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等离子体渗氮气压对合金钢渗氮层微观结构和性能的影响

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表面技术 2024年第7期53卷 200-207页

作者：王怡萱安徽工业大学材料科学与工程学院安徽马鞍山243002

目的选择M50NiL钢(高合金钢)和AISI 4140钢(低合金钢)2种合金钢,研究渗氮气压对合金钢等离子体渗氮层组织结构、渗层厚度、硬度、韧性和摩擦磨损性能的影响规律。方法根据离子渗氮GB/T 30883—2017,在0~500 Pa渗氮气压范围内选择170、25... 详细信息

目的选择M50NiL钢(高合金钢)和AISI 4140钢(低合金钢)2种合金钢,研究渗氮气压对合金钢等离子体渗氮层组织结构、渗层厚度、硬度、韧性和摩擦磨损性能的影响规律。方法根据离子渗氮GB/T 30883—2017,在0~500 Pa渗氮气压范围内选择170、250、350 Pa 3个渗氮气压进行等离子体渗氮,研究渗层微观结构和性能。结果对于M50NiL和AISI 4140两种合金钢,350 Pa时渗层厚度均最大,170 Pa次之,250 Pa厚度最小。M50NiL钢在350 Pa渗氮和AISI 4140钢在170 Pa渗氮时,表面层具有最优的强韧性。摩擦磨损性能显示,170 Pa和350 Pa气压渗氮的摩擦磨损性能明显优于250 Pa气压渗氮,其中磨损率规律与渗氮层的韧性值测试结果吻合。结论气压影响了氮离子的能量和分布,从而影响了渗层厚度,钢中的合金元素含量和气压共同影响表面强韧化效果,并且表面强韧化效果直接影响渗氮层的摩擦磨损性能。

关键词：气压等离子体渗氮硬度摩擦磨损合金钢

木质素磺酸钠复合气凝胶滤嘴对卷烟气的净化性能

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高分子材料科学与工程 2024年第2期40卷 151-156页

作者：马贝贝张玲尹成斌吴科阳王远西南林业大学机械与交通学院云南昆明650224 云南中烟工业有限责任公司技术中心云南昆明650231

为探索替代传统醋酸纤维滤嘴的生物质材料和进一步净化卷烟气的有害成分,降低抽烟对人体健康的伤害,文中以木质素磺酸钠、k型卡拉胶为原料,采用溶胶-凝胶法和冷冻干燥法制备出不同配比的复合气凝胶,采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)... 详细信息

为探索替代传统醋酸纤维滤嘴的生物质材料和进一步净化卷烟气的有害成分,降低抽烟对人体健康的伤害,文中以木质素磺酸钠、k型卡拉胶为原料,采用溶胶-凝胶法和冷冻干燥法制备出不同配比的复合气凝胶,采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)和热重分析(TG)等方法分别对所制备复合气凝胶的表面形貌、官能团结构、热稳定性等进行分析。同时制作醋酸纤维+复合气凝胶滤嘴,通过转盘吸烟机测试其对卷烟气有害气体的净化性能。SEM结果表明,表面形貌显示复合气凝胶具有丰富的微孔孔隙结构和粗糙表面的层状结构;FT-IR和XRD分析表明,卡拉胶的加入并没有改变木质素磺酸钠本身的官能团,卡拉胶与木质素磺酸钠通过物理作用相结合。烟气测试和TG分析结果说明,卷烟气有害成分净化性能随着木质素磺酸钠含量增加而变优,且其热分解温度高于卷烟气进入滤嘴中部时的温度,其在吸烟过程中不会发生热分解,故其为一种理想的卷烟滤嘴潜在材料。

关键词：木质素磺酸钠复合气凝胶卷烟气滤嘴净化性能

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双级PIN限幅器的微波脉冲响应机理及规律

物理学报 2024年第6期73卷 349-359页

作者：高铭萱张洋张军国防科技大学前沿交叉学科学院长沙410073 国防科技大学理学院长沙410073

基于双级限幅器中两个PIN二极管的多物理场仿真模型与限幅器中其他电路元器件的SPICE模型,搭建了Si基双级PIN限幅器的场路协同仿真模型,利用这一模型对微波脉冲作用下限幅器中两级PIN二极管的温度响应特性进行了仿真.在此基础上对限幅... 详细信息

基于双级限幅器中两个PIN二极管的多物理场仿真模型与限幅器中其他电路元器件的SPICE模型,搭建了Si基双级PIN限幅器的场路协同仿真模型,利用这一模型对微波脉冲作用下限幅器中两级PIN二极管的温度响应特性进行了仿真.在此基础上对限幅器在不同频率、幅值微波脉冲信号作用下内部发生熔化现象所需的时间与能量进行了仿真,并对这一过程进行了机理分析与响应特性规律总结.仿真结果表明,当限幅器中第一级PIN二极管内部最高温度已达到材料熔点时,第二级PIN二极管的温度变化幅度较小.限幅器内部发生熔化现象所消耗的时间与能量随信号幅值、频率的变化呈现出规律性关系,发生熔化现象所需的时间随信号幅值或频率的提升而减小;发生熔化现象所需的能量随频率的提升而降低,随幅值的变化存在极大值点;限幅器的响应特性对信号参数表现出了不同的敏感性.

关键词：双级PIN限幅器微波脉冲场路协同仿真热效应

基于胶囊神经网络的电力变压器故障诊断方法研究

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高压电器 2024年第5期60卷 92-98页

作者：罗文萱华北电力大学国际教育学院河北保定071003

电力变压器作为电力系统运行的枢纽设备,其运行状况直接关系到整个系统的运行安全。长期以来,油中溶解气体分析(dissolved gas analysis,DGA)技术由于不易受变压器内部复杂电磁场及外部噪声影响,成为变压器故障诊断的一种有效手段。为... 详细信息

电力变压器作为电力系统运行的枢纽设备,其运行状况直接关系到整个系统的运行安全。长期以来,油中溶解气体分析(dissolved gas analysis,DGA)技术由于不易受变压器内部复杂电磁场及外部噪声影响,成为变压器故障诊断的一种有效手段。为了解决现有基于DGA的故障诊断方法的局限性并进一步提升故障诊断的准确率,文中提出了一种基于胶囊神经网络(capsule network,CapsNet)的油浸式电力变压器故障诊断方法。通过结合CapsNet在处理向量数据方面的优势和变压器油中溶解气体的特征,所提方法能够准确地模拟油中溶解气体与故障类型之间复杂的非线性关系,通过动态路由技术和反向传播算法对模型的训练实现关键特征的自动提取。基于电网真实DGA数据的测试结果表明所提方法在故障诊断准确率、宏平均和召回率几何平均3个性能指标上得分数分别为90.48%、82.46%、87.93%,均优于支持向量机(support vector machine,SVM)和深度信念网络(deep belief network,DBN),证明了其在实际变压器故障诊断应用中的优势。

关键词：电力变压器 DGA 故障诊断胶囊神经网络动态路由算法

增材制造高性能微通道换热器模块化单元传热与压损实验

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工程热物理学报 2024年第1期45卷 186-193页

作者：吕玥萱肖克华饶宇上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

面向微型燃气轮机能效提升迫切需求,针对其回热循环工况设计了一款适合应用增材制造技术加工的高性能微通道回热器。结合逆流式换热器的基础研究与金属增材制造的特点,设计了模块化的波纹板微通道换热器单元,采用激光选区熔融技术(SLM)... 详细信息

面向微型燃气轮机能效提升迫切需求,针对其回热循环工况设计了一款适合应用增材制造技术加工的高性能微通道回热器。结合逆流式换热器的基础研究与金属增材制造的特点,设计了模块化的波纹板微通道换热器单元,采用激光选区熔融技术(SLM)完成不锈钢样机加工,并使用自行搭建的实验系统对其进行了性能测试。样件具有52个高度为0.7 mm的换热微通道,紧凑度超过1700 m^(2)/m^(3)。实验测试表明,该增材制造换热器在相对压损小于2%的条件下,平均Nu数相比传统方式加工的平板原表面换热器可提升88.9%,其关键性能参数在现有紧凑式换热器中具有先进性。

关键词：微通道换热器增材制造稳态试验传热压损

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电动车电机驱动传感系统集成故障诊断策略

机械设计与制造 2024年第6期400卷 223-228,233页

作者：刘双源吴科瑞南阳农业职业学院汽车工程学院河南南阳473000 西南大学工程技术学院重庆400715

电动汽车电机驱动系统中传感器系统的传统故障诊断方案需要额外增加硬件成本和安装空间,提出一种基于解析冗余的电动车电机驱动传感系统集成故障诊断策略,而无需额外的检测传感器。将车辆动力学的高级故障诊断与电机系统的低级故障诊断... 详细信息

电动汽车电机驱动系统中传感器系统的传统故障诊断方案需要额外增加硬件成本和安装空间,提出一种基于解析冗余的电动车电机驱动传感系统集成故障诊断策略,而无需额外的检测传感器。将车辆动力学的高级故障诊断与电机系统的低级故障诊断相结合,从而获得具有强鲁棒性和稳定性的集成故障诊断策略。针对高级故障诊断,分析被诊断的传感器和车辆动力学残差之间的相关性,并借助实验分析验证了所提策略的有效性。针对低级故障诊断,利用奇偶方程对电流传感器和位置传感器进行故障诊断。最后将高级和低级故障诊断相结合实现双重监控,对故障因素进行具体分类,并通过系统性能分析来区分故障,进一步增强了诊断策略的鲁棒性和稳定性。

关键词：电动汽车电机驱动传感系统集成故障诊断解析冗余

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用于动态柔性作业车间调度的实时调度方法

系统仿真学报 2024年第7期36卷 1609-1620页

作者：蒋权魏静萱西安电子科技大学计算机科学与技术学院陕西西安710065

针对制造加工中的动态事件对调度方案的干扰,构建了带有机器故障和随机工件到达的多目标动态柔性作业车间调度问题模型,提出多目标近端策略优化(multi-objective proximal policy optimization,MPPO)的实时调度方法。MPPO算法训练了RA(r... 详细信息

针对制造加工中的动态事件对调度方案的干扰,构建了带有机器故障和随机工件到达的多目标动态柔性作业车间调度问题模型,提出多目标近端策略优化(multi-objective proximal policy optimization,MPPO)的实时调度方法。MPPO算法训练了RA(routing agent)和SA(sequencing agent)两个智能体以实现实时调度并实时处理动态事件;采用权重向量与奖励向量线性组合作为奖励信号,并保存每个权重向量的智能体参数以优化多个目标;结合目标函数为两个智能体定义了所需的状态信息、调度规则、奖励信号。在不同规模的动态调度问题下与9种调度规则组合进行对比,验证了MPPO算法训练的智能体学习到了合适的调度策略,能够保证实时调度的表现且能优化所有目标。

关键词：动态调度柔性作业车间调度强化学习多智能体多目标优化

新型主动蓄放热墙体改善日光温室内热环境的数值研究

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太阳能学报 2024年第5期45卷 431-440页

作者：陈瑾萱杜震宇太原理工大学土木工程学院太原030024

针对日光温室砌块承重墙体存在热稳定层,限制利用日间免费得到的太阳能用于夜间加热,致使室内空气昼夜温差大,不利于作物生长的问题,该文构建一种带重力循环环形管的新型主动蓄放热复合墙体,利用传热学理论建立该墙体非稳态传热模型,耦... 详细信息

针对日光温室砌块承重墙体存在热稳定层,限制利用日间免费得到的太阳能用于夜间加热,致使室内空气昼夜温差大,不利于作物生长的问题,该文构建一种带重力循环环形管的新型主动蓄放热复合墙体,利用传热学理论建立该墙体非稳态传热模型,耦合室内空气热平衡方程,借助Matlab进行数值模拟。结果表明:在寒冷地区的冬季,新型主动蓄放热墙体夜间可使室内空气温度提高1.21℃,相比无重力循环环形管墙体提高13.12%;日有效积温提高7.88℃·h,相比提高4.84%;日平均热负荷可降低4769.24 W/d,相比降低17.35%。该墙体能增强主动蓄放热能力,将更多太阳能转移到夜间使用,可有效降低日间过高室温、提升夜间过低室温,减小室内气温日较差,有利于作物“四段变温管理”,促进冬季作物快速生长。

关键词：太阳能建筑蓄热数值模拟日光温室气温日较差墙体

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纤维增强复合材料增强胶合木受弯构件研究综述与展望

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同济大学学报（自然科学版） 2024年第5期52卷 655-663页

作者：何敏娟王毓萱李征同济大学土木工程学院上海200092

针对纤维增强复合材料(FRP)增强胶合木受弯构件研究进行综述,系统梳理了现有增强技术,详细阐述了界面黏结性能、抗弯性能、蠕变性能的影响因素与分析方法。研究表明:FRP增强技术能更有效地利用胶合木受弯构件中木材的强度,提高构件抗弯... 详细信息

针对纤维增强复合材料(FRP)增强胶合木受弯构件研究进行综述,系统梳理了现有增强技术,详细阐述了界面黏结性能、抗弯性能、蠕变性能的影响因素与分析方法。研究表明:FRP增强技术能更有效地利用胶合木受弯构件中木材的强度,提高构件抗弯承载力、控制弯曲变形并改善脆性破坏模式。针对FRP增强胶合木受弯构件在工程应用上的制约因素,提出了在预应力增强技术、长期性能、抗火性能和可靠性方面研究中亟需解决的关键问题。

关键词：胶合木梁纤维增强复合材料黏结抗弯性能蠕变