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碳纤维增强型复合材料分层缺陷的中频涡流C扫描成像检测
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作者 王楠 何存富 +2 位作者 刘秀成 梁雪斌 李鹏 《北京工业大学学报》 北大核心 2025年第8期897-907,共11页
碳纤维增强型复合材料(carbon fiber reinforced polymer, CFRP)在制备和服役过程中容易诱发多种损伤,其中分层缺陷对材料的潜在破坏性最大。针对CFRP中分层缺陷的检测问题,采用涡流C扫描检测技术对碳纤维复合材料板内分层缺陷进行可视... 碳纤维增强型复合材料(carbon fiber reinforced polymer, CFRP)在制备和服役过程中容易诱发多种损伤,其中分层缺陷对材料的潜在破坏性最大。针对CFRP中分层缺陷的检测问题,采用涡流C扫描检测技术对碳纤维复合材料板内分层缺陷进行可视化成像。基于成像结果,建立数学统计模型对缺陷面积进行重构,通过分析不同阈值对重构效果的影响以实现涡流对分层缺陷面积检测精度的量化评估。在此基础上,研究缺陷埋深与不同方向涡流特征曲线的变化规律,揭示涡流对板内分层缺陷深度的检测能力。试验结果表明,建立的中频(小于1 MHz)涡流C扫描成像系统可以实现CFRP板内最小直径5 mm、埋深0.5 mm分层缺陷的三维成像与定量评估。研究工作为碳纤维复合材料板内分层缺陷的无损检测与评估提供了一种可行思路。 展开更多
关键词 碳纤维增强型复合材料 分层缺陷 涡流 C扫描成像 缺陷面积 深度
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我国电动机再制造技术与再制造企业商业模式
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作者 刘伟 刘秉谦 王乙舒 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期1250-1262,共13页
电动机作为一种在生产生活中广泛应用的装备,每年在消耗大量能源的同时也产生了大量寿命到期的废弃产品。再制造作为一种将寿命到期的废旧产品利用再制造技术加工成新产品的工程活动,拥有低能耗、低成本、低污染的特点,为废旧电动机的... 电动机作为一种在生产生活中广泛应用的装备,每年在消耗大量能源的同时也产生了大量寿命到期的废弃产品。再制造作为一种将寿命到期的废旧产品利用再制造技术加工成新产品的工程活动,拥有低能耗、低成本、低污染的特点,为废旧电动机的处理带来了新的途径。面对再制造产业带来的新的价值获取方式和新的市场环境,再制造企业通过改变商业模式从而达到利润的最大化,如何对商业模式进行改变也就成了最大的课题。首先,从不同种类电动机的结构入手,分析不同零件的构成材料与回收方式,找到最适合再制造的零件;然后,对目前电动机再制造的设计、检测、拆卸等环节进行综述,并总结目前针对电动机定子、转子、铁芯、绕组和机械部件的再制造方法;最后,对目前再制造企业的商业模式和市场环境进行梳理,分析目前再制造企业所面临的问题,并针对所存在的问题进行展望,以期为我国电动机再制造研究和电动机再制造企业的发展提供参考。 展开更多
关键词 电动机 再制造 再制造技术 商业模式 高效电动机 商业画布模型
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基于生命周期的工业副产石膏制备胶凝材料碳足迹评价 被引量:5
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作者 李莹 段鹏选 +1 位作者 倪文 张大江 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2023年第6期1921-1930,共10页
在“两山”理论、“双碳”目标的新形势下,我国发布了一系列政策及优惠条件鼓励以工业副产石膏为原料制备石膏胶凝材料,包括建筑石膏、α型高强石膏、混合相石膏等。迄今为止,国内鲜有关于石膏胶凝材料的碳足迹核算报告。本文基于生命... 在“两山”理论、“双碳”目标的新形势下,我国发布了一系列政策及优惠条件鼓励以工业副产石膏为原料制备石膏胶凝材料,包括建筑石膏、α型高强石膏、混合相石膏等。迄今为止,国内鲜有关于石膏胶凝材料的碳足迹核算报告。本文基于生命周期评价方法,针对工业副产石膏制备石膏胶凝材料建立碳足迹核算模型,并以磷石膏制备α型高强石膏为例进行验证。结果表明,α型高强石膏产品原料获取、生产、运输三个阶段的碳足迹分别为3.95、288.04、14.31 kg CO_(2) eq/t,总量为306.3 kg CO_(2) eq/t,其中生产阶段碳排放量最大,是降低能耗、减少碳排放、节约成本的重要环节。本文建立的碳足迹核算模型适用于建筑石膏、α型高强石膏、无水石膏、混合相石膏等产品碳足迹核算。 展开更多
关键词 工业副产石膏 石膏胶凝材料 α型高强石膏 生命周期评价 碳足迹
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三元层状正极材料中位错演变的电子显微分析 被引量:3
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作者 韩笑 闫鹏飞 隋曼龄 《电子显微学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期1-10,共10页
锂电池层状过渡金属氧化物正极材料在循环过程中发生的体相衰退备受关注,但对其发生衰退的机理仍缺乏深度的理解。位错作为一种常见线缺陷普遍存在于原始和循环后的层状正极材料中,对材料的循环稳定性以及其它缺陷的产生(比如裂纹等)有... 锂电池层状过渡金属氧化物正极材料在循环过程中发生的体相衰退备受关注,但对其发生衰退的机理仍缺乏深度的理解。位错作为一种常见线缺陷普遍存在于原始和循环后的层状正极材料中,对材料的循环稳定性以及其它缺陷的产生(比如裂纹等)有重要影响,因而也对层状正极材料的电化学性能有重要影响。基于此,本文通过先进透射电子显微镜,从原子尺度揭示了层状正极材料中常见的三种不同类型位错(003)刃位错、(102)刃位错和(003)螺位错的原始构型及其在充放电循环后的演变。作者发现(003)刃位错的位错核在循环后会发生明显的晶格重构,而(102)刃位错和(003)螺位错具有稳定的位错核结构。电镜观察的统计结果表明(003)和(102)刃位错均可诱发裂纹产生。然而,(003)刃位错区域发生的重构,一方面会阻碍锂离子的扩散,影响其电化学性能;另一方面可以有效地钉扎位错滑移和裂纹形核,对材料的稳定性有积极的作用。研究结果有助于深入理解位错等缺陷对锂离子存储与迁移,以及正极材料稳定性的影响,对电池材料中的缺陷进行精准调控可以进一步改善其综合性能。 展开更多
关键词 锂离子电池 三元层状氧化物正极 透射电子显微镜 位错 晶格
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Cu离子分子筛催化材料在去除NO_(x)方面应用的研究进展 被引量:2
5
作者 孟令钦 崔素萍 +2 位作者 甘延玲 王亚丽 马晓宇 《材料导报》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期42-50,共9页
控制大气中氮氧化物的排放对环境和人体健康有着至关重要的作用,应用于NO_(x)去除的技术有很多,其中选择性催化还原(NH3-SCR)技术是去除NO_(x)极有效的技术之一,利用CO去除NO_(x)为烟气脱硝(CO-SCR)提供了一种简单且低成本的技术,直接... 控制大气中氮氧化物的排放对环境和人体健康有着至关重要的作用,应用于NO_(x)去除的技术有很多,其中选择性催化还原(NH3-SCR)技术是去除NO_(x)极有效的技术之一,利用CO去除NO_(x)为烟气脱硝(CO-SCR)提供了一种简单且低成本的技术,直接催化分解NO_(x)被认为是去除NO_(x)最理想、最环保的技术。Cu离子分子筛作为去除NO_(x)的高效催化剂,具有宽温度窗口和良好的水热稳定性。本文综述了Cu交换分子筛在去除NO领域的研究进展,讨论了Cu离子分子筛在NH3-SCR、CO-SCR以及直接催化分解NO中的应用,着重总结了Cu离子参与去除NO的反应机理,归纳了分子筛中Cu活性位点对脱硝性能的影响,还讨论了铜离子分子筛的抗H_(2)O和SO_(2)中毒性能,展望了Cu离子分子筛未来可能的发展方向。 展开更多
关键词 Cu离子分子筛 NO_(x)去除 NH3-SCR NO直接分解 CO-SCR
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功率电子器件中金属材料回收技术综述与展望 被引量:1
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作者 刘爱炜 贾强 +5 位作者 王乙舒 胡广文 籍晓亮 郝娟娟 吴玉锋 郭福 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期503-528,共26页
在碳中和目标下,可再生能源发电、智能电网、新能源汽车等技术的推广极大地加快了高功率密度、高工作频率电子器件的应用,其中,新能源汽车逐渐进入退役高峰,将会使其下游零部件之一的功率电子器件迎来报废高峰。功率电子器件中的基板材... 在碳中和目标下,可再生能源发电、智能电网、新能源汽车等技术的推广极大地加快了高功率密度、高工作频率电子器件的应用,其中,新能源汽车逐渐进入退役高峰,将会使其下游零部件之一的功率电子器件迎来报废高峰。功率电子器件中的基板材料、金属化层以及连接材料中金属资源种类丰富,具有极高的回收利用价值。本文面向碳中和情景,聚焦典型功率电子器件功能、结构、组成特性,基于现有金属资源化技术进行详细讨论并展望,重点梳理了Si基芯片材料、贱金属(Cu、Ni、Sn等)和贵金属(Au、Ag等)的回收技术,总结了针对功率电子器件的整体回收流程,为未来功率电子器件大规模退役及金属回收提供技术部署。 展开更多
关键词 功率电子器件回收 资源利用 冶金过程 贵金属富集 有价金属分离 芯片材料回收
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快速凝固+热挤压制备TiB_(2)增强铝基复合材料
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作者 申高亮 相志磊 +3 位作者 马小昭 李继豪 黄景存 陈子勇 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期1-9,共9页
为了避免传统铸锭的组织粗大与微观偏析影响材料强度的提升,采用快速凝固单辊熔体旋转法制备5%TiB_(2)增强Al-Zn-Mg-Cu-Zr-Er复合材料薄带,其中TiB_(2)颗粒的质量分数为5%,在380~440℃温度下进行热力挤压获得复合材料棒材,通过X射线衍... 为了避免传统铸锭的组织粗大与微观偏析影响材料强度的提升,采用快速凝固单辊熔体旋转法制备5%TiB_(2)增强Al-Zn-Mg-Cu-Zr-Er复合材料薄带,其中TiB_(2)颗粒的质量分数为5%,在380~440℃温度下进行热力挤压获得复合材料棒材,通过X射线衍射、扫描电镜、拉伸测试等分析手段研究TiB_(2)增强铝基复合材料显微组织与力学性能。结果表明:快速凝固能明显细化复合材料晶粒,组织均匀,制备的TiB_(2)增强复合材料带材晶粒尺寸为4~6μm;细晶复合材料带材经热挤压得到棒材,TiB_(2)颗粒均匀分布;随挤压温度升高,复合材料棒材抗拉强度从381 MPa提升到445 MPa,晶粒有所长大。综合考虑,挤压温度420℃、保温30 min为最佳快速凝固+热挤压制备复合材料工艺参数。快速凝固技术在铝基复合材料晶粒细化方面有很大潜力。 展开更多
关键词 快速凝固 热挤压 TiB_(2)颗粒 复合材料 显微组织 力学性能
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过滤函数对拓扑优化效率和灰度单元的影响 被引量:1
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作者 杜家政 陈炬 李功明 《北京工业大学学报》 北大核心 2025年第5期523-538,572,共17页
为了提高拓扑优化效率和减少灰度单元的数量,基于独立连续映射(independent continuous mapping,ICM)方法引入幂函数、复合指数型函数以及有理分式函数作为过滤函数,建立以质量最小为目标、位移为约束的拓扑优化模型。通过数值算例,研究... 为了提高拓扑优化效率和减少灰度单元的数量,基于独立连续映射(independent continuous mapping,ICM)方法引入幂函数、复合指数型函数以及有理分式函数作为过滤函数,建立以质量最小为目标、位移为约束的拓扑优化模型。通过数值算例,研究了3种过滤函数以及单元质量和单元刚度过滤函数的参数比对拓扑优化效率和灰度单元的影响。数值算例表明有理分式函数能有效减少中间灰度单元数量,提高收敛速度,降低结构质量。对于幂函数,当单元质量和单元刚度过滤函数的参数比为1∶7时效果最佳;对于复合指数型函数,当单元质量和单元刚度过滤函数的参数比为1.3∶0.1时效果最佳;对于有理分式过滤函数,当单元质量和单元刚度过滤函数的参数比为3∶63时效果最佳。 展开更多
关键词 ICM方法 过滤函数 拓扑优化 位移约束 优化效率 灰度单元
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钴铬钼基高熵合金薄膜的耐腐蚀性与耐磨性
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作者 王波 戴铭成 +2 位作者 张丽霞 齐艳飞 汤云晖 《北京工业大学学报》 北大核心 2025年第9期1024-1032,共9页
钴铬钼合金在作为人工关节应用于人体时会产生磨粒降低使用寿命以及影响人体健康的金属离子,为了寻找性能更为优异的医用材料,延长人工关节的使用寿命,采用扇形复合靶,通过磁控溅射技术在硅片上制备了钴铬钼基高熵合金薄膜,并对其微观... 钴铬钼合金在作为人工关节应用于人体时会产生磨粒降低使用寿命以及影响人体健康的金属离子,为了寻找性能更为优异的医用材料,延长人工关节的使用寿命,采用扇形复合靶,通过磁控溅射技术在硅片上制备了钴铬钼基高熵合金薄膜,并对其微观结构以及耐腐蚀性和耐磨性进行了深入研究。结果表明:随着组成元素的增加,混合熵与原子半径相对标准差呈增大趋势,混合焓一直处于较低水平,其中七元高熵合金薄膜具有最优的耐磨性和耐腐蚀性。混合熵的增加降低了合金的吉布斯自由能,提高了合金薄膜的化学稳定性,导致更强的非晶倾向、更低的体系自由能,所以合金薄膜表现出更优良的耐腐蚀性、耐磨性以及相关力学性质。另外,添加的Zr、Nb元素有助于减小晶体颗粒尺度,降低表面的粗糙度,从而增强了合金薄膜的耐腐蚀性与耐磨性。该研究可为高熵合金薄膜在人工关节领域的应用提供参考。 展开更多
关键词 磁控溅射 高熵合金 薄膜 非晶 耐腐蚀性 耐磨性
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ORR/OER高效二维双功能电催化剂Cu_(2)@C_(2)N的第一性原理研究
10
作者 张铭 马林昊 +2 位作者 彭铠 刘雨晴 赵军婕 《北京工业大学学报》 北大核心 2025年第10期1153-1161,共9页
为了评估单层C_(2)N负载单Cu和双Cu原子的电催化性能,采用基于密度泛函理论的第一性原理方法系统地研究了Cu@C_(2)N和Cu_(2)@C_(2)N的电催化性质。研究发现,相对于负载单Cu原子催化剂,双原子掺杂通过改变O_(2)以及含氧中间体在Cu原子上... 为了评估单层C_(2)N负载单Cu和双Cu原子的电催化性能,采用基于密度泛函理论的第一性原理方法系统地研究了Cu@C_(2)N和Cu_(2)@C_(2)N的电催化性质。研究发现,相对于负载单Cu原子催化剂,双原子掺杂通过改变O_(2)以及含氧中间体在Cu原子上的吸附构型而增加其吸附强度,显著提升析氧反应(oxygen evolution reaction,OER)和氧还原反应(oxygen reduction reaction,ORR)的电催化活性。Cu_(2)@C_(2)N的ORR和OER过电位分别可达0.46与0.38 V,其性能可媲美贵金属催化剂。电子态密度的计算表明,Cu原子负载在费米能级处引入较高的电子态密度的同时有效减小带隙宽度,且Cu_(2)@C_(2)N具有比Cu@C_(2)N更小的带隙,有利于其获得更高的载流子浓度和电导率,进而获得更佳的电催化活性。 展开更多
关键词 C_(2)N 析氧反应(ORR) 氧还原反应(OER) 第一性原理 吸附自由能 态密度(DOS)
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羟基氧化钴纳米片的飞秒激光液相烧蚀及其抗氧化剂检测应用研究
11
作者 袁艳萍 王文博 郭筱然 《现代化工》 北大核心 2025年第2期79-83,共5页
纳米酶具有比传统酶更高、更广泛的底物适应性以及更好的稳定性,使其成为一种替代传统酶的生物催化剂。然而纳米酶通常需要在高温、高压甚至有毒条件下制备,工序复杂、耗时且能量效率不高。羟基氧化钴纳米片是一种典型的纳米材料,具有... 纳米酶具有比传统酶更高、更广泛的底物适应性以及更好的稳定性,使其成为一种替代传统酶的生物催化剂。然而纳米酶通常需要在高温、高压甚至有毒条件下制备,工序复杂、耗时且能量效率不高。羟基氧化钴纳米片是一种典型的纳米材料,具有出色的氧化酶相似活性。在常温、常压且无需添加任何化学试剂稳定的条件下,利用飞秒激光液相烧蚀技术成功制备了晶面规则完整的羟基氧化钴纳米片,其与四甲基联苯胺在显色反应中更易结合且反应效率更高。通过显色反应检测了多种抗氧化物质,结果表明,该方法成本低、操作简单、灵敏度高、易观察,在生物化学检测和食品安全检测等领域具有极大的应用潜能。 展开更多
关键词 羟基氧化钴纳米片 飞秒激光 液相烧蚀 抗氧化物质 纳米酶 液相
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澜沧江上游积雪演变规律及融雪径流模拟 被引量:1
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作者 张居嘉 杨明祥 +4 位作者 王贺佳 张利敏 李红刚 管镇 董宁澎 《长江科学院院报》 北大核心 2025年第3期42-49,共8页
融雪水是澜沧江流域春季径流的重要组成部分,掌握澜沧江上游积雪变化规律,准确模拟融雪径流过程,对澜沧江流域梯级水电站水资源科学调度具有重要意义。基于2000—2019年卫星遥感积雪覆盖率数据,采用Mann-Kendall趋势检验法分析了澜沧江... 融雪水是澜沧江流域春季径流的重要组成部分,掌握澜沧江上游积雪变化规律,准确模拟融雪径流过程,对澜沧江流域梯级水电站水资源科学调度具有重要意义。基于2000—2019年卫星遥感积雪覆盖率数据,采用Mann-Kendall趋势检验法分析了澜沧江上游积雪覆盖率的时空变化规律,构建了融雪径流模型(SRM),模拟了澜沧江上游2008—2018年融雪期径流过程,并基于粒子群优化(PSO)算法开展了参数率定。结果表明:①澜沧江上游积雪覆盖率在春季、秋季、冬季呈不显著增大趋势,在夏季呈不显著减小趋势,春、夏、秋、冬四季多年平均积雪覆盖率分别为0.16、0.06、0.13、0.17。②澜沧江源区西南和北部沿界狭长区域积雪覆盖率在四季均呈增大趋势,东南区域积雪覆盖率呈减小趋势;其中,西北部区域积雪覆盖率增幅在冬季达到最大,可达3%/a。③SRM在澜沧江上游具有较好的适用性,1—5月份率定期和验证期确定性系数分别为0.87和0.78。研究结果对高寒区融雪径流模拟研究具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 澜沧江上游 积雪覆盖率 Mann-Kendall趋势检验法 融雪径流模型 趋势分析 融雪径流模拟
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微磁检测技术在Cr12MoV钢和3Cr13钢屈服/抗拉强度检测中的应用
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作者 王贤贤 何存富 +3 位作者 刘秀成 李鹏 宁梦帅 邢智翔 《北京工业大学学报》 CAS 北大核心 2025年第1期32-41,共10页
利用微磁无损检测方法对Cr12MoV钢和3Cr13钢的屈服强度(R_(p0.2))和抗拉强度(R_(m))进行无损定量预测。首先,采用先淬火后回火的工艺改变材料的拉伸力学性能,得到不同屈服/抗拉强度的拉伸试样;其次,对2种材料先后进行微磁特征参量测试... 利用微磁无损检测方法对Cr12MoV钢和3Cr13钢的屈服强度(R_(p0.2))和抗拉强度(R_(m))进行无损定量预测。首先,采用先淬火后回火的工艺改变材料的拉伸力学性能,得到不同屈服/抗拉强度的拉伸试样;其次,对2种材料先后进行微磁特征参量测试和屈服/抗拉强度的测定;然后,分别利用格拉布斯(Grabbs)准则和ReliefF特征筛选方法,剔除系统误差并得到对强度指标敏感的微磁特征参量;最后,通过神经网络模型寻优,构建BP神经网络预测模型,实现Cr12MoV钢和3Cr13钢屈服强度和抗拉强度定量预测。研究结果表明:微磁检测方法可以对Cr12MoV钢和3Cr13钢屈服强度和抗拉强度进行无损定量预测,模型得到的屈服强度和抗拉强度预测平均误差分别小于3%和5%。提出的研究方法和结论可为铁磁性材料屈服强度和抗拉强度的微磁无损检测提供参考。 展开更多
关键词 微磁检测 抗拉强度 屈服强度 BP神经网络 无损检测 RELIEFF
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基于深度学习的短周期拉弧螺柱焊接质量检测 被引量:1
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作者 周鑫 赵凯悦 +1 位作者 刘嘉 陈成伟 《现代制造工程》 北大核心 2025年第1期87-93,共7页
为了提高汽车车厢的密封性,通常采用短周期螺柱焊接方法来固定螺柱,以减少开孔的数量。然而,破坏性实验作为目前主要的评估方法,存在检测效率低和无法检测在役焊接接头问题的缺点;因此,提出了一种基于焊接过程动态参数和焊缝图像相结合... 为了提高汽车车厢的密封性,通常采用短周期螺柱焊接方法来固定螺柱,以减少开孔的数量。然而,破坏性实验作为目前主要的评估方法,存在检测效率低和无法检测在役焊接接头问题的缺点;因此,提出了一种基于焊接过程动态参数和焊缝图像相结合的螺柱焊接质量检测方案。为解决动态参数不合格样本数量不足的问题,提出了一种基于距离权重的数据增强算法。同时,设计了一个深度学习模型,结合焊接过程中动态参数信号的特点,采用卷积神经网络(Convolutional Neural Networks,CNN)和长短期记忆神经网络(Long Short-Term Memory,LSTM)相结合的方法实现了螺柱焊接质量检测。实验证明,提出的动态参数和焊缝图像相结合的检测方案能够将缺陷螺柱的识别准确率提高至95.33%;因此,基于动态参数和焊缝图像的短周期螺柱焊接质量检测方法具有较高的检测精度,为实际工程应用提供了一种有效的质量检测方法。 展开更多
关键词 短周期螺柱焊 数据增强 深度学习 质量检测
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偏心荷载作用下钢楔式活络端力学性能研究
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作者 谢治天 牛晓凯 +3 位作者 李鹏飞 张明聚 刘晓 宋伟 《北京工业大学学报》 CAS 北大核心 2025年第1期59-71,共13页
为了解决钢楔式活络端在偏心荷载作用下工作机理的研究相对较少的问题,该文定量研究钢楔式活络端的抗弯性能,首先建立经过试验结果验证的有限元模型,然后通过数值分析的方法,系统研究偏心载荷作用下钢楔式活络端的变形和受力机理,并对... 为了解决钢楔式活络端在偏心荷载作用下工作机理的研究相对较少的问题,该文定量研究钢楔式活络端的抗弯性能,首先建立经过试验结果验证的有限元模型,然后通过数值分析的方法,系统研究偏心载荷作用下钢楔式活络端的变形和受力机理,并对钢楔式活络端的抗弯性能进行参数化分析,基于参数分析结果,建立适用于钢楔式活络端的弯矩-转角模型。研究结果显示:钢楔式活络端的抗弯性能随偏心距、钢楔高度和中肋板高度的增加而降低,随钢楔长度、钢楔宽度、槽钢厚度和钢管壁厚的增加而增加,同时本文所建立的弯矩-转角模型能够准确地预测钢楔式活络端的弯矩-转角曲线、初始抗弯刚度和塑性抗弯承载力。 展开更多
关键词 基坑工程 钢楔式活络端 抗弯性能 弯矩-转角模型 有限元模型 参数分析
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先进航空材料焊接过程热裂纹研究进展 被引量:15
16
作者 李红 闫维嘉 +4 位作者 张禹 杜文博 栗卓新 MARIUSZ Bober SENKARA Jacek 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期50-61,共12页
高焊接热裂纹敏感性是制约新一代合金材料在航空航天领域推广应用的技术瓶颈。本文分别从焊接热裂纹的产生机理和各类合金裂纹敏感性实验的角度梳理该方向的研究进展。焊接热裂纹主要包括凝固裂纹(在焊缝内部产生)和液化裂纹(在焊缝与... 高焊接热裂纹敏感性是制约新一代合金材料在航空航天领域推广应用的技术瓶颈。本文分别从焊接热裂纹的产生机理和各类合金裂纹敏感性实验的角度梳理该方向的研究进展。焊接热裂纹主要包括凝固裂纹(在焊缝内部产生)和液化裂纹(在焊缝与部分熔化区交界处产生)。影响焊接热裂纹产生的因素包括材料成分、焊接热循环以及接头热应力。在梳理焊接热裂纹机理研究的基础上,分别总结了铝合金、镁合金、先进高强钢以及镍基合金焊接热裂纹的实验研究进展。建立考虑复杂多组元以及结晶形态对裂纹敏感性影响的量化判据,是该领域未来的重要发展方向。针对母材和焊材进行成分优化、添加形核剂或实施辅助工艺措施,是工程应用领域抑制热裂纹缺陷的有效方法。开展焊接热裂纹产生机理及其抑制方法研究,有助于突破新一代合金材料加工技术瓶颈,推进其在航空航天领域的应用。 展开更多
关键词 热裂纹 铝合金 镁合金 高强钢 镍基高温合金
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我国岩矿棉制造发展状况与生产减碳途径 被引量:11
17
作者 孙诗兵 田英良 +2 位作者 韩继先 金晓冬 刘辉 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期306-311,共6页
岩棉和矿渣棉并存、冲天炉熔制和电熔炉熔制并存、冷态渣和热态渣制棉并存、国内外生产线并存、岩矿棉产品种类齐全是我国岩矿棉工业的5个特点.冲天炉制备岩矿棉的单位产品可比综合能耗和可比熔融焦耗已基本实现《岩棉、矿渣棉及其制品... 岩棉和矿渣棉并存、冲天炉熔制和电熔炉熔制并存、冷态渣和热态渣制棉并存、国内外生产线并存、岩矿棉产品种类齐全是我国岩矿棉工业的5个特点.冲天炉制备岩矿棉的单位产品可比综合能耗和可比熔融焦耗已基本实现《岩棉、矿渣棉及其制品单位产品能源消耗限额》(GB30183—2013)先进值目标,正在向单炉5 t级更大规模和更高节能发展.其中,焦炭炉熔制转变为电熔炉熔制是未来发展趋势.利用热熔渣制造岩矿棉制品可实现熔制的节能减碳和原料减碳的双重效应,产业发展方兴未艾. 展开更多
关键词 岩棉 矿棉 减碳 节能 电熔炉 热熔渣
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多角度磁巴克豪森噪声系统励磁磁场的优化设计研究
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作者 强志鹏 吴斌 +1 位作者 李鹏 刘秀成 《北京工业大学学报》 北大核心 2025年第9期1033-1042,共10页
多角度磁巴克豪森噪声系统可以通过控制磁场角度,快速对铁磁性材料磁晶各向异性进行检测。该装置中励磁磁场的均匀性和角度偏差是影响检测结果准确性的重要因素。该文对励磁磁场进行了优化研究,仿真与实验定量分析对比了三磁极励磁与四... 多角度磁巴克豪森噪声系统可以通过控制磁场角度,快速对铁磁性材料磁晶各向异性进行检测。该装置中励磁磁场的均匀性和角度偏差是影响检测结果准确性的重要因素。该文对励磁磁场进行了优化研究,仿真与实验定量分析对比了三磁极励磁与四磁极励磁的磁场均匀性与磁场角度偏差,并对X60管线钢和B50A470无取向硅钢磁晶各向异性进行了检测。结果表明,相同条件下四磁极励磁时优于三磁极励磁,其中心区域磁场更为均匀,磁场角度偏差值小于8°,磁场均匀性优于93%,磁晶各向异性检测结果更加精准。研究结果对磁巴克豪森噪声在磁晶各向异性检测中的应用具有重要意义。 展开更多
关键词 旋转励磁场 磁巴克豪森噪声 励磁装置 磁场均匀性 磁场角度 磁各向异性
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变截面板中SH导波传播特性分析及缺陷检测
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作者 栗霞飞 吴斌 +4 位作者 刘秀成 刘尧 李佳明 王欢 赵娜 《声学技术》 北大核心 2025年第1期56-64,共9页
为了实现变截面缺陷的无损检测,对变截面板结构中水平剪切(shear horizontal,SH)导波的传播特性进行了仿真与实验研究,利用有限元软件分析了变截面、焊缝等因素对SH导波传播特性的影响。同时在变截面板上开展了导波检测实验,分析了SH导... 为了实现变截面缺陷的无损检测,对变截面板结构中水平剪切(shear horizontal,SH)导波的传播特性进行了仿真与实验研究,利用有限元软件分析了变截面、焊缝等因素对SH导波传播特性的影响。同时在变截面板上开展了导波检测实验,分析了SH导波传播特性对缺陷检测能力的影响。开展了对变截面板缺陷的检测实验,从时域、时频域分析了不同深度缺陷变化对检测信号的影响。结果表明:SH导波在变截面板中传播时,会发生模态转换,且模态数量也会发生变化;SH导波在带有焊缝的变截面板中传播时,变截面板中焊缝的存在不影响SH导波的模态转换和模态数量;针对位于焊缝后方的缺陷,SH导波同样可以实现缺陷的检测,且高频SH导波检测灵敏度更高。有限元仿真结果与实验结果一致,证明该模型可以实现对变截面板缺陷的有效分析,具有重要的工程应用前景。 展开更多
关键词 水平剪切(SH)导波 变截面板 焊缝 缺陷
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厚胶层复合材料黏接结构中超声反射/透射特性的有限元仿真 被引量:3
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作者 何存富 李永坤 +1 位作者 吕炎 宋国荣 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期1721-1728,共8页
针对厚胶层复合材料黏接结构,采用有限元法对其中发生黏接界面弱化、胶层内聚弱化时的超声反射/透射系数进行了仿真计算。在仿真模型中,利用弹性薄层物理场边界模拟了常规理论推导中的弹簧模型边界条件,通过改变胶层材料的弹性常数实现... 针对厚胶层复合材料黏接结构,采用有限元法对其中发生黏接界面弱化、胶层内聚弱化时的超声反射/透射系数进行了仿真计算。在仿真模型中,利用弹性薄层物理场边界模拟了常规理论推导中的弹簧模型边界条件,通过改变胶层材料的弹性常数实现了对胶层内聚状态变化的模拟。仿真计算结果表明:随着黏接界面弱化程度的加剧,超声反射/透射系数频谱曲线将向低频方向偏移,而超声反射/透射系数角谱曲线将向大角度方向偏移;随着黏接结构中胶层内聚弱化程度的加剧,对应超声反射/透射系数频谱、角谱曲线的偏移趋势与发生黏接界面弱化时的情况一致。研究成果解决了利用有限元法对厚胶层复合材料黏接结构中黏接界面、结构胶内聚层进行模拟处理的问题,且仿真结果和理论计算结果吻合良好。 展开更多
关键词 黏接结构 复合材料 厚胶层 超声反射/透射 有限元
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