检索结果-内蒙古大学图书馆

材料导报 2022年第16期36卷 222-230页

作者：杨传礼张修庆华东理工大学机械与动力工程学院上海200237 华东理工大学承压系统安全科学教育部重点实验室上海200237

因材料缺陷而导致的安全问题一直是备受人们关注的热点问题,如何实现对材料缺陷的快速准确识别与定位是当今材料缺陷问题的研究重点。传统的无损检测方法主要通过超声波、X射线等实现对材料缺陷的识别与定位,这种方法虽然解决了人工检... 详细信息

因材料缺陷而导致的安全问题一直是备受人们关注的热点问题,如何实现对材料缺陷的快速准确识别与定位是当今材料缺陷问题的研究重点。传统的无损检测方法主要通过超声波、X射线等实现对材料缺陷的识别与定位,这种方法虽然解决了人工检测效率低等问题,但是难以满足智能化、自动化与高精度的多重要求。计算机领域的进步刺激了机器视觉在材料缺陷检测方面的飞速发展,机器视觉检测技术的特点主要是将无损检测、自动化与智能化相结合,不仅安全性好、效率高,而且检测精度高。但是大多数机器视觉设备存在对不同缺陷识别任务需要不同图像处理算法的问题,意味着设备的通用性低,而且设备的生产与维护的成本也较高。近年来,深度学习的崛起推动人工智能领域迅猛发展,并且解决了传统的机器视觉对不同任务进行分类需要不同图像处理算法的问题,深度学习也成为材料缺陷检测方面的一个热门研究方向,已经有很多学者将深度学习技术应用到材料缺陷检测方向,而且无论是对材料的缺陷类别进行分类,还是对材料的缺陷进行定位与分割,相关研究都取得了不错的成果。本文首先对传统方法和机器视觉方法在材料缺陷方面的应用进行了概述与分析,叙述了深度学习在材料缺陷检测中的原理,然后分别系统地阐述了国内外深度学习在缺陷的分类、定位以及分割技术方面最新的应用,并对深度学习在材料缺陷检测领域应用的未来发展趋势进行了展望。

关键词：机器视觉材料缺陷检测深度学习卷积神经网络

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基于随机森林算法和数据增强策略的拘束相关断裂韧性预测研究

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固体力学学报 2025年第1期46卷 105-116页

作者：单康中王骁晓刘芳崔元元杨杰上海理工大学能源与动力工程学院上海市动力工程多相流动与传热重点实验室上海200093 华东理工大学承压系统与安全教育部重点实验室上海200237 上海理工大学机械工程学院上海200093

选用核电用钢A508为研究对象,对K近邻回归(KNN)、核回归(KR)、线性回归(LR)和随机森林回归(RF)四种算法拘束相关断裂韧性的预测能力进行了考察,发现四种算法对拘束相关断裂韧性的预测效果为RF>LR>KNN>KR.进一步,基于RF算法,在... 详细信息

选用核电用钢A508为研究对象,对K近邻回归(KNN)、核回归(KR)、线性回归(LR)和随机森林回归(RF)四种算法拘束相关断裂韧性的预测能力进行了考察,发现四种算法对拘束相关断裂韧性的预测效果为RF>LR>KNN>KR.进一步,基于RF算法,在数据中加入了平面应变状态下的数据进行数据增强,对单边缺口弯曲(SENB)试样的拘束相关断裂韧性进行了预测与验证.并基于验证过的模型,向单边裂纹拉伸(SENT)、紧凑拉伸(CT)和中心裂纹拉伸(CCT)试样进行了移植.结果表明:通过添加数据增强策略,试样在边界点处的断裂韧性预测能力得到有效提高,预测结果更加准确,基于RF算法并添加数据增强策略的模型具有较好的泛化能力.最后,在基于RF算法和数据增强的基础上,加入试样类别这一特征,构建了准确度较高的统一预测模型.

关键词：拘束断裂韧性机器学习随机森林算法数据增强

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GH4169合金拘束相关的疲劳裂纹萌生寿命

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金属学报 2022年第12期58卷 1633-1644页

作者：郭昊函杨杰刘芳卢荣生上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 上海理工大学机械工程学院上海200093 华东理工大学承压系统与安全教育部重点实验室上海200237

以GH4169镍基高温合金为研究对象,基于低周疲劳率相关的晶体塑性本构,引入累积能量耗散和累积塑性滑移2种疲劳指示因子作为疲劳裂纹萌生判据,对不同微缺口深度和长度下的疲劳裂纹萌生寿命进行研究。并基于统一拘束参数A_(p),进一步考察... 详细信息

以GH4169镍基高温合金为研究对象,基于低周疲劳率相关的晶体塑性本构,引入累积能量耗散和累积塑性滑移2种疲劳指示因子作为疲劳裂纹萌生判据,对不同微缺口深度和长度下的疲劳裂纹萌生寿命进行研究。并基于统一拘束参数A_(p),进一步考察拘束与疲劳裂纹萌生寿命的关联。结果表明:2种疲劳指示因子均可较好地预测疲劳裂纹萌生寿命。随着微缺口深度的增加,疲劳裂纹萌生寿命逐渐减少;随着微缺口长度的增加,疲劳裂纹萌生寿命逐渐增加。在不同的微缺口深度和长度下,疲劳裂纹萌生寿命均与√Ap存在线性关系。可以根据该线性关系,确定拘束相关的疲劳裂纹萌生寿命。

关键词：拘束疲劳裂纹萌生寿命晶体塑性累积能量耗散累积塑性滑移

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核电蒸汽发生器接管嘴外表面裂纹应力强度因子计算

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核动力工程 2022年第5期43卷 138-146页

作者：张瑞凯刘攀谈建平李越王大胜涂善东华东理工大学机械与动力工程学院承压系统与安全教育部重点实验室上海200237 中广核工程有限公司广东深圳518124

核电蒸汽发生器(SG)接管嘴处由于其结构的特殊性,易在制造及服役过程中产生缺陷。为评价该处缺陷的安全性,需要工程可用的应力强度因子解。本文以核电SG接管嘴外表面裂纹为研究对象,采用有限元方法(FEM)及RSE-M规范计算获得了不同方向... 详细信息

核电蒸汽发生器(SG)接管嘴处由于其结构的特殊性,易在制造及服役过程中产生缺陷。为评价该处缺陷的安全性,需要工程可用的应力强度因子解。本文以核电SG接管嘴外表面裂纹为研究对象,采用有限元方法(FEM)及RSE-M规范计算获得了不同方向及尺寸裂纹在内压、弯矩和温度载荷下的等效应力强度因子值,并分析了不同载荷作用下等效应力强度因子在裂纹前沿的分布规律。将计算结果与RSE-M规范的直管应力强度因子解进行比较,发现RSE-M规范的直管应力强度因子计算方法可保守地应用于SG接管嘴处裂纹,并且随着裂纹深度的增加保守度增大。为实现SG接管嘴处缺陷安全的准确评价,基于有限元计算和RSE-M影响系数法给出了适用于SG接管嘴外表面裂纹的应力强度因子计算方法,该方法可以为SG的设计与维护提供指导。

关键词：应力强度因子蒸汽发生器(SG) 接管嘴 RSE-M规范有限元方法(FEM)

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W,Re过渡层对碳基体表面Al_(2)O_(3)涂层高温热匹配性和层间扩散的影响

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稀有金属 2022年第9期46卷 1181-1189页

作者：李东鹏王卫泽黄继波朱含付鑫孙杰华东理工大学机械与动力工程学院承压系统与安全教育部重点实验室上海200237 上海卫星工程研究所上海201109

在含碳材料表面沉积氧化铝(Al_(2)O_(3))涂层是目前常用的一种高温防护手段,但其在高温下长期使用,易产生涂层开裂、层间元素扩散等现象,进而导致防护失效。本文以大气等离子喷涂(APS)结合射频磁控溅射(RFMS)沉积铼(Re)涂层和钨(W)涂层... 详细信息

在含碳材料表面沉积氧化铝(Al_(2)O_(3))涂层是目前常用的一种高温防护手段,但其在高温下长期使用,易产生涂层开裂、层间元素扩散等现象,进而导致防护失效。本文以大气等离子喷涂(APS)结合射频磁控溅射(RFMS)沉积铼(Re)涂层和钨(W)涂层作为过渡层,研究过渡层对碳基体表面沉积Al_(2)O_(3)涂层的高温下的热匹配性和层间扩散的影响。通过比较不同试样加热后的界面形貌发现,1100℃保温3 h后无W层的涂层试样表面开裂剥落,而添加过渡层的试样表面完好,截面微观结构分析也未发现明显开裂。对界面两侧元素扩散分析发现,添加过渡层W后Al元素扩散现象减弱,添加Re/W层后,元素扩散进一步降低。可见W层、Re/W层加入到含碳材料和氧化铝层间后,可提高涂层抗开裂剥落能力,且涂层层间元素扩散明显减弱。

关键词：碳基体大气等离子喷涂(APS) 射频磁控溅射(RFMS) 元素扩散钨铼

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双裂纹裂尖拘束效应的表征研究

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固体力学学报 2024年第5期45卷 595-609页

作者：宋理想崔元元王骁晓刘芳杨杰上海理工大学能源与动力工程学院上海市动力工程多相流动与传热重点实验室上海200093 上海理工大学机械工程学院上海200093 华东理工大学承压系统与安全教育部重点实验室上海200237

为了更清晰地理解双裂纹裂尖的拘束效应,并对双裂纹裂尖拘束进行表征,本文以均质平板中非共线平行双裂纹为研究对象,对双裂纹在不同水平距离s和垂直距离h下的裂尖应力应变场进行了考察.进一步,基于统一拘束参数A_(p),通过和合并后单裂... 详细信息

为了更清晰地理解双裂纹裂尖的拘束效应,并对双裂纹裂尖拘束进行表征,本文以均质平板中非共线平行双裂纹为研究对象,对双裂纹在不同水平距离s和垂直距离h下的裂尖应力应变场进行了考察.进一步,基于统一拘束参数A_(p),通过和合并后单裂纹裂尖拘束的对比,对双裂纹裂尖拘束进行了表征.结果表明:双裂纹与合并后单裂纹裂尖的应力应变无论从分布还是大小均呈现较大的不同,若还是按照之前计算单裂纹裂尖拘束的办法仅基于双裂纹某个裂尖的应力或应变场计算双裂纹的拘束,将会得到不准确的结果.合并后单裂纹的拘束为0.10~0.30 A_总.该研究有助于理解双裂纹裂尖的拘束效应,为双裂纹裂尖拘束的表征提供了新的思路.

关键词：拘束效应双裂纹表征

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热障涂层微-纳分级微观结构制备及其抗CMAS润湿性能

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华东理工大学学报（自然科学版） 2023年第4期49卷 598-605页

作者：方焕杰王卫泽俞泽新华东理工大学机械与动力工程学院承压与安全教育部重点实验室上海200237 苏州大学机电工程学院江苏苏州215137

通过悬浮液等离子喷涂技术(SPS)在常规大气等离子(APS)热障涂层表面构建了具有微-纳双尺度的表面微观结构,比较了高温下熔融CMAS(Calcium-Magnesium-Alumina-Silicate)在两种涂层表面上的润湿行为差异,从实验和理论角度分析了表面微观... 详细信息

通过悬浮液等离子喷涂技术(SPS)在常规大气等离子(APS)热障涂层表面构建了具有微-纳双尺度的表面微观结构,比较了高温下熔融CMAS(Calcium-Magnesium-Alumina-Silicate)在两种涂层表面上的润湿行为差异,从实验和理论角度分析了表面微观结构差异对涂层抗CMAS润湿性能的影响。研究结果显示,得益于涂层表面微-纳分级微观结构,SPS涂层的抗CMAS润湿性能较常规APS涂层的抗CMAS润湿性能得到了显著提升。在1300℃下热处理5 min后,熔滴在SPS涂层上的润湿角为115.1°,而熔融CMAS在常规APS涂层的润湿角为52.1°;热处理10 min后,熔融CMAS在SPS涂层上的润湿角为68.2°,是常规APS涂层上润湿角的3.2倍。此外,SPS涂层疏松多孔的微观结构特征有利于空气的储存,在熔体润湿涂层表面过程中可起到支撑液滴的作用。

关键词：热障涂层 CMAS腐蚀抗润湿性能悬浮液等离子喷涂微-纳分级微观结构

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火烧温度和冷却方式对12Cr1MoV钢显微组织和力学性能的影响

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机械工程材料 2023年第3期47卷 31-36页

作者：李小凯关凯书(导师) 华东理工大学机械与动力工程学院承压系统安全科学教育部重点实验室上海200237

将12Cr1MoV钢加热至不同温度(650,750,850,950,1050,1150℃)保温3 h并分别进行空冷和水冷来模拟火灾现场的火烧过程,采用金相检测、小冲杆试验、拉伸试验和硬度测试研究了火烧温度和冷却方式对试验钢显微组织和力学性能的影响。结果表明... 详细信息

将12Cr1MoV钢加热至不同温度(650,750,850,950,1050,1150℃)保温3 h并分别进行空冷和水冷来模拟火灾现场的火烧过程,采用金相检测、小冲杆试验、拉伸试验和硬度测试研究了火烧温度和冷却方式对试验钢显微组织和力学性能的影响。结果表明:当火烧温度不高于750℃时,空冷和水冷方式下试验钢的显微组织均主要为铁素体、珠光体和碳化物,强度、断后伸长率和硬度随火烧温度的变化很小;在空冷方式下,当火烧温度高于750℃时,随着火烧温度升高,试验钢的晶粒尺寸变大,珠光体含量增加,使得强度增大,断后伸长率降低;在水冷方式下,当火烧温度高于750℃时,试验钢组织中出现马氏体,随着火烧温度升高,马氏体含量增加,试验钢强度和硬度提高,断后伸长率降低。

关键词： 12Cr1MoV钢小冲杆试验火烧温度冷却方式强度显微组织

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聚苯胺基涂层在质子交换膜燃料电池金属双极板上的应用进展

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化工进展 2021年第7期40卷 3826-3836页

作者：毛韬博栾伟玲付青青华东理工大学机械与动力工程学院承压系统与安全教育部重点实验室上海200237

聚苯胺具有独特的导电性和电化学性能,近年来随着燃料电池的发展成为双极板防护的重要材料。然而,聚苯胺涂层在质子交换膜燃料电池高温强酸的工作环境中长期耐蚀性仍无法满足要求,限制了该材料的规模应用。本文综述了聚苯胺基涂层在质... 详细信息

聚苯胺具有独特的导电性和电化学性能,近年来随着燃料电池的发展成为双极板防护的重要材料。然而,聚苯胺涂层在质子交换膜燃料电池高温强酸的工作环境中长期耐蚀性仍无法满足要求,限制了该材料的规模应用。本文综述了聚苯胺基涂层在质子交换膜燃料电池双极板上应用的最新研究进展,包括通过掺杂和共聚改性的聚苯胺涂层、引入高分子材料和纳米材料制备的聚苯胺基复合涂层;分析了各类典型涂层的电化学测试性能结果,总结了聚苯胺基复合涂层的耐蚀机理。最后总结了聚苯胺基涂层研究中目前存在的问题,并对研究方向进行了展望,指出统一测试标准对材料性能评价和商业应用具有重要意义,且今后应重点加强纳米材料复合涂层的研究,并基于原位观测和表征技术对涂层机理进行深入解析。

关键词：燃料电池双极板耐腐蚀性聚苯胺涂层

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基于应力场的锂离子电池正极多尺度失效研究

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无机材料学报 2022年第8期37卷 918-924页

作者：陈莹栾伟玲陈浩峰朱轩辰华东理工大学机械与动力工程学院石化行业动力电池系统与安全重点实验室教育部承压系统与安全重点实验室上海200237 思克莱德大学机械与航空工程系英国格拉斯哥G11XJ

锂离子电池已广泛应用于动力和储能领域,电池寿命是影响其进一步发展的关键因素。循环充放电过程中的电化学-力学多场耦合作用会导致正极材料发生机械损伤累积,降低电极材料的结构稳定性并形成多尺度损伤,从而缩短电池循环充放电寿命。... 详细信息

锂离子电池已广泛应用于动力和储能领域,电池寿命是影响其进一步发展的关键因素。循环充放电过程中的电化学-力学多场耦合作用会导致正极材料发生机械损伤累积,降低电极材料的结构稳定性并形成多尺度损伤,从而缩短电池循环充放电寿命。本文通过总结团队在三元正极材料多尺度失效行为方面的研究成果,系统介绍了不同尺度下实验与模拟相结合的电极材料损伤分析方法,旨在为不同尺度下选取损伤分析方法提供参考。基于电化学循环实验表征、扩展有限元分析法(XFEM)、线性匹配法(LMM)等研究手段,深入分析了电极材料在多尺度下的力学损伤机理。研究工作为电极材料的多尺度失效行为分析及结构改性提供了重要指导。

关键词：锂离子电池正极应力场多尺度失效寿命衰减

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