脉冲偏压占空比对TiCrN薄膜微观结构和性能的影响规律*

随着先进制造领域对高速钢材料切削性能和加工性能的要求越来越高，迫切需要利用氮化物薄膜来提高基体材料的硬度和耐磨性等综合性能，延长高速钢材料的使用寿命。通过 TiCrN 薄膜提升高速钢材料的使役性能，研究脉冲偏压占空比对 TiCrN 薄膜微观结构和性能的影响规律，实现薄膜沉积工艺的优化。采用电弧离子镀方法，通过改变脉冲偏压占空比在 M2 高速钢基体和单晶硅片上沉积 TiCrN 薄膜。研究发现，脉冲偏压占空比的增大有助于减少膜层表面大颗粒数量，改善膜层表面质量；占空比从 10%增加到 60%，TiCrN 薄膜厚度先增大后减小，30%占空比时，TiCrN 薄膜的厚度达到最大值 623.8 nm， 60%占空比时，TiCrN 薄膜的厚度达到最小值 517.4 nm。当脉冲偏压占空比为 10%时，Cr 元素含量为 33.9 at.%，晶粒尺寸达到最小值 12.692 nm，纳米硬度和弹性模量分别为 29.22 GPa 和 407.42 GPa。当脉冲偏压占空比为 30%时，Cr 元素含量达到最小值 33.07 at.%，此时 TiCrN 薄膜晶粒尺寸达到最大值 15.484 nm，纳米硬度达到最小值 25.38 GPa，稳定摩擦因数达到最大值 0.9。所制备的 TiCrN 薄膜均以（220）晶面为择优取向，晶粒尺寸在 12.692~15.484 nm，纳米硬度都在 25 GPa 以上， 是 M2 高速钢的 2.8 倍以上。在脉冲偏压占空比为 20%时，TiCrN 薄膜摩擦因数最小为 0.68，磨痕宽度为 0.63 mm，自腐蚀电位达到最大值-0.330 V（vs SCE），自腐蚀电流密度达到最小值 0.255 μA / cm² ，腐蚀速率最低，耐腐蚀性能最强。与 M2 高速钢基体相比，TiCrN 薄膜的硬度、耐腐蚀和摩擦磨损性能都显著提升，Cr 元素和离子轰击作用是影响 TiCrN 薄膜性能的主要因素。研究结果为硬质薄膜工艺优化提供了一定的试验依据，TiCrN 薄膜在刀具材料性能提升方面有较好的应用前景。     

快速固化土质道面功能性面层材料性能研究

为探究快速固化土质道面强化用功能性面层材料的工程应用性能,设计并进行了功能性表面层材料性能研究试验,开展了改性聚脲弹性体、水性环氧树脂和羧基丁苯胶乳3种有机面层材料的抗滑性能试验、耐磨耗性能试验和试样磨耗表面形态分析研究以及紫外线抗老化试验.结果表明:道面材料在干燥状态下的摆值均大于潮湿状态下的摆值;涂刷功能性表面层材料之后,试样的耐磨性能均有所增强,并且其单位面积磨耗量降低较为明显;通过磨耗表面形态分析再次验证了改性聚脲弹性体抗磨耗性能最佳,水性环氧树脂次之,羧基丁苯胶乳最差.紫外线照射后拉伸强度以及断裂拉伸率均有所减少,但仍然满足实际工程力学性能要求.     

平面高频变压器的设计与仿真

针对传统绕线变压器存在体积大、易产生电磁干扰等问题,提出在某些特殊情况下,应采用平面高频变压器替代.分析了平面高频变压器的结构特点,给出了其设计公式,运用ANSOFT公司的PEMAG软件设计了满足实验要求的变压器模型,并且将模型导入到Maxwell有限元分析软件中对各项参数指标进行了定量评估.     

仿真分析对高频变压器研制方案的可行性验证

随着电力电子技术的不断提高,光伏发电系统中传统的工频变压器逐渐被高频变压器所替代,高频变压器相对于传统的工频变压器具有转换效率高、体积小巧的特点,本文从平面变压器的结构和原理出发,运用Ansoft软件设计了变压器模型并且进行了样机的研制,通过仿真与实际测量值的对比,验证了仿真的可行性。     

附加增值条件的移动最小二乘法的点云孔洞修补

由于扫描设备局限或模型结构复杂等因素导致点云模型出现孔洞,这严重影响模型的后续处理。针对点云孔洞的修补问题,文中提出了一种附加增值条件移动最小二乘法的点云孔洞修补方法。首先提取封闭的孔洞边界,通过密度分析进行迭代切片,不仅削弱点云分布不均的影响,还提高模型细节特征的保留程度;再将离散群点投影至拟合曲面,投影点集二次拟合以获取拟合面节点,保证有足够的边界邻域节点为基础进行孔洞修补;最后利用附加增值条件移动最小二乘法对孔洞进行迭代修补,并对增值点云进行曲率约束,从而达到契合原始模型空间特征的重建。实验采用人为在四个点云模型上制造不同类型的孔洞,并与现有的四种方法进行对比,验证所提方法的有效性,结果表明,文中方法相较于现有的四种方法,完整率、准确率提高了1.83%以上,配准均方根误差与平均曲率均方根降低了68%以上,对比证明了文中方法对于点云模型孔洞具有较强的适用性,可为重建三维点云模型提供可靠信息。     

基于人员行为影响的高校学生公寓采暖能耗分析

选取上海市某高校的1栋学生公寓楼为研究对象,使用统计分析方法对不同朝向、楼层、人员行为和室外极端天气等因素下的宿舍用电情况进行对比分析,并使用Energy Plus软件对楼房进行模拟,分析影响建筑能耗的原因。结果显示：极端天气变化和人员行为对建筑能耗有着巨大的影响。人员行为对建筑能耗的影响大于朝向和楼层。     

排烟机实时检测报警系统的设计与实现

阐述油烟实时检测报警系统的设计,系统由数据采集模块、数据处理模块、通信模块和人工交互模块组成。数据采集模块通过传感器采集当前环境的油烟浓度和温湿度等数据,由数据处理模块对采集到的数据进行处理,并通过通信模块上传至人机交互模块。     

博士生培养质量及其影响因素研究——基于Nature全球博士生调查的实证分析

采用博士生自我报告的能力提升衡量博士生培养质量是“以学生为中心”理念下的普遍趋势。基于Nature期刊2019年全球6812名博士生调查数据发现:第一,中国博士生感知的培养质量低于全球水平,尤其是学术能力培养相较于所对比的国家还有较大提升空间。第二,博士生每周学习投入时间越多,导生关系越融洽,导师指导和导师外其他人的指导越好,学术会议参与的机会越多,学术发表越多,科研基金越充裕,合作机会越多,社交环境和保健福利越好,以及职业生涯指导与建议越有帮助,博士生培养质量越高。第三,影响博士生学术能力提升的因素与培养质量的影响因素高度重合。第四,和学术能力不同,通用能力的提高更多受到沟通合作活动的影响。