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等离子喷涂YSZ热障涂层的工艺研究

表面技术 2024年第7期53卷 217-229页

作者：李荣斌邢悦张志玺何峰上海理工大学材料与化学学院上海200093 上海电机学院材料学院上海201306

目的优化大气等离子喷涂工艺,提高热障涂层的耐腐蚀性能与热循环寿命。方法设计正交试验,制备出不同工艺参数的YSZ涂层。用共聚焦显微镜、X射线衍射仪、能谱分析仪对涂层的表面粗糙度、表面与截面形貌、元素组成与分布进行表征,用Image... 详细信息

目的优化大气等离子喷涂工艺,提高热障涂层的耐腐蚀性能与热循环寿命。方法设计正交试验,制备出不同工艺参数的YSZ涂层。用共聚焦显微镜、X射线衍射仪、能谱分析仪对涂层的表面粗糙度、表面与截面形貌、元素组成与分布进行表征,用ImageJ软件分析涂层的孔隙。根据试验数据优化工艺参数,对比分析工艺优化前后涂层的耐腐蚀性与热循环寿命。对涂层进行热震水淬试验,分析涂层的热震寿命与失效行为。结果不同工艺下制备的涂层在孔隙、耐熔盐腐蚀与热循环寿命方面存在明显差异,工艺参数W3X3Y1Z3组合为优化出的喷涂工艺。采用优化后工艺所制备的涂层TBC-1,孔隙率为9.65%,平均孔隙尺寸为6.18μm^(2),未观察到明显的大孔与裂纹。涂层表面粗糙度为3.48μm,粉末熔化状态较好。热腐蚀之后,涂层截面熔盐元素V的质量分数为2.03%,无熔盐积聚现象。涂层经20次热腐蚀与热冲击联合试验后,质量损失率为0.25%,表面完整,无明显剥落。TBC-1在热震试验中的失效形式为涂层大面积剥落,失效次数为172次。结论等离子喷涂的工艺参数对涂层的综合性能有重要影响,涂层中较大的裂纹和孔隙可作为熔盐的渗透途径,加速涂层的腐蚀,同时使热循环寿命变差。经优化后工艺制备的涂层,内部孔隙分布均匀,且平均孔隙尺寸较小,表现出良好的耐腐蚀性与热循环寿命。涂层中热生长氧化物(TGO)的生长应力、陶瓷层与黏结层的热失配应力是涂层中裂纹扩展和涂层失效的重要原因。

关键词：等离子喷涂 YSZ热障涂层工艺优化孔隙热腐蚀热循环寿命

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含有石墨烯阵列的SiC基陶瓷材料的制备与力学性能

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无机材料学报 2024年第3期39卷 267-273页

作者：孙川何鹏飞胡振峰王荣邢悦张志彬李竞龙万春磊梁秀兵军事科学院国防科技创新研究院北京100071 清华大学新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室北京100084

碳化硅陶瓷是一种重要工程材料,但具有一定的脆性,这限制了其进一步应用。二维石墨烯具有诸多优良特性,可以作为第二相对碳化硅陶瓷材料进行性能改善。然而石墨烯在陶瓷基体中存在分散性较差等问题,难以发挥其对陶瓷基体的改性作用。为... 详细信息

碳化硅陶瓷是一种重要工程材料,但具有一定的脆性,这限制了其进一步应用。二维石墨烯具有诸多优良特性,可以作为第二相对碳化硅陶瓷材料进行性能改善。然而石墨烯在陶瓷基体中存在分散性较差等问题,难以发挥其对陶瓷基体的改性作用。为解决以上问题,本工作以陶瓷有机前驱体聚碳硅烷和工业可膨胀石墨为原料,通过前驱体–纳米插层技术制备了少层石墨烯纳米片(GNPs)的体积分数分别为1%、3%和5%的SiC/GNPs陶瓷基复合材料。GNPs在SiC陶瓷基体中呈阵列态平行排布,显示出极高的取向性;随着GNPs含量增加,阵列中GNPs的间距依次递减,表现出一定的微观组织拓扑可调节性;加入GNPs显著提高了SiC陶瓷的断裂韧性,当GNPs含量为3%时,样品的相对密度为98.5%,抗弯强度为445 MPa,断裂韧性达到最高值5.67 MPa·m^(1/2),相比纯SiC陶瓷提高了40%,由GNPs引发的裂纹偏转与桥连是主要的增韧机制。而进一步提高GNPs含量,断裂韧性下降至4.37 MPa·m^(1/2)。这种含有石墨烯阵列的复合材料可以用于新型“结构–功能一体化”SiC基陶瓷器件的设计与开发。

关键词：碳化硅石墨烯微观组织断裂韧性陶瓷增韧

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纤维增强复合材料增材制造缺陷：形成原因和在线监测研究进展

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复合材料学报 2024年

作者：董万鹏果春焕曹洪硕孙兵李竞龙孙江曼张学军邢悦梁秀兵姜风春哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院军事科学院国防科技创新研究院北京化工大学有机无机复合材料国家重点实验室

纤维增强树脂基复合材料(FRC)因其高比强度、耐腐蚀和低成本等优异特性而被广泛应用于航空航天、轨道交通、风电能源等领域。然而，复合材料在成型过程中会发生复杂的物理与化学变化，不可避免地会产生内部缺陷；特别是在增材制造(AM)... 详细信息

纤维增强树脂基复合材料(FRC)因其高比强度、耐腐蚀和低成本等优异特性而被广泛应用于航空航天、轨道交通、风电能源等领域。然而，复合材料在成型过程中会发生复杂的物理与化学变化，不可避免地会产生内部缺陷；特别是在增材制造(AM)过程中，快速的升温-降温循环进一步增加了缺陷形成的概率。因此，成形缺陷与在线监测的研究对于提高纤维增强复合材料增材制造的质量具有重要意义。本文总结了复合材料树脂基体中残余应力、孔洞缺陷、富树脂缺陷以及界面缺陷的形成机制，分析了上述缺陷对于复合材料宏观力学性能的影响，探明了各类缺陷的微观成因。继而，结合缺陷的形成原因归纳了基于光纤布拉格光栅传感器、应变和位移传感器、声发射技术和热力学监测的在线监测技术，对其技术特点、应用案例及局限性展开了深入讨论，以期为相关的科学研究提供参考和借鉴。

关键词：增材制造缺陷纤维增强复合材料在线监测形成原因

神经网络驱动的机器视觉学习实现增材制造过程的自适应监控模型

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智能安全

智能安全 2024年第1期3卷 37-48页

作者：李竞龙邢悦王浩旭陈永雄梁秀兵军事科学院国防科技创新研究院北京100071

随着增材制造(AM)技术的快速发展,其质量控制与过程监控逐渐成为研究焦点。致力于解决3D打印过程中出现的质量波动和缺陷问题,通过利用神经网络驱动的机器视觉系统实现对增材制造过程的高效自适应监控。采用卷积神经网络(CNN)对高分辨... 详细信息

随着增材制造(AM)技术的快速发展,其质量控制与过程监控逐渐成为研究焦点。致力于解决3D打印过程中出现的质量波动和缺陷问题,通过利用神经网络驱动的机器视觉系统实现对增材制造过程的高效自适应监控。采用卷积神经网络(CNN)对高分辨率的熔池图像数据进行深入分析,旨在实现对增材制造过程的实时检测和缺陷分类。实验数据通过激光金属沉积过程收集,并对数据进行了详尽的分析与标注,建立了一个全面且高质量的数据集。基于此数据集,开发了一个专门针对熔池图像识别的CNN模型,该模型有效地从复杂图像中提取关键特征,用于增材制造过程的监控与自适应调整。研究成果表明,所开发的模型在检测和分类增材制造过程中具有高准确率、高召回率和优秀的F1分数,证明了其在提升增材制造过程精度和可靠性方面的有效性。通过对增材制造过程的实时监控和分析,展示了神经网络在机器视觉应用中的强大能力,为增材制造技术的质量控制和过程优化提供了新的思路。

关键词：增材制造机器视觉学习卷积神经网络自适应监控

低密度树脂基烧蚀材料热响应数值模型及防隔热性能预示

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智能安全

智能安全 2024年第2期3卷 10-19页

作者：王鹏邢悦王晓晶牛波张亚运龙东辉华东理工大学上海200237 军事科学院国防科技创新研究院北京100071

针对低密度酚醛树脂基烧蚀材料的热响应行为,基于阿伦尼乌斯方程和傅里叶传热定律,耦合热解反应、热量传递、热阻塞效应、表面烧蚀等多重因素,构建出一维热响应数值模型。采用有限差分法进行离散化处理,通过Python程序实现了数值求解,... 详细信息

针对低密度酚醛树脂基烧蚀材料的热响应行为,基于阿伦尼乌斯方程和傅里叶传热定律,耦合热解反应、热量传递、热阻塞效应、表面烧蚀等多重因素,构建出一维热响应数值模型。采用有限差分法进行离散化处理,通过Python程序实现了数值求解,并与热响应程序PATO结果、电弧风洞试验结果对比,验证了模型的计算精度。在此基础上,采用单一变量考察法预测了材料比热容、热导率、热解反应参数、厚度变化对防隔热性能的影响。结果表明,增大材料比热容可以同时降低材料的表温与背温,但是受限于热阻塞效应的减弱,温度变化幅度较小;增大材料热导率会降低表温而升高背温,相较于比热容,热导率对背温的影响更为显著;增大材料活化能会同时升高表温与背温,但是反应级数和指前因子对温度影响有限;增大材料厚度可以有效降低背温,但是对上层材料传热影响较小,因此表温基本不变。

关键词：低密度树脂基烧蚀材料热响应数值计算有限差分法

基于分子动力学模拟预测环氧树脂形状记忆性能研究

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智能安全

智能安全 2024年第2期3卷 20-28页

作者：张永熠张学军曹洪硕邢悦孙江曼田艳红北京化工大学北京100029 军事科学院国防科技创新研究院北京100071

形状记忆环氧树脂是制备可展开空间结构的重要材料之一,通过分子动力学模拟预测环氧树脂的形状记忆性能是设计与制备形状记忆环氧树脂的有效指导手段。在pcff力场下,通过分子动力学模拟方法,构建了交联度分别为36%、48%、59%、72%和84%... 详细信息

形状记忆环氧树脂是制备可展开空间结构的重要材料之一,通过分子动力学模拟预测环氧树脂的形状记忆性能是设计与制备形状记忆环氧树脂的有效指导手段。在pcff力场下,通过分子动力学模拟方法,构建了交联度分别为36%、48%、59%、72%和84%的三乙烯四胺固化的双酚A环氧树脂聚合物模型,并模拟计算了其玻璃化转变温度、力学性能及形状记忆性能。结果表明,不同交联度的环氧树脂聚合物模型均表现出较好的形状固定率,为80%~86%;分析聚合物模型的x、y、z三轴回复性可知,36%交联度的环氧树脂不具有形状记忆性能,48%交联度的环氧树脂形状记忆性能较差,而59%、72%、84%交联度的环氧树脂的形状回复率均能达到80%以上,具有良好的形状记忆性能,且交联度越高形状回复速度越慢。

关键词：分子动力学模拟形状记忆环氧树脂交联度玻璃化转变温度

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邢悦的诗(2首)

诗歌月刊 2006年第7期 47-48页

作者：邢悦

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基于深度学习的图像去雾方法研究

基于深度学习的图像去雾方法研究

作者：邢悦天津工业大学

学位级别：硕士

图像是日常生活中最为常见的一种信息搭载方式。近年来雾霾等恶劣天气频繁发生,影响户外拍摄的清晰度,造成户外成像无法准确传递信息,同时也影响了一部分高级视觉任务的执行。所以,寻求一种有效的去雾技术,改善图像的清晰度恢复图像细... 详细信息

图像是日常生活中最为常见的一种信息搭载方式。近年来雾霾等恶劣天气频繁发生,影响户外拍摄的清晰度,造成户外成像无法准确传递信息,同时也影响了一部分高级视觉任务的执行。所以,寻求一种有效的去雾技术,改善图像的清晰度恢复图像细节是非常有必要的。一方面,卷积神经网络由于其高效、高质量的训练效果被广泛应用于图像去雾任务,但是卷积运算无法很好的学习全局特征和实现远程信息交互,这种局限性也限制着去雾任务的发展。当前,Vision Transformer在全局自注意力方面表现出优越的性能,有利于雾遮罩的全局特征提取。另一方面,真实有雾图像存在图像模糊现象的同时,也受到对比度不足,色彩饱和度下降和偏色等问题的困扰。但现有图像去雾方法过多强调去雾,常通过加深网络深度提取雾特征,而忽视视觉效果和色彩调节。针对上述问题,本文依托深度学习技术,对单图像去雾方法深入展开以下研究。(1)提出了一种基于Trans U-Net混合架构的图像去雾方法。考虑到U-Net网络的多尺度特征估计特点和Transformer的全局自注意力机制,本文将层次化的Transformer层引入到U-Net网络中。首先,在每层深度卷积模块之间引入Transformer层,以便捕获不同尺度特征图的全局自注意力信息。其次,引入上下文信息补偿模块结合多级全局上下文信息来重构Trans U-Net网络的跳层连接,以便为解码器提供更丰富且多层次的语义信息。在RESIDE数据集上通过定性和定量实验比较,证明了该方法各方面实验结果都优于其他图像去雾方法。(2)提出了一种基于多指导增强学习的图像去雾方法。为同时兼顾图像去雾和质量两方面问题,本文方法引入多指导增强学习的派生输入,为深度神经网络提供丰富色彩和纹理等方面的特征信息,并利用有效的特征融合模块获取清晰无雾图像。具体来说,首先,信息补偿模块使用直方图均衡、伽马校正、白平衡算法作为派生输入提供不同方面的补偿信息。其中,双边网格指导模块通过预测双边网格系数指导补偿信息抑制噪声,并产生结构和边缘清晰的派生图像。接下来,在特征融合阶段依据通道注意力模块的权重融合派生图像,并使用多尺度特征估计传输模块强化全局纹理结构,最终生成清晰无雾图像。在4KID合成有雾图像数据集和RESIDE真实有雾图像数据集上的实验结果表明,所提出的方法在图像去雾的效果和可视化上都优于先进方法。消融实验表明,所提出的核心模块显著提高了图像去雾和视觉效果。

关键词：图像去雾深度学习图像增强 Transformer

吉木萨尔县农地流转后农户生产生活方式变化的调查研究

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吉木萨尔县农地流转后农户生产生活方式变化的调查研究

作者：邢悦新疆农业大学

学位级别：硕士

国家一系列土地制度法规和意见政策的实施,有效推动了现代化农业的发展,消除农户对土地的顾虑,促进土地经营体系的完善和经营成果的创新。土地流转作为推进乡村振兴、农村现代化发展和农民收益提升的重要途径,对提高农户生产生活方式起... 详细信息

国家一系列土地制度法规和意见政策的实施,有效推动了现代化农业的发展,消除农户对土地的顾虑,促进土地经营体系的完善和经营成果的创新。土地流转作为推进乡村振兴、农村现代化发展和农民收益提升的重要途径,对提高农户生产生活方式起重要作用。土地流转优化农地资源配置、提高农地利用效率、促进农业结构调整,还在一定程度上带动农村劳动力转移,影响农户生产生活方式,使得农民生产生活发生转变。本文基于此背景,结合国内外农地流转与农业生产经营、农户生活方式相关研究,以规模经济理论、需求层次理论、劳动力转移理论以及农户行为理论为依据,通过文献分析法、问卷分析法、定性定量相结合的方法对吉木萨尔县流转农户的生产生活方式变化进行分析。根据306份问卷调查数据,获得县域农地流转状况、农户个体特征、农户家庭收入、农户生产方式变化及生活方式变化等五个方面的现实情况。为进一步探究流转后农户生产生活方式变化的深层次原因,选择实际参与流转的240份数据构建模型进行深入分析。一是针对生活层面构建二元Logistic回归模型进行分析,模型分析结果表明:农户家庭人口数、流转后旅游次数、流转后家庭年收入、了解流转政策和生活水平对生活方式变化影响最为显著,交通工具数量、年龄(46-60岁)影响较显著;二是针对生产层面构建无序多元Logistic回归模型进行分析。模型分析结果表明:(1)相对于非农型农户,年龄、流转前家庭人均收入、流转后家庭工作情况、务工范围、个人职业五项因素显著影响纯农型农户生产方式变化;(2)劳动力个数、流转后家庭工作情况、务工范围、生产方式了解程度、农村居住情况五项因素显著影响兼业型农户生产方式变化;(3)相对于纯农型农户,年龄、劳动力个数、流转后家庭人均收入、流转后家庭工作情况、个人职业、机械化程度六项因素显著影响兼业型农户生产方式变化。最后,基于调查分析和模型回归结果,从政府层面、社会层面、农户自身层面三个方面提出强化新型经营主体培育,提升经营主体综合管理水平;满足新型经营主体的金融需求;加大就业扶持力度,增强农户职业培训;聚焦宣传,引导社会各单位参与;加强城镇化农民政策保障力度;丰富精神文化生活;加强理论知识学习,崇尚自主创业增收等建议。

关键词：农地流转生产生活方式影响因素吉木萨尔县