摘要：难熔高熵合金(RHEAs)是一种由多种难熔元素组成的新型合金,具有优异的高温力学、高温抗氧化、摩擦磨损、耐腐蚀和抗辐照等综合性能,有望应用于航空、航天、核能、石油化工和医疗器械等领域。受限于传统合金熔炼技术,目前制备的高熔点难熔高熵合金存在成型尺寸较小、元素偏析严重以及密度大等问题,极大地限制了难熔高熵合金的发展和应用。激光增材成形技术以高能量密度激光束为加热源,通过计算机辅助设计与控制实现金属材料“离散-堆积”成形过程,为突破难熔高熵合金的研究瓶颈提供了一条行之有效的途径。本文综述了近几年采用激光熔覆技术制备的难熔高熵合金涂层(RHEACs)的加工特性、显微结构和性能特点。重点讨论了合金成分、加工工艺对难熔高熵合金涂层相组成,显微形貌,显微硬度,以及耐磨损、耐腐蚀和抗氧化性能的影响,指出目前激光熔覆难熔高熵合金的研究现状、不足和挑战,并对其未来的发展趋势进行了展望。

摘要：基于地源热泵的人工供热方法是寒区路基冻害防控的一种新措施。该文建立路基专用热泵的稳态热力计算模型,用于热泵选型匹配与优化设计。建立主要部件压缩机、冷凝器、节流器、蒸发器的结构参数与环境参数、制冷剂状态参数之间的函数关系,提出子模型间耦合方法,基于Python语言编制程序。首先,选择压缩机和制冷剂类型,拟定供热温度和集热温度;然后,依次调用4个子程序,以部件目标参数的计算值与拟定值是否相等为收敛判据,以制冷剂状态参数的计算值与拟定值是否相等为终止判据。循环计算收敛时对应的部件结构参数即为优化结果。文中选择准池铁路某冻害路基设计供热方案,验证程序可靠性。结果表明,热泵性能达到预设水平,保证了路基供热方案的有效性。

摘要：为保证路基供热防冻胀系统的合理设计和节能运行控制,发展一种基于建筑热环境设计模拟工具包DeST(designer’s simulation toolkit)的寒区路基动态热负荷预测方法。在DeST软件中建立由一系列“路基微元”构成的计算模型,利用软件内置的气象模型、遮挡模型、光照模型模拟路基所处的气候环境、太阳辐照和地形条件;应用建筑分析模拟模块BAS(building analysis simulation module),通过状态空间法求解路基微元基础温度,通过预测值与实测值的校核保证计算精度;设置路基目标温度,完成热负荷的逐时计算。依托哈齐高铁DK221+150监测断面实测数据,对所述方法进行验证,结果表明,路基温度场计算值与实测值一致。案例路基的最大热负荷为945 W/m,冻结期平均热负荷为335 W/m。热负荷可以反映路基阴阳坡效应和沿深度的传热滞后效应。基于中国严寒和寒冷气候区23个城市的典型气象年数据,对高铁路基的热负荷进行区域统计分析,结果表明,最大热负荷范围为531 W/m~1338 W/m,并与纬度呈线性正相关关系。研究成果可为寒区路基冻害评价和供热方案设计提供参考。

摘要：提出了一种双极性直线型变压器驱动源布局结构,实现了双极性直线型变压器驱动源模块的灵活叠加。通过调节驱动电路的驱动电压来调控金属氧化物半导体场效应晶体管的导通时间,精确控制脉冲电压的上升时间。在直线型变压器驱动源结构中引入了磁芯-铜柱一体结构和反向过冲泄放回路,优化了电磁兼容性,减小了脉冲波尾的反向过冲。研制的双极性直线型变压器驱动源在1 kHz的频率下能够稳定输出脉冲宽度为1μs、幅值为±5 kV的脉冲电压,上升时间从30 ns到100 ns内连续可调。利用研制的双极性直线型变压器驱动源开展了细胞不可逆电穿孔实验。

摘要：锂离子电池工作过程中产生的扩散诱导应力和热应力,会导致电池内部发生多种形式的力学损伤,进而导致电池容量减少和寿命缩短,准确获取锂离子电池应力分布和演变情况对研究电池老化机制至关重要。因此亟须研究一种能够获取锂离子电池工作过程中内部应力分布及演化的方法,以揭示应力对其寿命的影响,进一步提高设计和优化的效率。该文首先研究锂离子电池电化学、热、力的多物理场耦合机制,建立锂离子电池电化学-热-应力三维耦合模型;其次搭建锂离子电池充放电实验平台并测试不同倍率下电池的表面温度和表面压力,验证了所建模型的有效性;最后通过验证后的模型分析了电池在不同倍率恒流充电过程中内部应力分布及演化规律。该模型可以有效获取锂离子电池在运行过程中的应力分布情况,有助于电池失效机理研究,为电池的优化设计和应用提供参考。

摘要：高速列车气动性能与头部形状关联紧密。为降低高速列车运行过程中的气动阻力,通过改变双拱型高速列车司机室前窗高度和前窗曲面形状,设计5种不同头部形状的双拱型列车头型,建立高速列车数值计算模型,采用基于三维、定常、不可压缩N-S方程和RNS方法对5种计算模型在明线匀速运行时的流场进行数值模拟,对比研究双拱型列车头部司机室高度和前窗曲面形状对列车明线稳定运行时阻力特性的影响。研究结果表明:运行条件相同时,列车周围流场压力的差异主要存在于司机室前窗过渡区域以及司机室上方,司机室外形参数对双拱型高速列车的气动阻力构成明显影响;随着头部司机室前窗设计高度增加,头车高压分布范围缩小,列车气动阻力系数呈递减趋势,最大相差14.5%;列车司机室前窗设计倾斜程度减小,司机室前窗处最大压力降低,列车气动阻力系数下降13.4%;当选用平面替代曲面作为列车司机室前窗过渡的承接面时,虽可减缓司机室前窗处的正压大小,但导致司机室上方负压加剧,列车气动阻力系数仅下降3.0%;双拱型高速列车司机室应在合理范围内提升高度并减小前窗曲面倾斜程度,可以达到良好的减阻效果。

摘要：结合CFRP-钢复合筋珊瑚海砂海水混凝土梁的受力特点,建立了此类梁的截面应力状态分析模型,推导了正截面开裂弯矩、屈服弯矩和极限弯矩的计算公式。为验证公式的正确性,开展了20根CFRP-钢复合筋珊瑚海砂海水混凝土梁和1根CFRP-钢复合筋普通混凝土梁的受弯性能试验。试验结果表明:结合不同破坏模式下梁的截面应力状态分析,所推导的正截面特征点弯矩计算公式的计算值与试验值相对误差小于15%。采用建议的计算公式对相关研究中FRP-钢复合筋混凝土梁的极限弯矩进行验算,极限弯矩计算公式可较为准确地评估梁的受弯承载力。同时,所建立的截面刚度和裂缝宽度计算公式适用于计算CFRP-钢复合筋珊瑚海砂海水混凝土梁的变形和最大裂缝宽度。基于承载力、变形和裂缝宽度计算公式,提出了CFRP-钢复合筋珊瑚海砂海水混凝土梁的正截面设计方法,并通过设计实例给出截面设计和截面校核的计算过程,可为此类梁的设计应用提供参考。

摘要：针对汽车门板紧固件在复杂场景下存在的检测准确度较低和实时性较差的问题,提出一种小目标改进算法YOLOv8-SOD(small object detection)。在主干网络引入SPD(space-to-depth)模块和自适应权重分配模块,在算法的颈部网络输出位置增加选择性注意力模块,将CIOU损失函数替换为MPDIOU损失函数。实验结果表明,YOLOv8-SOD算法平均检测精度为99.1%,比模板匹配方法和YOLOv8算法分别提高了9.4%、2%,达到了工厂生产流水线的检测标准,具有实用价值。

摘要：城市轨道交通线路区间设计速度的发挥程度是运输组织优劣和运营经济性的基础。在列车区间运行速度的基础上引入速度效率的概念,用以衡量区间运行速度发挥的效率。从线路站间距、区间设计速度、列车性能3个方面分析对区间运行速度和速度效率的影响,得到结论:站间距与区间设计速度存在最优匹配,当站间距分别为小于1.3 km,1.3~1.5 km,1.5~3.9 km,3.9~6.6 km,大于6.6 km时,区间设计速度分别选择80 km/h,100 km/h,120 km/h,140 km/h,160 km/h较为合适。并且,在站间距低于4 km时,列车区间运行速度随区间设计速度的增大,呈现出先增后降的变化特点,而速度效率与区间设计速度呈负相关变化,且变化率逐渐减小。最后,基于速度效率的理论计算公式得到不同区间设计速度和站间距对应的区间运行速度和速度效率的取值范围,可为未来轨道交通线路的建设运营及技术标准的修订提供参考。

摘要：为研究CFRP-钢复合筋(CFRP-steel composite bar,C-FSCB)珊瑚海砂海水混凝土(coral sea-sand seawater concrete,CSSC)梁的受剪破坏机理,设计并制作了17根梁进行受剪性能试验,包括15根C-FSCB增强CSSC梁和2根钢筋增强CSSC梁,主要变化参数为剪跨比、箍筋间距、纵筋配筋率、筋材种类和混凝土强度。通过试验观察梁的裂缝发展情况、破坏过程及破坏形态,获取剪力-跨中挠度曲线和应变分布数据。试验结果表明:增大配筋率和配箍率,C-FSCB增强CSSC梁的破坏模式由受剪破坏转变为受弯破坏。对于不同筋材种类的梁,二者的弯剪破坏模式随剪跨比变化的规律一致;与钢筋增强CSSC梁相比,C-FSCB增强CSSC梁的峰值剪力增大16%,但延性减小23%;随着配筋率和配箍率的增大,梁的峰值剪力逐渐增大,且增大配箍率增强了梁的延性,增大配筋率却相反;增大剪跨比虽引起梁的峰值剪力减小,但延性逐渐提升;通过分析应变数据发现,不同于钢筋增强CSSC梁,在箍筋屈服后C-FSCB增强CSSC梁的剪力仍继续增长;增大配筋率和配箍率,峰值剪力时C-FSCB增强CSSC梁的箍筋应变减小。基于试验数据统计结果,取其下限值,建立了适用于C-FSCB增强CSSC梁斜截面承载力的设计计算公式,试验结果均大于计算结果,偏于安全。