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基于FDM技术的填充型阶梯结构宽频吸波体

航空学报 2024年

作者：叶永盛刘沁锋贾瑞鹏丁迪焦未冬叶喜葱吴海华何恩义三峡大学机械与动力学院三峡大学石墨增材制造技术与装备湖北省工程研究中心中国锻压协会中国机械总院集团江苏分院有限公司

宽带吸收是吸波体向实际应用发展亟需解决的难题。本文基于熔融沉积成型（FDM）技术制备吸波体壳体、以自制的rGO-Fe3O4/Ec复合微球为吸波剂，研究单元结构几何参数和各层材料层间分布对吸波性能的影响，通过归一化处理，分析等效阻抗... 详细信息

宽带吸收是吸波体向实际应用发展亟需解决的难题。本文基于熔融沉积成型（FDM）技术制备吸波体壳体、以自制的rGO-Fe3O4/Ec复合微球为吸波剂，研究单元结构几何参数和各层材料层间分布对吸波性能的影响，通过归一化处理，分析等效阻抗匹配的变化特性。研究结果表明，该吸波体具有宽带吸收、极化无关特性和大角度吸收特性：该吸波体实物测试结果实现了2～18 GHz频段内99%带宽（2.1～18GHz）有效吸收（-10dB），两个反射损耗峰值的测试强度依次为-21.9dB、-24.1dB，与CST仿真的2～18GHz全频段有效吸收、峰值强度-20.6dB和-20.1dB的模拟结果相吻合;对于TE极化而言，当入射角度为40°时仍然能维持15GHz的有效吸收带宽，在50°时还能保持X、Ku波段的有效吸收。吸波体表现出的吸波性能归因于其合理的等效阻抗匹配调控，与此同时，其结构中梯度参数可显著增加电磁波的反射次数，充分利用了电磁波的衍射能力。

关键词：吸波体石墨烯电磁波宽带吸收等效阻抗匹配

(NiAl)_(63-x)V_(20)Cr_(17)B_(x)共晶高熵合金的组织和性能

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特种铸造及有色合金 2024年第1期44卷 30-35页

作者：方东张安罗爱娇雷浩锋李波赵光伟叶喜葱三峡大学石墨增材制造技术与装备湖北省工程研究中心宜昌443002 三峡大学机械与动力学院宜昌443002 浙江正信车辆检测有限公司温州325400

采用非自耗真空熔炼炉制备了一组非等摩尔比的高熵合金(NiAl)_(63-x)V_(20)Cr17B_(x)(x=0、0.2、0.4、0.6、0.8和1.0,摩尔比),通过XRD、EPMA、万能材料试验机等手段研究了B含量对合金微观组织和力学性能的影响。结果表明,(NiAl)_(63)V_(... 详细信息

采用非自耗真空熔炼炉制备了一组非等摩尔比的高熵合金(NiAl)_(63-x)V_(20)Cr17B_(x)(x=0、0.2、0.4、0.6、0.8和1.0,摩尔比),通过XRD、EPMA、万能材料试验机等手段研究了B含量对合金微观组织和力学性能的影响。结果表明,(NiAl)_(63)V_(20)Cr_(17)合金为B2+BCC双相共晶结构,属于海藻状共晶枝晶,规则的片层共晶被不规则的片层共晶包围。随着B含量增加,(NiAl)_(63-x)V_(20)Cr_(17)Bx合金的微观结构由片层状共晶结构(x=0)转变为亚共晶结构(x>0.4),纳米沉淀物(含M_(2)B化合物)在初生相上析出。合金硬度先增加后减小,断裂强度和断裂应变持续增大。当x=0.8时,高熵合金具有良好的综合力学性能,其硬度(HV)为556,屈服强度为1 523 MPa,断裂强度为3 348 MPa,断裂应变为34.5%。

关键词：高熵合金共晶合金显微组织力学性能

6H-SiC高速纳米磨削的去除行为及亚表面损伤机理的分子动力学仿真研究

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机床与液压 2024年

作者：耿瑞文双佳俊谢启明杨志豇周星辰李立军昆明物理研究所三峡大学机械与动力学院三峡大学石墨增材制造技术与装备湖北省工程研究中心

6H-SiC在光电子等领域应用广泛，作为典型的硬脆性材料，其材料去除行为及亚表面损伤机理目前尚不清晰，高效地获得光滑、平坦、低损伤的表面仍十分困难。本文采用分子动力学模拟的方法研究了磨削速度对6H-SiC去除行为及亚表面损伤的影... 详细信息

6H-SiC在光电子等领域应用广泛，作为典型的硬脆性材料，其材料去除行为及亚表面损伤机理目前尚不清晰，高效地获得光滑、平坦、低损伤的表面仍十分困难。本文采用分子动力学模拟的方法研究了磨削速度对6H-SiC去除行为及亚表面损伤的影响。结果表明：磨削时原子层有两条去除路径，即向左上方形成切屑，向右下方形成加工表面。在磨削深度为1 nm、磨削速度为100 m/s的条件下，工件通过相变、堆垛层错、晶格畸变和原子空位产生塑性变形，从而导致工件材料的去除。随着磨削速度的增加，磨粒所受的平均切向磨削力和摩擦系数都减小。相比100 m/s，磨削速度为200 m/s和400 m/s时，平均切向磨削力分别减少了52.3%和55%，摩擦系数分别减少了7.4%和11.9%。增大磨削速度可以减小工件亚表层的损伤深度，提高工件表面材料的去除率，改善工件表面的加工质量。

关键词： 6H-SiC 分子动力学材料去除行为亚表面损伤机理高速磨削

基于数字孪生技术的智能网联半挂汽车装调与测试平台构建

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科技创新与生产力 2024年第6期45卷 138-141页

作者：唐思欣王俊杰张洪华福州职业技术学院(交通工程系) 福建福州350108 东风商用车有限公司技术中心湖北武汉430056

半挂汽车在高速发展的现代物流行业起着关键作用,随着半挂汽车制造业向智能化和网络化转型,行业面临测试成本高昂、测试环境复杂和效率低下等挑战。本研究通过半挂汽车动力学模型、控制模型和三维模型,创建了数字孪生对象,并构建了智能... 详细信息

半挂汽车在高速发展的现代物流行业起着关键作用,随着半挂汽车制造业向智能化和网络化转型,行业面临测试成本高昂、测试环境复杂和效率低下等挑战。本研究通过半挂汽车动力学模型、控制模型和三维模型,创建了数字孪生对象,并构建了智能网联半挂汽车的数字孪生装调测试平台。该平台实现了对装调和测试过程的实时监控、预测和优化,有效提升了测试效率和质量,为半挂汽车的数字化和智能制造提供了创新的解决方案。

关键词：数字孪生智能网联半挂汽车装调与测试

潮湿环境下金红石型纳米TiO_(2)掺杂聚乙烯的分子动力学模拟

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绝缘材料 2024年第2期57卷 38-46页

作者：张涛周浩翰陈敏孙金莉三峡大学湖北省输电线路工程技术研究中心湖北宜昌443002 国网湖北省电力有限公司电力科学研究院湖北武汉430077

为了从微观角度分析金红石型纳米TiO_(2)掺杂对聚乙烯(polyethylene,PE)材料性能的影响,采用分子动力学模拟方法,构建不同水分子质量分数的PE和TiO_(2)/PE复合模型,以温度为变量研究分析纳米TiO_(2)改性PE材料前后的热力学性能和微观结... 详细信息

为了从微观角度分析金红石型纳米TiO_(2)掺杂对聚乙烯(polyethylene,PE)材料性能的影响,采用分子动力学模拟方法,构建不同水分子质量分数的PE和TiO_(2)/PE复合模型,以温度为变量研究分析纳米TiO_(2)改性PE材料前后的热力学性能和微观结构以及水分子在复合体系中的扩散能力。结果表明:纳米TiO_(2)的掺杂使PE体系的玻璃化转变温度提高了33 K,杨氏模量提升了428.17%,剪切模量提升了338.62%。纳米TiO_(2)极大抑制了PE分子链的运动和水分子的扩散,增强了复合体系的稳定性。水分子的加入和温度的升高降低了复合体系的热力学性能,这两者均破坏了复合体系的稳定性。

关键词：分子动力学聚乙烯金红石型纳米TiO_(2) 水分子温度

潮湿环境下金红石型纳米TiO掺杂聚乙烯的分子动力学模拟

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绝缘材料 2024年

作者：张涛周浩翰陈敏孙金莉国网湖北省电力有限公司电力科学研究院三峡大学湖北省输电线路工程技术研究中心

为了从微观角度分析金红石型纳米TiO2掺杂对聚乙烯(polyethylene,PE)材料性能的影响，采用分子动力学模拟方法，构建不同水分子质量分数的PE和TiO2/PE复合模型，以温度为变量研究分析纳米TiO2改性PE材料前后的热力学性能和微观结构以及... 详细信息

为了从微观角度分析金红石型纳米TiO2掺杂对聚乙烯(polyethylene,PE)材料性能的影响，采用分子动力学模拟方法，构建不同水分子质量分数的PE和TiO2/PE复合模型，以温度为变量研究分析纳米TiO2改性PE材料前后的热力学性能和微观结构以及水分子在复合体系中的扩散能力。结果表明：纳米TiO2的掺杂使PE体系的玻璃化转变温度提高了33 K，杨氏模量提升了428.17%，剪切模量提升了338.62%。再则纳米TiO2极大抑制了PE分子链的运动和水分子的扩散，增强了复合体系的稳定性。水分子质量分数的升高降低了复合体系的热力学性能，温度的升高降低了复合体系的力学性能，这两者均破坏了复合体系的稳定性。

关键词：分子动力学聚乙烯金红石型纳米TiO 水分子温度

JGZ97型万米超深井钻机死绳固定器研制与安全性研究

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石油钻探技术 2024年第2期52卷 236-242页

作者：秦赛博易先中蔡星星张徐文王利军张玺亮长江大学机械工程学院湖北荆州434023 湖北省智能油气钻采装备企校联合创新中心湖北荆州434000 湖北江汉石油仪器仪表股份有限公司湖北武汉430205 中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司天津300452

针对死绳固定器绳轮强度、安全裕度不足和结构失稳等安全问题,根据JZG97型万米超深井钻机死绳固定器绳轮受力及结构特点,提出采用增加腹板的方法来解决死绳固定器绳轮存在的问题。采用有限元法数值模拟,分析了不同腹板绳轮的结构力学性... 详细信息

针对死绳固定器绳轮强度、安全裕度不足和结构失稳等安全问题,根据JZG97型万米超深井钻机死绳固定器绳轮受力及结构特点,提出采用增加腹板的方法来解决死绳固定器绳轮存在的问题。采用有限元法数值模拟,分析了不同腹板绳轮的结构力学性能,三腹板绳轮的强度、安全裕度均满足钻井作业时的安全要求,确定采用三腹板绳轮。实物测试试验中,三腹板绳轮仿真结果与试验结果的最大相对误差为12.95%,综合分析仿真结果与实验结果基本吻合;线性屈曲分析表明,最大死绳拉力作用下的三腹板绳轮临界屈曲载荷为绳轮实际受载的48.8倍,满足结构稳定性要求。研究表明,三腹板绳轮可以解决死绳固定器绳轮存在的问题,可以为万米超深井钻机结构设计提供支持。

关键词：死绳固定器绳轮万米深井钻机腹板绳轮增强设计试验测试安全性线性屈曲稳定性

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封闭容器内部短路燃弧金属烧蚀对热—力效应的影响分析

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高压电器 2024年

作者：黎鹏高野菏刘畅洪倩莹刘启辉吴田国网邯郸供电公司三峡大学湖北省输电线路工程技术研究中心三峡大学电气与新能源学院国网浙江省电力有限公司磐安县供电公司

金属封闭开关设备内部发生短路燃弧故障时，电弧烧蚀金属材料生成的金属蒸气是影响热—力效应的重要因素之一，但目前仍缺乏金属烧蚀量对热—力效应影响的定量研究。基于磁流体动力学（MHD）理论与金属蒸气的质量浓度方程，建立了考虑... 详细信息

金属封闭开关设备内部发生短路燃弧故障时，电弧烧蚀金属材料生成的金属蒸气是影响热—力效应的重要因素之一，但目前仍缺乏金属烧蚀量对热—力效应影响的定量研究。基于磁流体动力学（MHD）理论与金属蒸气的质量浓度方程，建立了考虑金属烧蚀的短路电弧数学模型，并在计算模型内部放置带孔金属板，通过改变金属板孔径大小控制金属烧蚀量，以定量评估金属烧蚀量对封闭容器内部短路燃弧产生的热—力效应的影响。结果表明：铜、铁金属板孔径越小，金属烧蚀量越大，封闭容器内压力升与最高温升越低；相同孔径下，铜金属板蒸发质量高于铁金属板，且安装铜金属板时获得的压力升与最高温升均低于安装铁金属板。

关键词：短路燃弧故障金属蒸气热—力效应磁流体动力学数值模拟

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基于卷积神经网络的火焰图像识别技术的研究

热能动力工程 2024年第2期39卷 184-193页

作者：周榕王博强王锴中国舰船研究设计中心湖北武汉430064 中国船舶集团有限公司第七○三研究所黑龙江哈尔滨150078

为提高卷积神经网络在火焰图像识别中的正确率、响应速度和抗误报警能力,实现对极早期火焰的有效探测和保证探测器的可靠性,针对卷积神经网络火焰识别算法进行改进,提出了一种采用双尺度去噪的深度可分离卷积火焰图像识别算法。通过对... 详细信息

为提高卷积神经网络在火焰图像识别中的正确率、响应速度和抗误报警能力,实现对极早期火焰的有效探测和保证探测器的可靠性,针对卷积神经网络火焰识别算法进行改进,提出了一种采用双尺度去噪的深度可分离卷积火焰图像识别算法。通过对移植该算法的火焰图像探测器进行响应速度和抗误报警实验和在与某型采用神经网络算法的火焰图像探测器的对比实验中分别发现:探测器对放置在距其15 m处的5 cm×5 cm的火盘响应速度为2.8 s;探测器对强光干扰源和高热干扰源有较强的抗干扰能力;采用改进算法的探测器在灵敏度、响应速度和抗干扰能力上均优于原始算法的探测器,说明采用双尺度去噪的深度可分离卷积火焰图像识别算法的火焰图像探测器对火焰具有更高的灵敏度、响应速度和较强抗干扰能力。

关键词：卷积神经网络火焰识别图像处理智能算法模型训练