利用ANSYS有限元模拟软件,建立了激光熔凝RuT300三维实体有限元模型,考虑了激光吸收率、材料热物性参数及相变潜热的影响,通过分析不同预热温度下激光熔凝的瞬态温度场,获得预热温度对温度分布、温度梯度、冷却速率等的影响规律。结果表明,随着预热温度的增大,试样相同位置处的最高温度增大,预热温度对试样下部的温度场影响更明显;随着预热温度的增大,试样相同位置处的温度梯度减小,当距离试样上表面的深度达到约2 mm时,试样的温度梯度受预热温度的影响不明显;对试样进行预热处理可降低试样的冷却速率,冷却速率随着预热温度的增大而减小。

由于空间相机桁架结构常用的碳纤维复合材料热导率较低, 从而导致结构内部易形成较大温度梯度。本文提出通过在碳纤维复合材料表面附着铜网和粘贴铝膜, 以实现某空间相机桁架结构的导热增强设计。首先, 建立了碳纤维复合材料热导率模型。然后, 针对碳纤维复合材料平板表面附着铜网/粘贴铝膜的结构特点, 建立了平板的传热模型, 并对未经处理的碳纤维复合材料平板以及在其表面分别粘贴0.05 mm和0.5 mm铝膜、附着等效直径为0.08 mm铜网4种不同状态进行了热分析。接着, 通过试验测试获得了不同状态平板结构的等效热导率。试验结果表明, 表面附着铜网/粘贴铝膜可以使面内等效热导率得到不同程度的改善。其中, 在碳纤维复合材料平板表面粘贴0.5 mm铝膜效果最好, 其可使结构的等效热导率提升至41.3 W/(m·K)。最后, 根据试验所得结构等效热导率, 对某空间相机碳纤维桁架进行了热设计。桁架结构热分析结果表明, 单根桁架杆的轴向温差已由6.8 ℃减小为0.8 ℃, 桁架结构温度均匀性得到显著改善。

水生植被是湿地生态系统的核心, 也是影响湿地生态系统功能的最主要因素。 近年来, 卫星遥感技术在湿地植被资源调查、 分类和保护等领域中已得到广泛的应用。 由于水生植被独特的生长环境, 其冠层光谱会受到水体背景要素包括大气—水界面、 水中浮游生物以及泥沙含量、 透明度、 水体深度、 底质和其他光学活性成分的影响, 因此遥感技术应用于湿地水生植被冠层光谱研究时, 需考虑到水生植被不同于陆生植被的生长环境, 这一点在以往的相关研究中并没有得到应有的重视。 以典型的挺水植物鸢尾(Iris tectorum Maxim)为研究对象, 模拟湿地水生植被的生长环境, 使用地物光谱仪测定了鸢尾植被冠层在不同水深梯度背景下的光谱反射率(400~2 400 nm)。 实验结果表明, 背景水深与鸢尾冠层反射率之间存在着显著的负相关性, 其中可见光波段绝对相关系数在0.9以上, 近红外波段的绝对相关系数在0.8以上。 在可见光和近红外波段, 随着背景水深的增加, 鸢尾冠层反射率下降均比较明显。 最后分别依据可见光和近红外区域相关性最高的波段(505, 717, 1 075和2 383 nm)建立了背景水深与冠层反射率之间的线性方程, 并得出了相关参数。

为了提高蠕铁气门座圈密封锥面的耐磨性,采用3 kW固体光纤激光器在气门座圈锥面激光熔覆Stellite 1钴基合金粉末,采用正交实验的方法分析了激光功率、旋转速度、送粉量和保护气流量等工艺因素对熔覆层硬度、组织和裂纹缺陷的影响。结果表明: 熔覆层平均硬度达6.64 GPa以上,较基体提高了2.32倍以上;熔覆层与基体能形成良好的冶金结合;获得了蠕铁气门座圈激光熔覆钴基合金的最佳工艺为: 激光功率1 200 W、旋转速度3 r/min、送粉量10 g/min、保护气流量7 L/min。对上述工艺制备出的熔覆气门座圈进行了气门/气门座冲击磨损模拟试验,并与未经处理的气门座圈进行了对比试验,结果表明: 蠕墨铸铁气门座圈激光熔覆钴基合金涂层后其耐磨损性能是未处理气门座圈的2.87倍。