检索结果-内蒙古大学图书馆

应用力学学报 2025年

作者：李成钱丽娟周宗伟朱晨琳中国计量大学机电工程学院

通过调节液滴的碰撞速度和碰撞角度等参数，可以精确调控液滴在表面的动力学行为，包括液体在圆柱表面的均匀涂覆、附着时间等，这一研究在涂层、防污、防冰等领域具有重要的理论价值和应用意义。采用实验方法探究了液滴偏心撞击不同直... 详细信息

通过调节液滴的碰撞速度和碰撞角度等参数，可以精确调控液滴在表面的动力学行为，包括液体在圆柱表面的均匀涂覆、附着时间等，这一研究在涂层、防污、防冰等领域具有重要的理论价值和应用意义。采用实验方法探究了液滴偏心撞击不同直径超疏水圆柱表面的动力学过程。引入偏心距与圆柱直径的比值：抗偏心因子。探究了液滴偏心撞击圆柱表面的湿润角度、轴向铺展长度以及接触时间。实验结果表明，偏心撞击会改变液滴的润湿模式，随着抗偏心因子的增加，液滴从不对称包裹逐渐过渡到单侧包裹。最大湿润角度随抗偏心因子和圆柱直径的增加而减小，推导出了包裹模式转变的临界抗偏心因子。液滴的轴向铺展长度主要受抗偏心因子和We的影响，随We的增加而增大，随抗偏心因子的增加而减小。偏心撞击显著缩短了液滴的接触时间，We和抗偏心因子的增加均会降低无量纲接触时间。当圆柱直径达到液滴直径的3倍及以上时，会发生类似液滴撞击倾斜平面的滑移现象，滑移距离随We的增加而增大，抗偏心因子的增加会导致液滴右移点滑移距离减小，左移点滑移距离增加。

关键词：超疏水表面液滴圆柱表面偏心碰撞抗偏心因子

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脉冲激光在镀层圆柱表面激发的表面波

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声学学报 2011年第3期36卷 301-307页

作者：张世功胡文祥贵州大学理学院贵阳550025 同济大学声学研究所上海200092

分别从理论和实验上研究了脉冲激光在快、慢镀层圆柱表面激发的表面波声场。脉冲激光线源在镀层圆柱周向上激发超声波信号并利用激光干涉仪检测。对钢基底锌镀层圆柱和锡基底铜镀层圆柱试样表面波的理论频散和实验信号估计频散进行了比... 详细信息

分别从理论和实验上研究了脉冲激光在快、慢镀层圆柱表面激发的表面波声场。脉冲激光线源在镀层圆柱周向上激发超声波信号并利用激光干涉仪检测。对钢基底锌镀层圆柱和锡基底铜镀层圆柱试样表面波的理论频散和实验信号估计频散进行了比较,瞬态位移场则利用留数定理与FFT技术数值仿真得到并与实验波形进行对比。结果显示:理论频散和仿真波形与实验信号都具有极好的一致性,而快、慢镀层圆柱之间的表面波性质有显著差异。文中所用理论分析和数值方法为使用激光超声技术反演和定量表征镀层材料参数等无损检测技术奠定了理论基础。

关键词：脉冲激光线源圆柱表面铜镀层表面波激发无损检测技术超声波信号激光超声技术

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基于JKR模型的粗糙圆柱表面线黏着接触分析

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机械工程学报 2016年第19期52卷 116-122页

作者：韩振华石万凯肖洋轶李良军重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044

利用粗糙平面接触模型,假定表面单个微凸体的接触采用JKR黏着接触模型,同时考虑圆柱体表面的整体变形,建立了粗糙圆柱表面线黏着接触模型,推导出表面等效压力分布方程。把压力方程量纲一化,采用修正Newton-Raphson法对方程进行迭代求解... 详细信息

利用粗糙平面接触模型,假定表面单个微凸体的接触采用JKR黏着接触模型,同时考虑圆柱体表面的整体变形,建立了粗糙圆柱表面线黏着接触模型,推导出表面等效压力分布方程。把压力方程量纲一化,采用修正Newton-Raphson法对方程进行迭代求解,计算出粗糙圆柱表面存在表面力作用下的等效压力分布曲线。结果表明外载荷不小于零时,接触中心压力为正,微凸体被压缩;而接触边缘处压力为负,微凸体被拉伸,表明黏着区域主要分布在接触边缘。同时计算出接触半宽随外载荷的变化曲线,当外载荷为拉伸力并大于某一临界值时,表面分开。并且与经典的接触模型进行了对比,发现低载时模型之间的差别较大,而载荷比较大时趋于一致。

关键词：黏着接触 JKR模型粗糙表面圆柱表面

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圆柱表面声波辅助剪切增稠抛光优化实验研究

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表面技术 2016年第2期45卷 188-193页

作者：戴伟涛吕冰海翁海舟邵琦浙江工业大学超精密加工研究中心杭州310014

目的获得声波辅助剪切增稠抛光方法抛光轴承钢圆柱表面的最佳工艺参数。方法应用田口法,对声波辅助剪切增稠抛光过程中影响工件材料去除率,以及表面粗糙度的声波频率、声波功率、声波波形等参数进行实验与优化分析,以材料去除率、表面... 详细信息

目的获得声波辅助剪切增稠抛光方法抛光轴承钢圆柱表面的最佳工艺参数。方法应用田口法,对声波辅助剪切增稠抛光过程中影响工件材料去除率,以及表面粗糙度的声波频率、声波功率、声波波形等参数进行实验与优化分析,以材料去除率、表面粗糙度为评价条件,得到最优抛光参数,并在最优参数条件下做多组重复性实验以验证结果的可靠性。利用金相显微镜、光学轮廓仪等测试手段对加工后的工件进行表面形貌检测。结果以材料去除率为评价指标,声波频率影响最为显著,声波功率影响次之,声波波形影响最小;以表面粗糙度为评价指标时,声波波形影响最为显著,声波频率影响次之,声波功率影响最小。结论在声波频率为20 Hz、声波功率为25 W、正弦波形条件下,工件材料去除率最高,材料去除率达到了11.32μm/h;在声波频率为60 Hz、声波功率25 W、正弦波形条件下,工件表面质量最佳,抛光1 h后工件平均表面粗糙度Ra由100 nm下降至7 nm以内,最低达到了4.48 nm。

关键词：声波辅助剪切增稠抛光田口法圆柱表面频率功率波形

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圆柱表面低温无磨料抛光工艺与机理研究

圆柱表面低温无磨料抛光工艺与机理研究

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作者：梁天柱长春理工大学

学位级别：硕士

本文结合吉林省教育厅的科研项目“圆柱表面低温无磨料抛光工艺与机理研究”,对圆柱表面低温无磨料抛光加工方法进行了系统的研究.本文详细地介绍了实现低温无磨料抛光的实验装置及抛光冰刀的制备过程,阐述了加工工艺过程及加工后工件... 详细信息

本文结合吉林省教育厅的科研项目“圆柱表面低温无磨料抛光工艺与机理研究”,对圆柱表面低温无磨料抛光加工方法进行了系统的研究. 本文详细地介绍了实现低温无磨料抛光的实验装置及抛光冰刀的制备过程,阐述了加工工艺过程及加工后工件的清洗与测量,采用不同水质冻制的刀具,不同的主轴转速、气缸顶头的压力及抛光时间对金属材料进行抛光试验.研究在上述条件下,对抛光结果的影响规律,最终得出抛光工艺过程中的最佳参数,并且在微观领域内,运用界面、表面和金属材料结构等理论对金属材料低温抛光加工过程中表面微观去除机理及试件表面粗糙度变化规律,进行了初步的探讨和解释.

关键词：低温无磨料圆柱表面冰刀抛光

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液滴撞击疏水与超疏水圆柱表面的动力学行为研究

液滴撞击疏水与超疏水圆柱表面的动力学行为研究

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作者：张凌哲华北电力大学(北京)

学位级别：博士

液滴撞击固体表面的动态润湿过程是诸多应用中的重要环节,对撞击过程的机理进行研究是促进发展诸如喷墨打印、药物涂覆、表面自清洁、材料制备等多种工业领域和高新技术的迫切需求。表面形状对液滴的撞击动力学起到重要作用。目前针对... 详细信息

液滴撞击固体表面的动态润湿过程是诸多应用中的重要环节,对撞击过程的机理进行研究是促进发展诸如喷墨打印、药物涂覆、表面自清洁、材料制备等多种工业领域和高新技术的迫切需求。表面形状对液滴的撞击动力学起到重要作用。目前针对液滴撞击水平表面的研究已经被广泛开展,而在实际工业中,带有曲率的固体表面也是诸多应用的主要目标对象,其中,圆柱表面由于具有各向异性的几何结构特征,会使液滴产生与撞击水平表面或球形表面不同的非对称演变,即在沿圆柱轴向与圆周方向产生各向异性的动力学行为。当表面疏水性足够大时,这种各向异性会使液滴优先完成沿圆柱轴向的铺展与回缩,继而脱离表面,从而获得比撞击水平面更短的接触时间,这对一些具有防冰、防腐、自清洁需求的应用表面具有重要意义,如雨滴在电缆表面的防冻、航天器机翼表面的防结冰等。目前,针对液滴在疏水或超疏水圆柱表面的研究仍处于基础研究阶段,一些原理性问题仍未被揭示,如圆柱疏水性与液滴撞击产物之间的依变关系,液滴反弹形态对脱离表面后续行为的影响机制等。而在特殊条件下的撞击,如添加结构复合表面,撞击位置等对液滴动力学影响的机理也亟需探索,使之能指导更复杂的撞击环境。本文围绕疏水与超疏水圆柱表面上液滴的撞击动力学行为,关注液滴铺展特性与反弹特性,对产物形态、接触时间等进行了详尽的分析,重点揭示圆柱表面各向异性的结构特征对撞击液滴反弹行为及接触时间的影响机理这一关键科学问题,对液滴在圆柱表面的动态特性进行了研究。首先研究了液滴撞击疏水圆柱表面的动力行为。通过模拟本征接触角为122°的疏水圆柱表面上的撞击过程,发现当液滴发生分裂时,子液滴分别分布于圆柱顶部及两侧,与表面的最终位置关系取决于是否能足够的反弹动能使之克服表面的粘附效应而脱离,其中,位于圆柱顶部的子液滴的反弹主要与初始撞击动能有关,圆柱两侧液滴的脱离则主要取决于圆柱尺寸。当液滴的速度较小或圆柱尺寸较大时,液滴会倾向于保持完整,此时,除撞击速度很小的情况,液滴都能从圆柱表面反弹,但发现其接触时间随非对称性增加而延长,与撞击超疏水表面的规律相反,这主要是由于接触面积的增加扩大了液滴与表面之间的粘附耗散,抑制了液滴的迅速反弹。其次,由于圆柱表面各向异性的特征,当液滴从超疏水圆柱表面反弹时会呈现非对称的环绕表面的形态。提高撞击速度或减少圆柱尺寸会使液滴的非对称性加强,脱离形态从向上反弹逐渐转变为拉伸断裂,接触时间也随之缩短。反弹后的液滴在表面张力的作用下会自我收缩,一定条件下会引发与表面的二次接触,从而使实际接触时间最高可延长至常规接触时间的两倍以上。可将二次接触分为完整型与分裂型两种模式,对于完整型接触,非对称性的提高会导致二次接触面积增大,回缩距离延长,从而导致更长的接触时间;对于分裂型接触,非对称性增加会使与表面接触的液体减少,接触时间随之降低。在圆柱顶部沿轴放置矩形脊状结构可以抑制或消除二次接触行为。随后研究了液滴撞击这种复合表面时,增加撞击速度对液滴接触时间的影响,发现其演变规律主要与圆柱尺寸有关。在小尺寸圆柱上,撞击速度增加会使与基底接触的液体变少,减小了液滴的轴向回缩距离,从而引发接触时间持续降低;在中等尺寸圆柱表面,脊结构上方的液膜厚度会随撞击速度增加逐渐变薄,当液滴不发生分裂时,这部分液体首先完成沿轴向的回缩,并带动周围液体的反弹,接触时间仍会降低,撞击速度继续增加会使液滴发生分裂,分裂后子液滴仍主要沿轴向回缩,但接触时间不再发生变化,达到稳定值;在大尺寸圆柱上,液滴在高撞击速度下的分裂发生在铺展阶段,子液滴的主回缩方向转为圆柱周向,接触时间会下降到第二个稳定值,类似于撞击水平基底的接触时间规律。整体来看,除撞击速度很低的情况,在圆柱表面添加脊状结构均能使液滴接触时间得到有效降低,其降低率最高可达到45%。最后,由于撞击位置具有随机性,当液滴与圆柱之间存在偏移距离时,正中撞击呈现的镜面对称形态将会被打破。随偏心距增加,液滴与表面的主要作用区域逐渐集中在偏移一侧,接触面积及接触时间均随之缩短。尽管液滴呈现出进一步的各向异性,但圆柱轴向仍是决定其铺展与回缩过程的主导方向。因此,脱离表面所需的回缩距离由沿轴向的最大铺展范围决定。本文将圆柱表面的偏心撞击等效成一种倾斜撞击,根据其有效法向撞击速度分析偏心撞击后液滴的主要运动特征,提出了综合考虑曲率效应、撞击速度与偏心距离的轴向最大铺展距离模型;随后,考虑到初始速度分解出的切向速度加速了液膜的收缩,对回缩速度进行了重新评定,最终建立了偏心撞击圆柱接触时间的理论模型。

关键词：液滴撞击动力学圆柱表面疏水表面反弹接触时间

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在解题中促进学生学会研究的教学实践——以“探索长方体和圆柱表面路径最短问题”为例

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数学通报 2017年第12期56卷 47-49页

作者：龚辉江苏省太仓市沙溪第一中学

研究解题教学的文章较多，尤其是研究解题方法、解题技巧类的更多．事实上，目前较多存在解题教学功能异化的现象，比如过分追求应试的技巧、过分追求试题的偏、难、怪，大量存在通过刷题来提高成绩的现象，这些过分功利化的做法是导致... 详细信息

研究解题教学的文章较多，尤其是研究解题方法、解题技巧类的更多．事实上，目前较多存在解题教学功能异化的现象，比如过分追求应试的技巧、过分追求试题的偏、难、怪，大量存在通过刷题来提高成绩的现象，这些过分功利化的做法是导致数学学科饱受诟病的主要原因．

关键词：解题教学圆柱表面教学实践长方体路径学会学生解题方法

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粗糙圆柱表面粘着力学与微齿轮接触分析

粗糙圆柱表面粘着力学与微齿轮接触分析

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作者：杨思维重庆大学

学位级别：硕士

微齿轮是微机电系统(MEMS)中重要的零部件，其传动性能对微机电系统的整体性能有决定性影响。相对于宏观齿轮而言，由尺度效应引起的表面力将对微齿轮接触产生重要的影响，同时表面效应带来的微齿轮中的摩擦磨损问题显得十分突出。而目... 详细信息

微齿轮是微机电系统(MEMS)中重要的零部件，其传动性能对微机电系统的整体性能有决定性影响。相对于宏观齿轮而言，由尺度效应引起的表面力将对微齿轮接触产生重要的影响，同时表面效应带来的微齿轮中的摩擦磨损问题显得十分突出。而目前微齿轮的研究主要集中在制造方面，对微齿轮的接触分析研究相对比较少。由于微齿轮的特殊性，不能直接把分析宏观齿轮的理论应用于微齿轮的研究，所以考虑表面力作用下的微齿轮接触分析是非常重要的。将微齿轮轮齿的接触简化为两个圆柱体之间的接触，考虑到在微观尺度下表面粗糙度对粘着力的影响，本文首次建立了粗糙圆柱表面之间的粘着接触力学模型，运用数值计算方法求得表面等效压力分布；并利用该模型对微齿轮轮齿之间的接触进行了分析，计算结果为微齿轮研究提供了理论依据。论文的主要研究工作如下： ①分析了JKR和DMT两种粘着接触力学模型在卸载过程中的外载荷、接触半径和弹性位移的关系，同时分析了粗糙表面的微观形貌和GW粗糙表面接触模型。 ②假设表面微凸体顶点为半径相同的球形，并且顶点高度服从高斯概率分布，微凸体与平面之间的接触模型分别采用JKR和DMT粘着接触模型，同时考虑了表面之间的整体变形，分别建立了用于软硬材料的粗糙圆柱表面之间的粘着接触模型。 ③运用修正Newton-Raphson迭代法求解离散化的压力方程和间隙方程，计算出了圆柱表面的等效压力分布和无量纲接触半宽随外载荷变化曲线，并求出了接触分离力，同时与传统的接触模型进行了对比，分析了表面粗糙度、弹性模量和圆柱半径对表面粘着力的影响。 ④分析了微齿轮的加工工艺与表面特征，以及微齿轮啮合过程中的载荷分配问题，利用之前建立的粗糙圆柱表面粘着接触力学模型，对软硬材料微齿轮之间的粘着接触问题进行了研究，得出了表面力作用下微齿轮轮齿表面的接触状况，并提出了判定微齿轮粘着失效与减小轮齿表面粘着力的方法。

关键词：微齿轮粘着接触粗糙表面 JKR和DMT模型圆柱表面

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圆柱表面形状误差的测量计算

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安徽工学院学报 1995年第4期14卷 121-124页

作者：章毓文刘士平安徽工学院基础部合肥23069

本文针对用一股量具检测圆柱表面的形状误差.往往精度不够的问题.提出利用计算机辅助计算拟合实测误差曲线.从而较为准确地确定圆度、圆柱度误差值.

关键词：误差曲线圆柱形零件形状误差测量圆柱表面

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圆柱表面微结构超精密车削加工技术的探究

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粘接 2021年第8期47卷 151-153页

作者：李婷谢明军杜万中白岩立榆林职业技术学院矿业工程系榆林719000 陕西榆林能源集团横山煤电有限公司榆林719200

超精密加工是衡量一个国家科技和制造水平的重要标志。近年来,我国综合国力和科学技术水平的日渐提升离不开超精密加工技术的发展和进步。文章通过详细分析圆柱表面微结构的超精密车削加工技术,旨在促使科研技术攻关人员关注圆柱表面微... 详细信息

超精密加工是衡量一个国家科技和制造水平的重要标志。近年来,我国综合国力和科学技术水平的日渐提升离不开超精密加工技术的发展和进步。文章通过详细分析圆柱表面微结构的超精密车削加工技术,旨在促使科研技术攻关人员关注圆柱表面微结构超精密车削加工技术的发展现状,在不断提高我国机械零部件制造技术水平的同时,促进我国机械制造加工领域的科研技术人员更多的使用超精密加工技术,研发出更多的高效、智能、自主的机械加工技术来服务我国的机械制造产业。

关键词：圆柱表面微结构超精密车削加工技术

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