电火花加工对H13钢表面完整性及力学性能的影响

对H13钢进行电火花加工,研究了电火花加工对其微观形貌、物相组成、残余应力、显微硬度和冲击性能的影响。结果表明:电火花加工后H13钢表面出现熔融颗粒、陨石坑、孔洞、微裂纹等缺陷,截面分为白亮层、热影响区、回火区和基体;白亮层中存在柱状晶、柱状树枝晶、等轴晶、共晶组织等,显微组织包括马氏体、残余奥氏体、Fe_(3)C、Fe_(7)C_(3)、(Cr,Fe)_(7)C_(3)、Fe_(0.3)Mn_(2.7)C等相;相比基体,白亮层中的碳元素和残余奥氏体含量增加;电火花加工后H13钢表层的残余应力和显微硬度均高于基体,且随着距表面距离增加,均先增大后减小,最大分别为575 MPa、647.3 HV;电火花加工后H13钢的冲击功比磨削加工后下降了35.56%,冲击断口出现大量撕裂棱,还有韧窝、解理面、大尺寸剥离面,为准解理断裂。

65Si2CrV汽车尾门弹簧钢丝表面龟裂原因分析

3.90 mm 65Si2CrV汽车尾门弹簧钢丝生产过程中出现表面龟裂。对表面龟裂产生的主要原因进行分析,6.50 mm钢丝剥皮过程中表面产生厚度约3~4μm白亮层,在韧化转变不充分时遗传下来,后续拉拔时在钢丝表面重新生成白亮层,形成微裂纹,随着拉拔道次增加,表面白亮层厚度和裂纹深度不断增大,形成裂纹。通过调整剥皮钢丝的韧化工艺,在原韧化温度基础上提高50℃处理后,钢丝表面龟裂未再发生。

冷垫背景下冻雨和极端大暴雪成因机制分析

利用常规气象资料、通辽市和赤峰市多普勒雷达资料、气候极端降雪以及NCEP的FNL(1°×1°)逐6 h再分析资料,对2020年11月17-19日内蒙古中东部极端回流大暴雪天气进行分析。研究表明:500 hPa东移高空槽前暖湿气流、700 hPa西南急流以及暖式切变线为降雪提供了丰富的水汽和动力辐合抬升机制,地面至850 hPa均为偏东风冷垫,中高空西南暖湿空气沿低层冷垫爬升产生锋生,是造成此次大暴雪的主要原因。降雪最强时段,从低层到高层均为上升运动,中低层水汽几乎接近饱和状态,深厚湿层有利于产生高效率的强降雪;通辽探空图有冰相层、逆温层、融化层、中性层等多种特殊层结,并有明显表征冻雨的“象鼻”层结曲线;低层东北风急流与中高层西南急流形成强的垂直风切变和温度差,动力锋生在降雪期间一直维持,动力锋生最强阶段和降雪最强时刻相对应。雷达反射率有0℃层亮带,50~55 dBz带状强回波;基本径向速度低层长时间维持东北急流构成的冷垫,并有一对正负速度中心的风速核,形成“牛眼”结构,“牛眼”结构代表边界层出现急流核;雷达基本径向速度图低层东北风,中高层西南急流,很好地反映了西南暖湿急流在冷垫上爬升的天气学结构特征,通过多普勒雷达实时监测弥补了普通降雪短时观测的不足,这对暴雪短时预报预警具有非常好的指示意义。

基于东北偏振雷达冬季相态识别的研究

双线偏振雷达的水凝物识别是其重要应用之一,目前国内研究多集中于沿海地区夏季强对流的研究,关于冬季粒子识别的研究相对较少。基于模糊逻辑相态识别算法,选用东北首部双偏振S波段业务雷达,对冬季粒子相态识别进行研究,对冬季零度层亮带进行识别,并将识别信息作为输入因子,运用到模糊逻辑识别算法中。算法采用梯形隶属度函数,输入因子有:水平反射率Z_(H)、差分反射率Z_(DR)、差分相移率K_(DP)、共极相关系数ρ_(HV)、标准差SD_(Z_(H))、零度层亮带信息MLH。利用2021年2月13日一次雨雪转换天气个例,对方法进行相态识别并验证。结果表明:识别效果与实际观测结果一致,能够较好地反映各粒子相态分布情况;零度层亮带信息的引入,可以优化冬季粒子识别结果;冬季零度层亮带分布形态不规则,识别难度较大;近地面处识别结果有待进一步优化。

55Cr3银亮材异常白亮层产生原因分析

通过使用直读光谱仪(OES)、光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)等观察分析手段,对55Cr3银亮材异常白亮层的产生原因进行了分析。结果表明:白亮层并非因脱碳产生的铁素体组织,也不是表面镀层或外来嵌入物,而是磨光等工序工艺操作不当导致钢材表层过热,形成难于腐蚀的白亮色马氏体硬化层。通过改善磨光工艺,消除了白亮层。

金属模具电磁热裂纹止裂研究的新进展

综述了在理论分析、数值模拟和实验研究方面,关于利用电磁热效应实现金属模具裂纹止裂研究的最新进展,所得结论可以为工程实际问题的解决提供指导。采用复变函数方法,建立了金属模具电磁热效应空间裂纹止裂的理论分析模型,求解了通电瞬间裂尖附近的热源功率、温度场和热应力场;采用电、热和机械场三场顺次耦合的有限元分析方法建立了金属模具中平面、空间裂纹电磁热裂纹止裂的数值分析模型;采用自制的ZL-1型和改进型ZL-2超强脉冲电流发生装置实现了金属模具试件中电磁热裂纹止裂;研究了各种实际金属模具中裂纹电磁热止裂后的修复。为将电磁热裂纹止裂应用到金属模具裂纹止裂中进行了基础研究工作。

利用Cloudsat卫星资料分析冻雨天气的云结构

利用Cloudsat卫星资料中的欧洲中心中期天气预报(ECMWF)温湿度廓线、雷达反射率因子等产品结合探空秒数据和地面观测资料从云物理的角度分析了2008年初发生在我国南方地区的一次典型冻雨天气的云结构特征。分析表明:此次冻雨发生时温度廓线上存在明显的逆温层,但有逆温层并不一定出现冻雨,融化层与次冻结层的相对厚度决定着最终的地面降水类型,沿Cloudsat轨迹10个纬距的范围内出现由雨向冻雨、冰粒、雪的过渡。结合湿度剖面发现,逆温层水汽充沛。ECMWF资料与轨迹上长沙站的探空秒数据对比发现,ECMWF的温度产品要比湿度产品有更高的准确性。毫米波云剖面雷达CPR的反射率因子产品显示,此次冻雨有明显的零度层亮带特征,且亮带刚好出现在0℃等温线上界以下,直观地展示出基于经典"融冰过程"的冻雨形成机理。

绕裂尖白亮层的形成及其止裂作用分析

应用电磁热效应对带有裂纹的金属导体通入脉冲电流进行止裂,在裂纹尖端处熔化形成钝化焊口的同时,围绕裂尖的很小范围内形成一白亮层.分析表明:白亮层的形成对裂纹的扩展起到了屏蔽和防止应力腐蚀的作用,进一步提高了钝化止裂的效果.

星载毫米波测云雷达在研究冰雪天气形成的云物理机制方面的应用潜力

从2008年1月10日起,受强冷空气和暖湿气流共同影响,中国南方大部分地区遭遇1954年以来罕见的冰冻天气,此次天气过程持续时间长、冰冻范围广、受灾程度重。文中简要介绍了毫米波雷达的探测特点及衰减特性;重点利用CloudSat卫星上搭载的3 mm波长云廓线毫米波雷达(CPR)的探测结果分析了1月28日、2月10日南方冰雪天气形成的云物理机制,并且与C波段测雨雷达探测结果对比;结果表明:(1)毫米波雷达具有高空间分辨率,能够清楚地反映云的垂直和水平结构,且清晰地反映云中0℃层融化带的垂直特征。(2)1月28日湖南冻雨、2月10日贵州冻雨分别是"冰雪-雨-过冷雨"和"过冷云-过冷雨"两种典型的云物理机制,云内0℃层融化带的强度和厚度与近地面温度的高低是能否形成冻雨天气的关键因素。(3)毫米波雷达在冰冻天气研究中有很大的应用潜力;充分将毫米波雷达与天气测雨雷达以及其他遥感手段结合,可以取长补短、相得益彰。发展毫米波探测技术将对研究各种天气形成的微观物理机制、云物理的发展、气候变化的研究及人工影响天气等工作均有重要意义。

多普勒雷达实时反射率因子垂直廓线观测研究

使用2002年6～7月长江中游地区宜昌S波段多普勒雷达在两次大范围混合性强降水过程中部分时段体积扫描强度数据以及周边100km范围内的7个雨量计整理成10min记录一次的雨量资料,分析了实时雷达反射率因子垂直廓线的特征.研究表明:反射率因子垂直廓线可反映出所选区域上空零度层亮带高度位置、回波的垂直变化规律等信息,以此分析降水的类型、云中粒子的发展变化;从雷达连续体扫得到的中、低仰角对应高度上的实时反射率因子垂直廓线的变化规律、PPI图像上对应雨量站点上空的回波变化情况及10min记录一次的地面雨量的变化趋势对比来看,发现三者能很好地统一起来,可用来较细致地分析降水云体的变化,有利于在无地面雨量计的地区分析降水量的大小、确定降水类型、估测降水的发展;对无亮带、反射率因子值较大而且越低仰角值越大的反射率因子垂直廓线的区域,对应地面上常有对流性强降水出现.

C-FMCW雷达对江淮降水云零度层亮带探测研究

不同于体扫雷达探测降水系统,垂直指向雷达可探测降水云中粒子垂直演变的微物理过程。C波段调频连续波垂直指向雷达（C-FMCW）采用收发分置天线,数据垂直分辨率达15~30 m,时间分辨率达2~3 s,利用其2013年6—8月在安徽定远探测数据对降水云垂直结构特征及亮带中融化微物理过程进行研究。6次降水过程共计46 h中的39.1%数据具有清晰的亮带结构特征,期间降水占地面总降水量的15%;江淮雨季层状云、对流云和混合性降水系统中均出现零度层亮带,层状云中亮带长时间维持,对流降水系统移出后减弱阶段的亮带结构稳定,混合降水系统中的对流扰动加强冲破了亮带结构。以融化层中最大回波强度Z_p所在高度进行融化层的粒子碰并增长和破碎减弱分层分析,上半层融化过程主要表现为碰并增长,下半层则是粒子破碎减弱。剔除了介电常数、下降速度引起的粒子浓度改变影响后,层状云和对流降水后期的回波强度加强表明融化增长程度接近,后者略强,混合降水云的融化增长最强。

三层月壤模型的多通道微波辐射模拟与月壤厚度的反演

由月球表面数字高程试验性地构造了整个月球表面月壤厚度的分布．根据Clementine探月卫星的紫外-可见光光学数据,计算了整个月球表面月壤中FeO+TiO_2含量分布,给出了整个月球表面月壤介电常数分布．由月球表层温度的观测结果以及月壤的导热特性,给出了月尘层与月壤层温度随纬度分布的经验公式．在这些条件的基础上,建立了月尘、月壤、月岩三层微波热辐射模型．由起伏逸散定理,模拟计算了该月球模型多通道辐射亮度温度．然后,以此辐射亮度温度模拟加随机噪声为理论观测值,按三层模型提出了月壤层厚度反演方法．由于高频通道穿透深度小,由高频通道的辐射亮度温度按照两层月尘一月壤微波热辐射模型反演月尘层与月壤层的物理温度,再由穿透深度较大的低频通道辐射亮度温度反演月壤层厚度．对于反演的相对误差也进行了讨论．

以CzHQZn为空穴传输及发光层的有机黄光器件

讨论了结构为ITO/2T-NATA/CzHQZn/TPBi/LiF/Al的有机电致黄光器件。该器件中CzHQZn层既是空穴传输层,又是黄光发射层。在保证2T-NATA,TPBi和LiF的厚度分别为20,35和0.5 nm下,当CzHQZn的厚度为20 nm时器件的性能较好。在电压为8 V时,其最大亮度为2 968 cd/m2,在电压为7 V时效率也达到最大,为0.50 cd/A。效率和亮度几乎是同步达到最大的。该器件的启亮电压比较低,在电压为3 V时亮度为12 cd/m2。其色坐标在(0.51,0.47)和(0.48,0.49)的范围内,属于黄光器件。

卫星资料在多层云系特征识别中的应用研究

利用FYID、NOAA仪器的多光谱探测通道数据,采用1.6μm反射率和11μm亮度温度双通道散点图及3.75μm与11μm亮度温度差分析方法,对密实卷云、卷云覆盖在水云上、密实水云等几种云覆盖情况进行判识检测试验.研究结果表明综合运用多探测通道数据,可简单有效地识别典型的多层云系.

钢铁镀Sn扩散处理中镀层组织的形成

根据钢铁试样镀sn扩散处理后镀层的显微组织、物相组成及性能等分析,讨论了镀层组织在处理中的形成过程及其原理。试验表明,钢铁试样经镀sn扩散处理时,镀层与基体形成一对扩散偶,其结合转变为扩散结合,镀层由FeSn的白亮层、白色基底及其上的FeSn晶体与液相间包晶反应生成的FeSn_2灰色和黑色暗点以及表面极薄富Sn合金层组成。

发光层掺杂对红光OLED性能影响研究

制备高效率、高亮度的红光有机发光二极管是显示器实现全彩色的关键,对高性能的红光有机发光二极管器件研究具有十分重要的意义.本文主要研究了掺杂剂(DCJTB)浓度对红光有机发光二极管性能影响.实验采用真空热蒸镀的方法,选取结构为ITO/2-TNATA(20nm)/NPB(30nm)/AlQ(50nm):(X%)DCJTB/AlQ(30nm)/LiF(0.8nm)/Al(100nm)的红光器件,在高准确度膜厚控制仪的监控下,实现了有机薄膜功能材料的精确蒸镀.研究表明:红光掺杂剂掺杂浓度为(2.5～3.0)%时,在12V电压下,可以得到发光亮度最高达到8 900cd/m2,发光效率大于2.8cd/A,且发光光谱波长为610～618nm较为理想的红光有机发光二极管器件.

基于SimRAD平台的零度层亮带特征模拟试验

在作者先前开发的SimRAD软件平台上添加了融化层中融化粒子散射特性的计算,从而在给定雷达发射频率,大气状态参数(高度、气压、气温、相对湿度)以及水成物相态、滴谱分布、含水量等信息的条件下,定量模拟出含有融化层的层状云的雷达反射率因子。模拟结果与大量雷达观测资料得出的层状云零度层亮带的回波特征相符合。并在此模拟的基础之上进行了零度层亮带对粒子融化速度和粒子群谱分布的敏感性试验,发现零度层亮带的雷达反射率因子廓线对二者均有一定的敏感性。

地基微波辐射计探测大气边界层高度方法

采用2013年中国科学院大气物理研究所香河大气综合观测试验站的地基微波辐射计和激光雷达观测数据,以激光雷达探测的大气边界层高度为参考,分别利用非线性神经网络和多元线性回归方法建立微波亮温直接反演大气边界层高度的算法,并对比两种方法的反演能力,同时分析非线性神经网络算法在不同时段及不同天气状况下反演结果的差异。结果表明:非线性神经网络算法的反演能力优于多元线性回归算法,其反演结果与激光雷达探测的大气边界层高度有较好一致性,冬、春季的相关系数达到0.83,反演精度比线性回归算法约高26%;对于不同时段和不同天气条件,春季的反演结果最好,晴空的反演结果好于云天;四季和不同天气状况的划分也有利于提高反演精度。

零度层亮带和大气折射对雷达测定区域降水量精度的影响

研究雷达测定地面降水误差表明,其中雷达波束截获零度层亮带是引起测量误差的重要原因之一。本文采用了武汉地区有关零度层亮带和温、压、湿探空资料,用统计方法探讨了降低雷达天线仰角来避免雷达波束截获零度层亮带。

光学观测与微波辐射模拟对月壤厚度的反演

由月球正面的光学反照率,根据颗粒表面分光反照率的几何光学模型,计算月球正面FeO+TiO2含量的分布。根据月球正面数字高程(DEM,digitalelevationmapping)与FeO+TiO2含量之间的统计关系,由月球背面DEM构造月球背面的FeO+TiO2含量分布。由整个月球表面的FeO+TiO2含量分布,计算月球表面介电常数的分布。依据月球表面温度分布以及由DEM对应构造的月球表面月壤厚度,由起伏逸散定理,模拟计算了3,7.8,19.35,37GHz四个通道平行分层月壤微波辐射亮度温度的月球表面分布。以此模拟分布为理论观测值,提出三通道—两通道相结合的月壤厚度反演方法。当FeO+TiO2含量较低,各通道辐射亮度温度有差异时,采用三通道方法反演月壤厚度;当FeO+TiO2含量过高,使得高频7.8,19.35,37GHz的辐射亮度温度由于饱和而趋于相同时,采用两通道方法反演月壤厚度。若金属含量过高,而可能使四个通道辐射亮度温度都不易区分时,由FeO+TiO2含量可以确定出月壤厚度的下限值。为现有的多通道微波探月提供一个可行的月壤厚度反演方法,也有助于月球表面辐射亮度温度的定标与验证。