3D打印点阵夹芯结构冲击损伤的近场动力学模拟

为了有效模拟3D打印点阵材料夹芯结构在弹丸冲击下的损伤破坏行为,在近场动力学微极模型中引入塑性键,构建了适用于点阵材料夹芯结构的模型和建模方法,在验证模型准确性的基础上,模拟分析了低速和高速弹丸冲击下点阵材料夹芯结构的损伤模式与破坏机理。结果表明:低速冲击下3D打印点阵夹芯结构的破坏模式以局部塑性变形为主;高速冲击下,破坏模式表现为溃裂、孔洞贯穿和碎片喷射,并伴随着大范围的塑性变形。低速冲击下塑性变形范围随冲击速度升高而增大,而高速冲击下则相反。高速冲击下,点阵夹芯结构的贯穿过程分为面板接触、局部屈服、芯材压溃、穿透4个阶段,弹丸经历了急-缓-急3段减速过程,并对应2个加速度高峰,第2个加速度峰值低于第1个加速度峰值的50%;低速冲击过程中,弹丸仅有1次减速过程,加速度峰值随冲击速度的升高而增大,最终弹丸反弹。

激光引信信号处理器屏蔽与互相关组合滤波技术

针对激光引信内部高压源的干扰以及激光引信定距目标回波信号信噪比低的问题,基于激光引信信号处理器研究了屏蔽壳体与互相关滤波技术结合抗干扰方法。该方法首先对带孔的屏蔽壳体与互相关滤波算法进行设计,通过其所受到的电磁干扰可以近似模拟干扰平面波,使用不同孔、材料的屏蔽壳体与互相关组合抗干扰。使用HFSS与ModelSim仿真得到滤波结果,双孔铜制屏蔽壳体与互相关结合滤波提升信噪比约为33 dB,双孔屏蔽壳体与互相关单独滤波提升信噪比分别为23.4 dB和8.9 dB且大于其他组合。结果表明,双孔铜制屏蔽与数字滤波结合的方法可以提升激光引信信号处理器的抗干扰能力。

材料基因工程技术在电工材料研发中的应用与展望

电工材料是电气装备的基础,其材料特性直接决定电气装备的极限电磁参数。随着科学技术的进步,生产、生活水平的不断提高,人们对电气装备具有的功能和性能的需求日益增加。理论研究和工程实践表明,以传统电工材料为基础生产的电气装备在功能和性能方面不能完全满足人类社会对先进电气装备快速增长的需求。电工新材料及其应用研究应使未来的电工装备具有挑战更高电磁参数极限的能力。材料基因工程为电工材料设计筛选提供了新的技术手段,通过利用高通量的方式设计与筛选材料,大幅缩短了材料的研发周期,显著降低了研发成本。本文综述了近几年材料基因工程先进理念与前沿技术在电工材料开发中的应用案例,这些案例表明了材料基因工程技术在电工材料研发中的适用性。本文还重点分析了以机器学习为代表的大数据技术在电工材料研发中的应用现状。

新型聚能装药球缺药型罩的优化设计

针对现代战场复杂多样的军事目标,提出一种具有多种毁伤模式的新型聚能装药战斗部,根据目标类别可选择地以最佳方式进行毁伤。采用LSDYNA-2D有限元仿真软件,对新型聚能装药进行数值模拟,探究药型罩材料、结构参数(曲率和壁厚)对新型聚能装药性能规律的具体影响,并优化设计球缺药型罩。研究结果表明:数值模拟结果与文献[17]中的试验数据有较好的一致性;新型聚能装药结构中的辅助装置,能使EFP(爆炸成形弹丸)转化成JPC(杆式射流)或JET(射流),实现了毁伤元间的转换;球缺曲率R=2D(装药直径)为新型聚能装药结构形成JPC(杆式射流)或JET(射流)的临界值。当球缺药型罩曲率R<2D(装药直径),新型聚能装药会形成JPC,球缺曲率R≥2D时,则形成JET;优化设计球缺药型罩的材料与结构参数为:球缺曲率R=2.5D、厚度h=0.033D、药型罩材料为铜。此条件下,侵彻深度S达到最大值292.1 mm,约为5倍装药直径。

基于卷积神经网络的第一镜表面杂质沉积状态识别研究

第一镜是托卡马克光学诊断系统最重要的光学元件之一,强烈的等离子体与壁相互作用导致第一镜表面出现的杂质沉积会严重影响第一镜反射率和相关光学诊断系统的准确性和有效性,因此准确判别第一镜表面杂质沉积状态对于实时获取并采取有效手段恢复第一镜反射率至关重要.文中采用非平衡磁控溅射等离子体方法制备纳米晶钼材料第一镜,在此基础上利用电子束蒸发镀膜方法在其表面沉积氧化铝非晶涂层,利用分光光度计测得有、无氧化铝沉积膜的钼第一镜全反射率,并通过数据增强方法对原始数据集进行数据扩充,结合卷积神经网络对杂质沉积第一镜的全反射率数据集进行识别、分类.结果表明,当卷积神经网络模型迭代次数为50时,模型分类准确性达到最佳状态,并在包含均值为0,方差为1高斯噪声的数据集中验证了一维卷积神经网络的抗噪能力.最终实现有、无氧化铝沉积膜的钼第一镜分类,正确率达到98.85%,这为在封闭托卡马克环境下的第一镜表面原位清洗与杂质沉积状态识别提供了一种可能的新方法.

22%噻虫嗪·高效氯氟氰菊酯悬浮剂对环境非靶标生物的急性毒性与风险评估

建立了基于UPLC-MS/MS法测定曝气自来水和BG11培养基中噻虫嗪、高效氯氟氰菊酯的定性定量分析方法,测定了22%噻虫嗪·高效氯氟氰菊酯悬浮剂对环境5种非靶标生物的毒性并分级。结果表明,22%噻虫嗪·高效氯氟氰菊酯悬浮剂对斑马鱼、大型溞和家蚕的毒性为剧毒;对蜜蜂的毒性为高毒;分别以生长率抑制率和生物量增长抑制率为毒性终点计时,对羊角月牙藻的毒性分别为低毒和中毒。22%噻虫嗪·高效氯氟氰菊酯悬浮剂对蜜蜂和家蚕均存在潜在风险。建议实际施用过程注意周围开花植物花期,蚕室及桑园附近禁用。

典型舱段连接件多轴振动安全性与有效性验证

针对某典型舱段内标准件、接插件等连接件开展三轴振动试验的有效性与安全性进行了评估分析。通过故障模式影响分析与仿真分析,获得了舱段产品内各类连接件在三轴振动时的失效机理以及松动失效、强度失效、疲劳失效模式下的应力分布情况,为后续三轴振动分析以及缺陷植入奠定基础。从应力、加速度、疲劳损伤3个方面对该舱段的三轴振动谱进行分析与剪裁,获得了综合剪裁谱,然后针对三轴振动综合剪裁谱的有效性以及三轴振动试验的安全性分析进行了分析与评估。经分析,三轴振动综合剪裁谱有效,能够充分激发产品潜在故障。同时,相较于传统单轴振动试验,可大幅提高试验效率、缩短试验周期。

基于深度学习的场景文字检测方法的研究

针对场景文字定位与识别的问题,通过对VGG-19卷积神经网络进行改进,提出一种新模型Q-VGG19模型。该模型采用复合卷积层来替代原网络中部分卷积层,并结合全卷积网络模型的思想,融合多个卷积阶段的特征,将低卷积层丰富的空间位置信息来弥补高卷积层中损失的细节信息,实现了对场景文字区域的高效识别,提升了模型对小文本区域的检测性能。本文还结合文字检测交并比评价指标,将模型分割出的文本候选框进行补偿扩大,以提高交并比。本文实验在ICDAR2015,MSRA-TD500两个数据集上得到较好的效果。

大型立车超长刀排的结构设计与工程应用

针对常规立车刀架垂直行程有限,难以满足大型工件一次装夹车削的问题,完成了大型立车超长刀排的结构设计与工程应用。设计了实心、空心、空心加固等3种不同刀排截面结构,基于有限元软件分别对其变形量、应力值及固有频率等进行了对比分析,并通过工程应用对刀排的结构性能进行进一步对比验证,确定了空心加固为超长刀排最优截面结构型式,并筛选了其最佳切削参数,解决了某大型发电设备部件单工位状态下的内孔全尺寸覆盖的车削难题。

Al2O3包覆对Na0.44MnO2正极材料高温储钠性能的改善

Na0.44MnO2具有特殊的三维隧道结构和良好的化学稳定性,是一种理想的钠离子电池正极材料。本文研究了Na0.44MnO2正极材料的高温电化学性能,采用液相法对Na0.44MnO2正极材料进行Al2O3包覆改性,并通过电化学、形貌分析、结构分析、化学成分表征等方法研究Al2O3包覆的改性机制。结果表明:Al2O3包覆层有效地隔离了Na0.44MnO2与电解液的直接接触,缓解了高温下锰的溶解,从而维持了稳定的电极/溶液界面结构。Na0.44MnO2@Al2O3在55℃下的电化学性能相比未包覆Na0.44MnO2有显著提升:循环100次后容量保持率达79.2%,远高于未包覆的66.5%;在10C(1C=120 mAh·g^-1)的大电流密度下放电比容量达到63.6 mAh·g^-1,而未包覆的仅有12.3 mAh·g^-1。

纳米锰基普鲁士白的制备及电化学储钠性能

采用高温共沉淀法制备锰基菱方相的普鲁士白正极材料,研究合成温度对产物微结构和电化学性能的影响。研究发现,随着合成温度的提高,产物的结晶度、颗粒尺寸和嵌钠容量明显提高。当合成温度为90℃时,产物在15 mA·g^(-1)下首次充放电容量分别达到142和139 mAh·g^(-1)。在30和50 mA·g^(-1)分别循环300和600次时,容量仍保持在111和89 mAh·g^(-1)。

新型混合硝酸熔盐的制备及热物性研究

本工作通过在47%Ca(NO3)2-53%KNO3(质量分数)二元熔盐中添加不同比例添加剂B或A,经过筛选得到了5种混合熔盐样品,分别对其进行了热物性参数的测试分析。测试结果表明,相比最为常用的太阳盐熔盐,混合熔盐的上下限温度得到拓展,混合熔盐样品中,凝固点最低可达135.2℃,分解温度最高可达639.1℃。当添加34%(质量分数)添加剂B时,混合熔盐样品的综合性能最优,其储热密度可达734 kJ/kg,导热系数高达0.74 W/(m·K)。综合考虑不同热物性参数的测试结果,相比传统Solar Salt及Hitec熔盐,本文开发的混合熔盐配方综合性能有较大提升,在光热发电中作为传热蓄热介质具有良好的应用前景。

新型液态金属电池正极材料的探索研究

利用液态金属电池储能是近年来发展起来的一种新型电化学储能技术,具有成本低、寿命长等优点,在大型储能领域具有广阔的应用前景。传统单一组分的正极材料面临熔点高、电压低等问题,而合金材料则给液态金属电池正极材料提供了新的可能。本文通过分子动力学方法计算多种适用于液态金属电池正极材料的金属和合金材料(Bi、Sb、Te、Sn、Pb),经过多尺度计算模拟,首先找到了30种二元合金和三元合金,分析这些合金材料的形成能,发现均为负值,理论上说明这30种二元合金和三元合金均可以稳定存在。而后,筛选出具有较低熔点(<500℃)的正极合金,分别是SnSb、HgTl、InBi、PbSb、HgIn、InTe、GaSb、AlSb、CdSnSb2、ZnSb。进一步分析合金正极材料的态密度,选出7种离子传输能力较强的正极合金:PbSb、HgIn、CdSnSb2、ZnSnSb2、InTe、SnSb和SnTl4Te3,模拟计算其以锂为负极情况下的开路电压,结果表明,以SnSb为正极材料时,开路电压可达0.65 V。

钠离子电池正极材料普鲁士蓝掺镍的第一性原理

基于密度泛函理论的第一性原理计算,对普鲁士蓝类钠离子正极材料进行镍掺杂的研究,得到不同掺镍比例时晶体晶格常数的变化。研究发现,当掺镍比例为0.5时,所得结构在钠的脱嵌过程中材料的晶格变化非常小即零应变。这主要是因为在该掺杂比例时,材料的结构对称性最高,因此结构稳定性好。该工作为其他过渡金属的掺杂时选择掺杂的位置和比例提供指导作用。

新型低熔点硝酸盐熔盐的热力学性质

利用硝酸盐熔盐熔点低、比热容高、热分解温度高的特性,制备一种新型硝酸盐熔盐[在Ca(NO_3)_2∶KNO_3为0.47∶0.53的熔盐体系中添加0.1%~15%的新型添加剂],并对该熔盐的热力学特性及使用成本进行了测试分析。结果表明,新型熔盐的熔点为120.1℃,熔化潜热为76.37 J/g,分解温度为588℃,平均比热容为1.598 J/(g·K),相比较于传统的Solar salt和Hitec熔盐热力学性能具有较大提升。采用测量范围内比热容的积分平均值来代替整个温度范围内熔盐的比热容,通过计算得出该体系熔盐的显热蓄热成本为108元/(k W·h)。此外,对新型熔盐的热扩散系数以及导热系数进行的测试分析,进一步证明了该熔盐在太阳能光热发电中作为蓄热传热介质具有巨大的潜在应用价值。

纳米Co3O4/石墨烯复合材料制备及电化学性能研究

Co3O4纳米复合材料是钠离子电池重要的材料.本文采用溶剂热渗碳、水热的方法在清洗后的宏孔导电网络表面覆盖了一层Co3O4/纳米石墨烯复合材料.纳米Co3O4层由直径为200 nm的薄片构成.电化学测试表明,作为钠离子电池负极材料Co3O4/nanographene/MECN初始容量达到了815 mAh/g,可逆容量300 mAh/g,该结构的Co3O4纳米复合材料为下一代钠离子电池结构设计提供了新思路.

纳米镍球覆盖碳毡电极制备及性能研究

碳毡因其成本低、来源广而作为电化学能源的电极材料应用越来越广泛.但碳毡电极的孔隙率较大,可逆性较差,需要选择合适的方法对电极进行表面处理,从而改善电极材料的电化学性能.本文采用化学镀镍和电镀镍的方法在清洗后的碳毡表面覆盖了一层纳米镍,纳米镍层由直径100 nm的镍颗粒构成.电化学测试表明,化学镀镍后碳毡的电化学性质优于电镀镍碳毡.

UPLC-MS/MS法同时测定感冒清热颗粒中4种成分

目的 建立UPLC-MS/MS法同时测定感冒清热颗粒(荆芥穗、防风、柴胡等)中4种成分的含量。方法 该药物20%甲醇提取液的分析采用Agilent Poroshell 120 EC-C_(18)色谱柱(2.1 mm×50 mm,1.9μm);流动相乙腈-0.1%甲酸,梯度洗脱;体积流量0.2 mL/min;柱温35℃;电喷雾离子源,正离子模式,多反应监测。结果 葛根素、升麻素苷、5-O-甲基维斯阿米醇苷、欧前胡素分别在392.85~3 928.50μg/mL (r=0.996 3)、47.30~946.00μg/mL (r=0.998 8)、24.20~484.00μg/mL(r=0.999 4)、25.05~501.00μg/mL (r=0.996 9)范围内线性关系良好,平均加样回收率100.29%~103.43%,RSD 0.50%~1.94%。结论 该方法准确、简便、灵敏,可用于感冒清热颗粒的质量控制。

辅助钢板治疗胫骨骨折髓内钉术后骨不连的临床疗效

目的评价辅助钢板联合自体骨植骨治疗胫骨骨折髓内钉内固定术后骨不连的临床疗效。方法 2015年1月—2017年12月苏州中西医结合医院骨科采用单皮质锁定钢板联合自体髂骨植骨治疗胫骨骨折髓内钉内固定术后骨不连患者19例,其中男性11例,女性8例;年龄20～59岁,平均33.5岁。均保留原有髓内钉内固定。术后定期随访,根据X线片及下肢功能评价骨折愈合程度。结果所有病例均获得骨性愈合,愈合时间4～9个月,平均5.5个月。术后无感染、皮肤坏死及内固定失效等并发症,术后患肢功能良好。结论锁定钢板联合自体髂骨植骨是治疗胫骨骨折髓内钉固定术后骨不连的有效方法。

杜仲叶对芦花鸡生长性能及肉质的影响

本试验旨在研究饲粮中不同添加量杜仲叶粉对芦花鸡生长性能、屠宰指标、血液生化指标以及肉品质等影响,探讨其在养鸡行业的应用效果。试验选取4周龄健康、体重约为300 g/羽的芦花鸡160羽,随机分成4组,每组40羽。对照组饲喂基础饲粮,试验组在其基础上分别添加1%、3%和5%杜仲叶粉,试验期70天。结果表明:与对照组相比,试验组芦花鸡平均日增重降低,料重比升高(P <0.01);各试验组中,芦花鸡末重减小(P <0.05),腹脂率和低密度脂蛋白胆固醇含量降低(P <0.01),并且蛋白质含量明显提高(P <0.01);另外不同添加量的杜仲叶粉也会引起黄酮、硒和氨基酸含量等成分的变化。综合考虑,饲粮中添加3%杜仲叶粉更适合芦花鸡生长性能及肉质的改善。