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太阳能飞机技术与应用发展研究
摘要：太阳能飞机是一种完全由太阳能驱动的绿色新能源航空器，具有高空长航时飞行、灵活作业和零碳排放等优势，是全球航空航天业重点发展的新兴领域。本文系统调研了国内外太阳能飞机的发展现状，梳理了关键技术图谱与面临的挑战，包括先进气动设计技术、高效低成本太阳能电池技术、高能量密度储能电池技术以及高效宽工况推进技术。在此基础上，基于能量平衡和质量平衡原理，建立了太阳能飞机总体性能仿真模型，预测了各组件重量、可持续飞行高度和载重能力的未来演化趋势。研究表明，太阳能飞机的发展方向以长航时、高空飞行的太阳能无人机为主，在军事侦察、环境监测和中继通信等领域具有重要应用前景。结合技术分析与性能预测结果，论证提出了太阳能飞机近、中、远期的发展目标与重点任务，并从总体思路、技术攻关和体系建设3 个层面提出了促进其持续、稳步、快速发展的发展建议，以期为我国太阳能飞机的领域布局和相关研究提供参考。
板线材弹簧卡箍自动化成形工艺设计
摘要: 针对板线材弹簧卡箍生产过程中自动化水平低、模具结构复杂等问题, 研究了弹簧卡箍的零件特点及成形工艺。设计了弹簧卡箍的冲裁排样和折弯排样工艺, 分析了弹簧卡箍成形的工艺特点和成形设备, 并采用自动间歇送料保证了送料精度,通过级进模冲裁和数控折弯工艺实现了产品的连续自动生产, 结合冲裁切断与多阶段折弯的复合成形工艺确保了折弯精度。在此基础上, 设计了包含冲裁机构和折弯机构的复合成形模具结构。生产试验结果表明, 该弹簧卡箍复合成形工艺不仅提高了生产效率, 还降低了生产成本, 在先进性、可行性和实用性方面具有显著优势, 为该技术的应用推广奠定了坚实的实践基础。
基于深度学习和数字图像处理的晶界分割与修复
摘要：通过综合应用深度学习与图像处理技术，对金相图像中晶界进行分割与修复，为晶粒度的准确评级提供基础。首先，通过采集并人工标注多样化的金相图像样本，利用U-net模型结合数据增强和合理的切割策略，提升模型的泛化能力和鲁棒性。其次，采用封闭晶界的数据集，增强模型的预测能力。第三，提出晶界匹配像素准确率这一新的评估指标，有效衡量了模型对晶界预测的准确性。此外，采用图像处理技术对提取到的晶界进行修复，进一步提高晶界线的完整性和连续性。这些方法的综合应用不仅提高了金相图像晶界分割的准确度，而且为材料微观结构的表征与性能评估提供了一种高效的技术手段。
新能源汽车齿轮高效精密加工技术与装备研究进展
摘要：齿轮是新能源汽车电驱动传动系统的核心基础件，对整车性能具有重要的影响。随着新能源汽车渗透率和电驱动传动系统功率密度的快速提升，齿轮面临高转速、低噪声、抗疲劳等高服役性能挑战，实现其高效精密加工是保障高服役性能的根本途径。但目前新能源汽车齿轮高效精密加工在创成机理、关键技术、加工装备等方面还存在一些难点。为此，在概述新能源汽车齿轮高效精密加工需求的基础上，围绕蜗杆砂轮磨齿工艺、内啮合强力珩齿工艺等典型工艺的高性能齿面创成机理、高效精密加工关键技术、齿轮高效精密加工典型装备的国内外研究现状进行了系统的论述与总结，并对新能源汽车齿轮高效精密加工技术的发展趋势进行了总结和展望，为后续研究提供理论和技术指导。
用于锂离子电池的固态聚合物电解质基质的研究进展
摘要：固态聚合物电解质(SPE) 因具有安全性高、机械强度高与电极界面接触性良好等优势，在固态锂离子电池中有更广泛的应用前景。聚合物基质在SPE 中作主体，起着骨架支撑和促进锂离子的解离和运输作用，是SPE 中不可缺少的部分。本文综述了目前对聚合物基质最新的改性策略，以提升SPE 的电化学性能和力学性能。通过调节聚合物基质结构、形貌、制备工艺及添加无机填料方面来改善聚合物基质的结晶度和锂离子传输通道，提升SPE 的电化学性能，有望为固态锂离子电池商业化做出贡献。
双相不锈钢热等静压粉末冶金成形技术研究进展
摘要：热等静压技术可用于粉末冶金制造高性能零部件，近年来广泛应用于铸件致密化、扩散连接和近净成形领域。热等静压粉末冶金（HIP-PM）作为一种绿色高效，工序简单，性能可控的构件制备技术，未来将在航空航天、核电工程、电子信息、轨道交通等众多工业领域广泛应用。从双相不锈钢（Duplex StainlessSteel, DSS）粉末制备、制品微观组织和力学性能、腐蚀性能等方面介绍了双相不锈钢HIP-PM技术研究进展，并总结了该技术应用领域及发展趋势。
高分子玻璃化转变的链长依赖性
摘要：玻璃化转变的微观机制是凝聚态物理最重要的科学问题之一. 由于链的连通性，高分子表现比小分子物质更复杂的玻璃化行为. 本综述对半个多世纪以来，科学家对高分子玻璃化转变链长依赖性的研究进行了总结. 介绍了高分子玻璃化温度(Tg)和脆度指数(m)等性质随链长增加而增大并趋于饱和的普遍现象；总结了解释和描述Tg和m随链长变化的3 种主要机制：即高运动活性链末端促进高分子协同运动，从而降低Tg和m；局部链刚性随链长增加而增大从而减弱链段运动能力，使Tg升高；分子链内次级松弛单元的耦合和动态促进激活链段松弛，造成Tg随链长增大而增大. 希望通过对高分子玻璃化现象和机理的总结与讨论帮助读者加深对长链大分子玻璃化转变的认识和理解.
面向增材制造的航空发动机支架拓扑优化与工艺协同
摘要: 针对航空结构件拓扑优化设计中，轻量化与强度性能及快速成型工艺的温度场与应力场协调性不足的问题，提出一种将结构轻量化与选区激光熔化( SLM) 成型工艺结合的一体化设计方法，基于体积约束和结构柔度最小化原理，采用面向增材制造( DfAM) 的理论方法，对航空发动机铝合金支架进行结构拓扑优化和打印工艺的协同设计理论研究。首先，采用静力学数值模拟对支架的四种单一极限工况进行力学分析，确定拓扑优化的设计域以及边界条件; 然后，在单一工况拓扑优化的基础上提出了多工况优化设计，并考虑了增材制造工艺约束; 最后，结合SLM 成型过程的数值仿真，确定铝合金航空支架的打印工艺。仿真结果表明: 结构优化后的支架满足力学性能要求，且重量比原设计模型减轻27%。试验结果表明: 结构和打印工艺协同优化后的SLM 成型支架表面质量较佳，零件激光扫描误差精度达CT7级，X-Ｒay检测结果显示支架无内部微裂纹、孔洞，抗拉强度≥396MPa，具有较佳的成型质量与表面精度。采用的面向增材制造的拓扑优化与SLM工艺优化及成型方法，能够为高效完成结构件产品一体化设计与制造提供有益参考。
