检索结果-内蒙古大学图书馆

材料工程 2024年第1期52卷 165-174页

作者：朱哲石增敏叶喜葱王珂胜雷浩锋邓李辰贵李光宇戴雷三峡大学水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室湖北宜昌443002

采用真空电弧熔炼法制备CoCrFeNi-(Nb,Ta)系列高熵合金,详细研究Nb和Ta合金化对CoCrFeNi基高熵合金组织演变和力学性能的协同效应。Nb/Ta合金化方式影响(CoCrFeNi)_(88)Nb_(x)Ta_((12-x))合金的组织组成、共晶相片层间距、Laves相的尺... 详细信息

采用真空电弧熔炼法制备CoCrFeNi-(Nb,Ta)系列高熵合金,详细研究Nb和Ta合金化对CoCrFeNi基高熵合金组织演变和力学性能的协同效应。Nb/Ta合金化方式影响(CoCrFeNi)_(88)Nb_(x)Ta_((12-x))合金的组织组成、共晶相片层间距、Laves相的尺寸形貌、两相体积分数及成分组成。Nb,Ta含量为等原子比时,合金组织组成为FCC+Laves两相共晶组织;Nb,Ta含量为非等原子比的合金则呈现为共晶(FCC+Laves)相和初生Laves相的组织结构,初生Laves相的体积分数和晶粒尺寸随Nb/Ta原子比的增加而单调增加。研究合金的压缩屈服强度与Laves相体积分数正向相关,压缩断裂强度几乎不受组织组成的影响,压缩塑性则与Laves相的体积分数、类型与尺寸分布呈现负相关。计算分析CoCrFeNi-(Nb,Ta)高熵合金的强化机制,探讨合金组织组成对其强度的作用规律。分析表明,细晶强化和Laves相的第二相强化是提升合金屈服强度的主要因素。

关键词：高熵合金协同合金化微观结构 Laves相屈服强度

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铸造/烧结钴铬镍合金组织演变规律的对比研究

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材料工程 2024年第5期52卷 127-137页

作者：李光宇石增敏邓李辰贵王珂胜朱哲戴雷赵光伟三峡大学水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室湖北宜昌443002

采用亚快速凝固和真空烧结两种工艺方法制备了钴铬镍合金,详细研究了工艺方法及Cr,Ni含量对合金组织演变规律的影响。结果表明,亚快速凝固工艺所获得的钴铬镍合金组织组成不受成分变化的影响,凝固组织为γ-fcc+ε-hcp两相组织的胞状枝晶... 详细信息

采用亚快速凝固和真空烧结两种工艺方法制备了钴铬镍合金,详细研究了工艺方法及Cr,Ni含量对合金组织演变规律的影响。结果表明,亚快速凝固工艺所获得的钴铬镍合金组织组成不受成分变化的影响,凝固组织为γ-fcc+ε-hcp两相组织的胞状枝晶,枝晶干为γ-fcc相,枝晶间为ε-hcp相,二次枝晶间距随结晶速率增大而减小,主要溶质元素Cr,Ni在两相间产生偏析,Cr元素富集在枝晶间,Ni元素在枝晶干富集。真空烧结工艺所制备钴铬镍合金组织构成由成分组成决定,低镍含量合金烧结体为单相ε-hcp组织,晶粒随烧结温度的升高呈现急剧粗化特征;高镍含量合金烧结体为γ-fcc+ε-hcp双相组织,晶粒细小且γ-fcc相呈现明显的孪晶和层错结构。烧结合金较铸造合金呈现明显的塑性增长,位错是烧结低镍ε-hcp单相合金性能提升的主要因素,孪晶和层错则是高镍γ-fcc+ε-hcp两相合金组织性能提升的主要因素。

关键词：钴铬镍合金粉末冶金真空烧结亚快速凝固组织演变

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改善载流摩擦副摩擦学特性的表面处理技术综述

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中国表面工程 2024年第4期37卷 79-101页

作者：赵新泽李晨诗吕亚茹李雪强肖水淋赵美云三峡大学水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室宜昌443002 三峡大学机械与动力学院宜昌443002

载流摩擦副在武器装备制造、电气化铁路和航空航天等多个领域得到广泛应用,随着技术和工业的进步,对于提高效率、降低能耗及延长设备寿命的需求变得日益紧迫,改善载流摩擦副的特性变得至关重要。现有研究通过表面涂层、纳米结构设计和... 详细信息

载流摩擦副在武器装备制造、电气化铁路和航空航天等多个领域得到广泛应用,随着技术和工业的进步,对于提高效率、降低能耗及延长设备寿命的需求变得日益紧迫,改善载流摩擦副的特性变得至关重要。现有研究通过表面涂层、纳米结构设计和材料改性等方法,优化了载流摩擦学特性,实现了减摩、耐磨、导电等目标,相关研究内容和方法也日益丰富和完善。但目前缺少这类综述论文,此类论文对于引领整个行业和领域的发展显得尤为重要。全面概述表面改性、表面涂层、润滑技术和复合技术在改善载流摩擦特性方面的应用与效果。探讨这些技术在提高载流摩擦性能、减少能量损失和延长材料使用寿命等方面的作用。通过对不同表面处理方法的比较和分析,揭示其在改善摩擦特性、降低摩擦因数和提高导电性等方面的显著效果。研究结果为解决载流摩擦中摩擦学性能与导电性之间的平衡提供了重要线索,对于工程实践应用具有指导意义,特别是复合技术等手段成为提高载流性能和应对严苛工作环境的必要举措,具有十分重要的应用价值,对推动载流摩擦领域的发展有重要意义。

关键词：载流摩擦摩擦磨损特性表面改性表面涂覆

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数字孪生驱动的水电机组轴系智能维护

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振动与冲击 2024年第15期43卷 189-199页

作者：李佰霖陈思远唐淞付文龙三峡大学电气与新能源学院湖北宜昌443002 三峡大学梯级水电站运行与控制湖北省重点实验室湖北宜昌443002

水电站设备运维数字化智能化是水电站高效运行的重要途径,相关研究处于初步阶段。学者们对其基本框架、内涵和技术路线展开了比较全面的阐述,但针对数字孪生模型的可实施性低、水电机组轴系故障库较少和轴系智能化维护水平较低等问题,... 详细信息

水电站设备运维数字化智能化是水电站高效运行的重要途径,相关研究处于初步阶段。学者们对其基本框架、内涵和技术路线展开了比较全面的阐述,但针对数字孪生模型的可实施性低、水电机组轴系故障库较少和轴系智能化维护水平较低等问题,相关内容还有待进一步研究。为了提高机组轴系智能化维护程度,该文以水力发电机组轴系为研究对象,构建其数字孪生驱动的智能维护模型及其结构,依托所提模型实现了以轴心轨迹故障库建立、轴系故障诊断、轴系可视化维护为主线的循环过程数字化。通过应用实践表明了数字孪生驱动的水电机组轴系智能维护的可行性,提高了水电智能化维护水平。

关键词：水电机组数字孪生智能维护轴系故障库

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基于FDM技术的填充型阶梯结构宽频吸波体

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航空学报 2025年第1期46卷 312-328页

作者：叶永盛刘沁锋贾瑞鹏丁迪焦未冬叶喜葱吴海华何恩义三峡大学机械与动力学院宜昌443002 三峡大学石墨增材制造技术与装备湖北省工程研究中心宜昌443002 中国锻压协会北京102206 中国机械总院集团江苏分院有限公司常州213164

宽带吸收是吸波体向实际应用发展亟须解决的难题。基于熔融沉积成型(FDM)技术制备吸波体壳体,以自制的石墨烯(rGO)-Fe_(3)O_(4)/乙基纤维素(EC)复合微球为吸波剂,研究单元结构几何参数和材料层间分布对吸波性能的影响,通过归一化处理,... 详细信息

宽带吸收是吸波体向实际应用发展亟须解决的难题。基于熔融沉积成型(FDM)技术制备吸波体壳体,以自制的石墨烯(rGO)-Fe_(3)O_(4)/乙基纤维素(EC)复合微球为吸波剂,研究单元结构几何参数和材料层间分布对吸波性能的影响,通过归一化处理,分析等效阻抗匹配的变化特性。研究结果表明,该吸波体具有宽带吸收、极化无关特性和大角度吸收特性:该吸波体实物测试结果实现了2~18 GHz频段内99%带宽(2.1~18.0 GHz)的有效吸收(反射损耗低于-10 dB),两个反射损耗峰值的测试强度依次为-21.9、-24.1 dB,与CST仿真的2~18 GHz全频段有效吸收、峰值强度-20.6 dB和-20.1 dB的模拟结果相吻合;对于横电波(TE)极化而言,当入射角度为40°时仍然能维持15 GHz的有效吸收带宽,在50°时还能保持X、Ku波段的有效吸收。吸波体表现出的吸波性能归因于其合理的等效阻抗匹配调控,与此同时,其结构中梯度参数可显著增加电磁波的反射次数,充分利用了电磁波的衍射能力。

关键词：吸波体石墨烯电磁波宽带吸收等效阻抗匹配

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垂直振荡波浪能发电装置设计与研究

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太阳能学报 2025年第4期46卷 669-676页

作者：方子帆谈杨方婧周峥汪建龙三峡大学机械与动力学院宜昌443002 三峡大学水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室宜昌443002 国网武汉供电公司武汉430010

针对波浪能高效安全利用以及海洋生态环境保护问题,设计一种新型垂直振荡波浪能发电装置。该装置作为一种浅水固定式装置,布置在近岸40 m水深处。仿水葫芦外形的浮子在波浪的作用下进行垂荡运动,采集的往复直线动能通过装置内部的齿轮... 详细信息

针对波浪能高效安全利用以及海洋生态环境保护问题,设计一种新型垂直振荡波浪能发电装置。该装置作为一种浅水固定式装置,布置在近岸40 m水深处。仿水葫芦外形的浮子在波浪的作用下进行垂荡运动,采集的往复直线动能通过装置内部的齿轮齿条传动机构转换为旋转动能,再通过电能转换系统将其转换成稳定的电能,实现从波浪能到电能的转换过程,做到波浪能高效安全的利用。分析振荡浮子式波浪能发电装置的工作原理并进行结构设计。基于浮子的运动特性,建立系统内部的数学模型。运用AQWA软件模拟浮子在四级规则波作用下的运动响应,将仿真结果作为输入进行后续联合仿真。运用Recurdyn软件与AMEsim软件搭建机电系统联合仿真模型,对设计方案进行验证。结果表明:在四级规则波浪作用下,发电装置各系统能稳定工作,捕获的平均功率为9.5 kW,充满1组总容量为150 Ah的蓄电池需要48 min。

关键词：波浪能发电装置可再生能源能量转换垂直振荡多能域系统联合仿真

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6H-SiC纳米磨削机理的分子动力学研究

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材料导报 2025年第10期39卷 46-53页

作者：耿瑞文周星辰田助新谢启明李立军吴海华双佳俊杨志豇三峡大学石墨增材制造技术与装备湖北省工程研究中心湖北宜昌443002 三峡大学机械与动力学院湖北宜昌443002 昆明物理研究所昆明650223

6H-SiC作为先进半导体材料的代表,具有出色的物理性能和化学稳定性,在光电子、航空航天等高新技术产业中起着关键作用。高硬度和低断裂韧性的物理特性使6H-SiC在超精密加工过程中充满挑战。因此,本工作采用分子动力学模拟的方法,探究了6... 详细信息

6H-SiC作为先进半导体材料的代表,具有出色的物理性能和化学稳定性,在光电子、航空航天等高新技术产业中起着关键作用。高硬度和低断裂韧性的物理特性使6H-SiC在超精密加工过程中充满挑战。因此,本工作采用分子动力学模拟的方法,探究了6H-SiC在不同磨粒形状(球形、圆台形、四棱台形)下的纳米磨削行为,并深入分析了磨削深度对纳米磨削特征的影响。结果表明:四棱台形磨粒在材料去除效率方面表现最佳,但伴随着最大的亚表面损伤;在较深的磨削条件下球形磨粒的材料去除率超过了圆台形磨粒,并且亚表面损伤小。此外,随着磨削深度的增加,材料去除机制发生转变,磨削力和磨削温度也有所增加,同时磨粒形状对磨削质量的影响也更加显著。研究结果为6H-SiC等硬脆性材料工艺参数优化提供了理论依据。

关键词： 6H-SiC 分子动力学纳米磨削磨削深度磨粒形状亚表面损伤

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基于均匀化拓扑优化的轻质多孔结构等效方法

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机械设计与制造 2024年第11期405卷 88-92页

作者：刘辉何彬涂福泉武汉科技大学机械学院湖北武汉430070 湖北理工学院机电工程学院湖北黄石435003

通过拓扑优化设计得到的孔洞结构,往往不规则,甚至过于复杂、难于加工、多数需要进行二次设计,为了避免二次拓扑优化求解过程复杂、效率低、耗时长,甚至出现不收敛、棋盘格、灰色单元等情况,提出一种基于均匀化拓扑优化的轻质多孔结构... 详细信息

通过拓扑优化设计得到的孔洞结构,往往不规则,甚至过于复杂、难于加工、多数需要进行二次设计,为了避免二次拓扑优化求解过程复杂、效率低、耗时长,甚至出现不收敛、棋盘格、灰色单元等情况,提出一种基于均匀化拓扑优化的轻质多孔结构等效方法。该方法首先需对研究结构进行初次拓扑优化,提取拓扑优化后的关键性能参数如应变能、最大应力、最大位移等。然后依据上述提取的参数作为后续寻求结构等效的条件。基于能量均匀化方法求解出与拓扑优化后等效的微结构。将等效微结构阵列得到的周期排列结构即为轻质多孔等效结构。最后对拓扑优化结构和轻质多孔等效结构进行有限元分析对比,验证此方法的可行性。结果表明:轻质多孔等效结构与初始拓扑结构相比,其综合性能基本不变,但因轻质多孔结构的规则性使得加工难度大大降低。

关键词：轻质多孔结构等效能量均匀化方法参数化水平集方法等效微结构拓扑优化

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基于载荷谱的汽车后桥准双曲面齿轮高周疲劳寿命评估

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机械强度 2025年第2期47卷 61-67页

作者：熊广林李垚邓月黄东吴行朱才朝三峡大学机械与动力学院宜昌443002 重庆青山工业有限责任公司技术中心重庆402776 重庆大学高端装备机械传动全国重点实验室重庆400044

针对复杂工况下汽车后桥准双曲面齿轮接触疲劳失效问题,采用雨流计数法和Goodman平均应力方程,建立轮齿接触静力学模型,提取接触齿面载荷-时间历程,编制准双曲面齿轮载荷谱;研究基于载荷谱的准双曲面齿轮高周疲劳寿命预测方法,采用有限... 详细信息

针对复杂工况下汽车后桥准双曲面齿轮接触疲劳失效问题,采用雨流计数法和Goodman平均应力方程,建立轮齿接触静力学模型,提取接触齿面载荷-时间历程,编制准双曲面齿轮载荷谱;研究基于载荷谱的准双曲面齿轮高周疲劳寿命预测方法,采用有限元方法模拟轮齿在载荷作用下的啮合/接触过程,揭示疲劳损伤准则对齿轮疲劳寿命预测的影响机制。所提方法对指导汽车后桥准双曲面齿轮高周疲劳寿命评估与预测具有重要意义。

关键词：准双曲面齿轮接触疲劳载荷谱疲劳寿命

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人字闸门支枕垫块接触应力分布与磨损分析

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水运工程 2023年第11期 143-147,203页

作者：张明松陈梓奇王恩恒蔡振宇张琰彬三峡大学机械与动力学院湖北宜昌443002 三峡大学水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室湖北宜昌443002

为研究人字闸门支枕垫块接触应力分布与接触面磨损情况,以支枕垫块二维模型为研究对象,基于经验公式和Archard磨损计算通式,建立支枕垫块接触应力与接触面磨损量计算模型,利用有限元分析方法获取不同主横梁支反力作用下支枕垫块接触应... 详细信息

为研究人字闸门支枕垫块接触应力分布与接触面磨损情况,以支枕垫块二维模型为研究对象,基于经验公式和Archard磨损计算通式,建立支枕垫块接触应力与接触面磨损量计算模型,利用有限元分析方法获取不同主横梁支反力作用下支枕垫块接触应力大小与分布情况,以及不同转速、过盈量条件下的接触面磨损量变化分布规律。结果表明:支枕垫块接触应力大小在初始线接触位置两侧近似呈对称分布,随着主横梁支反力的增大,接触应力呈现出递增趋势;人字闸门的应力主要集中在主横梁轴线上,并在梁之间急剧减小;接触面磨损量随着闸门转速和支枕垫块配合过盈量的增加而呈现递增趋势,最大磨损深度向下游侧偏移。

关键词：支枕垫块接触应力磨损分析有限元法

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