基于量子化学计算优化的氮掺杂碳量子点缓蚀剂制备及其缓蚀性能

[目的]氮掺杂碳量子点(N-CQDs)作为一种绿色高效的新型缓蚀剂,在腐蚀控制领域具有巨大的应用潜力。但由于其结构无法精确调控,很难对制备N-CQDs的众多前驱体进行筛选。[方法]依据密度泛函理论(DFT),通过Fukui指数计算各前驱体分子的优先反应活性位点,确定前驱体分子间一步脱水缩合反应产物的分子结构,并进行全局参量和局部参量的计算,分析了采用柠檬酸分别与乙二胺、尿素和氨基胍盐酸盐作为前驱体所合成的3种N-CQDs的缓蚀性能,再通过称重法对水热法合成的3种N-CQDs的缓蚀性能进行验证,优选出缓蚀性能最佳的缓蚀剂。采用紫外可见吸收光谱、荧光光谱和高分辨率场发射透射电镜表征优选缓蚀剂的荧光性能和表面形貌,并以电化学方法和表面分析方法研究此缓蚀剂对Q235碳钢在0.5 mol/L硫酸溶液中的缓蚀机理。[结果]以柠檬酸和氨基胍盐酸盐为前驱体制备的N-CQDs-3缓蚀性能最佳,且试验结果和理论计算结果一致。N-CQDs-3在紫外激发光下显示蓝绿光,平均粒径为(2.5±0.8)nm。该缓蚀剂是一种混合型缓蚀剂,主要通过物理和化学吸附同时抑制金属在酸溶液中腐蚀反应的发生,其对Q235碳钢在0.5 mol/L硫酸溶液中的缓蚀效率最高可达95.3%。[结论]通过量子化学计算方法对制备N-CQDs所用的前驱体进行筛选,提前预测其缓蚀性能,可提高试验效率。

通信网络结构对协同制导效果影响分析

为了分析通信网络结构对协同制导效果影响,考虑目标盘旋机动和蛇形机动,以已有协调末制导律为基础,分析有中心通信网络结构和无中心通信网络结构对该协同末制导律性能指标的影响。仿真结果表明,两种机动形式下,无中心通信网络结构下空空导弹的脱靶量和制导时间均比有中心通信网络结构小,视线角误差二者相当,其在性能指标上优于有中心通信网络结构。

无人机探测与对抗技术发展及应用综述

近年来,无人机在民用和商用领域均获得不同程度的发展应用,通过加强对无人机探测与对抗技术的研究,以“攻防一体”发展原则保障无人机创新应用,以期有效解决现阶段无人机生产应用领域出现的公共安全缺陷、个人隐私泄露等不良问题,从根本上保障国家国防军事领域、公共安全和个人隐私安全,为无人机研制与应用创造更好地发展前景。

基于多目标优化算法的多弹道轨迹规划及仿真

多弹协同是导弹武器的热点研究方向,具有很高的研究价值,而如何规划多个导弹的飞行弹道,则是其中的重要研究内容。以助推滑翔导弹滑翔段弹道为研究对象,以规划多条优质弹道轨迹为目的,提出了一种基于MOEA/D(multi-objective evolutionary algorithm based on decomposition)算法的多弹道轨迹仿真实现方法。选取射程最大和末速最大作为目标函数,进行滑翔段弹道规划,同时,为降低初始种群对多目标优化问题的影响,借助伪谱法为多目标优化算法提供高质量初始种群。经仿真验证,该方法可得到多条具备射程最优和末速最优的导弹飞行弹道。

电火花诱导烧蚀磨削修整复合加工方法研究

针对放电诱导烧蚀加工在高效加工的同时易在工件表面产生巨大烧蚀坑的问题,提出了电火花诱导烧蚀磨削修整复合加工方法。对钛合金TC4进行了电火花加工、烧蚀加工、诱导烧蚀磨削修整复合加工的对比实验,研究机械磨削作用对烧蚀性能的影响。在钛合金烧蚀加工实验过程中,用复合机械磨头进行修整能显著提高加工效率,达到1107 mm3/min,是同等条件下电火花加工的6.77倍、烧蚀加工的1.27倍。由于存在机械磨削修整作用,可在线去除烧蚀产物,露出基体材料,工件表面粗糙度优于烧蚀加工,甚至优于同等电参数下的电火花加工,达到了在获得高效加工的同时提升表面质量的目的。

能量逐次递减电火花放电诱导烧蚀修整加工研究

针对电火花诱导烧蚀加工在获得高蚀除效率的同时对加工表面形成的不利影响,提出了能量逐次递减烧蚀修整加工的方法。采用等差数列的方法减小加工参数进行烧蚀加工,结果表明:按等差数列选取加工参数的烧蚀深度呈近似等比例降低趋势,表面质量获得较大的提高。实验中,在获得加工表面粗糙度值为Ra3.083μm的同时,得到485.5 mm3/min的平均加工效率,是同等加工表面质量电火花车削(3.22 mm3/min)的150倍。实现了在保障获得较好表面质量的同时,保持较高蚀除效率的目的。

喷管对连续旋转爆轰发动机性能影响数值研究

为研究尾喷管构型对连续旋转爆轰发动机性能的影响,采用内径40 mm,外径60 mm,长度50 mm的环形燃烧室,空气为氧化剂,氢气为燃料,对安装等直喷管、收敛喷管、扩张喷管和拉瓦尔喷管的连续旋转爆轰发动机的内外流场进行数值模拟。获得了不同尾喷管条件下爆轰波的传播特性和流场结构,分析了喷管构型对发动机内外流场结构和推进性能的影响。计算结果表明,不同尾喷管条件下,燃烧室内均能形成稳定传播的爆轰波;与等直喷管相比,收敛喷管和拉瓦尔喷管对燃烧室内的爆轰波的压力和传播速度具有明显提升作用,但波头高度则明显降低,安装扩张喷管条件爆轰波压力和传播速度略微有所降低,波头高度却增加。收敛喷管和拉瓦尔喷管对发动机尾部火焰具有一定的约束作用;在给定的发动机模型下,收敛喷管对发动机的推力性能提升最为显著,其推力和比冲分别为259.4 N和120.3 s,扩张喷管则降低了发动机的推力性能。