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热处理对超高速激光熔覆制备TiC/IN625涂层组织与耐腐蚀性的影响

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材料工程 2024年第5期52卷 93-102页

作者：赵海生张峰葛通庞义斌周子正中国航发北京航空材料研究院焊接与塑性成形研究所北京100095 航发优材(镇江)增材制造有限公司技术部江苏镇江212132 江苏大学机械工程学院江苏镇江212013

采用EHLA技术在45钢基材上制备TiC/IN625纳米复合涂层。分析不同热处理温度(800,1000℃和1200℃)对TiC/IN625涂层微观组织、表面形貌、残余应力和耐腐蚀性的影响。结果表明:随着热处理温度的提升,涂层偏析现象得到缓解。较HT0和HT800涂... 详细信息

采用EHLA技术在45钢基材上制备TiC/IN625纳米复合涂层。分析不同热处理温度(800,1000℃和1200℃)对TiC/IN625涂层微观组织、表面形貌、残余应力和耐腐蚀性的影响。结果表明:随着热处理温度的提升,涂层偏析现象得到缓解。较HT0和HT800涂层,HT1000涂层中的Ti元素分布更加均匀。HT0涂层中的部分Laves相在HT1000涂层中开始溶解,释放出Nb元素,与C元素和Ti元素重新结合生成MC(M=Nb,Ti)碳化物。HT1200涂层表面微观组织中大尺寸的碳化物溶解,Ti元素和Ni等其他元素分布更加均匀,并向枝晶间区域扩散。HT0涂层表面残余应力主要表现为残余拉应力,其最大值为362 MPa。电化学腐蚀实验表明,开路电位由HT0涂层的-0.139 V提高到HT1200涂层的-0.132 V。HT800,HT1000,HT1200涂层的电荷转移电阻(R_(ct))比HT0涂层更大,相较于HT0涂层的4.785×10^(5)Ω·cm^(2)分别提高了46.2%,31.2%和64.3%。

关键词：超高速激光熔覆 TiC/IN625涂层残余应力耐腐蚀性

基于PIWT-IPSO-BP的污水厂出水COD含量的预测模型

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中国农村水利水电 2024年第9期 15-20,28页

作者：张净窦慧芸蒋武刘晓梅江苏大学电气信息工程学院江苏镇江212013 镇江市水业有限责任公司江苏镇江212000 江苏科茂信息技术有限公司江苏镇江212000

在农业灌溉的领域中,化学需氧量(Chemical Oxygen Demand,COD)的测定是衡量水体中有机物污染程度的一个重要指标。当COD浓度超过60mg/L时,其对土壤质量和农作物的生长产生的负面影响成为不容忽视的问题。这一现象可能会严重影响农作物... 详细信息

在农业灌溉的领域中,化学需氧量(Chemical Oxygen Demand,COD)的测定是衡量水体中有机物污染程度的一个重要指标。当COD浓度超过60mg/L时,其对土壤质量和农作物的生长产生的负面影响成为不容忽视的问题。这一现象可能会严重影响农作物的产量和质量,进而对农作物生产的可持续性构成挑战。因此,有必要精确预测污水处理厂出水COD浓度的变化趋势,从而促进其在农业灌溉中的有效应用。研究结合了改进的小波变换、改进的粒子群优化(Improved Particle Swarm Optimization,IPSO)算法和反向传播BP(Back Propagation,BP)神经网络作为预测模型。鉴于COD受到众多因素的影响,这些因素之间存在复杂的耦合关系,采用PCA进行特征提取。考虑到数据采集的过程中不可避免的噪声干扰,应用小波降噪对原始数据进行处理,以确保数据质量,提高模型准确性。在此基础上,基于BP神经网络算法构建污水处理厂出水COD的预测模型。为了解决BP神经网络参数选择可能遇到的盲目性问题,引入改进的粒子群算法对模型进行参数优化,以提高预测精度。实验结果表明,提出的PIWT-IPSO-BP模型预测效果良好,其平均绝对误差、均方根误差和决定系数分别为0.222、0.386和0.984。该模型在一定程度上改善了数据噪声、多因子制约等问题,为污水循环利用技术应用于农业灌溉方面提供了参考依据。

关键词：化学需氧量预测模型小波变换粒子群优化算法 BP神经网络

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激光电沉积复合制备定域微纳结构及其超疏水性能研究

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表面技术 2024年第13期53卷 64-74,95页

作者：孙诗成张朝阳吴予澄杨帅张嘉蓓顾少警晏恒峰江苏大学机械工程学院江苏镇江212013 常州英诺激光科技有限公司江苏常州213161

目的实现金属超疏水表面特定微纳结构的定域制备。方法利用激光电沉积复合工艺(LECP)制备出由Cu微米锥和Ni纳米锥所组成的定域微纳结构。首先,依次使用800目和2000目砂纸机械抛光纯铜表面,皮秒激光刻蚀纯铜表面,获得周期性的微米锥结构... 详细信息

目的实现金属超疏水表面特定微纳结构的定域制备。方法利用激光电沉积复合工艺(LECP)制备出由Cu微米锥和Ni纳米锥所组成的定域微纳结构。首先,依次使用800目和2000目砂纸机械抛光纯铜表面,皮秒激光刻蚀纯铜表面,获得周期性的微米锥结构,并电解去除熔融产物。在电沉积加工过程中引入激光辐照,进而控制Ni纳米锥结构的定域生长。分别将机械抛光、激光刻蚀、激光刻蚀后电沉积(常温、60℃)、LECP所制备的微纳结构表面进行化学改性处理,对所得样品的表面形貌、化学成分、疏水性能、自清洁、延迟结冰和耐腐蚀性能进行对比分析。结果与激光刻蚀后电沉积相比,LECP能够定域制备Ni纳米锥结构。LECP定域制备的微纳结构表面经化学改性后实现了超疏水,其接触角为163°±2°,滚动角为1°±0.5°。与未加工微纳结构的表面相比,LECP制备样品表面水滴结冰时间延长近5倍,腐蚀电流密度减小了2个数量级。结论本研究通过LECP实现了表面微纳结构的定域制备,为超疏水表面的应用提供了一种新的技术手段。

关键词：微纳结构超疏水表面定域加工复合工艺激光电沉积

船用微引燃甲醇发动机喷油器参数对燃烧和排放特性的影响

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中国舰船研究 2024年第4期19卷 131-138页

作者：吴德杨温华兵徐昌春李敬瑞沈建华靖海国江苏科技大学能源与动力学院江苏镇江212114 镇江中船动力有限公司江苏镇江212002

[目的]为改善大功率船用发动机燃烧、性能及排放,采用柴油微喷引燃甲醇喷射方式,研究发动机缸内燃烧和排放特性。[方法]基于一台大缸径船用ACD320中速柴油机,建立柴油微喷引燃甲醇发动机三维仿真模型,研究喷油器参数(喷孔数与甲醇喷雾... 详细信息

[目的]为改善大功率船用发动机燃烧、性能及排放,采用柴油微喷引燃甲醇喷射方式,研究发动机缸内燃烧和排放特性。[方法]基于一台大缸径船用ACD320中速柴油机,建立柴油微喷引燃甲醇发动机三维仿真模型,研究喷油器参数(喷孔数与甲醇喷雾夹角γ)对大缸径船用甲醇发动机燃烧性能与排放特性的影响。[结果]研究结果表明:随着喷孔数的增加,缸内甲醇雾化效果较好,使缸内工质混合较充分,CA50提前,燃烧持续期缩短,获得了较高的指示热效率和较好的燃油消耗率,并有助于降低碳烟排放,但会导致NO_(x)排放量升高。但随着甲醇喷雾夹角的增大,指示热效率增大,能够获得较好的燃油经济性和较低碳烟排放量。当甲醇喷雾夹角位于柴油喷雾夹角时(γ>60°),缸内火焰传播速度较快,指示热效率较大,燃料燃烧较充分,获得碳烟最低排放量和最优燃油消耗率。[结论]分析结果可为发动机喷油器布置提供了理论依据。

关键词：甲醇微喷引燃缸内直喷甲醇喷雾夹角排放

基于区块链及IPFS的农产品多链追溯系统研究

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中国农机化学报 2024年第7期45卷 127-134页

作者：张净唐恒睿刘晓梅江苏大学电气信息工程学院江苏镇江212013 江苏科茂信息技术有限公司江苏镇江212001

面对农产品供应市场日益庞大以及现存追溯系统中心化结构严重、溯源信息模糊简陋、数据安全难以得到有效保障等问题,通过分析供应链的业务流程及相关特点,融合区块链及IPFS技术设计灵活的多链分布式追溯系统以应对错综复杂多变的市场情... 详细信息

面对农产品供应市场日益庞大以及现存追溯系统中心化结构严重、溯源信息模糊简陋、数据安全难以得到有效保障等问题,通过分析供应链的业务流程及相关特点,融合区块链及IPFS技术设计灵活的多链分布式追溯系统以应对错综复杂多变的市场情况中的精准溯源及监管的需求。充分利用星际文件系统IPFS的去重存储以及分布式存储特性提高存储资源的利用率,解决以往溯源数据存储中心化严重、数据类型单一、负载过大等问题;区块链多链与IPFS私有网络的结合以及CBC、ECC两个加密算法的采用可以支持全面的市场监管,并可以满足企业隐私数据的加密保护需求。为验证模型有效性,以水培蔬菜溯源项目作为应用案例进行分析测试,其中区块链多链系统吞吐量达到上链500 TPS、查询400 TPS;CBC加密算法的相关性、扩展性分析中密文改变率分别达到96.727%、97.136%。测试结果表明:本追溯系统在实现溯源数据高效记录存储和精准监管溯源的基础上,也能够给予供应链内各方合法权益及隐私数据有效的安全保护,亦可以面对业务交错复杂的市场供应链,为完整可靠的农产品区块链追溯监管系统研究发展与落地实现提供借鉴与参考。

关键词：农产品追溯区块链数据加密数据安全 IPFS

基于模糊快速滑模的农用牵引车辆直线路径跟踪控制

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农业机械学报 2024年第2期55卷 415-422页

作者：黄文岳魏新华汪岸哲吉鑫高原源王晔飞施圣高江苏大学农业工程学院镇江212013 上海上实现代农业开发有限公司上海202183

为解决无人驾驶牵引式农机在非结构化环境中作业时直线跟踪精度低、上线速度慢、抗干扰能力差等问题,提出了一种基于模糊快速滑模控制的农用牵引式车辆直线路径跟踪控制方法。首先利用车辆运动学模型与参考路径建立牵引车辆直线路径跟... 详细信息

为解决无人驾驶牵引式农机在非结构化环境中作业时直线跟踪精度低、上线速度慢、抗干扰能力差等问题,提出了一种基于模糊快速滑模控制的农用牵引式车辆直线路径跟踪控制方法。首先利用车辆运动学模型与参考路径建立牵引车辆直线路径跟踪误差模型,并提出一种基于模糊参数整定的快速滑模直线路径跟踪方法,解决了滑模控制算法的控制器抖振与机具快速上线问题。通过Lyapunov稳定性分析可知,所设计控制方法可保证牵引机具跟踪参考路径,同时铰接角收敛至零。最后,基于Simulink仿真与实车试验对该控制方法的有效性与优越性进行测试。田间实车试验表明,使用本文控制方法时,拖车和挂车最大路径跟踪横向误差分别为0.11、0.12 m,拖车和挂车跟踪误差方差分别为0.0013、0.0015 m^(2);相较于传统基于等速趋近律设计的滑模控制器,上线时间提升约58%,最大跟踪误差减小约66%。

关键词：农用牵引车辆直线路径跟踪滑模控制模糊控制

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基于OPPERMANN序列扩频的雷达通信一体化波形设计

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火力与指挥控制 2024年第1期49卷 25-34页

作者：宋志超靳标武浩正国光电器股份有限公司广州510800 江苏科技大学海洋学院江苏镇江212003

共享波形设计是雷达通信一体化系统最大化资源利用效率的关键。针对现有的一体化波形多址通信功能欠缺问题,设计了一种基于OPPERMANN序列扩频的雷达通信一体化波形。利用OPPERMANN序列对雷达脉冲信号进行加权,在子脉冲内调制多个下行链... 详细信息

共享波形设计是雷达通信一体化系统最大化资源利用效率的关键。针对现有的一体化波形多址通信功能欠缺问题,设计了一种基于OPPERMANN序列扩频的雷达通信一体化波形。利用OPPERMANN序列对雷达脉冲信号进行加权,在子脉冲内调制多个下行链路用户的通信信号,并采用正交的OPPERMANN序列对不同用户的通信信号和雷达信号进行扩频,从而实现雷达与通信双重功能。理论分析和仿真实验表明,所设计的一体化波形使雷达和通信信号共享同一频带,不仅可以同时与多个下行链路的用户进行通信,还具有不同类型的模糊函数,可以满足雷达系统在目标探测和目标跟踪场景下的波形设计需求。

关键词：雷达通信一体化共享波形设计 OPPERMANN序列模糊函数误码率

超晶格电子阻挡层周期数对AlGaN基深紫外发光二极管性能的影响

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物理学报 2024年第12期73卷 393-401页

作者：刘举曹一伟吕全江杨天鹏米亭亭王小文刘军林江苏大学材料科学与工程学院镇江212013 圆融光电科技股份有限公司马鞍山243000 马鞍山杰生半导体有限公司马鞍山243000

在AlGaN基深紫外发光二极管(DUV-LEDs)中设计了具有不同周期数的超晶格电子阻挡层(SL-EBL)结构,研究了SL-EBL周期数对DUV-LEDs发光效率、I-V特性、可靠性及有源区载流子复合机制的影响.研究结果表明,随着SL-EBL的周期数增加,DUV-LEDs的... 详细信息

在AlGaN基深紫外发光二极管(DUV-LEDs)中设计了具有不同周期数的超晶格电子阻挡层(SL-EBL)结构,研究了SL-EBL周期数对DUV-LEDs发光效率、I-V特性、可靠性及有源区载流子复合机制的影响.研究结果表明,随着SL-EBL的周期数增加,DUV-LEDs的光输出功率(LOP)、外量子效率(EQE)和电光转换效率(WPE)均呈先上升后下降的趋势,同时泄漏电流减小,可靠性提升.当周期数为7时(厚度为28 nm),DUV-LEDs裸芯的EQE和WPE均达到最大值,在7.5 mA注入电流下分别为3.5%和3.2%.能带模拟结果证明了增加SL-EBL周期数可以有效提升电子势垒高度,而几乎不改变空穴势垒高度.然而,当SL-EBL超过一定厚度时,抑制了空穴向有源区的注入,导致EQE和WPE随SL-EBL周期数变化出现拐点.研究了SL-EBL周期数对DUV-LEDs载流子复合机制的影响,发现增加SL-EBL周期数可以有效地降低有源区内载流子非辐射复合.

关键词：深紫外发光二极管电子阻挡层可靠性外量子效率

考虑输入饱和的农用拖拉机路径跟踪有限时间控制

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控制与决策 2024年第6期39卷 1943-1950页

作者：马莉刘国威丁世宏刘陆葛群辉江苏大学电气信息工程学院江苏镇江212013 德玛克(长兴)注塑系统有限公司浙江湖州313100

针对农用拖拉机的路径跟踪控制问题,提出基于有限时间和饱和技术的路径跟踪控制策略.首先,建立农机路径跟踪运动学模型,并通过有限时间控制技术,构造有限时间路径跟踪控制方法;其次,考虑到农用拖拉机的转向系统物理限制,将饱和技术与有... 详细信息

针对农用拖拉机的路径跟踪控制问题,提出基于有限时间和饱和技术的路径跟踪控制策略.首先,建立农机路径跟踪运动学模型,并通过有限时间控制技术,构造有限时间路径跟踪控制方法;其次,考虑到农用拖拉机的转向系统物理限制,将饱和技术与有限时间控制结合,给出复合的路径跟踪控制方法,通过严格的理论分析验证闭环系统在该控制器下的有限时间稳定性;最后,通过仿真结果表明,所设计的制导方法可以保证农用拖拉机快速、稳定地完成路径跟踪目标.

关键词：农用拖拉机精准农业自动导航路径跟踪有限时间控制饱和控制器