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热-结构耦合作用下压电式力传感器热应力分析

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西安交通大学学报 2025年第1期59卷 194-205页

作者：周远琴李映君李宏宇王桂从济南大学机械工程学院济南250022

针对极端环境下高温传感器的可靠性受限于热应力,导致传感器零漂和温漂甚至失效的问题,提出了一种基于热-结构耦合的高温压电式力传感器热应力计算方法及其有限元模型。基于平衡方程和热-弹性理论,建立了传感器热弹性力学物理方程,分析... 详细信息

针对极端环境下高温传感器的可靠性受限于热应力,导致传感器零漂和温漂甚至失效的问题,提出了一种基于热-结构耦合的高温压电式力传感器热应力计算方法及其有限元模型。基于平衡方程和热-弹性理论,建立了传感器热弹性力学物理方程,分析了封装材料和温度对压电式力传感器热应力的影响规律。通过分析高温环境下压电式力传感器的热应力分布,确定传感器应力集中位置。对传感器热应力进行溯源,得到封装材料和晶组材料的热膨胀系数不一致导致热失配应力产生。将随机振动功率谱密度转换为加速度时域信号,利用多物理场耦合方法,分析得到传感器的最大热应力为134.61 MPa,小于材料的屈服强度300 MPa,验证了传感器在高温、高压和随机振动综合环境下具有良好的可靠性。通过研究氧化铝和氧化锆绝缘层对传感器最大热应力的影响,研究结果表明,温度为420℃时氧化铝绝缘层传感器的最大热应力比无绝缘层传感器的最大热应力小9.18 MPa,比氧化锆绝缘层传感器最大热应力小79.31 MPa,该工作可为高温环境下减小传感器热应力措施提供一定的参考。

关键词：高温传感器热应力多物理场压电

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一种基于树莓派Pico单片机的晶体管β值测量仪

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电子设计工程 2025年第1期33卷 96-99页

作者：张锋王景石王妍徐正红薛薇西安交通大学陕西西安710049 西安交通大学城市学院陕西西安710018

针对低成本高精度地改进电子类课程教学中晶体管β值测量方法的目的,基于树莓派Pico单片机,利用Micropython语言开发设计了一种可充电便携晶体管β值测试仪。通过DAC模块输出可调驱动电压;通过电压跟随器提高负载能力、隔离测量和采样模... 详细信息

针对低成本高精度地改进电子类课程教学中晶体管β值测量方法的目的,基于树莓派Pico单片机,利用Micropython语言开发设计了一种可充电便携晶体管β值测试仪。通过DAC模块输出可调驱动电压;通过电压跟随器提高负载能力、隔离测量和采样模块;采用无源滤波和软件修正提高测量精度。经过测试和修正,该仪器相对于晶体管图示仪的测量结果误差值小于5,相对误差小于2%。该仪器操作简单、反应速度快、能有效满足电子类课程教学的要求,具有推广价值和经济性。

关键词：树莓派 Pico 晶体管放大倍数

2000-2023年关中平原城市群生态环境质量动态特征

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水土保持研究 2025年第1期32卷 336-346+357页

作者：权文婷周辉王卫东张煦庭赵青兰王旭东陈军西安交通大学人居环境与建筑工程学院陕西省农业遥感与经济作物气象服务中心

[目的]掌握关中平原城市群的生态环境质量，优化城市格局和建设生态文明，进行生态环境变化动态监测。[方法]基于GEE云平台，运用2000—2023年MODIS数据集，构建遥感生态指数(RSEI),分析了关中平原城市群生态环境质量的空间分异性特征... 详细信息

[目的]掌握关中平原城市群的生态环境质量，优化城市格局和建设生态文明，进行生态环境变化动态监测。[方法]基于GEE云平台，运用2000—2023年MODIS数据集，构建遥感生态指数(RSEI),分析了关中平原城市群生态环境质量的空间分异性特征、演变趋势及未来发展动态，并探讨了影响生态环境质量的关键因素及其交互作用。[结果](1)关中平原城市群的RSEI整体呈上升趋势，RSEI均值增长率为0.005 3/a,各市之间RSEI时空演变存在差异；(2)近24年来，关中平原城市群生态环境质量虽有改善，但优质区域有限且呈下降趋势；(3)关中平原城市群的生态环境质量主要受城市活动强度和坡度两个主导因子的影响，同时降水与土地利用的交互作用在多数年份中对生态环境质量的演变具有决定性影响。[结论]关中平原城市群的生态环境质量受到多种因素的影响，其中城市活动强度和坡度是主要因素，降水与土地利用的交互作用也起到了重要作用。为了维护和提升关中平原城市群的生态质量，应考虑在城市规划中融入生态保护措施。

关键词：关中平原城市群遥感生态指数 GoogleEarthEngine 生态环境质量

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生物炭表面NO吸附特性的量子化学研究

原子与分子物理学报 2025年第5期42卷 7-16页

作者：朱世遥薛婕雯张雨轩陈斌武卫东上海理工大学上海200093 上海工程技术大学城市轨道交通学院上海201620 上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

生物炭表面具有丰富的官能团,通过化学吸附可以与一氧化氮(NO)分子形成稳定化学键,廉价易得且环境适应性强,具有广阔的应用前景.然而,当前对生物炭表面NO吸附特性的研究大多仍停留在宏观层面,缺乏深入的微观机制解析.本文基于密度泛函理... 详细信息

生物炭表面具有丰富的官能团,通过化学吸附可以与一氧化氮(NO)分子形成稳定化学键,廉价易得且环境适应性强,具有广阔的应用前景.然而,当前对生物炭表面NO吸附特性的研究大多仍停留在宏观层面,缺乏深入的微观机制解析.本文基于密度泛函理论,深入研究了生物炭表面一氧化氮(NO)的吸附转化路径,从分子层面揭示了生物炭对NO的吸附特性.研究结果显示,N-down型吸附构型的能量普遍低于O-down型吸附构型,是较为可能的吸附构型,并且含氧原子的官能团在NO的吸附和氨(NH_(3))的形成过程中扮演着关键角色.此外,通过对N-down型构型的进一步分析发现,在与活性位点结合后,NO将优先取代羟基,最终在生物质焦炭表面转化为NH_(3).同时,基于变分过渡态理论(CVT)计算了反应速率,发现NO优先反应的途径将受到不同区域内反应速率的限制.本文通过量子化学方法深入揭示了生物炭表面NO吸附特性的微观机制,为优化生物炭在NO治理中的应用提供了理论支持.

关键词：吸附生物炭密度泛函理论

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振动与冲击对机械密封瞬态性能的影响

摩擦学学报 2025年第12期44卷 1694-1706页

作者：王青阳王增丽吴伟烽于博张平西安交通大学能源与动力工程学院陕西西安 710049 中国石油大学(华东) 新能源学院山东青岛 266580 中国航天科技集团有限公司西安航天动力研究所陕西西安 710100

在多相泵输送油气混相介质过程中，原油中甲烷的溶解析出和断塞流的冲击会引起轴系振动和工况波动冲击，从而影响机械密封的瞬态性能. 为了探究振动和冲击对瞬态密封性能的影响，建立了考虑甲烷溶解的机械密封瞬态动力学模型. 给出了不... 详细信息

在多相泵输送油气混相介质过程中，原油中甲烷的溶解析出和断塞流的冲击会引起轴系振动和工况波动冲击，从而影响机械密封的瞬态性能. 为了探究振动和冲击对瞬态密封性能的影响，建立了考虑甲烷溶解的机械密封瞬态动力学模型. 给出了不同位移扰动、动力学参数以及工况波动冲击下的液膜流场演变特性和瞬态密封性能. 结果表明：振动会导致液膜动压和空化区波动，波动范围在67.2%~172%之间. 密封性能的波动幅度和频率随着位移扰动的增大而增大. 当O型圈阻尼为1.2 kN·s/m，浮环质量为0.5 kg时，密封性能的波动幅度和频率最小. 机械密封的冲击响应和冲击频率的变化随着转速、含气率和压力冲击的升高而更为剧烈. 多相泵的机械密封应采用阻尼大的O型圈和质量小的浮环，并可通过增加补偿机构来提高密封系统的抗干扰能力.

关键词：多相泵机械密封振动冲击瞬态性能

从“0”到“N”全过程创新之路怎么走?——中国航空工业集团庆安-西安交通大学高压高速流体机械联合研究中心的探索

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陕西教育（高教版） 2025年第1期 5-6页

作者：李莉西安交通大学党委宣传部

2024年底,中国航空工业集团庆安-西安交通大学高压高速流体机械联合研究中心(以下简称联合研究中心)正式入驻西部科技创新港。“我们是带着‘礼物’入驻的!”联合研究中心主任、西安交通大学能源与动力工程学院教授席光微笑着说。他指... 详细信息

2024年底,中国航空工业集团庆安-西安交通大学高压高速流体机械联合研究中心(以下简称联合研究中心)正式入驻西部科技创新港。“我们是带着‘礼物’入驻的!”联合研究中心主任、西安交通大学能源与动力工程学院教授席光微笑着说。他指的“礼物”是花多少钱都买不来、正在实现国产化的压缩机设计制造技术。

关键词：联合研究中心航空工业集团能源与动力工程创新之路西安交通大学高速流体设计制造技术庆安

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Cr系白口铸铁动态相间腐蚀的定量研究

金属学报 2001年第1期37卷 77-81页

作者：张安峰邢建东西安交通大学机械工程学院西安710049

用定向凝固技术制备Ｃｒ系白口铸铁，用提取相表面富集法制备碳化物试样，用失重法测定样品的腐蚀失重率，并通过电化学法探讨Ｃｒ系白口铸铁在腐蚀介质中的动态相间腐蚀机理.结果表明：（１）Ｃｒ系白口铸铁动态相间腐蚀失重率达Ｃｒ... 详细信息

用定向凝固技术制备Ｃｒ系白口铸铁，用提取相表面富集法制备碳化物试样，用失重法测定样品的腐蚀失重率，并通过电化学法探讨Ｃｒ系白口铸铁在腐蚀介质中的动态相间腐蚀机理.结果表明：（１）Ｃｒ系白口铸铁动态相间腐蚀失重率达Ｃｒ系白口铸铁冲刷腐蚀总失重率的５０％以上，冲刷腐蚀交互作用失重率接近总失重率的２０％；（２）碳化物与基体两相之间的腐蚀电位差是产生相间腐蚀的驱动力.在此过程中，高电位的碳化物为阴极受到保护，而低电位的基体为阳极被加速腐蚀，这是Ｃｒ系白口铸铁产生相间腐蚀的基本原因；（３）溶液的电阻效应使离碳化物越近的基体遭受的腐蚀越严重，也促进相间腐蚀的产生.相间腐蚀发生后，在浆料冲蚀作用下，碳化物因暴露在外，得不到基体的支撑而被折断，加速了材料的流失，严重地影响了Ｃｒ系白口铸铁的使用寿命．

关键词： Cr系白口铸铁相间腐蚀冲刷腐蚀失重率

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复杂曲面车削精度的神经网络控制

机械工程学报 1997年第2期33卷 54-59页

作者：刘廷章卢秉恒惠延波王军杰顾崇衔西安交通大学机械工程学院

提出了一种基于神经网络的加工误差控制方法，引入神经网络对加工系统的逆模型进行辩识，运用该模型前置校正加工系统以改善加工精度。该方法在中凸变椭圆活塞裙面加工中的成功应用，证明了其合理性及先进性。

关键词：复杂曲面车削神经网络控制

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混合聚类新算法及其在故障诊断中的应用

机械工程学报 2006年第12期42卷 116-121页

作者：雷亚国何正嘉訾艳阳胡桥丁锋西安交通大学机械工程学院

针对模糊C-均值(FCM)聚类算法假设各维特征和每个样本对聚类贡献相同,同时需要预先设定聚类数的不足,利用3层前馈神经网络、点密度函数算法和聚类有效性指标对其进行改进,提出一种新的混合聚类算法。该算法考虑到不同特征和不同样本对... 详细信息

针对模糊C-均值(FCM)聚类算法假设各维特征和每个样本对聚类贡献相同,同时需要预先设定聚类数的不足,利用3层前馈神经网络、点密度函数算法和聚类有效性指标对其进行改进,提出一种新的混合聚类算法。该算法考虑到不同特征和不同样本对聚类结果有不同程度的影响,并根据聚类有效性指标的变化自适应确定聚类数来实现聚类。利用基于梯度下降的3层前馈神经网络通过无监督训练来自适应学习特征权值,使用基于点密度函数的算法获取样本权值,给不同特征和不同样本赋予权重,突出敏感特征和典型样本的主导作用,抑制其他特征和样本对聚类的干扰,以提高聚类性能。研究结果表明,对于国际标准测试数据和某机车轴承的早期故障诊断,该混合聚类算法不但能自动确定聚类数,而且聚类的准确性明显比FCM高。

关键词：样本权值特征权值聚类有效性指标混合聚类故障诊断