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金属学报 2020年第2期56卷 249-256页

作者：马小强杨坤杰徐喻琼杜晓超周建军肖仁政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 烟台大学核装备与核工程学院烟台264005

运用分子动力学方法研究了bcc结构Nb在辐照损伤初期因辐照诱发位移损伤形成和演化的微观过程以及原子机制。选取初级离位原子(primary knock-on atom,PKA)能量5~50 keV,模拟温度300 K,研究了Nb中级联碰撞产生的缺陷数量及其分布随模拟... 详细信息

运用分子动力学方法研究了bcc结构Nb在辐照损伤初期因辐照诱发位移损伤形成和演化的微观过程以及原子机制。选取初级离位原子(primary knock-on atom,PKA)能量5~50 keV,模拟温度300 K,研究了Nb中级联碰撞产生的缺陷数量及其分布随模拟时间的演化,PKA能量对稳定Frenkel缺陷数目的影响,缺陷团簇的分布等。研究结果显示,级联碰撞会在体系中产生辐照缺陷,Frenkel缺陷对数目和不同的PKA能量区间(5~30 keV和30~50 keV)之间满足不同的幂函数关系,所形成的缺陷大多数以点缺陷的形式存在,空位团簇成团率17%~35%,间隙原子团簇成团率23%~40%,PKA能量越高,空位越容易形成较大的团簇;级联碰撞产生的间隙原子形成了大量的沿<110>方向的哑铃型结构;当PKA能量高于30 keV时,级联碰撞将产生1/2<111>间隙型位错环和<100>空位型位错环。

关键词： Nb 分子动力学位移级联 Frenkel缺陷缺陷团簇

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船舶柴电混合动力系统能量管理控制策略

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哈尔滨工程大学学报 2020年第1期41卷 153-160页

作者：肖能齐徐翔周瑞平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 三峡大学机械与动力学院湖北宜昌443002 武汉理工大学能源与动力工程学院湖北武汉430063

为了使船舶在航行过程中动力推进系统处于最合理的工况下运行,以某船舶四机双桨混合动力推进系统为研究对象,对该系统的4种单机模式、6种PTI模式和2种并车模式的运行工况特点及其对应的能量流进行研究;提取船舶航行工况的特征参数并建... 详细信息

为了使船舶在航行过程中动力推进系统处于最合理的工况下运行,以某船舶四机双桨混合动力推进系统为研究对象,对该系统的4种单机模式、6种PTI模式和2种并车模式的运行工况特点及其对应的能量流进行研究;提取船舶航行工况的特征参数并建立标准航行工况,运用所建立的航行工况模糊模式识别模型识别样本所属的航行工况,提出了基于工况识别的规则能量管理控制策略对船舶柴电混合动力推进系统能量进行统一管理和分配。在船舶航行过程中,利用上述方法实时对航行工况进行识别,从而通过切换离合器状态指令,使船舶在最优工况下航行以降低燃油消耗与减少排放。

关键词：能量管理柴电混合能量流控制策略推进系统航行工况模糊模式识别优化控制

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铝合金热成形温度场解析与实验研究

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热加工工艺 2021年第5期50卷 81-85页

作者：叶永盛黎丽丽叶喜葱张从阳贾瑞鹏水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室(三峡大学) 湖北宜昌443002 三峡大学电气与新能源学院湖北宜昌443002 机械科学研究总院集团有限公司先进成形技术与装备国家重点实验室北京100044

在铝合金热成形过程中实时采集了温度数据,得到铝合金坯料在加热、空冷和成形过程中的温度变化规律。结果表明:在炉温恒定时,铝合金坯料在炉内加热达到500 s后,坯料温度趋于稳定。在成形阶段,坯料出现2次快速降温过程。第一次是由于坯... 详细信息

在铝合金热成形过程中实时采集了温度数据,得到铝合金坯料在加热、空冷和成形过程中的温度变化规律。结果表明:在炉温恒定时,铝合金坯料在炉内加热达到500 s后,坯料温度趋于稳定。在成形阶段,坯料出现2次快速降温过程。第一次是由于坯料与模具单面接触导致坯料快速降温,在坯料中部温度传导至接触处后,该处温度又升高;第二次是在模具合模后,坯料快速冷却至模温。因此,在铝合金热冲压成形工艺优化和模具结构设计方面均需考虑铝合金的热传导问题,以避免铝合金坯料与冷模具的大面积接触,造成铝合金坯料冷却速度差异,进而导致成形性能不佳等问题。

关键词：铝合金热成形固溶处理温度场

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基于激光雕刻技术的陶瓷超疏水表面制备

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三峡大学学报（自然科学版） 2021年第1期43卷 107-112页

作者：赵美云何钱雷波赵新泽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

陶瓷材料是天然或合成化合物经过成形和高温烧结制成的一类无机非金属材料,因其具有高熔点、高硬度、高耐磨性、耐氧化等优点而被广泛应用.本文采用激光雕刻机在陶瓷表面进行不同类型的微织构加工,通过化学试剂降低表面自由能后,使其表... 详细信息

陶瓷材料是天然或合成化合物经过成形和高温烧结制成的一类无机非金属材料,因其具有高熔点、高硬度、高耐磨性、耐氧化等优点而被广泛应用.本文采用激光雕刻机在陶瓷表面进行不同类型的微织构加工,通过化学试剂降低表面自由能后,使其表面具备超疏水性能.对制备的织构化表面进行了憎水性、液滴弹跳特性、抗结冰性、耐摩擦性能等试验.研究结果表明:经过激光雕刻方法得到的织构化陶瓷表面由亲水性变为疏水性,并且当织构的形状为方柱时疏水性能最佳.

关键词：陶瓷超疏水激光雕刻最优织构

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基于ENDF/B-Ⅶ.1库的AHD1.0加工与基准验证

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核技术 2020年第2期43卷 77-81页

作者：唐海波张彬航袁显宝张永红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

核数据库是中子输运计算的基础。基于ENDF/B-Ⅶ.1评价库,采用NJOY制作了用于MCNP(Monte Carlo N-Particle Transport Code)程序的AHD1.0(Advanced hybrid database1.0)库,并从国际临界核安全手册(International Handbook of Evaluated Criticality Safety Benchmark Experiments,ICSBEP)中分别选取了高浓铀、中浓铀、低浓铀的快谱、中间谱及热谱的部分基准装置,用MCNP程序调用该数据库进行了临界基准验证,验证结果显示:调用该库的计算值与实验值符合较好,误差在0.5%以内,具有较高的精确度,满足核设计对数据库精度的要求。但对于部分含有W、Fe、Gd等结构材料、吸收材料的基准检验中,存在较大的偏差,造成这些偏差的主要原因是计算过程中核素的处理及评价数据库的来源,需要进一步的研究验证。

关键词： AHD1.0 ENDF/B-Ⅶ.1 NJOY ACE库临界安全基准验证

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外加变位磁场作用GTAW焊接电弧的数值模拟

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三峡大学学报（自然科学版） 2021年第5期43卷 101-106,112页

作者：周祥曼刘练陈永清袁有录田启华杜义贤何青松付君健三峡大学机械与动力学院湖北宜昌443002 水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室(三峡大学) 湖北宜昌443002

为了揭示外加变位磁场对GTAW焊接电弧的形态以及传热传质影响规律,建立了GTAW焊接电弧的数学模型;对比分析了无外加磁场,30°变位磁场,60°变位磁场作用下XZ截面(即Y=0截面)的电弧温度场、压强以及Z=7.5 mm截面电磁力矢量的变... 详细信息

为了揭示外加变位磁场对GTAW焊接电弧的形态以及传热传质影响规律,建立了GTAW焊接电弧的数学模型;对比分析了无外加磁场,30°变位磁场,60°变位磁场作用下XZ截面(即Y=0截面)的电弧温度场、压强以及Z=7.5 mm截面电磁力矢量的变化规律;并在电弧空间取一条路径Path1(X方向),详细对比分析了此路径上的电流密度、电弧温度、X方向电磁力分量、Y方向电磁力分量、压强、X方向速度分量、Y方向速度分量的分布规律.结果显示:外加变位磁场作用下的XZ截面的电弧温度场、压强以及Z=7.5 mm截面电磁力矢量均不再呈现对称分布.在Path1上随着变位角度的增加,电弧X方向电磁力分量“波峰”上移、“波谷”下移;电弧Y方向电磁力分量由零变为“双峰分布”,再变为“单峰分布”,且“波峰”上移;电弧X方向速度分量由类似余弦函数分布逐渐变为“单峰”分布,且“波谷”下移;电弧Y方向速度分量由零逐渐变为类似正弦函数分布,且“波峰”下移,“波谷”上移.

关键词：外加变位磁场钨极惰性气体保护焊焊接电弧数值模拟

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基于峭度准则的轴承故障信息分析方法

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三峡大学学报（自然科学版） 2021年第6期43卷 100-105页

作者：徐洲常王林军刘晋玮黄文超陈保家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 三峡大学机械与动力学院湖北宜昌443002

针对滚动轴承振动信号在进行早期故障诊断时通常会伴随噪声干扰的问题,提出一种新的基于峭度准则的轴承故障信息分析方法.首先根据小波包变换(WPT)原理处理原始轴承信号,实现初步去噪;然后用集合经验模态分解(EEMD)方法处理变换后的振... 详细信息

针对滚动轴承振动信号在进行早期故障诊断时通常会伴随噪声干扰的问题,提出一种新的基于峭度准则的轴承故障信息分析方法.首先根据小波包变换(WPT)原理处理原始轴承信号,实现初步去噪;然后用集合经验模态分解(EEMD)方法处理变换后的振动信号得到若干个IMF分量,并计算所得分量的峭度值,依据峭度准则筛选有效分量实现振动信号的重构;再通过自相关处理剔除重构信号中包含的混叠干扰信号,实现振动信号的多层降噪;最后对去噪后的重构信号解调处理,得到信号包络谱图并对它进行分析获取故障信息.滚动轴承故障信息分析实例表明:该方法能够有效消除原始信号中的干扰和噪声,分离出清晰的轴承振动信号并获取有用的故障信息.

关键词：小波包变换集合经验模态分解峭度准则自相关去噪故障信息

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类蜂窝夹层结构的力学特性研究

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机械 2021年第10期48卷 1-7页

作者：李响赵恒余万李锐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 三峡大学机械与动力学院湖北宜昌443002

创新设计的类蜂窝夹层结构具有良好的力学性能、吸能特性和更大的设计空间。目前大多研究是将夹层结构的胶粘剂层的厚度忽略不计,并且将整个夹层结构的厚度约等于夹芯层的厚度来进行相关力学性能参数的计算。本文基于Gibson夹层结构胞... 详细信息

创新设计的类蜂窝夹层结构具有良好的力学性能、吸能特性和更大的设计空间。目前大多研究是将夹层结构的胶粘剂层的厚度忽略不计,并且将整个夹层结构的厚度约等于夹芯层的厚度来进行相关力学性能参数的计算。本文基于Gibson夹层结构胞元理论,考虑胶粘剂层的影响因素,对类蜂窝夹层结构进行力学性能分析;运用复合材料力学和材料力学理论以及应变能等效原理推导出类蜂窝夹层结构的等效力学性能、刚度和等效密度计算公式。本文的研究结论可望为进一步研究新型蜂窝夹层结构提供相应的理论支持。

关键词：类蜂窝夹层结构力学性能刚度等效密度

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基于人群搜索算法和增广乘子法的混合可靠性分析

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三峡大学学报（自然科学版） 2021年第1期43卷 102-106,112页

作者：黄杨王林军杜义贤彭云龙廖玮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 三峡大学机械与动力学院湖北宜昌443002

针对传统优化算法在处理具有一定非线性功能函数的结构可靠性分析问题时出现迭代次数较多或精确度不够的问题,提出了一种基于人群搜索算法和增广乘子法的混合可靠性分析方法.该算法以可靠指标最小为目标函数,以影响结构可靠指标的随机... 详细信息

针对传统优化算法在处理具有一定非线性功能函数的结构可靠性分析问题时出现迭代次数较多或精确度不够的问题,提出了一种基于人群搜索算法和增广乘子法的混合可靠性分析方法.该算法以可靠指标最小为目标函数,以影响结构可靠指标的随机变量构成的极限状态方程为约束条件建立结构可靠性优化数学模型,并使用增广乘子法将有约束优化问题转换为无约束优化问题,最后使用人群搜索算法进行寻优计算.通过数值算例和工程算例验证了所提算法的稳定性和有效性,并讨论了参数不确定性以及参数存在相关性时对可靠指标的影响.

关键词：人群搜索算法结构可靠性优化设计增广乘子法相关性

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归一化小波熵与RVM的滚动轴承运行可靠度预测

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振动与冲击 2020年第8期39卷 8-14页

作者：陈法法刘莉莉刘芙蓉肖文荣陈保家杨勇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 中国汽车工程研究院股份有限公司重庆401122

针对传统可靠度评估和预测方法难以实现对正在服役中的单台机械设备进行可靠度评估和预测的问题。设计了一种基于归一化小波包信息熵与相关向量机的滚动轴承运行可靠度预测方法;该方法主要包括确立运行可靠度指标以及构建相关向量机预... 详细信息

针对传统可靠度评估和预测方法难以实现对正在服役中的单台机械设备进行可靠度评估和预测的问题。设计了一种基于归一化小波包信息熵与相关向量机的滚动轴承运行可靠度预测方法;该方法主要包括确立运行可靠度指标以及构建相关向量机预测模型,通过试验测取滚动轴承运行过程中的振动信号,利用小波包分解,提取反映滚动轴承运行状态的特征频带能量,基于信息熵理论建立运行可靠度指标;构建相关向量机预测模型,准确预测正在服役中的滚动轴承运行可靠度指标及其变化趋势。试验结果表明,采用归一化小波包信息熵与相关向量机的可靠度预测模型,能有效克服传统基于概率统计数据的平均可靠度计算问题,并且相关向量机的可靠度预测精度更高。

关键词：相关向量机归一化信息熵运行可靠度滚动轴承

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