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搅拌摩擦沉积增材制造技术与装备研究进展
1
作者 王诺 郭维诚 +1 位作者 杨天豪 吴重军 《宇航材料工艺》 北大核心 2025年第2期1-13,共13页
从搅拌摩擦沉积增材(AFSD)成形机制的角度,总结了增材过程中材料温度演变、塑性流动和微观组织变化的研究成果,深入探讨了增材道次和工艺参数对AFSD增材件力学性能的影响,并对国内外AFSD增材工具及装备的研制进展进行了详细介绍,为AFSD... 从搅拌摩擦沉积增材(AFSD)成形机制的角度,总结了增材过程中材料温度演变、塑性流动和微观组织变化的研究成果,深入探讨了增材道次和工艺参数对AFSD增材件力学性能的影响,并对国内外AFSD增材工具及装备的研制进展进行了详细介绍,为AFSD的应用前景与发展方向提供了新思路。 展开更多
关键词 搅拌摩擦沉积增材 热变形 塑性流动 微观组织特性 力学性能
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选区激光熔化金属增材制造设备控制系统设计与研究 被引量：3
2
作者 黄凯俊 柳玉文 +4 位作者 文珊珊 李鹏 朱亚奇 匡婷玉 张春杰 《制造技术与机床》 北大核心 2022年第6期37-43,共7页
针对选区激光熔化金属增材制造设备的控制系统的设计,力求提升金属增材制造设备运行的稳定性和可靠性,通过优化控制系统架构以及设计结构化的通讯协议的的方法,设计了一种基于QT+PLC+RTC平台实现的SLM金属增材制造设备控制系统,重点研... 针对选区激光熔化金属增材制造设备的控制系统的设计,力求提升金属增材制造设备运行的稳定性和可靠性,通过优化控制系统架构以及设计结构化的通讯协议的的方法,设计了一种基于QT+PLC+RTC平台实现的SLM金属增材制造设备控制系统,重点研究激光器、振镜器、电机控制器等外围设备配合与控制问题,实现了一套人机交互友好、打印过程全方位的自主可控、多线程协同运行的高可靠性的金属增材制造设备的控制系统。 展开更多
关键词 选区激光熔化 控制软件 QT 多线程
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精密航天结构件坐标系跟随铣削加工方法 被引量：2
3
作者 陆荣 陈文成 +3 位作者 孔维森 邵国栋 陈风帆 刘晓 《工具技术》 北大核心 2024年第9期87-91,共5页
针对精密航天结构件产品多样化、小批量、高精度的特点,基于数控机床机载测头提出了一种灵活性高且通用性强的坐标系跟随铣削加工方法。使用机载测头进行数据采集,结合数控加工系统参数补偿能力,实现技术状态的有效控制。在加工过程中... 针对精密航天结构件产品多样化、小批量、高精度的特点,基于数控机床机载测头提出了一种灵活性高且通用性强的坐标系跟随铣削加工方法。使用机载测头进行数据采集,结合数控加工系统参数补偿能力,实现技术状态的有效控制。在加工过程中以典型精密航天结构件为应用案例,分析总结得到的相关实验数据论证了该方法的有效性及可靠性。 展开更多
关键词 多样化 小批量 参数补偿 应用案例
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层间距对棒材送进式搅拌摩擦沉积增材2219铝合金组织及力学性能影响 被引量：1
4
作者 江小辉 戴园城 +1 位作者 郭维诚 杨天豪 《焊接学报》 北大核心 2025年第2期102-111,共10页
为了提高航天高强韧2219-T8铝合金的固相增材制造性能,采用搅拌摩擦沉积工艺分别制备了层间距为1 mm,1.5 mm和2 mm的单道多层沉积件,分析了层间距对沉积件微观组织和力学性能的影响.结果表明,层间距从2 mm减小到1 mm时,沉积件的致密无... 为了提高航天高强韧2219-T8铝合金的固相增材制造性能,采用搅拌摩擦沉积工艺分别制备了层间距为1 mm,1.5 mm和2 mm的单道多层沉积件,分析了层间距对沉积件微观组织和力学性能的影响.结果表明,层间距从2 mm减小到1 mm时,沉积件的致密无缺陷区域从24.5 mm扩大到33 mm,材料结合更加充分;同时沉积件的晶粒明显细化,平均晶粒尺寸从3.69μm减小到2.27μm;沉积件的硬度没有明显变化,整体上硬度梯度增大,但均质性更好;沉积件构建方向的抗拉强度和断后伸长率分别提高了26 MPa和3%,而纵向的力学性能变化不大.当层间距为1 mm时,沉积件表现出最优的材料性能,屈服强度达122 MPa,抗拉强度达207 MPa,断后伸长率达7%,平均硬度达75.6 HV. 展开更多
关键词 层间距 增材制造 搅拌摩擦沉积 铝合金 组织和力学性能
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7075–T6铝合金随焊碾压搅拌摩擦焊接头变形控制和性能评价
5
作者 孟祥晨 王伟 +3 位作者 谢聿铭 董继红 夏佩云 黄永宪 《航空制造技术》 北大核心 2025年第9期14-18,共5页
为了解决铝合金薄壁结构搅拌摩擦焊变形的问题,提出一种在搅拌摩擦焊接过程中随焊碾压的新方法,研究了随焊碾压对接头的焊接变形、微观组织和力学性能的影响。结果表明,随焊碾压处理消除了焊缝飞边并保证接头优质成形,显著细化了接头表... 为了解决铝合金薄壁结构搅拌摩擦焊变形的问题,提出一种在搅拌摩擦焊接过程中随焊碾压的新方法,研究了随焊碾压对接头的焊接变形、微观组织和力学性能的影响。结果表明,随焊碾压处理消除了焊缝飞边并保证接头优质成形,显著细化了接头表层晶粒尺寸,在接头表面形成了厚约282μm的梯度结构,提高了接头的表层显微硬度;接头的抗拉强度相比传统搅拌摩擦焊接头提高了3.3%;同时,接头变形挠度相比传统接头降低了84.8%。 展开更多
关键词 随焊碾压搅拌摩擦焊(IRFSW) 铝合金 梯度结构 焊接变形 力学性能
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送丝速度对镁合金激光–MIG复合焊接过程熔滴过渡行为的影响研究
6
作者 马超 刘云浩 +3 位作者 李鹏 夏佩云 赵艳秋 占小红 《航空制造技术》 北大核心 2025年第9期71-76,共6页
针对镁合金激光–MIG复合焊接稳定性提升需求,开展了复合激光焊接过程熔滴过渡行为实时监测试验,对比分析了激光–MIG复合焊接与传统MIG焊接过程的熔滴过渡行为,并研究了送丝速度对熔滴形态与过渡频率的影响。研究结果表明,激光热源的... 针对镁合金激光–MIG复合焊接稳定性提升需求,开展了复合激光焊接过程熔滴过渡行为实时监测试验,对比分析了激光–MIG复合焊接与传统MIG焊接过程的熔滴过渡行为,并研究了送丝速度对熔滴形态与过渡频率的影响。研究结果表明,激光热源的加入可以有效提升电弧焊接熔滴过渡稳定性,当电弧功率达到2400 W左右时,镁合金激光–MIG复合焊接过程中熔滴呈滴状过渡。送丝速度的改变对熔滴过渡形式无显著影响,但送丝速度的增大有助于压缩电弧,提升熔滴过渡的稳定性;此外,送丝速度过大极易导致熔滴尺寸过大、熔滴过渡频率降低。 展开更多
关键词 激光–MIG复合焊接 镁合金 熔滴过渡行为 图像处理 送丝速度
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火箭燃料贮箱零件焊接前处理机器人自动打磨技术研究
7
作者 丁一 董吉义 +4 位作者 李明洋 彭祺擘 董为 吴冬梅 高永卓 《航空制造技术》 北大核心 2025年第4期103-111,共9页
随着科学技术的迭代进步,传统制造业逐渐以工业机器人为核心开展智能制造。由于火箭贮箱零件具有大型薄壁、结构多样、尺寸不一等特点,目前的生产方式大多采用工人手动加工的方式,其效率较为低下。为解决以上难点,以火箭燃料贮箱零件焊... 随着科学技术的迭代进步,传统制造业逐渐以工业机器人为核心开展智能制造。由于火箭贮箱零件具有大型薄壁、结构多样、尺寸不一等特点,目前的生产方式大多采用工人手动加工的方式,其效率较为低下。为解决以上难点,以火箭燃料贮箱零件焊接前处理方法为研究对象,设计了从扫描、规划到执行的机器人自动打磨技术方案。借助手眼标定与坐标变换方法得到加工区域点云与机器人基坐标系的位姿关系,提出了一种边缘包围盒提取的点云拼接方法,采用基于边缘曲度的窗口算法进行角点检测,最终根据加工轨迹规划结果完成零件焊前处理的机器人自动打磨试验,保证了打磨质量与效率,取得了较好的应用效果。 展开更多
关键词 火箭贮箱 焊接前处理 机器人打磨 点云处理 轨迹规划
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基于数字孪生的航天器舱门展收机构优化设计 被引量：12
8
作者 张在房 林炜 +3 位作者 程辉 樊蓓蓓 皮刚 栾浩 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2019年第6期1371-1380,共10页
针对航天器舱门展收过程中由根铰间隙引起的振动问题,提出一种基于数字孪生和径向基模型的材料参数优化方法。首先建立根铰间隙动力学模型,并应用数字孪生技术构建舱门的数字孪生模型。以根铰材料的接触刚度系数、阻尼系数和动摩擦系数... 针对航天器舱门展收过程中由根铰间隙引起的振动问题,提出一种基于数字孪生和径向基模型的材料参数优化方法。首先建立根铰间隙动力学模型,并应用数字孪生技术构建舱门的数字孪生模型。以根铰材料的接触刚度系数、阻尼系数和动摩擦系数为设计变量,以最大角加速度为优化目标,利用优化拉丁方试验设计构建样本空间;应用径向基神经网络模型构建近似模型;采用结合的序列二次规划算法和多岛遗传算法求解近似模型的最优值。优化结果表明,与优化前相比,舱门的角加速度峰值和根铰间隙接触力明显减小,舱门的动态性能得到提升。 展开更多
关键词 数字孪生 航天器舱门 展收机构 根铰间隙 材料参数 近似模型 优化设计
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超声振动对电弧增材制造铝青铜合金 组织和拉伸性能的影响 被引量：12
9
作者 陈伟 陈玉华 +3 位作者 温涛涛 闵文峰 张体明 封小松 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期2280-2294,共15页
采用电弧增材制造技术,研究不同层间温度下有无超声振动对电弧增材制造Cu-8Al-2Ni-2Fe-2Mn合金组织及拉伸性能的影响。结果表明:在电弧增材制造的过程中,控制不同的层间温度不能抑制外延生长的柱状枝晶形成,引入超声振动后,在层间温度10... 采用电弧增材制造技术,研究不同层间温度下有无超声振动对电弧增材制造Cu-8Al-2Ni-2Fe-2Mn合金组织及拉伸性能的影响。结果表明:在电弧增材制造的过程中,控制不同的层间温度不能抑制外延生长的柱状枝晶形成,引入超声振动后,在层间温度100℃下获得胞状晶组织。电弧增材制造的Cu-8Al-2Ni-2Fe-2Mn合金主要由枝晶间的κⅡ相(Fe3Al)和κⅢ相(NiAl)以及在α-Cu基体中析出的κⅣ相(富铁)组成。在含有柱状枝晶的试样中,拉伸性能均存在各向异性。在引入超声振动+层间温度100℃的试样中,各向异性较小并获得最佳综合拉伸性能。通过引入超声振动和控制层间温度,优化组织和拉伸性能,为高性能铝青铜合金的快速制造提供潜在方案。 展开更多
关键词 电弧增材制造 超声振动 铝青铜合金 层间温度 成形组织 拉伸性能
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纤维素复合乳液对泄漏甲烷吸收能力的实验分析
10
作者 寇俊辉 陈星 +3 位作者 刘天乐 潘元海 李则穰 倪晓阳 《安全与环境工程》 北大核心 2025年第5期113-120,共8页
甲烷以高热值和低排放的特性,被广泛应用于能源、化工及航天等领域,但其泄漏风险亦不容忽视。为了研究含醋酸丙酸纤维素的油水复合乳液对密闭空间泄漏甲烷的吸收效果,开展了甲烷溶解实验和甲烷喷淋吸收实验。通过检测和分析不同植物油... 甲烷以高热值和低排放的特性,被广泛应用于能源、化工及航天等领域,但其泄漏风险亦不容忽视。为了研究含醋酸丙酸纤维素的油水复合乳液对密闭空间泄漏甲烷的吸收效果,开展了甲烷溶解实验和甲烷喷淋吸收实验。通过检测和分析不同植物油添加剂和配比情况下复合乳液的粒径、甲烷吸收效率和甲烷浓度下降速率,以及粒径分布和分子动力学模拟,探究了纤维素复合乳液对泄漏甲烷的吸收性能和机理。结果表明:纤维素的加入可以提升复合乳液对甲烷的吸收性能,溶解和喷淋吸收甲烷性能最好的样品为含纤维素的蓖麻油复合乳液,吸收效率和吸收浓度分别为14.20%和6.73%vol;相比于亚麻籽油,蓖麻油复合乳液对甲烷的吸收效果更好;纤维素的加入增大了体系胶束粒径,降低了体系的界面张力和自由能,使得甲烷分子向胶束的迁移更加容易,提高了复合乳液的甲烷吸收能力。研究结果可为开发和设计泄漏甲烷处置的解决方案提供参考。 展开更多
关键词 甲烷泄漏 纤维素 复合乳液 喷淋吸收 分子动力学模拟
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基于特征识别的晶圆精确找正方法
11
作者 郑晋 颜嘉杰 +2 位作者 王庆霞 周虎 黄顺舟 《东华大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期198-205,共8页
为提高晶圆划片的找正精度和实现不同类型晶圆划片找正的通用性,提出一种两步找正策略:基于Blob目标识别实现晶圆大视野图像特征标识的粗找正;结合广度优先搜索策略与带掩膜的边缘梯度模板匹配实现晶圆小视野图像特征标识的精找正。分... 为提高晶圆划片的找正精度和实现不同类型晶圆划片找正的通用性,提出一种两步找正策略:基于Blob目标识别实现晶圆大视野图像特征标识的粗找正;结合广度优先搜索策略与带掩膜的边缘梯度模板匹配实现晶圆小视野图像特征标识的精找正。分析晶圆图像中能够反映晶圆姿态的粗-精找正特征标识,对晶圆大视野图像进行滤波与分块自适应阈值分割操作,建立筛选条件进行Blob识别,确保在精找正时不出现跨越划切道的现象;采用广度优先搜索策略控制相机轨迹寻找精找正特征标识,结合边缘梯度模板匹配算法并引入掩膜操作实现精找正特征标识的准确匹配,通过获取特征的重心坐标完成精找正。试验表明,通过该方法能够使晶圆的找正精度达到4μm,满足实际生产需求,并且对不同型号的晶圆具有一定的通用性。 展开更多
关键词 机器视觉 特征识别 找正方法 模板匹配 广度优先
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2Cr13基体表面粗糙度对Ti掺杂MoS_(2)薄膜摩擦磨损性能的影响
12
作者 丁子珊 赖泽标 +4 位作者 李一治 江小辉 刘京周 吉利 Ermakov Boris Sergeevich 《表面技术》 北大核心 2025年第13期96-106,共11页
目的探究基体表面粗糙度对Ti掺杂MoS_(2)薄膜摩擦磨损性能的影响及其磨损机理,为后续2Cr13基体配磨副表面状态设计提供参考。方法通过磁控溅射法在表面粗糙度(Ra)范围为0.2~0.7μm的2Cr13基体表面制备Ti掺杂的MoS_(2)薄膜,并在大气环境... 目的探究基体表面粗糙度对Ti掺杂MoS_(2)薄膜摩擦磨损性能的影响及其磨损机理,为后续2Cr13基体配磨副表面状态设计提供参考。方法通过磁控溅射法在表面粗糙度(Ra)范围为0.2~0.7μm的2Cr13基体表面制备Ti掺杂的MoS_(2)薄膜,并在大气环境下进行干摩擦摩擦磨损实验。通过扫描电子显微镜、金相显微镜、能谱仪、白光干涉仪对实验后的薄膜磨痕形貌及对摩球的磨斑形貌进行观察分析。结果通过分析基体粗糙度为0.2μm的薄膜的磨痕表面形貌可知,主要为黏着磨损,其平均摩擦因数和对摩球磨斑面积最大,而其磨损率在所有试样中处于居中位置;当基体的粗糙度增至0.5~0.6μm范围时,其平均摩擦因数、薄膜磨损率及对摩球磨斑面积都最小;当基体粗糙度进一步升至0.7μm时,薄膜的磨损率(8.79301×10^(-7)mm^(3)·N^(-1)·m^(-1))最大,而其平均摩擦因数(0.092)较小,对摩球磨斑面积(4.125×10^(4)μm^(2))略有升高,但比Ra 0.2μm下的对摩球的磨斑面积小。结论基于分子-机械摩擦理论,揭示了基体不同粗糙度对镀膜后表面摩擦磨损的影响机制,在低粗糙度(0.2μm)下,分子间的作用力主导摩擦阻力,黏着磨损显著;在中粗糙度(0.4~0.6μm),工件在不同摩擦阻力的作用下,其磨损机制为黏着磨损和磨粒磨损,其中Ra 0.4μm的工件仍以黏着磨损为主。随着基体粗糙度的增加,Ra 0.6μm工件表面的磨损机制逐渐转变为以磨粒磨损为主,在Ra 0.5~0.6μm范围内制备的Ti掺杂MoS_(2)薄膜展现出最优的综合性能;在高粗糙度(0.7μm)下,由机械啮合阻力主导,薄膜磨损剧烈,磨损机制主要为磨粒磨损。在不同基体表面粗糙度状态下,薄膜的摩擦磨损机制存在显著差别,为提升以摩擦磨损性能为目标的基体表面状态提供了关键依据。 展开更多
关键词 基体表面粗糙度 Ti掺杂MoS_(2)薄膜 2Cr13基体 摩擦磨损 磨损机制 干摩擦
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低黏度聚硅炔酰亚胺树脂及其复合材料的制备与性能
13
作者 蓝豪翔 王玉园 +5 位作者 邹仁珍 宋爽 张崇印 高梁 蔡春华 林嘉平 《功能高分子学报》 北大核心 2025年第2期131-139,共9页
以4,4'-氧双邻苯二甲酸酐(ODPA)、1,3-双(4-氨基苯氧基)苯(1,3,4-APB)、3-氨基苯乙炔(APA)为原料合成了乙炔基封端的聚酰亚胺(PI)。利用傅里叶变换红外光谱和核磁共振氢谱对PI的结构进行了表征。通过将PI与含硅芳炔(PSA)树脂进行共... 以4,4'-氧双邻苯二甲酸酐(ODPA)、1,3-双(4-氨基苯氧基)苯(1,3,4-APB)、3-氨基苯乙炔(APA)为原料合成了乙炔基封端的聚酰亚胺(PI)。利用傅里叶变换红外光谱和核磁共振氢谱对PI的结构进行了表征。通过将PI与含硅芳炔(PSA)树脂进行共聚反应,成功合成了聚硅炔酰亚胺(PSI)树脂。通过旋转流变仪分析了PSI树脂的流变行为,PI质量分数为10%的PSI树脂(PSI-10)熔体黏度小于1 Pa·s的温度区间为98~187℃,在110℃下可维持黏度小于1 Pa·s的时间超过6 h,符合树脂传递模塑成型(RTM)工艺的要求。通过差示扫描量热法(DSC)对PSI树脂的热固化特性进行深入研究,并据此设计固化工艺。同时,利用热重分析(TGA)对PSI树脂的热稳定性进行了评估。对于PSI-10树脂的固化产物,其在失重5%时的热分解温度(Td5)为602℃,而在800℃时的残碳率(Yr800)高达89.8%。用万能试验机测得PSI-10树脂固化物的弯曲强度为34.0 MPa,比纯PSA树脂提升了64%。石英纤维增强PSI-10复合材料的弯曲强度和层间剪切强度(ILSS)分别为340 MPa和23.0 MPa,力学性能较好。这是因为PI的引入使得树脂的韧性提高,同时也提高了树脂与增强材料的黏结性能。 展开更多
关键词 含硅芳炔树脂 聚酰亚胺 复合材料 低黏度 力学性能
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弹性隔热材料在火箭飞行极端环境下的应用
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作者 余雪敏 杨洋 +2 位作者 卢鹉 鄢东洋 张崇印 《宇航材料工艺》 北大核心 2025年第5期1-7,共7页
针对弹性隔热材料在火箭飞行极端环境下的应用研究进展进行综述。首先,概述了弹性隔热材料在固体火箭发动机热防护中的关键作用,以及其耐高温、耐高压与抗高速气流侵蚀的特性。随后,重点分析了丁腈橡胶、三元乙丙橡胶、硅橡胶及热塑性... 针对弹性隔热材料在火箭飞行极端环境下的应用研究进展进行综述。首先,概述了弹性隔热材料在固体火箭发动机热防护中的关键作用,以及其耐高温、耐高压与抗高速气流侵蚀的特性。随后,重点分析了丁腈橡胶、三元乙丙橡胶、硅橡胶及热塑性聚氨酯四类基体材料的改性策略。策略包括通过纤维增强、纳米填料协同及表面处理等技术,优化材料的烧蚀性能与机械性能。同时,探讨了碳层形成机制及多尺度填料对热防护效果的影响。最后,总结了现有材料在极端热流(>3000℃)下所面临的挑战,如碳层剥落、界面脱黏及环保性不足等问题。未来弹性隔热材料将不断发展创新,旨在提升其在极端环境下的性能,为火箭飞行安全提供保障。 展开更多
关键词 固体火箭发动机 烧蚀隔热 烧蚀隔热材料 弹性体 弹性隔热材料
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全固态锂电池用新型复合固态电解质PEO/Li_(6.10)Zr_(0.10)P_(0.90)S_(5)Cl
15
作者 袁佳熙 吴嘉栋 +2 位作者 余雪敏 朱金辉 庄小东 《宇航材料工艺》 北大核心 2025年第2期66-76,共11页
为提高聚环氧乙烷(PEO)的室温导电性和抑制锂枝晶生长的能力,本文利用ZrCl4掺杂改性的方法,提高了硫化物电解质作为活性填料在PEO基体中的结构稳定性,并优化筛选出离子电导率高达1.90 mS/cm的硫化物材料Li_(6.10)Zr_(0.10)P_(0.90)S_(5)... 为提高聚环氧乙烷(PEO)的室温导电性和抑制锂枝晶生长的能力,本文利用ZrCl4掺杂改性的方法,提高了硫化物电解质作为活性填料在PEO基体中的结构稳定性,并优化筛选出离子电导率高达1.90 mS/cm的硫化物材料Li_(6.10)Zr_(0.10)P_(0.90)S_(5)Cl(LPSC-10)作为全固态锂电池(ASSLBs)的填料。结果表明,该PEO基固态电解质具有优异的性能,包括高离子电导率(0.44 mS/cm,60℃),适度的杨氏模量(13.7 MPa)以及优异的界面稳定性,在60℃下Li|Li(0.1 mA/cm^(2),600 h)和Li|LiFePO_(4)电池(在2C下200次循环后容量保持99.2%),具有优异的循环稳定性。这项工作有望推动具有高电化学性能的ASSLBs的发展,为运载火箭等电池技术的进一步发展提供参考。 展开更多
关键词 聚环氧乙烷 锂枝晶 离子电导率 全固态锂电池 运载火箭
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破裂膜片表面微结构飞秒激光加工温度场分析 被引量：1
16
作者 叶金鑫 徐世俊 +2 位作者 刘晓 董丰波 孙立凡 《电加工与模具》 北大核心 2025年第1期50-54,共5页
金属表面微结构加工精度是决定破裂膜片工作性能稳定的关键因素,直接影响发动机点火的成败。基于热传导方程建立破裂膜片表面微结构刻痕加工过程的光、热耦合仿真模型,通过理论分析和仿真计算微结构温度场,基于库伦爆炸原理研究飞秒激... 金属表面微结构加工精度是决定破裂膜片工作性能稳定的关键因素,直接影响发动机点火的成败。基于热传导方程建立破裂膜片表面微结构刻痕加工过程的光、热耦合仿真模型,通过理论分析和仿真计算微结构温度场,基于库伦爆炸原理研究飞秒激光加工表面刻痕微结构的成形机制,并分析激光脉冲参数对刻痕微结构成形的影响规律。结果表明,飞秒激光单脉冲烧蚀作用呈现非热熔态,加工热影响区小,随着脉冲能量持续作用,金属表面热累积的平衡温度逐渐升高,最终达到热累积平衡态。通过适当降低脉冲能量,同时保持能量值大于铝合金材料的烧蚀阈值,可显著减少加工剩余热量,有效预防加工中铝合金材料表面氧化;在保证加工效率的前提下,通过降低脉冲重复频率可减少热累积平衡温度,提高功能部件表面微结构的加工精度。 展开更多
关键词 飞秒激光 热积累 脉冲能量 脉冲频率
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基于Adaboost回归的6061铝合金单点增量成形最大成形深度预测
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作者 梁智凯 张志超 +1 位作者 胡蓝 庞秋 《材料工程》 北大核心 2025年第4期23-34,共12页
单点增量成形是一种柔性工艺,在航空航天领域有着广泛应用,尤其适用于定制化、小批量生产的构件。然而针对不同模型,适宜加工的工艺参数区间尚未明确,需要测试不同的参数。采用正交实验,进行多因素方差分析,讨论板材厚度、角度、层进量... 单点增量成形是一种柔性工艺,在航空航天领域有着广泛应用,尤其适用于定制化、小批量生产的构件。然而针对不同模型,适宜加工的工艺参数区间尚未明确,需要测试不同的参数。采用正交实验,进行多因素方差分析,讨论板材厚度、角度、层进量、进给速度和自转速度等参数对最大成形深度的影响。根据实验结果搭建基于Adaboost算法的回归模型,对6061铝合金薄板在100 mm成形直径下的成形深度进行预测。结果表明:单因素对最大成形深度的影响由大到小分别为:厚度、层进量、角度量、进给速度、自转速度,且在最快成形速度下获得的最大成形角度为70°,板料厚度为1 mm,层进量为0.2 mm,进给速度为2000 mm/min,自转速度为2000 r/min。此外,依据正交实验创建的回归模型具有高准确度,与Abaqus仿真结果及实际实验结果均对应,4组测试与仿真最大误差为4.24%,与实际成形最大误差值为-2.45%。 展开更多
关键词 单点增量成形 工艺参数 6061铝合金 ADABOOST算法 回归模型
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运载火箭表面防护技术及其研究进展
18
作者 熊书强 王一名 +6 位作者 袁佳熙 王军 杨洋 卢鹉 张崇印 鞠鹏飞 朱新远 《表面技术》 北大核心 2025年第14期1-11,共11页
运载火箭是将人类制造的卫星、载人飞船、空间站、空间探测器等各种航天器推向太空的重要载具,其中运载火箭表面防护技术是其成功发射的重要保障。概述了运载火箭表面防护技术,主要包括烧蚀性热防护涂层技术、非烧蚀性热防护涂层技术、... 运载火箭是将人类制造的卫星、载人飞船、空间站、空间探测器等各种航天器推向太空的重要载具,其中运载火箭表面防护技术是其成功发射的重要保障。概述了运载火箭表面防护技术,主要包括烧蚀性热防护涂层技术、非烧蚀性热防护涂层技术、环境适用性表面涂层技术和低温绝热材料技术等。烧蚀性热防护涂层是通过质量损耗带走热量的一种有机涂层,可分为两类:环氧类烧蚀防热涂层和硅橡胶类烧蚀防热涂层,前者存在附着力好的优点,但是高温易开裂,涂层韧性差,适用于较低热流密度防护;后者耐温性好,但存在烧蚀易粉化的缺点。非烧蚀性热防护涂层是一类高红外辐射率的陶瓷无机涂层,国外已经发展了三代非烧蚀性热防护涂层材料体系,适用于可重复运载火箭关键部位的热防护,但国内研究基础与工程能力相对不足。环境适用性表面涂层主要用于应对运载火箭地面发射时面临高盐雾、高湿热、高辐射等环境工况,发展了防辐射、抗静电等防护涂层。低温绝热材料起到超低温液氧/液氢工况保温隔热的作用,主要有泡沫材料和气凝胶材料,前者较后者施工工艺更为灵活,满足复杂形状的高效隔热。总结了近年来国内外运载火箭表面防护技术的发展现状和趋势,介绍了运载火箭卫星整流罩、推进剂贮箱和舱体尾部等不同部位面临的不同防隔热需求,为相关的研究工作提供了技术参考。 展开更多
关键词 运载火箭 表面防护 防热涂层 功能涂层 绝热材料
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基于双目视觉的复杂工件孔洞目标检测定位
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作者 张春岩 周志峰 +2 位作者 时云 陈国铃 李汶洁 《应用光学》 北大核心 2025年第1期137-147,共11页
针对金属3D打印件孔洞部位支撑残留后处理问题,提出了一种双目视觉检测定位方法。测量系统基于弧段椭圆识别算法进行工件孔位检测,通过计算待加工孔位在双目模组主相机光心坐标系中的位姿、并将该位姿转换到加工现场机械臂基坐标系,为... 针对金属3D打印件孔洞部位支撑残留后处理问题,提出了一种双目视觉检测定位方法。测量系统基于弧段椭圆识别算法进行工件孔位检测,通过计算待加工孔位在双目模组主相机光心坐标系中的位姿、并将该位姿转换到加工现场机械臂基坐标系,为离线编程和自动加工提供坐标信息。首先标定双目相机并检验硬件系统对标定角点的测量精度;然后对复杂工件的待加工位置椭圆特征进行提取,基于极线校正后图像对左右图椭圆进行同行像素点采集和双目匹配;最终根据多视图原理进行匹配点对的坐标计算,进而输出带有坐标信息的空间圆环。对双目相机模组进行了标定靶球测量验证实验,结果显示尺寸测量误差小于0.20 mm。对实际工件进行了测量定位实验,结果表明,该系统测量圆孔尺寸的最大误差小于0.84%,圆心空间位置误差小于0.50 mm,圆环姿态最大误差小于0.5°。 展开更多
关键词 增材制造后处理 双目测量 孔位检测 弧支撑线段 椭圆识别
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CO_(2)气氛下xFeS-1催化剂的丙烷氧化脱氢制丙烯性能
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作者 刘宏宾 孟伟 +5 位作者 于菁 蔡鑫 陈昱洁 王鸿运 丁军委 单玉领 《低碳化学与化工》 北大核心 2025年第8期144-151,共8页
采用CO_(2)作为弱氧化剂辅助丙烷脱氢不但能够打破其脱氢热力学平衡,还能够拓展CO_(2)利用场景。Fe基催化剂是重要的脱氢催化剂,同时具有较高的CO_(2)活化性能,但应用于丙烷脱氢时面临产物选择性低、稳定性差等问题。采用配体保护一步... 采用CO_(2)作为弱氧化剂辅助丙烷脱氢不但能够打破其脱氢热力学平衡,还能够拓展CO_(2)利用场景。Fe基催化剂是重要的脱氢催化剂,同时具有较高的CO_(2)活化性能,但应用于丙烷脱氢时面临产物选择性低、稳定性差等问题。采用配体保护一步水热法制备了x FeS-1系列催化剂,通过调节Fe引入量、反应条件调控了催化剂中FeO_(x)物种种类和空间分布,采用XRD、UV-Vis和H_(2)-TPR等表征方法分析了催化剂结构、FeO_(x)物种种类和分散情况以及还原性能等。结果表明,在580℃、丙烷质量空速6.48 h^(-1)、V(C_(3)H_(8)):V(CO_(2)):V(Ar)=4.50:2.25:23.25和总流量30 mL/min条件下,2FeS-1比浸渍法制备的2Fe/S-1的初始丙烷转化频率提高了一倍,引入CO_(2)后3.5FeS-1的初始丙烯选择性达到89%,且在CO_(2)气氛下未见明显失活。在CO_(2)气氛下,x FeS-1催化剂的催化丙烷氧化脱氢制丙烯性能显著提升,原因在于高分散的骨架Fe提供了更多的活性位点,CO_(2)作为弱氧化剂抑制了丙烷深度氧化,提高了产物选择性并抑制了积炭,为优化丙烷氧化脱氢催化剂的设计及扩大其在CO_(2)环境中的应用提供了重要的理论支持。 展开更多
关键词 丙烷氧化脱氢 丙烯 Fe基催化剂 S-1分子筛
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