增材制造技术在电机中的应用综述

增材制造技术(即3D打印)因具有高设计自由度、高材料利用率、高成形效率和精度等优势,逐渐成为高效轻质高功率密度电机设计与制造的研究热点。该文旨在对3D打印电机的性能及其应用作系统性综述。首先,对3D打印电机的发展脉络进行简要概括。其次,分别对3D打印铁心、磁钢、绕组,以及散热和机械支撑结构的研究现状进行总结,并与传统工艺加工的样件进行性能对比。随后,介绍了适用于增材制造的结构设计方法——拓扑优化。最后,根据目前的研究情况归纳了3D打印电机未来的发展趋势和面临的挑战。     

相位调制微波光传输链路特性分析（特邀）

常规的微波光子系统采用强度调制方式实现微波信号的电光转换,由于调制器采用马赫-曾德尔干涉结构(MZI),系统性能不仅受到自身正弦响应特性的制约,而且需要进行偏置点控制,因此存在动态范围受限、系统控制复杂以及3 dB固有损耗带来的效率不足的问题,而采用相位调制可避免该问题。围绕相位调制光传输链路,为了完成相位调制信号的光电解调,文章提出采用薄膜滤波器通过边带抑制与边带选通两种方式实现相位调制到强度调制的转换,并分析了链路射频性能与器件参数之间的映射关系。实测对比了相位调制与常规强度调制链路之间的传输特性,通过分析可知,在相同链路配置条件下,相位调制链路具有更高的传输效率,而且光滤波带来的均衡作用,使得相位调制链路的3 dB带宽比强度调制链路大两倍。     

双向特征融合的快速精确任意形状文本检测

现有的基于分割的场景文本检测方法仍较难区分相邻文本区域,同时网络得到分割图后后处理阶段步骤复杂导致模型检测效率较低.为了解决此问题,该文提出一种新颖的基于全卷积网络的场景文本检测模型.首先,该文构造特征提取器对输入图像提取多尺度特征图.其次,使用双向特征融合模块融合两个平行分支特征的语义信息并促进两个分支共同优化.之后,该文通过并行地预测缩小的文本区域图和完整的文本区域图来有效地区分相邻文本.其中前者可以保证不同的文本实例之间具有区分性,而后者能有效地指导网络优化.最后,为了提升文本检测的速度,该文提出一个快速且有效的后处理算法来生成文本边界框.实验结果表明:在相关数据集上,该文所提出的方法均实现了最好的效果,且比目前最好的方法在F-measure指标上最多提升了1.0％,并且可以实现将近实时的速度,充分证明了该方法的有效性和高效性.     

爆破荷载作用下隧道围岩损伤范围

爆破荷载作用下岩体不可避免的会产生损伤,为了得到爆破荷载作用下岩体的损伤范围,根据应力波动作用和爆生气体的准静态作用,结合岩石破坏准则,对岩体在爆破荷载作用下的损伤范围进行了研究,得到了两者共同作用下岩体损伤范围的理论计算公式。结合福平铁路新鼓山隧道爆破掘进施工,对隧道周围岩体的爆破损伤范围进行了计算。结果表明,理论公式的计算值与现场实测值较为接近,验证了理论计算公式的合理性。对实际工程具有一定的指导意义。     

生物医用多孔钛及钛合金激光快速成形研究进展

多孔钛及钛合金具有良好的生物相容性和与人骨更匹配的力学性能,是人体理想的替代材料,因此其制备技术及相关性能研究引起了广泛关注。激光快速成形是一项先进的制造技术,在制备生物多孔金属材料时具有独特的优势。介绍了激光快速成形的工作原理和技术特征,根据成形工艺特点简要回顾了4种代表性激光快速成形技术(选择性激光烧结、选择性激光熔化、激光近净成形和激光立体成形)的国内外发展现状,并重点论述了这几种技术在制备生物医用多孔钛及钛合金方面的最新研究进展,最后指出了今后在该领域的主要研究工作。     

异型截面楼房定向爆破的关键技术和应用

为解决高宽比小、截面惯性矩大的异型截面楼房定向爆破的技术难题,根据楼房倾倒瞬间的受力分析,提出了支撑区宽度和定向切口高度的确定方法,认为定向大切口和使楼房定向倾倒转动铰前移的宽支撑区是满足楼房倾覆力矩和足够支撑力的关键技术。并介绍了在一栋双Y型截面的14层框架-剪力墙楼房的爆破实施案例,应用分割和整体定向爆破方法把该楼房分割为一栋矩形截面、两栋V型截面楼房,实现了在同一工程中,矩形截面楼房和相同结构的两栋V型截面楼房向结构相反方向定向爆破的技术参数和爆破效果的相互对比。结果表明:宽支撑区可有效防止楼房后坐,相对增大了楼房的高宽比以及定向切口角度。     

溶胶-凝胶法制备xLa-3%In-TiO_2光催化材料

采用溶胶-凝胶法制备xLa-3%(摩尔分数,下同)In-TiO_2光催化材料,对其进行XRD,SEM,比表面,孔径分布表征和光催化活性评价。结果表明:所制备的样品为四方晶系锐钛矿结构,掺杂La和In样品的TiO_2晶粒尺寸有所减小。In3+,La3+以置换Ti 4+的方式进入TiO_2晶格中。掺杂La后材料的比表面积增大,平均孔径减小。xLa-3%In-TiO_2的孔径主要分布在1.5~10nm范围内。La的掺杂明显提高了材料的光催化活性,甲基橙在0.3%La-3%In-TiO_2和3%InTiO_2上的光催化反应速率常数分别为0.061,0.029min~(-1)。甲基橙分子中的显色基团在光催化过程中可以完全降解。     

极地钢铁材料的腐蚀与防护面临新挑战

随着极地的开发和利用,其所需的极地钢铁材料的腐蚀与防护问题越来越受到研究者的关注。本文以传统海洋环境腐蚀分区为参照,对极地特色的腐蚀环境进行了系统的分析,并将其归纳整理为极地大气区、极地冰水磨蚀区、极地海洋全浸区、极地海底泥土区等4个腐蚀区域。在对极地钢铁材料腐蚀与防护的研究进展进行梳理的基础上,从合金化、涂层技术和阴极保护技术3个方面介绍了极地钢铁材料的防护技术,并指出了极地钢铁材料未来研究的方向。     

基于海量数据分析的煤矿生产辅助决策支持系统的设计

以某煤矿自动化系统的建设为例,提出了一种基于海量数据分析的煤矿生产辅助决策支持系统的设计方案。该系统通过融合全矿井各传感器采集的数据,进行分系统的汇聚统计分析以及全系统的集成统计分析,可对煤矿生产过程中各机电设备的健康状况、故障、运行能耗作出判断,从而实现对煤矿生产的辅助决策支持。实际应用表明,该系统运行良好,提高了煤矿生产效率和管理水平。     

区分业务的混合网络资源优化方法

为了实现混合网络资源的最大利用,以IP/GMPLS over WDM网络为例,提出了一种区分业务的混合网络资源优化方法.该方法通过不给多跳低等级业务提供光路级保护,以及当承载LSP业务的工作光路故障无关的情况下保护光路共享波长资源的方式,有效降低了光路的建立数以及所需的波长数,在最大程度上提高了网络资源的利用率,降低了网络的整体开销.最后建立了整数线性规划模型,并通过该模型验证了方法的有效性.