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耐高温吸波陶瓷及其涂层的研究进展

材料工程 2024年第4期52卷 24-33页

作者：高基磊刘俐武汉理工大学材料科学与工程学院武汉430070

随着近现代科技的发展,高速飞行器对生存能力需求不断提高,其鼻锥、机翼、尾喷管等高温部件极易暴露。传统吸波材料普遍不能应用于高温环境,为了能够隐藏高速飞行器的高温部件,吸波材料的高温应用引起了研究人员的重视,耐高温吸波陶瓷... 详细信息

随着近现代科技的发展,高速飞行器对生存能力需求不断提高,其鼻锥、机翼、尾喷管等高温部件极易暴露。传统吸波材料普遍不能应用于高温环境,为了能够隐藏高速飞行器的高温部件,吸波材料的高温应用引起了研究人员的重视,耐高温吸波陶瓷材料可以实现上述背景下的应用。为提供分析和改善陶瓷吸波材料高温程度有限和吸收带宽较窄问题的依据,对引入温度影响后,耐高温吸波陶瓷材料的吸波机理进行了阐述。耐高温吸波陶瓷材料与涂层可以分为碳化物陶瓷、氮化物陶瓷、氧化物陶瓷和聚合物转化陶瓷。本文在此分类的基础上,对陶瓷吸波材料和涂层损耗电磁波机理及其高温条件下的吸波性能进行了归纳总结,并指出未来耐高温吸波陶瓷材料应改善现有材料耐高温程度不足以及有效吸收带宽较窄的问题,进而加强其在高温条件下的服役能力。

关键词：陶瓷复合材料介电损耗高温吸波涂层

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基于多频声发射的大尺寸花岗岩试件破坏特征的研究

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太原理工大学学报 2024年

作者：高诗磊段东李杰太原理工大学矿业工程学院太原理工大学原位改性采矿教育部重点实验室

岩石是一种复杂的各向异体，其破裂失稳机制尚不明确，学者通常采用单一声发射进行监测，导致岩石破裂信号采集不全面，为此本文构建了基于多频的声发射监测系统。同时在实验室条件下岩石试样尺寸越大，实验结果越接近工程实际，本文采... 详细信息

岩石是一种复杂的各向异体，其破裂失稳机制尚不明确，学者通常采用单一声发射进行监测，导致岩石破裂信号采集不全面，为此本文构建了基于多频的声发射监测系统。同时在实验室条件下岩石试样尺寸越大，实验结果越接近工程实际，本文采用了大尺寸花岗岩试件进行单轴压缩实验。本文采用了多频声发射监测系统对大尺寸（200mm×200mm×400 mm）花岗岩进行了单轴加载实验，对多频状态下的AE参数能量、振铃计数、频域参数的分布特征进行了定性定量分析，揭示了大尺寸花岗岩AE信号产生的机制，建立了多频AE参数与频域之间的关系。结果表明：本文采用的多频系统采集数据相对单频系统采集的数据分布范围更广、岩石破坏特征更加清晰，为工程上岩石破坏特征的研究提供更全面的依据。

关键词：大尺寸花岗岩多频声发射时域频域破坏机制特征

分子筛拓扑结构对甲缩醛羰基化影响的反应机理研究

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无机盐工业 2024年

作者：高绍磊王莹利亓良中国科学院大连化学物理研究所低碳催化技术国家工程研究中心中国科学院大学

分子筛催化甲缩醛（DMM）羰基化制甲氧基乙酸甲酯（MMAc）反应是当前在基础研究与工业化中最有发展前景的C1化学反应之一。分子筛拓扑结构对DMM羰基化反应的活性及选择性影响较大。选择了分别具有十元环，十二元环孔道及超笼拓扑结构的... 详细信息

分子筛催化甲缩醛（DMM）羰基化制甲氧基乙酸甲酯（MMAc）反应是当前在基础研究与工业化中最有发展前景的C1化学反应之一。分子筛拓扑结构对DMM羰基化反应的活性及选择性影响较大。选择了分别具有十元环，十二元环孔道及超笼拓扑结构的MFI、MOR与FAU分子筛进行DMM羰基化对比。发现随分子筛可提供的反应空间的逐步增大，DMM羰基化的本征活性及选择性不断提高。羰基化选择性的提高是由于反应空间的增大削弱了两分子DMM的歧化过程，而羰基化活性则受羰基化过程中酰基生成与酰基转化两步基元反应的共同影响。本征活性测试中，FAU表现出比MFI高约9倍的活性。在原位红外实验中，直接观察到了DMM羰基化过程中MFI与FAU两种分子筛的甲氧基乙酰基中间体特征峰，该中间体特征峰相对强度可与羰基化选择性相关联。借助对构效关系的理解及原位红外实验，提出了可能的分子筛催化DMM羰基化及歧化反应机理并定性推导了羰基化动力学方程。

关键词：羰基化反应甲缩醛分子筛原位红外动力学

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基于多传感器的紧耦合三维室内定位与建图

仪器仪表学报 2024年第7期45卷 121-131页

作者：李春磊陈久朋伞红军李曰阳彭真昆明理工大学机电工程学院昆明650500 云南省先进装备智能制造技术重点实验室昆明650500 山东农业工程学院机械电子工程学院济南250100

即时定位与地图构建(SLAM)因其可以解决未知环境中的定位与地图构建问题,广泛应用于移动机器人领域。本文使用雷达、相机、IMU和轮式里程计提出了一种名为3D-MultiFus的SLAM方法。其中雷达-IMU-里程计子系统(Ls)快速构建全局地图的几何... 详细信息

即时定位与地图构建(SLAM)因其可以解决未知环境中的定位与地图构建问题,广泛应用于移动机器人领域。本文使用雷达、相机、IMU和轮式里程计提出了一种名为3D-MultiFus的SLAM方法。其中雷达-IMU-里程计子系统(Ls)快速构建全局地图的几何结构,通过最小化点到平面误差估计系统位置状态。相机-IMU-轮式里程计子系统(Vs)可剔除被遮挡或深度不连续的特征点,以最小化帧间地图光度误差进一步估计位姿状态,并可实现子图中点云地图的着色渲染。IMU与里程计融合后的数据、雷达系统点到平面误差和相机系统中光度误差以基于误差状态的迭代卡尔曼方式(ESIKF)实现数据紧耦合,从而在保证精度和鲁棒性的同时,实现快速定位与建图。为了验证本文算法的定位与建图精度,布置了室内运动实验场景并将3D-MultiFus算法与相关算法比较。仿真和实验结果表明,3D-MultiFus算法完成一次数据处理需185 ms,在运行效率上优于其他算法。在复杂的室内场景下,长时间运行定位首末位置误差仅0.0856 m,3D-MultiFus移动机器人的全局地图精度得到了较大的提升,所构建的全局地图具有较好的一致性。证明了所提出算法能够在室内场景中稳健可靠的工作。

关键词：多传感器紧耦合三维SLAM 基于误差状态的迭代卡尔曼效率与精度

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碳化物基复合材料在电磁波吸收应用中的研究进展

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工程科学学报 2024年第12期46卷 2191-2206页

作者：陈风梅高孺吴广磊青岛海尔空调器有限总公司青岛266103 青岛大学材料科学与工程学院能源与环境材料研究院青岛266071

电磁波吸收材料在过去几十年中取得了长足的进步,由于其对入射电磁波的重要衰减作用,在防辐射和反雷达探测中发挥着越来越重要的作用.随着纳米技术的蓬勃发展,高性能电磁波吸收材料的设计已不仅仅依赖于单一成分介质的固有特性,而是更... 详细信息

电磁波吸收材料在过去几十年中取得了长足的进步,由于其对入射电磁波的重要衰减作用,在防辐射和反雷达探测中发挥着越来越重要的作用.随着纳米技术的蓬勃发展,高性能电磁波吸收材料的设计已不仅仅依赖于单一成分介质的固有特性,而是更加注重不同成分的协同效应,从而产生丰富的损耗机制.在各种候选材料中,碳化物通常具有化学稳定性、低密度、可调介电性能和多样化的形态/微结构等特点,因此,探索并设计碳化物基复合材料将是获得具有良好实际应用前景的新型电磁波吸收材料的可行途径.本文介绍了与介电复合材料相关的电磁损耗机制,然后重点介绍碳化物基复合材料作为高性能电磁波吸收材料的最新进展,包括共价型碳化物、间充型碳化物、MXene基碳化物以及一些不常见的碳化物基复合材料和多组分复合材料.详细讨论了有关成分优化、结构工程、性能增强和结构-功能关系的关键信息.此外,在比较了一些代表性复合材料的性能后,还提出了碳化物基复合材料发展面临的一些挑战和前景.

关键词：电磁波吸收碳化物 MXene 高熵MAX相复合材料

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嵌入式大气数据系统的一种双重神经网络模型

飞行力学 2024年第4期42卷 21-26页

作者：高传昱白亚磊南京航空航天大学航空学院江苏南京210016

针对嵌入式大气数据系统的神经网络算法精度要求对应大量数据进行训练的情况,建立了一种双重神经网络模型。通过将初始神经网络输出的大气参数作为输入再度训练,实现了在相同样本下具有更高精度,输出参数高度、马赫数、迎角和侧滑角的... 详细信息

针对嵌入式大气数据系统的神经网络算法精度要求对应大量数据进行训练的情况,建立了一种双重神经网络模型。通过将初始神经网络输出的大气参数作为输入再度训练,实现了在相同样本下具有更高精度,输出参数高度、马赫数、迎角和侧滑角的误差分别减少了21.08%、59.62%、53.45%、31.69%。并且当压力值输入存在误差时,双重神经网络的输出精度也更高,具有更好的误差容错性;当压力值输入误差超过容许限度后,双重神经网络的冗余设计使得模型仍可以获得准确的参数输出。新模型为嵌入式大气数据系统提供了一种更加准确高效的算法模型。

关键词：嵌入式大气数据系统神经网络参数精度误差分析冗余

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基于数字岸线系统分析塔里木河英巴扎至乌斯满河道演变特性

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泥沙研究 2024年第5期 42-49页

作者：高久洲李琳戴文鸿池苗苗肖玉磊新疆农业大学水利与土木工程学院新疆水利工程安全与水灾害防治重点实验室河海大学水利水电学院新疆维吾尔自治区塔里木河流域干流管理局

为了探明塔里木河干流英巴扎至乌斯满河道的演变规律和趋势，对该河道1993—2022年间的Landsat系列卫星影像进行了解译，通过数字岸线系统分析了河道变迁速率。从1993年至2022年，英巴扎至乌斯满河段弯曲系数总体呈现上升趋势，河道呈... 详细信息

为了探明塔里木河干流英巴扎至乌斯满河道的演变规律和趋势，对该河道1993—2022年间的Landsat系列卫星影像进行了解译，通过数字岸线系统分析了河道变迁速率。从1993年至2022年，英巴扎至乌斯满河段弯曲系数总体呈现上升趋势，河道呈淤积态势。英巴扎至沙子河口生态闸段相比于沙子河口至乌斯满段演变幅度更加剧烈，且河道往南北两岸的最大迁移速率分别为20.01 m/a和40.36 m/a。2010—2011年裁弯取直现象频发，平均变迁速率最大为72.27 m/a。基于卡尔曼滤波器对2032年河势演变趋势进行预测，河道上段最大迁移距离可达730 m,下段为218 m。应对河道上段进行整治，调整水流和控制河势，以确保河道两岸防洪安全和岸线的合理利用，提高向下游生态输水的保证率。

关键词：河势演变 Landsat 数字岸线系统(DSAS) 塔里木河蜿蜒型河段

具有随机分布的全/半开孔隙的多孔泡沫吸声分形模型

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Acta Mechanica Sinica 2024年第2期40卷 89-102页

作者：肖田卢溜于晨磊舒高杨肖虎卢天健 State Key Laboratory for Strength and Vibration of Mechanical Structures School of AerospaceXi’an Jiaotong UniversityXi’an710049China Institute of the Building Environment&Sustainability Technology School of Human Settlements and Civil EngineeringXi’an Jiaotong UniversityXi’an710049China State Key Laboratory of Mechanics and Control of Mechanical Strctures Nanjing University of Aeronautics and AstronauticsNanjing210016China MIIT Key Laboratory of Multifunctional Lightweight Materials and Structures(MLMS) Nanjing University of Aeronautics and AstronauticsNanjing210016China

具有随机孔隙的多孔泡沫在声音管理应用中得到越来越多的利用,其吸声系数通常作为性能评估和设计优化的关键声学参数.根据不同的加工方法,泡沫中的孔隙可以是全开或半开的,并且通常表现为分形分布特征.为了便于工程应用,有必要对这些泡... 详细信息

具有随机孔隙的多孔泡沫在声音管理应用中得到越来越多的利用,其吸声系数通常作为性能评估和设计优化的关键声学参数.根据不同的加工方法,泡沫中的孔隙可以是全开或半开的,并且通常表现为分形分布特征.为了便于工程应用,有必要对这些泡沫的吸声系数进行分析预测.然而,分析预测泡沫的吸声系数是一个挑战.因此,本研究提出了半开孔和全开孔的简化代表结构来微观分析泡沫内部的流动特性,并应用分形理论来描述随机分布的孔隙.引入一个叫“开孔度”的参数来表征孔隙的开放程度,可以解析地获得代表结构的粘性和热特征长度.随后,在经典吸声系数Johnson-Champoux-Allard模型的基础上,建立了一种将代表结构与分形理论统一起来的解析模型,从而可以将吸声系数作为具有全开/半开孔泡沫的关键形态参数的函数进行预测.与已有的实验测量和数值模拟结果相比,本文提出的分析模型可以较好地预测了半开孔和全开孔泡沫的关键流动特性和吸声系数.在0到4500 Hz的频率范围内,半开孔泡沫相对于具有相同孔隙率的全开孔泡沫可以更好地衰减声波.在孔隙率为0.95的条件下,半开孔泡沫的总体吸声系数分别提高了21.2%、57.7%和75.8%,此时开孔度由0.75到0.50降低了0.25.

关键词：吸声系数随机分布分形理论特征长度形态参数声学参数分形模型频率范围

自触型低压混合式直流断路器系统设计与开断特性研究

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中国电机工程学报 2024年第11期44卷 4544-4555,I0032页

作者：张照资高偲智汪倩陈思磊葛世伟李兴文电力设备电气绝缘国家重点实验室(西安交通大学) 陕西省西安市710049 西安理工大学理学院陕西省西安市710054 西安理工大学电气工程学院陕西省西安市710054 浙江天正电气股份有限公司浙江省温州市325604

低压混合式直流断路器具有低功耗、高开断性能、选择性保护等优点,能更好地满足光伏和储能系统以及零碳建筑等应用需求。该文提出一种自触型低压混合式直流开关拓扑,首先通过对混合式断路器工作原理分析,建立基于电弧供能、驱动的机电... 详细信息

低压混合式直流断路器具有低功耗、高开断性能、选择性保护等优点,能更好地满足光伏和储能系统以及零碳建筑等应用需求。该文提出一种自触型低压混合式直流开关拓扑,首先通过对混合式断路器工作原理分析,建立基于电弧供能、驱动的机电系统耦合设计方法,该方法利用电弧能量为电子电路供能,并将电弧电压作为换流支路导通的控制信号,从而实现短路故障下系统的自动触发,并提出核心功能模块设计的理论依据。在此基础上,研制低压混合式断路器样机并验证设计方案的有效性,并对比分析不同因素对开断特性的影响规律。试验表明,相较于传统机械开关,小电流开断时间缩短85.4%、电弧能量减少94.1%,提升了断路器电气寿命,同时实现1.1 kA短路电流开断,发现系统总体响应时间与燃弧初期电压上升速率成正相关,电弧电导、支路寄生电感增大均会延长换流时间,电弧重燃概率则主要受外部系统参数影响。结果可为低压直流混合式断路器的优化设计和性能提升提供一定参考。

关键词：低压直流系统混合式断路器断路器寿命小电流开断短路开断

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