薄规格取向硅钢中晶粒取向和尺寸对Goss晶粒异常长大的影响

利用EBSD技术统计了薄规格取向硅钢片中初次再结晶和二次再结晶前期组织中{411}〈148〉、{111}〈112〉、{100}〈025〉取向晶粒尺寸分布,分析了三种不同取向的晶粒对Goss晶粒异常长大的影响。结果表明:初次再结晶组织中不同的取向晶粒对应的平均晶粒尺寸(d)存在差异,{411}〈148〉取向晶粒的平均尺寸最大,其次为{100}〈025〉取向晶粒,{111}〈112〉取向晶粒的平均尺寸最小。Goss取向晶粒异常长大的过程中优先吞噬{111}〈112〉取向晶粒,其次是{411}〈148〉取向晶粒,最后是近{100}〈025〉取向晶粒和近黄铜取向晶粒。{111}〈112〉、{411}〈148〉取向晶粒对Goss取向晶粒异常长大的影响主要体现在二次再结晶的前期。因此,可以推断取向硅钢中最终残留的"岛晶"可能来源于近黄铜取向晶粒或近{100}〈025〉取向晶粒。     

数字图像相关方法辅助的IM7/8552碳纤维/环氧树脂复合材料单向带层合板沿厚度方向非线性本构参数识别

提出了采用数字图像相关(DIC)方法和有限元模型修正(FEMU)技术相结合,通过短梁剪切(SBS)试验获得碳纤维增强环氧树脂(IM7/8552)正交各向异性复合材料单向带层合板沿厚度方向压缩本构关系参数的试验方法。该方法根据假设材料初始本构,采用3D有限元模型(FEM)计算获得主平面压头下方沿厚度方向的应力和应变分布,以DIC实测应变和有限元计算应变之间的方差建立目标函数,并在FEM中进行迭代更新,收敛后获得材料本构参数。由于选择的试样加载形式近似静定结构,试样表面的应力分布对材料本构关系及参数弱相关,上述迭代过程进一步转化为通过全场有限元计算应力和DIC实测应变之间的最小二乘回归识别假设本构关系及参数。因此,该方法具有以下优点:迭代过程中不需要建立针对识别参数的显式敏感度矩阵,识别效率高;识别过程对初始材料本构参数不敏感。     

水热法制备高反射率TiO2壳层中空玻璃微球

以钛酸四丁酯、盐酸、去离子水、中空玻璃微球(HGM)为原料,乙醇为溶剂,采用水热合成法制备了高反射率的锐钛矿型TiO₂壳层HGM(HGM@TiO₂)。采用SEM、EDS、FTIR、XRD、UV-VIS-NIR、导热系数仪研究了钛酸四丁酯用量对微球的表面形貌、表面化学成分、物相结构、反射性能、导热系数的影响。结果表明:锐钛矿型TiO₂成功包覆于HGM表面,包覆形貌完整且均匀,并且包覆层厚度随着钛源用量的增加而变厚;与原始HGM相比,HGM@TiO₂的导热系数有小幅上升,最大上升幅度仅为0.007 W/(m·K),证明TiO₂的包覆对HGM的隔热性能的影响不大;包覆后的HGM的光谱反射率在可见光波段和近红外波段的反射率得到大幅提升,最大提升幅度为13%,HGM@TiO₂的最高反射率达到90%以上。      

脉冲电场下ZnO压敏陶瓷动态击穿过程研究

陶瓷电击穿问题涉及热、光、电多场耦合效应, 一直是非平衡物理学研究的重点和热点。本工作在不同烧结温度下制备了晶粒尺寸大小不同的氧化锌陶瓷, 采用脉冲高压发生装置对陶瓷进行击穿实验, 通过对陶瓷击穿过程的分析和对比, 研究了ZnO陶瓷体击穿的时间步骤。结果显示, 不同晶粒大小的陶瓷击穿过程均在7 μs之内, 典型的压降曲线分为三个阶段。第一个阶段对应于材料中的气孔击穿和击穿通道初步形成; 第二阶段对应于晶界击穿; 第三个阶段是导电通道的完全形成。研究数据显示, 晶粒击穿过程的持续时间最长, 晶界次之, 气孔的击穿时间最短。不同烧结温度下, 样品晶界和晶粒的击穿时间以及气孔的击穿速度均存在差异。     

复合材料翼面壁板剪切稳定性

基于长桁铺层数不同的两块复合材料翼面T型加筋壁板试件SS-1和SS-2开展剪切稳定性试验。试件SS-1和SS-2的L型层合板铺层分别为11层和14层,腹板铺层分别为22层和28层,缘条铺层分别为15层和18层。采用提出的工程方法进行壁板的剪切屈曲应变分析,方法中考虑了长桁尺寸和铺层数的影响,并应用有限元弧长法进行试件屈曲载荷、后屈曲承载能力及剪切屈曲模态分析。试验结果表明,屈曲发生之前试件蒙皮处于均匀纯剪切应变状态,后屈曲阶段试件发生了长桁-蒙皮脱粘破坏失效,长桁铺层数较多的试件SS-2具有更高的屈曲载荷和蒙皮局部屈曲应变。工程方法计算得到试件SS-1和SS-2的剪切屈曲应变相对于试验结果的误差分别为–14.9%和–9.2%。有限元弧长法分析得到试件SS-1的屈曲载荷和屈曲应变误差分别为1.9%和2.7%,且剪切屈曲模态与试验结果一致。弧长法对不同长桁铺层数的研究结果表明,长桁铺层较少时,壁板发生整体失稳的材料破坏,而长桁铺层数较多时,更容易发生长桁与蒙皮的脱粘失效。      

扫描电化学显微镜原位观察碳钢涂层缺陷处的交流腐蚀行为

将原位微区电化学与传统宏观电化学技术相结合,应用电化学扫描显微镜(SECM)技术和电化学阻抗谱技术并结合微观形貌分析,研究了碳钢涂层缺陷处在不同交流电流强度下的腐蚀行为。结果表明：SECM拓扑形貌直观反映了碳钢涂层缺陷处局部腐蚀过程中电化学活性点的变化。交流电流使涂层缺陷处腐蚀活性点的数量明显增多,且使表面腐蚀产物积累对腐蚀产生的抑制作用明显减弱;浸泡初期涂层缺陷处的腐蚀为电子转移控制过程,浸泡10 h后转为扩散控制过程;随着交流电流强度的增大和浸泡时间的延长涂层的剥离程度提高,点蚀坑的深度和宽度随之增大。     

电沉积氧化锌纳米柱的带隙和近带边发射蓝移

用电化学沉积方法制备了ZnO纳米柱阵列。在Zn(NO₃)₂基础电解液中加入新电解质并引入NH₄NO₃ 和Ga(NO₃)₃,实现了对ZnO纳米柱阵列的带隙、近带边发射、斯托克斯位移、直径、密度等物理性质的设计和裁剪。可在63~77 nm操控纳米柱的直径。增加电解液中的Ga(NO₃)₃浓度,阵列的密度可降低到7.0×10⁹ /cm²。新加入电解液中的盐类使ZnO纳米柱的带隙蓝移~50 meV并使光致发光图谱中的近带边发射蓝移53~73 meV以及斯托克斯位移蓝移23 meV,表明可对其非辐射复合进行抑制设计和裁剪。     

0.23mm薄规格取向硅钢谐波损耗与磁致伸缩研究

通过模拟不同含量的3～7次谐波工况,对薄规格取向硅钢(0.23 mm)谐波损耗性能、磁致伸缩进行了研究,并探索了谐波工况下材料的磁畴结构演变规律。结果表明,励磁场中的谐波成分使薄规格取向硅钢材料磁滞回环面积增大、数量增多,同时引起硅钢内部磁通密度变化加剧;随着谐波次数或含量增加,磁滞损耗和涡流损耗均持续上升,取向硅钢附加损耗明显增大,含量为30%的5次谐波下材料损耗相比于正弦波增加89.7%;谐波引起取向硅钢180°畴细化,90°畴容积分数减小,磁致伸缩振幅λ_(p-p)增大,同时振幅蝴蝶曲线出现畸变。     

基于GAN的改进RPN输电线路细小金具缺陷检测方法

输电线路在常年使用过程中会受到外界环境的影响,各种部件可能出现不同程度的破损,这给电力系统的稳定运行带来了巨大挑战,因此,输电线路各部件的检测对电力系统稳定运行起着关键作用。随着无人机巡检的广泛应用,基于机器视觉和深度学习的目标检测技术在输电线路缺陷检测领域得到了应用。针对输电线路细小金具图像质量差、样本数量少及类别不平衡而导致缺陷识别精确度低的问题,提出了一种基于GAN的改进RPN输电线路细小金具缺陷检测方法。利用生成式对抗网络（Generative Adversarial Networks, GAN）理论搭建了深度卷积网络的细小金具图像生成模型,通过生成器和判别器生成目标图像,丰富训练样本数据集,再基于Faster-RCNN目标检测网络训练细小金具缺陷识别模型;其次将Faster-RCNN中基于交叉熵的RPN分类损失替换为Focal loss,并保留所有前景及背景anchors来训练RPN,提高了细小金具中困难负样本在Faster-RCNN的区域建议网络（Region Proposal Networ, RPN）中的分类损失权重。实验结果表明,论文所提方法能够显著提高缺陷识别精确度,对电力巡检智能化缺陷诊断具有一定的参考价值。