摘要：针对超临界二氧化碳(supercritical carbon dioxide,S-CO_(2))布雷顿循环发电系统中高温部件合金材料的腐蚀问题,为进一步研究不同种类合金的抗腐蚀性能,该文选取镍基合金GH 3128和马氏体合金AISI 616,研究其在550℃、20MPa的S-CO_(2)环境下的腐蚀行为(最高900h),并利用四点应力装置研究应力加载对合金腐蚀行为的影响。使用扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)、X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、X射线光电子能谱技术(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)等表征方法对实验后样品的微观形貌、氧化物的物相以及氧化膜厚度进行分析。结果表明:镍基合金GH 3128生成单层的Cr2O3氧化膜;而马氏体合金AISI 616生成双层氧化膜结构,外层主要是Fe3O4,内层是富Fe、Cr氧化物。随着腐蚀时间增长,两者氧化膜厚度都有所增长,但GH 3128最终厚度远小于AISI 616,并且渗碳量也较小,而AISI 616有明显的渗碳现象。应力加载能够加快合金的腐蚀速率,增大其氧化膜的厚度,促进渗碳,还会改变其腐蚀产物的结构。并且,应力的加载对于AISI 616的影响远高于GH 3128。镍基合金GH 3128对于氧化、渗碳和应力腐蚀的抗性均高于马氏体合金AISI 616,更推荐GH 3128应用于550℃,20MPa的S-CO_(2)布雷顿循环发电系统。

摘要：研究一种MEMS膜片与超小GRIN光纤镜头相结合的MEMS光纤声传感器,以及基于扫频OCT(Swept Source Optical Coherence Tomography,SS-OCT)解调系统的MEMS光纤声传感器性能测试方法。在进行建模分析的基础上,设计并研究MEMS膜片与超小GRIN光纤镜头相结合的MEMS光纤声传感器的制作工艺,搭建基于SS-OCT的声振测量系统,通过开展单频声信号、混频声信号、频率响应、声压灵敏度和系统稳定性测量实验,进行传感器的性能测试与标定。结果显示,所研究的MEMS光纤声传感器样品的频响范围为50 Hz~4.5 kHz,在频率为300 Hz时传感器声压灵敏度21.63 nm/Pa,信噪比(SNR)为44.1 dB,线性度为98.97%,重复性标准偏差为0.003。结果表明所研究的MEMS光纤声传感器可行,而且利用SS-OCT解调系统可对其传感性能进行有效测量。

摘要：目的分析个体支配单个手指伸展运动的微观神经元特征,得出不同个体微观神经元特征的异同性。方法通过盲源分离算法分解出支配不同个体在单个手指伸展时的微观运动神经元,对所得神经元进行二维空间特征量化,并利用不同个体分解出的神经元特征进行手指分类,通过特征量化和分类结果验证支配不同个体的运动神经元特征的异同性。通过共享运动神经元占比分析研究神经支配不同手指协同运动的微观神经元特性在不同个体间的差异性。结果不同个体的食指与中指的运动神经元空间分布差异较大,激活面积相似。利用不同人群数据作为训练集和测试集进行手指分类的平均准确率为86.99%,经迁移成分分析校准后显著提高为90.07%。通过不同个体共享神经元占比分析发现,食指与其他3指(中指、无名指、小指)之间的共享神经元占比较少,而无名指与小指之间的占比最高。结论不同个体控制不同手指的运动神经元整体的空间放电特征较为相似,存在较小的个体性差异。本研究揭示不同个体在进行手指运动时的内在神经机制,为手指运动障碍患者临床神经机制分析以及相关工程应用提供参考。

摘要：对于软土地区的路基工程,若路基处理不当,在长期交通荷载作用下,容易导致服役期路面开裂、不均匀沉降等问题。水泥土搅拌桩法是软土地区最常用的路基加固方法之一。研究循环荷载下水泥土桩复合地基的变形特性,对于指导交通荷载下软土地基长期沉降控制具有重要意义。然而,现有研究主要集中在软土和水泥土单一介质,对于水泥土桩复合体的研究较少。通过开展水泥土桩复合单元体大型动三轴试验,分析围压、静偏应力和置换率等因素对水泥土桩复合体累积塑性应变的影响。研究结果表明:循环荷载下水泥土桩复合体累积塑性显著小于软土,且应变随围压、动应力比及静偏应力的增大而增大,随置换率的增大而减小;静偏应力的增加会导致复合单元体临界动应力比的减小。基于试验结果,建立了水泥土桩复合体长期沉降计算方法。结合现代有轨电车算例,分析交通荷载作用下软土路基以及经水泥土桩法处理后的路基长期沉降结果。计算结果表明,采用水泥土桩法可有效减小软土路基长期沉降。

摘要：采用改进的共沉淀-高温固相法制备了形貌可控的高电压LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)料。利用锂盐中结晶水易脱水的特点设计了低温高压反应环境。在高温煅烧之前增加反应釜预反应过程,有效提高锂盐与氧化物前驱体的混合均匀性以及反应性,抑制了杂相生成,降低了材料金属离子混排度。调控预反应温度实现了LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)材料形貌和颗粒尺寸的可控制备。研究表明,经过180℃预反应过程合成的样品具有规则的八面体单晶形貌,尺寸分布相对均匀,有效抑制了电极/电解液界面反应,使得合成的材料表现出优异的循环稳定性和倍率性能。常温1C下循环400次后容量保持率达到95.3%,且在20C下仍能放出120.9 mAh·g^(-1)的比容量。

摘要：为探究定操作流量下诱导结构设计对旋流反应器气相流场与压降的影响,设计了基于定高宽比原则的不同旋流诱导进口面积(无因次面积分别为0.056,0.098,0.156和0.224),采用雷诺应力湍流模型数值模拟及实验研究的方法分析其内部三维流动的空间分布和压降特性。结果表明,诱导结构面积的变化影响流场对称性和截面速度分布。较小的面积由于具有较大的入射速度,使得流场内各截面上切向速度较大有利于增强旋流强度。进一步发展了切向速度的特征参数与诱导面积及轴向高度的半经验关联式。诱导面积的变化对轴向速度的影响不明显。无因次旋流诱导面积在0.056~0.224范围变化时,表征压降的特征欧拉数从381.2减小到89.4。结果可为旋流反应器的优化设计与运行提供参考。

摘要：为得到多组分纤维经过并条混合后在混纺纱条内的分布情况,以预测混合纱条的混合不匀率、条干不匀率等质量指标,通过并条混合制备混纺纱条,采用MatLab软件模拟多组分纤维在并条混合过程中的运动状态,并设计可视化操作平台构建并条混合仿真与控制系统。将系统仿真结果与实验结果进行对比。结果表明:随着并条混合工艺参数的变化,二者趋势具有很好的一致性,且模拟过程快速,直观可视。该系统可用于对混纺纱条形态和质量的预测与调控,为实际生产中的工艺参数优化提供参考。

摘要：为解决自复位装置存在耗能能力较差且耗能可靠度较低、刚度不可变等问题,研发了一种多刚度碟簧-黏滞耗能自复位装置(MDVSD),利用碟形弹簧实现自复位,依靠黏滞阻尼材料进行耗能,且装置刚度可变,通过理论分析建立了理论滞回模型。设计并制作了2个MDVSD和1个多刚度自复位装置(CMSD)并完成受力性能试验,研究MDVSD耗能性能与自复位性能。试验结果表明:MDVSD滞回曲线与理论滞回模型相符,呈现多刚度特性;MDVSD耗能能力相对于CMSD显著提升,一阶刚度工作范围耗能能力最大提高738%,二阶刚度工作范围耗能能力最大提高259%;在不同幅值和加载频率下MDVSD具有稳定的力学性能,刚度未出现随变形幅值增大而退化的现象;MDVSD试件自复位过程相对于CMSD更加平稳,可以避免“冲击”效应的出现。

摘要：针对完全非圆齿轮行星轮系取苗机构存在推苗角不够大,而不完全非圆齿轮轮系取苗机构存在冲击的问题,本文设计了一种满足蔬菜移栽取苗要求的具有较大推苗角的非圆完全齿轮行星轮系取苗机构。基于傅里叶函数设计了一种二次不等幅传动比曲线,开发取苗机构设计分析软件,分析傅里叶系数对取苗轨迹的影响规律,研究傅里叶系数对传动比曲线及从动轮和秧针速度特性的影响,揭示傅里叶系数对取苗机构运动学参数的影响规律,推导了不同傅里叶系数时取苗机构取苗角和推苗角的变化规律。制造和装配取苗机构,基于虚拟样机、高速摄像技术对取苗机构进行了旋转试验,通过对比取苗轨迹的理论、仿真和试验值一致性验证了取苗机构设计的可行性。对取苗机构进行了台架取苗试验,得出转速40、50、60 r/min时取苗机构的取苗成功率分别为94%、90%和88%,通过取苗试验进一步验证了取苗机构设计的可行性。

摘要：利用参数化水平集方法可以得到结构轮廓的清晰边界的特性,本文基于径向基函数插值得到的参数化水平集方法,提出了一种新的可扫描有遮蔽区域的边界搜索方法,实现了静水压力载荷下的水下耐压结构的拓扑优化设计。以结构柔度最小化为目标函数,以结构体积为设计约束,结合改进的拉格朗日算子,研究了不同边界约束条件下水下耐压结构的优化设计问题。优化结果表明,该方法可以处理诸如多球交接耐压结构等复杂边界条件下的水下耐压结构拓扑优化问题,对于新型水下耐压结构的探索具有工程应用价值。