基于微裂纹扩展的疲劳蠕变寿命预测方法

在"等效裂纹"概念及裂纹扩展理论基础上,从微裂纹扩展导致材料破坏的角度出发,得到了一种新的疲劳蠕变寿命预测模型.该模型在处理微裂纹扩展时考虑了时间无关疲劳以及时间相关静蠕变,循环蠕变的影响.时间无关疲劳裂纹扩展采用Tomkins模型,时间相关蠕变裂纹扩展采用C*控制参量.用该寿命预测模型对1.25Cr0.5Mo钢540℃应力控制下疲劳蠕变寿命进行了预测,预测结果与实验结果符合较好.     

纳米芳纶气凝胶纤维的制备与微观结构调控

针对目前气凝胶纤维力学强度不高的问题,以对位芳纶为原料制备了纳米芳纶分散液,通过湿法纺丝、溶剂置换、冷冻干燥工艺制备了纳米芳纶气凝胶纤维,并通过调节溶剂置换浴中叔丁醇与水的比例,对气凝胶纤维的微观结构进行调控。结果表明:调节溶剂置换浴可使气凝胶纤维具有良好的成形性,当溶剂置换浴中叔丁醇和水的体积比为1∶1时,气凝胶纤维内部呈蓬松网状结构,其比表面积可达165.4 m2/g,断裂强度为4.8 MPa;随着水的比例的增加,气凝胶纤维比表面积下降,力学强度增加;当以水为置换液时,纳米芳纶整齐取向排列,气凝胶纤维的断裂强度可达328.7 MPa。     

Ti3C2Tx/聚酰亚胺复合气凝胶的制备及其压阻传感性能研究

将Ti₃C₂T_x(MXene)片层引入聚酰亚胺(PI)前驱体中，经过物理共混、冷冻干燥和热环化过程，制备得到不同配比的MXene/PI复合气凝胶。分析了气凝胶的形貌结构，并详细研究了不同配比复合气凝胶的压阻传感性能。结果表明，MXene与PI两种材料在气凝胶内部相容性良好，随着MXene的引入，MXene/PI气凝胶产生了紧密且有序的三维多孔结构，为结构内部提供了一定的力学支撑，提升了气凝胶的力学柔韧性与回弹性。同时MXene/PI在10%～60%应变范围内有较宽的传感范围(0%～65.57%),在低压区(0～15 kPa)下灵敏度为0.03 kPa^-1,在高压区(15～40 kPa)下灵敏度为0.007 kPa^-1,且传感曲线的峰值变化基本与压缩应变的变化同步，线性度高达99.7%,并且在长时间的多循环测试下显示出了良好的耐疲劳性和传感稳定性。     

新汶煤田奥灰岩溶横向发育特征及径流网络预测北大核心

奥灰岩溶水害是制约华北型煤田深部开采的关键因素,复杂的岩溶水网络是灾害频发的主因。运用钻探、地球物理探测、岩心X-衍射及水文地质试验等技术手段,对新汶煤田(东区)奥灰岩溶裂隙横向发育规律进行综合研究,查明岩溶裂隙横向分布主要受构造破坏作用形成的各种断裂构造和奥灰埋深的控制;选取断裂构造裂隙发育指数、奥灰水温异常值和钻孔涌水量3个指标作为岩溶裂隙发育程度、岩溶通道和奥灰富水程度的有效指标,建立了基于遗传算法优化支持向量机的奥灰径流网络预测模型,预测了奥灰径流网络在横向上的分布;通过水位分析,确定了奥灰径流网络的渗流场方向。结果表明:在煤田中深部,主径流带与主构造NW向F_(10)断裂带的展布方向大致平行,深部强径流带主要受主干断裂带的控制;而浅部存在3个平行于NE向断裂带发育的径流区域,主要是断层裂隙空间受浅部交替强烈的地下水改造形成。     

一种宽光谱响应的双结单光子雪崩二极管

基于180 nm BCD工艺提出了一种新型双结雪崩区的单光子雪崩二极管（SPAD）探测器，采用N阱/高压P阱/N+埋层结构形成了两个垂直堆叠的PN结，高压P阱和N+埋层交界面形成较深的主雪崩区，增强对近红外短波光子的探测概率；同时，N阱/高压P阱之间形成浅的次雪崩区，实现对蓝绿光的高效探测，两结同时工作能够有效扩展器件的光谱响应范围。TCAD仿真结果表明，与传统的P阱/深N阱结构相比，双结SPAD器件在300～940 nm的宽光谱范围内有更高的光子探测概率，在800 nm近红外短波段探测概率达到了20.6%。在3 V过偏压下，暗计数率为0.8 kHz，后脉冲概率为3.2%。     

基于支持向量回归的高压三芯电缆接头温度测算方法

电缆接头温度是衡量绝缘状况的一个重要指标，对其进行监测具有重要的工程价值。提出了一种基于支持向量回归（support vector regression,SVR）的三芯高压电缆接头温度计算方法，推算了三芯电缆接头温度与表面温度之间的关系。在15 kV三芯电缆接头温升的实验测试中，详细分析了SVR参数和温度测量点数量位置选择。最后将实验测试和有限元计算结果分别对比，验证了所提出方法的优越性。