基于声压反射系数幅度谱匹配分析的薄层厚度和超声纵波声速双参数反演EI北大核心CSCD

针对薄层材料超声测厚过程中回波信号混叠、超声纵波声速未知导致薄层厚度无法测量的问题,提出一种基于声压反射系数幅度谱（Ultrasonic Reflection Coefficient Amplitude Spectrum,URCAS）匹配分析技术同时测量薄层厚度和超声纵波声速的方法。采用相关系数法对薄层试样实测声压反射系数幅度谱和理论声压反射系数幅度谱在超声检测有效频带范围内逐一进行匹配分析,通过反演计算得到相关系数最大值点对应的超声检测参数,最终实现薄层厚度和超声纵波声速的同时表征。利用该方法对铝合金基体上的雷达吸波涂层（Radar Absorbing Coatings,RAC）进行实验测试及信号分析。结果表明：该方法可以有效实现混叠信号中超声特征参量的提取,反演得到吸波涂层厚度与千分尺测量厚度间相对误差为2.53%-3.72%、纵波声速测量相对误差为2.51%-3.75%。     

靶基距对Cu/Si(100)薄膜结构和残余应力的影响

采用高功率调制脉冲磁控溅射(MPPMS)技术在 Si(100)基体上沉积 Cu 薄膜,SEM 观察薄膜厚度及生长特征、XRD 分析薄膜晶体结构、nanoindentor 测量薄膜纳米硬度和弹性模量、Stoney 公式计算薄膜残余应力,研究沉积过程靶基距对 Cu / Si(100)薄膜沉积速率、微结构及残余应力的影响。 随着靶基距的增大,薄膜沉积速率降低,薄膜的生长结构由致密 T 区向 I 区转变,Cu(111)择优生长的晶粒逐渐减小,薄膜纳米硬度和弹性模量也相应降低,残余拉应力约为 400 MPa。 较小靶基距时增加的沉积离子通量和能量,决定了薄膜晶粒合并长大体积收缩过程的主要生长形式,导致了 Cu / Si(100)薄膜具有的残余拉应力状态。 MPPMS 工艺的高沉积通量和粒子能量可实现对 Cu / Si(100)薄膜残余应力的调控。     

如何做好水电机组运行优化分析

为提高水能利用效率和机组运行的安全稳定性,对水电机组运行进行优化就显得非常重要。水电机组运行的优化是一个高维数、非线性、多约束的问题,尤其是当水电机组数较多且机组动力特性不同时,优化就显得更加困难。本文就如何做好水电机组的运行优化做出探讨,提出有效措施。     

微米压痕测量TiAlN薄膜断裂韧性的数字孪生方法EI北大核心CSCD

针对高性能表面层制造的薄膜断裂韧性检测,采用扩展有限元法(XFEM)模拟TiAlN薄膜微米压痕行为,基于数字孪生方法优化薄膜最大起始断裂应力(σ_(max))和相应的裂纹分离距离(δc)参数,根据Griffith-Irwin关系测定薄膜断裂韧性。深振荡磁控溅射(DOMS)在AISI 304奥氏体不锈钢基体上沉积具有立方结构的TiAlN薄膜,随着峰值功率由58.7 kW增至129.9kW,薄膜的择优取向由(111)转变为(200)。维氏微米压痕试验在载荷500 mN下压制,聚焦离子束(FIB)结合扫描电子显微镜(SEM)观察薄膜平面和横截面开裂行为,通过3D XFEM建模表征薄膜损伤过程,将模拟的薄膜裂纹形态、数量、分布及总长度与试验值进行交互反馈和融合分析,孪生匹配出薄膜平面开裂的σ_(max)和δc参数,计算出AISI 304奥氏体不锈钢上沉积TiAlN薄膜的断裂韧性。随着DOMS峰值功率提高,TiAlN薄膜断裂韧性先增加后减小。峰值功率为90.2 kW,伴随最高纳米硬度28.3 GPa,断裂韧性最大值为1.88 MPa·m^(1/2),DOMS沉积TiAlN薄膜具有强韧性复合性能。XFEM模拟微米压痕的数字孪生方法,不仅发展了薄膜断裂韧性的测量技术,还为高性能表面层制造反问题提供了一种求解方法。     

化妆品油和食用精制油的红外光谱分析结果比对

本文通过红外光谱全内反射技术ATR对食用精制油和美国产化妆品的面油分别进行测定，结果表明无色透明油状面油和食用精制油二者基本相似，但和乳白色奶油状面油不同；对NIVEA润唇膏和国产马牌润面油的红外光谱测定，结果表明二者基本相同均为矿物油。而对澳大利亚产的绵羊油化妆品和澳大利亚产的绵羊原油的分析结果表明二者有较大区别。     

考虑孔隙细观特征的热障涂层脱粘缺陷超声检测数值模拟

为探究孔隙细观形貌对热障涂层脱粘缺陷超声检测定量精度的影响,基于电子束物理气相沉积法制备的厚度约为100μm的ZrO_2-7%Y_2O_3(7YSZ)热障涂层SEM形貌,建立了界面脱粘尺寸0.2~2.0 mm、孔隙率范围0%~5%、孔隙平均宽高比分别为4∶10、6∶10、8∶10和10∶10的多组热障涂层二维随机孔隙模型(Random void model,RVM),采用时域有限差分技术进行了超声检测数值模拟。结果表明:当涂层厚度一定时,涂层声压反射系数幅度谱极值与脱粘尺寸呈线性关系,脱粘尺寸超声定量误差随孔隙率和孔隙平均宽高比的增加而增大,当涂层孔隙率为5%时,超声测量最大相对误差已达到37.7%,孔隙平均宽高比增大为10:10时,超声测量最大相对误差达到36.9%。此外,由于受孔隙分布状态的影响,超声定量结果呈现出一定的波动性。     

头发的ATR—FTIR检测

利用傅立叶变换红外光谱——衰减全反射红外光谱(Fourier Transform Infrared Spectroscopy Attenuated Total Reflection Spectroscopy)，即ATR——FTIR法，对经过酸溶液、碱溶液，高温和紫外光损伤的头发进行测试。根据头发的蛋白质红外特征吸收峰的强度变化，建立一种判断头发不同损伤原因以及损伤程度的分析方法。此法具有快速、准确、采样量小且不破坏样品的特点，可用作头发受损原因和程度的快速检测。     

基于声压反射系数相位谱的涂层密度和纵波声速双参数反演

提出一种基于声阻抗测量,采用相关系数法对涂层的声压反射系数相位谱二元非线性方程进行双参数反演,同时确定涂层密度和纵波声速的方法。采用超声脉冲回波法,采集厚度为1.929mm铝板和厚度为0.2~0.5mm、掺杂质量百分比30%~50%铁粉的环氧树脂涂层的超声回波信号,在有效频带范围内采用相关系数法对试样理论和试验声压反射系数相位谱进行匹配分析,利用声阻抗条件约束相关系数矩阵,约束后的相关系数矩阵最大值对应的密度和纵波声速即为涂层的最优表征结果,纵波声速和密度的反演误差均在±3.2%以内。