摘要：目的优化大气等离子喷涂工艺,提高热障涂层的耐腐蚀性能与热循环寿命。方法设计正交试验,制备出不同工艺参数的YSZ涂层。用共聚焦显微镜、X射线衍射仪、能谱分析仪对涂层的表面粗糙度、表面与截面形貌、元素组成与分布进行表征,用ImageJ软件分析涂层的孔隙。根据试验数据优化工艺参数,对比分析工艺优化前后涂层的耐腐蚀性与热循环寿命。对涂层进行热震水淬试验,分析涂层的热震寿命与失效行为。结果不同工艺下制备的涂层在孔隙、耐熔盐腐蚀与热循环寿命方面存在明显差异,工艺参数W3X3Y1Z3组合为优化出的喷涂工艺。采用优化后工艺所制备的涂层TBC-1,孔隙率为9.65%,平均孔隙尺寸为6.18μm^(2),未观察到明显的大孔与裂纹。涂层表面粗糙度为3.48μm,粉末熔化状态较好。热腐蚀之后,涂层截面熔盐元素V的质量分数为2.03%,无熔盐积聚现象。涂层经20次热腐蚀与热冲击联合试验后,质量损失率为0.25%,表面完整,无明显剥落。TBC-1在热震试验中的失效形式为涂层大面积剥落,失效次数为172次。结论等离子喷涂的工艺参数对涂层的综合性能有重要影响,涂层中较大的裂纹和孔隙可作为熔盐的渗透途径,加速涂层的腐蚀,同时使热循环寿命变差。经优化后工艺制备的涂层,内部孔隙分布均匀,且平均孔隙尺寸较小,表现出良好的耐腐蚀性与热循环寿命。涂层中热生长氧化物(TGO)的生长应力、陶瓷层与黏结层的热失配应力是涂层中裂纹扩展和涂层失效的重要原因。

摘要：直流变换器广泛应用于电动汽车充电系统与光伏发电系统,如何适应输入/输出电压大范围变化,实现直流变换器的宽增益和高传输效率为学术界和工业界所关注。其中,LLC、LLC_LC、LLCLC谐振变换器虽具有高功率密度、低电磁干扰等特性,但存在磁元件与谐振网络参数设计难度大,造成变换器输出不稳定等不足,难以满足实际应用的要求。为此,提出了宽增益高效谐振型直流变换器技术。首先总结了谐振型直流变换器的基本原理,围绕其拓扑结构及调制策略的国内外研究进展,重点就宽增益与高效谐振型直流变换器应用需求进行阐述。然后分析了LLC_LC、LLCLC多模式PWM倍压整流变换器拓扑及调制策略。最后结合仿真与实验验证结果,证明了该宽增益高效谐振型直流变换器拓扑及其调制策略的有效性,最高可实现输出电压范围为1~6.2,转换效率达96.1%,具有较宽广的应用前景。

摘要：GaN/ZnO固溶体具有良好的光催化活性。为研究不同ZnO物质的量对GaN/ZnO固溶体能带结构和光吸收性能的影响,构建了一系列GaN/ZnO固溶体的随机原子结构模型。基于密度泛函理论计算不同ZnO物质的量对GaN/ZnO固溶体模型电子结构和光学性质的影响。研究结果表明:ZnO/GaN固溶体形成能与结合能均为负值,结构稳定。随着ZnO物质的量的增加,固溶体的带隙先呈现下降趋势,最后呈现小幅上升趋势。对于ZnO物质的量分数在13.89%至22.22%的GaN/ZnO固溶体,可以观察到光吸收峰强度在可见光区各个波长范围内均有较强吸收。通过研究不同ZnO物质的量对GaN/ZnO固溶体能带结构和光吸收性能的影响,为GaN/ZnO固溶体光催化材料的设计与制备提供了理论参考。

摘要：CFRP/钛合金叠层材料作为一种重要的航空结构件材料,对制孔的加工精度要求苛刻,因此设计合理的实时监测算法,实现对复材叠层制孔过程产生的边缘毛刺等异常问题的监测迫切而必要。由于CFRP的材料特性,钻削加工过程中在CFRP层出入端面容易形成撕裂缺陷,影响整体孔壁的加工质量。基于深度学习的目标语义分割算法能够有效自动识别并评估这种缺陷的生成情况以及严重程度,从而有效监测CFRP/钛合金叠层材料的制孔质量。通过对钻削制孔实验后得到的工件进行毛刺区域分割算法验证表明,提出的基于深度学习的语义分割算法能够有效识别孔边缘毛刺,且识别算法的m-IOU达到71.33%,语义轮廓测度达到55.09%。

摘要：吸气式反应堆具有大比冲、高功率密度的优良特点,在未来空天推进领域具有广阔的应用前景。该反应堆在正常运行条件下需要完成各类功率快速响应的瞬态工况,并在极短时间内完成启停堆过程,采用传统的数值方法研究其瞬态三维核热耦合特性存在较大的困难。本文基于开源OpenFOAM平台,开发了三维瞬态核热耦合求解程序,提出了新型流固热耦合边界,实现了固体堆芯与流道内部流动传热特性的快速预测,使用点堆模型求解堆芯中子物理特性,通过耦合物理模块与热工模块实现了瞬态过程中气式反应堆堆芯流动传热特性的数值分析。模拟结果表明,吸气式反应堆在功率快速提升的同时,固体材料的温度不会迅速升高,而是平稳上升直至稳态,反应堆在瞬时热功率超过设计基准值的启堆过程中仍然是安全的。

摘要：1-3型压电复合材料具有高机电耦合系数和低声阻抗,适用于制作水声和医疗超声换能器,但是1-3型压电复合材料的横向振动模会降低换能器的性能,限制换能器的小型化和高频化。该文设计了一组具有矩形压电陶瓷柱的1-3型压电复合材料,复合材料的厚度为0.32 mm,陶瓷柱宽度为0.08 mm,长度为0.10~0.25 mm,刀缝宽度为0.05 mm。利用有限元软件PZFlex进行了建模计算,仿真结果表明,复合材料的厚度谐振频率和反谐振频率分别为4.5 MHz、6 MHz,随着陶瓷柱长度的增大,横向谐振频率逐渐向低频处移动,当陶瓷柱长度和高度比值大于0.69时,横向谐振和厚度谐振发生模式耦合。该文基于复合材料设计了换能器,利用PiezoCAD软件计算得到换能器的中心频率为4.7 MHz。

摘要：随着汽车智能化、网联化的发展,汽车中集成了越来越多的电子器件,数量庞大的硬件、固件和软件中隐藏着各种设计缺陷和漏洞,这从根本上导致了智能汽车信息安全问题。大量汽车漏洞的披露,严重影响了汽车安全,制约了智能汽车的广泛应用。漏洞管理是降低漏洞危害、改善汽车安全的有效手段。在漏洞管理流程中,漏洞评估是决定漏洞处置优先级的重要一环。但是,现有的漏洞评分系统不能合理地评估智能汽车安全漏洞。为了解决智能汽车漏洞评估不合理的问题,提出面向智能汽车的信息安全漏洞评分模型。基于通用漏洞评分系统(CVSS)漏洞评分原理,根据智能汽车的特点,优化了CVSS的攻击向量和攻击复杂度,并添加了财产安全、隐私安全、功能安全和生命安全4个指标来刻画漏洞可能对智能汽车造成的影响;结合机器学习的方法,对CVSS评分公式参数进行了调整,以使其更好地刻画智能汽车信息安全漏洞特点,适应调整后的指标权重。通过实例评估和统计系统特征分布发现,模型拥有更好的多样性和更稳定连续的特征分布,表明模型可以更好地对不同漏洞进行评分;并且基于模型评估得到的漏洞评分,应用层次分析法给出整车脆弱性评估,表征整车风险水平。所提模型相比现有模型可以更为合理地评价智能汽车中信息安全漏洞的严重程度,科学地评估整车或者部分系统的安全风险,为汽车漏洞的修复与加固提供依据。

摘要：为研究盾构机主驱动密封圈压缩量以及正反面润滑油脂载荷对密封圈密封性能的影响,通过ANSYS有限元软件研究在不同压缩量和密封圈不同正反面加载压力下,丁腈橡胶(NBR)材料的VD形密封圈的密封性能。结果表明:在压缩量3~7 mm区间,随着压缩量的增加,密封圈接触面的最大von Mises应力先不断增加后逐渐趋于稳定,而最大接触压力不断下降;当压差保持一致时,随着密封圈正反面的压力升高,该VD形密封圈接触面最大压力也保持相近幅值的上升;当密封圈正反面压力变化时,该密封圈结构保证了接触压力的裕度,从而保证了密封结构密封效果的稳定性。通过曲面响应法,对设计的一种带反面支撑结构的VD形密封圈进行优化,得出在压缩量7 mm,密封圈正反面压力0.9-0.6 MPa时,其密封效果最好时出现在支撑角度为9.3453°,支撑长度为59.499 mm时,优化后VD形密封圈最大接触压力提高了16%~25%。

摘要：本文提出一种适用于制冷系统泄漏探测的制冷剂质量计算模型。通过该模型可以实时计算出制冷系统内部各部件内的制冷剂质量,并实现对制冷系统的泄漏探测。在制冷剂质量计算模型中,开发了基于温度信号进行相区划分的换热器分区制冷剂质量计算模型,提出了基于理论和显式表达式的压缩机及连接管路的制冷剂质量计算模型。验证结果表明,该模型对制冷剂质量的最大计算误差为3.18%。

摘要：本文对旋挖钻机动力头马达早期壳体开裂、冲马达轴端油封、马达阻塞、配油盘磨损的原因进行分析及测试,测试了动力头甩土工况下的马达AB口压力曲线。提出对动力头进行补油以降低液压吸空时间,并根据实际工况提出了理论的研究及补油系统中各元件的选型计算方法,及补油压力的设定方法。经过实际测试表明该设计方案将动力头马达的吸空时间由改进前218ms降为21ms,极大的提高了旋挖钻机动力头的工作性能,并且降低了旋挖钻机动力头马达的故障率。