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Particle size dependence of the microsegregation and microstructure in the atomized Ni-based superalloy powders:Theoretical and experimental study

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Journal of Materials Science & Technology 2024年第4期171卷 54-65页

作者： jikang li Mingsheng Yang Yunfei Cai Yuanyuan Zhang Qingshuai Feng Jiantao liu Tong liu Key Laboratory of Aerospace Materials and Performance(Ministry of Education)School of Materials Science and Engineering Beihang UniversityBeijing 100191China Central Iron and Steel Research Institute Beijing 100081China

The microstructure and microsegregation of atomized powder,which depend on their sizes,are of great importance to the mechanical properties of the consolidated bulk materials.Therefore,it is necessary to reveal the relationship between particle size and powder attributes.The effects of particle size on the so-lidification characterization of the atomized Ni-based superalloy powders were studied via finite element simulation.Based on the simulations,a model was developed to predict the microsegregation and mi-crostructure of atomized powders with different sizes and study the influence of thermal history on the powder attributes during the atomization processes.The radiation heat transfer and temperature gradi-ent within the rapid solidification alloy powders were taken into account in this model.For validating the accuracy of the model,the predictions of the present model were compared with the microsegregation and microstructure of the specific size powder close to the screen mesh size.The results showed that mi-crostructure depended primarily on the temperature gradient within the powder,while the solidification rate had a more significant effect on the microsegregation.The model predicted microstructure features in agreement with the experiment,and for microsegregation,the deviations of prediction for most ele-ments were less than 10%.This work provides a new model to precisely predict the microsegregation and microstructure of the atomized alloy powders and sets a foundation to control the powder features for various engineering applications.

关键词： Particle size Solidification microstructure Microsegregation Numerical simulation

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Cu/Mo2C synthesized through Anderson-type polyoxometalates modulate interfacial water structure to achieve hydrogen evolution at high current density

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Nano Research 2024年第4期17卷 2546-2554页

作者： Dunyuan Jin Fen Qiao Yan Zhou Junfeng Wang Kecheng Cao Jing Yang jikang Zhao Lei Zhou Haitao li School of Energy and Power Engineering Jiangsu UniversityZhenjiang 212013China School of Physical Science and Technology and Shanghai Key Laboratory of High-resolution Electron Microscopy ShanghaiTech UniversityShanghai 201210China Institute for Energy Research Jiangsu UniversityZhenjiang 212013China

The development of efficient non-precious metal catalysts is important for the large-scale application of alkaline hydrogen evolution reaction(HER).Here,we synthesized a composite catalyst of Cu and Mo_(2)C(Cu/Mo_(2)C)using Anderson-type polyoxometalates(POMs)synthesized by the facile soaking method as precursors.The electronic interaction between Cu and Mo_(2)C drives the positive charge of Cu,alleviating the strong adsorption of hydrogen at the Mo site by modulating the d-band center of Mo_(2)C.By studying the interfacial water structure using in situ attenuated total reflection surface-enhanced infrared absorption spectroscopy(ATR-SEIRAS),we determined that the positively charged Cu crystals have the function of activating water molecules and optimizing the interfacial water structure.The interfacial water of Cu/Mo_(2)C contains a large amount of free water,which could facilitate the transport of reaction intermediates.Due to activated water molecules and optimized interfacial water structure and hydrogen adsorption energy,the overpotential of Cu/Mo_(2)C is 24 mV at a current density of 10 mA·cm^(-2) and 178 mV at a current density of 1000 mA·cm^(-2).This work improves catalyst performance in terms of interfacial water structure optimization and deepens the understanding of water-mediated catalysis.

关键词： electrocatalytic hydrogen production interfacial water charge transport d band center in situ attenuated total reflection surface-enhanced infrared absorption spectroscopy(ATR-SEIRAS)

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计及储能响应特性的风氢混合并网控制

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太阳能学报 2024年第5期45卷 400-411页

作者：王季康李华张海龙李洪生张新宇彭宇飞内蒙古工业大学电力学院呼和浩特010080 内蒙古工业大学能源与动力工程学院呼和浩特010080 京能(锡林郭勒)发电有限公司锡林郭勒026200 国网内蒙古东部电力有限公司通辽供电公司通辽028000 深圳市水务规划设计院股份有限公司深圳581001

针对电解槽和燃料电池消纳风电中存在的响应延迟问题,构建风力机、电解槽、燃料电池、蓄电池、超导磁储能耦合于直流母线的结构,基于储能响应的时间尺度特性,利用超导磁储能的快速响应补充吸收电解槽或燃料电池及蓄电池响应延迟造成的... 详细信息

针对电解槽和燃料电池消纳风电中存在的响应延迟问题,构建风力机、电解槽、燃料电池、蓄电池、超导磁储能耦合于直流母线的结构,基于储能响应的时间尺度特性,利用超导磁储能的快速响应补充吸收电解槽或燃料电池及蓄电池响应延迟造成的功率缺额,制订一套并网控制策略,将系统分为20种工作模式,确保上网功率与负荷调度曲线实时一致;考虑电池模型的动态响应特性,提取动态变化过程的关键因素;基于电池应用场景,简化得到电池的多时间尺度模型,在PSCAD/EMTDC中搭建模型,4种仿真验证了并网控制的有效性。结果表明:配备超导磁储能可充分缓解响应延迟,提高能源利用率。

关键词：风电电解槽燃料电池超导磁储能控制策略储能响应

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放电等离子烧结WMoNbTaV-Al_(2)O_(3)高熵合金组织及磨损性能

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稀有金属材料与工程 2024年第5期53卷 1236-1244页

作者：刘美君徐流杰李洲郭明宜胡继康申华海河南科技大学材料科学与工程学院河南洛阳471000 河南科技大学河南省高温难熔金属材料国际联合实验室河南洛阳471000 中国工程物理研究院核物理与化学研究所四川绵阳621900

以金属粉末为原料,采用放电等离子烧结技术制备新型含α-Al_(2)O_(3)的WMoNbTaV难熔高熵合金,研究了烧结温度对合金致密化行为、相结构、显微组织和耐磨性能的影响。结果表明:在1800~1900℃烧结时,WMoNbTaV-Al_(2)O_(3)高熵合金基体具... 详细信息

以金属粉末为原料,采用放电等离子烧结技术制备新型含α-Al_(2)O_(3)的WMoNbTaV难熔高熵合金,研究了烧结温度对合金致密化行为、相结构、显微组织和耐磨性能的影响。结果表明:在1800~1900℃烧结时,WMoNbTaV-Al_(2)O_(3)高熵合金基体具有单一bcc相结构,Al_(2)O_(3)的平均晶粒尺寸为1.15μm。随着烧结温度升高,合金的晶粒尺寸增大,致密度和显微硬度也在不断增高,在1900℃烧结时硬度达到7967.4 MPa。1900℃烧结得到的合金具有优异的耐磨性,磨损量仅为1800℃烧结合金的一半。且WMoNbTaV-Al_(2)O_(3)高熵合金的耐磨性远高于纯W材料。当磨料粒度为37.5μm时,1900℃烧结的合金磨损量为0.9 mg,磨损性能是纯W材料的83倍。

关键词：放电等离子烧结难熔高熵合金显微组织磨损性能

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V2X环境下基于圆风险域的交通冲突识别模型

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深圳大学学报（理工版） 2024年第1期41卷 74-82页

作者：赵红专代静张继康李文勇展新周旦桂林电子科技大学广西智慧交通重点实验室广西桂林541004 东风柳州汽车有限公司商用车技术中心广西柳州545000

为提高快速路匝道区域合流冲突的识别精度,并缓解合流冲突提供决策依据,提出一种V2X(vehicle to everything)环境下基于圆风险域的交通冲突识别模型.通过V2X技术实时获取车辆位置和速度,以冲突风险时间为关键参数,分析主线车辆和匝道车... 详细信息

为提高快速路匝道区域合流冲突的识别精度,并缓解合流冲突提供决策依据,提出一种V2X(vehicle to everything)环境下基于圆风险域的交通冲突识别模型.通过V2X技术实时获取车辆位置和速度,以冲突风险时间为关键参数,分析主线车辆和匝道车辆的不同运动状态特性;引入风险域概念,结合车辆运动学,构建基于圆风险域冲突识别模型,进而通过两圆的位置关系表征两车之间的运动关系,实现交通冲突的识别;为细化冲突风险程度,采用累计频率曲线法判定冲突风险程度等级.仿真结果表明,采用冲突识别模型的识别率相比未采用时提高25.81%,说明该模型能有效识别匝道合流冲突,提高通行效率,并可为V2X环境下匝道合流车辆提供安全预警.

关键词：智能交通车联网入口匝道冲突识别风险域累计频率曲线法

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Ag_(3)Sn纳米颗粒对焊料金属间化合物形貌和厚度的影响

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有色金属工程 2024年第6期14卷 26-36页

作者：李秀严继康王彪胥佳怡荣林李艾珂杨皓明西南石油大学新能源与材料学院成都610500

选用氧化还原法制备Ag_(3)Sn纳米颗粒,以不同质量比(0、0.1%、0.15%、0.2%)添加到SAC305焊料中来探讨Ag_(3)Sn纳米颗粒对焊料显微组织、润湿性和可靠性的影响。采用X-射线衍射仪和扫描电子显微镜对制备的Ag_(3)Sn纳米颗粒进行物相分析... 详细信息

选用氧化还原法制备Ag_(3)Sn纳米颗粒,以不同质量比(0、0.1%、0.15%、0.2%)添加到SAC305焊料中来探讨Ag_(3)Sn纳米颗粒对焊料显微组织、润湿性和可靠性的影响。采用X-射线衍射仪和扫描电子显微镜对制备的Ag_(3)Sn纳米颗粒进行物相分析和形貌观察,采用金相显微镜观察焊点的显微组织。将焊点在150℃高温时效不同时间后(0、50、100、150、200 h),采用金相显微镜对焊点界面进行观察,并采用Image J软件计算界面金属间化合物(IMC)层的厚度,得到生长系数。结果表明,向SAC305焊料中添加适量的Ag_(3)Sn纳米颗粒可以提高焊料的润湿性;Ag_(3)Sn纳米颗粒可以有效细化SAC305焊料的微观组织并抑制IMC层生长;随着时效时间的延长,Cu6Sn5金属间化合物层由扇贝状向平面状转变,同时出现Cu3Sn金属间化合物层。向SAC305焊料中添加0.15 wt.%的Ag_(3)Sn纳米颗粒可获得最佳综合性能,润湿性最好(铺展面积为167.447 mm2),生长系数最小(0.04),组织细化也较为明显。

关键词： Ag_(3)Sn纳米颗粒可靠性润湿性生长系数

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极端环境下恒温晶体振荡器的传热过程仿真

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宇航计测技术 2024年第1期44卷 76-82页

作者：李纪康彭慧丽于德江郑振荣天津工业大学纺织科学与工程学院天津300387 北京无线电计量测试研究所北京100039

晶体是恒温晶体振荡器的核心部件,需要保持温度恒定不变,外部环境温度的巨大变化必将影响晶振输出频率信号的稳定性。根据恒温晶体振荡器的工作状态和机制,建立其在稳态下传热过程的数学模型,探究晶体在高低温环境下的热稳定性,重点分... 详细信息

晶体是恒温晶体振荡器的核心部件,需要保持温度恒定不变,外部环境温度的巨大变化必将影响晶振输出频率信号的稳定性。根据恒温晶体振荡器的工作状态和机制,建立其在稳态下传热过程的数学模型,探究晶体在高低温环境下的热稳定性,重点分析不同环境温度下功率管输出功率对晶体温度的影响,并利用恒温晶体振荡器实际运行过程中的数据进行验证。结果表明通过仿真得到的数据与实测数据基本一致,当环境温度分别为-40℃、25℃和70℃时,要使稳定后的晶体温度恒定为85℃,相应功率管稳定后的输出功率应为3.95 W、1.42 W和0.74 W。通过调节功率管的输出功率来使晶体在极端环境下达到预设温度并保持恒定,进而使晶振有较高的频率稳定度和较低的相位噪声水平,保证高精度的时钟信号输出。

关键词：恒温晶体振荡器传热性能仿真分析高低温环境

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基于声信号递归Hilbert变换的轴承故障诊断研究

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机床与液压 2024年第4期52卷 195-199页

作者：郝旺身李继康董辛旻娄永威徐平郑州大学机械与动力工程学院河南郑州450001 郑州大学水利与交通学院河南郑州450001

轴承缺陷检测与损伤程度检测一直是旋转机械领域内非常重视的问题,虽然目前针对振动信号的研究已经取得相当好的结果,但是对于难以安装振动传感器的情况,诊断效果仍需改进。针对强背景噪声下故障轴承产生的声音,提出一种基于递归Hilber... 详细信息

轴承缺陷检测与损伤程度检测一直是旋转机械领域内非常重视的问题,虽然目前针对振动信号的研究已经取得相当好的结果,但是对于难以安装振动传感器的情况,诊断效果仍需改进。针对强背景噪声下故障轴承产生的声音,提出一种基于递归Hilbert变换和一维卷积神经网络的诊断方法来提取抽象特征并进行模式识别。卷积神经网络结构中引入了全局平均池化层来加速网络的运行。最后,通过数据集验证了所提方法的有效性,与其他常用分类方法进行对比,验证了该方法的优越性。结果表明:所提算法不仅能够准确识别轴承的损伤部位,而且能够准确区分部件的损伤程度。

关键词：声学检测损伤检测递归Hilbert变换深度学习卷积神经网络

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基于声振融合的二次EWT-CNN刀具磨损监测

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组合机床与自动化加工技术 2024年第2期 8-12页

作者：郝旺身娄永威董辛旻李继康娄本池郑州大学机械与动力工程学院郑州450001

为了实现加工过程中对刀具磨损状态的监测,提出一种基于协同过滤融合的方法。首先,对工作刀具振动信号和声音信号进行特征相关性分析后进行数据层融合;然后,将得到的声振融合信号进行二次经验小波变换(EWT)后去噪重构;最后,将重构信号... 详细信息

为了实现加工过程中对刀具磨损状态的监测,提出一种基于协同过滤融合的方法。首先,对工作刀具振动信号和声音信号进行特征相关性分析后进行数据层融合;然后,将得到的声振融合信号进行二次经验小波变换(EWT)后去噪重构;最后,将重构信号进行信号增强并送入CNN实现特征提取及刀具故障识别。通过对不同故障类型的麻花钻头进行故障识别实验,在声音、振动以及声振融合信号和不同信号去噪重构方法的对比下,该方法对不同故障类型的钻头作出了98.96%的高识别率。验证了所提方法在刀具故障识别方面的优越性。

关键词：声振融合信号刀具磨损故障识别经验小波变换卷积神经网络

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An Analysis of the Static and Dynamic Behavior of the Hydraulic Compensation System of a Multichannel Valve

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Fluid Dynamics & Materials Processing 2023年第7期19卷 1817-1836页

作者： jikang Xu Ruichuan li Yi Cheng Yanchao li Junru Yang Chenyu Feng Xinkai Ding Huazhong Zhang College of Transportation Shandong University of Science and TechnologyQingdao266590China School of Mechanical and Automotive Engineering Qilu University of TechnologyJinan250353China College of Mechanical and Electronic Engineering Shandong University of Science and TechnologyQingdao266590China Rizhao Haizhuo Hydraulic Co. Ltd.Rizhao276800China Rizhao Polytechnic Rizhao276800China

Electro-hydraulic proportional valve is the core control valve in many hydraulic systems used in agricultural and engineering machinery.To address the problem related to the large throttling losses and poor stability typically associated with these valves,here,the beneficial effects of a triangular groove structure on the related hydraulic response are studied.A mathematical model of the pressure compensation system based on the power-bond graph method is introduced,and the AMESim software is used to simulate its response.The results show that the triangular groove structure increases the jet angle and effectively compensates for the hydrodynamic force.The steady-state differential pressure at the valve port of the new pressure compensation structure was 0.65 MPa.Furthermore,experimental results show that the pressure difference at the main valve port is 0.73 MPa,and that the response time is less than 0.2 s.It is concluded that the new compensation structure has good pressure compensation response characteristics.

关键词： Electrohydraulic proportional valve spool shape pressure compensation valve port differential pressure response time

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