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光伏多晶硅定向凝固不平衡散热的数值研究与实验

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宇航材料工艺 2024年第4期54卷 30-36页

作者：朱徐立谢连发黄丹辉陈民恺厦门城市职业学院交通工程学院厦门361008 福建省永春双恒铝材有限公司泉州362619

定向凝固是物理法提纯光伏多晶硅的重要工艺方法。为改进传统定向凝固一维散热产生较大热应力和应变的缺点,提出一种新型不平衡散热结构和工艺方案,利用特定热阻设计和散热通道来降低热应力和应变。采用ProCAST软件对一维散热与不平衡... 详细信息

定向凝固是物理法提纯光伏多晶硅的重要工艺方法。为改进传统定向凝固一维散热产生较大热应力和应变的缺点,提出一种新型不平衡散热结构和工艺方案,利用特定热阻设计和散热通道来降低热应力和应变。采用ProCAST软件对一维散热与不平衡散热进行三维数值建模,通过对比表明,不平衡散热方案较一维散热,热应力平均降幅可达52.56%,平均凝固速率增长20.67%,凝固时间减少17.10%,并且能在非一维温度场中保持相变界面的稳定。采用YITIPV型真空铸锭炉和3303工业硅原料,进行大尺寸铸锭(1 m×1 m×0.3 m)对照实验。实验证明,不平衡散热方案可以提高凝固速率和成品质量,制备的硅锭顶部更平整,实际总凝固时间减少15.75%,提纯单位重量硅的能耗降低17.86%,铸锭裂纹更少,有效体积更大。样片分析还表明,硅片平均电阻率提高7.86%,B、P、Al三种元素的杂质含量分别降低了28.6%、15.2%和83.3%。实验不但证实了不平衡散热结构和工艺的有效性,也验证了数值模型的适配性。该新型结构和工艺提高了铸锭质量和生产效率,降低了裂锭风险和成本,具备推广应用价值。

关键词：多晶硅定向凝固不平衡散热热应力数值建模

微焊点服役过程的多物理场耦合仿真研究——以功率半导体封装用Cu6Sn5微焊点为例

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厦门城市职业学院学报 2024年第3期26卷 84-90页

作者：操慧珺陈民恺厦门城市职业学院福建厦门361008 厦门开放大学福建厦门361008

功率半导体高度小型化、智能化和集成化的发展趋势对半导体封装材料的耐温能力提出了新的挑战。将传统低熔点的Sn基微焊点转变为高熔点的Cu6Sn5金属间化合物微焊点进而构建新型耐高温微焊点阵列,成为目前功率半导体封装领域的研究热点... 详细信息

功率半导体高度小型化、智能化和集成化的发展趋势对半导体封装材料的耐温能力提出了新的挑战。将传统低熔点的Sn基微焊点转变为高熔点的Cu6Sn5金属间化合物微焊点进而构建新型耐高温微焊点阵列,成为目前功率半导体封装领域的研究热点。基于Comsol商用有限元仿真软件,可以针对功率半导体新型Cu6Sn5金属间化合物封装微焊点开展电-热-结构多物理场耦合仿真研究。研究解析了新型微焊点在室温和循环变温两种典型服役条件下的电场、热场及结构场分布,提出新型微焊点的潜在失效方式并建立了相应可靠性评价方法,仿真结果对于Cu6Sn5金属间化合物封装微焊点在功率半导体的实用应用具有重要指导意义。

关键词：高功率电子半导体全IMC微焊点多场耦合模拟

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发动机下发时间预测和机队下发方案优化

中国民航大学学报 2018年第2期36卷 16-19,27页

作者：赵洪利陈民恺刘诗雄中国民航大学航空工程学院天津300300 中国民航大学中欧航空工程师学院天津300300

随着航空公司机队规模的逐渐扩大,需对机队下发方案进行优化,以降低机队运营成本。基于发动机排气温度裕度数据,考虑机队各台发动机性能衰退的同异性,采用聚类分析中的K-means算法对发动机下发时间进行预测,并通过实际数据进行验证。在... 详细信息

随着航空公司机队规模的逐渐扩大,需对机队下发方案进行优化,以降低机队运营成本。基于发动机排气温度裕度数据,考虑机队各台发动机性能衰退的同异性,采用聚类分析中的K-means算法对发动机下发时间进行预测,并通过实际数据进行验证。在此基础上,以机队总缺发时间最小为目标,提出了间隔控制算法,用于优化机队的下发方案,通过与现有方法进行比较,验证了该方法的有效性和准确性。

关键词：航空发动机下发时间预测下发方案优化 K-means算法间隔控制

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一种环境振动源强预测随机可靠度分析方法

振动与冲击 2024年第6期43卷 336-344页

作者：张校恺韦凯西南交通大学土木工程学院成都610031

不同线路之间工程条件的差异导致18导则半经验模型环境振动源强预测准确度较低,致使后续减振工作浪费大量时间、经济成本。为了提高预测准确度,实现环境振动敏感点的精准筛选,节约减振成本。建立了可以反映隧道壁振动的车辆-轨道-盾构... 详细信息

不同线路之间工程条件的差异导致18导则半经验模型环境振动源强预测准确度较低,致使后续减振工作浪费大量时间、经济成本。为了提高预测准确度,实现环境振动敏感点的精准筛选,节约减振成本。建立了可以反映隧道壁振动的车辆-轨道-盾构隧道耦合振动模型,基于蒙特卡洛(Monte Carlo,MC)法提出了一种环境振动源强预测随机可靠度分析方法,以半经验模型中的3个修正项C_(W)、C_(R)及C_(T)为例,分析了导致修正项预测准确度具有随机不确定性的主要因素并提出了相应的标准化管理建议。主要研究结论如下:所建模型具有较高的计算效率和计算精度,单个工况计算时间为90 s,可弥补MC法耗时的缺点,时域幅值误差在12%以内,源强误差在1 dB以内;同种扣件不同弹性垫板之间非线性载频变刚度的差异是导致C_(W)准确度具有随机不确定性的一个重要原因,该因素会导致源强预测存在-1~+3 dB的误差;不同线路之间钢轨磨耗等级的差异是导致C_(R)准确度具有随机不确定性的一个重要原因,该因素会导致源强预测存在-3~+3 dB的误差;不同中硬土之间弹性模量的差异过大是导致C_(T)准确度具有随机不确定性的一个重要原因,当土体剪切波速在250~375 m/s时C_(T)的准确度较高,当在375~500 m/s时,C_(T)的准确性较低,预测误差可达3 dB;当同时考虑多个修正项带来的误差时,源强预测误差范围可达-4~+9 dB,设计时极有可能采取不符合断面实际要求的减振措施,从而浪费大量减振成本,因此建议严格控制扣件弹性垫板非线性载频变刚度、钢轨磨耗等级等因素的随机性,并以剪切波速375 m/s为界将中硬土划为两类并给出相应的修正项。

关键词：城市轨道交通车辆-轨道耦合动力学环境振动随机振动

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含时间因子的删失面板模型的估计与推断

系统工程理论与实践 2024年第9期44卷 3040-3048页

作者：忻恺周亚虹上海大学经济学院上海200444 上海财经大学经济学院上海200433

本文研究了随机相关下的含时间因子的删失面板数据的估计与推断问题.该模型允许了不可观测的个体效应对潜在结果变量有着时变的影响.在假设误差项是对称且相互独立的条件下,给出了模型中的斜率参数与时间因子的识别与估计.文中给出的估... 详细信息

本文研究了随机相关下的含时间因子的删失面板数据的估计与推断问题.该模型允许了不可观测的个体效应对潜在结果变量有着时变的影响.在假设误差项是对称且相互独立的条件下,给出了模型中的斜率参数与时间因子的识别与估计.文中给出的估计量是√N一致且渐近正态的.此外,文中提出的秩得分检验统计量无需对密度函数进行估计,在相对小的样本下也有着较好的表现.蒙特卡罗模拟和关于女性劳动时间的实证应用的结果验证了估计量的可行性.

关键词：时间因子随机相关模型中位数回归删失模型

拟制亲属与家观念延续:以红河南岸哈尼族为例

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原生态民族文化学刊 2024年第4期16卷 118-127,156页

作者：陈民炎云南大学西南边疆少数民族研究中心昆明650091

拟制亲属关系是很多西南民族实现家与社会延续的重要手段之一,通过拟制血亲来确认本家与被认对象之间的亲缘关系,继而实现家观念的延续以及地方社会整合。红河南岸哈尼族选择拟制血亲的内生动力在于:本家父子连名制度的延续、土地房屋... 详细信息

拟制亲属关系是很多西南民族实现家与社会延续的重要手段之一,通过拟制血亲来确认本家与被认对象之间的亲缘关系,继而实现家观念的延续以及地方社会整合。红河南岸哈尼族选择拟制血亲的内生动力在于:本家父子连名制度的延续、土地房屋等物质财富、房屋守护神祇灵力、祖先灵力的继承以及完成仪式上的道德义务与责任。

关键词：家观念拟制亲属红河南岸哈尼族

高温热管技术在空间核能热能转换系统中的应用及展望

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清华大学学报（自然科学版） 2024年第10期64卷 1818-1838页

作者：李欣袁达忠陈民杜宝瑞中国科学院工程热物理研究所北京100190 中国科学院大学北京100049 清华大学航天航空学院北京100084

随着未来空间多元化任务的需求提升,空间核电源中核能热能转换系统的空间受限、长距离无动力循环、无重力环境等极限传热难题凸显。高温热管具有传热热流密度大、工作温度高、传热温差小、自适应能力强等优点,可作为空间核电源核能热能... 详细信息

随着未来空间多元化任务的需求提升,空间核电源中核能热能转换系统的空间受限、长距离无动力循环、无重力环境等极限传热难题凸显。高温热管具有传热热流密度大、工作温度高、传热温差小、自适应能力强等优点,可作为空间核电源核能热能转换系统的关键核心器件,应用前景广阔。该文分析了当前空间核电源核能热能转换系统存在的极限传热难题,讨论了高温热管技术应用于空间核能热能转换系统的优势和挑战,从高温热管内工质流动传热机理、高温热管的冷态启动、稳态传热、传热极限和寿命失效以及异形高温热管设计和研制等方面进行了综述,总结了高温热管技术在空间核能热能转换系统中的研究现状和最新应用进展,并给出合理建议。适应极限传热的高温热管工质流动和传热机制、异形高温热管的研制和热力结构耦合传热实验验证、空间核能热能转换与用能之间的匹配和优化是后续研究的重点方向。

关键词：高温热管空间核电源核能热能中间转换系统极限传热

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祝融号火星车次表层探测雷达有效探测深度

科学通报 2024年第18期69卷 2674-2681页

作者：张领方向恺韩硕中山大学地球科学与工程学院珠海519080

2021年5月,中国首次火星探测任务“天问一号”携带祝融号火星车,成功着陆在乌托邦平原南部.祝融号火星车上搭载的次表层探测雷达(RoPeR)对于研究火星近表层精细结构和物理性质,以及了解是否赋存水冰提供了重要依据.深入研究祝融号火星... 详细信息

2021年5月,中国首次火星探测任务“天问一号”携带祝融号火星车,成功着陆在乌托邦平原南部.祝融号火星车上搭载的次表层探测雷达(RoPeR)对于研究火星近表层精细结构和物理性质,以及了解是否赋存水冰提供了重要依据.深入研究祝融号火星车次表层探测雷达的有效探测深度,将不仅帮助分析次表层探测雷达数据的有效性,而且还能表征近表层物质对电磁波的散射和吸收特征.本文首先基于祝融号火星车次表层探测雷达的探测参数,建立了有效探测深度与介电常数和损耗率的关系模型;其次,根据实测次表层探测雷达数据的相似性,确定有效信号深度;最后,通过祝融号火星车雷达的两个通道实际数据的能量衰减特性,计算出不同深度的损耗角正切值,与探测深度模型和有效信号深度进行匹配.祝融号火星车次表层探测雷达的有效探测深度研究,将帮助分析火星近表层物质成分,为我国深空探测助力.

关键词：祝融号火星车次表层探测雷达有效探测深度损耗角正切值

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高性能多方向双圆弧形压电能量收集系统

仪器仪表学报 2024年第3期45卷 26-34页

作者：曹益恺王德波南京邮电大学集成电路科学与工程学院南京210023

为了解决传统压电能量收集系统通频带窄、功率密度低的问题,本文采用线性多模态共振法,提出一种双圆弧悬臂梁内外反向拼接的压电能量收集系统。两根梁上各覆盖一个压电层,压电层之间串联连接。建立二自由度系统集总参数模型和机电耦合... 详细信息

为了解决传统压电能量收集系统通频带窄、功率密度低的问题,本文采用线性多模态共振法,提出一种双圆弧悬臂梁内外反向拼接的压电能量收集系统。两根梁上各覆盖一个压电层,压电层之间串联连接。建立二自由度系统集总参数模型和机电耦合模型来分析频率响应和输出性能。对比压电层弧度不同的压电能量收集系统的输出性能,根据测试结果,当弧度为0.5π时输出性能最佳。设置激励加速度为0.1 g,一阶模态下,谐振频率为82.19 Hz,开路电压为49.65 V,最大输出功率为3.74 mW;二阶模态下,谐振频率为119.14 Hz,开路电压为44.74 V,最大输出功率为3.54 mW。测试结果表明,该结构可有效拓宽通频带宽度至52 Hz,且功率密度高。该压电能量收集系统结构简单易于制备,工作频带宽,可在频率波动大的环境下供电,同时体积小、功率密度大,能在多方向激励下高效率收集能量,可应用于可穿戴设备、低功率设备等多个领域。

关键词：压电能量收集多模态多方向谐振频率功率密度