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基于双向电磁力加载的板件电磁胀形均匀性研究

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塑性工程学报 2024年第3期31卷 33-40页

作者：尹朋磊邱立李玉田邵子豪汪晨鑫三峡大学电气与新能源学院湖北宜昌443002 黄河水利水电开发集团有限公司河南郑州450000 梯形水电站运行与控制湖北省重点实验室湖北宜昌443002 国网河北省电力有限公司邢台供电分公司河北邢台054000

为解决传统板件在电磁胀形中变形不均匀的问题,提出一种基于双向电磁力加载的板件电磁胀形方法。通过COMSOL模拟软件建立了板件电磁胀形的二维轴对称仿真模型,在阐明板件电磁胀形基本原理的基础上,研究了系统结构参数对板件成形均匀性... 详细信息

为解决传统板件在电磁胀形中变形不均匀的问题,提出一种基于双向电磁力加载的板件电磁胀形方法。通过COMSOL模拟软件建立了板件电磁胀形的二维轴对称仿真模型,在阐明板件电磁胀形基本原理的基础上,研究了系统结构参数对板件成形均匀性的影响,并与传统电磁力加载方式进行了对比分析。结果表明,双向电磁力加载可有效抑制板件中间区域的凸起,使得板件成形均匀性大幅度提高。在胀形高度保持一致的情况下,板件最大均匀变形区域由22.5 mm增加到61.2 mm,增加为原来的2.7倍。因此,通过设计合理的系统参数,双向电磁力加载方法可改善板件电磁胀形均匀性不足的问题。

关键词：电磁胀形双向电磁力均匀性

阵列波导AR显示系统出瞳面光均匀性优化及漏光抑制

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光子学报 2024年

作者：段涛涛仝晓刚楼国红张蕊蕊张麟华黄伟太原师范学院计算机科学与技术学院中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所太原工业学院电子工程系山西科技学院

阵列波导增强现实显示系统部分反射镜反射率参数组合多，手动优化耗时且难以获得优化的参数组合，导致显示均匀性不佳。为此结合Python与LightTools对阵列波导各个部分反射镜反射率进行自动优化，获得优化的反射率参数组合；基于人眼角... 详细信息

阵列波导增强现实显示系统部分反射镜反射率参数组合多，手动优化耗时且难以获得优化的参数组合，导致显示均匀性不佳。为此结合Python与LightTools对阵列波导各个部分反射镜反射率进行自动优化，获得优化的反射率参数组合；基于人眼角分辨率极限要求，利用蒙特卡罗方法对波导基板上下表面和部分反射镜阵列的平行公差要求进行仿真分析，在此基础上优化设计了阵列波导显示系统，提出了在阵列波导出光面镀增透膜的漏光抑制方法，进而开发了视场角为40°、出瞳均匀性达83%的阵列波导增强现实显示样机。样机在颜色均一性和还原性等指标方面有显著优势，实现了高出瞳面光均匀性，且明显降低了漏光。

关键词：阵列光波导增强现实自动优化蒙特卡罗分析均匀性漏光

碳纤维布表面PyC界面相微结构及均匀性的工艺调控

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无机材料学报 2024年

作者：薛轶凡李玮洁张中伟庞旭刘愚北京交通大学土木建筑工程学院中南大学粉末冶金研究院粉末冶金国家重点实验室北京理工大学先进结构技术研究院

陶瓷基复合材料力学性能与界面相的微结构和均匀性有密切关系。本研究在碳布表面沉积PyC界面相，探究温度、丙烯分压、滞留时间和氢气分压等工艺参数对PyC界面相微观结构及均匀性的影响规律。使用SEM、TEM等手段对界面相微观形貌、织构... 详细信息

陶瓷基复合材料力学性能与界面相的微结构和均匀性有密切关系。本研究在碳布表面沉积PyC界面相，探究温度、丙烯分压、滞留时间和氢气分压等工艺参数对PyC界面相微观结构及均匀性的影响规律。使用SEM、TEM等手段对界面相微观形貌、织构进行表征，通过取向角(OA)大小定量评估PyC界面相组织结构，使用XRD和拉曼光谱进行验证，并分析了微观结构、均匀性与工艺参数之间的内在关联。结果表明，界面相织构规整度随温度和丙烯分压的增加而提高，随氢气分压的增加而降低，而受滞留时间影响较小；温度和丙烯分压的增加均导致界面相厚度分布更加不均匀，且丙烯分压过高会直接产生炭黑，增加滞留时间有利于提高界面相的均匀性；对于中织构和高织构，随着氢气分压增加，界面相均匀性先降低后增加，而低织构的界面相均匀性受其影响较小。最后，阐明了PyC界面相生长模式，揭示了工艺参数对于PyC界面相织构形态及均匀性的影响规律。

关键词：陶瓷基复合材料 PyC界面相均匀性微观结构

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雪茄烟叶晾房内部流场均匀性优化设计

河南农业大学学报 2024年

作者：赵汉卿苗芊杨春雷张凯张鹏飞孙光伟赵洁李聪聪曾波中国计量大学计量测试工程学院中国烟草总公司郑州烟草研究院湖北省烟草科学研究院

【目的】利用工业建筑通风中的置换通风原理，通过调整风机在晾房中的布置位置来优化原有晾房的通风模式，将原有晾房侧送侧排的通风模式优化为侧送上排的通风模式，改善了原有晾房内部流场分布的均匀性，解决了雪茄烟叶晾制过程中产品... 详细信息

【目的】利用工业建筑通风中的置换通风原理，通过调整风机在晾房中的布置位置来优化原有晾房的通风模式，将原有晾房侧送侧排的通风模式优化为侧送上排的通风模式，改善了原有晾房内部流场分布的均匀性，解决了雪茄烟叶晾制过程中产品品质的不稳定和成品率低等问题。【方法】将原有晾房和新型晾房的结构均按照1∶10的比例缩小搭建模型，在相同的外部气象条件下进行模拟试验。利用计算流体动力学（CFD）软件建立了两种晾房模型内部流场的仿真模型。【结果】优化通风模式后的新型晾房模型不仅能将模型内部晾制物脱水均匀性提高3%至8%，同时还提升了晾制物的总脱水量。仿真结果验证了新型晾房模型内部流场分布均匀性相对于原有晾房模型更佳。【结论】优化原有晾房通风模式不仅显著提高了晾房内部流场分布的均匀性、晾制物的脱水均匀性和晾制成品率，而且有效降低了晾制过程中的能源消耗，使晾制物的干燥脱水过程更加低碳环保。

关键词：雪茄烟晾房 CFD 通风模式均匀性

平顶光束的光斑能量集中区域轮廓提取与均匀性评价

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应用激光 2024年第5期44卷 181-189页

作者：黄泽帆张玉莹董雷岗赵帅季华实验室光电科学与技术研究部广东佛山528200

平顶光束广泛应用于激光微加工领域,准确评价光斑能量集中区域的几何形貌与均匀性,是评判光束可用性的重要环节。获取光斑能量集中区域轮廓是分析其几何形貌的基础,平顶光束的光斑图像边缘特征不显著,常规方法难以获得包围光斑能量集中... 详细信息

平顶光束广泛应用于激光微加工领域,准确评价光斑能量集中区域的几何形貌与均匀性,是评判光束可用性的重要环节。获取光斑能量集中区域轮廓是分析其几何形貌的基础,平顶光束的光斑图像边缘特征不显著,常规方法难以获得包围光斑能量集中区域的轮廓边界。以激光剥离匀化整形光路中的平顶光束为例,采用自适应光斑轮廓提取算法获取光斑能量集中区域的轮廓,使用自适应灰度阈值预分割光斑图像的前景与背景,对最大连通区域进行凸包构造获得轮廓边界,基于此计算的多项几何形貌指标在包含外界噪声的测量光斑与无噪声理想光斑图像上具有一致的结果。在含明暗斑点及无规则沟纹的测量光斑与理想光斑图像上的对比结果表明,光强均方根对二者无显著数值差异,基于灰度共生矩阵计算空间灰度纹理特征,提出平顶光束的均匀性量化评价指标在测量光斑和理想光斑图像上具有显著的数值差异,有助于评估光路匀化整形效果。

关键词：平顶光束轮廓提取均匀性计算机视觉

MPCVD金刚石涂层均匀性生长的数值模拟与实验

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金刚石与磨料磨具工程 2024年第2期44卷 161-168页

作者：张斌华简小刚同济大学机械与能源工程学院上海201804

基于多物理场耦合仿真软件COMSOL Multiphysics的微波等离子体模块建立MPCVD反应腔内氢气等离子体的仿真模型,研究基底外侧增设的环状钼支架与基底的不同高度差Δh对基底表面等离子体分布的影响。采用变异系数对等离子体分布的均匀性进... 详细信息

基于多物理场耦合仿真软件COMSOL Multiphysics的微波等离子体模块建立MPCVD反应腔内氢气等离子体的仿真模型,研究基底外侧增设的环状钼支架与基底的不同高度差Δh对基底表面等离子体分布的影响。采用变异系数对等离子体分布的均匀性进行定量分析,并用SEM对金刚石涂层表面的微观形貌进行表征。结果表明:当Δh=0 mm时,等离子体分布的均匀性最佳,变异系数为3.998%,金刚石涂层的晶粒分布及大小的均匀性相较于无钼支架时的明显提升;当Δh均匀性随Δh增大而提升,变异系数由10.265%降至3.998%;当Δh>0 mm时,等离子体分布的均匀性不增反降,变异系数升高至10.048%。此外,当Δh=−2.0 mm时,基底表面的等离子体密度约下降20%,不利于金刚石涂层生长。

关键词：金刚石涂层均匀性微波等离子体数值模拟

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量热型探测器响应不均匀性快速测量研究

计量学报 2024年

作者：王鲁新李超辰蔡晋辉方波邓玉强中国计量大学计量测试工程学院中国计量科学研究院光学所

量热型光功率探测器面响应不均匀性是影响探测器性能的关键参数。受限于热平衡过程，量热型探测器的响应时间较长。为提高量热型光功率探测器不均匀性的测量效率，搭建激光束二维扫描测量系统，通过调整扫描间隔时间的方式进行不均匀性... 详细信息

量热型光功率探测器面响应不均匀性是影响探测器性能的关键参数。受限于热平衡过程，量热型探测器的响应时间较长。为提高量热型光功率探测器不均匀性的测量效率，搭建激光束二维扫描测量系统，通过调整扫描间隔时间的方式进行不均匀性扫描测量实验，对得到的二维原始数据，采用基于图像相似度对比及点阵数据方差计算等方法，对不同扫描间隔时间下得到的不均匀性特征进行统计评估。结果表明，当扫描间隔时间不少于完全响应时间的45%时，快速扫描结果相对于完全响应扫描结果绝对偏差未超过0.2%，随着扫描间隔时间的进一步缩短，快速测量与完全响应测量的差异逐渐增加，当扫描间隔时间减少至完全响应时间的20%以下时，两者间的不等效性扩展至20%。通过实验方法论证了在探测器不完全响应状态下，快速扫描测量不均匀性的可行性，在保证测量结果可靠的基础上，提升了不均匀性测量速度。

关键词：计量学量热探测器均匀性扫描快速测量光功率

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碳纤维气流展纤工艺研究及均匀性分析

复合材料科学与工程 2024年第7期 100-104+128页

作者：谭晶万凯吴雪松丁奇胜杨卫民北京化工大学机电工程学院北京化工大学有机无机复合材料国家重点实验室

为研究碳纤维在气流作用下的展纤过程，研制了一套气流展纤装置。通过多因素正交实验研究了气流流速、支撑辊跨距和纤维悬垂量对展纤宽度的影响，并对实验结果进行了分析。采取MATLAB数字图像处理技术，对展纤后的碳纤维图像进行了缩小... 详细信息

为研究碳纤维在气流作用下的展纤过程，研制了一套气流展纤装置。通过多因素正交实验研究了气流流速、支撑辊跨距和纤维悬垂量对展纤宽度的影响，并对实验结果进行了分析。采取MATLAB数字图像处理技术，对展纤后的碳纤维图像进行了缩小、灰度化和增强等预处理，引入了变异系数与概率分布，对碳纤维横、纵向分布均匀性进行表征。结果表明：气流展纤宽度与纤维悬垂量在一定范围内呈线性正相关，选取最优工艺参数，即气流流速为4 m/s,支撑辊跨距为140 mm,有着较好的展纤效果；采用数字图像分析法能够较好地表征碳纤维气流展纤均匀性，并与实验结果相一致，具有较好的工业应用前景。

关键词：碳纤维气流展纤正交实验图像处理均匀性

VB/VGF法制备掺Fe InP晶体的电阻率均匀性

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半导体技术 2024年第9期49卷 825-831页

作者：韩家贤韦华刘汉保惠峰雷云何永彬唐康中王茺云南鑫耀半导体材料有限公司昆明理工大学冶金与能源工程学院云南大学材料与能源学院

针对4.5英寸(1英寸≈2.54 cm)掺Fe InP晶体普遍存在的轴向和径向电学参数分布不均匀问题，深入研究了晶体生长工艺参数对电学参数分布的影响。结合垂直布里奇曼(VB)法和垂直梯度凝固(VGF)法，利用六段温区控制及坩埚线性下降的装置，优... 详细信息

针对4.5英寸(1英寸≈2.54 cm)掺Fe InP晶体普遍存在的轴向和径向电学参数分布不均匀问题，深入研究了晶体生长工艺参数对电学参数分布的影响。结合垂直布里奇曼(VB)法和垂直梯度凝固(VGF)法，利用六段温区控制及坩埚线性下降的装置，优化了坩埚的旋转和下降速度，以调节掺杂剂Fe在熔体中的分凝、固液界面形状及晶体头部与尾部的生长速度。这些措施不仅改善了晶体的固液界面形状，使其由较凹变得平缓，同时实现了晶体生长速率的合理匹配与温度梯度的精确控制，显著提升了晶体的位错密度和电学参数的均匀性。与传统VGF法相比，VB/VGF法掺Fe InP晶体的轴向电阻率差值降低了259%,径向电阻率均匀性提高了2.0%～7.1%。

关键词： InP 晶体生长垂直布里奇曼(VB)法垂直梯度凝固(VGF)法电阻率均匀性