材料与冶金工程

  • 磁控溅射在PI/石墨烯基体上制备氧化锌薄膜

    刘思宁;周艳文;沙天怡;齐艳萍;佟欣儒;王羽倩;吴法宇;

    聚酰亚胺(PI)/石墨烯复合薄膜兼备了可挠曲性及透明、导电性,可作为柔性透明导电电极用于柔性电子器件中。但附着于PI上的石墨烯易划伤,使其导电性变差。本文采用脉冲直流磁控溅射法,以PI/石墨烯为基体,镀制保护石墨烯的氧化锌薄膜。分别采用原子力显微镜、X射线衍射仪、台阶仪、霍尔效应仪及紫外-可见分光光度计检测PI/石墨烯/ZnO复合薄膜的表面形貌、晶体结构、薄膜厚度及导电、透光性能。结果表明,PI/石墨烯/ZnO复合薄膜结构致密,氧化锌以(002)为择优取向,最低方阻为1.9×104Ω/sq,略低于石墨烯的方阻,可见光区平均透光率达80%。

    2015年04期 v.38;No.171 241-246+257页 [查看摘要][在线阅读][下载 1380K]
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  • 不同驱动电源下磁控溅射等离子体行为

    周艳文;刘思宁;孟兰兰;朱鹏福;吴法宇;

    磁控溅射驱动方式是影响其等离子体特征的重要因素之一,而等离子体行为最终影响所沉积薄膜结构和性能。磁控溅射过程中基体上产生的浮动电势与等离子体中电子能量分布有关,基体饱和电流则与等离子体的离子密度有关,可综合反映辉光放电系统等离子体状态。本实验分别采用射频、直流和脉冲直流电源溅射Mo粉末靶,改变靶基距,测量基体浮动电势及饱和电流,探讨溅射驱动方式对等离子体行为的影响。研究表明:靶功率增加,靶电压、电流均随靶功率增大,基体浮动电势基本保持不变,基体饱和电流增加,但电压增加率极小,而电流增加率较大。基体浮动电势绝对值随靶基距的增加而降低,即电子的能量分布随靶基距增加而降低。射频溅射产生的浮动电势明显小于直流和脉冲直流溅射的。直流溅射等离子体能量最高,射频溅射等离子体密度最大。

    2015年04期 v.38;No.171 247-252页 [查看摘要][在线阅读][下载 1312K]
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  • 高炉炉缸炉底温度场和应力场模拟分析

    郑玉峰;汪琦;车玉满;

    为进一步研究高炉炉缸炉底在生产过程中的侵蚀成因,对某企业2 580 m3高炉建立二维传热模型,运用软件求解得到该高炉开炉初期和炉役末期的炉缸炉底温度场分布;对侧壁碳砖进行温度场求解并与应力场耦合得到其径向热应力分布。结果表明,该企业高炉"陶瓷杯+微孔炭砖"型复合炉缸炉底结构设计合理,死铁层的长期热应力作用导致侧壁炭砖发生崩角并加速形成环裂,是炉缸破损的主要原因之一。

    2015年04期 v.38;No.171 253-257页 [查看摘要][在线阅读][下载 1308K]
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化学工程

  • 团簇CoxFeyB2的催化活性位点

    刘继鹏;方志刚;孙冠男;王茂鑫;张成刚;

    为了深入研究Co-Fe-B体系的催化性质,利用密度泛函理论(DFT)方法,在B3LYP/Lan12dz水平下,分别对团簇Co2Fe B2和Co Fe2B2的十余种可能存在的构型进行全参数优化计算和频率验证,通过比较Co和Fe原子比例的不同,得出如下结论:在团簇Co2Fe B2中,单重态的Co原子在HOMO的贡献大于Fe原子,三重态Fe原子在HOMO的贡献大于Co原子,Co和Fe原子都是其潜在的催化活性位点;在团簇Co Fe2B2中,Fe原子在HOMO和LUMO的贡献均大于Co原子,而且Co和Fe原子在HOMO和LUMO变化有此消彼长之势,Fe是主要的催化活性位点。

    2015年04期 v.38;No.171 258-262页 [查看摘要][在线阅读][下载 1290K]
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  • 团簇Co2FeB2和CoFe2B2稳定性的研究

    张成刚;方志刚;王茂鑫;李雯博;胡建聪;

    为深入了解非晶态Co-Fe-B合金的性质,本文从能量学视角,对团簇Co2FeB2和CoFe2B2各构型所占比例定量分析,探究其稳定性,发现团簇Co2FeB2的结合能和吉布斯自由能变化量随构型能量增加出现剧变点,临界能量约为463.061a.u,主要存在构型为能量低于临界值的两种戴帽三角锥和一种四角锥构型。团簇CoFe2B2的结合能和吉布斯自由能变不存在剧变点,有多种异构体共存。高Co含量的团簇有较小的结合能和吉布斯自由能变化量,稳定性弱,此结论符合相关文献报道。

    2015年04期 v.38;No.171 263-267页 [查看摘要][在线阅读][下载 1370K]
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机械工程

  • 板面为各向异性面的横观各向同性弯曲板的精化理论

    李荣荣;赵宝生;

    在板面为各向同性面的横观各向同性板精化理论的基础上,对板面为各向异性面的横观各向同性板进行了研究,并推导出其精化理论。根据横观各向同性弹性理论和Elliott-Lodge通解,在不作任何预先假设的条件下,获得了由板中面上的位移和转角表示的位移场和应力场,根据Lur’e方法和边界条件获得了板面受横向载荷的精化方程,略去高阶项后获得可直接应用的近似控制微分方程。令所有物理量与x2或x3无关,得出的精化理论分别与横观各向同性梁和各向同性梁的精化理论一致。

    2015年04期 v.38;No.171 268-273页 [查看摘要][在线阅读][下载 1027K]
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  • 下切式平行刃剪切机剪切过程的仿真模拟

    石加联;高婷婷;范依妮;于炳顺;

    提高剪切机剪切效率以及降低能耗是目前轧钢生产的首要目标,这就需要对钢坯件在受剪过程中的变形机理有充分的了解,也是提高钢坯件断口质量和优化剪切条件的首要前提。本文以某轧钢厂下切式平行刃剪切机为研究对象,利用MARC软件对在剪切过程中的钢坯件受剪切过程进行了弹塑性大变形三维有限元仿真模拟,分析了钢坯件在受剪切过程中弹塑性变形的形成规律、应力发展规律以及剪刃表面力的分布规律。了解了钢坯件在此过程中的应力分布状态,为优化剪切条件、设计产品结构、分析产品质量、缩短生产周期等方面提供了科学的依据。

    2015年04期 v.38;No.171 274-277+282页 [查看摘要][在线阅读][下载 1474K]
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信息与控制工程

  • 基于多元回归分析的STM32空气质量监测系统设计与开发

    谢延军;王莉;

    以鞍山市空气环境资料为基础,用统计软件SPSS分析了空气质量指数与PM2.5,PM10,SO2,NO2,CO以及O3的相关性,选取相关性最显著的因素建立多元回归模型,并以此为基础设计并开发出基于STM32处理器的具有温湿度和紫外线测量及空气质量指数预报的空气质量监测系统。测试结果显示,测量及预报值与实际值相符合。

    2015年04期 v.38;No.171 278-282页 [查看摘要][在线阅读][下载 1227K]
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  • 链篦机-回转窑温度场过程控制系统设计

    戴立红;陈雪波;徐少川;付勇军;

    链篦机-回转窑温度场控制系统具有大滞后、非线性、多变量、强耦合的特点,很难建立控制过程数学模型,常规PID控制器难以实现有效控制。本文深入研究了球团生产工艺机理,并对某球团二厂进行现场调研,采用了模糊控制和解耦控制的理论,设计了模糊控制器和解耦控制器,对链篦机-回转窑温度场控制系统进行了详细设计,并借助于MATLAB对模糊解耦控制器进行了仿真,仿真结果证实了模糊解耦控制器合理性,为操作工提供了操作指导,也为将来实现球团自动控制打下基础。

    2015年04期 v.38;No.171 283-287+320页 [查看摘要][在线阅读][下载 1549K]
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  • 高压大容量STATCOM逆变桥缓冲电路的优化设计

    胡广振;于安平;路圆圆;张可;周瑞倩;刘飞;李勇;

    提出了一种基于改进布谷鸟搜索算法的缓冲电路优化方法。该方法依据缓冲电路的工作原理将优化设计目标设定为求解三个目标函数的问题,并通过计算关断过程中总损耗最小,进而求得各优化目标的值。最后,以ST1500GXH24型注入增强栅晶体管(IEGT)为例,在PSIM软件中进行仿真验证。结果表明,布谷鸟寻优算法搜索到的最优参数使功率器件表现出了良好的性能。

    2015年04期 v.38;No.171 288-291页 [查看摘要][在线阅读][下载 1215K]
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  • 级联型STATCOM直流侧电容电压平衡

    周瑞倩;胡广振;于安平;

    在链式STATCOM装置中,直流侧电容相互独立,支撑每个H桥直流侧电压。电容电压的恒定是保证静止无功补偿装置安全稳定运行的前提条件。本文针对静止无功发生器直流侧电容电压的不稳定问题,提出了一种基于载波移相调制的直流侧电容电压平衡控制方法,该方法通过采用PI调节与基于直流电源能量交换相结合的直流侧电容电压的平衡控制方法,有效地提高了STATCOM装置的稳定性。仿真结果验证了所提直流侧电容电压平衡控制策略的有效性与可行性。

    2015年04期 v.38;No.171 292-297页 [查看摘要][在线阅读][下载 1576K]
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  • 模拟集成电路遗传算法的优化设计

    方惠蓉;

    针对模拟集成电路设计中设计周期长、参数复杂且精度低等问题,提出了一种智能算法——遗传算法。通过对模拟集成电路中二级运算放大电路的设计,运用遗传算法对其电路的各个性能指标进行了优化分析,有效地提高了各性能指标。该优化方法对模拟集成电路进行优化设计,并且基于Hspice仿真结果与实际电路设计非常接近,具有很高的实用价值。

    2015年04期 v.38;No.171 298-301页 [查看摘要][在线阅读][下载 1096K]
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土木工程

  • 预应力CFRP加固混凝土梁的试验研究

    赵天宇;肖丹;宇翔;

    为了揭示预应力碳纤维布加固混凝土构件的效果,分别采用普通碳纤维布和预应力碳纤维布对4根钢筋混凝土梁进行抗弯性能试验研究。试验分析了预应力碳纤维布加固混凝土梁的屈服荷载、极限荷载、抗弯刚度等性能指标,并分别比较了预应力碳纤维布与普通碳纤维布、不同预应力水平碳纤维布的破坏形态及加固效果。试验结果表明,采用预应力碳纤维布加固混凝土梁可以充分发挥碳纤维布的高强性能,预应力碳纤维布加固的混凝土梁要比普通碳纤维布加固混凝土梁的承载力、刚度等性能指标都有明显提高,而且预应力水平越大,提高的效果越明显。

    2015年04期 v.38;No.171 302-305页 [查看摘要][在线阅读][下载 1228K]
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  • 保护层对锈蚀钢筋混凝土梁裂缝的影响

    肖丹;赵天宇;邸振禹;

    沿海老旧建筑长期受高浓度氯离子侵蚀,破坏钢筋与混凝土间的黏结,严重影响构件的承载能力。为探索沿海建筑合理的保护层厚度,本文应用电化学原理,对11根前期浸泡在浓度为5%Na Cl溶液中的钢筋混凝土梁进行通电加速腐蚀。通过加载试验测量了裂缝宽度与开裂荷载,并与理论计算值对比分析,其结果比较吻合。结果表明:保护层厚度对试验梁裂缝开展起决定性作用,保护层越小裂缝开展越严重。

    2015年04期 v.38;No.171 306-310页 [查看摘要][在线阅读][下载 1315K]
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基础科学

  • 温室草莓灰霉病T-S模糊控制模型

    闻飞祥;赵立纯;刘敬娜;韩立红;

    基于生物种群的Logistic增长模型,结合灰霉病病菌的模糊性,建立温室草莓灰霉病病菌的T-S模糊模型。根据Lyapunov稳定性定理,给出所建T-S模糊控制系统稳定的充分条件,并设计控制器,使模型全局稳定,实现对温室草莓灰霉病的预防与控制。最后利用Matlab进行数值仿真,以验证结论的正确性。

    2015年04期 v.38;No.171 311-314页 [查看摘要][在线阅读][下载 1042K]
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  • 微生物批式流加发酵动力系统及参数辨识

    金光迪;李晓红;王艳;冯恩民;王勇;吕荣建;

    微生物批式流加发酵生产1,3-丙二醇是一种重要的生产方式,但是目前研究只考虑了细胞外5种物质浓度的变化,没有考虑代谢机理、细胞内物质浓度的变化及重要的中间产物。本文将细胞内甘油、3-羟基丙醛和1,3-丙二醇三种物质的浓度变化考虑在内,假设甘油跨膜运输情形为主动运输和被动扩散,1,3-丙二醇的跨膜运输情形为主动运输和被动扩散,建立了微生物批式流加发酵动力系统。以实验值与计算值的误差平方和作为性能指标建立参数辨识模型,并用改进的粒子群算法求解模型中参数。结果表明,改进后模型平均相对误差比现有文献略有降低,说明了模型的有效性。

    2015年04期 v.38;No.171 315-320页 [查看摘要][在线阅读][下载 1082K]
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