究价值和实践指导意义。本文以2014-2022年A股上市国有企业为研究样本,采用多元回归分析,研究混合所有制改革路径对企业价值的影响。首先,将研究样本按照未混改、单向混改、双向混改分组,构建“是否单向混改”、“是否双向混改”以及单向与双向对比中的“混改是否双向”三个虚拟变量作为解释变量。其次,通过主成分分析法构建协同效应作为中介变量。最后,用倾向性得分匹配后的结果进行多元回归,研究不同混改路径对企业价值的影响,并用三步回归法研究协同效应在其中的中介作用。论文研究发现:第一,与未进行混改的国企相比,单向混改和双向混改国有企业的价值均得到显著提升,表明混合所有制改革有助于提高国有企业经营管理能力和市场竞争力,并达到保值增值效果。第二,与单向混改的国企相比,双向混改一定程度上抑制了企业价值的提升,由于双向混改导致企业母子公司层级过多,增加了管理成本,而不同层级之间经营理念差异和利益分歧相互掣肘对企业价值产生不利影响。第三,单向混改的财务协同中介效应显著,表明民营股权资本的引入使国企资本结构更加合理,偿债能力得到显著提升。第四,双向混改的管理协同、财务协同和经营协同中介效应均比较显著,其中,管理协同和财务协同为遮掩效应,一定程度上抑制了企业价值提升;经营协同为中介效应,一定程度上促进了企业价值提升。第五,相比于单向混改,双向混改受财务协同影响抑制了企业价值提升。一方面单向混改国企获得了非国有资本的现金,另一方面双向混改国企投资非国有资本消耗了自身的自由现金,最终导致进行双向混改的国企偿债能力弱于仅进行单向混改的国企,使得企业价值降低。

关键词：混合所有制改革企业价值混改路径协同效应

热处理对TC4钛合金激光双束焊接接头疲劳性能的影响

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吉林大学学报（工学版） 2023年第1期53卷 105-110页

作者：回丽陆家琛周松安金岚周冠妍刘小鹏沈阳航空航天大学机电工程学院沈阳110136 沈阳航空航天大学航空制造工艺数字化国防重点学科实验室沈阳110136 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所沈阳110136

基于飞机金属整体进气道典型件的T形接头在服役过程中因承受空气循环阻力而导致疲劳断裂的问题,利用激光双光束焊接技术对TC4钛合金进行T形焊接后进行热处理,研究不同热处理方法对焊接接头显微组织特征、疲劳性能及断裂机理的影响。结... 详细信息

基于飞机金属整体进气道典型件的T形接头在服役过程中因承受空气循环阻力而导致疲劳断裂的问题,利用激光双光束焊接技术对TC4钛合金进行T形焊接后进行热处理,研究不同热处理方法对焊接接头显微组织特征、疲劳性能及断裂机理的影响。结果表明:双重退火热处理试件疲劳寿命是未经热处理试件的1.89倍,一次退火热处理试件疲劳寿命是未经热处理试件的1.43倍。疲劳断口分析表明,与未经热处理试件相比,热处理后试件疲劳裂纹稳定扩展区疲劳条纹间距降低,表明疲劳裂纹扩展速率降低,因此疲劳寿命增大。热处理后网篮组织中析出针状α′马氏体,试件抵抗裂纹萌生和扩展的抗力增强,促进试件疲劳寿命增大。

关键词： TC4钛合金疲劳寿命热处理激光双光束焊断裂机理

Al含量对含铝奥氏体不锈钢在高温超临界二氧化碳中均匀腐蚀性能的影响研究

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原子能科学技术 2024年第2期58卷 401-410页

作者：刘珠龙家琛高阳郭相龙张乐福上海交通大学上海200240

为进一步提升奥氏体不锈钢作为超临界二氧化碳核反应堆候选包壳材料的耐腐蚀性能,对比研究了3种不同Al含量的含铝奥氏体不锈钢及不含Al基材在650℃/20 MPa的超临界二氧化碳环境中的均匀腐蚀行为。结果表明,材料的腐蚀增重随Al含量增加... 详细信息

为进一步提升奥氏体不锈钢作为超临界二氧化碳核反应堆候选包壳材料的耐腐蚀性能,对比研究了3种不同Al含量的含铝奥氏体不锈钢及不含Al基材在650℃/20 MPa的超临界二氧化碳环境中的均匀腐蚀行为。结果表明,材料的腐蚀增重随Al含量增加而降低,不同Al含量材料的腐蚀增重均近似服从抛物线生长规律。Al含量低于1.5wt%时,材料表面生成双层富Fe氧化膜,保护性差,渗碳层厚度可达约12μm;Al含量高于2.5wt%时,材料表面生成保护性氧化膜,外层富Cr、内层富Al,氧化膜及基体中仍存在渗碳行为,渗碳层厚度减小至约6μm。造成差异的原因是较高Al含量能有效促进保护性富Al氧化膜的形成,抑制Fe的向外扩散和C的向内扩散,进而提升材料的耐氧化和渗碳属性。

关键词：含铝奥氏体不锈钢超临界二氧化碳均匀腐蚀 Al含量

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融合图像显著性特征的轻量级目标检测算法

汽车工程 2024年第1期46卷 84-91页

作者：马雷杨顺清王欢欢翟家琛徐健傲燕山大学车辆与能源学院秦皇岛066004

针对智能车辆在实际交通环境中面临的目标密集、边缘严重遮挡和前景背景模糊的问题,本文提出了一种融合图像显著性特征的轻量级目标检测算法。首先基于灰度图像提取出显著性特征图,和彩色图像分别输入卷积神经网络。其次采用轻量化模块(... 详细信息

针对智能车辆在实际交通环境中面临的目标密集、边缘严重遮挡和前景背景模糊的问题,本文提出了一种融合图像显著性特征的轻量级目标检测算法。首先基于灰度图像提取出显著性特征图,和彩色图像分别输入卷积神经网络。其次采用轻量化模块(ghost model)搭建轻量级融合网络,并使用EIoU优化模型的边框定位损失。在网络后端将非极大值抑制算法进行改进,以此提高网络对同类别遮挡目标的检测准确率。最后在KITTI数据集上进行训练和测试。实验表明,改进后的网络mAP达到92.7%,相比原始网络YOLOv5平均精度提高3.8%,精确率和召回率分别提高3%和6.2%。

关键词：目标检测多特征融合轻量级网络 YOLOv5

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柴达木盆地格尔木扇河网密度沿程变化规律

沉积学报 2024年

作者：王令辉张昌民张祥辉孙家惠王浩楠陆嘉琛吕笑妍长江大学地球科学学院

【目的】通过研究现代分支河流体系河网平面展布规律，预测地下河流相砂体储层分布，为储层建模提供知识库，指导油气勘探开发。【方法】利用Google Earth、Global Mapper和91卫图助手等地理信息软件，按照等间隔测线对格尔木河流扇河... 详细信息

【目的】通过研究现代分支河流体系河网平面展布规律，预测地下河流相砂体储层分布，为储层建模提供知识库，指导油气勘探开发。【方法】利用Google Earth、Global Mapper和91卫图助手等地理信息软件，按照等间隔测线对格尔木河流扇河道条数与宽度信息进行采集，并进行河网密度的计算，总结格尔木河流扇河网密度沿程变化规律，分析河网密度主控因素。【结果】（1）河网密度分布特征与河型转换过程一致，可分为近端、中部和远端三个阶段，近端河网密度范围为0.089～0.198，平均河网密度为0.143；中部河网密度范围为0.136～0.190，平均河网密度为0.164；远端河网密度范围为0.164～0.372，平均河网密度为0.254。（2）河网密度受坡度和地貌因素控制，从近端到远端随着坡度降低，平均河网密度逐渐增大；泉线促进河网密度增长，戈壁、沙漠和湖泊使河网密度下降。（3）通过对格尔木河流扇河网密度研究，测量结果可对地下砂体三维地质建模提供数据支持。【结论】河网密度反应了河道宽度在河流扇内沿程变化规律，通过对现代沉积体系范围内河网密度的刻画，可为地下沉积横剖面上砂岩密度和砂体面积比提供参考依据。

关键词：柴达木盆地分支河流体系格尔木河流扇河网形态河网密度储层建模知识库

SEM-EDS结合结垢趋势模拟软件在反渗透膜污堵原因分析中的应用

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给水排水 2024年第3期50卷 82-86页

作者：殷明威吴家琛马兴峰江苏中电创新环境科技有限公司无锡214000

回用水系统中,反渗透膜的污堵问题经常发生。而污堵的原因常常难以确定,进而导致无法从根本上解决污堵问题。详细阐述了先利用SEM-EDS分析反渗透膜微观结构污堵情况和污堵物元素分布,确定污堵物主要成分,再利用结垢趋势模拟软件模拟出... 详细信息

回用水系统中,反渗透膜的污堵问题经常发生。而污堵的原因常常难以确定,进而导致无法从根本上解决污堵问题。详细阐述了先利用SEM-EDS分析反渗透膜微观结构污堵情况和污堵物元素分布,确定污堵物主要成分,再利用结垢趋势模拟软件模拟出反渗透系统最佳运行条件,从而解决反渗透膜污堵问题的过程和方法。从实际应用案例来看,SEM-EDS结合结垢趋势模拟软件可以快速准确的找到膜系统污堵原因,并从根本上解决污堵问题。

关键词： SEM-EDS 结垢趋势模拟反渗透膜污堵原因

交直流输电线路混合电场的人体感受试验及设计控制值研究

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中国电机工程学报 2024年第2期44卷 776-789,I0029页

作者：谢莉陆家榆杨勇吴桂芳鞠勇中国电力科学研究院有限公司北京市海淀区100192 河南工业大学河南省郑州市450001

交直流输电线路同走廊和同塔架设是随着我国电网技术发展而出现的新输电方式,国内外尚无相应的交直流混合电场设计控制值标准。因此,设计同走廊和同塔架设的交直流输电线路时,导线对地高度和走廊宽度的选取面临无据可依的难题。该文提... 详细信息

交直流输电线路同走廊和同塔架设是随着我国电网技术发展而出现的新输电方式,国内外尚无相应的交直流混合电场设计控制值标准。因此,设计同走廊和同塔架设的交直流输电线路时,导线对地高度和走廊宽度的选取面临无据可依的难题。该文提出确定交直流混合电场设计控制值的原则;开展不同交流(工频)电场和直流电场组合下的人体直接感受和暂态电击感受试验;通过对试验结果的统计分析,获得不同概率下人体不出现明显感受时的交流(工频)电场和直流电场关系曲线;在此基础上,得出确定交直流输电线路混合电场设计控制值的公式。该研究可为同走廊和同塔架设交直流输电线路设计中交直流混合电场的控制提供一定技术支撑。

关键词：交直流混合电场设计控制值人体直接感受人体暂态电击感受交直流并行输电线路