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溅射技术与基体偏压对TiB_(x)涂层结构和力学性能的影响

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表面技术 2024年第15期53卷 206-215页

作者：谷佳宾李建勇金杰李刘合北京交通大学机械与电子控制工程学院北京100044 北京交通大学载运工具先进制造与测控技术教育部重点实验室北京100044 北京航空航天大学机械工程及自动化学院北京100191

目的改善TiB_(x)涂层的残余应力,提高其力学性能。方法采用不同的磁控溅射技术(dcMS、HiPMS、Hybrid)和基体偏压制备TiB_(x)涂层。通过电子探针显微分析仪(EPMA)测试TiB_(x)涂层的化学成分,采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)... 详细信息

目的改善TiB_(x)涂层的残余应力,提高其力学性能。方法采用不同的磁控溅射技术(dcMS、HiPMS、Hybrid)和基体偏压制备TiB_(x)涂层。通过电子探针显微分析仪(EPMA)测试TiB_(x)涂层的化学成分,采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)表征涂层的表面形貌、组织结构特征、相组成和择优取向,通过sin^(2)ψ法、纳米压痕仪和洛氏压痕法分别测试TiB_(x)涂层的残余应力、纳米硬度和膜层/基体结合强度。结果溅射技术和基体偏压对TiB_(x)涂层的组织结构和力学性能都有着显著的影响。在基体旋转条件下,不同溅射技术和基体偏压制备的涂层均呈现出TiB_(2)-(001)择优取向。随基体偏压的升高,涂层的残余应力呈现出先增大、后减小的规律。偏压相同时,HiPIMS技术制备的TiB_(x)涂层具有最高的残余应力。随着基体偏压的增加,TiB_(x)涂层的纳米硬度和弹性模量不断增加,在偏压为–130 V时,Hybrid-TiB_(x)涂层具有最高的纳米硬度(40.1GPa)。偏压相同时,dcMS-TiB_(x)和Hybrid-TiB_(x)涂层表现出优异的膜层/基体结合强度(HF1-HF2级),而HiPIMS涂层表现出较差的膜层/基体结合强度(HF1-HF4级)。结论溅射技术和基体偏压对TiB_(x)涂层的微观组织结构和力学性能有着重要的影响,Hybrid模式结合了dcMS模式和HiPMS模式的优点,Hybrid-TiB_(x)涂层呈现出最优的综合力学性能(高的纳米硬度、沉积速率和膜层/基体结合强度)。

关键词：磁控溅射 TiB_(x)涂层基体偏压 Hybrid 微观组织结构力学性能

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基于LSTM深度学习网络的分布动载荷识别

振动与冲击 2024年第11期43卷 126-134页

作者：郭安丰吴邵庆东南大学土木工程学院南京211189 东南大学江苏省工程力学分析重点实验室南京211189

提出一种基于LSTM深度学习网络的分布动载荷识别新方法。首先,建立结构有限元模型并对载荷作用区域进行平面化和子区域网格划分,构建子区域上以形函数形式分布的动载荷和有限元模型节点动响应之间的传递关系,建立节点处应变动响应与对... 详细信息

提出一种基于LSTM深度学习网络的分布动载荷识别新方法。首先,建立结构有限元模型并对载荷作用区域进行平面化和子区域网格划分,构建子区域上以形函数形式分布的动载荷和有限元模型节点动响应之间的传递关系,建立节点处应变动响应与对应子区域上分布动载荷的样本库;其次,利用Meyer小波对样本库中的时域样本进行特征提取,并基于LSTM深度学习网络训练子区域上分布动载荷与有限元模型节点应变动响应的传递关系;最后,开展了数值仿真研究,利用有限元模型仿真应变动响应识别了三维壁板结构表面的分布动载荷,验证了所提出方法的有效性。研究旨在为服役状态下壁板结构上动载荷环境预示提供技术支撑。

关键词：分布动载荷载荷识别深度学习网络小波变换仿真研究

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基于MBSE的民机飞行控制系统架构设计

系统工程与电子技术 2024年第9期46卷 3050-3059页

作者：王乾郑党党佟瑞庭韩冰杨小辉西北工业大学机电学院陕西西安710072 中国航空工业集团第一飞机设计研究院陕西西安710089

基于模型的系统工程(model-based systems engineering,MBSE)已被广泛应用于复杂系统设计之中。通过构建功能、行为和结构之间的关系,提出一种基于MBSE的多层级递进式架构设计流程。随后,以高度控制需求为导向,对民机飞行控制系统进行... 详细信息

基于模型的系统工程(model-based systems engineering,MBSE)已被广泛应用于复杂系统设计之中。通过构建功能、行为和结构之间的关系,提出一种基于MBSE的多层级递进式架构设计流程。随后,以高度控制需求为导向,对民机飞行控制系统进行了示例化建模。结果表明,基于MBSE的民机飞行控制系统多层级递进式架构设计能够充分发挥数字模型可重用的优势,保证需求与功能、逻辑和物理架构的紧密结合,提高系统设计的可追溯性,可为后续领域层阶段模型设计提架构参考。

关键词：基于模型的系统工程飞行控制系统多层级递进式架构设计

基于深度强化学习的航天器功率信号复合网络优化算法

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系统工程与电子技术 2024年第9期46卷 3060-3069页

作者：张庭瑜曾颖李楠黄洪钟电子科技大学机械与电气工程学院四川成都611731 电子科技大学系统可靠性与安全性研究中心四川成都611731 中国电子科技集团公司第三研究所北京100016

为了实现航天器电源系统的灵活高效并网,最大化有限能量的利用,提出一种基于深度强化学习(deep reinforcement learning,DRL)的功率传输与信号传输复合网络拓扑优化模型,并使用知识蒸馏原理的多种可解释组件模型对优化过程进行剖析。首... 详细信息

为了实现航天器电源系统的灵活高效并网,最大化有限能量的利用,提出一种基于深度强化学习(deep reinforcement learning,DRL)的功率传输与信号传输复合网络拓扑优化模型,并使用知识蒸馏原理的多种可解释组件模型对优化过程进行剖析。首先,分析在轨运行阶段航天器母线电压调节控制域变换规律,并结合节点传播性参数,建立功率传输与信号通信的复合网络拓扑模型。然后,利用A3C(asynchronous advantage actor-critic)算法,对信号传输网络路由分布、拓扑结构等方面潜在的运行可靠性风险进行自适应性优化。最后,结合多种可解释组件对已训练的DRL模型进行知识蒸馏,形成一种可解释的量化分析方法。所提方法可以指导空间电源在随机阴影影响下选择最佳并网方案,并为更高任务要求和复杂环境下空间电源控制器设计提供理论支持。

关键词：空间电源系统复杂网络深度强化学习可靠性优化可解释性分析

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温拌沥青的沥青烟成分及温拌剂抑烟性能

吉林大学学报（工学版） 2024年第6期54卷 1701-1707页

作者：徐永丽杨煦兰周吉森杨松翰孙明刚东北林业大学土木与交通工程学院哈尔滨150040 黑龙江省龙建路桥第六工程有限公司哈尔滨150518 辽宁省交通规划设计院沈阳110166 龙建路桥股份有限公司哈尔滨150076

选择3种温拌剂WSG-H02、Sasobit和Evotherm3g,利用重量法和气相色谱质谱联用仪(GC-MS)研究了温拌剂对沥青烟的抑烟性能以及不同温拌沥青与热拌沥青(HMA)相对比的减排效果以及沥青烟组分的差异性。结果表明:3种温拌沥青的沥青烟减排率由... 详细信息

选择3种温拌剂WSG-H02、Sasobit和Evotherm3g,利用重量法和气相色谱质谱联用仪(GC-MS)研究了温拌剂对沥青烟的抑烟性能以及不同温拌沥青与热拌沥青(HMA)相对比的减排效果以及沥青烟组分的差异性。结果表明:3种温拌沥青的沥青烟减排率由高到低依次为WSG-H02、Sasobit、Evotherm3g,且主要降低沥青挥发性有机化合物(VOCs)成分中的脂肪烃和芳香烃;WSG-H02温拌剂在节能减排方面具有双重作用,不仅可以作为降黏改性剂以降低施工温度、减少沥青烟排放,同时对VOCs的释放量有抑制效果,即还可作为沥青烟抑制剂以降低沥青烟的释放。

关键词：道路工程温拌沥青沥青烟成分重量法气相色谱质谱联用仪抑烟性能

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用平面六边形割角的细分曲面生成方法

计算机学报 2024年第7期47卷 1615-1639页

作者：韩臻北京交通大学计算机科学与技术学院北京100044

平面六边形是一种更契合自然并具有独特优点的多边形,找到一种方便实用的平面六边形细分格式是细分曲面研究领域中的基础工作之一。本文提出了一种平面六边形细分方法,对任意初始凸多面体网格,只用平面六边形进行割角细分,可以使得细分... 详细信息

平面六边形是一种更契合自然并具有独特优点的多边形,找到一种方便实用的平面六边形细分格式是细分曲面研究领域中的基础工作之一。本文提出了一种平面六边形细分方法,对任意初始凸多面体网格,只用平面六边形进行割角细分,可以使得细分曲面光滑、保凸、具有插值性质,且细分过程中新增的面片都是平面六边形.我们将该方法简称为平面蜂窝细分.论文给出了平面蜂窝细分的拟线性四点格式几何规则及其细分矩阵,其几何意义直观,相应的算法简单、可行且数值稳定.论文分析了细分曲面的收敛性和光滑性,给出了C光滑性条件及其证明.为了提高细分曲面的光滑性,传统的方法是使边数不同的多边形面片按等比例收缩,该方法对于平面蜂窝细分没有预期效果并且无法处理三角形特殊面;论文给出了一种新方法,获得的割角参数使得细分曲面更加光滑,且可以统一处理三角形、四边形等特殊面,从而避免特殊点/面带来的局限性.论文还提出了平面蜂窝细分方法的一种推广和一种自然边界处理方法,并讨论了平直边界和退化情形下尖锐特征生成的方式,可用于细分任意可定向初始网格.文中给出了一些细分曲面的例子,并与经典的细分方法进行了比较,验证了新方法的有效性和具有的优点.

关键词：细分曲面六边形网格平面六边形保凸割角割角参数特殊点/面

Er^(3+)掺杂无铅铁电陶瓷的电学和光致发光性能

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硅酸盐学报 2024年第5期52卷 1656-1663页

作者：张怡笑王小丽杨健关朋飞郑明中国矿业大学材料与物理学院江苏徐州221116

无铅多功能铁电陶瓷在各类信息的检测、转换、存储及处理中具有广泛的应用,且稀土元素由于其特殊的电子结构和稳定的发光特性,有望赋予铁电陶瓷新的发光性能并改善其电学性能,为设计新型光电器件提供了可能。采用传统的高温固相反应法... 详细信息

无铅多功能铁电陶瓷在各类信息的检测、转换、存储及处理中具有广泛的应用,且稀土元素由于其特殊的电子结构和稳定的发光特性,有望赋予铁电陶瓷新的发光性能并改善其电学性能,为设计新型光电器件提供了可能。采用传统的高温固相反应法制备稀土Er^(3+)掺杂Ba_(0.85)Ca_(0.15)Ti_(0.90)Zr_(0.10)O_(3)(BCTZ)无铅多功能铁电陶瓷,系统研究Er^(3+)掺杂浓度对BCTZ铁电陶瓷微观结构、电学性能及光致发光的影响及内在联系。研究表明,陶瓷平均晶粒尺寸随Er^(3+)掺杂浓度的增加单调减小,由7.59μm减小至3.82μm,减小约49.67%;陶瓷可释放的能量密度(Wrec)和储能效率(η)可分别提高约29.81%和122.79%。Er^(3+)掺杂BCTZ陶瓷表现出强烈的绿光发射(548 nm)且发光强度相对可调性可达173.09%。Er^(3+)掺杂BCTZ陶瓷优异、特殊的电光性能,在电介质储能电容器和光学器件等领域具有潜在应用前景。

关键词：稀土掺杂锆钛酸钡钙铁电储能光致发光

隔离开关温度检测用可逆变色涂料制备方法及其性能

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高电压技术 2024年第6期50卷 2580-2589页

作者：董冰冰孟岩葛医博武奔合肥工业大学电气与自动化工程学院合肥230009

隔离开关触头异常发热问题较为突出,影响电网的安全稳定运行。为了及时检测异常发热,提出一种隔离开关温度检测用可逆变色涂料制备方法,并对其性能进行分析研究。采用三组分法以结晶紫内酯为发色剂、双酚A为显色剂、棕榈酸为溶剂制备可... 详细信息

隔离开关触头异常发热问题较为突出,影响电网的安全稳定运行。为了及时检测异常发热,提出一种隔离开关温度检测用可逆变色涂料制备方法,并对其性能进行分析研究。采用三组分法以结晶紫内酯为发色剂、双酚A为显色剂、棕榈酸为溶剂制备可逆变色材料,并对其组分质量配比进行优选。结果表明:提高双酚A的质量配比,变色材料颜色加深,变色开始温度和变色结束温度均有所提高。提高棕榈酸的质量配比,变色材料颜色变浅,变色开始温度未见明显变化,而变色结束温度逐渐降低。采用原位聚合法制备变色微胶囊并进行差示扫描量热分析,其发生相变的温度区间与其变色温度范围较为一致,且其热稳定性良好。采用混合搅拌法制备不同配比(持久性就地成型防污闪复合涂料:微胶囊)的变色涂料具有较好的变色性能。各配比变色涂料的水接触角均大于100°,且单位长度沿面闪络电压均大于8.5 kV,具有较好的疏水性能和耐电性能。研究成果可为高温高湿运行环境中的隔离开关热致缺陷在线检测提供方法参考。

关键词：隔离开关温度检测变色材料微胶囊制备变色性能耐电性能

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城轨交通牵引供电系统电流与功率追踪研究

中国电机工程学报 2024年第6期44卷 2270-2278,I0015页

作者：米佳雨杨中平钟志宏林飞孙凯琦毛润前北京交通大学电气工程学院北京市海淀区100044

对于包含多个变电站的城轨牵引供电系统,在多车协同运行场景下,变电站、牵引列车、制动列车之间存在着复杂的能量交互。现有的潮流计算方法只关注于得到某时刻下各支路电流的大小,并未深入分析系统中各源(变电站和制动列车)与负荷(牵引... 详细信息

对于包含多个变电站的城轨牵引供电系统,在多车协同运行场景下,变电站、牵引列车、制动列车之间存在着复杂的能量交互。现有的潮流计算方法只关注于得到某时刻下各支路电流的大小,并未深入分析系统中各源(变电站和制动列车)与负荷(牵引列车和线路电阻)之间定量的电流及功率分配关系。该文基于电路理论,对城轨牵引供电系统中的电流分配情况进行上游追踪与下游追踪,定量表征源电流与负荷电流之间的比例关系;基于电流追踪的结果,对城轨牵引供电系统的功率分配进行上游追踪与下游追踪,得到源功率与负荷功率之间的具体分配系数。最后,通过算例分析验证所提潮流追踪算法的有效性和正确性。潮流追踪直观定量地展示了系统的功率流动路径,为后续优化储能系统容量配置和多储能系统间的协调控制提供理论支撑。

关键词：城市轨道交通电流追踪功率追踪节点电压方程上游追踪下游追踪