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一种铜基逆流连通微通道的沸腾实验研究

工程热物理学报 2024年第7期45卷 2111-2117页

作者：王东玉洪芳军张朝阳上海交通大学机械与动力工程学院工程热物理研究所上海200240 上海交通大学巴黎卓越工程师学院上海200240

两相微通道热沉具有极高的传热性能,是解决小空间、高功率电子器件高热流散热问题的有效解决方案之一。本文设计验证了一种铜基逆流连通微通道,通过建立泵流体两相流体回路系统进行验证两相微通道热沉的和换热均温性能,考察不同流量、... 详细信息

两相微通道热沉具有极高的传热性能,是解决小空间、高功率电子器件高热流散热问题的有效解决方案之一。本文设计验证了一种铜基逆流连通微通道,通过建立泵流体两相流体回路系统进行验证两相微通道热沉的和换热均温性能,考察不同流量、过冷度下的影响规律。实验发现逆流连通微通道在传热性能上的优异表现是主要是因为其能促进相邻通道不同干度流体的掺混,提高流量会提高均温性,而提高过冷度会导致热沉的均温性变差。

关键词：微通道连通沟槽流动沸腾均温性

基于二维磁光阱的增强型^(199)Hg冷原子团制备

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物理学报 2024年第1期73卷 140-148页

作者：余泽鑫刘琪鑫孙剑芳徐震中国科学院上海光学精密机械研究所量子光学重点实验室上海201800 中国科学院大学北京100049

在精密测量领域中,高效地制备冷原子团具有重要的意义.在光晶格钟里,缩短冷原子团的制备时间可以降低Dick噪声,从而提高光晶格钟的稳定性.本文采用二维磁光阱加推送光的构型提高了三维磁光阱在超高真空环境中的装载率,并通过压缩磁光阱... 详细信息

在精密测量领域中,高效地制备冷原子团具有重要的意义.在光晶格钟里,缩短冷原子团的制备时间可以降低Dick噪声,从而提高光晶格钟的稳定性.本文采用二维磁光阱加推送光的构型提高了三维磁光阱在超高真空环境中的装载率,并通过压缩磁光阱技术降低了原子团温度,实现了用于^(199)Hg光晶格钟的增强型冷原子团制备.实验上通过优化三维和二维磁光阱的失谐量和磁场梯度以及推送光的失谐量和功率等参数,将三维磁光阱的^(199)Hg冷原子装载率增强了51倍,提升至3.1×10^(5)s^(–1),然后使用压缩磁光阱技术将^(199)Hg冷原子团的温度降低至45μK,低于多普勒冷却理论温度.这种基于二维磁光阱的增强型冷原子团制备可在超真空环境下实现对三维磁光阱装载率的高增益,有效地缩短了冷原子团的制备时间,同时也降低了原子团的温度,有利于提高光晶格的转移效率,为其他冷原子实验中冷汞原子团制备提供了有效方案.

关键词：汞原子光晶格钟激光冷却二维磁光阱

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基于度量学习的电路焊点缺陷检测方法

北京理工大学学报 2024年第6期44卷 625-634页

作者：刘少丽戚慧志杜浩浩邓超北京理工大学机械与车辆学院北京100081 北京理工大学唐山研究院河北唐山063000 上海航天精密机械研究所上海201600 中国电子科技集团公司第二十九研究所四川成都610036

针对目前电路焊点缺陷检测方法效率低、准确度差、焊点图像样本量小的问题,提出了一种基于度量学习的快速识别焊点缺陷的方法.首先利用工业相机搭配远心镜头获取焊点图像.通过挖掘焊点图像特征,设计交点检测法来分割焊接单元图像,制作... 详细信息

针对目前电路焊点缺陷检测方法效率低、准确度差、焊点图像样本量小的问题,提出了一种基于度量学习的快速识别焊点缺陷的方法.首先利用工业相机搭配远心镜头获取焊点图像.通过挖掘焊点图像特征,设计交点检测法来分割焊接单元图像,制作焊点缺陷数据集.在此基础上,设计焊点图像全局特征与局部表征提取方法来对焊点的两类特征进行融合,并对注意力机制进行改进,加入到全局特征提取模块中.对焊点缺陷的检测实验结果表明该方法最终实现了准确率达到98.4%,满足焊点缺陷检测的实际生产要求.

关键词：焊点检测图像分割深度学习度量学习特征融合

基于高阶抑制达曼光栅的微透镜阵列焦距的快速测量

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中国激光 2024年第6期51卷 124-131页

作者：郑奉禄余俊杰朱镕威马国庆张军勇中国科学院上海光学精密机械研究所光芯片集成研发中心上海201800 上海科技大学上海201210 中国科学院大学北京100049 中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光物理联合实验室上海201899

提出了一种用高阶抑制二维达曼光栅作为分光元件替代普通衍射光栅实现微透镜阵列焦距快速测量的方法。高阶抑制二维达曼光栅具有优良的分光效果,且高阶衍射级次能够得到有效抑制,通过信噪比的提高降低焦距测量误差。设计并制备了一分五... 详细信息

提出了一种用高阶抑制二维达曼光栅作为分光元件替代普通衍射光栅实现微透镜阵列焦距快速测量的方法。高阶抑制二维达曼光栅具有优良的分光效果,且高阶衍射级次能够得到有效抑制,通过信噪比的提高降低焦距测量误差。设计并制备了一分五的高阶抑制二维达曼光栅,分束后的光束经过微透镜,在其焦面附近形成高对比聚焦光斑阵列。相比常规一维光栅,所提方法通过测量每个微透镜焦面内光斑两两之间的距离,得到多个焦距值,从而有效减少测量的随机误差。实验结果表明,该方案对微透镜阵列焦距的单次测量误差小于3.5%,重复测量误差在4.5%之内。该方案对微透镜阵列的焦距分布快速评估具有实用价值。

关键词：测量高阶抑制达曼光栅微透镜阵列焦距测量

质子交换膜燃料电池服役环境对TA1腐蚀行为的影响

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高等学校化学学报 2024年第2期45卷 88-96页

作者：贾林瀚杨代军明平文闵峻英冷宇同济大学汽车学院上海201804 同济大学机械与能源工程学院上海201804 常州大学联合化学反应工程研究所常州大学分所常州213164

选用纯钛(钛金属牌号TA1)为实验基材,通过动电位、恒电位、电化学阻抗谱(EIS)和模拟工况测试等方法研究了运行环境(温度、pH值、气体氛围)和运行工况(电位和模拟工况时长)对其腐蚀行为的影响,并利用光学显微镜(OM)、能量色散X射线能谱(E... 详细信息

选用纯钛(钛金属牌号TA1)为实验基材,通过动电位、恒电位、电化学阻抗谱(EIS)和模拟工况测试等方法研究了运行环境(温度、pH值、气体氛围)和运行工况(电位和模拟工况时长)对其腐蚀行为的影响,并利用光学显微镜(OM)、能量色散X射线能谱(EDX)、X射线光电子能谱(XPS)、界面接触电阻(ICR)、接触角和表面粗糙度等测试方法,对不同时长模拟工况测试后TA1基材的表面形貌和性能进行了分析.结果表明,运行环境和运行工况对TA1耐蚀性均有影响,在10 h模拟工况测试后,TA1基材表面氧化层的堆积提高了其耐蚀性,腐蚀电流密度从2.62μA/cm^(2)降至0.94μA/cm^(2);其导电性和疏水性显著降低,与商用碳纸之间的ICR值从31.75 mΩ·cm^(2)增加至333.17 mΩ·cm^(2),接触角从86.28°减小至68.04°.

关键词：质子交换膜燃料电池钛金属金属双极板腐蚀

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

基于高速摄像和激光吸收光谱的固体推进剂交变应变燃烧研究

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燃烧科学与技术 2024年第3期30卷 213-219页

作者：欧阳鉴锋史晓鸣侯凯宇顾明明周忠岳齐飞上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 上海机电工程研究所上海201109 上海航天技术研究院上海201109

针对固体推进剂燃烧特性容易受到机械应变的作用,设计开发了一套附带光学视窗的固体推进剂燃烧测量系统,并基于高速摄像以及激光吸收光谱方法,研究了机械应变对AP-HTPB固体推进剂燃速、CO_(2)浓度以及燃烧温度的影响.结果表明:对于静态... 详细信息

针对固体推进剂燃烧特性容易受到机械应变的作用,设计开发了一套附带光学视窗的固体推进剂燃烧测量系统,并基于高速摄像以及激光吸收光谱方法,研究了机械应变对AP-HTPB固体推进剂燃速、CO_(2)浓度以及燃烧温度的影响.结果表明:对于静态应变条件,在-10%~10%的机械应变范围内,推进剂燃速、温度和CO_(2)浓度随应变量的增加而增加.其中,燃速变化范围为1.72~2.1 mm/s,推进剂燃烧温度变化范围为1490~1680 K,CO_(2)空间积分浓度变化范围为0.138~0.165 cm.对于交变应变条件,推进剂燃速变化呈现分阶段特征,即在燃烧前中期(0~1500 ms),平均燃速为1.926 ms左右,而在燃烧后半段(1500~2200 ms),测量燃速达到5 ms左右,造成该现象的原因可能是燃烧后期推进剂在交变应变的作用下发生了整体解体.另一方面,在燃烧前半段,推进剂燃烧温度和CO_(2)浓度呈现周期性变化,且变化频率与交变应变相同.

关键词：推进剂交变应变燃烧特性激光吸收光谱高速相机

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民机机队航班指派与维修调度联合优化策略

计算机集成制造系统 2024年第1期30卷 205-216页

作者：丁雨童郭晋之邢雪琪郑美妹夏唐斌奚立峰上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 中国商飞上海飞机客户服务公司运行支持技术研究所上海200241

针对机队维修调度定检模式的经济性不足,综合飞机个体维修需求和机队整体航班运营与维修资源共享,提出一种新的民机机队航班指派与维修调度联合优化策略。为耦合飞行路径与维修方案,将飞行路径中涵盖的维修机会作为交互关键,创新改进了... 详细信息

针对机队维修调度定检模式的经济性不足,综合飞机个体维修需求和机队整体航班运营与维修资源共享,提出一种新的民机机队航班指派与维修调度联合优化策略。为耦合飞行路径与维修方案,将飞行路径中涵盖的维修机会作为交互关键,创新改进了连接网络模型框架以将航班指派与维修调度统筹规划。全面考虑航班全覆盖与执飞连续性的运营约束、飞机适航性要求与维修资源承载限制的维修约束,基于网络结构建立了联合优化整数规划模型。设计了一种基于原始问题分解的两阶段求解算法,通过维修机会导向的航班指派优化与维修任务择优分配,高效输出联合调度方案。通过实例分析证明所提策略能够高效获得低成本调度方案,为航司维修调度优化提供指导。

关键词：航班指派维修调度航空网络建模启发式分解算法整数规划

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结构动力学有限元混合分层并行计算方法

工程力学 2024年第9期41卷 1-8页

作者：喻高远李俊杰楼云锋金先龙上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240 上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 上海宇航系统工程研究所上海201108

为减小利用异构众核分布式存储计算机并行求解大规模、超大规模系统结构动力学有限元问题对计算效率造成的损失,在区域分解法的基础上,提出了一种结构动力学有限元混合分层并行计算方法。在该方法中,引入计算过程数据的分布式存储提升... 详细信息

为减小利用异构众核分布式存储计算机并行求解大规模、超大规模系统结构动力学有限元问题对计算效率造成的损失,在区域分解法的基础上,提出了一种结构动力学有限元混合分层并行计算方法。在该方法中,引入计算过程数据的分布式存储提升数据的内存访问效率。为了弥补传统区域分解法界面方程规模随子区域增加造成通信开销增加的缺点,采用基于网格区域和求解算法区域的混合并行分区,从而降低界面方程的规模,大幅度减少界面方程的求解时间。利用计算过程的三层并行实现计算节点间通信、异构群组间通信与异构群组内通信分离,从而有效提高了通信效率。因此,该方法能够充分利用国产异构众核分布式存储计算机的体系结构特点提升大规模、超大规模系统结构动力学并行计算效率。通过对基准实例的求解,验证了该计算方法的有效性和优越性。

关键词：异构众核分布式存储区域分解混合并行缩聚