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激光轰击金属液面溅射过程的数值模拟

力学学报 2024年第1期56卷 285-297页

作者：张兴权刘航轩段士伟裴善报左立生张晖安徽工业大学先进金属材料绿色制备与表面技术教育部重点实验室安徽马鞍山243002 安徽工业大学机械工程学院安徽马鞍山243002

目前,极紫外光被认为是制备特征尺寸小于7 nm芯片所必备的光源,激光轰击液态金属锡靶是其产生的主要方式之一.采用体积分数(volurne of fluid,VOF)方法建立了激光轰击金属锡液面产生溅射的模型,并对液料溅射和雾化的演化过程进行了数值... 详细信息

目前,极紫外光被认为是制备特征尺寸小于7 nm芯片所必备的光源,激光轰击液态金属锡靶是其产生的主要方式之一.采用体积分数(volurne of fluid,VOF)方法建立了激光轰击金属锡液面产生溅射的模型,并对液料溅射和雾化的演化过程进行了数值模拟,研究了冠状水花的产生机制以及雾化时的流场变化.在此基础上,进一步研究了金属液态锡在不同的能量、光斑直径和脉宽的激光轰击下溅射产生的冠的宽度和高度随时间演化情况.研究表明:在激光辐照产生的高压等离子体的高速冲击下,液膜经历快速运动、冠状射流和雾化3个阶段,液膜生长主要原因是惯性力作用;液膜上下两端存在较大的速度梯度是射流形状发生变化的主要原因;冠边缘处雾化现象的产生是由Rayleigh-Taylor和Plateau-Rayleigh不稳定性共同作用的结果.在激光轰击下,冠的高度和宽度随激光能量增加而增大,但随着时间推移,冠宽和冠高的增长速率逐渐减小;激光光斑和脉宽对冠宽及冠高的影响较为复杂,在前期影响较小,在后期冠宽及冠高随它们数值增加而减小.

关键词：激光高压等离子体溅射雾化数值模拟

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环形布设光纤布拉格光栅的三维曲面形状重构

中国光学（中英文） 2024年第2期17卷 398-408页

作者：王彦徐浩雨汪俊亮朱伟蒋超安徽工业大学电气与信息工程学院马鞍山243000

为了提高柔性机器人抓握传感中掌心表面的重构精度,本文基于COMSOL仿真,在436 mm×436 mm×2 mm聚丙烯板上,采用7只经聚二甲基硅氧烷(PDMS)封装的光纤光栅(FBG)柔性传感器,选取环形布设的方式,在板末端中心与两角分别受力的情况下,使用... 详细信息

为了提高柔性机器人抓握传感中掌心表面的重构精度,本文基于COMSOL仿真,在436 mm×436 mm×2 mm聚丙烯板上,采用7只经聚二甲基硅氧烷(PDMS)封装的光纤光栅(FBG)柔性传感器,选取环形布设的方式,在板末端中心与两角分别受力的情况下,使用光纤光栅解调仪采集实验中的传感器数据,并通过三次样条插值法进行连续化。设定数个平面Y与拟合圆环相交,计算过点函数获得三维曲面点集,实现了空间曲面的拟合可视化显示。在曲面末端中心受力时,板末端位移最小相对误差为0.549%,最大相对误差为8.300%,最小绝对误差为0.051 cm,最大绝对误差为1.255 cm,板末端两角受力时,板面重构末端位移最小相对误差为2.546%,最大相对误差为14.289%,最小绝对误差为0.005 cm,最大绝对误差为0.729 cm。实验结果为柔性机器人掌心抓握传感提供了应用基础。

关键词：曲率插值曲面拟合 FBG 环形布设曲率标定

AlLi-LDH中Al-O八面体环吸附锂的机制

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2024年第4期34卷 1321-1332页

作者：田勇攀王成成张帆徐亮赵卓童碧海安徽工业大学冶金工程学院马鞍山243032

采用共沉淀法合成铝锂层状双氢氧化物(AlLi-LDH)并进行提锂试验。AlLi-LDH的空间群为P32或C2/m,微观形貌呈直径为5~10μm的规则球形。AlLi-LDH吸附Li^(+)后,空间群转化为P32。当Li^(+)浓度为95.4 mg/L时,1 h后锂吸附量为8.98 mg/g;吸附4... 详细信息

采用共沉淀法合成铝锂层状双氢氧化物(AlLi-LDH)并进行提锂试验。AlLi-LDH的空间群为P32或C2/m,微观形貌呈直径为5~10μm的规则球形。AlLi-LDH吸附Li^(+)后,空间群转化为P32。当Li^(+)浓度为95.4 mg/L时,1 h后锂吸附量为8.98 mg/g;吸附48 h后,吸附量增加到16.50 mg/g;根据二级吸附模型预测Li^(+)吸附总量为17.57 mg/g。当Mg^(2+)/Li^(+)的质量比为1067时,Mg^(2+)/Li^(+)分离系数为29536。空间群为P32时,Li-O的相互作用强度变弱,且相互作用属于静电效应。具有P32空间基团的AlLi-LDH更容易吸附和解吸Li^(+)。

关键词：共沉淀铝锂层状双氢氧化物空间群吸附锂

等离子体渗氮气压对合金钢渗氮层微观结构和性能的影响

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表面技术 2024年第7期53卷 200-207页

作者：王怡萱安徽工业大学材料科学与工程学院安徽马鞍山243002

目的选择M50NiL钢(高合金钢)和AISI 4140钢(低合金钢)2种合金钢,研究渗氮气压对合金钢等离子体渗氮层组织结构、渗层厚度、硬度、韧性和摩擦磨损性能的影响规律。方法根据离子渗氮GB/T 30883—2017,在0~500 Pa渗氮气压范围内选择170、25... 详细信息

目的选择M50NiL钢(高合金钢)和AISI 4140钢(低合金钢)2种合金钢,研究渗氮气压对合金钢等离子体渗氮层组织结构、渗层厚度、硬度、韧性和摩擦磨损性能的影响规律。方法根据离子渗氮GB/T 30883—2017,在0~500 Pa渗氮气压范围内选择170、250、350 Pa 3个渗氮气压进行等离子体渗氮,研究渗层微观结构和性能。结果对于M50NiL和AISI 4140两种合金钢,350 Pa时渗层厚度均最大,170 Pa次之,250 Pa厚度最小。M50NiL钢在350 Pa渗氮和AISI 4140钢在170 Pa渗氮时,表面层具有最优的强韧性。摩擦磨损性能显示,170 Pa和350 Pa气压渗氮的摩擦磨损性能明显优于250 Pa气压渗氮,其中磨损率规律与渗氮层的韧性值测试结果吻合。结论气压影响了氮离子的能量和分布,从而影响了渗层厚度,钢中的合金元素含量和气压共同影响表面强韧化效果,并且表面强韧化效果直接影响渗氮层的摩擦磨损性能。

关键词：气压等离子体渗氮硬度摩擦磨损合金钢

钛氧化物改性SiO负极在锂离子电池中的研究进展

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精细化工 2024年第6期41卷 1170-1183页

作者：雷迁王帅吴沁宇马扬洲宋广生安徽工业大学材料科学与工程学院安徽马鞍山243032

SiO负极虽具有高比容量、合理的工作电压,但仍面临首次库仑效率低、体积膨胀大(~160%)及导电性差等硅基负极材料共性问题,使其在锂离子电池(LIBs)中的大规模商业化应用严重受阻。而在众多金属氧化物中,钛氧化物负极因在充放电过程中体... 详细信息

SiO负极虽具有高比容量、合理的工作电压,但仍面临首次库仑效率低、体积膨胀大(~160%)及导电性差等硅基负极材料共性问题,使其在锂离子电池(LIBs)中的大规模商业化应用严重受阻。而在众多金属氧化物中,钛氧化物负极因在充放电过程中体积变化小(<4%),锂化后兼具优异的锂存储能力和热稳定性等优势,近些年被多次报道用于改善SiO的电化学综合性能。首先,从SiO的微观结构与锂化机制出发,简要概括了SiO与众多金属氧化物复合改性案例;然后,重点综述了钛氧化物改性SiO负极的研究工作,着重从TiO_(2)与TiO_(2–x)改性SiO负极两方面进行归纳与分析;最后,总结了钛氧化物提高SiO电化学性能的机理及改性工艺与电化学性能之间的构效关系,并对实现满足高能量密度SiO基负极商业化的目标进行展望:充分利用有关软件算法模拟具有最低化学复杂性体系,有利于深入分析反应过程与电化学机理;加强新型低成本钛氧化物(如Ti_(2)O_(3))用于改性SiO负极,有利于推动SiO基负极学术探究与商业应用。

关键词：锂离子电池 SiO负极金属氧化物钛氧化物 TiO_(2) TiO_(2–x)

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CVC母公司行业关联度与企业创新

会计之友 2024年第19期 45-53页

作者：徐虹王靖馨安徽工业大学商学院安徽工业大学安徽创新驱动发展研究院

以2009—2020年深圳中小板和创业板上市公司为研究对象,基于资源基础理论和竞合理论,从行业关联视角探究CVC母公司与创业企业之间的关联特征对企业创新的影响。研究发现CVC母公司行业关联度对企业创新产出具有正向促进作用,且主要表现... 详细信息

以2009—2020年深圳中小板和创业板上市公司为研究对象,基于资源基础理论和竞合理论,从行业关联视角探究CVC母公司与创业企业之间的关联特征对企业创新的影响。研究发现CVC母公司行业关联度对企业创新产出具有正向促进作用,且主要表现为实质性创新,这种关系在市场竞争地位较低、高管薪酬水平较高以及与CVC母公司距离较近的创业企业中更为明显。机制检验发现,CVC母公司行业关联度通过吸引高声誉CVC投资、发挥CVC行业专长优势以及激励创业企业增加研发投入促进创业企业创新产出。经济后果检验表明,CVC母公司行业关联度不仅促进了创业企业的创新效率,而且提升了创业企业财务绩效。研究提供了CVC母公司行业关联度提升创业企业创新效率及路径的经验证据,丰富拓展了CVC投资效果影响因素的文献。

关键词：公司风险投资行业关联资源基础理论竞合理论企业创新

冶金渣气系统中Marangoni-热毛细对流的数值模拟

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中南大学学报（自然科学版） 2024年第7期55卷 2801-2812页

作者：王计敏陈喜汪彬彬吴玉喜安徽工业大学冶金工程与资源综合利用安徽省重点实验室安徽马鞍山243002 安徽工业大学能源与环境学院安徽马鞍山243002

高品质钢材制造与钢铁在高温熔池冶炼过程中渣/金/气界面流动传热等物理机制息息相关。考虑熔池向外界散热和渣气相界面变形,耦合熔渣表面张力随温度变化,建立高温矩形浅熔池内渣气流动传热模型,运用CLSVOF方法考察冶金渣气系统的界面Ma... 详细信息

高品质钢材制造与钢铁在高温熔池冶炼过程中渣/金/气界面流动传热等物理机制息息相关。考虑熔池向外界散热和渣气相界面变形,耦合熔渣表面张力随温度变化,建立高温矩形浅熔池内渣气流动传热模型,运用CLSVOF方法考察冶金渣气系统的界面Marangoni效应。研究结果表明:熔池内热毛细对流远强于Marangoni对流,热毛细对流显著影响冶金渣气系统的温度场分布和流场结构,贡献率约占96%。随着水平壁面温差增加,Marangoni-热毛细对流增强,相界面变形加剧,熔渣温度均匀性提高约0.018%/K,但是相界面附近壁面耐火材料腐蚀情况更加严重。

关键词：冶金渣气系统 Marangoni-热毛细对流水平壁面温差 CLSVOF 数值模拟界面变形表面散热

动态场景下基于语义和几何约束的视觉SLAM算法

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基于流固耦合的褶式滤筒脉冲清灰特性的数值模拟

信息与控制 2024年第3期53卷 388-399页

作者：刘胤真徐向荣张卉俞青松安徽工业大学机械工程学院

同时定位与地图构建(SLAM)是智能移动机器人在未知环境中进行状态估计的基本能力之一。然而，大多数视觉SLAM系统依赖于静态场景假设，因此在动态场景中具有严重的低精度和差鲁棒性的问题，此外，当前已有的动态SLAM系统存在实时性差的... 详细信息

同时定位与地图构建(SLAM)是智能移动机器人在未知环境中进行状态估计的基本能力之一。然而，大多数视觉SLAM系统依赖于静态场景假设，因此在动态场景中具有严重的低精度和差鲁棒性的问题，此外，当前已有的动态SLAM系统存在实时性差的问题，为了解决这些问题，本文提出了一种面向动态场景下基于语义和几何约束相结合的SLAM系统(Dynamic Semantic Geometric SLAM, DSG-SLAM),旨在高精度地实现实时运行。DSG-SLAM是在ORB-SLAM2框架下融合GhostNet-YOLOv7目标检测网络和对极几何约束的视觉SLAM系统。具体是在ORB-SLAM2(Oriented FAST and Rotated BRIEF SLAM2)基础上添加了一个并行的语义线程以获取2D语义信息，并在跟踪线程中结合语义和几何约束添加了一个快速的动态特征剔除算法。最后，在TUM(Technische Universit?t München)公共数据集和真实环境下进行评估，结果显示，对于高动态场景，DSG-SLAM的定位精度相对于ORB-SLAM2提升了94.55%,对于低动态场景，提升了22.99%,同时系统运行频率达到了30 Hz,在保证实时运行的前提下，有效地提高了在动态场景中的定位精度。

关键词：动态场景同时定位与地图构建目标检测位姿估计对极几何

来源：评论

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过程工程学报 2024年

作者：李逸非钱付平胡文元马骐鲁进利安徽工业大学建筑工程学院安徽工业大学能源与环境学院

脉冲喷吹气流是滤筒除尘器清灰的主要手段。通过喷吹气流的作用导致滤筒滤芯产生膨胀和抖动，滤筒上的粉尘被剥离并落入灰斗，从而保持滤筒的清洁和高效的过滤性能。为了更好地反映喷吹气流对滤筒滤芯的影响，利用ANSYS Workbench中的... 详细信息

脉冲喷吹气流是滤筒除尘器清灰的主要手段。通过喷吹气流的作用导致滤筒滤芯产生膨胀和抖动，滤筒上的粉尘被剥离并落入灰斗，从而保持滤筒的清洁和高效的过滤性能。为了更好地反映喷吹气流对滤筒滤芯的影响，利用ANSYS Workbench中的静态结构模块(Static Structural)进行滤芯脉冲清灰的流固耦合，通过对比相同喷吹时间、不同喷吹距离下的模拟结果，从而得出喷吹气流对滤筒褶结构部分的影响。先利用Fluent模拟得到滤筒内压力的变化，结果表明，虽在不同喷吹距离下压力在数值上略有不同，但都有着相同的分布趋势：气流沿过滤元件长度方向向下运动并沿径向扩散，并且在滤芯内部静压从底部向上积累，滤芯下部静压相对较大，上部静压相对较小，滤芯内部有明显压力积累的过程。再利用ANSYS Workbench中的静态结构模块将上一步Fluent模拟得出的压力耦合在滤筒的褶结构，在相同时间集下，通过模拟得到滤芯褶皱结构的总变形、弹性应变和最大剪切应力值及其分布规律。在实验范围内，当喷吹距离为150 mm时，气流作用在滤芯褶皱结构的各项参数值最好：总变形为0.133 27μm，弹性应变为3.018×10-4μm，最大剪切应力为222.69 Pa。

关键词：脉冲喷射流场侧壁压力评价指数流固耦合