镁合金黑色微弧氧化膜在 NaCl 溶液中腐蚀电化学演变

目的 评价镁合金黑色微弧氧化热控膜层在氯离子作用下的腐蚀演变行为.方法 在电解液中添加不同浓度的添加剂制备微弧氧化膜层,分析不同微弧氧化膜试样在0.1 mol/L NaCl溶液中的电化学演变过程.采用电化学极化、电化学交流阻抗表征和拟合,结合扫描电镜等方法,对膜层演变规律及机理进行了探讨.结果 未经微弧氧化的镁合金自腐蚀电流密度为17.7 μA/cm2,自腐蚀电位为-1.464 V;经微弧氧化后,试样自腐蚀电流密度减小至0.09 μA/cm2,自腐蚀电位下降至-1.628 V.添加剂加入后制备的微弧氧化膜相比于镁合金基体,其耐蚀性能提高,且随着添加剂浓度的增加,耐蚀效果呈现先增加、后减弱的趋势,添加剂质量浓度在10 g/L时制备的膜层具有最好的防腐效果.镁合金微弧氧化热控膜层在NaCl溶液中腐蚀过程分为三个阶段:一是腐蚀性离子进入多孔膜层,引起界面熔融层变化;二是MgO与水分子反应造成内层膜更加致密,阻抗有所增加;三是腐蚀溶液接触到部分镁合金基底,发生电化学腐蚀,形成楔形效应,引发裂纹,最终导致局部腐蚀失效.结论 微弧氧化提高了膜层的耐蚀性能,其在0.1 mol/L NaCl溶液中的腐蚀过程可分为介质进入孔内、水合反应和局部腐蚀三个阶段.     

一种基于多智能体进化的广义图染色算法

基于对广义图染色问题的研究,提出了一种求解广义图染色问题的多智能体进化算法(multiagent evolutionary algorithm for T-coloring problem,简称MAEA-TCP),并将该算法应用到实际中的频率分配问题上,取得了良好的效果.该方法中每个智能体作为一个候选解被固定在智能体网格上,为了增加自身能量而与邻域当中的智能体展开竞争或者合作,同时智能体也可以利用自身的知识进行自学习来增加能量.根据广义图染色问题的特点,为智能体设计了3种算子:竞争算子、自学习算子和变异算子,以引导其进化,并用进化的方式来控制各算子,以协调智能体之间的相互作用.在实验中,分别使用大规模的随机图实例和费城实例来测试算法性能,同时给出参数测试结果和最佳取值区间.比较结果表明,该算法优于其他方法,具有良好的收敛性和实用价值.     

镁合金微弧氧化边角烧蚀的ANSYS仿真研究

采用有限元分析软件ANSYS建立了微弧氧化时AZ40M镁合金试样、辅助阳极及周围电解液环境的有限元模型,对其进行静电场中电场强度与焦耳热的有限元模拟,得出试样设置辅助阳极前后的电场强度及焦耳热分布云图,分析辅助阳极对试样表面电场强度均匀性的影响。将模拟结果与实际试验结果进行对比,认为辅助阳极的设置可以有效解决微弧氧化过程中边缘烧蚀的问题。     

控制滞后的线性时滞系统的状态反馈镇定

研究具有控制滞后的线性时滞系统的状态反馈镇定,其设计过程只需解一个特殊的Ric cati方程。并且指出,系统的输出反馈镇定问题可以转化为系统的状态反馈镇定问题来解决。最后通过实际例子和计算机仿真图形论证了本方法的有效性。     

约束滚动时域预测控制的鲁棒稳定性分析

研究了一类约束滚动时域预测控制系统的鲁棒稳定问题。利用性能指标值关于状态量的泰勒展开,对存在模型误差时的鲁棒稳定性进行了分析,给出了闭环系统鲁棒稳定的充分条件及其鲁棒稳定的上界。     

可视化燃料电池运行时间差异性研究

为了考察燃料电池启停过程中的特性,采用末端可封闭的可视化燃料电池单池进行发电实验,并采用数值模拟的方式分析杂质气体和产物水堵塞对电池性能的影响。实验结果表明,多次气体置换可提升反应气体的纯度,工作电压也随之上升,从而延长运行时间。燃料电池运行时间和置换次数呈对数线性关系。水气及水滴对可视化单池的运行时间具有一定影响,水气及水滴在一定程度阻碍了反应气体的进入,从而影响了可视化单池的运行时间。由于流道被水滴堵塞后,浓度过电压和欧姆过电压均会增加,导致有效电压减少。     

基于可学习图比率掩码估计的图频域语音增强方法

在基于深度神经网络（deep neural network, DNN）的时频域语音增强方法中,通常将短时傅里叶变换（short-time Fourier transform, STFT）得到的复数域含噪语音时频谱作为DNN输入,以估计纯净语音的幅度和相位。此类方法由于会涉及对复数的运算,计算复杂度和模型参数量较大。针对此问题,本文利用图信号处理（graph signal processing, GSP）理论,提出了基于DNN的图频域语音增强方法。首先,基于语音信号样点间的位置关系定义实对称的邻接矩阵,将语音信号以无向图形式的图信号进行表示,在此基础上利用对应的图傅里叶变换（graph Fourier transform, GFT）提取实数域的语音图频域特征。由于GFT基与邻接矩阵密切相关,该图频域特征隐式地利用了信号样点间的关系,并且可在实数网络中进行处理。然后,构建基于卷积增强transformer（convolution-augmented transformer, conformer）的网络（conformer-based network with graph Fourier transform,GFT-conformer）,分别从时间维度和图频率维度捕获图频域特征的局部和全局依赖关系,训练基于掩码的目标,以实现语音增强。最后,考虑到语音和噪声在不同图频率分量上的特性差异,提出可学习图比率掩码（learnable graph ratio mask, LGRM）,对不同图频率分量的掩码范围分别进行控制,实现对不同图频率分量的精细化去噪,进一步提升GFT-conformer模型的增强性能。在Voice Bank+DEMAND数据集和Deep Xi数据集上的实验结果表明,所提出的方法在五种常用的评价指标上,优于基于DNN的时域和时频域对比方案。     

基于图注意力网络和门控网络的轻量级单通道语音分离方法

语音分离旨在从包含多个说话人的混合语音中分离出各个源语音,是多说话人场景下语音处理类任务的重要前端。目前,基于深度学习的语音分离取得了显著进展,但随着模型性能的不断提升的同时,模型的参数量和推理时间也显著增加。针对此问题,本文综合考虑模型效率与分离性能,提出一种基于图注意力网络（Graph Attention Network,GAT）和门控网络（Gated Network, GN）的轻量级语音分离模型（称为GGN-Papez）。该方法基于轻量级、高效的基线模型Papez,引入GAT处理听觉记忆块内存储的全局信息,并使用GN生成掩码,来提升基线模型Papez的性能。具体地,假定所有记忆令牌之间均存在连接,利用GAT计算令牌间的注意力得分,并采用阈值过滤策略裁剪掉得分较低的边,生成新的邻接矩阵。再利用此邻接矩阵聚合记忆令牌所存储的全局信息,以提取出更有效的上下文信息,提高模型对全局特征的理解能力。在此基础上,考虑到Papez使用的掩码生成模块为表达能力有限的双层全连接前馈神经网络,本文提出使用具备更强特征选择能力的GN替代原有模块,以生成更符合源语音特征的掩码。所提模型GGN-Papez在基准数据集WSJ0-2Mix和Libri2Mix上进行了实验,实验结果表明所提方法在增加很少参数量的情况下,显著提升了分离语音的尺度不变信噪比（Scale Invariant Signal-to-Noise Ratio, SI-SNR）。此外,本文还设计了消融实验验证GAT和GN对整体模型性能的影响,并从推理时间和语音质量感知评估（Perceptual Evaluation of Speech Quality,PESQ）得分等方面综合地对所提模型的性能进行了分析。     

铝基碳化硅复合材料镍镀层氢释放规律

铝基碳化硅复合材料具有高导热率、低热膨胀以及尺寸稳定性好等特点,广泛应用于空间微波组件管壳产品.为满足其应用于天线微波组件时的导电、焊接、散热等功能特性要求,铝基碳化硅复合材料需要进行化学镀镍,此过程会引入氢,由此对释氢、控氢提出明确需求.基于此,对铝基碳化硅镀镍的氢分布进行研究,采用SEM、XRD等方法分析材料微观结构表征,结果表明,基材与镀层均存在一定的孔隙结构,为氢的存贮提供场所;采用氢微印的实验方法表征氢的分布,结果表明铝基碳化硅镀镍中的氢规律为:铝基碳化硅镀镍后,氢分布在镀镍层和镀层下浅层基体中,且随着时间的延长,氢自发向深层基体扩散;氢主要分布在Al基体中,SiC颗粒上较少,且主要分布在基材及镀层中的微孔及位错缺陷处.采用TDS对不同温度除氢后的铝基碳化硅镀镍的氢释放量进行测试,表明高温除氢后释氢明显降低,且温度高有利于氢释放.     

BN-1超高吸收导电消光镀层性能及其空间环境稳定性研究

目的 研究BN-1超高吸收导电消光镀层(简称BN-1镀层)的微观结构、导电消光性能以及空间辐照环境对BN-1镀层消光性能的影响,以考核该镀层是否满足空间光学构件的长寿命使用需求.方法 首先对BN-1镀层进行微观形貌、元素组成、接触电阻、太阳吸收比(αs)的检测,考察镀层的导电性能和消光性能,并对镀层性能的结构基础进行分析.再分别对BN-1镀层进行总剂量为2×1021 atoms/cm2的原子氧辐照以及总剂量为5000 ESH的真空-紫外辐照试验,通过试验结果分析空间模拟辐照环境对BN-1镀层αs的影响规律,研究BN-1镀层的耐空间环境稳定性.结果 BN-1镀层表面具有微纳尺度的绒毛状光陷阱结构,从而具备优异的导电消光性能,镀层接触电阻<5 m?,αs>0.98.原子氧暴露后,BN-1镀层αs降低了0.0049,变化值小于0.01,具备良好的耐原子阳光辐照性能.真空-紫外辐照后,BN-1镀层 αs增加了0.0009,变化值小于0.01,具有良好的耐真空-紫外辐照能力.结论 BN-1镀层的导电消光性能优异,经历原子氧、真空-紫外模拟辐照后,BN-1镀层αs变化较小,具有较好的耐空间辐照性能,可以满足星敏感器、空间相机等空间光学构件的长寿命服役需求.