高性能纤维作为橡胶骨架材料的应用研究

研究聚酰亚胺纤维、芳纶纤维、玄武岩纤维、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)纤维和聚亚苯基苯并二噁唑(PBO)纤维的工业丝性能及浸胶帘线的力学性能和粘合性能。结果表明:聚酰亚胺纤维和PBO纤维具有较高的强力和模量;聚酰亚胺纤维通过参考芳纶纤维的浸胶液配方进行浸胶处理,帘线与橡胶粘合性能良好;PEN纤维可以直接使用聚对苯二甲酸乙二酯(PET)纤维的浸胶方法进行处理;玄武岩纤维采用优化浸胶液配方进行浸胶处理,完全可以实现帘线与橡胶的良好粘合;PBO纤维采用目前现有浸胶方法较难进行表面接枝处理,与橡胶粘合性能较差。     

模型驱动的大数据流水线框架PiFlow

复杂流程的大数据处理多依托于流水线系统，但大数据处理的流水线系统在易用性、功能复用性、扩展性以及处理性能等方面存在不足。针对上述问题，为提高大数据处理环境的构建与开发效率,优化处理流程，提出了一种模型驱动的大数据流水线框架PiFlow。首先，将大数据处理过程抽象为有向无环图；然后，开发一系列组件用于构建数据处理流水线，并设计了流水线任务执行机制。同时，为规范和简化流水线框架的描述，设计了基于模型驱动的大数据流水线描述语言——PiFlowDL，该语言以模块化、层次化的方式对大数据处理任务进行描述。PiFlow以所见即所得(WYSIWYG)的方式配置流水线，集成了状态监控、模板配置、组件集成等功能，与Apache NiFi相比有2~7倍的性能提升。     

室内照明统一眩光值(UGR)校准装置的研制

统一眩光值UGR是表征室内照明眩光程度高低和视觉舒适度的重要参数,在室内照明检测和照明设计中有着广泛应用。目前国内对于眩光测试仪的溯源方法一般只采用光亮度标准装置校准亮度值,而对于照明光源的亮度分布和几何位置信息都没有进行相关校准,造成眩光测量结果的失准和不统一。针对此问题,本文研制了一套统一眩光值UGR校准装置,介绍了装置原理和结构,并对其不确定度进行分析。该装置的研制对于保障眩光测量结果的准确统一,有效提升照明设计质量,保护视觉健康有着重要作用。     

高性能计算分析技术在大型钠冷快堆屏蔽设计中的应用

钠冷快堆堆容器是一体化的池式结构，由众多堆内构件组成且结构复杂，堆芯到生物屏蔽外中子输运过程中各向异性明显且深穿透问题严重，大尺度范围下三维S_N方法计算是制约快堆屏蔽设计的瓶颈。通过将三维SN程序与高性能计算技术相结合，采用并行计算方法可解决快堆堆本体内各向异性的三维深穿透屏蔽问题。本文以中国示范快堆（CFR600）堆本体为研究对象，采用JSNT-CFR程序详细计算了堆本体内的中子注量率、光子注量率、剂量率，并将计算结果与已有的二维程序设计结果进行比较。结果表明，将传统屏蔽计算方法与高性能计算相结合，能满足CFR600堆本体屏蔽计算精度要求，获得更为全面的三维展示效果，在计算模型复杂、粒子穿透深度等复杂问题的屏蔽计算上具有较明显的优势，为大型钠冷快堆屏蔽设计提供有力支撑。     

PLC与单片机之间的串行通信及应用

在工业自动化控制领域,较为重要的内容就是PLC和单元机之间的远距离控制,并且在自控系统设计过程中,经常遇到的难题就是PLC和单片机之间远距离通信,基于PLC和单片机两者优势充分发挥的基础上,能够确保PLC和单片机之间串行通信的良好实现。本文基于实际情况的基础上,通过对现阶段较为常见且应用较为广泛的单片机进行分析探讨。     

Research of laser remelting on the thermal-mechanical behaviors and heat treatment of yttria-stabilized zirconia coatings

In this study, the thermal and mechanical behaviors were investigated by simulating laser remelting of atmospheric plasma-sprayed yttria-stabilized zirconia coatings, and the molten depth and regions of stress concentration were compared between simulation and experiment. The heat  treatment process of the remelted coating was also simulated. The crack formation mechanism in the YSZ coating remelted by laser and the heat-treatment effect on residual stress were investigated. Results showed that the simulated results were consistent with the experimental measurements, and the residual thermal stress was the main cause of cracks formation. The coating remelted by a laser power of 1500 W and a scanning rate of 9 mm/s possessed less residual concentrated stress and segmented cracks. Heat treatment released concentrated stress, which was still accurate for the ceramic coating. If the coatings were slowly heated to demonstrate heat treatment after laser remelting, the cracks in the remelted layer decreased correspondingly.     

高能量离子束诊断质谱仪的研制及性能表征

本研究开发了一台应用于高能量离子束诊断的直线式飞行时间质谱仪，实现了其与高能真空弧放电离子源的联用。该仪器加速电压30 kV，飞行腔有效飞行距离1.5 m，通过短脉冲离子门精确截取，ICCD高速相机优化聚焦，仪器分辨率优于90 FWHM，对放电过程中产生的等离子体可实现不同时间的离子成分分析。将该方法用于真空弧放电离子源放电过程中离子成分的检测，放电2 μs时，电离成分以气态离子C⁺、O⁺、C²⁺、O²⁺为主；放电6 μs后，除气体成分外，还可以检测到Fe⁺、Cu⁺及其同位素金属离子峰。该仪器能够给出离子源放电产生离子的种类、价态以及相对含量等信息，可实现整个放电过程产生离子成分信息的准确诊断。     

基于特征贡献率的机械故障分类方法

为了使7075铝合金薄壁件表面喷丸加工应力得到松弛和均化，运用ANSYS建立平台式振动时效有限元模型，通过振动模态和谐响应分析，获得最佳激振频率和试样装夹位置。在此基础上，将薄壁框架件置于平台上进行振动时效处理，以验证仿真分析结果，评价其对试样表面应力作用效果。结果表明：在亚共振频率为112 Hz时，试样在平台零振幅和最大弯曲位置处分别对称布置，时效后表面均形成应力松弛，松弛率分别为29.5%和33.3%，不均匀波动分别为20.3%和20.7%，而沿振动方向松弛程度不均匀，说明激振力造成了材料表面组织屈服，且屈服程度与应力强度有关。提出再时效-位置交叠方法，使应力松弛不均匀度分别下降到9.9%和15.9%，应力均化得到改善，该研究工作为薄壁类零件表面应力均匀化提供了参考。