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TPMS空气热沉结构流动传热特性研究

工程热物理学报 2024年第4期45卷 1076-1082页

作者：王佳选钱琛怿俞彬彬钟豪章施骏业陈江平上海交通大学制冷与低温工程研究所上海200240 上海交通大学材料改性与数值模拟研究所上海200240

采用CFD流固耦合数值模拟,以TPMS(三重周期性最小表面)结构为核心构建直流空间内芯片散热热沉。对比了同种条件下的Diamond,Gyroid,I-WP,Fischer-Koch和F-RD五种TPMS结构和同等孔隙率的传统翅片结构的温度场和流体的速度和压力场。构建... 详细信息

采用CFD流固耦合数值模拟,以TPMS(三重周期性最小表面)结构为核心构建直流空间内芯片散热热沉。对比了同种条件下的Diamond,Gyroid,I-WP,Fischer-Koch和F-RD五种TPMS结构和同等孔隙率的传统翅片结构的温度场和流体的速度和压力场。构建无量纲局部性能评价指标对六种结构的冷却效果进行综合比较后表明,TPMS结构比常规翅片结构有16.6%~50.6%的性能提升,其中Fischer-Koch的散热能力最为突出,其在受限空间下有更大的散热潜力,内部流动换热比翅片结构的优势最高可达12倍。

关键词：三重周期性最小表面芯片热沉数值模拟流固耦合

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液晶集成超表面光束偏转器研究

激光与光电子学进展 2024年

作者：单梦珠杜宜格陈若卉郑少南邱阳赵兴岩董渊钟其泽胡挺上海大学微电子学院

光束偏转技术可用于激光雷达、光通信波长选择等系统。利用液晶的双折射特性可以实现光束偏转，增大液晶单元相位调控范围能实现更大的光束偏转角。本文采用液晶和惠更斯共振超表面结合，设计了一种偏转角度可调谐的液晶集成可编码超表... 详细信息

光束偏转技术可用于激光雷达、光通信波长选择等系统。利用液晶的双折射特性可以实现光束偏转，增大液晶单元相位调控范围能实现更大的光束偏转角。本文采用液晶和惠更斯共振超表面结合，设计了一种偏转角度可调谐的液晶集成可编码超表面光束偏转器。数值仿真结果表明，在惠更斯共振超表面的作用下，相同厚度的液晶能够实现的相位调控范围提高到了1.87倍。通过周期编码和任意编码两种方式对32通道的液晶集成超表面光束偏转器进行编码，实现了20°视场角的光束扫描，为固态光束扫描提供了一种技术方案。

关键词：惠更斯超表面液晶波前调控可编码超表面光束扫描

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仿人表情机器人的下颌机构设计与运动

上海交通大学学报 2024年第8期58卷 1231-1239页

作者：赵威袁绍珂李忆楠费燕琼上海交通大学机器人研究所上海200240

针对目前仿人表情机器人口部运动模式单一的问题,基于人类下颌的解剖学运动机理,设计了一种新颖的多自由度仿生下颌机构.建立了仿生下颌机构的逆向运动学模型,分析了其运动模式,实现了仿生下颌机构在空间中的多自由度运动.对多自由度仿... 详细信息

针对目前仿人表情机器人口部运动模式单一的问题,基于人类下颌的解剖学运动机理,设计了一种新颖的多自由度仿生下颌机构.建立了仿生下颌机构的逆向运动学模型,分析了其运动模式,实现了仿生下颌机构在空间中的多自由度运动.对多自由度仿生下颌机构进行了多刚体仿真,并通过实验验证了其可行性.仿真和实验结果表明,基于逆向运动学模型,该机构可以模拟人类下颌的张合、前推、偏移3种基本运动模式,以及咀嚼、咬唇等口部复杂运动模式,弥补了现有仿人表情机器人口部运动模式受限的问题.

关键词：仿生下颌仿生机器人表情机器人机构设计逆运动学分析

6.X nm下一代极紫外多层膜技术研究进展

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中国激光 2024年第7期51卷 151-163页

作者：李笑然唐何涛赵娇玲李丰华上海大学微电子学院上海200072 中国科学院上海光学精密机械研究所薄膜光学实验室上海201800

集成电路的生产主要依靠光刻技术为主的工艺体系,采用波长为13.5 nm光源的极紫外光刻是当前最先进的商用规模量产光刻技术,为集成电路的发展带来前所未有的进步。根据瑞利判据,为进一步提高分辨率,以波长6.X nm为光源的下一代“超越极... 详细信息

集成电路的生产主要依靠光刻技术为主的工艺体系,采用波长为13.5 nm光源的极紫外光刻是当前最先进的商用规模量产光刻技术,为集成电路的发展带来前所未有的进步。根据瑞利判据,为进一步提高分辨率,以波长6.X nm为光源的下一代“超越极紫外”光刻成为研究热点。多层膜反射镜是极紫外光刻机光学系统中的关键器件,其反射率和寿命决定光刻机的曝光效率与成像质量。综述了6.X nm多层膜的研究进展,对近年来6.X nm波段的极紫外光源以及多层膜的设计、制备和表征等方面进行了介绍和分析。重点阐述了6.X nm多层膜的界面优化方法,并讨论了多层膜在工程应用中的老化和性能衰减等问题,对面向未来商业应用的方向做出了展望。旨在为我国从事先进光刻等相关研究工作的学者、工程师等提供重要参考。

关键词：先进光刻超越极紫外多层膜反射率界面工程

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具有疏水性表面的智能调温纺织品的制备及其性能

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化工进展 2024年第6期43卷 3247-3255页

作者：田小蝶何兆禹张鹏上海交通大学制冷与低温工程研究所上海200240

智能调温纺织品能够对外界环境温度变化起到一定的缓冲与调节作用。本文以相变温度为18℃的石蜡为核层,聚偏氟乙烯-六氟丙烯/纳米SiO_(2)为壳层,采用同轴静电纺丝技术制备了一种能有效克服石蜡泄漏的智能调温纺织品。其纤维在微观下具... 详细信息

智能调温纺织品能够对外界环境温度变化起到一定的缓冲与调节作用。本文以相变温度为18℃的石蜡为核层,聚偏氟乙烯-六氟丙烯/纳米SiO_(2)为壳层,采用同轴静电纺丝技术制备了一种能有效克服石蜡泄漏的智能调温纺织品。其纤维在微观下具备明显可见的核壳结构,潜热可达70.08J/g,且经过400次加热-冷却循环后潜热未出现明显变化,表现出了良好的稳定性。该智能纺织品具备疏水表面,由于SiO_(2)纳米颗粒在纤维表面形成纳米突起,与无纳米SiO_(2)颗粒的纤维织物相比,水在该纤维织物表面的接触角提升了16.1°。此外,在酸、碱、盐等条件下均能保持较大接触角,分别达到129.4°、133.3°和135.6°,具备较强的环境适应性。红外成像实验表明,与不含相变材料的织物相比,在降温过程中,该智能调温纺织品可将温度保持在10℃以上的时间延长83.3%,而在升温过程中可将温度维持在20℃以下的时间延长204.76%,表现出良好的温度调节能力。研究结果为石蜡相变调温织物的后续研究奠定了基础,并对类似的智能调温织物研究具有一定的参考价值。

关键词：静电纺丝纳米纤维织物纳米颗粒相变材料

基于离合器滑摩扭矩估计的并联式气电混合动力船舶模式切换控制

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中国机械工程 2024年第8期35卷 1489-1497页

作者：彭程陈俐傅圣来上海交通大学动力装置与自动化研究所上海200240

在并联式气电混合动力船舶由纯电到混动的模式切换过程中,需要通过离合器的滑摩作用来完成动力的耦合,然而离合器滑摩扭矩具有很大的不确定性,导致其名义值偏离实际值,使得基于名义值的模式切换控制失效,造成传动轴系冲击。针对上述问题... 详细信息

在并联式气电混合动力船舶由纯电到混动的模式切换过程中,需要通过离合器的滑摩作用来完成动力的耦合,然而离合器滑摩扭矩具有很大的不确定性,导致其名义值偏离实际值,使得基于名义值的模式切换控制失效,造成传动轴系冲击。针对上述问题,提出了一种基于离合器滑摩扭矩估计的模式切换控制方法。采用扰动观测器与未知输入观测器结合的方式实现了离合器滑摩扭矩的估计,并基于估计值设计了驱动电机以及天然气发动机扭矩控制律。仿真与台架试验结果表明,所提的离合器滑摩扭矩估计方法有较好的估计效果,基于估计值的模式切换控制策略能够有效减小轴系冲击。

关键词：气电混合动力船舶模式切换扭矩估计离合器

热处理对Mg-12Y-1Al合金组织及性能的影响

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材料工程 2024年第3期52卷 129-136页

作者：聂敬敬潘玥袁杏夏先朝孙京丽李扬欣应韬肖旅上海航天精密机械研究所上海201600 上海交通大学上海200240

采用光学显微镜、X射线衍射仪及扫描电镜等研究固溶处理、时效处理后Mg-12Y-1Al合金的显微组织,利用拉伸实验分析热处理前后合金在室温及高温200℃下的力学性能,使用电化学方法测试热处理前后合金的耐腐蚀性能。结果表明:Mg-12Y-1Al合... 详细信息

采用光学显微镜、X射线衍射仪及扫描电镜等研究固溶处理、时效处理后Mg-12Y-1Al合金的显微组织,利用拉伸实验分析热处理前后合金在室温及高温200℃下的力学性能,使用电化学方法测试热处理前后合金的耐腐蚀性能。结果表明:Mg-12Y-1Al合金的铸态组织由α-Mg基体、Mg_(24)Y_(5)相和Al_(2)Y相组成。Mg-12Y-1Al具有优异的高温热稳定性,在520℃×16 h(T4)固溶处理后,晶粒没有长大,产生新的长周期有序堆垛相(LPSO);225℃×30 h(T6)时效处理对组织的影响不大。与室温下的性能相比,T4态合金在200℃下的极限抗拉强度没有降低,而伸长率由室温的1.3%提高至12.5%。此外,Mg-12Y-1Al合金经固溶及时效处理后耐腐蚀性能得到提升,腐蚀电流密度由铸态的2.799×10^(-5)A/cm^(2)降低至1.551×10^(-5)A/cm^(2)。

关键词： Mg-12Y-1Al合金热处理显微组织力学性能腐蚀行为

基于遗传编程的符号回归在化学和材料研究中的应用与展望

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材料导报 2024年第S1期38卷 268-274页

作者：田嘉欣李浩源上海大学微电子学院上海201800

化学和材料学科的理论进步可以促进化学反应设计、材料合成和工艺条件优化。目前,在许多前沿领域的复杂问题中,传统自底向上的推导理论面临诸多挑战,而基于遗传编程的符号回归方法在挖掘数据关系方面展示了独特的优势,为解决复杂问题提... 详细信息

化学和材料学科的理论进步可以促进化学反应设计、材料合成和工艺条件优化。目前,在许多前沿领域的复杂问题中,传统自底向上的推导理论面临诸多挑战,而基于遗传编程的符号回归方法在挖掘数据关系方面展示了独特的优势,为解决复杂问题提供了新的思路。本文主要综述了基于遗传编程的符号回归方法的原理、优势及局限性,讨论了其近年来的发展趋势,整理了简单易用的遗传编程工具,进而阐述了该方法在化学与材料领域的代表性应用,最后对遗传编程在材料与化学领域的未来发展方向进行了展望。

关键词：可解释机器学习模型符号回归遗传编程性质预测工艺条件优化

CrCl_(3)隧穿磁阻的界面效应与多场效应调控

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物理学报 2024年第13期73卷 277-285页

作者：樊译颉张阮陈宇蔡星汉上海交通大学微米纳米加工技术全国重点实验室上海200240 上海交通大学电子信息与电气工程学院微纳电子学系上海200240

磁隧道结是研究磁性材料自旋结构、输运特性、磁相变和磁各向异性的重要实验平台.本研究基于干法转移技术制备了以机械剥离的少层范德瓦耳斯反铁磁绝缘体三氯化铬(CrCl_(3))为势垒层、少层石墨烯为电极的磁隧道结原型器件结构,并进行了... 详细信息

磁隧道结是研究磁性材料自旋结构、输运特性、磁相变和磁各向异性的重要实验平台.本研究基于干法转移技术制备了以机械剥离的少层范德瓦耳斯反铁磁绝缘体三氯化铬(CrCl_(3))为势垒层、少层石墨烯为电极的磁隧道结原型器件结构,并进行了低温电磁输运测量,除观测到自旋过滤效应引起的隧穿磁阻外,还发现多种由非传统效应引起的磁阻变化.基于对隧道结自旋结构和能带结构的分析,本文将之归因于由磁近邻效应引起的隧穿机制改变,以及石墨烯电极态密度在高磁场下出现的量子振荡行为.本文报道了在二维磁隧道结中与隧穿磁阻相关且此前未被广泛关注的物理现象,加深了对此类二维异质结构中载流子输运特性的理解,为二维磁性材料的物理性质研究及其自旋电子学应用拓展了新的途径.

关键词：磁隧道结 CrCl_(3) 负隧穿磁阻栅极可调性