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脉冲激光熔覆Inconel 718涂层热行为数值模拟及其对显微组织的影响

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表面技术 2024年第11期53卷 217-227页

作者：吴军蔡建臣王胜李董航周寒文衢州学院浙江衢州324000 浙江省空气动力装备技术重点实验室浙江衢州324000 衢州职业技术学院浙江衢州324000

目的揭示脉冲激光作用下Inconel 718合金涂层凝固传热行为的演化机制,改善涂层中Nb、Mo元素偏析现象,提升Inconel 718合金熔覆涂层的力学性能,为优化Inconel 718熔覆涂层质量提供理论依据。方法综合考虑物性参数随温度、脉冲激光热源、... 详细信息

目的揭示脉冲激光作用下Inconel 718合金涂层凝固传热行为的演化机制,改善涂层中Nb、Mo元素偏析现象,提升Inconel 718合金熔覆涂层的力学性能,为优化Inconel 718熔覆涂层质量提供理论依据。方法综合考虑物性参数随温度、脉冲激光热源、粉末传输形式,以及凝固过程中相变潜热对涂层凝固热行为的影响,构建脉冲激光熔覆传热模型。基于数值模拟技术和激光熔覆试验,利用VHX-2000电子显微镜对涂层显微组织形态进行分析验证,采用日立SU8010场发式扫描电镜观察分析显微组织和元素偏析情况,并使用显微硬度计测试涂层的硬度值。结果由数值模拟分析结果可知,脉冲激光涂层的冷却速度、温度梯度、凝固速度均大于连续激光涂层,其枝晶生长细密且No、Mo元素呈弥散分布,显微组织自底向顶以平面晶、胞状枝晶、柱状枝晶、等轴枝晶等形式存在,Laves相的体积分数降低至2.93%,在细晶强化和固溶强化作用下,熔覆涂层的平均显微硬度提升至307HV0.1。结论脉冲激光涂层热行为数值模拟分析结果符合Inconel 718涂层组织形态快速凝固变化的规律,数值模型可靠。脉冲激光形成的高冷却速度和高温度梯度,能在一定程度上抑制Inconel 718合金涂层中Nb、Mo元素的偏析,离散并细化γ枝晶组织,降低Laves相的体积分数,显微组织在细晶强化和固溶强化双重作用下,提升涂层的力学性能。

关键词：激光熔覆 Inconel 718 脉冲激光数值模拟组织性能

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排油对深层烃源岩轻质油/凝析油生成潜力、组成和相关地球化学指标的影响——来自I型干酪根热模拟实验的结果

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地球化学 2024年

作者：王竞臣陈键贾望鲁詹兆文彭平安中国科学院广州地球化学研究所有机地球化学国家重点实验室中国科学院深地科学卓越创新中心中国科学院大学

以轻质油/凝析油和天然气为代表的深层油气是我国目前油气资源勘探的重点领域之一。这些油气资源往往来自经历排油的深层成熟烃源岩。然而，排油在深层轻质油/凝析油生成演化中的作用研究较少。本研究选择松辽盆地青山口组的I型干酪根... 详细信息

以轻质油/凝析油和天然气为代表的深层油气是我国目前油气资源勘探的重点领域之一。这些油气资源往往来自经历排油的深层成熟烃源岩。然而，排油在深层轻质油/凝析油生成演化中的作用研究较少。本研究选择松辽盆地青山口组的I型干酪根，设置排油干酪根、排出油以及未排油干酪根3个系列热解实验，通过对比探讨排油过程对热演化晚期烃源岩轻质油/凝析油生成潜力和化学组成的影响，并检验用于母源和沉积环境指示、成熟度表征及油源对比的轻烃地球化学指标在深层阶段的适用性。结果显示，排油显著降低了烃源岩在热演化晚期轻质油/凝析油的绝对生成量和相对生成比例，但在轻质油/凝析油中产生了更高比例的芳烃化合物。排油使烃源岩的轻质油、凝析油气、湿气及干气阶段提前，凝析油气阶段范围变窄。在高–过成熟阶段，轻烃化合物大规模裂解，大多数轻烃地球化学指标发生显著变化而失去指示意义，但排油过程对大多数轻烃地球化学指标的演化规律没有明显影响。本研究对我国深层油气资源勘探具有一定指导意义。

关键词：排油烃类生成热模拟轻烃轻烃参数

高速列车转向架动力学设计指标分解冲突博弈协调方法

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铁道科学与工程学报 2024年第4期21卷 1334-1344页

作者：饶坝马术文张海柱黎荣谷孙权西南交通大学机械工程学院四川成都610031

为解决传统的高速列车动力学性能多目标优化方法缺乏考虑设计指标之间的相互作用且主观性强、可解释性差、效率低等问题,提出一种基于博弈论的高速列车转向架动力学设计指标分解协调方法。首先,基于灵敏度分析结果建立7个动力学性能设... 详细信息

为解决传统的高速列车动力学性能多目标优化方法缺乏考虑设计指标之间的相互作用且主观性强、可解释性差、效率低等问题,提出一种基于博弈论的高速列车转向架动力学设计指标分解协调方法。首先,基于灵敏度分析结果建立7个动力学性能设计指标与13个转向架设计参数之间的分解映射,分析了动力学设计指标分解中的冲突关系并提取了冲突要素;然后,将互相冲突的动力学设计指标的分解协调转化为一个博弈过程,确定博弈中的决策结构,构建了博弈主体的效用函数并建立冲突性能的主从博弈协调模型;其次,设计一种基于遗传算法和二次规划联合的Nash均衡求解算法,以Nash均衡作为设计指标分解结果;最后,以高速列车稳定性和曲线通过性能的博弈协调为例验证了博弈协调模型与求解方法的可行性和有效性。研究结果表明:该方法不依赖于人工设置即可快速得到与高速列车实际设计参数相近的结果,并且在该结果下临界速度、脱轨系数、轮重减载率等指标均满足要求。引入博弈论进行动力学性能多目标优化不仅可获得直线稳定性和曲线通过安全性相对均衡的动力学性能,还减少了设计迭代次数,提高了设计效率,且所求取的是数学意义上的Nash均衡,极大地降低了主观性。研究成果可为高速列车悬挂系统设计和动力学性能协调优化提供参考。

关键词：高速列车动力学设计指标分解协调博弈论

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用于锂金属电池的聚合物固态电解质的研究进展

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化学学报 2024年第4期82卷 449-457页

作者：谷琪刘夏夏周鑫宇李江林秀婧马延文南京邮电大学信息材料与纳米技术研究院有机电子与信息显示国家重点实验室南京210023

聚合物固态电解质因其质轻安全、结构可设计以及优异的机械性能,成为高能量密度、高安全性全固态电池的潜在材料,逐渐成为研究的重点.但因其结晶度高、室温离子电导率低等缺陷也限制其进一步商业化.本综述梳理了近年来比较优越的聚合物... 详细信息

聚合物固态电解质因其质轻安全、结构可设计以及优异的机械性能,成为高能量密度、高安全性全固态电池的潜在材料,逐渐成为研究的重点.但因其结晶度高、室温离子电导率低等缺陷也限制其进一步商业化.本综述梳理了近年来比较优越的聚合物固态电解质种类,包括聚醚类聚合物、聚碳酸酯类聚合物、氟化聚合物、聚离子液体聚合物、单离子传导聚合物,围绕如何提升离子电导率,重点回顾了针对不同基质的结构设计和合成工艺方面的创新.最后阐述了聚合物固态电解质目前面临的基础研究和应用问题,以期为新型聚合物固态电解质的设计与制备提供新思路.

关键词：锂金属电池固态电解质聚合物电解质结构设计合成工艺

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温度对铁基形状记忆合金回复应力与力学性能的影响

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功能材料 2024年第09期 9022-9030页

作者：张耀文陈适才孔潇戎树伟王经臣北京工业大学城市建设学部中铁建设集团有限公司

为研究温度对铁基形状记忆合金(Fe-SMA)回复应力的影响与力学特性，开展了Fe-SMA温度相关力学性能实验及其影响规律研究。首先，通过预拉伸、激活实验研究了不同激活温度对Fe-SMA棒材回复应力的影响规律，并在实验研究的基础上，建立了F... 详细信息

为研究温度对铁基形状记忆合金(Fe-SMA)回复应力的影响与力学特性，开展了Fe-SMA温度相关力学性能实验及其影响规律研究。首先，通过预拉伸、激活实验研究了不同激活温度对Fe-SMA棒材回复应力的影响规律，并在实验研究的基础上，建立了Fe-SMA回复应力-温度的经验本构模型；其次，进行二次加热实验研究了不同激活温度、附加荷载和暴露温度对Fe-SMA棒材回复应力的影响；最后，通过高温后的Fe-SMA棒材单调拉伸实验，研究其高温后的力学性能。研究结果表明，建立的Fe-SMA回复应力-温度的模型，可以有效地模拟Fe-SMA的回复应力与温度的关系；在二次加热过程中，当激活温度低于200℃时，Fe-SMA具有较高的应力保持比。Fe-SMA棒材的应力损失随着附加荷载和暴露温度的增加有所增大；在经历高温后，剩余的形状记忆效应使得Fe-SMA棒材的应力高于初始应力，并且其弹性模量和极限强度保持相对稳定，而屈服强度随着暴露温度的升高而略微增加。该研究可为Fe-SMA构件的抗火设计与应用提供参考依据。

关键词：形状记忆合金(SMA) 形状记忆效应温度作用回复应力力学性能