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FexCr5Al合金在模拟失水事故下的氧化行为研究

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稀有金属材料与工程 2024年第8期53卷 2331-2342页

作者：张文怀姚美意林晓冬王皓瑜梁雪李毅丰胡丽娟谢耀平上海大学材料研究所上海大学微结构重点实验室

本研究熔炼制备了4种FexCr5Al（x=13、15、17、18，质量分数，%）合金，采用配有蒸汽发生器的热重分析仪研究了4种合金在1000和1200℃蒸汽中氧化2 h的行为。采用XRD、FIB/SEM、EDS和TEM观察分析腐蚀后样品的显微组织、晶体结构和成分。... 详细信息

本研究熔炼制备了4种FexCr5Al（x=13、15、17、18，质量分数，%）合金，采用配有蒸汽发生器的热重分析仪研究了4种合金在1000和1200℃蒸汽中氧化2 h的行为。采用XRD、FIB/SEM、EDS和TEM观察分析腐蚀后样品的显微组织、晶体结构和成分。结果表明，4种合金在两种温度下氧化时，氧化动力学曲线均遵循抛物线规律，增加Cr含量合金的抛物线速率常数降低，改善了合金的抗高温蒸汽氧化性能；4种合金的氧化膜均为脊状形貌，主要由α-Al2O3组成。随Cr含量的增加，氧化膜中的孔隙减少，氧化膜与基体的结合性变好，说明增加Cr含量可以提高氧化膜的致密性和结合力，有助于形成均匀且致密的Al氧化膜，从而提高合金的抗高温蒸汽氧化性能。

关键词： FeCrAl合金高温蒸汽氧化显微组织氧化膜

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调制光栅Y分支型激光器高效调谐特性研究

中国激光 2024年第2期51卷 1-9页

作者：黄怿尤越张浩森邓传鲁胡程勇汪立森张小贝王廷云上海大学特种光纤与光接入网重点实验室上海200444

针对调制光栅Y分支型(MG-Y)激光器在实际应用中波长-电流查找表(LUT)构建效率低、调谐方式复杂、波长调谐时功率漂移量大等问题,对其调谐特性进行了深入研究。利用左、右反射器电流的调谐特性,设计出一种具有普适性的波长测试框架,能够... 详细信息

针对调制光栅Y分支型(MG-Y)激光器在实际应用中波长-电流查找表(LUT)构建效率低、调谐方式复杂、波长调谐时功率漂移量大等问题,对其调谐特性进行了深入研究。利用左、右反射器电流的调谐特性,设计出一种具有普适性的波长测试框架,能够高效且准确地定位激光器的平滑波长调谐路径。同时提出一种自适应功率校准算法,提升了激光器在波长调谐时的功率稳定性。测试结果表明:基于波长测试框架的LUT仅包含3147个反射器电流-波长组合;激光器的波长调谐范围为1528~1568 nm,波长调谐步长为5 pm;边模抑制比(SMSR)大于40 dB;波长准确度优于±2.9 pm;波长重复性优于1.9 pm;波长调谐时功率漂移量小于0.408 mW,稳定度为3.57%;解调出光纤非本征法布里-珀罗干涉型(EFPI)传感器的腔长变化量小于7.58 nm,可以应用于光纤传感等实际场景。

关键词：激光器半导体激光器波长调谐功率校准光纤传感

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基于SSTDR的光伏连接器故障检测

高电压技术 2024年第4期50卷 1508-1517页

作者：李智华张豪吴春华汪飞上海大学上海市电站自动化技术重点实验室上海200444

随着运行时间的增长,光伏连接器会出现氧化、老化、松动等现象,易导致接触不良、发热等问题,最终可能引起断路、电弧等故障,对光伏系统的高效、安全运行造成不良影响。由于光伏连接器故障会引起其等效阻抗的变化,该文采用扩频时域反射法... 详细信息

随着运行时间的增长,光伏连接器会出现氧化、老化、松动等现象,易导致接触不良、发热等问题,最终可能引起断路、电弧等故障,对光伏系统的高效、安全运行造成不良影响。由于光伏连接器故障会引起其等效阻抗的变化,该文采用扩频时域反射法(spread spectrum time domain reflectometry,SSTDR)来进行检测:通过向光伏连接器所在的光伏组件串注入正弦高频信号调制的伪随机序列序列测试信号,分析入射信号与反射信号的相关特性,再与健康状态下的特性进行比较,来实现光伏连接器故障在线诊断。对此进行仿真计算并在4块光伏板组成的光伏组串中进行实验,发现开路故障时包络面积最大可达到5×10^(5),而脱离故障时包络面积最小为0.8×10^(5),二者皆远大于健康时的包络面积0.07×10^(5),可有效诊断光伏连接器是否发生故障。

关键词：光伏连接器 SSTDR 故障检测传输线特征阻抗

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CO_(2)激光退火不同外径锗芯光纤的扫描速度研究

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光子学报 2024年第4期53卷 84-94页

作者：杜亦凡赵子文钟双栖马泽成王少业上海大学通信与信息工程学院上海200444 上海大学特种光纤与光接入网重点实验室上海200444 上海大学特种光纤与先进通信国际合作联合实验室上海200444

对内径为41~43μm,外径约为188μm、251μm和270μm的锗芯光纤进行激光退火实验,研究CO_(2)激光沿光纤轴向扫描速度对锗芯拉曼峰频率和光传输损耗特性的影响。研究发现,激光扫描速度是决定退火后光纤特性的重要参数。对不同外径的光纤,... 详细信息

对内径为41~43μm,外径约为188μm、251μm和270μm的锗芯光纤进行激光退火实验,研究CO_(2)激光沿光纤轴向扫描速度对锗芯拉曼峰频率和光传输损耗特性的影响。研究发现,激光扫描速度是决定退火后光纤特性的重要参数。对不同外径的光纤,达到最优退火效果的激光扫描速度不同,188μm、251μm和270μm外径的锗芯光纤分别为10 mm·s^(-1)、14 mm·s^(-1)和16 mm·s^(-1),光传输损耗分别为3.435 dB·cm^(-1)、2.147 dB·cm^(-1)和3.578 dB·cm^(-1)。使用COMSOL软件对退火过程中纤芯表面固定点的温度变化进行了模拟仿真研究,仿真结果显示激光退火过程中温度呈脉冲形变化。相同外径条件下,激光扫描速度提高,温度脉冲的峰值升高、谷值降低、单脉冲持续时间缩短;相同扫描速度条件下,光纤外径减小,温度脉冲峰值提高,谷值降低。

关键词：锗芯光纤 CO_(2)激光退火激光扫描速度 COMSOL仿真温度变化模拟

Fe13Cr5Al4Mo合金在360℃/18.6 MPa LiOH水溶液中的腐蚀行为

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稀有金属材料与工程 2024年第7期53卷 2018-2024页

作者：马海滨王皓瑜张文怀林晓冬薛佳祥任啟森廖业宏胡丽娟孙蓉蓉梁雪李毅丰姚美意中广核研究院有限公司广东深圳518026 上海大学材料研究所上海200072 上海大学微结构重点实验室上海200444

采用静态高压釜研究了Fe13Cr5Al4Mo合金在360℃/18.6 MPa/70μg/mL LiOH水溶液中的腐蚀行为,以评估其在高温高压水环境中的耐腐蚀性能。采用SEM、TEM、EDS等研究了Fe13Cr5Al4Mo合金腐蚀后的氧化膜显微组织及其演化行为。结果表明,Fe13Cr... 详细信息

采用静态高压釜研究了Fe13Cr5Al4Mo合金在360℃/18.6 MPa/70μg/mL LiOH水溶液中的腐蚀行为,以评估其在高温高压水环境中的耐腐蚀性能。采用SEM、TEM、EDS等研究了Fe13Cr5Al4Mo合金腐蚀后的氧化膜显微组织及其演化行为。结果表明,Fe13Cr5Al4Mo合金在LiOH水溶液中表现为腐蚀失重,这与LiOH影响了Fe的氧化物溶解-再沉积过程有关。Fe13Cr5Al4Mo合金在LiOH水溶液中长期腐蚀形成的氧化膜主要由Fe(Cr,Al)_(2)O_(4)组成,靠近外表面存在少量Fe_(3)O_(4)。这层Fe(Cr,Al)_(2)O_(4)膜可以阻碍金属阳离子和氧离子在氧化膜内的扩散,进而延缓Fe13Cr5Al4Mo合金的进一步腐蚀。

关键词： ATF包壳材料 FeCrAl合金腐蚀氧化膜显微组织

吉帕级单轴应力下Mn_(3)Sn单晶的磁化率增强

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物理学报 2024年第12期73卷 359-366页

作者：邓珊珊宋平刘潇贺姚森赵谦毅燕山大学理学院亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室河北省微结构材料物理重点实验室秦皇岛066000

如何在室温下实现非共线反铁磁Mn_(3)Sn自旋的调控是一项挑战.本文通过对Mn_(3)Sn单晶施加GPa级单轴应力调控其磁结构,发现随着应力的增大,晶格常数a逐渐减小.此外,GPa级单轴应力下Mn_(3)Sn的磁化率(χ)不同于MPa级单轴应力下的结果,其... 详细信息

如何在室温下实现非共线反铁磁Mn_(3)Sn自旋的调控是一项挑战.本文通过对Mn_(3)Sn单晶施加GPa级单轴应力调控其磁结构,发现随着应力的增大,晶格常数a逐渐减小.此外,GPa级单轴应力下Mn_(3)Sn的磁化率(χ)不同于MPa级单轴应力下的结果,其值不再是一个定值,而是随着应力的增大而增大.当沿[1120]方向施加1.12 GPa应力后,χ达到0.0203μB/(f.u.T);当沿[0110]方向施加1.11 GPa应力后,χ达到0.0332μB/(f.u.T),为未变形样品的2.4倍.进一步的实验结果表明,GPa级的单轴应力打破了kagome晶格的面内六边形的对称性,从而改变Mn原子间的交换相互作用,增强体系的反铁磁耦合作用,使χ不再是一个定值.这一发现将会为反铁磁自旋调控提供新的思路.

关键词：反铁磁单轴应力单晶晶格畸变

响应型固体功能表面的浸润性可逆调控研究进展

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机械工程学报 2024年第7期60卷 144-173页

作者：吴春亚孙瑞江侯博李曦光吴佳昊刘畅陈明君哈尔滨工业大学微系统与微结构制造教育部重点实验室哈尔滨150080 哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室哈尔滨150001

浸润性可逆调控响应型表面是一种通过外部刺激响应材料或形貌可控微观结构实现静态/动态浸润性可逆转换的固体表面,可有效解决传统特殊浸润表面性能单一、结构固定等问题,更符合基础研究和工程现场的多样化、时变性应用需求。着眼于表... 详细信息

浸润性可逆调控响应型表面是一种通过外部刺激响应材料或形貌可控微观结构实现静态/动态浸润性可逆转换的固体表面,可有效解决传统特殊浸润表面性能单一、结构固定等问题,更符合基础研究和工程现场的多样化、时变性应用需求。着眼于表面浸润性能主观调控中关键技术的发展态势,综述分析了响应型固体表面的类型特征、制备方法和应用前景。根据外部刺激类型,将响应型功能表面归纳为基于化学组成和基于微观结构两大类,重点围绕光响应型、温度响应型、pH响应型和磁场响应型等功能表面的响应材料、响应原理、调控机制及性能特点展开系统分析,聚焦于两类响应功能表面制备方法,梳理其基本原理、技术特色及其优劣性,并深入探讨了两类表面在可控油水分离、微液滴/流体操控等领域的潜在应用价值。最后指出了浸润性可逆调控表面在发展过程中需要面临的挑战和仍需注重解决的问题,希望能为后续人工响应型功能表面研究工作的大规模推进提供参考。

关键词：功能表面可逆调控浸润性响应类型制备方法应用前景

流线箱梁弯扭耦合气动力非线性特性与颤振行为预测

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中国公路学报 2024年第3期37卷 273-282页

作者：赵林王达方根深崔巍葛耀君同济大学土木工程防灾减灾全国重点实验室上海200092 同济大学桥梁结构抗风技术交通运输行业重点实验室上海200092

传统大跨度桥梁空气动力学颤振分析忽略了结构和气动力非线性,多用于预测颤振临界风速而难于对颤振后行为进行合理分析。为此,通过强迫振动试验对气动力叠加性进行详细考证,阐明其适用范围。在传统复模态特征值分析中引入了随幅值变化... 详细信息

传统大跨度桥梁空气动力学颤振分析忽略了结构和气动力非线性,多用于预测颤振临界风速而难于对颤振后行为进行合理分析。为此,通过强迫振动试验对气动力叠加性进行详细考证,阐明其适用范围。在传统复模态特征值分析中引入了随幅值变化的结构阻尼比和颤振导数,实现了颤振后状态结构振幅的预测分析,并与风洞试验结果进行了对比验证。结果表明:试验范围(竖向振幅Ah/B≤1.0,扭转振幅Aα≤12°)内,流线箱梁断面弯扭耦合气动力近似满足叠加性;节段模型风洞试验中结构阻尼和气动力的幅值依赖性是系统非线性的主要表现形式,在复模态特征值分析中引入幅变的颤振导数和结构阻尼比可以较好地预测滞回颤振振幅随风速的变化关系。

关键词：桥梁工程流线箱梁断面非线性气动力颤振后气动力叠加性复模态特征值法

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高速铁路区间完全中断场景双向到发线运用优化

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同济大学学报（自然科学版） 2024年第1期52卷 1-9,F0002页

作者：高博文欧冬秀董德存同济大学道路与交通工程教育部重点实验室上海201804 同济大学上海市轨道交通结构耐久与系统安全重点实验室上海201804

针对高速铁路区间完全中断场景下的列车运行调整问题,提出了双向到发线运用优化策略。从宏观角度将列车运行过程抽象为由事件和活动构成的网络,对提出的双向到发线运用策略进行建模,建立高速铁路区间完全中断场景下列车运行调整混合整... 详细信息

针对高速铁路区间完全中断场景下的列车运行调整问题,提出了双向到发线运用优化策略。从宏观角度将列车运行过程抽象为由事件和活动构成的网络,对提出的双向到发线运用策略进行建模,建立高速铁路区间完全中断场景下列车运行调整混合整数线性规划(MILP)模型。根据现场实时性要求,采用自编算法与商业优化软件Gurobi相结合的方式对模型进行求解。运用模型和算法对构建的9个现场中断案例进行算例测试。结果表明,双向到发线运用优化策略可以有效减少中断事件对列车运行的影响,相比于目前到发线运用策略,最多可减少10%的列车延误时间。

关键词：高速铁路区间中断到发线运用时刻表调整混合整数线性规划(MILP)