热致偏析构筑自适应垂直异质结

本文提出了一种基于传统钙钛矿铁电BiFeO₃薄膜制备具有优异电学性能复合纳米结构的方法,通过热致相分离在BiFeO₃基体中大规模构筑规则几何块状α-Fe₂O₃析出相。能谱分析显示α-Fe₂O₃相包覆于外缘富Bi层,暗示该氧化物形核于热扩散过程中Bi元素耗尽区。多尺度显微结构分析指出α-Fe₂O₃与基体保持特定的位向关系,进而与BiFeO₃构成垂直异质结。进一步利用多模式扫描探针显微镜表征了纵向异质界面处的电导行为。本研究呈现了一种利用热致偏析的动力学机制拓展传统钙钛矿氧化物功能性的方法,为研发设计低维多功能氧化物器件提供一种有效途径。     

电磁超声加载方式对Lamb波模态的影响

Lamb波因其指向性好、传播距离远、检测效率高等优点而被广泛应用于构件的无损检测中。但是,Lamb波在激发过程中往往是两个或多个模态同时被激发,而且通常每个模态波包的传播速度不尽相同,这就导致不同模态的Lamb波在后续信号分析中相互干扰,尤其是在缺陷信号的识别中。该文在分析Lamb波多模态特性的基础上,研究了电磁超声激发方式对Lamb波模态的影响,通过对电磁超声换能器加载方式的选择实现了对激发Lamb波模态的控制,提高了对应模态Lamb波的激发效率,并且增强了对非主模态Lamb波的抑制效果,从而减小了后续信号处理的难度,为实际检测中缺陷的识别、定位提供有效信息。     

磁流体加速度传感器的研究与设计

介绍了加速度传感器的应用和磁流体的特性，给出一种磁流体加速度传感器的结构，分析了磁流体加速度传感器的原理，该加速度传感器以磁流体的粘性力作为粘性阻尼，不需要移动的机械装置，克服了普通传感器触点的磨损难题，可以提高传感器的使用寿命和抗过载能力。传感器中采用环形永磁铁，通过对两种充磁方式的永磁铁的磁场和磁场力分析，选取辐射状充磁的永磁铁。最后设计外围电路将输出结果通过LED显示。     

品悟故事 解读智谋——《包公审驴》教学设计与反思

教材分析 本单元以智谋为题，选编了两篇传统智谋故事作为主体课文。通过学习课文，不仅要使学生了解贺龙和包拯两位历史人物，而且要引导学生从他们处理事情的方法和态度上懂得智慧的重要性，从小养成在学习、生活中认真观察、勤于动脑的习惯。     

融合多维超声时频域特征的锂离子电池荷电状态估计

准确地估计锂离子电池的荷电状态（SOC）对电动汽车的安全运行至关重要。传统方法通过电池电压、电流、温度等参数估计SOC,但参数依赖对电极行为的测量,且易受阻抗、充放电速率等因素影响。相对于传统信号,超声信号可区分电池材料物理性质的微小变化,从而准确地表征电池状态。该文首先通过连续均匀分层介质模型研究了超声波在电池内部的传播过程,进而分析了电池材料物理性质对超声波传播特性的影响;其次,搭建了锂离子电池超声检测平台,提取了多维超声时频域特征,并利用超声特征解释了电池内部的电化学过程;最后,通过长短时记忆神经网络建立了融合多维超声时频域特征的锂离子电池SOC估计模型,对比了融合不同特征对SOC估计精度的影响。实验结果表明,融合多维超声时频域特征可以有效提高SOC估计的精度。在动态工况下,SOC估计的方均根误差在1.46%以内,平均绝对误差在1.15%以内,验证了方法的有效性和准确性。     

单向载荷下铝板电磁超声兰姆波的波速响应特性

鉴于兰姆波(Lamb波)在传播过程中衰减较慢,利用超声Lamb波对金属薄板的应力检测已成为国内外研究的热点.为了更深入了解Lamb波的传播特性与金属薄板应力之间的关系,该文根据Lamb波在各向同性板的频散计算公式,给出单向载荷不同应力下铝板的频散曲线,并数值分析了Lamb波基本模态和一阶模态与应力场在同方向上的传播变化.根据频散方程的计算结果,Lamb波A1模态在速度变化方面比使用其他模态要敏感;且越接近截止频率的一阶模态速度变化越明显.为了验证仿真结果,实验施加单向应力载荷作用于1mm厚的6061铝板,考虑到压电探头激发多模态特性,该文利用电磁超声换能器激发单模态Lamb波,对比基本模态与一阶模态相速度变化率,A1模态的波速变化明显,实验结果与仿真数据相符.因此,该文提出的单向应力加载下超声Lamb波传播特性的研究可为后续金属薄板应力检测提供重要依据.     

变厚板塑性形变超声非线性响应及其实验

超声波在变厚板中的传播特性尚不明确,构建高精度超声非线性响应模型是将超声非线性技术用于变厚板早期损伤检测的关键。基于金属塑性形变的本构关系,推导单轴拉伸下变厚板塑性应变的分布方程,将表征变厚板塑性应变分布的函数与超声波波动方程结合,构建变厚板超声非线性响应模型。由构建模型可知：二次谐波幅值(A₂)与基波幅值(A₁)二次方的比值(A₂/A₁²)随传播距离及波数均呈“二次方”增长;相同传播距离,A₂/A₁²与总体塑性形变呈正相关,A₂/A₁²携带了变厚板塑性形变信息。在COMSOL中构建铝合金变厚板弹塑性模型,验证了利用线性方程描述变厚板塑性应变分布的合理性;构建电磁超声系统,验证了超声非线性响应模型的有效性。制备不同塑性形变的变厚板试件,研究电磁超声表面波在其中的传播规律。实验结果表明,构建的超声非线性响应模型能够精确描述变厚板中超声波的传播行为。该...     

基于无单元法的磁场计算及可视化研究

无单元法作为有限元法的很好补充,是解决工程电磁场问题的又一新的有效方法。对无单元法的具体实现方法进行了阐述,并通过可视化界面显示运算结果。它很好地解决了有限元方法中前处理困难的问题,把人们从繁杂的前处理工作中解放出来。     

超磁致伸缩薄膜磁-机械特性的弱耦合与强耦合模型的比较研究

随着微机械制造工艺和材料工业的发展,超磁致伸缩薄膜材料的研究与应用成为近年来磁致伸缩应用领域一个新的研究热点．建立超磁致伸缩薄膜的磁一机械特性模型,对于指导器件的设计、仿真具有重要意义．薄膜尺寸非常小,用有限元方法进行单元剖分时会产生严重的网格变形,降低计算精度,这里选用无单元Galerkin方法有效地解决了这一问题．本文对弱耦合模型和强耦合模型进行了分析,对强耦合方法进行了有效的改进,并应用数值计算方法对两种模型进行了比较。