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材料导报 2025年第2期39卷 156-174页

作者：周祎伟段海涛李健马利欣李文轩尤锦鸿贾丹湖北隆中实验室湖北襄阳441106 中国机械总院集团武汉材料保护研究所有限公司特种表面保护材料及应用技术国家重点实验室武汉430030

随着测控设备和机械装备所处电磁环境的日益复杂,越来越多的摩擦副材料在磁场环境下工作服役,外加磁场对摩擦副材料摩擦磨损及腐蚀性能的影响对指导涉磁场机械装备的安全、可靠、长寿命运行有着重要意义。本文系统总结了外加磁场对金属... 详细信息

随着测控设备和机械装备所处电磁环境的日益复杂,越来越多的摩擦副材料在磁场环境下工作服役,外加磁场对摩擦副材料摩擦磨损及腐蚀性能的影响对指导涉磁场机械装备的安全、可靠、长寿命运行有着重要意义。本文系统总结了外加磁场对金属和聚合物两种常用摩擦副材料摩擦磨损性能影响的作用机理,梳理并分析了磁场强度、磁场方向和频率等磁场参数对金属和聚合物摩擦副材料摩擦磨损性能的影响形式及程度,归纳了腐蚀过程中外加磁场对摩擦副材料的腐蚀起到促进或抑制作用的本质原因,对比分析了磁场强度、磁场方向等对摩擦副材料的腐蚀速度、极化曲线、腐蚀产物形貌造成不同程度的影响,概述了磁场条件下分子动力学模拟的研究进展,最后提出了现有研究中存在的不足,并对外加磁场条件下,尤其对涉水环境中摩擦副材料磨损和腐蚀交互作用的研究提出了展望。

关键词：磁场环境摩擦磨损性能腐蚀性能磨损和腐蚀交互作用分子动力学模拟

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低相变温度焊材对Q1100超高强钢焊接接头氢扩散行为和冷裂敏感性的影响

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天津大学学报(自然科学与工程技术版) 2025年第4期58卷 434-440页

作者：利成宁邢玉翔王佳骥杨兆庆邸新杰天津大学材料科学与工程学院天津300350 天津市现代连接技术重点实验室天津300350 海洋装备用金属材料及其应用国家重点实验室鞍山114009

针对超高强钢焊接接头易产生冷裂纹的问题,选用低相变温度(LTT)焊材和传统ER140S-G超高强钢焊材作为对比,研究了扩散氢调控对Q1100超高强钢焊接冷裂纹敏感性的影响.通过焊接接头临界断裂应力和断口形貌特征分析不同焊接接头的冷裂倾向,... 详细信息

针对超高强钢焊接接头易产生冷裂纹的问题,选用低相变温度(LTT)焊材和传统ER140S-G超高强钢焊材作为对比,研究了扩散氢调控对Q1100超高强钢焊接冷裂纹敏感性的影响.通过焊接接头临界断裂应力和断口形貌特征分析不同焊接接头的冷裂倾向,并通过焊态氢微印试验,将氢在不同焊接接头中的宏观扩散行为进行可视化表征,进一步分析焊态下不同焊材对于焊接过程中扩散氢抑制作用的差别.Q1100超高强钢碳含量较高,其粗晶热影响区组织为粗化的马氏体板条加少量贝氏体,冷裂倾向明显.插销冷裂纹试验结果表明,LTT焊材能够降低超高强钢焊接接头的冷裂倾向.在焊接参数相同的条件下,LTT-Q1100接头的临界断裂应力达到520 MPa,而ER140S-GQ1100接头的临界断裂应力只有460 ***-Q1100接头的断口呈现准解理断裂形貌,ER140S-G-Q1100接头断口韧性恶化明显,多为沿晶断裂形貌,属于脆性断裂,使用LTT焊材提高了超高强钢热影响区的抗冷裂能力.焊态氢微印试验表明:在LTT-Q1100焊接接头中,大量Ag颗粒聚集在焊缝区,热影响区的Ag颗粒很少;而ER140S-GQ1100接头中焊缝区和热影响区均有大量Ag颗粒聚集.使用LTT焊材能够降低焊缝金属的相变温度,在焊接过程中抑制焊接接头中的氢向热影响扩散,从而降低焊接热影响区中的扩散氢含量,降低焊接热影响区的冷裂敏感性.

关键词：超高强钢焊接冷裂纹 LTT焊材 ER140S-G焊材氢微印试验扩散氢

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基于LSTM-SSA-BDLM的桥梁结构变形性能动态预测与预警

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同济大学学报(自然科学版) 2025年第1期53卷 26-34页

作者：屈广孙利民辛公锋同济大学土木工程学院上海200092 同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092 山东省高速公路技术和安全评估重点实验室山东济南250098

掌握桥梁结构预期行为可以提早识别潜在的结构问题或失效模式。提出了一种新型的基于长短期记忆网络(LSTM)的桥梁结构性能动态预测框架。研究采用Block Maxima(BM)方法从每小时监测数据中提取挠度极值,作为评估桥梁安全性能的关键指标... 详细信息

掌握桥梁结构预期行为可以提早识别潜在的结构问题或失效模式。提出了一种新型的基于长短期记忆网络(LSTM)的桥梁结构性能动态预测框架。研究采用Block Maxima(BM)方法从每小时监测数据中提取挠度极值,作为评估桥梁安全性能的关键指标。该方法通过对具有周期性的挠度极值序列进行滑动窗口LSTM预测,结合奇异谱分析(SSA)和考虑误差更新的贝叶斯动态线性模型(BDLM),有效地提取了由环境因素引起的长期趋势和周期性挠度变化。这一过程有效降低了噪声的影响,同时保留了车辆荷载效应的关键信息。在实际工程案例中的三组监测数据应用表明,该方法在预测精度上相较于滑动窗口LSTM和BDLM方法有显著提升。此外,还提出了一种基于极值理论的动态预警阈值设定方法,有效避免了静态预警指标的局限性,并利用预测结果的置信区间实现了提前预警。

关键词：结构性能结构预期行为长短期记忆网络挠度预警

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月球底部破裂撞击坑的微波热辐射特性研究

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遥感学报 2025年第2期29卷 536-552页

作者：孟艺博孟治国张小平邹猛澳门科技大学月球与行星科学国家重点实验室中国澳门999078 吉林大学地球探测科学与技术学院长春130026 吉林大学工程仿生教育部重点实验室长春130026

月球底部破裂撞击坑(FFCs)的成因机制以及演化历史一直是月球科学的热点话题。FFCs的特点是底部较浅,包含放射状、同心状和/或多边形断裂,部分还包括山脊、月海物质和暗晕凹坑等火山活动相关特征,目前其主要成因存在粘性松弛和岩浆侵入... 详细信息

月球底部破裂撞击坑(FFCs)的成因机制以及演化历史一直是月球科学的热点话题。FFCs的特点是底部较浅,包含放射状、同心状和/或多边形断裂,部分还包括山脊、月海物质和暗晕凹坑等火山活动相关特征,目前其主要成因存在粘性松弛和岩浆侵入两种观点的争议。论文依据具有一定穿透深度且能反映热物理特性的嫦娥二号微波辐射计数据,基于24 h亮温、规则亮温和亮温差制图,结合表面玄武岩出露情况,系统地研究月球FFCs的微波热辐射特征。主要发现包括:(1)亮温差特征表明,在FFCs中存在四通道亮温差均较高的区域且这些区域表面裂隙发育较好。(2)在表面出露玄武岩的FFCs中,玄武岩出露区域存在微波热辐射异常,表明该区域深部存在岩墙,形成表面火山特征。(3)在表面未发现玄武岩出露的FFCs中,坑底仍存在微波热辐射异常,推测在撞击坑深部存在岩墙。结果表明从微波辐射亮温角度证实了月球底部破裂撞击坑是由岩浆侵入造成的这一观点,为月球热演化历史研究提供了新的重要支撑。

关键词：遥感嫦娥二号微波辐射计数据底部破裂撞击坑月球岩浆活动月球

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真空自耗电弧熔炼铸锭凝固行为多尺度模拟研究进展

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金属学报 2025年第1期61卷 12-28页

作者：李俊杰李盼悦黄立清郭杰吴京洋樊凯王锦程西北工业大学凝固技术国家重点实验室西安710072 湖南湘投金天钛业科技股份有限公司常德415001

真空自耗电弧熔炼(VAR)是当前钛合金、镍基高温合金等材料高致密、高均匀、无缺陷大型铸锭的主要熔炼技术。数值模拟已成为理解VAR过程中多种尺度物理现象及指导VAR工艺参数优化的重要手段。本文系统梳理了近20多年来国内外在VAR铸锭凝... 详细信息

真空自耗电弧熔炼(VAR)是当前钛合金、镍基高温合金等材料高致密、高均匀、无缺陷大型铸锭的主要熔炼技术。数值模拟已成为理解VAR过程中多种尺度物理现象及指导VAR工艺参数优化的重要手段。本文系统梳理了近20多年来国内外在VAR铸锭凝固数值仿真模型、宏观传输行为、介/微观组织形貌与缺陷演化以及工艺参数对铸锭质量影响4个方面的模拟研究进展,并对本领域存在的不足及未来的发展进行了分析展望。

关键词：真空自耗电弧熔炼凝固数值模拟宏观偏析微观组织

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XiPAF重离子同步加速器超高真空系统设计

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工程科学与技术 2025年第1期57卷 339-346页

作者：范永山杜畅通张化一郑曙昕姚红娟邢庆子王学武闫逸花王敏文王忠明清华大学粒子技术与辐射成像教育部重点实验室北京100084 清华大学先进辐射源及应用实验室北京100084 清华大学工程物理系北京100084 强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室陕西西安710024

在重离子同步加速器运行过程中需要维持超高真空,降低束流与残余气体的碰撞概率,从而提高束流寿命。具体要求一般为:真空管道内的平均真空度达到超高真空度(10^(–10)Pa量级),并且管道内各处真空度均优于设计值。本文研究了重离子同步... 详细信息

在重离子同步加速器运行过程中需要维持超高真空,降低束流与残余气体的碰撞概率,从而提高束流寿命。具体要求一般为:真空管道内的平均真空度达到超高真空度(10^(–10)Pa量级),并且管道内各处真空度均优于设计值。本文研究了重离子同步加速器中超高真空系统的实现方法,即使真空泵不能均匀分布在束线上,也可以实现真空管道内各处真空度均优于设计指标。采用的主要技术路线是,降低束流管道材料的比放气率,同时增大真空泵组的抽速。具体实施方案是:通过在真空管道内表面镀非蒸发型吸气剂(NEG)薄膜及高温烘烤真空管道降低束流管道材料的比放气率;设计使用大抽速钛升华泵(TSP)以增加真空泵抽速。其中,NEG镀膜技术既可以阻隔真空管道内壁的放气,又有吸气的效果,可以提高真空管道内各处的真空度。以上超高真空系统实现方法已应用于西安200 MeV质子应用装置(XiPAF)重离子升级工程中的重离子同步加速器的真空系统设计。真空管道内表面的NEG薄膜的吸速为0.5 L/(s·cm^(2));在重离子同步加速器上配置36台钛升华泵,每台钛升华泵对氢气的有效抽气量为2200 L/s;应用Molflow+软件模拟XiPAF重离子同步加速器真空管道内部的真空度分布。通过设计优化,计算表明该加速器在运行时预计平均真空度可以小于5×10^(–10)Pa,沿环形管道各处的真空度也均小于5×10^(–10)Pa,满足同步环物理设计要求。

关键词：重离子同步加速器超高真空系统钛升华泵比放气率 NEG薄膜

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高压细水雾抑制超宽断面海底沉管隧道火灾试验研究

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清华大学学报(自然科学版) 2025年第4期65卷 697-706页

作者：王子阳吴鹏吴军石晓龙林刚纪杰中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室合肥230026 合肥科大立安安全技术有限责任公司合肥230088

海底沉管隧道位置特殊、结构狭长,一旦发生火灾,火焰和烟气会迅速蔓延扩散,可能对隧道结构造成破坏。因此,超宽断面沉管隧道结构的防护是海底沉管隧道火灾防控的关键。为了研究高压细水雾对超宽断面海底沉管隧道火灾的降温效果,搭建了... 详细信息

海底沉管隧道位置特殊、结构狭长,一旦发生火灾,火焰和烟气会迅速蔓延扩散,可能对隧道结构造成破坏。因此,超宽断面沉管隧道结构的防护是海底沉管隧道火灾防控的关键。为了研究高压细水雾对超宽断面海底沉管隧道火灾的降温效果,搭建了横截面比例为1∶1的试验模型。其中,隧道的内径宽度为18.0 m、高度为6.6 m,长度为25.0 m。选取汽油为燃料,开展了高压细水雾作用下超宽断面沉管隧道火灾燃烧试验,对其燃烧行为、隧道顶棚下方温度演变规律以及高压细水雾降温冷却效果进行了研究。试验结果表明,热释放速率分别为2.5、5.0和10.0 MW时,最大火焰高度分别可达到约4.5、6.0和6.6 m;未喷放高压细水雾时,隧道顶棚下方最高温度分别约为180、310和528℃;开启喷雾后,3种工况下的隧道顶棚下方温度均能够有效降低至300℃以下,有效降低了火灾对隧道结构的破坏。基于上述研究结果为海底沉管隧道的火灾防控及灭火救援策略提供了建议。

关键词：超宽断面隧道火灾试验高压细水雾降温冷却

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采用多步骤组合退火方法改善碲镁镉晶体的性能

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硅酸盐学报 2025年第1期53卷 102-113页

作者：张嘉伟俞鹏飞韩召杨桂芝介万奇长安大学材料科学与工程学院西安710064 西北工业大学凝固技术国家重点实验室西安710072

碲镁镉(CdMgTe)晶体是一种理想的室温辐射探测新材料,但生长态晶体中仍然存在较多的缺陷,降低了探测器性能。采用多步骤组合退火方法对CdMgTe晶体进行退火改性,探讨了退火温度对晶体缺陷、力学、光学和电学性能的影响。结果表明,Cd气氛... 详细信息

碲镁镉(CdMgTe)晶体是一种理想的室温辐射探测新材料,但生长态晶体中仍然存在较多的缺陷,降低了探测器性能。采用多步骤组合退火方法对CdMgTe晶体进行退火改性,探讨了退火温度对晶体缺陷、力学、光学和电学性能的影响。结果表明,Cd气氛退火后晶体中的Te夹杂相大幅减少,红外透过率和电阻率明显下降,经Te气氛退火后Te夹杂相密度无明显变化,而红外透过率和电阻率则显著提高且优于生长态晶体。退火后,晶体表面未出现额外氧化,禁带宽度最大增加了0.021 eV,显微硬度最多提高了16%,Raman光谱测试表明晶体中出现了新缺陷,探测器性能出现了质的变化。最佳退火条件获得的CdMgTe晶体制作的平面探测器性能最好,电子迁移率达526.86 cm^(2)/(V·s),能量分辨率和电子迁移率寿命积分别为15.6%和1.89×10^(–4)cm^(2)/V。

关键词：碲镁镉晶体多步骤组合退火晶体质量电阻率室温辐射探测器

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基于改进背压算法的车辆路线动态规划方法

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东北大学学报(自然科学版) 2025年第1期46卷 18-25页

作者：王硕吴维敏张涛浙江大学工业控制技术国家重点实验室浙江杭州310027 浙江大学控制科学与工程学院浙江杭州310027

为了缓解交通网络中的拥堵,提出了一种基于网联车密度和速度背压的车辆调度方法.考虑道路上车辆的复杂性和异质性,通过计算上、下游道路的车辆密度来确定背压值,并使用道路的最大通行速度作为权重.根据背压的比率调整上游车队分配至下... 详细信息

为了缓解交通网络中的拥堵,提出了一种基于网联车密度和速度背压的车辆调度方法.考虑道路上车辆的复杂性和异质性,通过计算上、下游道路的车辆密度来确定背压值,并使用道路的最大通行速度作为权重.根据背压的比率调整上游车队分配至下游道路的车辆数量,从而实现车流的均衡分布.此外,以最小化车队行驶距离为优化目标确定单个车辆路线计划,以减少车辆的平均行驶距离.仿真结果表明,该方法比其他基于背压算法的路线动态规划方法,能有效减少交通网络中排队车辆的数量,从而降低交通拥堵,同时也缩短了车辆的平均行驶距离和时间.

关键词：网联车车辆调度背压算法车辆路线动态规划交通拥堵

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Y对WTaCrVTi高熵合金的组织结构与力学性能的影响

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复合材料学报 2025年第2期42卷 1105-1112页

作者：陈时杰张世荣薛丽红严有为张五星华中科技大学材料科学与工程学院材料成形与模具技术国家重点实验室武汉430074

WTaCrVTi高熵合金具有良好的力学性能和抗辐照性能,且各组元具有低中子活化特性,可用于核聚变堆的中子辐照环境中,因此,该合金在核聚变堆中具有潜在的应用前景。但该合金在制备过程中易发生元素偏析和富集,造成组织结构不均匀,为了提高... 详细信息

WTaCrVTi高熵合金具有良好的力学性能和抗辐照性能,且各组元具有低中子活化特性,可用于核聚变堆的中子辐照环境中,因此,该合金在核聚变堆中具有潜在的应用前景。但该合金在制备过程中易发生元素偏析和富集,造成组织结构不均匀,为了提高组织结构的均匀性,采用机械合金化法结合放电等离子体烧结技术制备了WTaCrVTi_(6)Y_(x)高熵合金,研究了Y对合金的组织结构和力学性能的影响。结果表明:未添加Y的合金包含固溶体、TiO、Laves相和富Ta相。具有BCC结构的固溶体为基体,其中W、Ta、Cr、V的原子比趋于等原子比;TiO颗粒的平均尺寸为(1.08±0.38)μm,均匀分布在基体中;Laves相和富Ta相零星分布在基体中。而添加了6at%Y的合金主要包含BCC结构的固溶体和Y_(2)O_(3)颗粒,Y_(2)O_(3)颗粒的平均尺寸约为(1.25±0.85)μm,固溶体的W、Ta、Cr、V的原子比趋于1,该合金的室温压缩屈服强度和硬度分别为2674 MPa和HV(848.6±9.3)。

关键词：难熔高熵合金机械合金化放电等离子体烧结微观结构均匀性力学性能

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