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激光冲击强化作为激光选区熔化的后处理技术研究及发展展望

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激光与光电子学进展 2024年

作者：戴鑫杰王建磊叶云霞黄传奇郭嘉盛杨未强曲耀斌国防科技大学南湖之光实验室中国科学院上海光学精密机械研究院上海卫星工程研究所南京先进激光技术研究院智能光电探测中心国防科技大学前沿交叉学科学院江苏大学机械工程学院

激光增材制造（LAM），因其具有针对小批量、复杂结构、短周期、低成本等工艺优点，近些年被广泛地应用于航空、化工、医疗和生物领域。激光选区熔化（SLM）是其中极为重要的技术，该技术有着高精度控制、高致密度、可用材料广等优势而... 详细信息

激光增材制造（LAM），因其具有针对小批量、复杂结构、短周期、低成本等工艺优点，近些年被广泛地应用于航空、化工、医疗和生物领域。激光选区熔化（SLM）是其中极为重要的技术，该技术有着高精度控制、高致密度、可用材料广等优势而被广泛使用，但在增材成型过程中，由于温度梯度变化及金属组织相变等因素，易产生较大的残余拉应力（Residual tensile stress,RTS）、大量的微小孔洞、裂纹等缺陷。为有效地解决此类问题，激光冲击强化（LSP）这一先进的材料改性技术，被广泛地应用于增材制造的后处理中。本文就近年来，激光冲击强化在SLM上的研究与应用进行论述，并指出低能量激光冲击强化（LE-LSP）在SLM上的可行性及发展前景。

关键词：增材制造激光选区熔化激光冲击强化机械性能微观组织形貌低能量

基于双流多模态多层融合网络的地基云分类方法

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遥感信息 2024年第1期39卷 10-17页

作者：王敏李晟庄志豪周树道王康南京信息工程大学电子与信息工程学院南京210044 安徽建筑大学电子与信息工程学院合肥230009 国防科技大学气象与海洋学院长沙410003

地基云的准确分类对于天气预报、航空航天等多个领域具有重要意义。近年来,深度学习在地基云分类领域取得了卓越的成果,但除地基云的视觉特征外,地基云的辅助特征,即地基云多模态信息,对于地基云分类也有重要作用。针对地基云多模态特... 详细信息

地基云的准确分类对于天气预报、航空航天等多个领域具有重要意义。近年来,深度学习在地基云分类领域取得了卓越的成果,但除地基云的视觉特征外,地基云的辅助特征,即地基云多模态信息,对于地基云分类也有重要作用。针对地基云多模态特征信息的挖掘和融合研究,提出了一种基于双流多模态多层融合网络(dual-flow multi-modal multi-layer fusion network,DMMFN)的地基云分类方法,首次将多模态信息分开传递进不同子网络,并在特征层进行异构特征融合,最终该模型在多模态地基云数据集上得到85.70%的高准确率。实验结果表明,所提出的DMMFN网络模型能够有效地将地基云多模态信息与视觉特征结合,提升地基云分类的准确率。

关键词：地基云分类卷积神经网络注意力机制多模态信息特征融合

基于边界网格投影的铸造模拟仿真网格剖分方法

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特种铸造及有色合金 2024年第5期44卷 614-619页

作者：崔雨薇赵宇宏裴小龙潘玥侯华中北大学材料科学与工程学院高性能铝/镁合金材料开发及应用省部共建协同创新中心太原030051 北京科技大学北京材料基因工程高精尖创新中心北京100083 太原科技大学材料科学与工程学院太原030024

提出了一种基于边界网格投影的铸造模拟仿真网格剖分方法。首先读取铸件三维模型的STL文件并进行缺陷处理,接着对铸件整体进行结构化网格剖分,并进行内外网格区分得到边界网格,最后对边界网格进行投影处理。应用实例表明,该方法可得到... 详细信息

提出了一种基于边界网格投影的铸造模拟仿真网格剖分方法。首先读取铸件三维模型的STL文件并进行缺陷处理,接着对铸件整体进行结构化网格剖分,并进行内外网格区分得到边界网格,最后对边界网格进行投影处理。应用实例表明,该方法可得到贴合铸件三维模型形状的网格文件,对于铸造CAE模拟精度提升具有积极意义。

关键词：铸造数值模拟结构化网格剖分边界网格投影处理

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面向装备平台的敏捷交换芯片设计与实现

计算机工程与科学 2024年第2期46卷 200-208页

作者：刘汝霖杨惠李韬吕高锋孙志刚国防科技大学计算机学院湖南长沙410073

在构建车载、舰船、航空航天等装备平台网络系统时,需要综合考虑功能、性能、体积、功耗、易用性等制约因素,传统高性能的商用网络交换芯片功耗高、配置和使用复杂,难以满足相关需求。对此提出了一种面向装备平台的可编程、低功耗的敏... 详细信息

在构建车载、舰船、航空航天等装备平台网络系统时,需要综合考虑功能、性能、体积、功耗、易用性等制约因素,传统高性能的商用网络交换芯片功耗高、配置和使用复杂,难以满足相关需求。对此提出了一种面向装备平台的可编程、低功耗的敏捷交换芯片架构。该架构引入协议无关的超长内容匹配-动作流水线,提供可编程的转发配置、流限速、报文修改等功能,支持现存各类网络协议及用户自定义协议。架构提供灵活的管理配置模式,可满足远程配置、无管理CPU的轻量化配置等多种应用需求。另外,通过敏捷交换协议的扩展功能,可将查表结果、动作处理记录、用户配置信息等随原报文一同送出芯片,实现单个报文粒度的精细化处理和灵活的功能扩展。基于敏捷交换架构,流片制造了YHHX-DS160敏捷交换芯片,该芯片可提供160 Gbps全接口线速交换能力,最大功耗仅6.6 W,能效比达到24 Gbps/W。

关键词：交换芯片协议无关匹配-动作流水线低功耗装备平台

高电阻率NdFeB永磁材料的研究进展与展望

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中国稀土学报 2024年第5期42卷 826-841,I0001页

作者：黄光伟陆通王亚娜郑立允张海天朱明刚李卫河北工程大学材料科学与工程学院河北省稀土永磁材料与应用工程研究中心河北邯郸056038 钢铁研究总院功能材料研究所北京100081 北京航空航天大学材料科学与工程学院北京100191

NdFeB稀土永磁材料具有优异的磁性能,长期被广泛应用于新能源、信息、轨道交通、以及航空航天等领域。传统NdFeB永磁材料的电阻率较低,在永磁电机服役过程中易受到交变磁场的作用,使磁体内部产生涡流,引起较高温升,导致磁体热退磁,从而... 详细信息

NdFeB稀土永磁材料具有优异的磁性能,长期被广泛应用于新能源、信息、轨道交通、以及航空航天等领域。传统NdFeB永磁材料的电阻率较低,在永磁电机服役过程中易受到交变磁场的作用,使磁体内部产生涡流,引起较高温升,导致磁体热退磁,从而降低电机能效甚至带来重大安全隐患。提高NdFeB永磁体的电阻率,能够降低磁体的涡流损耗及磁体温升,是解决磁体热退磁问题的可靠途径。因此,研究和开发高电阻率NdFeB永磁材料具有重要的社会经济价值和科学意义。本文对高电阻率NdFeB永磁材料的研究现状进行归纳总结,并对高电阻率NdFeB永磁材料的研发进行讨论与展望。

关键词：稀土永磁材料电阻率磁性能微结构永磁电机

单分散Al-4.5wt%Cu合金粒子的制备与凝固过程模拟

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热加工工艺 2024年第1期53卷 148-154页

作者：董伟慈恒坚王旭东许富民王晓明赵阳大连理工大学材料科学与工程学院辽宁大连116024 装甲兵工程学院装备再制造技术国防科技重点实验室北京100072

使用脉冲微孔喷射法制备了粒径可控的单分散Al-4.5wt%Cu液滴,对液滴凝固成的粒子进行分析表征。结果表明:该粒子具有粒径均一、高球形度、热履历一致的优点。随着粒径的增长,粒子的内部微观结构由胞状晶变为树枝晶。建立了粒子凝固过程... 详细信息

使用脉冲微孔喷射法制备了粒径可控的单分散Al-4.5wt%Cu液滴,对液滴凝固成的粒子进行分析表征。结果表明:该粒子具有粒径均一、高球形度、热履历一致的优点。随着粒径的增长,粒子的内部微观结构由胞状晶变为树枝晶。建立了粒子凝固过程的传热数值计算模型,分析了粒子下落中温度、温度梯度变化及冷却速率与粒子微观组织形貌的关系。在本实验条件下,310.0μm粒子内部凝固组织为胞状晶,冷却速率为771.71 K/s;485.1μm粒子内部凝固组织为树枝晶,冷却速率为382.40 K/s。

关键词：单分散粒子快速凝固冷却速率脉冲微孔喷射法

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预冷式超声速引射器启动和负载特性研究

航空学报 2024年

作者：梁涛徐万武李智严张赛强李刚张冬冬国防科技大学空天科学学院高超声速技术实验室

超声速引射器在航空航天领域具有广泛应用，一般用于抽吸被动流和产生低压环境。为提升超声速引射器性能，本文设计了一种新型预冷式超声速引射器。该引射器采用支板结构的双喷管，并引入预冷器来预冷温度超过1100K的被动流。基于试验... 详细信息

超声速引射器在航空航天领域具有广泛应用，一般用于抽吸被动流和产生低压环境。为提升超声速引射器性能，本文设计了一种新型预冷式超声速引射器。该引射器采用支板结构的双喷管，并引入预冷器来预冷温度超过1100K的被动流。基于试验和数值模拟相结合的方法，对预冷式超声速引射器的启动特性、负载特性以及预冷被动流对其性能的影响进行了分析。研究结果表明，当主动流总压超过3.0 MPa时，预冷式超声速引射器能够完全启动，盲腔压力稳定在3.46 kPa。而当引射器处于临界启动状态时，引射流道未达到超声速满流，激波串会影响盲腔压力。在完全启动状态下，两股射流自喷管加速流出后会相互撞击，喷管出口附近的静压首先呈现先上升再下降的趋势。而当引射器处于负载状态时，喷管出口附近的静压呈现先下降再上升的趋势。同时，无论是启动还是负载状态下，引射流道均存在激波的交汇和反射，形成菱形激波区域，但随着被动流流量的增加和其温度的提升，这些菱形区域逐渐消失。低引射系数条件下，预冷被动流有效提升主被动流的混合效率，但在高引射系数下该优势不再凸显。此外，预冷被动流能有效提升引射器的增压比，提升幅度超过33.3%。

关键词：引射器预冷器流场混合激波

基于脱合金反应制备富Nb相增强非晶复合材料的微观组织与力学性能

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中国有色金属学报 2024年

作者：郭威祝梦媛赵觅吕书林吴树森华中科技大学材料科学与工程学院材料成形与模具技术全国重点实验室华中科技大学航空航天学院深圳华中科技大学研究院

本文采用传统电弧熔炼与金属熔体脱合金法两种手段成功制备了富Nb相增强锆基非晶复合材料，并系统比较了上述两种方法制备获得样品的微观结构和力学性能。研究发现，基于上述两种方法均可获得富Nb相增强非晶复合结构，无杂质析出相生成... 详细信息

本文采用传统电弧熔炼与金属熔体脱合金法两种手段成功制备了富Nb相增强锆基非晶复合材料，并系统比较了上述两种方法制备获得样品的微观结构和力学性能。研究发现，基于上述两种方法均可获得富Nb相增强非晶复合结构，无杂质析出相生成，样品的热学特征值相近。但是，金属熔体中脱合金反应制备获得的非晶复合组织中富Nb相尺寸更小，同时综合力学性能相比于传统电弧熔化法更加优异。形变过程中富Nb相可有效阻碍基体中主剪切带的迅速扩展，促进剪切带增殖，形成多重剪切带。同时，富Nb相本身塑性变形也可进一步降低界面应力水平，提高材料强韧性。

关键词：非晶复合材料脱合金反应微观组织强韧性

硅基聚合物耐高温衍生陶瓷涂层制备与应用研究进展

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材料工程 2024年第4期52卷 12-23页

作者：陈科吉李鹏飞徐彩虹吴子剑张宗波哈尔滨理工大学材料科学与化学工程学院哈尔滨150000 中国科学院化学研究所北京100190

随着航空航天领域的不断发展,金属以及碳材料等高温结构部件的服役条件日益苛刻。通过恰当的工艺在高温结构部件表面制备硅基陶瓷涂层并赋予其特殊性能,可有效提高高温结构部件的使用寿命。近年来,聚合物前驱体转化陶瓷涂层逐渐成为一... 详细信息

随着航空航天领域的不断发展,金属以及碳材料等高温结构部件的服役条件日益苛刻。通过恰当的工艺在高温结构部件表面制备硅基陶瓷涂层并赋予其特殊性能,可有效提高高温结构部件的使用寿命。近年来,聚合物前驱体转化陶瓷涂层逐渐成为一种无机涂层制备的新方法。该方法具有制备工艺简便、涂层功能拓展性强等特点,得到了研究者越来越多的关注。本文主要综述了硅基聚合物前驱体转化陶瓷涂层的研究进展。首先从聚合物陶瓷涂层的制备展开,简要介绍了硅基聚合物前驱体、填料种类以及涂覆工艺和裂解方式对涂层结构以及性能的影响。随后,重点讨论了聚合物前驱体转化陶瓷涂层在耐高温防护领域,包括抗氧化、环境障、热障涂层的应用进展。最后,指出了聚合物陶瓷涂层在涂层性能提升及缺陷控制等方面的问题,并对其发展方向进行了展望,例如通过在硅基前驱体中引入Hf,Zr,Ta等超高温元素,提高陶瓷涂层的耐温等级,以及发展高效的陶瓷化新技术,从而提高陶瓷转化效率及涂层适用性范围等。

关键词：聚合物前驱体转化法陶瓷涂层高温防护抗氧化环境障热障

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