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电弧离子镀Al-Cr-O/Zr-O+NiCoCrAlSiY和Al-Cr-O+NiCoCrAlSiY涂层的抗氧化性和隔热性能

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2024年第4期34卷 1237-1250页

作者：鲜丽君赵海波范洪远鲜广四川大学机械工程学院成都610065 四川大学分析测试中心成都610065

采用电弧离子镀在高温合金表面沉积Al-Cr-O/Zr-O多层涂层和Al-Cr-O单层涂层+NiCoCrAlSiY结合层,并在1000~1200℃下进行热处理。利用扫描电子显微镜和X射线衍射仪分析涂层的显微组织和物相结构。结果表明,Al-Cr-O/Zr-O多层涂层和Al-Cr-O... 详细信息

采用电弧离子镀在高温合金表面沉积Al-Cr-O/Zr-O多层涂层和Al-Cr-O单层涂层+NiCoCrAlSiY结合层,并在1000~1200℃下进行热处理。利用扫描电子显微镜和X射线衍射仪分析涂层的显微组织和物相结构。结果表明,Al-Cr-O/Zr-O多层涂层和Al-Cr-O单层涂层均呈现出致密的球形结构。热处理后,Al-Cr-O/Zr-O涂层表面出现裂纹,且裂纹随着温度的升高而增多和变粗。然而,Al-Cr-O涂层经热处理后其表面胞状结构转变为紧密连接的粒状结构,并且随着热处理温度的升高,粒状结构显著长大。由于作为氧离子导体以及t-ZrO_(2)的致密度低于α-Al_(2)O_(3),Al-Cr-O/Zr-O涂层中的t-ZrO_(2)为氧离子向涂层内扩散提供了通道,因此,Al-Cr-O单层涂层+NiCoCrAlSiY涂层体系的高温抗氧化性优于Al-Cr-O/Zr-O多层涂层+NiCoCrAlSiY涂层体系。但是,由于更大的陶瓷涂层厚度,t-ZrO_(2)相的低热导率以及层间界面的热反射作用,Al-Cr-O/Zr-O多层涂层+NiCoCrAlSiY涂层体系的隔热性能优于Al-Cr-O单层涂层+NiCoCrAlSiY涂层体系。

关键词：电弧离子镀 Al-Cr-O/Zr-O多层涂层抗氧化性隔热性能

MSOA算法改进EKF的锂电池SOC估计方法

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机械科学与技术 2024年

作者：刘晟王建锋刘水宙潘清云长安大学汽车学院

本文旨在提高电池荷电状态(SOC)的监测精度，基于锂离子等效电路模型，采用象群优化算法改进卡尔曼滤波(KF)进行模型参数的辨识；使用海鸥算法(SOA)降低噪声初值对扩展卡尔曼滤波(EKF)算法的影响，并以越界处理的策略避免种群多样性降... 详细信息

本文旨在提高电池荷电状态(SOC)的监测精度，基于锂离子等效电路模型，采用象群优化算法改进卡尔曼滤波(KF)进行模型参数的辨识；使用海鸥算法(SOA)降低噪声初值对扩展卡尔曼滤波(EKF)算法的影响，并以越界处理的策略避免种群多样性降低的问题；以改进海鸥算法(MSOA)优化EKF来改善车载电池SOC估计方法，将DST和FUDS动态测试工况电流数据进行算法验证。结果显示，改进后的SOC估计算法的误差低于0.97%，且平均绝对误差和均方根误差均低于EKF算法的估计误差，因此MSOA优化EKF算法具有更好的估计精度和稳定性。

关键词：锂电池参数辨识智能优化算法荷电状态扩展卡尔曼滤波

新型高强Al-Cu-Li-Mg-Ag合金的时效工艺研究

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兵器材料科学与工程 2024年

作者：郝一玄牛凤姣马子博郭亚杰长安大学材料科学与工程学院长安大学现代工程训练中心

Al-Cu-Li合金作为析出强化型铝合金，因高比强度、耐腐蚀、抗疲劳性好等特点，广泛应用于航空航天等领域。第三代铝锂合金通过增大Cu/Li比提升力学性能，却与铝锂合金减质量初衷相背离，因此在尽可能保持Li元素占比的同时使合金展现更... 详细信息

Al-Cu-Li合金作为析出强化型铝合金，因高比强度、耐腐蚀、抗疲劳性好等特点，广泛应用于航空航天等领域。第三代铝锂合金通过增大Cu/Li比提升力学性能，却与铝锂合金减质量初衷相背离，因此在尽可能保持Li元素占比的同时使合金展现更高的性能是目前研究的热点问题。有鉴于此，本文在典型的第三代铝锂合金AA2195的基础上降低了Cu含量，自制了新型Al-3.18Cu-0.89Li-0.37Mg-0.15Ag（wt.%）合金，通过显微硬度测试和拉伸性能测试对比研究了不同时效工艺下该型合金的时效行为和性能演化规律，并基于透射电子显微镜（TEM）分析了不同时效工艺下的相析出行为，包括析出相的组成、主要强化相析出占比与尺寸变化。结果表明：在单级时效时，时效温度的升高使析出相更细小弥散，抑制δ′相生成，提高了T1相占比并增大了其径厚比，使人工时效到达峰值的时间提前，合金强度提高。自然时效使后续人工时效时T1相和δ′/θ′/δ′相增多，显著提高了T1相的径厚比，抑制了δ′相和σ相的析出，晶界无析出带不明显，相对于单级时效，屈服强度提高12%，抗拉强度提高9%，伸长率略有下降，峰值硬度不变，合金综合性能更优良。

关键词：铝合金时效温度析出相力学性能

无信控交叉口网联车辆动态碰撞风险检测与预警策略

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计算机工程与应用 2024年第13期60卷 330-337页

作者：王润民凡海金何佳浚徐志刚赵祥模长安大学西部交通安全与智能控制省部共建协同创新中心西安710018 长安大学信息工程学院西安710018

针对无信控交叉口碰撞事故多发的问题,面向网联人工驾驶环境,研究提出了一种基于车车通信的无信控交叉口网联车辆碰撞动态风险检测与预警策略。在构建典型无信控交叉口场景的基础上,设计了一种基于多项式拟合的车辆轨迹模型;融合利用碰... 详细信息

针对无信控交叉口碰撞事故多发的问题,面向网联人工驾驶环境,研究提出了一种基于车车通信的无信控交叉口网联车辆碰撞动态风险检测与预警策略。在构建典型无信控交叉口场景的基础上,设计了一种基于多项式拟合的车辆轨迹模型;融合利用碰撞到达时间和风险暴露时间作为风险检测指标,构建了一种圆形-双圆车辆模型实现车辆碰撞风险检测;综合考虑了驾驶人异质性及其交互行为,提出一种基于博弈论和遗传算法的两级碰撞预警策略;基于SUMO搭建仿真环境对预警策略的有效性及适用性进行测试分析。结果表明,所提策略能够准确识别出所有的碰撞事件并触发预警,预警成功率达到100%;在不同比例驾驶人组成测试工况下,所提预警策略均能显著降低碰撞率和平均碰撞动能。

关键词：无信控交叉口网联车辆动态风险检测分级预警驾驶人异质性博弈论

多弧离子镀Al_(2)O_(3)-TiO_(2)/FeCrAl涂层的热冲击性能及在静态铅铋中的耐腐蚀行为研究

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核动力工程 2024年第1期45卷 90-97页

作者：张顺蔺潘东尹星陈勇赵海波孙兰王均四川大学机械工程学院成都610065 中国核动力研究设计院成都610213 四川大学分析测试中心成都610065

为探索一种核电用包壳材料FeCrAl合金表面涂层的制备方法,本文利用多弧离子镀技术在FeCrAl合金表面制备了以FeCrAl作为过渡层的Al_(2)O_(3)-TiO_(2)涂层,对试样进行热冲击实验以探究涂层的抗热冲击性能,对试样进行600℃、1000 h静态铅... 详细信息

为探索一种核电用包壳材料FeCrAl合金表面涂层的制备方法,本文利用多弧离子镀技术在FeCrAl合金表面制备了以FeCrAl作为过渡层的Al_(2)O_(3)-TiO_(2)涂层,对试样进行热冲击实验以探究涂层的抗热冲击性能,对试样进行600℃、1000 h静态铅铋合金(LBE)腐蚀实验,研究涂层的耐腐蚀性能,表征和分析了试样经LBE腐蚀前后的相组成和显微形貌。结果表明,通过多弧离子镀制备的Al_(2)O_(3)-TiO_(2)为非晶态,30次热冲击试验后涂层未出现开裂、脱落等现象。腐蚀后,FeCrAl基体试样表面发生明显溶解腐蚀。而X射线衍射分析显示涂层试样在腐蚀后Al_(2)O_(3)发生结晶,表层Al_(2)O_(3)结构收缩出现孔隙,而涂层内部仍保持致密,且截面分析显示LBE未渗入涂层内部。因此,Al_(2)O_(3)-TiO_(2)/FeCrAl涂层能有效地阻止LBE对基体材料的腐蚀。

关键词： FeCrAl合金多弧离子镀 Al_(2)O_(3)-TiO_(2)/FeCrAl涂层抗热冲击性能铅铋合金(LBE)腐蚀

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阻尼调控下两类动力吸振器的H设计与试验

力学学报 2024年

作者：范盛喆孙汝奇赵轩黄伟安成利长安大学汽车学院香港理工大学机械工程系

动力吸振器凭借其出色的吸振能力得到了学术界和工程界的广泛关注。然而其对共振频率、阻尼系数等系统参数的高敏感性给系统设计及其应用带来了极大的挑战。传统的油液式粘滞阻尼器难以实现阻尼的有效调节，新兴磁流变阻尼器高昂的造价... 详细信息

动力吸振器凭借其出色的吸振能力得到了学术界和工程界的广泛关注。然而其对共振频率、阻尼系数等系统参数的高敏感性给系统设计及其应用带来了极大的挑战。传统的油液式粘滞阻尼器难以实现阻尼的有效调节，新兴磁流变阻尼器高昂的造价也限制了该技术的实际应用。近年来可调电磁分支电路阻尼的发展为动力吸振器现场最优调谐提供了新的可行性。文章基于直线式电磁分支电路阻尼器的结构特点，采用永磁体同极对置的方法提升了阻尼器的机电耦合效率，通过数值仿真得出了六段对置式电磁分支电路阻尼器的机电耦合系数及等效阻尼系数。电磁分支电路阻尼器可通过调整外接分支电路的阻抗实现阻尼力的实时调整，并将其应用于悬置式和接地式动力吸振器系统中，实现了两类动力吸振系统基于H∞优化方法的最优化吸振效果，有效抑制了主系统的振动响应。两类动力吸振系统的试验测试结果与理论预测一致，充分证明了可调电磁分支电路阻尼器的有效性，为动力吸振器的进一步发展应用提供了设计准则和依据。

关键词：电磁分支电路阻尼机电耦合动力吸振器 H_∞优化

浅埋偏压黄土隧道地表旋喷桩加固工艺参数研究

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公路交通科技 2024年第7期41卷 126-133页

作者：王志超李伟黎盼赵博涛王毅斌长安大学公路学院陕西西安710064 长安大学西安长安大学工程设计研究院有限公司陕西西安710064 陕西建工机械施工集团有限公司陕西西安710032

在黄土隧道修建过程中,其洞口段因浅埋偏压、围岩软弱破碎等通常需要进行加固处理。地表旋喷桩法具有适用范围广、加固效果好等优点,被广泛应用于隧道浅埋偏压段软弱围岩地表加固工程。以浅埋偏压黄土隧道进口段初期支护侵限为研究背景... 详细信息

在黄土隧道修建过程中,其洞口段因浅埋偏压、围岩软弱破碎等通常需要进行加固处理。地表旋喷桩法具有适用范围广、加固效果好等优点,被广泛应用于隧道浅埋偏压段软弱围岩地表加固工程。以浅埋偏压黄土隧道进口段初期支护侵限为研究背景,介绍了现场地表旋喷桩加固的施工过程;建立了侵限段三维加固模型并分析了地表旋喷桩加固前后的变形控制效果,说明了处治措施的合理性;对比分析了现场监控量测结果,验证了数值模拟的准确性;开展了地表旋喷桩的工艺设计参数优化分析。结果表明:由于偏压作用,地表最大沉降值偏离隧道中心线,且拱顶中心线处沉降>右拱肩处沉降>左拱肩处沉降;施加地表旋喷桩对于减小地表沉降十分有效,地表最大沉降值减小了45.5%;采用地表旋喷桩加固处理后,拱顶处加固效果最为显著,较加固前沉降减小了57.9%,同时加固后左、右拱肩沉降差值减小了17.4%;建议隧道浅埋偏压段地表旋喷桩加固工艺设计参数:桩直径为0.4~0.6 m、桩间距为1.2 m、横向加固范围为1.5~2倍洞径、竖向加固范围为洞身两侧旋喷桩与隧道拱底平齐。

关键词：隧道工程地表加固数值模拟高压旋喷桩浅埋偏压

Cr、Si微量元素对钢/铝感应静压焊接接头组织及性能的影响

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机械工程学报 2024年第2期60卷 178-187页

作者：高恺顾红历李坤武汉科技大学汽车与交通工程学院武汉430065 武汉科技大学分析测试中心武汉430081

为推进汽车车身的轻量化研究,对Q235与5052H32(1号)、40Cr与5052H32(2号)、Q235与6061-T6(3号)三组试样进行了感应静压焊接试验。结果表明:界面处生长的金属间化合物(IMC)主要包括近钢侧舌状Fe_(2)Al_(5)相和近铝侧针状FeAl_(3)相两种,F... 详细信息

为推进汽车车身的轻量化研究,对Q235与5052H32(1号)、40Cr与5052H32(2号)、Q235与6061-T6(3号)三组试样进行了感应静压焊接试验。结果表明:界面处生长的金属间化合物(IMC)主要包括近钢侧舌状Fe_(2)Al_(5)相和近铝侧针状FeAl_(3)相两种,Fe_(2)Al_(5)相的Gibbs自由能小于FeAl_(3)相,故界面处Fe_(2)Al_(5)相优先生长;1至3号试样Fe_(2)Al_(5)相平均厚度分别为20μm、14μm、11μm,对比1号和2号发现,40Cr钢中的Cr元素在界面处聚集并部分替换IMC中的Fe元素,降低Al在Fe中的扩散系数,抑制了Fe_(2)Al_(5)相的生成,因此2号试样中Fe_(2)Al_(5)相比1号试样薄6μm;对比1号和3号发现,6061-T6铝合金中Si元素参与界面反应,以固溶体的形式抑制了Fe_(2)Al_(5)相的生长,因此3号试样中Fe_(2)Al_(5)相比1号试样薄9μm;三种试样焊接头均为混合断裂,接头抗剪强度分别为31 MPa、68 MPa、73 MPa。

关键词：感应静压焊接金属间化合物微观组织力学性能

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航空发动机多源异构信息融合诊断新方法

振动．测试与诊断 2024年第1期44卷 186-192,206页

作者：张永强顾晓华杨杰中国航发商发制造测试中心上海201306 华南理工大学土木与交通学院广州510641

针对航空发动机实际工作中主要监测的气路、油路和机械振动3类参数,建立了全机故障方程,改进了现有技术仅考虑单类别发动机监测参数与故障模式的简单方法。在考虑同类别监测参数与故障模式的前提下,兼顾不同类别监测参数与不同类别故障... 详细信息

针对航空发动机实际工作中主要监测的气路、油路和机械振动3类参数,建立了全机故障方程,改进了现有技术仅考虑单类别发动机监测参数与故障模式的简单方法。在考虑同类别监测参数与故障模式的前提下,兼顾不同类别监测参数与不同类别故障模式之间的耦合关系,实现了多源异构监测数据的有效融合,解决了同型号多台发动机/单台发动机监测参数得到的同一故障模式的结果差异或矛盾的精化处理问题,给出了一种提高发动机故障诊断结果精度的新方法。

关键词：航空发动机多源异构信息数据融合故障诊断