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超高热通量下仿生蜂窝状表面的沸腾传热特性

工程热物理学报 2025年第2期46卷 557-563页

作者：徐谋罗佳利莫冬传吕树申中山大学材料学院深圳518107 广东省先进热控材料与系统集成工程技术研究中心广州510275

本文采用电沉积法制备了不同厚度的多尺度仿生蜂窝状多孔表面,并对材料的微观形貌、流动特性以及池沸腾性能进行了表征和测试。结果表明,该结构在吸液过程中液体优先经过孔壁,再从底部至顶部润湿蜂窝孔,Sample#T1000厚度较大且孔壁面积... 详细信息

本文采用电沉积法制备了不同厚度的多尺度仿生蜂窝状多孔表面,并对材料的微观形貌、流动特性以及池沸腾性能进行了表征和测试。结果表明,该结构在吸液过程中液体优先经过孔壁,再从底部至顶部润湿蜂窝孔,Sample#T1000厚度较大且孔壁面积比高,具有更优异的毛细能力。此外,Sample#T500厚度较薄,在低热流密度范围过热度较低,而Sample#T1000则具有较高的临界热流密度(CHF)。由于具有大量的成核位点,结合结构优异的流动特性以及天然的气液通道分离特性,在过热度为53 K的情况下Sample#T1000的CHF可达到700 W·cm^(-2)。

关键词：超高热流密度多尺度多孔结构毛细特性沸腾传热

Ti/Al/Mg阻抗梯度结构超高速撞击数值模拟

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国防科技大学学报 2025年第1期47卷 136-146页

作者：陈兴徐大富刘占芳卫国宁卢永刚中国工程物理研究院总体工程研究所四川绵阳621900 上海宇航系统工程研究所上海201108 重庆大学航空航天学院重庆400044

基于AUTODYN有限元软件,研究Ti/Mg厚度比值(简称Ti/Mg比值)、结构厚度/弹丸直径(t/D)比值和撞击角度θ对Ti/Al/Mg阻抗梯度结构超高速撞击特性的影响。结果表明,Ti/Mg厚度比值对外泡碎片云膨胀特性的影响在5%以内,但增加Ti/Mg比值能提高... 详细信息

基于AUTODYN有限元软件,研究Ti/Mg厚度比值(简称Ti/Mg比值)、结构厚度/弹丸直径(t/D)比值和撞击角度θ对Ti/Al/Mg阻抗梯度结构超高速撞击特性的影响。结果表明,Ti/Mg厚度比值对外泡碎片云膨胀特性的影响在5%以内,但增加Ti/Mg比值能提高弹丸的破碎程度,Ti/Mg比值在0.625~1之间结构耗能特性最佳;随着t/D比值的增加,外泡碎片云膨胀速度和弹丸中心大碎片质量越小,而结构的单位面密度吸能量降低;斜撞击有利于阻抗梯度结构对弹丸动能的耗散,但会降低弹丸的破碎程度,θ大于40°或50°后,“滑弹效应”对阻抗梯度结构撞击特性的影响较为显著;阻抗梯度结构穿孔面积随Ti/Mg比值和t/D比值的增加而降低,随θ增加而增加,并基于量纲分析拟合出了阻抗梯度结构的无量纲穿孔面积经验计算公式。

关键词：空间碎片阻抗梯度结构超高速撞击撞击特性

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基于超构表面的偏振探测器件研究进展

材料导报 2025年第1期39卷 64-75页

作者：赵相锐孙飞莹彭阳娄泰铭张先宁张洪尘魏兴战重庆邮电大学光电工程学院重庆400065 中国科学院重庆绿色智能技术研究院微纳制造与系统集成研究中心重庆400714 中国科学院大学重庆学院智能制造学院重庆400714

偏振探测技术作为一种重要的光学探测手段,具有强抗干扰能力,并能有效提升探测距离,在光学遥感、环境监测、生物医学和水下成像等领域展现出重要的应用价值。传统偏振探测系统存在体积庞大、光路复杂等问题,在小型化和集成化方面存在严... 详细信息

偏振探测技术作为一种重要的光学探测手段,具有强抗干扰能力,并能有效提升探测距离,在光学遥感、环境监测、生物医学和水下成像等领域展现出重要的应用价值。传统偏振探测系统存在体积庞大、光路复杂等问题,在小型化和集成化方面存在严峻挑战。超构表面是由人工亚波长结构单元组成的二维周期性阵列,可根据入射光偏振态对光场进行精细调控,有效降低偏振探测系统的尺寸,提升器件的集成程度,为小型化偏振探测提供了全新的解决方案。本文分析超构表面与偏振探测相关的光场调控机理,在此基础上归纳基于超构表面的光子型与光热型偏振探测器件,并对现存问题与未来趋势进行总结与展望,以期为该领域的研究提供参考。

关键词：超构表面光场调控偏振探测

局部-全局特征增强的Transformer合成孔径光学图像复原方法

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电讯技术 2025年

作者：童俊毅张银胜南京信息工程大学电子信息工程学院无锡学院江苏省通感融合光子器件及系统集成工程研究中心

合成孔径光学成像系统中由于通光面积不足和平移误差等因素，最终成像易出现退化模糊的现象，基于数学模型的传统复原方法难适用于不同系统间。提出一种基于局部-全局特征增强Transformer的网络，解决了合成孔径光学系统中高分辨率退化... 详细信息

合成孔径光学成像系统中由于通光面积不足和平移误差等因素，最终成像易出现退化模糊的现象，基于数学模型的传统复原方法难适用于不同系统间。提出一种基于局部-全局特征增强Transformer的网络，解决了合成孔径光学系统中高分辨率退化图像难以复原的问题。提出基于门控机制的残差卷积层，利用可变形卷积和简单门控机制关注图像的局部特征；构造基于线性注意力与门控机制的Transformer层，在减少计算复杂度的同时建立图像信息之间的长距离依赖关系；针对合成孔径光学成像系统中产生的振铃现象，提出自适应尺度特征增强模块，对不同尺度下的特征利用特征权重进行二次学习，增强特征中结构信息的锐化表达能力，避免在复原过程中被振铃现象产生的伪影干扰。实验结果表明，该网络在计算复杂度减少了37.85%的同时，峰值信噪比和结构相似度相比于其余方法平均提高了8.07%和3.17%，能有效复原合成孔径光学系统中高分辨率退化图像。

关键词：合成孔径图像复原 Transformer 高分辨率

计及源-荷不确定性的综合能源系统多目标鲁棒优化调度

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上海交通大学学报 2025年第2期59卷 175-185页

作者：李建林张则栋梁策曾飞北方工业大学北京未来电化学储能系统集成技术创新中心北京100144 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院南京211103

在新型电力系统建设下,电-热-氢多能源互联互通的综合能源系统将成为重要发展方向之一,但其全寿命周期运营经济性和能源供应可靠性受系统初始设备容量和日运行方案影响.因此,提出一种考虑源-荷不确定性的多目标两阶段鲁棒优化研究方法.... 详细信息

在新型电力系统建设下,电-热-氢多能源互联互通的综合能源系统将成为重要发展方向之一,但其全寿命周期运营经济性和能源供应可靠性受系统初始设备容量和日运行方案影响.因此,提出一种考虑源-荷不确定性的多目标两阶段鲁棒优化研究方法.建立了包含燃料电池、电解槽等装置的电-热-氢并网运行模型,采用分层拉丁超立方体抽样和Euclidean距离的场景削减方法增添源-荷不确定性因素,并采用两阶段鲁棒优化算法进行求解.算例对比分析了4类系统规定运行条件下设备投资等年值成本和典型日运行成本,验证所提方法可有效缓解源-荷不确定性对综合能源系统配置和运行规划的影响,研究成果有望为未来综合能源系统建设和运营提供新的思路.

关键词：源-荷不确定性综合能源系统两阶段鲁棒优化氢能燃料电池

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基于PMI泡沫的可重复使用结构隔声性能研究

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振动与冲击 2025年第2期44卷 344-350页

作者：秦朝红侯传涛康军魏龙荣克林郝子元任方北京强度环境研究所可靠性与环境工程技术重点实验室北京100076 北京宇航系统工程研究所北京100076

可重复飞行器飞行过程中,面临着复杂的力、热、空间等载荷环境,对飞行器系统可靠性和结构完整性提出了需求。可重复飞行器上升、再入过程中受到严酷的气动噪声环境,噪声传到飞行器内,会对内部的设备产生影响。因此在对结构进行设计时,... 详细信息

可重复飞行器飞行过程中,面临着复杂的力、热、空间等载荷环境,对飞行器系统可靠性和结构完整性提出了需求。可重复飞行器上升、再入过程中受到严酷的气动噪声环境,噪声传到飞行器内,会对内部的设备产生影响。因此在对结构进行设计时,除了轻质、承载、耐温等设计要求外,还要达到很好的隔声性能,在轨期间满足一定的空间环境要求,并可实现可重复使用。考虑到聚甲基丙烯酰亚胺(polymethacrylimide, PMI)泡沫优异的耐热性、比强度高、轻质等特点,将PMI泡沫与复合材料蜂窝板进行复合,开展其隔声性能研究,获取了典型试验件的隔声性能。在此基础上对飞行器结构进行了设计,通过试验验证了其良好的隔声效果。开展了不同剂量的带电粒子辐照试验,对其多次、长期在轨后的隔声性能进行了评估,在30~5 000 krad(Si)粒子辐照下,不管是PMI泡沫还是PMI泡沫与蜂窝复合结构的隔声性能变化不大,满足可重复使用的隔声性能要求。

关键词：可重复使用结构隔声性能空间环境聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)泡沫蜂窝结构

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生物医用锆基合金的研究进展

材料导报 2025年第5期39卷 63-72页

作者：林家茂姚美意陈哲斌徐诗彤胡丽娟上海大学材料研究所上海200072

锆基生物医用合金材料因弹性模量低、强度高、在生理环境中耐腐蚀性能好、生物相容性好等优点逐渐引起人们的关注,被用作人体硬组织替代材料。本文综述了目前Zr-Nb系、Zr-Mo系及Zr-Ti系医用锆合金的研究进展;基于生物医用材料的性能要求... 详细信息

锆基生物医用合金材料因弹性模量低、强度高、在生理环境中耐腐蚀性能好、生物相容性好等优点逐渐引起人们的关注,被用作人体硬组织替代材料。本文综述了目前Zr-Nb系、Zr-Mo系及Zr-Ti系医用锆合金的研究进展;基于生物医用材料的性能要求,概括了合金成分对医用锆合金力学性能、耐腐蚀性能、生物相容性等的影响。此外,表面改性技术是提高合金表面性能的重要手段,本文从不同的技术和功能涂层方面入手,综述了锆合金表面改性在生物医学领域的研究进展。最后,对生物医用锆合金及其表面改性技术的发展方向进行了展望,以期为生物医用锆合金的研发提供有价值的参考。

关键词：生物医用材料锆合金表面改性性能

TM_(011) MPT等离子体和电场特征分析与调谐实验

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物理学报 2025年第1期74卷 218-227页

作者：杨涓孙江宏王雨轩罗凌峰张岩康小录贾晴晴西北工业大学航天学院西安710072 上海空间推进研究所上海200233

微波等离子体推力器(microwave plasma thruster,MPT)属于电热型推力器,其圆柱腔内等离子体过程、微波场分布与TM011模谐振状态是影响性能的重要因素.针对前人研究的可连续调节谐振状态的千瓦级MPT,需要开展结构固定的MPT研究,使其调谐... 详细信息

微波等离子体推力器(microwave plasma thruster,MPT)属于电热型推力器,其圆柱腔内等离子体过程、微波场分布与TM011模谐振状态是影响性能的重要因素.针对前人研究的可连续调节谐振状态的千瓦级MPT,需要开展结构固定的MPT研究,使其调谐过程简单、谐振状态良好,为深入研究奠定基础.本文对结构固定的千瓦级MPT圆柱腔内等离子体过程进行分析,探寻最佳放电条件.计算腔体内TM011模谐振状态下的微波电场和功率密度分布,分析其影响因素.对圆柱腔进行精细调谐实验,研究圆柱腔尺度和微波耦合探针尺度对谐振状态的影响.理论分析和数值计算结果发现489 Pa压强条件下氦气放电消耗功率最低,长径比大于1的圆柱腔内电场分布规律有利于气体放电.调谐实验结果发现长度和半径适中的球形探针使最短圆柱腔TM011谐振状态最佳、谐振频率最接近工作频率2.45 GHz.实验证明该腔体及匹配的探针使微波功率利用率高、氦气易放电,其结构方案具有正确性和可靠性.

关键词：微波等离子体推力器气体放电与等离子体产生微波技术

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海藻酸钠水凝胶包封卵母细胞结晶性质研究

制冷学报 2025年第1期46卷 157-166页

作者：林春燕张宇琪周新丽上海理工大学生物系统热科学研究所上海200093

基于海藻酸钠水凝胶的微囊化技术可用于优化冷冻和复温程序,降低细胞和组织的冷冻损伤。观察了卵母细胞在不同体积分数(0.5%、1.0%、1.5%、2.0%)海藻酸钠水凝胶中的形态,确定其封装的安全浓度;利用低温显微镜系统研究了不同体积分数海... 详细信息

基于海藻酸钠水凝胶的微囊化技术可用于优化冷冻和复温程序,降低细胞和组织的冷冻损伤。观察了卵母细胞在不同体积分数(0.5%、1.0%、1.5%、2.0%)海藻酸钠水凝胶中的形态,确定其封装的安全浓度;利用低温显微镜系统研究了不同体积分数海藻酸钠水凝胶的结晶温度及结晶行为,并对比卵母细胞在基础溶液、保护剂溶液中降/复温时形态和结晶情况;对比溶剂置换型和物理混合型制备的海藻酸钠抗冻水凝胶包封卵母细胞的冻存效果。结果表明:卵母细胞在0.5%和1.0%体积分数的海藻酸钠凝胶中整体形态与体积维持较好;1.0%体积分数海藻酸钠组和12.5%DMSO+12.5%EG+0.5 mol/L海藻糖的保护剂溶液组中的卵母细胞在降温过程中均未产生胞内冰;相比物理混合型,溶剂置换型组水凝胶中的卵母细胞在降温过程中无胞内冰产生,细胞复温后仍保持正常形态。

关键词：海藻酸钠卵母细胞微囊化结晶温度