• 应变调控柔性电子器件磁电性质的研究进展

    郭琦;王志成;徐晓光;姜勇;

    柔性电子器件具有独特的形状可塑性,因而引起了人们极大的研究热情.柔性电子器件在未来或将成为下一代电子器件的重要分支,在电子显示、二极管、生物医疗器件、太阳能电池等领域有着广阔的发展前景.近些年,许多研究人员将柔性技术与自旋电子学相结合,开始探索应变对于生长在柔性衬底上的磁电异质结磁电性质的影响,通过改变柔性衬底的曲率等手段调控器件的磁电效应.相关基础研究为磁存储器、磁传感器、非易失性阻变存储器等电子器件的研究开辟了新思路.

    2017年12期 v.39;No.284 1775-1782页 [查看摘要][在线阅读][下载 618K]
  • 基于SHPB的不同含水状态砂岩动态响应

    褚夫蛟;刘敦文;陶明;彭怀德;

    为研究不同含水状态岩石力学性质的变化规律,并保证仅受含水量这一单一因素的影响,以砂岩作为试验材料,制备饱和系数分别为2.82%、52.11%、100%的干燥、半饱和、饱和三种不同含水状态的岩石试样,进行静载以及8种不同冲击能量作用下的动力学性质的研究.通过试验可知:在静载作用下,相比干燥岩石,半饱和、饱和岩石试样的应力-应变曲线随含水量增加出现了峰值明显降低的现象,抗压强度分别降低了8.12%、19.26%.动载作用下,随应变率的增加,3种岩石强度均呈现不同程度的线性变化,应力-应变曲线出现右移及峰值增加的现象,且干燥岩石与含水岩石在卸载阶段有明显不同的两种趋势,特别是在卸载第二阶段.而在相同冲击能量作用下,岩石的含水量越大,其破碎程度越大.

    2017年12期 v.39;No.284 1783-1790页 [查看摘要][在线阅读][下载 696K]
  • 含孔洞大理岩破坏特性的颗粒流分析

    黎崇金;李夕兵;李地元;

    基于室内单轴压缩试验结果,利用颗粒流程序PFC2D,模拟含预制孔洞大理岩在单轴和双轴压缩条件下的破坏过程,分析预制孔洞形状、围压大小以及岩石非均质性对大理岩力学特性和裂纹扩展的影响.数值结果表明:与完整大理岩试样相比,含孔洞试样的峰值强度显著降低,降低程度与孔洞形状有关;围压对含孔洞大理岩试样的力学特性和裂纹扩展有显著影响,含孔洞试样的峰值强度随围压的增加而增加,但偏应力峰值随围压的增加呈先增大后减小的变化趋势;试样的破坏模式与孔洞形状相关,含圆形孔洞试样为类X型剪切破坏,含矩形孔洞或马蹄形孔洞试样为对角剪切破坏;岩石内部的矿物结核影响了裂纹的扩展路径,从而改变试样的宏观破坏模式.微观机理分析表明:孔洞周边裂纹的萌生与扩展过程伴随着应力集中区的释放与转移;含孔洞试样的宏观裂纹有3种模式:孔壁剥落、拉伸裂纹和压剪裂纹.

    2017年12期 v.39;No.284 1791-1801页 [查看摘要][在线阅读][下载 3001K]
  • 缝合线分形特征及其对石灰岩强度的影响

    鲁建涛;徐涛;Patrick Baud;杨天鸿;周广磊;陈崇枫;

    为研究缝合线分形特征及其对石灰岩强度的影响,基于数字图像处理技术,采用功率谱密度方法和数字图像盒维数方法分析水平缝合线和垂直缝合线的分形维数,通过实验和数值模拟研究缝合线对石灰岩强度的影响和石灰岩内部裂纹演化过程.研究结果表明:采用两种分形分析方法得出缝合线分形维数介于1和2之间,表明缝合线是自然界一种自仿射分形构造,且垂直缝合线的粗糙度较大.缝合线平均弱化石灰岩强度约20%,不同倾角缝合线石灰岩强度没有明显的各向异性现象,缝合线对石灰岩弹性模量影响很小.石灰岩失稳破坏过程中,裂纹的萌生发展与缝合线息息相关,缝合线加快了石灰岩的损伤破坏.数值模拟表明缝合线厚度、位置、数量、分形维数等发育因素对石灰岩的强度有着显著的影响.

    2017年12期 v.39;No.284 1802-1808页 [查看摘要][在线阅读][下载 823K]
  • 镍沉降渣深度还原过程中的相变特征

    刘晓民;张晓亮;王超;寇珏;孙春宝;

    通过化学成分、光学显微镜、X射线衍射、扫描电镜能谱分析等测试手段,分析了镍沉降渣矿物成分和嵌布特点和沉降渣深度还原过程中物相的转变特征,结果表明,渣的物相由铁镁橄榄石和玻璃质组成.渣中主要有用成分铜镍铁硫化物嵌布粒度微细,分布无规律,回收困难.经深度还原,沉降渣逐渐转变为镁黄长石、含镍金属铁、辉石、钙霞石、钠闪石、石英等新的矿物成分,加热至1300℃,还原产物物相组成稳定,镁黄长石和含镍金属铁相对含量最高.还原时间也是影响还原效果重要因素,含镍金属铁相对含量随还原时间的增加而增长,120 min时相对含量最高.热力学分析表明,镍沉降渣深度还原过程中主要发生的反应为铁镁橄榄石与氧化钙作用生成镁黄长石和Fe O,Fe O被C和CO还原为金属铁.金属硫化物与Ca O和C通过氧化还原作用,生成的金属铜和镍溶于金属铁中,产生的Ca S与硅酸盐一起析出.

    2017年12期 v.39;No.284 1809-1814页 [查看摘要][在线阅读][下载 568K]
  • 变性淀粉在赤铁矿阳离子反浮选脱硅中的抑制性能

    任爱军;孙传尧;朱阳戈;

    以十二胺为捕收剂,木薯原淀粉、取代度为0.026和0.21的羧甲基淀粉和取代度为0.0065和0.055的磷酸酯淀粉作为抑制剂,考察了赤铁矿与石英的可浮性,重点研究了基团取代度对变性淀粉抑制性能的影响.结果表明:原淀粉、取代度0.026的羧甲基淀粉和取代度0.0065的磷酸酯淀粉对赤铁矿有良好的抑制作用,而取代度0.21的羧甲基淀粉和取代度0.055的磷酸酯淀粉对赤铁矿的抑制能力较弱;原淀粉和取代度0.026的羧甲基淀粉对石英有较强抑制作用,其他3种淀粉对石英抑制能力较弱.可见,低取代度的磷酸酯淀粉,在赤铁矿阳离子反浮选脱硅中可作为较高选择性的抑制剂.Zeta电位测定结果表明,特征基团取代度相对较高的变性淀粉,与赤铁矿和石英作用后,矿物Zeta电位负值较大.变性淀粉的取代度越高,其伸展向溶液中荷负电的基团越多,使阳离子捕收剂通过静电作用吸附于矿物表面,减弱了变性淀粉的抑制能力.

    2017年12期 v.39;No.284 1815-1821页 [查看摘要][在线阅读][下载 293K]
  • FeV50合金浇铸沉降理论的应用及其影响因素

    余彬;周恒;孙朝晖;王莹;陈海军;

    采用近似无限大流体重力沉降原理分析了多期法FeV50合金浇铸过程渣金分离及浇铸渣层钒的分布规律,考察了熔渣黏度、沉降粒度、浇铸温度、渣层厚度以及保温制度对渣中钒含量的影响.结果表明,浇铸渣中钒的赋存形式除了未还原完全的钒氧化物之外,还存在部分未完全沉降的初级合金;合金沉降速度随合金粒度的增加而增大,随熔渣黏度的增加而减小.1850℃条件下,当渣层厚度为50 mm,熔渣组分质量分数为65.2%Al2O3、15.5%CaO、14.6%MgO、1.9%Fe2O3、0.9%SiO2时,粒径为100μm的合金沉降时间及熔渣上浮时间分别为24.9和1.2 min.基于此,进行浇铸工艺优化试验,在渣层厚度35 mm,浇铸温度1900℃、熔渣主要成分质量分数Al2O360%~65%、CaO 15%~20%、MgO 9%~15%、浇铸锭模保温层厚度9 cm的条件下,浇铸渣中平均TV质量分数由1.39%降低至0.58%.

    2017年12期 v.39;No.284 1822-1827页 [查看摘要][在线阅读][下载 268K]
  • 铝合金表面脉冲电磁场对半连续铸造晶粒的细化

    白庆伟;麻永林;邢淑清;冯艳飞;鲍鑫宇;于文霞;

    采用一种新型熔体表面脉冲电磁技术对7A04铝合金半连续铸造凝固组织细化处理,分析脉冲电磁场对凝固组织及性能的影响.引入势能的观点,探讨脉冲磁能作用下的晶体形核动力学及初生晶核运动形式.结果表明,经表面脉冲电磁场处理后,凝固组织由晶粒尺寸粗大的玫瑰结构转变为细小且圆整的球状结构,铸锭心部及边部晶粒尺寸分别下降22.7%和14.2%,强度、塑性均有提高.动力学分析认为,脉冲电磁能降低体系形核所需的临界吉布斯自由能是增加形核率的重要原因,同时可导致初生α-Al运动的势能增加,促使初生α-Al颗粒优先到达稳定位置.

    2017年12期 v.39;No.284 1828-1834页 [查看摘要][在线阅读][下载 794K]
  • 送装工艺对板坯再加热过程奥氏体晶粒细化的影响

    兰鹏;杜辰伟;张家泉;马炳川;

    连铸坯下线至加热炉的温度制度及其表层组织演变与热送或粗轧裂纹密切相关.基于热模拟实验分析了送装工艺对奥氏体转变特征和再加热晶粒尺寸的影响.高温共聚焦激光扫描显微镜原位观察表明,含Nb J55钢在双相区700℃热装时,组织为晶界膜状先共析铁素体、魏氏体和大量残留奥氏体,再加热至1200℃,奥氏体晶粒大小、位置都不变;单相区600℃温装时,组织为大量铁素体+珠光体,再加热至1200℃时,奥氏体晶粒明显细化.马弗炉模拟SS400钢双相区不同热装温度发现,铁素体转变量至少达70%时才可细化再加热后的奥氏体晶粒.在临界转变量以上,基体中铁素体转变量越多晶粒细化程度越明显.

    2017年12期 v.39;No.284 1835-1843页 [查看摘要][在线阅读][下载 1142K]
  • 循环热处理及形变对TC17钛合金片层组织球化和取向的影响

    陈少华;张麦仓;贾萌柳;彭桃;

    将循环热处理与形变相结合,利用电子背散射衍射等手段探究该工艺对TC17钛合金片层组织球化和取向的影响.结果表明:TC17钛合金在两相区进行单纯的循环热处理其片层组织球化程度有限,而经过循环热处理+压缩变形后,其魏氏组织消失,片层α相得到明显球化,但是其取向均匀性仍没发生较大变化.此外,变形中两相的再结晶速度及其强韧性导致了两相取向的差异性.α相的再结晶速度快于β相,在变形过程中,α相的各向异性首先降低;另一方面,由于α相比β相硬度高,热变形过程中,α相的变形程度小于β相,应变主要集中在与α相邻近的较软的β相,从而导致α相的取向均匀性高于β相.

    2017年12期 v.39;No.284 1844-1850页 [查看摘要][在线阅读][下载 1393K]
  • B1500HS硼钢热冲裁过程的相变和冲裁精度

    李辉平;侯弘历;周卫鲁;赵国群;

    为了研究热冲裁零件微观组织及尺寸精度的变化规律,采用不同的冲裁温度和模具间隙比对B1500HS钢板进行了热冲裁试验.根据冷却曲线,研究了冲裁温度对硼钢组织转变和零件力学性能的影响;根据落料件的尺寸,分析了冲裁温度和模具间隙比对尺寸精度的影响;通过观察零件的断口形貌,分析了冲裁温度对断口质量的影响.结果表明:当冲裁温度一定时,落料件的尺寸随着模具间隙比的减小而增大;当模具间隙比一定时,落料件的尺寸误差随着冲裁温度的降低出现"正—负—正"的增长波动趋势;当冲裁温度为600~650℃或750~800℃时,落料件具有较高的冲裁精度;落料件的硬度随着冲裁温度的升高而增大,当冲裁温度为650~800℃时,落料件的组织为马氏体,硬度值HV约为550;冲裁断面光亮带的宽度随着冲裁温度升高而增大.

    2017年12期 v.39;No.284 1851-1858页 [查看摘要][在线阅读][下载 994K]
  • 热轧金属横向流动规律及其对板形的影响

    柴箫君;张杰;李洪波;周一中;马珩皞;张鹏武;

    采用有限元软件ABAQUS建立热轧金属弹塑性变形模型研究金属横向流动,为了降低模型计算成本,在模型中引入平稳轧制过程中轧件几何模型端面纵向位移沿横向均布的假设.利用此模型仿真研究轧制过程中多个因素对于金属横向流动的影响规律以及相应金属横向流动对轧件板形造成的影响.研究结果表明,接触界面摩擦状态的改变对金属横向流动的影响可以忽略;宽带钢热连轧生产中,在比例凸度不变的情况下,宽度的变化和平均前、后张应力介于实际生产范围内的波动不会引起金属横向流动的变化以及进一步的轧件板形变化;金属横向流动随压下率变化,且使得压下率增加时轧件对称板形向中浪趋势发展;金属横向流动随对称及非对称板廓相似度变化,且金属横向流动的变化显著削弱板廓相似度的改变对轧件板形的影响.为了满足生产现场的在线控制,根据多组有限元模型计算结果建立快速金属横向流动非线性回归模型,为轧件板形的准确调控奠定基础.

    2017年12期 v.39;No.284 1859-1865页 [查看摘要][在线阅读][下载 362K]
  • 基于改进CV模型的金相图像分割

    倪康;吴一全;韩斌;

    对金相图像进行快速精确分割是金相晶粒评级的关键步骤,利用传统Chan-Vese(CV)模型很难将晶粒精确地提取出来.为了更加精确地对金相图像进行分割,提出一种基于改进CV模型的金相图像分割方法.初始化水平集函数,对曲线内外两部分分别计算其倒数坎贝拉距离,并将该距离的大小作为拟合中心的权重系数,有效抑制了噪声点对区域拟合中心准确性的影响;引入指数熵自适应调节曲线内外能量权重,减少固定能量权重对曲线演化的影响;同时加入距离规范项以避免水平集函数的重新初始化,加速该模型的收敛.实验结果表明,与传统CV模型、测地线活动轮廓模型、距离规范项的水平集模型以及偏置场修正水平集模型相比,所提方法分割出的金相图像更加精确,分割效率较高且模型收敛性较好.

    2017年12期 v.39;No.284 1866-1873页 [查看摘要][在线阅读][下载 908K]
  • 精密轧机的辊型电磁调控工艺参数

    杜凤山;刘文文;冯岩峰;孙静娜;

    为了实现微尺度辊缝形状调节,提出了辊型电磁调控技术,并自行设计制造了Ф270 mm×300 mm辊型电磁调控实验平台.通过电磁-热-力耦合数理建模,并对比分析相同工况实验和仿真结果,发现两者结果十分接近,模型可靠.在此基础上,分析了不同等效电流密度和频率下轧辊凸度及轧辊凸度增长速率随加热时间的变化规律,给出了等效电流密度、频率、加热时间对辊型曲线的影响,并从避免电磁棒局部温度过高及便于轧辊凸度调节出发,给出了合理的工艺参数.

    2017年12期 v.39;No.284 1874-1880页 [查看摘要][在线阅读][下载 558K]
  • 准Z源逆变器的小波调制方法

    李志军;张珈玮;王娟;奚文霞;张仔坤;张川博;

    提出一种适用于准Z源逆变器的小波调制策略,通过改变传统小波调制采样点位置,增大直通占空比的调节范围.将直通矢量分为两等份,分别插入采样时刻两端,使其不需额外增加开关频率,且理论上可获得最大恒定直通占空比.对所提小波调制与两种传统准Z源逆变器调制策略进行比较,对准Z源逆变器不同调制策略的升压能力、效率、谐波、调制比进行了系统的理论分析,最后通过仿真对所提方法进行验证.理论与仿真均表明,所提小波调制具有谐波小、电压利用率高、升压能力强等优点.

    2017年12期 v.39;No.284 1881-1887页 [查看摘要][在线阅读][下载 473K]
  • 一种提高图像对比度和视觉质量的新型区域背光算法

    张涛;巫红英;李蒙;雷志春;

    为尽可能高地提高液晶显示器(LCD)的动态范围以实现高动态范围显示,提出了一种基于动态阈值背光亮度提取和液晶像素补偿两步法的区域背光算法,以提高液晶显示器背光模组和液晶面板的动态范围,从而使调光后图像的对比度和视觉质量都得到增强.仿真结果表明,用该算法区域调光后图像的对比度平均提高了113.60%.此外,用自主研发的直下式白光LED分区背光液晶显示样机通过显示具体图像对所提出算法进行性能测试,显示结果表明区域调光后图像的层次和色彩得到了增强且提高了对比度,证明了所提出算法能有效提高液晶显示器的对比度并改善显示画质.

    2017年12期 v.39;No.284 1888-1897页 [查看摘要][在线阅读][下载 1782K]
  • 基于二步法的多芯电缆非侵入式电流测量校正方法

    宋宪;张勇军;宁贝飞;汪伟;

    为了解决多芯电缆的非侵入式电流测量由于被测对象信号微弱、系统灵敏度高、易受环境因素干扰,造成测量误差较大的问题,采用磁阻传感器的非侵入式电流测量系统为研究对象,在分析系统测量方法及硬铁、软铁和比例因子等误差构成的基础上,提出一种基于二步法的误差校正方法,该方法通过对传感器输出信号进行非线性变换,构造了与误差相对应的矩阵方程,并在对方程求解后进行非线性回归计算,从而实现对多芯电缆的电流测量值的动态误差修正.实验结果表明,该方法可以同时校正非侵入式电流测量系统的线性误差与部分非线性误差.

    2017年12期 v.39;No.284 1898-1906页 [查看摘要][在线阅读][下载 484K]
  • 机器人负载的动力学参数辨识

    张铁;覃彬彬;邹焱飚;

    为解决机器人末端负载的时变性给高速运动的机器人带来控制精度降低的问题,研究了参数差值法、力矩求解法、全局参数辨识法的机器人末端负载动力学参数辨识的方法,以提高末端负载的辨识精度.得到的负载动力学参数用于动力学控制以提高机器人动态精度.通过建立拉格朗日动力学线性辨识模型,以最优激励轨迹进行实时数据采集,采样数据经过低通滤波及中心差分的处理后,代入相应的负载辨识方程式,并用加权最小二乘法解决线性方程组,可辨识到不同负载的动力学参数.实验验证了负载辨识方法的可行性.

    2017年12期 v.39;No.284 1907-1912页 [查看摘要][在线阅读][下载 231K]
  • 煤矿搜救机器人履带式行走机构性能评价体系

    李雨潭;李猛钢;朱华;

    为了探究何种履带式行走机构更加适用于煤矿搜救机器人,采用网络分析法从行走机构行走能力、防爆难易、操控性以及可靠性四个方面对5种常见的履带式行走机构进行性能评价.对5种行走机构的空间通过性、最大越障高度、最大越壕沟宽度和底盘高度进行了理论建模分析,同时提出了驱动电机数量对于防爆难易、操控性以及可靠性影响的数学模型.根据煤矿搜救机器人设计经验以及所推导的理论模型,对5种行走机构采用网络分析法进行了量化评价.最终,评价结果认为角度型行走机构更适于煤矿搜救机器人.基于评价结果,设计了CUMT-V型煤矿搜救机器人行走机构.

    2017年12期 v.39;No.284 1913-1921页 [查看摘要][在线阅读][下载 525K]
  • 参与者信誉度感知的MCS数据收集机制

    杨静;李鹏程;闫俊杰;

    在群智感知(mobile crowd sensing,MCS)数据收集过程中,任务参与者的恶意行为能够显著降低感知结果的真实性.为解决此问题,提出了一种参与者信誉度感知的数据收集机制,通过意愿程度和数据质量分析信任状态、量化历史信誉度,进而,根据逻辑回归模型动态更新参与者当前信誉度.同时,为准确衡量感知数据可信程度,利用剩余可发送时间和移动设备剩余能量将参与者分为直接发送和间接转发两类,从而在多任务并发场景下,服务器根据结果合理地选择任务参与者,达到准确可靠收集感知数据的目的.结果表明所提出数据收集机制能大幅度提升感知任务实时性,显著提高感知数据质量,有效降低服务器总奖励开销.

    2017年12期 v.39;No.284 1922-1934页 [查看摘要][在线阅读][下载 646K]
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