无人机机身结构制孔装备研制与试验研究

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作者 杨继之 王云鹏 +4 位作者 朱林 乐毅 文科 周莹皓 徐建萍 《制造技术与机床》 北大核心 2025年第7期9-15,共7页

针对碳纤维复合材料无人机机身结构高精度制孔难题,研制了混联机器人高精度制孔装备,并建立了串-并多自由度协同与多传感器融合的控制架构。提出了基于多点激光测距的姿态修正策略及接触式测量深度控制策略。构建了虚拟环境和物理空间... 针对碳纤维复合材料无人机机身结构高精度制孔难题,研制了混联机器人高精度制孔装备,并建立了串-并多自由度协同与多传感器融合的控制架构。提出了基于多点激光测距的姿态修正策略及接触式测量深度控制策略。构建了虚拟环境和物理空间交互映射的孪生仿真框架,并实现了基于孪生模型的制孔过程仿真。最终,通过制孔试验分析,验证了所提出的控制架构、制孔位姿修正方法的有效性。试验结果表明,孔位姿态误差最大为0.48°,孔径偏差绝对值范围为0.04~0.10 mm,铆钉安装状态满足设计要求,制孔效率提升2倍。 展开更多

关键词 混联机器人 控制架构 位姿修正 孪生仿真 试验验证

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脉冲激光改性碳纤维复合材料及其金属化研究 被引量：4

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作者 刘镜波 张义萍 +3 位作者 邓超 李龙义 王楠 樊勋 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期228-238,共11页

目的选择性地实现碳纤维复合材料(Carbon fiber reinforced plastic,CFRP)表面良好的导电性,满足它在共形天线上的应用。方法采用波长为1064 nm的纳秒脉冲激光器对惰性极高的CFRP表面进行表面改性处理,并结合化学镀铜技术,制备激光改性... 目的选择性地实现碳纤维复合材料(Carbon fiber reinforced plastic,CFRP)表面良好的导电性,满足它在共形天线上的应用。方法采用波长为1064 nm的纳秒脉冲激光器对惰性极高的CFRP表面进行表面改性处理,并结合化学镀铜技术,制备激光改性碳纤维复合材料表面金属层。利用扫描电镜、X射线光电子能谱仪对改性后的材料表面进行表征,利用焊点拉脱方法表征金属层结合力。结果研究表明,激光能量密度越高,则CFRP基材表面树脂被去除得越多;激光搭接率越大,则碳纤维束表面越粗糙;在适当的激光能量密度(60 J/cm^(2))和横/纵向搭接率(50%)下,会产生大量的极性化学基团。当激光能量密度为10~100 J/cm^(2)、激光搭接率为0%时,CFRP表面镀铜层的结合强度为0.57~3.16 MPa,且激光能量密度与镀层结合强度呈正相关。当激光能量密度为60 J/cm^(2)、激光搭接率为−100%~90%时,CFRP表面镀铜层的结合强度为0.19~3.24 MPa,且激光搭接率与镀层结合强度呈正相关。结论脉冲红外纳秒激光在一定能量密度和搭接率的条件下,可改变碳纤维表面形貌、化学成分,实现金属层的制备。 展开更多

关键词 脉冲激光 红外纳秒 表面改性 碳纤维复合材料 化学成分 金属化

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聚酰亚胺薄膜表面导电金属层化学沉积技术研究

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作者 王楠 白晶莹 +6 位作者 李家峰 冯立 徐俊杰 赫艳龙 董俊伟 崔庆新 张立功 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第22期174-179,共6页

为赋予聚酰亚胺(Polyimide,PI)薄膜材料表面良好的导电性,满足其在雷达天线等航空、航天领域的应用,采用化学碱蚀法对表面具有极高化学惰性的PI薄膜进行界面微纳改性处理,并结合化学镀铜沉积技术,实现了PI薄膜表面导电金属层的制备。利... 为赋予聚酰亚胺(Polyimide,PI)薄膜材料表面良好的导电性,满足其在雷达天线等航空、航天领域的应用,采用化学碱蚀法对表面具有极高化学惰性的PI薄膜进行界面微纳改性处理,并结合化学镀铜沉积技术,实现了PI薄膜表面导电金属层的制备。利用SEM、XRD、AFM、FTIR等对聚酰亚胺薄膜表面改性前后的微观结构和表面金属层性能进行表征。常温化学碱蚀后的PI薄膜表面呈现出树枝状与铆钉状微观结构交错均匀分布的凸起结构形貌,60℃碱蚀后的PI薄膜表面呈现出微小凹坑特征,且碱蚀后PI薄膜表面亲水性明显增强。PI薄膜表面金属镀层均匀致密,导电性良好,且镀层与PI薄膜基材之间具有良好的结合力。碱蚀改性后PI薄膜表面呈现出相互交错的微观凸起亲水性结构,为PI薄膜表面金属层的成核、结晶提供良好的沉积与互嵌结合点,形成PI薄膜表面金属层与基材之间良好的界面互锁,从而有利于提高表面镀层结合强度。本工作实现了化学碱蚀作用下聚酰亚胺薄膜表面高导电、高结合强度金属层的制备,可为聚酰亚胺薄膜在雷达天线等航空、航天领域的应用提供技术支撑。 展开更多

关键词 碱蚀改性 聚酰亚胺 界面结合作用机制 结合力 表面金属化

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脉冲激光改性聚醚醚酮及表面金属化技术研究 被引量：8

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作者 李家峰 王楠 +5 位作者 白晶莹 王旭光 佟晓波 郭中增 王骏 张立功 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期371-379,共9页

目的 赋予聚醚醚酮(Poly-Ether-Ether-Ketone,PEEK)材料表面良好的导电性,满足其在雷达天线等航空航天领域的应用。方法 采用波长1064 nm的脉冲红外纳秒光纤激光对化学惰性极高的PEEK材料进行表面改性处理,并结合化学镀镍技术,实现激光... 目的 赋予聚醚醚酮(Poly-Ether-Ether-Ketone,PEEK)材料表面良好的导电性,满足其在雷达天线等航空航天领域的应用。方法 采用波长1064 nm的脉冲红外纳秒光纤激光对化学惰性极高的PEEK材料进行表面改性处理,并结合化学镀镍技术,实现激光改性PEEK表面金属层的沉积制备。利用扫描电镜、电阻测试仪、金相显微镜等对PEEK材料表面改性后的微观结构和表面金属层性能进行表征。结果 当激光能量密度较低(Q<60 J/cm^(2))时,脉冲激光改性PEEK表面主要发生光热作用,基材表面呈周期性起伏的微纳沟槽结构,并分布有少量孔洞特征;当激光能量密度较高(Q≥60J/cm^(2))时,脉冲激光对PEEK表面的光热作用增强,并具有部分光化学作用,发生光热解化学键断裂,PEEK表面均匀覆盖一层熔融物或熔化后重新凝固的产物。对激光改性后的PEEK表面进行化学镀镍处理,当激光能量密度>10J/cm^(2)时,化学镀镍层致密均匀,镀层表面电阻≤20mΩ,且镀层结合力良好。结论 对脉冲红外纳秒光纤激光与聚醚醚酮界面处的作用机制进行了初步研究,并在激光诱导作用下实现了聚醚醚酮材料表面金属层的制备。 展开更多

关键词 激光刻蚀改性 聚醚醚酮 激光作用机制 表面金属化 结合力

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空间微生物防护材料研究进展 被引量：1

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作者 靳宇 曲溪 +6 位作者 文陈 舒文祥 赵阔 徐俊杰 白晶莹 崔庆新 张立功 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第22期42-50,共9页

载人空间站为航天员长期驻留创造了良好环境,同样也为微生物的滋生提供了有利条件。致病微生物会导致航天员生病,真菌和霉菌会腐蚀和降解空间站的各种材料,导致空间站设备故障,出现平台失效和密封性下降等风险。本文对空间站微生物腐蚀... 载人空间站为航天员长期驻留创造了良好环境,同样也为微生物的滋生提供了有利条件。致病微生物会导致航天员生病,真菌和霉菌会腐蚀和降解空间站的各种材料,导致空间站设备故障,出现平台失效和密封性下降等风险。本文对空间站微生物腐蚀现状进行分析,并介绍了目前空间站常用材料的微生物防护现状。从金属粒子、纳米半导体金属氧化物、有机聚合物、疏水涂层以及复合抗菌材料五个方向详细阐述了国内外有关空间微生物防护材料的研究进展。同时结合空间航天器运行特点,对未来空间微生物防护材料的研究方向进行分析及展望。 展开更多

关键词 空间站 微生物防护 抗菌材料

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纤维缠绕Kagome网格卫星承力筒承载性能分析及结构优化研究 被引量：1

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作者 孙守政 孙天峰 +3 位作者 陈维强 范东兴 韩振宇 富宏亚 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2021年第11期34-40,49,共8页

承力筒是卫星的主要承力部件,对整体结构承载性能具有重要作用。纤维缠绕Kagome网格式承力筒有质轻高强的特征,是卫星承力筒常用的结构。但网格结构设计中,结构参数之间相互耦合,对网格承载性能的影响尚不清晰。本文针对纤维缠绕Kagome... 承力筒是卫星的主要承力部件,对整体结构承载性能具有重要作用。纤维缠绕Kagome网格式承力筒有质轻高强的特征,是卫星承力筒常用的结构。但网格结构设计中,结构参数之间相互耦合,对网格承载性能的影响尚不清晰。本文针对纤维缠绕Kagome网格卫星承力筒,开展结构优化研究。首先采用有限元建模方法,对卫星特定工况下的承载性能进行分析,提出螺旋筋及环筋相对独立的设计思想,结合参数化建模策略,获得各个结构参数对承载性能的作用规律;其次采用多目标遗传算法,以承载性能及质量为主要优化目标,对承力筒结构参数进行优化,并分析了最优结构的强度和屈曲性能。结果表明,最优结构质量降低了21.2%,力学性能满足卫星特定工况条件;最后采用自主研制的桌面式缠绕机对网格承力筒进行了缠绕成型。 展开更多

关键词 卫星承力筒 网格结构 纤维缠绕 结构优化 承载性能

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光阑偏心对数字散斑干涉空间频谱的影响研究 被引量：2

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作者 李玄 牛海莎 +1 位作者 吴思进 唐小军 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2023年第12期1903-1907,共5页

光阑在空间域内对成像光束起到限制的作用,在光学系统中的应用十分广泛。在数字散斑干涉测量系统中,通常采用光阑对物光空间频率进行限制,便于针对待测目标完成后续的信号解调。理想情况下,光阑的中心位置应与光轴重合、且表面与光轴垂... 光阑在空间域内对成像光束起到限制的作用,在光学系统中的应用十分广泛。在数字散斑干涉测量系统中,通常采用光阑对物光空间频率进行限制,便于针对待测目标完成后续的信号解调。理想情况下,光阑的中心位置应与光轴重合、且表面与光轴垂直,但在实际过程中,经常由于调整精度问题使得光阑中心偏离光轴,或者由于结构设计问题采用偏心光阑。本文以空间光束的傅里叶变换特性为基础,研究了光阑中心偏离光轴位置对物光和数字散斑干涉空间频谱的影响,并进行了实验验证,理论与实验结果一致。本文对数字散斑干涉系统关键参数设计,具有理论指导意义。 展开更多

关键词 光阑 空间频谱 数字散斑干涉 物光

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质子交换膜燃料电池气体扩散层研究进展 被引量：4

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作者 郭泽胤 万成安 +5 位作者 郑莎 李静波 唐程雄 郭帅 李元锋 陈永刚 《电源技术》 CAS 北大核心 2024年第3期433-438,共6页

质子交换膜燃料电池(PEMFC)可以提供较高的功率/能量密度,是未来空间探索最有前途的动力设备之一,其性能主要取决于内部反应物的传输和水管理。气体扩散层(GDL)作为燃料电池中的重要组成部件,与燃料电池的质量、水、热和电的多相传输紧... 质子交换膜燃料电池(PEMFC)可以提供较高的功率/能量密度,是未来空间探索最有前途的动力设备之一,其性能主要取决于内部反应物的传输和水管理。气体扩散层(GDL)作为燃料电池中的重要组成部件,与燃料电池的质量、水、热和电的多相传输紧密相关,是反应物和液态水的主要传输场所。因此,要提高燃料电池性能,合理的气体扩散层的设计至关重要。从提升空间燃料电池的使用寿命、稳定性及电化学性能的角度出发,综述了气体扩散层的物理化学特性,并介绍了多种改性方法,包括疏水性、结构和新型一体式GDL以及其对燃料电池性能的影响,为未来空间燃料电池高性能GDL设计提供了参考。 展开更多

关键词 空间应用 质子交换膜燃料电池 水管理

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基于SIRM算法的卫星结构板智能化生产管控系统设计 被引量：2

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作者 冯锦丹 孙宏宇 +4 位作者 姚迪 张涵嘉 仇晓黎 刘金山 盛超 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2024年第2期396-404,共9页

针对物联网技术在智能制造系统中的应用,通过在卫星结构研制设计过程中应用物联网标识和感知技术实现智能化生产管控.分析卫星结构研制流程中实物、信息的操作现状,提出了一种SIMR(Snapshot Integration Multipath Routing)路由算法的... 针对物联网技术在智能制造系统中的应用,通过在卫星结构研制设计过程中应用物联网标识和感知技术实现智能化生产管控.分析卫星结构研制流程中实物、信息的操作现状,提出了一种SIMR(Snapshot Integration Multipath Routing)路由算法的卫星研制流程自主感知优化技术,保证流量传输均衡和信息快速回传,解决卫星研制实物流与信息流难以深度融合的问题.围绕卫星零件、装配体、电子标签等实物定义了智能化生产管控系统,将系统分解为实物操作序列与数据操作序列,进而给出了基于物联网的卫星结构智能化生产管控系统架构,明确了本方法在卫星结构板成形生产和装配系统管控环节的应用模式,为提升卫星结构实物状态管控与全流程研制能力提供了一种可行的方法. 展开更多

关键词 物联网 感知 业务流程 卫星结构 实物流 信息流

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大型复杂构件移动机器人原位制造技术架构

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作者 文科 徐建萍 +3 位作者 陈钦韬 杨继之 张加波 王国欣 《工具技术》 北大核心 2023年第7期61-66,共6页

为正确和高效地应用移动机器人技术,针对大型航天器复杂舱体制造实际工程应用提出“感知-决策-仿真-控制-执行”的综合技术架构,以揭示移动机器人的集成内涵。依据综合技术构建移动机器人应用架构,介绍移动机器人应用模式;构建大尺寸测... 为正确和高效地应用移动机器人技术,针对大型航天器复杂舱体制造实际工程应用提出“感知-决策-仿真-控制-执行”的综合技术架构,以揭示移动机器人的集成内涵。依据综合技术构建移动机器人应用架构,介绍移动机器人应用模式;构建大尺寸测量架构,以测量模型为核心实现多环节数据与作业过程交互;构建智能工艺架构,以“定位-找正-加工”基础工艺路线构建系统工艺;构建数据流软件架构,通过多维仿真实现虚实融合、以虚控实过程;构建混合式控制架构,搭建反馈控制层、反应式的规划-执行层、规划层三层体系结构。在大型卫星模拟件上进行试验验证,证实所提出技术架构的正确性与有效性。 展开更多

关键词 技术架构 大型复杂构件 移动机器人 大尺寸测量 智能工艺

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泡沫Cu/AgCuTi复合中间层钎焊C/C与TC4接头组织及性能

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作者 王宁宁 朱海涛 +4 位作者 飞景明 安琪 宋延宇 刘多 宋晓国 《焊接学报》 北大核心 2025年第7期121-128,共8页

为解决C/C复合材料与TC4合金钎焊接头存在的残余应力集中及界面脆性相过量析出问题,文中采用泡沫Cu/AgCuTi复合中间层进行异质连接.系统研究了钎焊温度(860~920℃)对接头界面组织、抗剪强度和断口形貌的影响规律.结果表明,所有接头均形... 为解决C/C复合材料与TC4合金钎焊接头存在的残余应力集中及界面脆性相过量析出问题,文中采用泡沫Cu/AgCuTi复合中间层进行异质连接.系统研究了钎焊温度(860~920℃)对接头界面组织、抗剪强度和断口形貌的影响规律.结果表明,所有接头均形成可靠冶金结合,界面典型结构为TC4/Ti基固溶体+TiCu/Ag基固溶体+Cu基固溶体+TiCu_(2)/TiC/C/C复合材料.随着钎焊温度升高,钎缝宽度逐渐减小,但物相组成及分布规律保持一致.与传统AgCuTi钎料相比,泡沫Cu/AgCuTi复合中间层显著提高钎缝中Cu基固溶体含量,有效降低冷却过程中的残余应力积累并抑制脆性化合物生成.接头的抗剪强度随温度呈先增后减趋势,880℃时达到最大值29.2 MPa.断口分析显示,接头断裂特征与界面组织演化存在关联,表明复合中间层设计对提升接头性能具有积极作用. 展开更多

关键词 C/C复合材料 钎焊 泡沫Cu 界面组织 力学性能

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基于变分模态滤波和注意力机制的重载机器人铣削系统颤振辨识方法

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作者 梁志强 陈司晨 +7 位作者 杜宇超 刘宝隆 高子瑞 乐毅 肖玉斌 郑浩然 仇天阳 刘志兵 《中国机械工程》 北大核心 2025年第5期1018-1027,1073,共11页

提出了一种定参变分模态滤波、包络滤波和注意力机制网络辨识相结合的重载机器人铣削系统颤振辨识方法。首先,根据变分模态滤波理论,通过合适地优选二次惩罚项实现对目标高频非颤振信号分量的剔除;然后,为快速辨识当前的加工状态,从信... 提出了一种定参变分模态滤波、包络滤波和注意力机制网络辨识相结合的重载机器人铣削系统颤振辨识方法。首先,根据变分模态滤波理论,通过合适地优选二次惩罚项实现对目标高频非颤振信号分量的剔除;然后,为快速辨识当前的加工状态,从信号时域分布出发,结合频域在时域上的映射规律,采用包络滤波方法实现低频主轴转速相关信号分量的剔除;最后,构建基于注意力机制的网络辨识模型,对预处理后的多时序短时信号片段进行分类以实现加工状态辨识,并开展重载机器人铣削系统加工验证实验。实验分析结果表明,通过剔除高频非颤振信号和低频主轴转速相关信号分量,再生颤振辨识准确度得到了进一步提高,辨识准确度可达98.75%。通过与其他辨识方法对比,所提出的重载机器人铣削系统颤振辨识方法可以有效地识别重载机器人铣削系统加工过程中的再生颤振,为后续重载机器人铣削系统颤振在线抑制提供技术支撑。 展开更多

关键词 机器人铣削 颤振辨识 变分模态滤波 注意力机制

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镁合金微弧氧化热控膜层生长行为及性能

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作者 于金花 李思振 +7 位作者 覃业深 刘云彦 赵潋景 冯立 张家强 关宏伟 孙浩然 蔡硕 《表面技术》 北大核心 2025年第18期191-199,共9页

目的研究镁合金不同微弧氧化时间黑色热控膜层的状态及性能。方法在镁合金表面制备出不同时间微弧氧化黑色热控膜层,采用粗糙度测试仪、SEM(含EDS)、XRD、分光光度计、电化学工作站分别对膜层粗糙度、微观形貌、相组成、热控性能以及腐... 目的研究镁合金不同微弧氧化时间黑色热控膜层的状态及性能。方法在镁合金表面制备出不同时间微弧氧化黑色热控膜层,采用粗糙度测试仪、SEM(含EDS)、XRD、分光光度计、电化学工作站分别对膜层粗糙度、微观形貌、相组成、热控性能以及腐蚀性能进行检测。结果随着氧化时间增加,膜层宏观颜色逐渐变深,且粗糙度和厚度逐渐增大;表面孔隙率逐渐降低,但是孔洞尺寸及裂纹宽度逐渐增加。膜层内存在大量封闭孔洞,且孔洞尺寸自基体向膜层表面呈现增加趋势。不同氧化时间,膜层表面Fe元素含量相近,但是Fe_(3)O_(4)的含量存在差异。从氧化初期到末期,太阳吸收率从80%提高至93%,红外半球发射率从0.78提高至0.85。相对于镁合金基体,微弧氧化后腐蚀电流降低了2个数量级,但是随着氧化时间的增加,略有上升。结论氧化后期氧化电压和溶液温度上升,加速了成膜反应和熔融物冷却速率下降,同时铁氧化物和MgO共结晶,致使熔融物结晶尺寸增大,膜层粗糙度增加。Fe_(3)O_(4)含量及膜层表面状态与热控性能密切相关。微弧氧化热控膜层提高了基体的耐蚀性,但是氧化后期膜层微观孔洞和裂纹,导致耐蚀性能有所下降。 展开更多

关键词 镁合金 微弧氧化 氧化时间 微观形貌 热控性能 耐蚀性

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FBG-FP级联式无交叉敏感双参量光纤探针

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作者 王清明 张雯 +2 位作者 文科 韩静 祝连庆 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第2期355-365,共11页

为提高传感器集成度并适应设备微型化趋势,提出并制备了一种面向生物体液监测领域的光纤布拉格光栅-法布里珀罗(FBG-FP)级联结构紧凑型光纤探针,用于检测折射率和温度。通过构建级联结构反射率分布模型,优化了器件级联顺序。采用精密切... 为提高传感器集成度并适应设备微型化趋势,提出并制备了一种面向生物体液监测领域的光纤布拉格光栅-法布里珀罗(FBG-FP)级联结构紧凑型光纤探针,用于检测折射率和温度。通过构建级联结构反射率分布模型,优化了器件级联顺序。采用精密切割熔接技术制备单模光纤-空芯光纤-单模光纤(SMF-HCF-SMF)结构的FP探针,并利用飞秒激光直写技术在距熔接界面100μm处刻写FBG,实现了级联式紧凑型双传感元件的集成,基于FBG结构与FP结构对温度和折射率的波长/强度响应特性,从原理上有效解决了交叉敏感问题。搭建温度折射率实验系统,在25℃~55℃水浴温度、1.3330~1.3816折射率范围内,对4根光纤探针的传感特性进行分析。实验结果表明,温度循环过程中,FBG与FP中心波长均随升温红移、降温蓝移,平均温度灵敏度分别为9.36、8.52 pm/℃;待测环境折射率增大时,FBG波长与强度无变化,FP干涉波长不变、谐振强度逐渐减小,且强度拟合结果呈抛物线趋势。以折射率1.3546为界进行分段线性拟合,可得1.3330~1.3546折射率区间内FP灵敏度均值为5.86 dBm/RIU、最大值为10.72 dBm/RIU,在1.3546~1.3618折射率区间内FP灵敏度均值为1.40 dBm/RIU、最大值为2.74 dBm/RIU。该传感器制作简单、结构紧凑、灵敏度高,在生物体液监测领域具有良好的应用前景。 展开更多

关键词 光纤探针 无交叉敏感 双参数测量 生物体液监测

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基于三色三孔数字剪切散斑干涉的高温三维变形测量

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作者 吴云飞 吴思进 +6 位作者 李玄 张硕 宋嘉正 唐小军 辛亮 孙子杰 牛海莎 《光学精密工程》 北大核心 2025年第15期2468-2477,共10页

三色数字剪切散斑干涉虽抗干扰并对刚体位移不敏感,但在高温下受自发辐射光干扰且只能测量位移梯度、无法直接得到三维变形信息。针对此问题,提出三色三孔数字剪切散斑干涉测量方法,用于实现高温环境下三维变形的测量。利用设计的三色... 三色数字剪切散斑干涉虽抗干扰并对刚体位移不敏感,但在高温下受自发辐射光干扰且只能测量位移梯度、无法直接得到三维变形信息。针对此问题,提出三色三孔数字剪切散斑干涉测量方法,用于实现高温环境下三维变形的测量。利用设计的三色三孔光阑结构,进行三通道独立的窄带滤波,抑制高温环境下物体的自发辐射光干扰。利用复合梯形积分方法重建位移场,得到被测物体的三维变形信息。结果表明,该方法的最小可检测位移为30 nm,可以有效获取物体的高温三维变形信息,能够抑制被测物体的高温自发辐射光,实现三维变形的测量。 展开更多

关键词 数字剪切散斑干涉 变形测量 热辐射干扰 复合梯形积分

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烧蚀/隔热一体化无机-有机多元连续纤维/(PSN/BZ)复合材料的制备与性能

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作者 许亚丰 李明洋 +6 位作者 周鹏 殷雷 单清涛 焦萌萌 季平 杜美桃 崔林如 《塑料工业》 北大核心 2025年第6期103-110,共8页

采用无机-有机多元连续纤维混织布为增强体,苯并噁嗪(BZ)改性乙烯基聚硅氮烷(PSN)热熔型树脂为基体,添加空心玻璃微珠和玻璃粉,通过两步法双膜法预浸料工艺和热压罐工艺制备了低密度无机-有机多元连续纤维/(PSN/BZ)热防护复合材料。通... 采用无机-有机多元连续纤维混织布为增强体,苯并噁嗪(BZ)改性乙烯基聚硅氮烷(PSN)热熔型树脂为基体,添加空心玻璃微珠和玻璃粉,通过两步法双膜法预浸料工艺和热压罐工艺制备了低密度无机-有机多元连续纤维/(PSN/BZ)热防护复合材料。通过隔热性能试验,0.9和0.6 g/cm^(3)无机-有机混织布/(PSN/BZ)复合材料的导热系数分别为0.136和0.077 W/(m·K),优于同密度的无机-有机多元连续纤维/PF酚醛复合材料。通过热氧稳定性表征,在空气气氛下低密度无机-有机混织布/(PSN/BZ)复合材料的热重分析(TG)曲线由于可瓷化效应在800℃进入平台期后,无进一步下降的趋势,且1000℃残炭率分别高达75.9%和68.1%。通过不同温度下的微观结构分析、元素分析和物相分析,表明低密度无机-有机混织布/(PSN/BZ)复合材料在1000℃时发生明显的可瓷化转变。同时,空心玻璃微珠融化后在复合材料中留下大量非贯通的孔洞,形成多孔陶瓷结构,该结构直至1400℃仍保持稳定。综上表明,该材料具有良好的隔热性能和抗热气流冲刷能力,可以保证飞行器内部不受高温破坏和维持气动外形。 展开更多

关键词 烧蚀/隔热一体化 低密度 无机-有机多元连续纤维 乙烯基聚硅氮烷 苯并噁嗪 可瓷化

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铝合金电子束焊接钉尖缺陷形成机理分析

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作者 王廷 崔宏健 +2 位作者 宋德斌 任科先 曾如川 《焊接学报》 北大核心 2025年第10期9-14,共6页

文中采用数值模拟方法研究了5B70铝合金电子束焊接钉尖缺陷特征及其形成过程与熔池流动和匙孔演变的关系.首先提出了基于射线追踪的电子束焊接热源模型,同时模型中考虑了功率密度在金属蒸气中的衰减,其次建立了综合的焊接流场模型,考虑... 文中采用数值模拟方法研究了5B70铝合金电子束焊接钉尖缺陷特征及其形成过程与熔池流动和匙孔演变的关系.首先提出了基于射线追踪的电子束焊接热源模型,同时模型中考虑了功率密度在金属蒸气中的衰减,其次建立了综合的焊接流场模型,考虑了表面张力、重力、浮力、反冲压力和马兰戈尼对流等主要作用力.分析了钉尖缺陷产生的原因.结果表明,钉尖缺陷的动态演化过程受液态金属流动、温度变化和固/液界面推进速率的综合影响.钉尖缺陷内壁不光滑特征源于冷却速率和液体流动引发的非均匀凝固行为.熔池底部液态金属有限的体积和较差的流动性导致钉尖缺陷容易出现在焊缝根部位置.通过适当工艺使匙孔保持张开的状态,降低熔池底部温度梯度,可以提高匙孔稳定性,改善熔池底部流动性,有助于抑制钉尖缺陷的产生. 展开更多

关键词 电子束焊接 钉尖缺陷 数值模拟 熔池流动 电子束热源 铝合金

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等离子弧焊接铝合金厚板接头显微组织与力学性能沿厚度方向的梯度特征

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作者 章朋田 王小伟 +3 位作者 龚康 仉恒毅 姜楠 隋彦涛 《焊接学报》 北大核心 2025年第7期107-113,120,共8页

针对大厚度铝合金焊接头强度不足的问题,提出了变极性等离子弧-钨极氩弧焊(variable polarity plasma arc-tungsten inert gas, VPPA-TIG)复合焊接工艺.为进一步验证VPPA-TIG复合焊的焊接质量,开展了厚度为17 mm的2219铝合金板焊接试验... 针对大厚度铝合金焊接头强度不足的问题,提出了变极性等离子弧-钨极氩弧焊(variable polarity plasma arc-tungsten inert gas, VPPA-TIG)复合焊接工艺.为进一步验证VPPA-TIG复合焊的焊接质量,开展了厚度为17 mm的2219铝合金板焊接试验,详细研究了焊缝厚度方向上的显微组织和力学性能分布特征,并通过显微组织分析揭示了强度分布特征的机理.结果表明,VPPA-TIG复合焊焊缝成形质量较好,内部冶金程度较高.焊缝熔合区硬度分布均匀,平均值为67.6±2.7 HV0.2;抗拉强度达到了母材的62.83%,而断后伸长率仅为24.81%.焊件厚度的增加扩大了熔池的散热面积,造成焊缝晶粒生长不充分,在界面区形成“蜿蜒”状微孔.微孔在受到拉伸载荷作用时将会继续生长,是影响焊缝拉伸强度的主要原因.进一步拓展了VPPA-TIG复合焊工艺应用范围,阐明了厚板焊接头强度失效的机理,为解决大厚度板材焊接提供理论和技术参考. 展开更多

关键词 铝合金 变极性等离子弧穿孔焊接 大厚度板材 力学性能 显微组织

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金属双极板TiCr膜层氯离子腐蚀的研究与模拟 被引量：4

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作者 石锟 冯磊 +3 位作者 姚力 李微微 王树博 谢晓峰 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期843-848,共6页

为了研究金属双极板TiCr膜层的氯离子腐蚀规律和机理,采用磁控溅射方法制备以316L不锈钢为基体,TiCr为导电膜层的双极板材料。针对燃料电池和固体聚合物电解水电解池的内部溶液容易被氯离子污染的实际情况,借助电化学极化曲线和交流阻抗... 为了研究金属双极板TiCr膜层的氯离子腐蚀规律和机理,采用磁控溅射方法制备以316L不锈钢为基体,TiCr为导电膜层的双极板材料。针对燃料电池和固体聚合物电解水电解池的内部溶液容易被氯离子污染的实际情况,借助电化学极化曲线和交流阻抗谱(EIS),考察了电解质溶液中氯离子浓度对TiCr膜层耐蚀性的影响。并且,通过分子模拟软件对氯离子影响合金膜腐蚀速率的机理进行了动力学模拟。测试和分子模拟结果表明,合金膜的腐蚀速率随氯离子含量的增加而增加,氯离子通过与合金钝化膜表面处金属原子之间的吸附-溶解过程,实现对膜层的加速腐蚀。 展开更多

关键词 金属双极板 腐蚀机理 分子模拟 氯离子

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NdFeB薄片的超声辅助水基切割的材料去除机理研究 被引量：2

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作者 徐志红 冯俊元 +7 位作者 张振宇 周淳琛 吕春哲 王明 张天宇 吴斌 万省作 王泽云 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期317-327,共11页

目的通常采用金刚线切割工艺批量生产NdFeB薄片,其表面粗糙度及表面线痕问题十分严重,提出超声水基切割液的金刚线切割新方法,以消除NdFeB薄片切割中的线痕,降低其表面粗糙度,并对超声辅助条件下的材料去除机理进行研究。方法通过白光... 目的通常采用金刚线切割工艺批量生产NdFeB薄片,其表面粗糙度及表面线痕问题十分严重,提出超声水基切割液的金刚线切割新方法,以消除NdFeB薄片切割中的线痕,降低其表面粗糙度,并对超声辅助条件下的材料去除机理进行研究。方法通过白光干涉仪和光学显微镜对样品表面形貌进行观察,通过激光位移传感器检测并分析了金刚线在各处的横向位移,分析其对切割表面线痕形成的影响因素。通过线激光测量方法量取超声辅助和纯水切2种条件下的线弓偏移,并分析线弓的形成机理,研究材料去除形式、排屑润滑之间的关系。综合分析线弓形成机制、线痕形成机制及表面形貌形成机制,揭示材料的去除机理。结果实验结果表明,在进给速度0.2 mm/min下,可将水切的表面粗糙度Ra控制在0.4μm以下,仅为油切的一半,而在超声辅助下的峰谷值(PV)仅为油切下的二分之一。在相同进给速度下超声辅助切割的线弓变形与水切的差值先增大后减小,在进给速度0.2 mm/min下达到0.5 mm。结论水基切削液比油基切削液具有更好的排屑性能,能够有效降低切割表面的粗糙度,而在超声辅助下使金刚线在NdFeB表面进行微磨削,有效地消除了样品表面的线痕,超声辅助水基切割对NdFeB切割的表面质量具有很大的改善作用。 展开更多

关键词 钕铁硼 金刚线切割 超声辅助 材料去除 表面形成

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