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烧结温度和保温时间对黏结剂喷射增材制造AlCoCrFeNi_(2.1)共晶高熵合金显微组织和性能的影响

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中国有色金属学报 2024年第4期34卷 1201-1214页

作者：王启航李静静胡时东袁嘉明蔡道生魏青松华中科技大学材料成形与模具技术国家重点试验室武汉430074 武汉易制科技有限公司武汉430074

AlCoCrFeNi_(2.1)共晶高熵合金具有断裂强度高、抗疲劳强度高等优点。本研究使用黏结剂喷射增材制造技术(Binder jetting additive manufacturing,BJAM)制备该合金,通过调节烧结温度(1290℃~1350℃)和保温时间(1~5 h)探究烧结工艺对该... 详细信息

AlCoCrFeNi_(2.1)共晶高熵合金具有断裂强度高、抗疲劳强度高等优点。本研究使用黏结剂喷射增材制造技术(Binder jetting additive manufacturing,BJAM)制备该合金,通过调节烧结温度(1290℃~1350℃)和保温时间(1~5 h)探究烧结工艺对该合金的显微组织及拉伸性能的影响。结果表明:烧结温度和保温时间通过影响孔隙率及晶粒大小直接影响高熵合金烧结件的性能;孔隙率的下降与晶粒长大同时发生,两因素耦合影响烧结件的力学性能。1350℃保温3 h样品的伸长率达7.09%、致密度达92.5%,1350℃保温1 h样品的屈服强度和断裂强度分别达到600.19 MPa和1021.32 MPa。

关键词：黏结剂喷射共晶高熵合金烧结工艺显微组织拉伸性能

TC4钛合金表面超音速火焰喷涂防护涂层及其摩擦学性能研究

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表面技术 2024年第5期53卷 69-77页

作者：刘畅张春晖杜鹏程许建亮高名传陈同舟武汉材料保护研究所有限公司武汉430030 特种表面保护材料及应用技术国家重点实验室武汉430030 武汉船用机械有限责任公司武汉430080 凌云科技集团有限责任公司武汉430030

目的改善钛合金零部件之间因相对滑动造成的磨损,提升钛合金零部件的使用寿命。方法采用超音速火焰喷涂(HVOF)方法在TC4钛合金表面上制备Cr_(3)C_(2)-NiCr、Ni50和NiCr涂层。采用扫描电子显微镜(SEM)、显微硬度计等分析涂层的显微结构... 详细信息

目的改善钛合金零部件之间因相对滑动造成的磨损,提升钛合金零部件的使用寿命。方法采用超音速火焰喷涂(HVOF)方法在TC4钛合金表面上制备Cr_(3)C_(2)-NiCr、Ni50和NiCr涂层。采用扫描电子显微镜(SEM)、显微硬度计等分析涂层的显微结构及力学性能,采用多功能摩擦磨损试验机及白光共焦三维形貌仪测试和分析不同涂层与TC4钛合金在干摩擦条件下的摩擦学性能。结果Ni50和NiCr涂层的硬度分别为680HV0.3和438HV0.3,低于Cr_(3)C_(2)-NiCr涂层硬度1120HV0.3。在高载荷作用下,由于Ni50和NiCr涂层的硬度较低,导致其颗粒界面出现裂纹,断裂韧性测试表现低于Cr_(3)C_(2)-NiCr涂层。3种涂层的摩擦系数及波动均大于TC4钛合金基材。Cr_(3)C_(2)-NiCr涂层对TC4的切削和NiCr涂层对TC4的黏着导致了TC4对磨副的严重磨损。中等硬度的Ni50涂层对TC4的切削和黏着作用分别弱于Cr_(3)C_(2)-NiCr和NiCr涂层,TC4对磨副的磨损损失最低。结论采用超音速火焰喷涂技术制备Ni50涂层可以降低TC4钛合金基体和摩擦副的黏着磨损损失,本研究为钛合金表面耐磨涂层的设计和提高钛合金零部件间的摩擦性能提供了一种可行的方案。

关键词： HVOF TC4钛合金 Cr_(3)C_(2)-NiCr涂层 Ni50涂层断裂韧性摩擦学性能

适用于声源定位的气体绝缘输电线路超声导波传播特性研究

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电工技术学报 2024年第3期39卷 852-862页

作者：杜志叶郝兆扬赵鹏飞王恒郝乾武汉大学电气与自动化学院武汉430072 武汉朗德电气有限公司武汉430205

基于到达时间差(TDOA)的声源定位方法是当前气体绝缘输电线路(GIL)故障定位的主要方式,声波在GIL结构上的传输特性深刻影响着定位结果的准确性。为进一步提升故障定位精度,该文提出了考虑导波频散与多模态特性的GIL壳体声传输分析模型,... 详细信息

基于到达时间差(TDOA)的声源定位方法是当前气体绝缘输电线路(GIL)故障定位的主要方式,声波在GIL结构上的传输特性深刻影响着定位结果的准确性。为进一步提升故障定位精度,该文提出了考虑导波频散与多模态特性的GIL壳体声传输分析模型,以典型220 kV GIL管段为研究对象,建立声波传输有限元模型,研究了导波特性对故障定位的影响,确定了适用于故障定位的超声导波模态以及GIL非直管结构对该模态导波的衰减与时延量,通过现场定位试验验证了分析模型的可行性,为GIL声源故障定位系统的传感器配置与定位阈值设置提供了计算依据。结果表明,在20~60 kHz频带内,F(1,1)模态导波具有能量高、波形形状稳定、抗干扰能力强等特点,使用该模态导波进行故障定位精度较高。GIL非直管结构会对F(1,1)模态导波造成较大的幅值衰减与一定程度的时延,在故障定位中考虑非直管结构衰减与时延影响可以使定位误差降低60%以上。

关键词：气体绝缘输电线路(GIL) 故障定位到达时间差(TDOA) 超声导波传播特性

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先进陶瓷黏结剂喷射增材制造技术发展与展望

航空制造技术 2024年第4期67卷 72-88页

作者：冯琨皓赵威毛贻桅张正泰叶春生蔡道生蒋文明魏青松华中科技大学武汉430074 武汉易制科技有限公司武汉430000

在过去的20年中,陶瓷黏结剂喷射增材制造技术已经成为制造复杂陶瓷构件的一种革命性方法,特别是在航空航天、生物医疗、电子信息等多个关键领域展现出显著的应用潜力与价值。本文全面回顾了此技术的基础原理、材料选择、工艺流程、性能... 详细信息

在过去的20年中,陶瓷黏结剂喷射增材制造技术已经成为制造复杂陶瓷构件的一种革命性方法,特别是在航空航天、生物医疗、电子信息等多个关键领域展现出显著的应用潜力与价值。本文全面回顾了此技术的基础原理、材料选择、工艺流程、性能特征及制造缺陷,并针对未来的挑战和目标进行了深入展望。文中首先详细概述了该技术的成型原理,对其与其他增材制造工艺的优势和局限进行了对比分析;然后综合总结了国际研究进展,重点包括陶瓷粉末的性能与处理、黏结剂的配置与其在粉床中的动力学行为、工艺参数的调整与后续致密化工艺,并讨论了这些因素如何影响初坯和最终制件的密度、孔隙结构、组织特性及性能;最后,基于现有研究成果和应用局限,本文对粉末原材料、黏结剂的设计、工艺参数优化等方面提出了前瞻性的发展建议。本篇综述旨在为理解和应用陶瓷黏结剂喷射增材制造提供全面的科学研究和工程实践指导。

关键词：增材制造黏结剂喷射陶瓷粉末黏结剂工艺参数

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自适应模糊控制尾翼设计及其制动性能研究

汽车工程 2024年第6期46卷 1085-1095页

作者：陈一哲汤逸群王辉秦博梁石平杨柳武汉理工大学汽车工程学院武汉430070 光瑞融科汽车科技(武汉)有限公司武汉430056 襄阳光瑞汽车零部件有限公司襄阳441100

汽车尾翼是性能车、跑车中关键零部件之一,对汽车的驾驶性能和稳定性有着较大影响。在汽车行驶过程中,车速、加速度和转向角都是不断变化的,传统尾翼系统设计方法无法兼顾控制系统输入输出之间的非线性关系,以及输入的不确定性。本文提... 详细信息

汽车尾翼是性能车、跑车中关键零部件之一,对汽车的驾驶性能和稳定性有着较大影响。在汽车行驶过程中,车速、加速度和转向角都是不断变化的,传统尾翼系统设计方法无法兼顾控制系统输入输出之间的非线性关系,以及输入的不确定性。本文提出基于模糊控制的汽车尾翼设计方法用于解决上述问题,研究了车速和制动踏板行程与尾翼攻角之间的关系,设计了自适应尾翼的执行机构并进行稳定性分析,并对加装尾翼后的车辆进行了制动性能仿真验证。研究结果表明:采用模糊控制策略可以在车辆行驶过程中自适应控制尾翼位置;设计的机构保证了尾翼传动过程所需的大传动比,并使尾翼能保持在目标位置;使用优化后的尾翼,在低速时驾驶的稳定性良好,而在高速时的制动性能提高了4.7%,制动距离由38.2缩短至36.9 m,缩短了3.3%。本研究提供了一种自适应车况的汽车尾翼设计思路,可以为汽车尾翼技术提升和产业应用提供参考。

关键词：尾翼自适应模糊控制制动性能 CFD分析传递函数

基于集对分析理论和数字化平台的山岭隧道塌方风险评价

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隧道建设（中英文） 2024年第3期44卷 475-483页

作者：覃亚伟谭怡琚旺来陈斌华中科技大学土木与水利工程学院湖北武汉430074 武汉华中科大检测科技有限公司湖北武汉430200 北京构力科技有限公司武汉研发中心湖北武汉430223

为更准确、更科学地完成山岭隧道塌方风险评价,提出一种基于层次分析法(AHP)-熵值法(Entropy)集对分析理论的山岭隧道塌方风险评价方法。首先,选取地质因素、设计因素、施工因素、管理因素4项因素作为塌方风险评价指标体系的准则层,选... 详细信息

为更准确、更科学地完成山岭隧道塌方风险评价,提出一种基于层次分析法(AHP)-熵值法(Entropy)集对分析理论的山岭隧道塌方风险评价方法。首先,选取地质因素、设计因素、施工因素、管理因素4项因素作为塌方风险评价指标体系的准则层,选取12项因素作为指标层,运用层次分析法和熵值法分别计算2级指标权重;然后,引入集对分析理论确定指标联系度,并结合置信度准则对塌方风险的等级进行判定;接着,利用Grasshopper以及Python软件,对集对分析理论进行可视化程序开发,并将其与隧道-地质BIM交互模型进行耦合,建立基于AHP-Entropy集对分析模型的隧道塌方风险数字化分析平台;最后,结合重庆某隧道实际工程,验证隧道塌方风险评价的高效化、可视化效果。研究表明:基于集对分析理论的山岭隧道塌方风险评价数字化分析平台运行时间约为2 s,与传统的隧道塌方风险评价方法相比可以大大提高风险评价效率,同时利用AHP-Entropy法确定评价指标权重,提高了评价结果的可靠性。

关键词：山岭隧道塌方风险评价数字化评价平台层次分析法(AHP) 熵值法集对分析理论 BIM

单锥形掺镱光纤在纳秒脉冲放大器中的激光性能

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中国激光 2024年第13期51卷 1-8页

作者：刘韦志王晓亮林贤峰张志伦罗涛肖润珩邢颍滨彭景刚李海清戴能利李进延华中科技大学武汉光电国家研究中心湖北武汉430074 武汉长进光子技术股份有限公司湖北武汉430206

为了抑制高平均功率、高单脉冲能量纳秒脉冲激光放大器中的受激拉曼散射效应与光束质量退化,制备了纤芯直径为31~62μm、内包层直径为250~500μm的单锥形掺镱光纤。基于自行研制的单锥形掺镱光纤搭建了全光纤结构的纳秒脉冲激光放大器,... 详细信息

为了抑制高平均功率、高单脉冲能量纳秒脉冲激光放大器中的受激拉曼散射效应与光束质量退化,制备了纤芯直径为31~62μm、内包层直径为250~500μm的单锥形掺镱光纤。基于自行研制的单锥形掺镱光纤搭建了全光纤结构的纳秒脉冲激光放大器,在重复频率为100 kHz的条件下,实现了平均功率为832 W、单脉冲能量为8.32 mJ、峰值功率为24.8 kW的纳秒脉冲激光输出。在相近输出功率下,与纤芯/内包层直径为50μm/400μm的均匀光纤相比,单锥形掺镱光纤将受激拉曼散射效应出现的阈值功率提升了约31%,光束质量因子由约4.8减小至约3.5。实验验证了单锥形掺镱光纤对受激拉曼散射效应与光束质量退化的抑制效果。

关键词：单锥形光纤纳秒脉冲激光受激拉曼散射效应光束质量

基于电网线路传输安全的电力市场分布式交易模型研究

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自动化学报 2024年第10期50卷 1938-1952页

作者：李远征张虎刘江平赵勇连义成华中科技大学人工智能与自动化学院武汉430074 湖北电力交易中心有限公司武汉430077

电力市场分布式交易模型可有效缓解传统集中模型下市场主体的隐私安全等问题,但难以在保障市场主体收益和电力系统安全稳定运行的同时,实现社会福利最大化.因此,基于电网线路传输安全,首先以社会福利最大化为目标,构建集中式交易模型,... 详细信息

电力市场分布式交易模型可有效缓解传统集中模型下市场主体的隐私安全等问题,但难以在保障市场主体收益和电力系统安全稳定运行的同时,实现社会福利最大化.因此,基于电网线路传输安全,首先以社会福利最大化为目标,构建集中式交易模型,并采用拉格朗日乘子法和对偶定理,将其等价分解为各市场主体自身利益最大化的分布式交易模型.在此基础上,设计2种适用于不同情形的分布式交易方法及其求解算法,并构造电网安全成本影响市场主体的决策,从而保证电网线路传输安全.最后,基于算例分析,验证了2种交易方法的有效性.

关键词：区域配电网分布式电能交易线路传输安全市场交易模型

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极限工况下储能电池包热适应性

储能科学与技术 2024年第6期13卷 2039-2043页

作者：孙琦彭豪孟庆国孔德凯冯睿中能建储能科技(武汉)有限公司湖北武汉430200

对液冷储能电池包进行室温环境下热仿真分析,与相同工况下电池包热测试结果进行对比分析,并结合实际工艺水平对热仿真参数进行调整以对标测试结果,保证测点的仿真值与实验值误差在1℃之内。利用相同热仿真参数对高温及低温的极限环境工... 详细信息

对液冷储能电池包进行室温环境下热仿真分析,与相同工况下电池包热测试结果进行对比分析,并结合实际工艺水平对热仿真参数进行调整以对标测试结果,保证测点的仿真值与实验值误差在1℃之内。利用相同热仿真参数对高温及低温的极限环境工况对电池包进行热仿真计算,其中高温工况电芯发热状态为放电末态,低温工况为电芯静置状态。计算结果表明高温工况下电芯平均温度为39.2℃,最高温度为41.2℃,低温工况下电芯平均温度为7.8℃,最低温度为3.7℃,表明该型液冷电池包产品在极限环境下均可以让电芯处在正常工作温度区间。运用本文所述热仿真方法可以较为全面地分析电池包在极限环境下电池包的热状态,在实验成本较高或条件无法满足的情况下评估储能系统热性能。

关键词：液冷锂离子电池充放电设备热特性

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