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平行沟槽织构对TB6钛合金表面润湿性、摩擦学性能和耐腐蚀性的改善

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稀有金属材料与工程 2024年第3期53卷 617-624页

作者：郭嘉梁王芳刘俊杰刘玉怀郑州大学电气与信息工程学院电子材料与系统国际联合研究中心河南省电子材料与系统国际联合实验室河南郑州450001 郑州大学智能传感研究院河南郑州450001 郑州大学产业技术研究院有限公司河南郑州450001 郑州唯独电子科技有限公司河南郑州450001 北方民族大学电气与信息工程学院宁夏银川750001

提出了一种快速制备具有超疏水性、耐磨性和耐腐蚀性的Ti-10V-2Fe-3Al(TB6)钛合金表面的方法。通过纳秒激光器对抛光的钛合金进行精确烧蚀,构筑了具有平行微沟槽阵列特征的织构表面。随后,利用紫外线灯照射和十八烷基三氯硅烷溶液浸渍... 详细信息

提出了一种快速制备具有超疏水性、耐磨性和耐腐蚀性的Ti-10V-2Fe-3Al(TB6)钛合金表面的方法。通过纳秒激光器对抛光的钛合金进行精确烧蚀,构筑了具有平行微沟槽阵列特征的织构表面。随后,利用紫外线灯照射和十八烷基三氯硅烷溶液浸渍进行化学改性,进一步增强了表面的疏水性。从表面形态和化学组分的角度分析了微沟槽间隔对织构表面润湿性的影响。结果表明,在干滑动、水润滑和油润滑条件下,所制备的超疏水表面相较于原始亲水表面,平均摩擦系数分别降低了34%、56%和59%。此外,分析了相关摩擦系数变化的机理。通过动电位极化测试验证,所制备的超疏水表面展现出优异的耐腐蚀性,为钛合金基体提供了有效的长期保护。

关键词：激光织构钛合金超疏水性摩擦学性能耐腐蚀性

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自适应广义酉变换近似消息传递算法

清华大学学报（自然科学版） 2024年第4期64卷 700-711页

作者：雷旭鹏杨健徐孟怀朱江龚旻浙江大学海洋学院舟山316021 中国运载火箭技术研究院北京100076

信号/参数经过线性变换,再经过逐位非线性变换得到测量值的过程可以抽象为广义线性模型。广义近似消息传递算法是处理广义线性模型的一种Bayes方法,通过引入信号的稀疏先验分布,利用似然函数和先验分布得到后验均值和后验方差。然而,当... 详细信息

信号/参数经过线性变换,再经过逐位非线性变换得到测量值的过程可以抽象为广义线性模型。广义近似消息传递算法是处理广义线性模型的一种Bayes方法,通过引入信号的稀疏先验分布,利用似然函数和先验分布得到后验均值和后验方差。然而,当测量矩阵的元素不服从次Gauss分布时,广义近似消息传递算法性能会急剧恶化。通过奇异值分解,广义酉变换近似消息传递算法消除了测量矩阵的相关性,在包括相关测量矩阵的各类测量矩阵中表现出更强的鲁棒性。然而,经过足够多次迭代后,广义酉变换近似消息传递算法的信号重构误差在平衡点附近振荡;且随着测量矩阵相关性的增加,广义酉变换近似消息传递算法性能开始恶化。为了进一步提高广义酉变换近似消息传递算法的稳健性、改善算法准确性,该文提出自适应广义酉变换近似消息传递算法。该算法通过构造目标函数并自适应选择合适的步长,使得广义酉变换近似消息传递算法能够收敛到平衡点,从而获得更好的性能。大量的数值仿真实验结果验证了自适应广义酉变换近似消息传递算法的有效性。

关键词：广义线性模型压缩感知酉变换近似消息传递自适应算法

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分数阶LCL并网逆变器控制器参数设计研究

分数阶LCL并网逆变器控制器参数设计研究

作者：江远怀广州大学

学位级别：硕士

随着可再生能源的快速发展和普及,分布式能源系统在电力领域的应用日益广泛。其中,LCL型并网逆变器(Grid-Connected Inverter,GCI)系统作为一种重要的电力变换装置,在提高电能质量、实现能源管理和提升电力系统稳定性方面发挥着关键作... 详细信息

随着可再生能源的快速发展和普及,分布式能源系统在电力领域的应用日益广泛。其中,LCL型并网逆变器(Grid-Connected Inverter,GCI)系统作为一种重要的电力变换装置,在提高电能质量、实现能源管理和提升电力系统稳定性方面发挥着关键作用。然而,目前在实际应用中,由于LCL型GCI基本是以整数阶特性进行研究,系统的复杂性和参数设计的约束性未能得到进一步简化和优化。而电感器和电容器由于实际可呈现分数阶特性,而逐渐被考虑应用到电力电子功率变换器的分数阶建模和分析中,并表现出比整数阶系统更优越的特性。考虑到分数微积分理论的发展和应用,本论文旨在针对分数阶LCL型并网逆变器系统进行深入研究,通过理论分析、参数优化和控制器设计,探索提高系统性能和稳定性的方法。主要工作和贡献包括以下几点:首先,介绍了传统整数阶LCL(Integer-Order LCL,IOLCL)型GCI系统的基本原理和结构,分析了其中的关键问题和挑战。IOLCL型GCI系统采用普遍使用的电容电流反馈主动阻尼方法,以抑制IOLCL本身固有的谐振尖峰。受谐振尖峰和谐振频率的约束,IOLCL滤波器的参数设计受到限制,控制系统中的电容电流反馈系数的设计也受到谐振频率和谐振尖峰的约束,而控制器的参数设计又与电容电流反馈系数有关,因此也受到很大的约束。随后,本文提出了一种模拟控制下分数阶LCL(Fractional-Order LCL,FOLCL)型GCI系统的控制器参数设计方法,包括分数阶元器件的构建、FOLCL滤波器的建模并给出了电感电容的阶数设计原则、FOLCL型GCI的系统分析以及使用四种类型的控制器补偿的参数设计推导和步骤,四种控制器类型分别为整数阶比例积分(Integer-Order Proportional-Integral,IOPI)、分数阶比例积分(Fractional-Order Proportional-Integral,FOPI)、整数阶比例谐振(Integer-Order Proportional-Resonance,IOPR)、分数阶比例谐振(Fractional-Order Proportional-Resonance,FOPR)。研究发现,FOLCL型GCI可以去除电容电流反馈环节,只需合理设置元器件的阶数,就不会产生IOLCL滤波器那样的谐振尖峰。因此,FOLCL型GCI系统无需对电容电流反馈系数进行详细的分析和设计,只需采用控制器补偿进行单闭环控制便能使系统稳定,从而使得控制器的参数设计减少了约束项,并且由于引入了多个分数阶因子,使得控制器参数设计更加自由化,参数取值范围更加广泛。相比IOLCL系统,FOLCL系统的性能也因此进一步得到提升。然后,为进一步发挥FOLCL型GCI系统的优势,提出了一种数字控制下无谐振频率限制的FOLCL滤波器的参数优化方法,所提方法基于穿越频率和幅值裕度(Gain Margin,GM),对控制器的比例系数进行阻尼设计,旨在改善FOLCL滤波器的高频谐波衰减特性并保证系统的稳定性。此外,针对FOLCL滤波器参数得到优化后的系统以及控制延时的影响,继续推导了基于稳态误差和稳定裕度等条件的IOPR和FOPR控制器的参数设计方法,并给出了截止频率的选取方法以满足系统的动态响应,为具体的控制器参数设计提供参考。通过仿真和实验,验证了理论推导和分析的准确性,并证明了FOLCL系统及参数设计相比IOLCL系统具有更多优势,分数阶控制也比整数阶控制更好。本论文提出的方法为FOLCL型GCI系统的参数设计和应用提供了重要的参考和指导,对推动分布式能源系统的发展具有重要意义。

关键词：并网逆变器 LCL 分数阶控制器参数设计参数优化

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一种固体火箭发动机环键连接结构

中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 2024年第4期 0058-0061页

作者：胡丰泽靳向往刘静洋海军装备部内蒙古呼和浩特010010 中国航天科工集团六院41所内蒙古呼和浩特010010

固体火箭发动机工作过程中连接结构需承受燃烧室内的高压载荷,同时固体火箭发动机要求结构紧凑、连接可靠、质量轻量化。为满足结构质量轻、结构紧凑的技术指标,某型发动机采用整体环键连接结构,因环键与键槽间均存在一定装配间隙,无法... 详细信息

固体火箭发动机工作过程中连接结构需承受燃烧室内的高压载荷,同时固体火箭发动机要求结构紧凑、连接可靠、质量轻量化。为满足结构质量轻、结构紧凑的技术指标,某型发动机采用整体环键连接结构,因环键与键槽间均存在一定装配间隙,无法对燃烧室与喷管、前封头间精确定位,导致连接结构带来的推力偏斜角度不能满足总体要求。本文提出一种在宽度方向设计有波浪形形状的整体环键,环键装配后能够保证燃烧室与喷管、前封头间轴向紧密贴合,减小连接结构带来的发动机推力偏斜角度,结果表明,该型号采用波浪形整体环键后,满足型号应用需求,为其他型号研制提供一定研制经验。

关键词：环键连接精确定位推力偏斜

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初始大扰动条件下双流系统的粒子相空间振荡

地球物理学报 2024年第1期67卷 1-11页

作者：焦鹿怀付松倪彬彬张援农武汉大学电子信息学院空间物理系武汉430072

双流系统产生的不稳定性过程是近地空间中常见的等离子体不稳定性现象.地球磁尾、等离子体片边界层、地球弓激波、太阳风、极隙区和极光加速区观测到的静电孤立波被认为是由双流不稳定性产生.地球空间环境并非均匀稳态,因此对双流系统... 详细信息

双流系统产生的不稳定性过程是近地空间中常见的等离子体不稳定性现象.地球磁尾、等离子体片边界层、地球弓激波、太阳风、极隙区和极光加速区观测到的静电孤立波被认为是由双流不稳定性产生.地球空间环境并非均匀稳态,因此对双流系统演化过程的研究往往需要考虑初始的扰动.利用所建立的动理论粒子云模型方法,我们研究了初始大扰动下双流系统的不稳定性现象,发现初始大扰动条件下粒子相空间产生振荡现象,且振荡频率与初始扰动的空间波数有关,电场与电场能量也存在该频率成分.通过线性理论,求解出了粒子相空间振荡频率.它与粒子云模拟得到的频率一致.该频率为朗缪尔振荡频率的基础之上叠加一个与初始扰动的空间波数有关的频率偏移量.我们改变等离子体频率,进一步验证了上述结论.该研究结果表明初始扰动能够对双流系统的不稳定性现象产生重要影响,对于加深理解地球磁层中双流系统的演化过程有重要参考意义.

关键词：双流不稳定性粒子云模拟初始扰动线性理论

基于多模态语音增强与自知识蒸馏的唇语识别研究

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基于多模态语音增强与自知识蒸馏的唇语识别研究

作者：林浩怀西藏大学

学位级别：硕士

意拳运动处方对中老年人主观幸福感的影响研究

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意拳运动处方对中老年人主观幸福感的影响研究

作者：徐学怀长江大学

学位级别：硕士

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空心玻璃微珠改性聚氨酯复合材料的性能研究

空心玻璃微珠改性聚氨酯复合材料的性能研究

作者：穆春怀太原科技大学

学位级别：硕士

空心玻璃微珠(Hollow Glass Microspheres简称HGM)是一种结构中空的微米级球状颗粒,它具有体积大、重量小、流动性好、分散性好、介电常数低等优点,利用空心玻璃微珠的以上优点可以明显的降低聚氨酯材料的密度,在实现材料轻量化的同时... 详细信息

空心玻璃微珠(Hollow Glass Microspheres简称HGM)是一种结构中空的微米级球状颗粒,它具有体积大、重量小、流动性好、分散性好、介电常数低等优点,利用空心玻璃微珠的以上优点可以明显的降低聚氨酯材料的密度,在实现材料轻量化的同时大幅降低材料的介电常数。然而HGM的加入会造成导热性能的降低从而产生安全隐患,为了提高材料的散热性能,本文通过物理共混方法制备HGM/聚氨酯复合材料并研究其介电性能和导热性能,通过氧化石墨烯(Graphene Oxide简称GO)包覆空心玻璃微珠、改变界面相容性等方法改变复合材料的导热性能。具体研究内容如下:(1)对HNT60和HN60两种型号的HGM的形貌、粒径、力学性能进行测试和对比分析,发现HNT60型号的HGM的各方面性性能更优越。对HGM表面进行改性处理并制备复合材料,改性处理工艺能够显著提升材料的力学性能。(2)利用两种HN60和HNT60两种不同型号的HGM采用物理共混法制备了HGM/聚氨酯复合材料,对复合材料介电性能测试,发现HGM能够显著的降低聚氨酯材料的介电常数和介电损耗但会使降低材料的部分力学性能。通过使用硅烷偶联剂KH550对HGM进行表面改性在表面枝接极性基团,能够加强有效的增强HGM/聚氨酯复合材料的力学性能,同时表面改性有效的增强了复合材料在潮湿环境中的介电常数稳定性表现。(3)测试了HGM/聚氨酯复合材料的导热系数,发现加入20 wt%HGM后,聚氨酯的导热系数从3.0 W/(m·K)降低到2.0 W/(m·K)。这对复合材料在某些有散热要求的使用场景下的应用是不利的。用GO包覆改性HGM的策略提升材料的导热性能,制备出HGM@GO材料的导热性能相比于HGM有了明显提高。使用此材料制备的HGM@GO/聚氨酯复合材料的导热性能达到了4.5 W/(m·K),同时材料的热稳定性和力学性能均有不同幅度提升。

关键词：空心玻璃微珠聚氨酯 GO 复合材料介电性能导热性能

基于广义Curvelet变换和相空间特征聚类的VSP波场分离方法

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地球物理学报 2024年第1期67卷 289-307页

作者：赵亮高静怀李振张伟田亚军西安交通大学信息与通信工程学院西安710049 海洋油气勘探国家工程研究中心西安710049

垂直地震剖面(Vertical Seismic Profiling,VSP)蕴含大量的地层地质信息,是连接地震反射数据与测井资料之间的桥梁.VSP数据分辨率高,资料丰富,包括上行波、下行波、转换波等多种类型的波场,常被用于地层反射界面标定、介质衰减参数反演... 详细信息

垂直地震剖面(Vertical Seismic Profiling,VSP)蕴含大量的地层地质信息,是连接地震反射数据与测井资料之间的桥梁.VSP数据分辨率高,资料丰富,包括上行波、下行波、转换波等多种类型的波场,常被用于地层反射界面标定、介质衰减参数反演等.其中,如何有效地分离波场是将VSP资料应用于油气勘探的关键之一.广义Curvelet变换是一种具有多尺度、多角度的相空间变换,能够进行相空间域波场特性的提取.本文聚焦于VSP波场的上下行波分离问题,提出一种基于广义Curvelet变换和相空间特征聚类方法.首先,采用广义Curvelet变换对VSP波场进行特征提取,构造融入相空间角度信息的特征数据集;然后,利用K-means聚类算法在相空间对波场特征进行分类;最后,对分类结果进行反变换,完成VSP上下行波波场的自适应分离.为了验证方法的有效性,本文将所提出的方法用于合成数据和实际VSP数据的波场分离,并与常用的基于F-K变换的波场分离方法进行对比.处理结果表明,本文方法角度分辨率高、抗噪能力强,波场分离结果的保真保幅性好,这为后续的成像与地层的特征分析提供了重要基础资料.

关键词：垂直地震剖面(VSP) 波场分离 Curvelet变换广义Curvelet变换 K-means聚类