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O相对Ti2AlNb合金B2基体相拉伸性能影响的分子动力学模拟

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稀有金属材料与工程 2024年第6期53卷 1701-1708页

作者：李萍丁瑞东张勇强石成峰郅强薛克敏合肥工业大学材料科学与工程学院安徽合肥230009

本研究基于分子动力学研究了Ti2AlNb合金中不同数密度的O相对基体B2相力学性能的影响。结果表明:B2相中含有O相时材料的屈服强度和塑性均得到了提升。这是因为在拉伸变形过程中析出相阻碍了基体中滑移系的开动,从而提高了基体B2相的塑... 详细信息

本研究基于分子动力学研究了Ti2AlNb合金中不同数密度的O相对基体B2相力学性能的影响。结果表明:B2相中含有O相时材料的屈服强度和塑性均得到了提升。这是因为在拉伸变形过程中析出相阻碍了基体中滑移系的开动,从而提高了基体B2相的塑性变形抗力。研究发现材料塑性的提升主要与内应力的释放有关,其中B2相通过马氏体相变释放内应力占主导作用,位错释放内应力为次要作用。当基体B2相中含有O相时,O相对位错阻碍作用会导致应力集中,从而诱导大量bcc结构发生马氏体相变,在此过程中应力集中的程度降低,延缓了孔洞形核长大;另一方面由于O相为韧性相,因此孔洞在O相和B2相边界生长受到抑制,从而使Ti2AlNb合金的塑性和韧性大大提高。并且随着析出相数密度的增加,材料的屈服强度和屈服应变下降,但其强度和塑性相比不含O相时仍有提升。这是因为随着O相数密度的增加,导致变形过程中基体原子发生马氏体相变的比例降低,因此相变对应力集中的释放程度降低,孔洞的产生与扩大速度提高,从而使材料更容易发生断裂失效。

关键词：分子动力学 Ti2AlNb O相数密度马氏体相变

MRNDA:一种基于资源受限片上网络的深度神经网络加速器组播机制研究

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电子学报 2024年第3期52卷 872-884页

作者：欧阳一鸣王奇汤飞扬周武李建华合肥工业大学计算机与信息学院安徽合肥230009 合肥工业大学微电子学院安徽合肥230009

片上网络(Network-on-Chip,NoC)在多处理器系统中得到了广泛的应用.近年来,有研究提出了基于NoC的深度神经网络(Deep Neural Network,DNN)加速器.基于NoC的DNN加速器设计利用NoC连接神经元计算设备,能够极大地减少加速器对片外存储的访... 详细信息

片上网络(Network-on-Chip,NoC)在多处理器系统中得到了广泛的应用.近年来,有研究提出了基于NoC的深度神经网络(Deep Neural Network,DNN)加速器.基于NoC的DNN加速器设计利用NoC连接神经元计算设备,能够极大地减少加速器对片外存储的访问从而减少加速器的分类延迟和功耗.但是,若采用传统的单播NoC,大量的一对多数据包会极大的提高加速器的通信延迟.并且,目前的深度神经网络规模往往非常庞大,而NoC的核心数量是有限的.因此,文中提出了一种针对资源受限的NoC的组播方案.该方案利用有限数量的处理单元(Processor Element,PE)来计算大型的DNN,并且利用特殊的树形组播加速网络来减少加速器的通信延迟.仿真结果表明,和基准情况相比,本文提出的组播机制使加速器的分类延迟最高降低了86.7%,通信延迟最高降低了88.8%,而它的路由器面积和功耗仅占基准路由器的9.5%和10.3%.

关键词：片上网络深度神经网络加速器组播路由器架构多物理网络

面向人机共驾模式下驾驶人接管过程的视觉转移特性研究

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汽车工程 2024年第5期46卷 795-804页

作者：李梦凡冯忠祥张卫华李靖宇合肥工业大学土木与水利工程学院合肥230000 合肥工业大学汽车与交通工程学院合肥230000

当在L3级自动驾驶系统操作期间,驾驶人无须时刻监管车辆,往往会处于脱离驾驶任务的状态,并可能从事各种与驾驶无关的任务。当自动驾驶系统遇到突发状况并发出接管请求时,驾驶人是否能安全及时地进行人机交互操作并顺利接管车辆是目前L3... 详细信息

当在L3级自动驾驶系统操作期间,驾驶人无须时刻监管车辆,往往会处于脱离驾驶任务的状态,并可能从事各种与驾驶无关的任务。当自动驾驶系统遇到突发状况并发出接管请求时,驾驶人是否能安全及时地进行人机交互操作并顺利接管车辆是目前L3级自动驾驶所面临的重要问题。本文针对驾驶人接管操作过程,根据道路线形的差异性,设计了5种不同道路场景进行L3级自动驾驶接管试验,分析了驾驶人在不同道路场景下的注视熵,构建了驾驶人接管行为的马尔可夫链注视模型,探讨了自动驾驶人机交互过程中驾驶人的视觉转移特性。结果表明,驾驶人在接管操作期间表现出明显的注视行为规律,重点关注道路前方、次任务区域和人机交互区域。随着道路曲率半径的减小,驾驶人的视觉特性呈现出明显的变化,对道路前方和右侧区域的关注增加,而对次任务区域的关注减少。结果可为自动驾驶人机界面的优化研究提供科学依据,从而提高驾驶员接管绩效和驾驶安全。

关键词：自动驾驶人机交互人机接管注视特性马尔可夫链

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P91钢在高流速液态铅铋介质中的冲蚀行为

工程科学学报 2024年第10期46卷 1812-1825页

作者：李季声王彦斐王显宗西北工业大学材料学院西安710072

基于第四代核能系统的发展和需求,铅冷快中子反应堆(Lead-cooled fast reactor,LFR)是下一步优先发展的6种主要堆型之一.铅冷快堆以液态纯铅(Lead)或铅铋共晶合金(Lead-bismuth eutectic,LBE)作为冷却剂,然而在高温、高流速条件下,LBE... 详细信息

基于第四代核能系统的发展和需求,铅冷快中子反应堆(Lead-cooled fast reactor,LFR)是下一步优先发展的6种主要堆型之一.铅冷快堆以液态纯铅(Lead)或铅铋共晶合金(Lead-bismuth eutectic,LBE)作为冷却剂,然而在高温、高流速条件下,LBE与结构材料的冲刷腐蚀磨损严重限制了其工程应用.本文以P91钢为研究对象,在相对流速为5 m·s^(−1),温度分别为350℃和450℃,不进行控氧处理的LBE中进行了3000 h的动态测试.研究发现,350℃时P91钢表面生成的氧化层为多层结构:从外到内分别为疏松的Fe_(3)O_(4)层、Fe–Cr尖晶石层、内氧化区(Internal oxidation zone,IOZ),合金表面氧化层经历了“生成—剥落—再生成”的动态平衡过程.当介质温度为450℃时,试样表面氧化腐蚀现象更加严重,但是不同冲击迎角区域的试样表面腐蚀特征有较大差异.试样表面损伤的严重程度排序为:30°>90°>−90°.30°迎角区域氧化层完全剥落,且LBE渗透入基体;90°迎角区域部分氧化层剥落,内部基体未受到LBE侵蚀;−90°迎角区域氧化层结构保持完整.本文分析了P91钢在高流速(5 m·s^(−1))LBE中的冲蚀行为,阐明了合金氧化层的生成和剥落机制,可以为我国第四代核反应堆LFR结构或包壳材料研发及其在LBE中腐蚀机制研究提供一定实验数据与参考.

关键词：铅冷快中子反应堆铅铋共晶合金 P91钢氧化冲蚀迎角

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汽车件高强铝合金板件热冲压工艺研究进展

稀有金属 2024年第4期48卷 564-574页

作者：甘国强李萍薛克敏合肥工业大学材料科学与工程学院安徽合肥230009

随着“碳达峰、碳中和”理念的提出使得对汽车轻量化要求进一步提高,高强铝合金作为汽车轻量化材料首选材料之一,其工艺的发展显得至关重要。高强铝合金固溶-热冲压-淬火-时效一体化新工艺是为了解决高强铝合金板在冷冲压成形时存在塑... 详细信息

随着“碳达峰、碳中和”理念的提出使得对汽车轻量化要求进一步提高,高强铝合金作为汽车轻量化材料首选材料之一,其工艺的发展显得至关重要。高强铝合金固溶-热冲压-淬火-时效一体化新工艺是为了解决高强铝合金板在冷冲压成形时存在塑性差、易破裂、回弹大、尺寸精度低的问题而发展起来的一种新工艺,该工艺将热成形技术与热处理制度关联在一起,通过将固溶后的板料快速转移至模具中成形,并在模内完成淬火过程,最后通过时效制度来提升强度。结合国内外现有研究成果,介绍了铝合金板材热冲压工艺发展现状,梳理了高强铝合金板材热冲压(HFQ)工艺在数值模拟、设备、工艺关键技术及宏微观本构、组织演变及控制等方面研究现状,同时针对其技术难点展望了后续的研究方向,为铝合金板材热冲压成形提供参考。

关键词：高强铝合金板热冲压工艺轻量化板材固溶处理时效处理

无机小分子还原耦合选择性氧化反应的成对电解

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有机化学 2024年第3期44卷 809-824页

作者：段芳颖原孟磊张健西北工业大学材料学院西安710072

电催化还原和氧化过程为合成高附加值化学品提供了高效、可持续的平台.特别是通过配对电解将阴极还原和阳极氧化过程耦合,可以有效降低反应过电位,并选择性地合成各种高价值化学品,近年来引起了越来越多的关注.总结了成对电解的最新研... 详细信息

电催化还原和氧化过程为合成高附加值化学品提供了高效、可持续的平台.特别是通过配对电解将阴极还原和阳极氧化过程耦合,可以有效降低反应过电位,并选择性地合成各种高价值化学品,近年来引起了越来越多的关注.总结了成对电解的最新研究进展,重点介绍了二氧化碳、含氮物质和水等无机小分子还原耦合替代氧化反应的研究.此外,还分析了成对电解所面临的主要挑战,并提出了可能的解决方案,有望对未来的相关研究提供一定的指导.

关键词：成对电解无机小分子还原替代氧化反应耦合

喷涂法制备ZnAl-ER复合涂层结构与性能研究

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中国稀土学报 2024年第3期42卷 528-536页

作者：杨友文孙盈中苏禄水邓卜峰张雨刘继广方晓刚合肥工业大学材料科学与工程学院安徽合肥230009

采用空气喷涂工艺在粘结NdFeB磁环表面制备锌铝/环氧树脂(ZnAl-ER)复合涂层。利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)和3D激光共聚焦扫描显微镜(LCSM)对涂层形貌结构、化学成分进行了表征。ZnAl涂层表面为层状结构,孔隙... 详细信息

采用空气喷涂工艺在粘结NdFeB磁环表面制备锌铝/环氧树脂(ZnAl-ER)复合涂层。利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)和3D激光共聚焦扫描显微镜(LCSM)对涂层形貌结构、化学成分进行了表征。ZnAl涂层表面为层状结构,孔隙率高、粗糙度大。经过ER涂层的复合,ER渗透到ZnAl涂层孔隙中,可以有效地填补ZnAl表面的凹坑与孔隙,复合涂层表面粗糙度降低。ZnAl-ER涂层具有较好的腐蚀防护效果,其表面氧化速率明显降低。耐蚀性能研究表明,ZnAl-ER/NdFeB的耐中性盐雾(NSS)时长达到240 h,腐蚀电流密度较NdFeB磁环降低了约1个数量级。并且,所制备的涂层对粘结NdFeB磁环的磁性能影响较小。

关键词：粘结NdFeB 空气喷涂 ZnAl-ER复合涂层耐腐蚀性能磁性能

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窄禁带半导体紫外光电探测研究进展(特邀)

光子学报 2024年第7期53卷 31-41页

作者：吴春艳张宇梁贺新辉杨小平王秀娟合肥工业大学微电子学院合肥230009

紫外光电探测器具有比可见和近红外光电探测器更低的背景噪声、更高的灵敏度和更强的抗干扰能力,广泛应用于光学成像、安全监测、空间探测等领域。近年来,窄禁带半导体微纳结构在紫外甚至日盲紫外探测领域脱颖而出。本文介绍了两类半导... 详细信息

紫外光电探测器具有比可见和近红外光电探测器更低的背景噪声、更高的灵敏度和更强的抗干扰能力,广泛应用于光学成像、安全监测、空间探测等领域。近年来,窄禁带半导体微纳结构在紫外甚至日盲紫外探测领域脱颖而出。本文介绍了两类半导体微纳结构(超细纳米线、超薄纳米片)中光吸收特性随材料特征尺寸的变化,揭示了窄禁带半导体应用于紫外探测的工作机理,综述了基于窄禁带半导体微纳结构的紫外光电探测器的研究进展,并对发展趋势进行了展望。与宽禁带半导体和Si基紫外光电探测相比,窄禁带半导体微纳结构提供了一种工艺条件更简单、制造成本更低的紫外光电探测方式。

关键词：光电探测器紫外窄禁带半导体泄漏模式共振厚度依赖的吸收系数

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新纠缠辅助量子MDS码的构造

电子学报 2024年第1期52卷 288-297页

作者：汪盼王立启朱士信合肥工业大学数学学院安徽合肥230000

纠缠辅助量子纠错码是经典量子纠错码的推广,通过在接收者和发送者双方预先共享纠缠态的方式实现量子通信.由于预先共享纠缠态会造成额外的费用,如何构造具有较小预先共享纠缠态的纠缠辅助量子纠错码是一个有趣的问题.本文给出了有限域... 详细信息

纠缠辅助量子纠错码是经典量子纠错码的推广,通过在接收者和发送者双方预先共享纠缠态的方式实现量子通信.由于预先共享纠缠态会造成额外的费用,如何构造具有较小预先共享纠缠态的纠缠辅助量子纠错码是一个有趣的问题.本文给出了有限域Fq2上一类负循环码是厄米特对偶包含码的充分条件,通过研究其分圆陪集的结构性质,确定了不同数目的预先共享纠缠态的存在条件,并结合纠缠辅助量子纠错码的构造方法,构造了一些新的具有较小预先共享纠缠态的纠缠辅助量子Maximum-Distance-Separable(MDS)码.

关键词：分圆陪集负循环码纠缠辅助量子纠错码 MDS码