检索结果-内蒙古大学图书馆

特种铸造及有色合金 2022年第9期42卷 1066-1070页

作者：聂文忠韩笑曾嘉艺上海应用技术大学机械工程学院上海201418

设计并制作了一套电弧增材制造设备,研究了工艺参数对电弧增材制造零件表面品质的影响。结果表明,当电流为100 A,送丝速度为1881 mm/min,成形速度为99 mm/min,氩气流量为5 L/min时,成形的单道单层表面品质良好。利用田口方法,分析了电... 详细信息

设计并制作了一套电弧增材制造设备,研究了工艺参数对电弧增材制造零件表面品质的影响。结果表明,当电流为100 A,送丝速度为1881 mm/min,成形速度为99 mm/min,氩气流量为5 L/min时,成形的单道单层表面品质良好。利用田口方法,分析了电流、成形速度、送丝速度和氩气流量对其单道单层宽度和高度的影响。通过拟合分析,建立了电弧增材制造单道单层轮廓的函数模型。

关键词：电弧增材制造工艺参数表面品质函数模型

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汽车用金属板料热成形过程中摩擦行为研究进展

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锻压技术 2022年第4期47卷 14-20页

作者：邓亮上海应用技术大学机械工程学院上海201418

以硼钢和铝合金板料为工件的热成形工艺在以实现汽车轻量化和提高碰撞安全性为需求的汽车制造领域的应用广泛。然而,在热成形过程中的高温、高压强的工况下,金属板料与模具之间的摩擦磨损导致板料拉毛、模具磨损和成形偏差,进而影响生... 详细信息

以硼钢和铝合金板料为工件的热成形工艺在以实现汽车轻量化和提高碰撞安全性为需求的汽车制造领域的应用广泛。然而,在热成形过程中的高温、高压强的工况下,金属板料与模具之间的摩擦磨损导致板料拉毛、模具磨损和成形偏差,进而影响生产效率。近年来的国内外研究表明,在热成形生产周期内,摩擦行为受到接触界面内涂层、表面形貌和润滑效果下降等因素的综合影响。为了力求更加准确地预测摩擦行为,面向工业应用的摩擦磨损的模拟仿真正从基于接触条件的宏观层面向考虑表面情况的介观层面推进。通过回顾近些年来热成形工艺过程中的摩擦学研究,为厘清研究方向、开展下一步研究提供借鉴。

关键词：热成形摩擦模具磨损有限元模型摩擦试验

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TiAlN,TiAlSiN涂层的制备及其切削性能

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表面技术 2017年第1期46卷 118-124页

作者：陈强张而耕张锁怀上海应用技术大学机械工程学院上海201418

目的研究TiAlN及TiAlSiN涂层的微观结构及力学性能,以及硬质合金涂层刀具切削SUS304不锈钢的切削性能及磨损行为。方法采用阴极电弧离子镀技术在硬质合金试片及铣刀上分别制备纳微米TiAlN及TiAlSiN涂层。通过X射线荧光测量系统测量涂层... 详细信息

目的研究TiAlN及TiAlSiN涂层的微观结构及力学性能,以及硬质合金涂层刀具切削SUS304不锈钢的切削性能及磨损行为。方法采用阴极电弧离子镀技术在硬质合金试片及铣刀上分别制备纳微米TiAlN及TiAlSiN涂层。通过X射线荧光测量系统测量涂层的厚度,用扫描电镜(SEM)观察涂层表面形貌,用能谱仪(EDAX)分析涂层元素成分,用X射线衍射(XRD)分析涂层晶相结构,用纳米压痕仪表征涂层硬度,用洛氏硬度计定性测量涂层结合力,通过高速铣削试验探究涂层刀具的切削性能及磨损行为。结果 TiAlN及TiAlSiN涂层的厚度分别为3.32μm和3.35μm,表面致密、光滑,高分辨率(20 000×)下观察到涂层表面有液滴、针孔及凹坑存在。Si元素促进了Ti N(200)晶相的生长,晶粒尺寸减小,硬度增加。TiAlN及TiAlSiN涂层的显微硬度分别为29.6 GPa及37.7 GPa,结合力分别满足VDI-3198工业标准的HF3和HF1等级。在130 m/min的高速切削条件下,TiAlSiN涂层刀具寿命约为未涂层刀具的5倍,TiAlN涂层刀具的1.5倍。结论 Si掺杂制备的TiAlSiN涂层具有高的硬度及良好的抗粘附性,更适用于不锈钢材料的高速切削加工。

关键词：磨损切削性能失效 TiAlN TiAlSiN

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钙基热化学储能体系装备与系统研究进展

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化工进展 2021年第4期40卷 1777-1796页

作者：凌祥宋丹阳陈晓轶张志浩靳晓刚王燕南京工业大学机械与动力工程学院江苏南京211816 上海应用技术大学机械工程学院上海201418

近年来,由于可持续发展的需要,太阳能等清洁可再生能源的大规模应用被提上日程。为解决太阳能受天气、昼夜等因素影响造成的不能持续稳定供能的问题,许多学者提出将储能系统整合至太阳能发电中,将太阳能热量以某种方式存储起来,需要时释... 详细信息

近年来,由于可持续发展的需要,太阳能等清洁可再生能源的大规模应用被提上日程。为解决太阳能受天气、昼夜等因素影响造成的不能持续稳定供能的问题,许多学者提出将储能系统整合至太阳能发电中,将太阳能热量以某种方式存储起来,需要时释放,从而使系统能持续运转。其中,热化学储能由于能量密度高,材料能够长期稳定储存与运输等优势,成为储能领域中新兴的研究热点。在众多的热化学储能材料中,基于CaCO_(3)/CaO与Ca(OH)_(2)/CaO体系的钙基热化学储能系统材料安全性高,成本较低且易于获得,十分具有发展潜力。本文对这两种钙基热化学储能体系的原理与材料进行了简单介绍,综述了该领域先进反应器设计与系统集成控制方面的国内外发展状况,探讨了目前研究面临的挑战与机遇,提出了钙基热化学储能技术的今后研究与发展方向的建议。

关键词：太阳能热化学储能 CaCO_(3)/CaO Ca(OH)_(2)/CaO 复合材料反应器设计系统集成

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用分形接触理论研究拉杆转子轴承系统动力学模型

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机械科学与技术 2018年第6期37卷 859-866页

作者：张锁怀吕超颖李俊南上海应用技术大学机械工程学院上海201418

根据分形接触理论,建立了拉杆转子轮盘结合面弹性接触弯曲耦合模型和扭转耦合模型。在此基础上,采用集总参数法,建立了拉杆转子-轴承系统的动力学模型。通过锤击试验,测量了拉杆转子自由状态下的固有频率,验证了该模型的有效性。借助于... 详细信息

根据分形接触理论,建立了拉杆转子轮盘结合面弹性接触弯曲耦合模型和扭转耦合模型。在此基础上,采用集总参数法,建立了拉杆转子-轴承系统的动力学模型。通过锤击试验,测量了拉杆转子自由状态下的固有频率,验证了该模型的有效性。借助于数值仿真方法,研究了系统横向振动固有频率和扭转振动固有频率随结合面法向载荷的变化规律。研究发现:分形接触理论可以有效地解决拉杆转子轮盘接触表面间的弹性接触问题;结合面法向载荷增大时,系统固有频率同步增大;拉杆转子的固有频率小于相同结构尺寸的连续体转子的固有频率;法向载荷对高阶固有频率影响较大;对滑动轴承支承的拉杆转子轴承系统来说,拉杆转子预紧力对低阶横向振动和扭转振动固有频率影响相对较小。

关键词：分形接触理论拉杆转子耦合模型固有频率

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Y型微通道内气泡非对称破裂行为的数值研究

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物理学报 2022年第2期71卷 156-166页

作者：潘文韬文琳李姗姗潘振海上海应用技术大学香料香精技术与工程学院上海201418 上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

基于微通道两相流的微流控技术已得到广泛的应用,精确控制通道中气泡或液滴的尺寸对相关微流控系统的设计起到至关重要的作用.本文基于流体体积法重构Y型微通道内的气泡破裂行为,系统研究了气泡无量纲尺寸(1.2—2.7)、出口流量比(1—4)... 详细信息

基于微通道两相流的微流控技术已得到广泛的应用,精确控制通道中气泡或液滴的尺寸对相关微流控系统的设计起到至关重要的作用.本文基于流体体积法重构Y型微通道内的气泡破裂行为,系统研究了气泡无量纲尺寸(1.2—2.7)、出口流量比(1—4)以及主通道雷诺数(100—600)对气泡破裂行为的影响.发现气泡非对称破裂过程分为3个阶段:延伸阶段、挤压阶段和快速破裂阶段.在气泡初始尺寸较小或出口流量较大的情况下,气泡不破裂,只经历延伸阶段和挤压阶段.进一步针对不同尺寸和出口流量比揭示了气泡的4种破裂模式:隧道-隧道破裂、阻塞-阻塞破裂、隧道-阻塞破裂和不破裂.随着出口流量比的增大,气泡的破裂过程逐渐变为非对称破裂,其破裂模式沿隧道-隧道破裂/阻塞-阻塞破裂、逐渐向隧道-阻塞破裂和不破裂方向转变.在此基础上获得了不同雷诺数和初始气泡尺寸下,气泡破裂的临界流量比以及气泡破裂后子气泡体积比随出口流量比的变化规律并提炼了相应的准则关联式,可为精确调控破裂后子气泡的尺寸提供理论指导.

关键词：出口流量比 Y型微通道气泡破裂三维数值模拟

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6R双臂服务机器人协作空间分析及参数优化

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机械科学与技术 2021年第6期40卷 840-845页

作者：荆学东薛毓铨陈亚楠上海应用技术大学机械工程学院上海201418

针对双臂机器人协作空间及其机构参数优化问题,以6R双臂服务机器人为研究对象,根据D-H参数求出运动学正解,利用蒙特卡洛法求解双臂各自的工作空间,以协作空间最大为优化目标,求解机械臂机构最优参数,通过MATLAB进行编程对具体运算结果... 详细信息

针对双臂机器人协作空间及其机构参数优化问题,以6R双臂服务机器人为研究对象,根据D-H参数求出运动学正解,利用蒙特卡洛法求解双臂各自的工作空间,以协作空间最大为优化目标,求解机械臂机构最优参数,通过MATLAB进行编程对具体运算结果进行验证。结果表明,在一定约束之内,以双臂机器人协作空间最大为目标,优化机构连杆长度和关节范围大小,对双臂服务机器人的设计改进有着重要意义,为后续的双臂协调操作奠定了基础。

关键词：双臂机器人协作空间蒙特卡洛法优化设计

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基于LBM的壁湍流跨尺度能量传递结构统计

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力学学报 2021年第5期53卷 1257-1267,I0001页

作者：高铨邱翔夏玉显李家骅刘宇陆上海应用技术大学理学院上海201418 上海应用技术大学机械工程学院上海201418 上海应用技术大学城市建设与安全工程学院上海201418 上海大学力学与工程科学学院上海市应用数学和力学研究所上海200072

壁湍流不同尺度间能量传输特性存在着明显的各向异性,了解能量不同尺度间传递的空间分布是进一步构造高保真各向异性大涡模拟亚格子模式的前提.基于格子Boltzmann数值(lattice Boltzmann method,LBM)模拟方法对雷诺数Re_(τ)=180的槽道... 详细信息

壁湍流不同尺度间能量传输特性存在着明显的各向异性,了解能量不同尺度间传递的空间分布是进一步构造高保真各向异性大涡模拟亚格子模式的前提.基于格子Boltzmann数值(lattice Boltzmann method,LBM)模拟方法对雷诺数Re_(τ)=180的槽道湍流进行直接数值模拟.结果与公开的槽道湍流数据库进行对比,平均速度剖面、雷诺应力和脉动速度均方根均取得了较好的一致性,验证了LBM方法模拟槽道湍流的可靠性.对模拟后的数据采用空间滤波方法得到不同尺度间能量交换量的空间分布场,结合结构识别捕捉方法——聚类分析法对不同尺度间能量传输结构的空间分布特性进行了分析.结果表明尺度间能量传输结构在全流场物理空间中主要为小尺寸结构,结构的体积概率密度呈现出-4/5幂律,按结构距壁面最小距离以结构距壁面距离又可将结构划分为附着结构和分离结构,其中附着结构以较小的数量占比达到了较高的体积占比,表明附着结构多为大尺寸结构,进一步的对附着结构的统计表明结构在尺寸上存在着一定的幂律关系,表明不同尺度间能量输运结构也具有Townsend提出的附面涡的自相似性,最后对能量正反传附着结构的成对特性研究发现,能量正传-反传结构对倾向于沿展向并排排列.

关键词：槽道湍流空间滤波方法尺度尺度能量输运聚类分析方法附面涡模型

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骨质疏松患者骨水泥强化内固定系统的生物力学特征

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中国组织工程研究 2023年第21期27卷 3287-3292页

作者：聂文忠蒋光普韩笑徐威上海应用技术大学机械工程学院上海市201418

背景:进行椎间融合手术患者伴有骨质疏松症的比例较高,骨质疏松症会对钉棒系统固定效果造成不良影响,如螺钉松动率上升、椎间融合手术失败等,骨水泥钉道强化手术有力改善了这一问题。目的:通过有限元方法比较低骨密度情况下不同骨水泥... 详细信息

背景:进行椎间融合手术患者伴有骨质疏松症的比例较高,骨质疏松症会对钉棒系统固定效果造成不良影响,如螺钉松动率上升、椎间融合手术失败等,骨水泥钉道强化手术有力改善了这一问题。目的:通过有限元方法比较低骨密度情况下不同骨水泥钉道强化固定后腰椎的生物力学变化。方法:依据提取CT图像建立L_(4-5)椎体功能单元人体有限元模型,设置所有椎体骨材料为骨质疏松状态,分别建立无骨水泥钉道强化、全部骨水泥钉道强化、L_(4)椎体骨水泥钉道强化、单侧骨水泥钉道强化、交叉骨水泥钉道强化模型,L_(5)节段下表面固定,L_(4)节段上表面施加500 N的垂直向下的载荷及7.5 N·m的力矩,检测钉棒系统、椎体钉道及骨水泥团的von-Mises应力。结果与结论:①相较于无骨水泥钉道固定组,骨水泥强化各组对于钉棒系统的von-Mises应力影响十分微小;②骨水泥强化各组钉道von-Mises应力在整体上小于无骨水泥钉道固定组,其中较为显著的为全部骨水泥钉道强化组;与全部骨水泥强化组效果相近的是交叉骨水泥强化组,单侧骨水泥固定组钉道von-Mises应力下降幅度次于交叉骨水泥固定组,L_(4)椎体骨水泥钉道强化组对于钉道von-Mises应力的下降效果不明显,且在侧弯与旋转时钉道von-Mises应力超过无骨水泥钉道固定组;③各种运动状态下,全部骨水泥钉道强化组骨水泥von-Mises应力为最小值,单侧骨水泥钉道强化组与交叉骨水泥钉道强化组骨水泥von-Mises应力略微大于全部骨水泥强化组;④结果显示,骨水泥钉道强化技术有效降低了钉棒固定系统对椎体钉道产生的应力集中效应,优化了内固定系统的应力分布,降低了螺钉相对于椎体松动的风险;不同的骨水泥钉道强化方式效果不同,但整体趋势为钉道应力的降低,其中最为有效的固定方式为全部骨水泥钉道强化与交叉骨水泥钉道强化。

关键词：腰椎应力分析有限元骨质疏松钉道强化骨水泥稳定性

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近壁面圆柱绕流中尾流结构演化特性的实验研究

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力学学报 2022年第11期54卷 3042-3057页

作者：邱翔吴昊东陶亦舟李家骅周建康刘宇陆上海应用技术大学理学院上海201418 上海应用技术大学机械工程学院上海201418 上海应用技术大学城市建设与安全工程学院上海201418 上海大学力学与工程科学学院上海市应用数学和力学研究所上海200072

采用粒子图像测速技术对近壁面圆柱绕流流场进行了实验测量,重点研究了3种不同间隙比(G/D=0.5,G/D=1.0,G/D=1.5)时不同雷诺数(Re=1500~5540)下近壁面圆柱绕流尾流结构的演化特性.实验结果表明:G/D=0.5时,随着雷诺数的增加,间隙流的偏转... 详细信息

采用粒子图像测速技术对近壁面圆柱绕流流场进行了实验测量,重点研究了3种不同间隙比(G/D=0.5,G/D=1.0,G/D=1.5)时不同雷诺数(Re=1500~5540)下近壁面圆柱绕流尾流结构的演化特性.实验结果表明:G/D=0.5时,随着雷诺数的增加,间隙流的偏转减小,圆柱后方回流区逐渐对称且尺寸减小,壁面上分离泡的尺寸也逐渐减小,同时存在雷诺数Re_(t)位于Re=3000~3200之间,使圆柱尾流和间隙流呈现不同的分布特性,当雷诺数小于Re时,圆柱上游的壁面附近会形成一个小的分离泡,阻碍了上游流体通过间隙,使间隙流的强度减小,导致圆柱尾流和间隙流的偏转.在Re=1500时,圆柱的涡脱落频率随着间隙比的减小而增大,当Re≥3000时,随着间隙比减小,圆柱的涡脱落频率在小范围(0.185≤St≤0.227)内先增大后减小.雷诺数显著影响近壁面圆柱绕流涡结构的演化,小间隙比受雷诺数的影响较大,G/D=0.5,在雷诺数Re=1500时,二次涡会偏离壁面向上运动至靠近圆柱上尾涡位置处,与圆柱上尾涡发生涡合并现象,雷诺数增大到Re=5540时,二次涡不会和上尾涡合并,而是直接与下尾涡相互作用;G/D=1.0和G/D=1.5时,随着雷诺数的增大,二次涡的含能逐渐减小.

关键词：粒子图像测速技术圆柱绕流近壁面雷诺数

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