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耐热铝导体的 L1-AlX 结构相物理性质的第一原理研究(英文)

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2024年

作者：孔耀颉李红英陶辉锦刘文鉴中南大学轻质高强结构材料国家重点实验室中南大学有色金属材料科学与工程教育部重点实验室中南大学材料科学与工程学院

采用第一性原理研究了铝导体中L12-Al3X (X=Zr， Sc， Er， Yb， Hf)结构相的力学、热力学和导电性能。结果表明，所有结构相都有良好的合金化能力和结构稳定性，其中Al3Zr表现最好；Al3Zr、Al3Hf和Al3Sc拥有更强的抗剪切和变形能力；在... 详细信息

采用第一性原理研究了铝导体中L12-Al3X (X=Zr， Sc， Er， Yb， Hf)结构相的力学、热力学和导电性能。结果表明，所有结构相都有良好的合金化能力和结构稳定性，其中Al3Zr表现最好；Al3Zr、Al3Hf和Al3Sc拥有更强的抗剪切和变形能力；在200 — 600K内，Al3Er和Al3Yb的热稳定性最好，其次是Al3Hf、Al3Zr、Al3Sc；结构相均表现出较强的金属性，证明具有一定的导电能力，Al3Hf和Al3Zr的导电能力强于Al3Er、Al3Yb和Al3Sc；Al3Sc、Al3Er、Al3Yb中的共价键特性有利于提高结构相的硬度、脆性和热稳定性，Al3Sc由于离子键的存在大幅降低了自身的热稳定性。

关键词：铝导体 L1 -Al X结构相第一原理力学性质热力学性质导电性价键

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微量Fe、Si对铝导电杆组织与性能的影响

中国有色金属学报 2024年第7期34卷 2188-2199页

作者：金胜李红英孔耀颉姜雁斌饶茂杨奇锋王选理中南大学材料科学与工程学院长沙410083 西南铝业(集团)有限责任公司重庆401326 湖南华菱线缆股份有限公司湘潭411104

采用电子背散射衍射(EBSD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、扫描探针显微镜(SPM)、室温拉伸、单臂电桥和纳米压痕蠕变等方法,研究了微量Fe、Si对铝导电杆组织与性能的影响。结果表明:Fe、Si能够降低导电杆的晶粒尺寸,并使织构组分由弱... 详细信息

采用电子背散射衍射(EBSD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、扫描探针显微镜(SPM)、室温拉伸、单臂电桥和纳米压痕蠕变等方法,研究了微量Fe、Si对铝导电杆组织与性能的影响。结果表明:Fe、Si能够降低导电杆的晶粒尺寸,并使织构组分由弱〈001〉+〈111〉双织构向强〈111〉织构转变,产生沿挤压方向分布的Al-Fe和Al-Fe-Si相,且在第二相和(亚)晶界处出现位错塞积;Fe、Si通过粗颗粒促进再结晶和细颗粒抑制再结晶的共同作用,造成导电杆的显微组织沿径向出现周期性交替分布;Fe、Si能够在牺牲较小导电率的前提下,显著提高铝导电杆的强度和抗蠕变性能。

关键词： Fe Si 铝导电杆动态再结晶强度导电率蠕变

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复合板层间真空涂覆夹层材料配比与制备研究

复合板层间真空涂覆夹层材料配比与制备研究

作者：孔耀颉燕山大学

学位级别：硕士

顺应极端环境下船舶海工装备材料用钢需求,本课题着眼于如何减薄复合板真空涂覆夹层的技术难点,以2205/Fe-Co-Ni/EH40不锈钢复合板为研究对象,将研究铁钴镍合金熔体层间涂覆能力作为切入点,以不锈钢复合板洁净结合界面制备为落脚点,探... 详细信息

顺应极端环境下船舶海工装备材料用钢需求,本课题着眼于如何减薄复合板真空涂覆夹层的技术难点,以2205/Fe-Co-Ni/EH40不锈钢复合板为研究对象,将研究铁钴镍合金熔体层间涂覆能力作为切入点,以不锈钢复合板洁净结合界面制备为落脚点,探索不同合金配比下夹层的涂覆机制,并据此制定夹层涂覆方案,通过夹层涂覆成型、复合板成形及表征技术探究涂覆所得不锈钢复合板坯对复合板结合界面的影响。基于流体力学控制定律以及合金凝固理论,虑及夹层中合金熔体热量耗散、内外压差与重力的协同涂覆力,建立层间真空涂覆传热数学模型。不同铁钴镍合金配比下的合金粘度、表面张力等热物性参数的变化情况,借助正交实验制定铁钴镍合金配比方案,为后续铁钴镍合金层间真空涂覆工艺提供理论指导。借助ProCAST有限元模拟仿真技术,建立铁钴镍合金层间真空涂覆多场耦合三维模型,探明初始涂覆温度、涂覆压差、吸口层宽比对夹层涂覆时温度场、速度场、应力场的影响。以夹层涂覆率、缩孔率、残余应力作为评价指标,通过正交实验和直观分析法确立优选层间真空涂覆工艺参数,为后续真空涂覆试验提供理论基础。依靠锭模旋转式真空电弧熔炼/吸铸系统,进行不锈钢复合板坯层间真空涂覆试验,依据合金配比方案及优选涂覆参数,获得完整涂覆的合金夹层。通过金相、扫描电子、色散能谱等技术评估夹层涂覆质量,并分析不同合金配比及工艺参数对涂覆率的影响,试验结果与模型计算、涂覆模拟仿真结果相互对比验证。凭借二辊轧机对层间真空涂覆不锈钢复合板坯进行五道次热轧成形试验,对轧后样件的微观组织、硬度以及元素扩散情况进行表征实验,分析轧后复合板结合界面元素、界面氧化物分布,进而评估夹层性能。对轧后复合板进行性能测定,评估复合板结合性能及整体力学性能。经过上述研究工作,真空涂覆夹层厚度减薄了23%,得到了界面洁净度高、结合强度好、制备成本低的2205/Fe-Co-Ni/EH40复合板,为后续制备高洁净结合界面、高结合强度的不锈钢复合材料提供理论基础。

关键词：不锈钢复合板流动性有限元仿真真空涂覆界面性能

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复式杠杆疏水阀非稳态防渗设计及性能分析

热能动力工程 2020年第9期35卷 89-94,147页

作者：金贺荣孔耀颉张一吕世君燕山大学机械工程学院河北秦皇岛066004

针对现有杠杆浮球式疏水阀存在密封效果差的问题。在满足排水量的条件下,基于复式杠杆多级力放大原理,设计了一种复式杠杆疏水阀。引入非稳态装置,实现无排水状态下自密封,建立了浮球驱动力计算模型,应用Fluent软件对出水口流速进行数... 详细信息

针对现有杠杆浮球式疏水阀存在密封效果差的问题。在满足排水量的条件下,基于复式杠杆多级力放大原理,设计了一种复式杠杆疏水阀。引入非稳态装置,实现无排水状态下自密封,建立了浮球驱动力计算模型,应用Fluent软件对出水口流速进行数值仿真,结果表明:出水口处平均流速为18 m/s,液体存留率为26.7%,与设计值分别相差12.6%和6.8%,流速和蓄水量满足设计要求。搭建了原理样机并进行排水实验,证明疏水阀拥有自动排水且防止渗漏的能力。

关键词：蒸汽泄漏疏水阀复式杠杆非稳态

采用铁钴镍合金夹层的316L/EH40复合板界面特征

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钢铁 2020年第10期55卷 63-68页

作者：金贺荣孔耀颉张一崔敬斌宜亚丽燕山大学先进锻压成形技术与科学教育部重点实验室河北秦皇岛066004 燕山大学河北省并联机器人与机电系统实验室河北秦皇岛066004 燕山大学机械工程学院河北秦皇岛066004

为了提高带夹层不锈钢复合板层间真空度,提出采用熔融态金属制备夹层的方法。基于真空吸铸成型原理,选取等原子比配比的铁、钴、镍合金作为夹层材料,加热至熔融状态,在真空压力差作用下向复合坯料充型夹层。采用数值模拟方法确定充型工... 详细信息

为了提高带夹层不锈钢复合板层间真空度,提出采用熔融态金属制备夹层的方法。基于真空吸铸成型原理,选取等原子比配比的铁、钴、镍合金作为夹层材料,加热至熔融状态,在真空压力差作用下向复合坯料充型夹层。采用数值模拟方法确定充型工艺参数,对充型样件进行热轧成形试验,通过光学显微镜、扫描电子显微镜等仪器表征分析了复合板的界面形貌特征。结果表明,夹层填充完整且充型率达到100%,拉伸强度和拉剪强度分别为490和319MPa,铁钴镍合金与不锈钢和碳钢结合界面平直,复合状态良好且洁净无氧化物,热轧后夹层厚度大于碳和铬元素的扩散距离,能够避免铬的碳化物生成。

关键词：铁钴镍合金夹层熔融态充型不锈钢复合板元素扩散数值模拟

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涂覆制坯对不锈钢/低合金钢复合界面影响

钢铁 2021年第5期56卷 105-112页

作者：宜亚丽孔耀颉王宇韩金贺荣赵丁选燕山大学机械工程学院河北秦皇岛066004 燕山大学先进锻压成型技术与科学教育部重点实验室河北秦皇岛066004 燕山大学河北省并联机器人与机电系统实验室河北秦皇岛066004

为探究涂覆铁钴镍夹层法制备不锈钢/低碳钢复合板坯对复合板界面洁净度的影响,运用Procast仿真软件,利用正交试验法,确立夹层涂覆优选工艺参数。依据仿真结果制备带涂覆夹层复合板坯,通过与固态夹层嵌入法制得复合板坯对比,分析不同组... 详细信息

为探究涂覆铁钴镍夹层法制备不锈钢/低碳钢复合板坯对复合板界面洁净度的影响,运用Procast仿真软件,利用正交试验法,确立夹层涂覆优选工艺参数。依据仿真结果制备带涂覆夹层复合板坯,通过与固态夹层嵌入法制得复合板坯对比,分析不同组坯方式对轧制成形后微观组织和力学性能的影响。试验结果表明,两类组坯方式的复合板夹层均可阻隔碳、铬元素扩散,试样拉剪强度符合相关标准要求;涂覆法较嵌入法能明显提升阻隔铬元素扩散能力,获得更平直的结合界面,夹杂物和氧化物含量也能得到不同程度的改善,其中涂覆法氧元素质量分数(4.1%)显著低于嵌入法(11.1%),涂覆法拉剪强度(531MPa)高于嵌入法(503MPa)。

关键词：铁钴镍夹层组坯方式数值模拟界面复合板

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用于光伏逆变器故障穿越的载波交叠调制优化

电力系统保护与控制 2024年第14期52卷 167-176页

作者：任颉周鹏鹏上海诺基亚贝尔股份有限公司江苏南京210037 许昌开普检测研究院股份有限公司河南许昌461000

为了解决三电平光伏逆变器故障穿越时的中点电位平衡问题,在已有的脉宽调制和中点电位平衡方法基础上,提出一种新型的深度载波交叠调制法(deep carrier overlapping PWM,DCO-PWM)。该方法通过尽量增加上下层载波的交叠深度,削弱了中矢... 详细信息

为了解决三电平光伏逆变器故障穿越时的中点电位平衡问题,在已有的脉宽调制和中点电位平衡方法基础上,提出一种新型的深度载波交叠调制法(deep carrier overlapping PWM,DCO-PWM)。该方法通过尽量增加上下层载波的交叠深度,削弱了中矢量对中点电位的影响,实现了在故障冲击和高无功电流工况下保持中点电位平衡和并网电流可控。针对DCO-PWM增加了功率器件开关次数的问题,开发了一种调制策略的分相切换方法,仅在中点电位差超出设定阈值时,将调制波中间相切换到DCO-PWM,其他状态仍然使用常规的载波同相层叠调制法(carrier phase disposition PWM,CPD-PWM),从而降低了并网电流的谐波含量和器件开关损耗。通过实验验证了上述方法在三电平逆变器低电压故障穿越过程中,可有效增强对并网电流和中点电压的控制,从而保证故障状态的安全可靠穿越。

关键词：三电平逆变器低电压穿越载波交叠调制中点电位控制

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特征融合与BP神经网络结合的刀具磨损预测

机械设计与制造 2024年

作者：郭宏徐延伊亚聪胡孔耀太原科技大学机械工程学院

通过监测刀具磨损情况，能够有效应对生产加工中的意外状况。为了精确监测刀具的磨损状态，提出了一种多传感器特征融合及BP神经网络结合的刀具磨损预测方法。首先对工业加工中采集到的切削力、振动、声发射信号进行小波阈值去噪，然后... 详细信息

通过监测刀具磨损情况，能够有效应对生产加工中的意外状况。为了精确监测刀具的磨损状态，提出了一种多传感器特征融合及BP神经网络结合的刀具磨损预测方法。首先对工业加工中采集到的切削力、振动、声发射信号进行小波阈值去噪，然后在时域、频域和时频域内分析并提取特征，再将融合后的各类传感器特征使用Pearson相关系数和主成分分析（PCA）实现数据降维，最后将降维后的融合特征输入搭建好的BP神经网络，通过非线性仿真分析，从而实现刀具磨损量的预测。案例验证表明：与单一传感器预测相比，提出的多传感器特征融合的刀具磨损预测方法误差最小，且决定系数R2达到0.993。

关键词：传感器特征提取小波去噪 PCA BP神经网络磨损预测

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睡眠呼吸障碍年度进展2023

中华结核和呼吸杂志 2024年第1期47卷 59-63页

作者：惠馨颉肖毅中国医学科学院北京协和医学院北京协和医院呼吸与危重症医学科北京100730

睡眠呼吸障碍领域近一年来取得了显著进展,本文回顾了2022年10月1日至2023年9月30日的研究成果,着重探讨了阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)的异质性、诊断和评估方法及个体化治疗等关键问题,这些研究为OSA的临床管理和未来研究方向提供有益信息。

关键词：阻塞性睡眠呼吸暂停睡眠呼吸障碍个体化治疗 OSA 未来研究方向研究成果诊断和评估异质性