1 青岛理工大学山东增材制造工程技术研究中心，山东 青岛 266520
2 西北工业大学凝固技术国家重点实验室，陕西 西安 710072
3 沈阳航空航天大学机电工程学院，辽宁 沈阳 110136
高频窄脉冲电解加工技术能有效提高加工精度和表面质量，在镍基高温合金等难加工金属材料的精密制造方面有着广泛的应用。然而，对于微观组织极不均匀的激光定向能量沉积构件，其加工质量尚不清晰，尤其是采用无水电解液时。以激光定向能量沉积Inconel 718合金为研究对象，采用频率为30~100 kHz、占空比为30%~80%的高频窄脉冲电流以及饱和NaCl乙二醇电解液进行射流电解加工实验。结果表明：沉积态Inconel 718合金组织由γ基体相、Nb偏析区与枝晶间相（主要为γ/Laves共晶相）组成；在10.50 A/cm2的电流密度下，加工区表面粗糙度随脉冲频率的增加而增大，且脉冲频率为30 kHz时表面粗糙度最小（Ra=1.562 μm），加工精度最高；表面粗糙度随占空比的增加先减小后增大，占空比为50%时表面粗糙度最小，占空比为60%时加工精度最高；而在直流模式下，表面粗糙度随电流密度的增大而降低，且电流密度为10.50 A/cm2时，表面质量最优（Ra=0.526 μm），这是由于高电流密度更容易诱导表面“过饱和盐膜”的形成，从而有效抑制选择性溶解，降低表面粗糙度。但在加工精度方面，高频窄脉冲电流模式的加工定域性较好。最后，基于“盐膜”理论和双电层模型，揭示了高频窄脉冲电流模式下沉积态Inconel 718合金的微区阳极溶解机理，为提高激光增材制造镍基高温合金射流电解加工表面质量提供了理论支撑和实验依据。
激光技术 激光定向能量沉积 Inconel 718镍基高温合金 射流电解加工 表面完整性 加工精度 中国激光
2024, 51(10): 1002318
1 景德镇陶瓷大学艺术文博学院, 江西 景德镇 333001
2 复旦大学材料科学与工程学院, 上海 200433
越窑青瓷是我国最早烧制成熟的青瓷器, 其中使用瓷质匣钵烧造秘色青瓷是越窑独特的烧造技术, 为揭示越窑上林湖后司岙窑址出土的唐五代时期匣钵的工艺特征及其对装烧青瓷的影响, 采用能量色散X荧光光谱仪(ED-XRF)、 超景深显微镜、 扫描电子显微镜(SEM)等现代测试分析手段, 对后司岙窑址出土的唐五代时期瓷质匣钵、 普通匣钵、 普通青瓷、 秘色青瓷进行了元素组成、 显微结构、 吸水率等测试分析。 同时采用分光光度计, 对该遗址出土的唐五代普通青瓷和秘色青瓷表面色度进行了测试分析。 分析结果表明: 唐五代普通匣钵的基体部分和瓷质匣钵组成相似, 采用了SiO2含量约为75%、 Al2O3含量约为16%, 且与青瓷胎体类似的当地冲积粘土类原料; 而唐五代瓷质匣钵中TiO2和Fe2O3的含量高于青瓷胎体且差异略大, 说明青瓷胎体淘洗工艺更加严格。 其中普通匣钵内存在大量平均尺寸在530 μm左右, 且具有颗粒级配呈现一定规律的夹杂粗颗粒, 是一类为增加普通匣钵使用寿命特意拣选添加的高硅质原料, 增加了匣钵的透气性、 机械强度和热稳定性从而延长匣钵的使用寿命; 唐五代瓷质匣钵的气孔率为1.61%、 吸水率为0.73%, 低于普通匣钵8.18%和4.28%, 而体积密度为2.22 g·cm-3高于普通匣钵的1.99 g·cm-3, 且导热性能高于普通匣钵, 有利于减少匣钵内外温差、 缓解温度滞后现象。 另外, 上林湖后司岙窑址出土的秘色青瓷使用气孔率较低的瓷质匣钵, 并进行口沿封釉, 有效降低了装烧青瓷釉在冷却过程中被二次氧化的程度, 提高了匣钵内气氛的稳定性和青瓷釉层中Fe2+的含量, 改善了其呈色稳定性和外观效果。 同时秘色青瓷釉层略厚, 减少了胎体对产品外观的影响, 增大了釉面折射率和明亮度, 使其在CIE色度空间中相比普通青瓷处在更偏蓝绿色区域。
越窑 瓷质匣钵 秘色青瓷 化学组成 色度 Yue Kiln Porcelain sagger Mi’se celadon; Chemical composition Colorimetric 光谱学与光谱分析
2022, 42(7): 2082
1 国防大学, 北京 100091
2 海军工程大学电子工程学院, 武汉 430033
信息化战争本质特征是基于信息的体系对抗, 从作战信息的角度结合OODA指挥过程环的概念, 利用探测节点、情报节点、决策节点、通信节点、火力打击节点和信息对抗节点构建体系作战的网络化模型。以体系作战网络化模型为基础, 通过扩展复杂网络平均路径等结构特征参数提出了作战网络的特征信息距离与网络信息交互节奏。最后, 通过实验分析了不同拓扑结构和作战能力分布对体系作战网络信息交互节奏的影响, 为进一步研究体系作战指挥效率提供了依据。
复杂网络 体系作战 信息交互节奏 作战指挥节奏 complex network System of System(SoS) operation information interaction tempo operational command tempo
北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院, 北京 100191
提出将湍流三维密度场数据用张量表示，利用高阶奇异值分解得到的较大奇异值及对应特征向量对其进行降秩处理，获得湍流密度场的最佳近似，从而实现了对三维湍流密度场空间大尺度相干结构的提取。降秩近似后的结果保留了原始流场的主要信息，对气动光学效应的仿真结果表明，重构流场能够较好地反映原始流场对光传输的影响。
气动光学 最佳近似 高阶奇异值分解 湍流
北京大学 区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室,北京 100871
利用高非线性光纤中的四波混频饱和效应，实验展示了42.8 Gbit/s非归零差分相移键控(NRZ-DPSK)信号和归零差分相移键控(RZ-DPSK)信号的全光幅度再生.测量了NRZ-DPSK信号和RZ-DPSK信号经过高非线性光纤的功率传递曲线.在平均输入功率均为16 dBm的条件下，对两种调制格式的再生性能进行了比较.实验结果显示RZ-DPSK信号具有更好的幅度再生性能.
差分相移键控 四波混频 光再生 Differential phase-shift keying Four-wave mixing Optical regeneration
北京大学 区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室,北京 100871
实验完成了42.8 Gb/s差分相移键控(DPSK)信号和9.95 Gb/s开关键控(OOK)信号的混合传输。光纤链路总长410 km,由四个放大段组成。每个放大段由标准单模光纤(SSMF)和色散补偿光纤(DCF)构成,采用掺铒光纤放大器/分布式拉曼放大器(EDFA/DRA)混合放大,42.8 Gb/s DPSK信号采用单端检测。给出了差分相移键控信号与开关键控信号分别在单路和混合传输410 km后的眼图光谱图以及误码率曲线。
光通信 混合传输 差分相移键控 开关键控
北京大学 区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室,北京 100871
报道了高速率单信道非归零差分相移键控(NRZ-DPSK)调制信号的长距离光纤环路传输。光纤环路总长414 km,由4个放大段组成。每个放大段由标准单模光纤(SSMF)和色散补偿光纤(DCF)构成,采用掺铒光纤放大器/分布式拉曼放大器(EDFA/DRA)混合放大。测量了42.8 Gb/s差分相移键控信号在环路传输1,2,3圈(414 km,828 km和1242 km)后的光谱和眼图。在接收段使用单端检测的条件下,给出了DPSK信号在背对背情况,414 km和1242 km传输后的误码率(BER)随接收机功率变化的曲线。DPSK信号在1242 km传输后最低误码率可达6.3×10-4。在使用增强型前向纠错(FEC)技术后,能实现无误码传输。
光通信 长距离传输 差分相移键控 标准单模光纤 混合放大
北京大学 电子系 区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室，北京 100871
实现了42.8 Gbit/s 差分相移键控调制信号的三信道波分复用传输实验.传输链路为410 km的标准单模光纤，分为四个放大段，采用色散补偿光纤进行色散补偿和掺铒光纤放大器/分布式喇曼放大器混合放大方式.给出了差分相移键控信号及其解调后的信号在背对背和传输后的光谱和眼图(中路波长信号).在接收端使用单端检测，给出中路波长的差分相移键控信号背对背情况和传输后的误码率曲线，并与单信道传输时进行比较.经过传输后的中路信号的误码率可维持在1.0E-3左右.
光通信 波分复用 差分相移键控 标准单模光纤 混合放大 Optical communication Wavelength-division multiplexing Differential phase-shift keying Standard single-mode fiber Hybrid amplification
北京航空航天大学 仪器科学与光电工程学院,北京 100191
基于折射率界面厚度的描述建立了一种高折射率梯度门限的数学模型,在此梯度门限下,研究了高超声速流场中高折射率梯度区域的气动光学传输效应。提出了一种用折射率梯度的调和平均值描述高折射率梯度门限的方法。采用高超声速流场的计算流体力学结果作为分析折射率梯度和进行气动光学传输仿真的源数据,忽略绝对值低于该门限的梯度值重构折射率场,并采用变折射率介质中光线追迹算法仿真其气动光学传输畸变。不同流场状况、不同位置截面的仿真结果表明,采用本门限,重构折射率场和原折射率场的相关性达0.9以上,仿真光程差均方根的相对误差不超过±5%,验证了该高折射率梯度门限模型的有效性和适用性,同时从数值角度证实了高超声速湍流流场中高折射率梯度区域是气动光学传输畸变的主要成因。
大气光学 湍流 光学传输[折射率梯度
北京航空航天大学,仪器科学与光电工程学院,北京,100083
通过本征正交分解研究湍流流场相干结构和所造成的气动光学畸变间的关系.以高速导弹红外窗口绕流流场的计算流体力学结果为源数据,通过奇异值分解实现流场折射率场的本征正交分解.比较折射率场的低阶奇异值和源数据产生的气动光学畸变参数光程差,二者有很好的吻合性.由此提出一种采用折射率场的奇异值直接仿真光程差的简易算法.仿真表明只利用二维折射率场的第一阶奇异值即能描述畸变波前的特性,其光程差的相对误差不超过±2%,验证了湍流中的相干结构造成了大部分的气动光学畸变.
气动光学 相干结构 奇异值分解
