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抗移频间歇采样转发干扰波形与非匹配滤波器设计方法
1
作者 周凯 李超 +3 位作者 李坤 崔新风 姚辉伟 陈冬冬 《系统工程与电子技术》 北大核心 2025年第7期2194-2204,共11页
移频间歇采样转发干扰(shift-frequency interrupted sampling repeater jamming,SFISRJ)兼具两种干扰的优点,严重威胁雷达探测。对此,提出一种基于波形与非匹配滤波器设计的抗SFISRJ方法。兼顾干扰抑制和脉冲压缩性能,建立无约束多目... 移频间歇采样转发干扰(shift-frequency interrupted sampling repeater jamming,SFISRJ)兼具两种干扰的优点,严重威胁雷达探测。对此,提出一种基于波形与非匹配滤波器设计的抗SFISRJ方法。兼顾干扰抑制和脉冲压缩性能,建立无约束多目标联合优化模型,推导目标函数梯度,并提出基于限制内存BFGS(limited-memory Broyden-Fletcher-Goldfarb and Shannon,L-BFGS)的联合设计算法。仿真验证了所提算法的可行性,尤其当真实目标和假目标在时域和时频域不可分离时,所提算法相较于传统方法能够取得最优抗干扰性能。 展开更多
关键词 移频间歇采样转发干扰 波形设计 非匹配滤波器 梯度下降
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3D打印干骺端骨修复支架的生物力学优化设计 被引量：2
2
作者 武琦 李小康 +4 位作者 汤臻 郑增辉 曹朋飞 徐峰 郭征 《医用生物力学》 北大核心 2025年第2期477-484,共8页
恶性骨肿瘤手术切除常导致下肢长骨干骺端骨缺损。干骺端的形态异型性是传统治疗方法难以匹配目标缺损区域的原因。3D打印钛金属骨修复支架因其能够实现良好的外形匹配并提供足够的力学支撑,成为目前临床上有效的干骺端骨缺损治疗手段,... 恶性骨肿瘤手术切除常导致下肢长骨干骺端骨缺损。干骺端的形态异型性是传统治疗方法难以匹配目标缺损区域的原因。3D打印钛金属骨修复支架因其能够实现良好的外形匹配并提供足够的力学支撑,成为目前临床上有效的干骺端骨缺损治疗手段,然而现有常用骨支架难以精准匹配骨缺损部位生物力学环境,导致支架内部骨长入并不理想,术后假体松动断裂时有报道。骨作为一种高度力学敏感的器官,其命运受力学信号调节。因此,从生物力学角度出发进行骨支架设计以实现骨修复支架与骨缺损部位的力学适配,是影响骨缺损重建成败的关键因素。本文主要介绍干骺端骨缺损修复力学影响因素及与骨生物力学适配3D打印钛金属骨修复支架设计的研究进展,为骨支架的生物力学优化设计提供理论参考。 展开更多
关键词 骨生物力学 干骺端 骨修复 多孔支架 梯度设计
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3D打印技术在液体定向运输方面的应用与挑战
3
作者 刘颜铭 陈阳 +3 位作者 马雅丽 刘伟嵬 陈强 雷柏茂 《表面技术》 北大核心 2025年第21期1-22,共22页
液体定向运输因其在精确药物递送、高效雾气收集及热转换等领域的广阔应用前景,近年来已成为科学研究的重点和热点。在此背景下,3D打印(增材制造)技术凭借其材料与性能的可定制性及轻量化优势,为仿生液体定向运输功能结构/表面的制备提... 液体定向运输因其在精确药物递送、高效雾气收集及热转换等领域的广阔应用前景,近年来已成为科学研究的重点和热点。在此背景下,3D打印(增材制造)技术凭借其材料与性能的可定制性及轻量化优势,为仿生液体定向运输功能结构/表面的制备提供了强有力的技术支撑。然而,目前对该方向的研究进展仍缺乏系统综述与深入讨论。本文在介绍液体定向运输所涉及相关模型/理论的基础上,从当前广泛应用的3D打印技术(材料喷射打印、挤出式打印、粉末熔融打印及光聚合打印)出发,聚焦其在液体定向运输功能结构/表面制造中的应用,并依据制造原理对相关研究进行分类与探讨。最后,对不同3D打印技术在现阶段应用中存在的问题(如打印精度及分辨率、打印材料、打印效率)进行总结,并对其未来在该领域的制造中所面临的挑战与发展方向进行展望。本文充分体现了3D打印技术“材料-结构-功能”一体化的制造理念,对推动液体定向运输结构/表面的智能化及高性能制造具有重要的指导意义。 展开更多
关键词 3D打印 液体定向运输 仿生功能结构/表面 可定制性 梯度设计
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梯度热设计在热电池研制中的应用研究
4
作者 强杉杉 郑侠 +3 位作者 季柳燕 罗重宵 鲁子航 白云飞 《电源技术》 北大核心 2025年第9期1868-1872,共5页
针对传统单一热比的电堆在热电池工作末期“中部热、两头冷”的问题,提出了一种电堆梯度热设计方案,使热电池电堆两端产热量大,电堆中部产热小,形成温度梯度。热量除了向金属壳体传递外,还会向中部缓慢传递,低温工作时通过热补偿延长电... 针对传统单一热比的电堆在热电池工作末期“中部热、两头冷”的问题,提出了一种电堆梯度热设计方案,使热电池电堆两端产热量大,电堆中部产热小,形成温度梯度。热量除了向金属壳体传递外,还会向中部缓慢传递,低温工作时通过热补偿延长电池的热寿命;高温工作时通过控制中部产热量来控制热电池的副反应,延长工作时间并提高安全性。可为同类热电池设计开发提供参考。 展开更多
关键词 热电池 热设计 梯度 工作时间
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梯度硬质刀具涂层的研究进展
5
作者 刘炜 沈强 +2 位作者 吉柏锋 涂溶 章嵩 《中国表面工程》 北大核心 2025年第2期1-18,共18页
汽车零部件、模具机床、医疗器械和航空航天等行业均涉及到难加工材料的切削加工,其切削过程会受到力与热的强烈耦合,而在切削刀具表面涂敷硬质涂层能够降低其在切削过程中产生的切削力和切削热。随着我国高端制造业的不断发展,切削刀... 汽车零部件、模具机床、医疗器械和航空航天等行业均涉及到难加工材料的切削加工,其切削过程会受到力与热的强烈耦合,而在切削刀具表面涂敷硬质涂层能够降低其在切削过程中产生的切削力和切削热。随着我国高端制造业的不断发展,切削刀具会因硬质涂层的韧性不足导致其在关键部件的加工过程中过早损伤破坏,甚至灾难性断裂。通常通过梯度设计克服传统材料硬度-韧性等必要性能相互冲突的机械特性,并赋予其特殊功能。因此,总结了几种典型的梯度硬质刀具涂层。在涂层的梯度设计上,元素成分梯度结构能够增强涂层与基体及各涂层之间的匹配,从而降低涂层内应力并抑制裂纹的萌生和扩展。与元素成分梯度涂层相比,多层梯度结构能够综合多层结构和梯度结构的优势增强涂层的综合性能,且更容易实现。在梯度硬质刀具涂层的性能评价方面,目前主要依靠试验直观分析涂层的力学性能。通过试验结合模拟计算,或利用机器学习方法对涂层进行快速、高效的性能评价仍然是一个挑战。硬质刀具涂层的梯度设计及其性能评价的研究结论,可为硬质刀具涂层的梯度设计及其性能评价提供理论认识。 展开更多
关键词 硬质涂层 梯度涂层 结构设计 性能评价 研究进展
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贵金属材料在隐身涂层中的应用概述
6
作者 张晓琴 韦克川 +3 位作者 王献 王学航 陈登权 魏燕 《贵金属》 北大核心 2025年第S1期1-8,共8页
隐身涂层在服役过程中常常需应对雷达与红外双重探测手段的威胁,其关键问题在于高频吸波性能不足及高温红外发射率失稳。贵金属材料(Au、Ag、Pt等)凭借高电导率、可调介电特性及热稳定性,促进实现多频谱隐身。贵金属材料通过界面极化与... 隐身涂层在服役过程中常常需应对雷达与红外双重探测手段的威胁,其关键问题在于高频吸波性能不足及高温红外发射率失稳。贵金属材料(Au、Ag、Pt等)凭借高电导率、可调介电特性及热稳定性,促进实现多频谱隐身。贵金属材料通过界面极化与磁-介电协同增强雷达吸波效率,结合高反射特性实现高温低红外发射率。通过对贵金属单质、合金以及复合体系的分层设计,结合梯度阻抗设计与热辐射管理,实现雷达红外兼容隐身。本文分析了贵金属隐身机制,分析多种体系下的设计原理,探讨优化策略与实际应用,揭示其仍面临着厚度-性能-成本的综合提升问题,并展望了未来发展方向。 展开更多
关键词 贵金属材料 隐身涂层 兼容隐身 梯度阻抗设计 热辐射管理
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仿爆炸加载下仿生梯度双波纹结构的动态响应
7
作者 易晓菲 彭克锋 +3 位作者 常白雪 张元瑞 刘家贵 郑志军 《兵工学报》 北大核心 2025年第10期288-297,共10页
三明治夹芯结构在抗爆炸领域应用广泛,然而传统结构的芯层往往存在载荷稳定度不足的问题,进而限制了其防护性能。为了解决上述问题,以墨鱼骨为设计灵感,结合多孔结构的动态增强效应,提出了一种仿生梯度双波纹夹芯结构,并采用梯度多胞子... 三明治夹芯结构在抗爆炸领域应用广泛,然而传统结构的芯层往往存在载荷稳定度不足的问题,进而限制了其防护性能。为了解决上述问题,以墨鱼骨为设计灵感,结合多孔结构的动态增强效应,提出了一种仿生梯度双波纹夹芯结构,并采用梯度多胞子弹作为加载手段对其抗冲击性能进行了系统性研究。结果表明,相比于无梯度设计的仿生双波纹夹芯结构,仿生梯度双波纹夹芯结构的压溃力效率提高了26.4%,表现出优异的抗冲击性能。当梯度分布参数和上轴率分别控制在0.1~0.15和0.5~0.75范围时,结构的压溃力效率稳定维持在80%左右,为新型防护结构设计和测试提供了新的思路和方法。 展开更多
关键词 抗冲击性能研究 数值模拟 梯度泡沫子弹 夹芯结构 梯度设计
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航空航天轻量化点阵结构共形梯度设计
8
作者 曹倩峰 杨思远 戴宁 《航空制造技术》 北大核心 2025年第12期60-67,共8页
航空航天装备正向着高机动、高航程和高承载的方向发展,对结构的轻量化设计提出了更高要求。点阵结构作为新型的低密度轻质结构,具有高比强度和高比刚度等优异的力学性能,在轻量化设计领域具有广阔的应用前景。但传统阵列法生成的点阵... 航空航天装备正向着高机动、高航程和高承载的方向发展,对结构的轻量化设计提出了更高要求。点阵结构作为新型的低密度轻质结构,具有高比强度和高比刚度等优异的力学性能,在轻量化设计领域具有广阔的应用前景。但传统阵列法生成的点阵结构在进行复杂外形结构建模时,难以避免裁剪操作造成的点阵完整性破坏和应力集中等问题。本文利用隐式建模技术对点阵结构进行统一数学表征,提出了点阵共形设计方法,并结合尺寸优化技术实现了功能梯度共形点阵的设计。整流罩和蒙皮的设计试验表明,对共形点阵进行梯度设计可改善结构刚度,优化后的整流罩和蒙皮刚度分别提高了23.0%和60.5%,验证了所提方法在飞行器结构轻量化中的潜在应用。 展开更多
关键词 点阵结构 共形设计 功能梯度结构 隐式建模 轻量化设计
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水电工程场外交通螺旋隧道横通道设计参数研究
9
作者 王建 陈炜韬 +6 位作者 黄鹏 吴学智 于丽 王雪 刘媛 李俊麒 王松 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2025年第1期186-198,共13页
为明确螺旋隧道横通道设计参数,采用资料调研、理论分析、数值模拟等方法,确定高原螺旋隧道内人员疏散速度计算公式和人员疏散时间预测方法,分析螺旋隧道内不同风速下横通道几何参数对人员疏散速度的影响,给出不同风速下满足人员安全疏... 为明确螺旋隧道横通道设计参数,采用资料调研、理论分析、数值模拟等方法,确定高原螺旋隧道内人员疏散速度计算公式和人员疏散时间预测方法,分析螺旋隧道内不同风速下横通道几何参数对人员疏散速度的影响,给出不同风速下满足人员安全疏散的横通道参数建议。结果表明:1)恐慌心理、火灾烟气、隧道照度、坡度和海拔因素对人员疏散速度有不同程度的影响,考虑多因素影响,建立高原地区大纵坡螺旋隧道人员疏散速度计算方法;2)基于分区疏散的思想,考虑火灾发生在车行横通道洞门口这一最不利情况,建立螺旋隧道非拥堵和拥堵情况下的人员疏散理论计算模型;3)基于性能化分析,考虑水电工程场外交通隧道人员疏散参数特性,明确横通道参数对人员疏散时间的影响,给出不同通风风速下横通道设计参数建议值。 展开更多
关键词 公路隧道 螺旋隧道 横通道设计 水电工程 坡度 曲线半径
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三纬组合全显结构织物的颜色预测方法
10
作者 张爱丹 王倩 《纺织学报》 北大核心 2025年第5期151-158,共8页
针对现有颜色预测方法不适用于三纬组合全显结构织物的问题,提出一种基于彩色织物图像进行颜色线性重构预测模型。将彩色织物图像的颜色分离和图形分层后,分别获得每种经纱、纬纱、经纬交织产生的阴影和反映纱线材质纹理的特征图形;在计... 针对现有颜色预测方法不适用于三纬组合全显结构织物的问题,提出一种基于彩色织物图像进行颜色线性重构预测模型。将彩色织物图像的颜色分离和图形分层后,分别获得每种经纱、纬纱、经纬交织产生的阴影和反映纱线材质纹理的特征图形;在计算4种特征图形面积率的基础上进行颜色赋值,运用Lab比例加和法构建颜色预测模型,并运用岭回归算法对其进行优化。以三纬组合全显结构设计织造的红、黄、蓝3组渐变色织物的颜色实测值为标准色,比较分析本文所提方法、几何模型法、颜色平均计算法等3种方法的颜色预测值的色差。结果表明:相较于其它2种,本文所提方法的总色差均值分别降低了92.09%和89.35%,证明其具有更优异的颜色预测精准性。 展开更多
关键词 三纬组合全显结构 颜色预测 渐变色织物 彩色织物图像 机织物设计 色差
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混杂纤维复合材料梯度设计及防弹性能
11
作者 张慧慧 覃彬 董方栋 《复合材料科学与工程》 北大核心 2025年第10期28-33,共6页
本研究对芳纶纤维与超高分子量聚乙烯(Ultra-High Molecular Weight Polyethylene,UHMWPE)纤维混杂复合材料梯度设计的防弹性能影响进行了探究。设计5种UHMWPE含量梯度方案(层数分别为0,10,20,30,40层),总面密度均严格控制在(6±0.0... 本研究对芳纶纤维与超高分子量聚乙烯(Ultra-High Molecular Weight Polyethylene,UHMWPE)纤维混杂复合材料梯度设计的防弹性能影响进行了探究。设计5种UHMWPE含量梯度方案(层数分别为0,10,20,30,40层),总面密度均严格控制在(6±0.05)kg/m^(2)以下。通过弹道测试(分别以芳纶和UHMWPE作为弹击面),系统分析了纤维含量及铺层顺序对层合板弹道极限速度V50和弹道性能指数(Ballistic Performance Index,BPI)的影响规律,并基于试验数据建立了纤维含量与防弹性能的三次项非线性回归定量关系模型(R^(2)>99%),为混杂纤维复合材料的梯度设计与防弹装备开发提供了科学依据。 展开更多
关键词 混杂纤维 复合材料 梯度设计 芳纶 超高分子量聚乙烯 弹道极限速度 弹道性能指数
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雄忻高铁长大坡段方案设计与运营影响分析
12
作者 贾文博 龙许友 +3 位作者 童发明 刘金旺 张宝文 石星 《铁道工程学报》 北大核心 2025年第8期5-10,共6页
研究目的:雄忻高铁作为连接雄安新区与山西忻州市的重要交通线路,穿越太行山脉等复杂地形区域,尤其在阜平至五台县段,地形陡峭、高差大,面临连续长大坡段的设计难题。针对该区域的坡度设计,既需平衡施工难度、投资成本,又需确保列车的... 研究目的:雄忻高铁作为连接雄安新区与山西忻州市的重要交通线路,穿越太行山脉等复杂地形区域,尤其在阜平至五台县段,地形陡峭、高差大,面临连续长大坡段的设计难题。针对该区域的坡度设计,既需平衡施工难度、投资成本,又需确保列车的运营安全和通过能力。为此,本文研究不同坡度方案对线路运营的影响,旨在提出最优的坡度设计方案,为雄忻高铁及其他类似地形条件下的高速铁路设计提供参考。研究结论:(1)通过对30‰和20‰两种坡度方案的技术经济比较与仿真分析,推荐采用30‰最大坡度方案,该方案在施工可行性和经济性方面表现更优,符合地方发展规划需求;(2)30‰坡度方案下,列车的最高惰行速度虽有所增加,但仍在安全范围内,能够确保列车运行的安全性,并满足线路的通过能力要求;(3)本研究结果可为复杂地形条件下高速铁路的设计与运营提供理论依据,并提出优化建议,以提升线路运营效率,保障运营安全。 展开更多
关键词 雄忻高铁 长大坡段 坡度设计 运营安全 通过能力 技术经济比较
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非均匀泡沫铜强化相变材料蓄热特性的数值分析
13
作者 袁艳平 高启发 +1 位作者 张楠 孙钦荣 《储能科学与技术》 北大核心 2025年第8期3100-3109,共10页
泡沫铜的高导热可以强化相变材料的导热传热,但其孔隙结构会阻碍相变材料的对流传热。为了优化其对相变材料的传热强化效能,本工作提出构建梯度孔隙的泡沫铜优化其对相变材料传热特性,并通过数值仿真方法研究了泡沫铜孔隙梯度方向和跨... 泡沫铜的高导热可以强化相变材料的导热传热,但其孔隙结构会阻碍相变材料的对流传热。为了优化其对相变材料的传热强化效能,本工作提出构建梯度孔隙的泡沫铜优化其对相变材料传热特性,并通过数值仿真方法研究了泡沫铜孔隙梯度方向和跨度对相变材料传热的影响。结果表明,一维水平方向梯度均可以强化相变材料的传热,正向梯度的传热速率随孔隙跨度的增加而增加,而负向梯度的传热速率随孔隙跨度的增加而降低,在负向4%的跨度下最大提高了5.8%。一维垂直方向梯度下,正向梯度表现出较好的强化效果,且在跨度10%时传热速率最大提高了11.5%。二维梯度孔隙传热特性研究结果显示,底部设置较低的孔隙率可以增加传热速率,最大提高了5.5%。综合发现,一维垂直正向梯度泡沫铜在10%的孔隙跨度下具有更好的强化效果。 展开更多
关键词 相变材料 泡沫铜 梯度设计 相变传热 数值仿真
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多向梯度孔径反应载体的结构主动设计
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作者 郑天清 邱泓桑 +4 位作者 詹友基 徐继璇 章蒙蒙 王江江 李棒棒 《厦门大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期327-335,共9页
[目的]探究隐式三角函数参数与多孔反应载体孔径大小之间的内在关系,实现具有多向梯度孔径的反应载体结构主动设计,进而为应用于传质传热和制氢反应的多孔反应载体的多向梯度孔径设计奠定基础.[方法]在经典隐式三角函数的基础上,解析其... [目的]探究隐式三角函数参数与多孔反应载体孔径大小之间的内在关系,实现具有多向梯度孔径的反应载体结构主动设计,进而为应用于传质传热和制氢反应的多孔反应载体的多向梯度孔径设计奠定基础.[方法]在经典隐式三角函数的基础上,解析其中与孔径大小相关的参数,并建立该参数与坐标位置之间的关联,开展梯度孔径反应载体的结构设计;同时通过变参数的方法,分析新型隐式三角函数参数的改变对多孔反应载体孔径梯度的影响;利用多孔反应载体孔径梯度与其对应的隐式三角函数参数训练BP神经网络,建立多孔反应载体孔径梯度与隐式三角函数参数之间的映射关系,进而实现孔径梯度的主动设计.[结果]I-WP型隐式三角函数可获得具有较高比表面积的多孔反应载体.在此基础上,通过建立隐式三角函数参数C与坐标位置之间的关联,实现了多向梯度孔径反应载体的结构设计.基于BP神经网络,实现了多孔反应载体的孔径梯度主动调控,其中,隐式三角函数参数A(用于调控载体的孔径大小及孔径梯度)的预测误差率在2%~14%,参数T(用于辅助调控载体的孔径大小)的预测误差率在0.1%~2%.[结论]隐式三角函数可实现多向梯度孔径反应载体的结构设计,BP神经网络可实现多孔反应载体的孔径梯度主动设计. 展开更多
关键词 反应载体 主动设计 梯度孔径 隐式三角函数 神经网络
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成分变化率对激光增材制造TiC/TC4功能梯度材料组织和性能的影响
15
作者 高川云 张彦霄 +3 位作者 虞文军 张家豪 王磊磊 占小红 《精密成形工程》 北大核心 2025年第10期116-126,共11页
目的研究不同TiC含量下梯度材料微观组织的演变机理与高温性能的变化趋势。方法基于激光直接能量沉积方法制备不同成分变化率的TiC/TC4梯度材料试块,其中TiC含量(质量分数)分别为1.5%和3.0%,通过观察不同成分变化梯度试块的微观形貌,分... 目的研究不同TiC含量下梯度材料微观组织的演变机理与高温性能的变化趋势。方法基于激光直接能量沉积方法制备不同成分变化率的TiC/TC4梯度材料试块,其中TiC含量(质量分数)分别为1.5%和3.0%,通过观察不同成分变化梯度试块的微观形貌,分析了组织演变机理,通过EDS测试分析了不同成分变化梯度试块中各析出相的元素分布情况,并开展了高温拉伸测试,研究了高温拉伸性能与断裂机制。结果共晶TiC主要呈现出链状、颗粒状特征,初生TiC的形貌以枝晶状为主,共晶TiC中固溶了更多的Al元素;变化梯度为1.5%(质量分数)的试块底部、中部和顶部的抗拉强度分别为860、845、548 MPa,而变化梯度为3.0%(质量分数)的试块底部、中部和顶部的抗拉强度分别为859、875、662 MPa。结论随着TiC含量的增加,不同成分变化梯度下的TiC析出相形貌均由颗粒状、链状逐渐转变为树枝状,3.0%(质量分数)变化梯度下的梯度试块顶部树枝晶更加发达。成分变化率对梯度试样底部与中部区域高温强度的影响较小,在3.0%(质量分数)变化梯度下,梯度试块顶部高温强度较高。 展开更多
关键词 功能梯度材料 激光直接能量沉积 成分设计 微观组织 高温性能
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PLA/PEG@SDS超细纤维水蒸发器的复合结构设计及其液体传输行为
16
作者 赵珂 张恒 +3 位作者 翟倩 甄琪 苏天阳 崔景强 《化工进展》 北大核心 2025年第2期1014-1024,共11页
为增强纤维基水蒸发器的液体传输能力,利用熔喷-热熔复合工艺,设计并制备了一种三层复合结构的聚乳酸/聚乙二醇@十二烷基硫酸钠超细纤维材料,通过扫描电子显微镜、液体接触角测量仪和液态水分管理测试仪对其形貌结构和液体传输行为进行... 为增强纤维基水蒸发器的液体传输能力,利用熔喷-热熔复合工艺,设计并制备了一种三层复合结构的聚乳酸/聚乙二醇@十二烷基硫酸钠超细纤维材料,通过扫描电子显微镜、液体接触角测量仪和液态水分管理测试仪对其形貌结构和液体传输行为进行表征。结果表明,得益于样品在厚度方向上纤维直径和水润湿能力的规则分布,单向水分传递指数增加到了533.19%、吸液速率增大到了2.37mg/s,从而在613.52W/m^(2)光强下获得了1.27kg/(m^(2)·h)的水蒸发速率。同时,样品表现出优异的可水洗性,利于重复利用,且纵横向拉伸断裂强力分别为67.37N和35.39N,以期为可降解海水蒸发器液体传输能力的提高提供新思路。 展开更多
关键词 水蒸发器 复合材料 液体单向传输 结构设计 润湿梯度效应 差动毛细效应 超细纤维
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3D打印柔性可拉伸离散功能梯度衬底的界面结构设计
17
作者 韩雨生 杨建军 +1 位作者 郑莹 王雅骁 《中国塑料》 北大核心 2025年第9期68-74,共7页
为了解决离散功能梯度衬底梯度层间易分离、拉伸性能差的问题,提出了一种基于界面结构设计的离散功能梯度衬底结构。以聚二甲基硅氧烷(PDMS)基材料为例,采用挤出式3D打印方法制备功能梯度柔性衬底,探究了6种不同界面结构功能梯度衬底的... 为了解决离散功能梯度衬底梯度层间易分离、拉伸性能差的问题,提出了一种基于界面结构设计的离散功能梯度衬底结构。以聚二甲基硅氧烷(PDMS)基材料为例,采用挤出式3D打印方法制备功能梯度柔性衬底,探究了6种不同界面结构功能梯度衬底的拉伸性能,得到了抑制界面分离的最佳结构为岛形结构;并将拉伸率作为实验指标,对影响拉伸率的岛形结构参数进行正交实验,最终确定了单位长度内岛数为4、岛桥长度比1、岛桥宽度比1.75、边距与总宽比0.07的岛形结构为最优参数,并制作了相应的功能梯度衬底。结果表明,岛形结构能较好地抑制功能梯度衬底的层间分离,拉伸率提高了1.82倍。 展开更多
关键词 离散功能梯度柔性衬底 拉伸性能 界面结构设计
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多材料兼容性汽车前灯灯座注塑模具集成设计
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作者 贾秋霜 姜少燕 +2 位作者 刘晓燕 孙建泉 裴建勇 《工程塑料应用》 北大核心 2025年第9期155-163,共9页
针对汽车前照灯灯座多材料注塑成型的核芯难题,提出一种集成式模具创新设计方案,实现聚碳酸酯(PC)与滑石粉改性聚丙烯(PP+TD40)的高效兼容生产。通过构建多级浇注系统参数化模型,采用模块化流道镶件切换技术:PC成型使用梯形截面冷流道... 针对汽车前照灯灯座多材料注塑成型的核芯难题,提出一种集成式模具创新设计方案,实现聚碳酸酯(PC)与滑石粉改性聚丙烯(PP+TD40)的高效兼容生产。通过构建多级浇注系统参数化模型,采用模块化流道镶件切换技术:PC成型使用梯形截面冷流道与扇形浇口(宽5 mm,厚1.5 mm),PP+TD40成型采用圆形截面潜伏式浇口(Φ1.2 mm),解决了材料流变特性差异导致的熔接痕与缩痕缺陷问题。创新性开发动态收缩率补偿方法,针对关键装配特征(如密封槽、灯头孔)设计可更换镶件组,通过芯部镶件高度差(0.1~0.2 mm)补偿材料收缩率差异(PC 0.5%~0.7%,PP+TD400.7%~0.9%),将加工误差控制在±0.02 mm。提出梯度冷却系统,结合垂直水管与隔片式水井布局,通过共轭传热优化实现模温分区控制(PC模温100~120℃,PP模温60~80℃),模温均匀性提升至92%,有效抑制厚薄突变区域的非均匀收缩。设计差异化顶出机构,PC采用多顶针均布方案,PP+TD40采用大面积蜂窝顶板,结合脱模斜度≥2.5°及顶出速度分级控制(PC顶出速度≤50 mm/s,PP顶出速度≤30 mm/s),顶出平衡度达0.93。侧抽芯机构采用表面氮化处理(洛氏硬度62~64)与耐磨块设计,抵御矿物填充磨损。量产验证表明,模具寿命突破30万模次,产品合格率提升至96.7%。 展开更多
关键词 汽车前灯灯座 多材料注塑成型 集成式模具设计 收缩率动态补偿 梯度冷却系统 顶出机构优化
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X-37B空天飞行器轻质非烧蚀热防护新技术 被引量：26
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作者 鲁芹 姜贵庆 +1 位作者 罗晓光 胡龙飞 《现代防御技术》 北大核心 2012年第1期16-20,共5页
X-37B轨道飞行器是世界上第一个具有可重复使用、高超声速飞行、高机动变轨及快速响应能力的空天飞行器。X-37B突破了空天飞行器热防护技术的瓶颈,成功验证了新型的轻质非烧蚀热防护技术。分析了X-37B"全球快速精确打击目标"... X-37B轨道飞行器是世界上第一个具有可重复使用、高超声速飞行、高机动变轨及快速响应能力的空天飞行器。X-37B突破了空天飞行器热防护技术的瓶颈,成功验证了新型的轻质非烧蚀热防护技术。分析了X-37B"全球快速精确打击目标"的特殊功能对热防护系统的需求,提出了X-37B空天飞行器热防护系统的新技术———轻质、非烧蚀,最后探索了X-37B热防护新技术的实施途径。 展开更多
关键词 轻质化 非烧蚀 防隔热一体化 梯度化
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填充梯度泡沫铝锥形吸能盒轴向压缩行为与设计
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作者 吴熙蔚 张建勋 《应用力学学报》 北大核心 2025年第5期1086-1097,共12页
为了满足结构轻量化和吸能需求,设计和研究优异的吸能盒结构,采用ABAQUS有限元软件对填充梯度泡沫铝锥形吸能盒准静态轴向压缩行为进行了仿真模拟和轻量化设计。通过与文献实验对比,验证了有限元计算模型的有效性。接着研究了正方形截... 为了满足结构轻量化和吸能需求,设计和研究优异的吸能盒结构,采用ABAQUS有限元软件对填充梯度泡沫铝锥形吸能盒准静态轴向压缩行为进行了仿真模拟和轻量化设计。通过与文献实验对比,验证了有限元计算模型的有效性。接着研究了正方形截面吸能盒锥形底角、诱导槽数目、诱导槽的高度和深度以及梯度材料参数等因素对填充梯度泡沫铝锥形吸能盒结构轴向压缩下吸能特性的影响。之后以同等质量结构较低峰值载荷及优异能量吸收为优化目标,对填充梯度泡沫铝锥形吸能盒结构进行了优化设计。结果表明:这些因素对提高吸能盒吸能特性有较好的效果,优化后的填充梯度泡沫铝锥形吸能盒结构最大峰值力降低了20%、比吸能提高了3.6%,并且其碰撞力-位移曲线更加平缓,更有利于吸能盒能量吸收。 展开更多
关键词 锥形吸能盒结构 梯度泡沫铝 准静态压缩 有限元仿真 轻量化设计
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