交流继电器触头上呈现的动态行为及新加速寿命因子研究

针对交流继电器触头电磨损和电弧能量，藉助单片机测试装置找出最严重的合、分闸相角，依据恒定应力加速寿命试验方法（ALT），选定了新加速因子。在不改变产品失效机理的条件下，用加大应力的方法进行加速电寿命试验。

短寿命气候强迫因子的自然源排放及气候反馈:IPCC AR6解读

短寿命气候强迫因子(Short-lived Climate Forcers,SLCFs)对大气污染和气候变化具有重要影响,政府间气候变化专门委员会(IPCC,2021)第六次评估报告(AR6)首次专门设立了关于SLCFs的独立章节,除了对人为源SLCFs评估以外,报告也包含了对于自然源SLCFs及其气候反馈的评估。特别地,在未来气候变暖和人为SLCFs持续减排的背景下,加深对SLCFs的自然源排放及其气候反馈的认识将更为重要。本文从自然源SLCFs排放评估、历史和未来气候情景下的排放变化、SLCFs的气候反馈几个方面解读了AR6中有关的最新结论。未来气候变暖情形下,闪电源NO_(x)、植被源BVOCs、生物质燃烧排放将会增加,土壤源NO_(x)、沙尘、海盐颗粒物和二甲基硫(Dimethlysulfide,DMS)对于气候变化的敏感性难以定量。同时,气候变化驱动着SLCFs的排放量、大气含量或寿命的改变,这些过程整体上造成的负反馈参数为-0.20 W/m^(2)/℃(-0.41~+0.01 W/m^(2)/℃),可能从一定程度上缓解气候变暖。

AMAP评估报告解读:短寿命气候强迫因子特征及其对北极气候变化的影响

基于北极理事会北极监测与评估计划(AMAP)工作组于2021年发布的“短寿命气候强迫因子(SLCFs)对北极气候、空气质量和人类健康的影响”科学评估报告,本文系统解读了黑碳(BC)、甲烷(CH_(4))、臭氧(O3)与硫酸盐(SO_(4)^(2-))气溶胶等短寿命气候强迫因子特征及其对北极气候变化的影响。报告指出:BC、O3和CH_(4)共同促进了北极地区的快速变暖,而SO_(4)^(2-)气溶胶对北极气候变化具有致冷效应,由此减缓了由CO_(2)和SLCFs导致的部分增暖效应。全球人为源CH_(4)排放量以及北极大气中的CH_(4)含量持续增加,苔原退化、泥炭地融化、森林火灾频发等导致北极地区BC和有机碳气溶胶排放日益增多,气候变暖进一步导致更大范围且更加频繁的森林火灾和冻土退化,对BC与CH_(4)等释放以及气候效应形成正反馈。因此,SLCFs减排将有利于北极地区生态环境的健康可持续发展。本文同时讨论了北极地区SLCFs评估的不确定性以及未来的研究展望。

IPCC AR6报告解读:短寿命气候强迫因子的气候及环境效应

影响气候变化的大气成分,依据其在大气中存留的时间,分为长寿命的温室气体和短寿命的气候强迫因子(SLCFs)。考虑到SLCFs在气候变化和大气环境中的重要作用,IPCC第六次评估报告(AR6)首次有了专门针对SLCFs的章节(第六章)。本文解读IPCC报告关于SLCFs的主要结论,特别强调AR5以来的最新结论,包括:SLCFs的定义、SLCFs排放和大气含量的变化特征及其对辐射强迫和全球气候的影响、不同共享社会经济路径(SSP)情景下SLCFs对未来气候变化和空气质量可能的影响,以及COVID-19疫情期间减排对气候变化的影响。文末也讨论了结论的不确定性以及结论对我国的启示。

航天器电子元器件疲劳寿命分析

为研究空间环境效应对航天器电子设备元器件疲劳寿命的影响,应用Miner累积损伤理论及三带宽技术,根据表贴元器件经历的试验、发射和在轨运行等实际环境进行振动及热疲劳寿命分析.给出振动及热循环疲劳寿命的计算方法,并以某BGA(Ball Grid Array)器件为例进行分析.该方法可为长寿命、高可靠的航天器电子设备抗力学及热设计提供分析途径.

一种与路径相关的多轴低周疲劳寿命预测方法

已有研究指出,与比例加载相比,非比例加载下某些金属材料虽然没有明显的附加强化现象,但疲劳寿命却明显缩短.利用附加强化系数和非比例度因子修正的等效应变法,无法反映此类材料非比例加载下的寿命缩短现象,导致预测寿命通常偏于危险.为更好地预测不存在明显附加强化现象材料的多轴非比例疲劳寿命,引入寿命缩减因子的概念,并结合非比例度因子对ASME等效应变范围进行了修正,提出一种新的多轴低周疲劳寿命预测方法.为了便于应用,明确了寿命缩减因子的确定方法.针对不同加载路径,发展了一种基于最小法向应变范围的非比例度因子计算方法,并给出了多轴加载一般情形下最小法向应变范围的计算步骤.利用304不锈钢12种非比例加载路径下的试验数据验证了所提非比例度因子计算方法的精度,并与已有方法进行了对比分析,发现所提方法可以更好的描述加载路径的非比例程度.利用10种材料(包括7种不存在明显非比例附加强化现象的材料)的试验数据对所建疲劳寿命预测模型进行了验证,结果表明预测结果与试验结果吻合较好.

基于寿命匹配函数的主动再制造设计方法

针对产品主动再制造时其关键零件往往存在"提前再制造"或"滞后再制造"的问题,提出了寿命匹配函数的概念。通过研究不同特征结构参数组合下关键零件主动再制造时机的变化,建立了关键零件主动再制造时机与特征结构参数的映射关系,并引入寿命匹配因子作为寿命匹配完成的标志。提出了基于寿命匹配函数的主动再制造设计方法,根据寿命匹配函数,优化特征结构参数,实现关键零件与产品主动再制造时机的匹配。最后,以某型号柴油机为例进行寿命匹配,验证了该方法的有效性和可行性。

论寿命学:1.成熟与成就

从寿命研究的历史轨迹和令人瞩目的成就着重论述了寿命学已经发展成熟 ,成为独立的学术体系并进一步从寿命进化的历程中探讨寿命形成的原因 ,指出氧的决定性作用 ,为提高生命质量 。

基于多源数据分析的变电站状态维护策略优化方法

针对传统的电力设备基于状态的维护(condition based maintenance,CBM)策略在进行建模及数据优化时出现结果精度不足的问题,提出了一种基于多源数据分析的变电站状态维护策略优化方法。首先,通过分析不同类型组件之间的互联关系,将变电站分为不同的维护单元从而使同一单元内组件可同时维护;其次,为定量评估维护前后零件的可靠性,分别建立了基于健康指数(health index,HI)和寿命降低因子的失效率计算模型,并针对故障零件的位置和严重程度,提出了替代各类组件故障或缺陷的维护策略;再次,依据生命周期成本理论(life cycle cost,LCC),以最低总成本为维护周期优化目标建立了CBM优化模型。最后,通过应用实例验证了所提策略的有效性,该优化策略可显著提高变电站的供电可靠性及经济性。

icMRCI+Q理论研究CF离子12个-S态和23个?态的光谱性质

采用考虑Davidson修正的内收缩多参考组态相互作用(icMRCI+Q)方法结合相关一致基组aug-ccpV5Z和aug-cc-pV6Z计算了CF^+离子第一离解极限C^+(~2p_u)+F(~2P_u)对应的12个∧-S态(X^l∑^+,a^3∏,1~3∑^+,1~3Δ,1~1∑^-,1~1∑^-,1~3∑^-,2~1∑^+,1~1∏,2~3∏,2~1∏和2~3∑^+)所产生的23个Ω态的势能曲线.计算中考虑了旋轨耦合效应、核价相关和标量相对论修正以及将参考能和相关能分别外推至完全基组极限.基于得到的势能曲线,获得了束缚和准束缚的9个∧-S态和16个Ω态的光谱常数,并且X^1∑^+,a^3∏^(势阱一)∧-S态的光谱常数与已有的实验结果非常符合.此外,计算了CF自由基X^2∏态到CF^+离子束缚和准束缚的9个∧-S态的垂直电离势和绝热电离势,并且CF^+(X^1∑^+)←CF(X^2∏)和CF^+(a^3∏(势阱一))←CF(X^2∏)的垂直电离势和绝热电离势与相应的实验结果也非常符合.由a^3∏,1~1∏态和其他激发∧-S态势能曲线的交叉现象,借助于计算的旋轨耦合矩阵元,分析了a^3∏^(势阱一),1~1∏^(势阱一)和2~1∑^+态的预解离机理.计算的23个Ω态离解极限处的相对能量与实验结果十分吻合.最后计算了(2)0+^(势阱一)(v'=0-5),(1)1^(势阱一)(v'=0-5)和(2)1^(势阱一)(v'=0)到X0^+态跃迁的Franck-Condon因子和辐射寿命.

一氟化碳电子态的光谱性质和预解离机理的理论研究

采用考虑Davidson修正的内收缩多参考组态相互作用(icMRCI+Q)方法结合相关一致基组aug-cc-pV5Z和aug-cc-pV6Z首次计算了一氟化碳(CF)11个∧-S态(X2∏,a4∑-,A2∑+,B2?,14∏,12∑,24∏,14?,14∑+,22∑-和24∑-)所产生的25个?态的势能曲线.计算中考虑了旋轨耦合效应、核价相关和标量相对论修正以及将参考能和相关能分别外推至完全基组极限.基于得到的势能曲线,获得了束缚和准束缚的-S态和?态的光谱常数,与已有的实验结果非常符合.分析了束缚和准束缚的∧-S态在各自平衡核间距Re处的主要电子组态.由于14∏和24∏态的避免交叉,发现准束缚态24∏.由∧-S态势能曲线的交叉现象,借助于计算的旋轨耦合矩阵元,分析了a4∑-和B2?态的预解离机理.计算了25个?态的离解关系,给出了它们的离解极限.最后研究了A2∑+—X2∏跃迁特性,本文计算得到的A2∑+—X2∏跃迁的Frank-Condon因子和辐射寿命与已有实验值也符合得非常好.

AlH^+离子5个Λ-S态和10个?态的光谱性质以及激光冷却的理论研究

利用考虑Davidson修正的内收缩多参考组态相互作用(icMRCI+Q)方法结合相关一致基组aug-ccpV6Z计算了AlH^+离子前两个离解极限对应的5个Λ-S态和10个?态的势能曲线.为了提高势能曲线的可靠性和精确性,计算中考虑了自旋轨道耦合效应、芯电子价电子相关和标量相对论修正以及将势能外推至完全基组极限.基于得到的势能曲线,获得了束缚和准束缚的4个Λ-S态和8个?态的光谱常数和振动能级,与已有的实验结果符合.计算了2(1/2)→X^2Σ_(1/2)^+和A^2Π_(3/2)→X^2Σ_(1/2)^+跃迁的跃迁偶极距.利用计算的精确的势能曲线和跃迁偶极矩,获得了2(1/2)^(第一势阱)(υ′=0, 1)→X^2Σ_(1/2)^+(υ′′)和A^2Π_(3/2)(υ′=0, 1)→X^2Σ_(1/2)^+(υ′′)跃迁的高度对角化分布的Franck-Condon因子(f_(00)和f_(11))和大的振动分支比;预测了2(1/2)^(第一势阱)(υ′=0, 1)和A^2Π_(3/2)(υ′=0, 1)态短的自发辐射寿命和窄的辐射宽度,这适合于AlH^+离子的快速激光致冷.所需的3束激光冷却波长都在紫外区域.这些结果表明了激光冷却AlH^+离子的可行性.此外,评估了自旋轨道耦合效应对光谱常数、振动能级和激光冷却AlH^+离子的影响.

激光冷却AlD分子的理论研究

利用icMRCI+Q方法计算了AlD分子4个Λ-S态和8个Ω态的势能曲线.势能曲线已包含核价相关修正,相对论修正和将势能外推至完全基组极限.获得的光谱常数与先前理论值和实验值吻合.利用icMRCI方法计算了6个束缚Ω态间的跃迁偶极矩.计算结果表明:A^1Π1(υ′=0,1)→X 1Σ+0+(υ′′)跃迁有高度对角化分布的Franck-Condon因子和振动分支比,以及A^1Π1(υ′=0,1)有短的自发辐射寿命和窄的辐射宽度.以此用一束主冷却激光(λ00=420.96 nm)和两束再泵浦激光(λ10=443.00 nm和λ21=448.94 nm)构建了AlD分子的激光冷却方案.得到的A^1Π1(υ′=0)X^1Σ^+0+(υ′′=0)的多普勒温度和回弹温度分别为44.94μK和3.73μK.

icMRCI+Q理论研究BF^+离子电子态的光谱性质和预解离机理

采用考虑Davidson修正的内收缩多参考组态相互作用(icMRCI+Q)方法,结合相关一致基组aug-ccpV5Z和aug-cc-pV6Z,计算了BF+离子前两个离解极限B^+(~1S_g)+(~2P_u)和B+(~3P_u)+F(~2P_u)对应的14个Λ-S态(X^2Σ^+,1~2Π,2~2Π,2~2Σ^+,1~4Σ^+,1~4△,1~4Σ^-,1~2△,1~2Σ^-,3~2Σ^+,1~4Π,2~4Π,2~4Σ^+和3~2Π)和30个Ω态的势能曲线.在势能曲线的计算中,考虑了旋轨耦合效应、核价相关和标量相对论修正以及将参考能和相关能分别外推至完全基组极限.基于得到的势能曲线,获得了束缚和准束缚的12个A-S态和28个Ω态的光谱常数,并且X^2Σ^+态的光谱常数与已有的实验结果符合.此外,计算了BF分子X^1Σ^+态到BF+离子X^2Σ^+,1~2Π和2~2Σ^+态的垂直电离势和绝热电离势,并且BF^+(X^2Σ^+)←BF(X^1Σ^+)的垂直电离势和绝热电离势与相应的实验结果非常符合.由X^2Σ^+,2~2Π,1~4Σ^+,3~2Σ^+和3~2Π态和其他的激发A-S态势能曲线的交叉现象,借助于计算的旋轨耦合矩阵元,首次分析了X^2Σ^+和3~2Π态的预解离机理以及2~2Π(v′≥9),1~4Σ^+(v′≥4)和3~2Σ^+(v′≥4)的振动能级受到其他电子态的微扰.计算了30个Ω态离解极限处的相对能量,并且与实验结果十分符合.最后计算了2~2Π(v′=0—9)—X^2Σ^+,2~2Σ^+(v′=0—2)—X^2Σ^+,(3)1/2—(1)1/2^(势阱一)和(2)3/2(v′=0—9)—(1)1/2^(势阱一)跃迁的Franck-Condon因子、爱因斯坦自发辐射系数和辐射寿命.

Effect of stress ratio on fatigue lifetime and crack growth behavior of WC-Co cemented carbide

Two types of fatigue tests, a rotating bending fatigue test and a three- or four-point bending fatigue test, were carried out on a fine grained WC-Co cemented carbide to evaluate its fatigue crack growth behavior and fatigue lifetime. From successive observations of the specimen surface during the fatigue process, it was revealed that most of the fatigue lifetime of the tested WC-Co cemented carbide was occupied with crack growth cycles. Using the basic equation of fracture mechanics, the relationship between the fatigue crack growth rate(da/dN) and the maximum stress intensity factor(Kmax) was derived. From this relation, both the values of the threshold intensity factor(Kth) and the fatigue fracture toughness(Kfc) of the material were determined. The fatigue lifetime of the WC-Co cemented carbide was estimated by analysis based on the modified linear elastic fracture mechanics approach. Good agreement between the estimated and experimental fatigue lifetimes was confirmed.