检索结果-内蒙古大学图书馆

表面技术 2025年第7期54卷 189-202页

作者：刘琨王九思杜康平郭小满张蕾何文斌都金光明五一郑州轻工业大学河南省机械装备智能制造重点实验室郑州450000 郑州轻工业大学机电工程学院郑州450000 多伦多大学机械与工业工程学院多伦多M5S2E8 太原科技大学材料科学与工程学院太原030024

目的探究功能梯度热障涂层(FG-TBCs)的裂纹生长机制。方法通过用户定义材料子程序,建立梯度热障涂层结构模型,并基于响应面优化的扩展有限元法(XFEM)分析TGO/TC界面幅值、热生长氧化物(TGO)厚度和纵向裂纹倾角对裂纹扩展的影响。结果在... 详细信息

目的探究功能梯度热障涂层(FG-TBCs)的裂纹生长机制。方法通过用户定义材料子程序,建立梯度热障涂层结构模型,并基于响应面优化的扩展有限元法(XFEM)分析TGO/TC界面幅值、热生长氧化物(TGO)厚度和纵向裂纹倾角对裂纹扩展的影响。结果在忽略TGO层初始应力的条件下,TGO厚度与TGO/TC界面裂纹扩展长度成反比;当TGO厚度从3μm增至7μm时,径向应力下降超过300 MPa,裂纹扩展长度和损伤程度显著减小。TGO/TC界面幅值是影响裂纹扩展最关键的因素,其次为TGO厚度,纵向裂纹倾角的影响最小。裂纹扩展与界面幅值呈先减后增的抛物线关系,在界面幅值约为13.6μm时,对裂纹扩展的影响最小。裂纹扩展主要发生在首次热冲击的加热阶段,此时驱动力主要来源于显著温差引起的热应力,在后续热循环中裂纹扩展和损伤依赖于应力的累积效应。结论所建立的梯度结构建模方法为更准确分析FG-TBCs内部应力分布提供了新的选择,研究结果为长寿命热障涂层的制备提供了理论和实验支持。

关键词：功能梯度热障涂层扩展有限元法响应面方法纵向裂纹横向裂纹

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面向工业园区的多组分痕量气体光声光谱同时检测

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物理学报 2022年第17期71卷 158-165页

作者：刘丽娴陈柏松张乐章学仕宦惠庭尹旭坤邵晓鹏马欲飞 Mandelis Andreas 西安电子科技大学光电工程学院西安710071 多伦多大学机械与工业工程学院多伦多M5S 3G8 哈尔滨工业大学可调谐激光技术国家级重点实验室哈尔滨150001

工业园区有毒有害气体排放具有种类繁多、成分复杂、分布广泛等特点,建立多组分、高精度气体监测技术体系是污染防控的基础.黑体光谱辐射范围广,可有效地降低吸收谱线相互干扰可能性,是多组分气体同时检测的首选光源.但其单波长能量低... 详细信息

工业园区有毒有害气体排放具有种类繁多、成分复杂、分布广泛等特点,建立多组分、高精度气体监测技术体系是污染防控的基础.黑体光谱辐射范围广,可有效地降低吸收谱线相互干扰可能性,是多组分气体同时检测的首选光源.但其单波长能量低且稳定性欠佳导致难以实现高精度气体探测.鉴于此,本文提出光学增程和声学谐振双重增强模式联用,设计了一种可用于多组分气体同时高精度检测光声光谱传感器.应用两个相同T型增强光声池,构建了双光路增强型差分光学/光声检测模式,实验证明了差分光声模式具有更强的噪声抑制能力,可于同波段强吸收背景下提取出微弱痕量目标气体吸收信息,且双光路增强型信号较单光路模式提高了1.91倍.进行多组分气体同时检测性能研究,常温常压下CO_(2),C_(2)H_(2)和NH_(3)检测精度的体积分数分别为7.25×10^(-7),1.84×10^(-6)和1.43×10^(-6),比单光路光声模式提高了1个数量级.对体积分数为0-3×10^(-3)的三种气体样品进行测试,光声信号线性度高于0.995.广谱双光路T型增强差分光声光谱技术补偿了黑体广谱检测方法灵敏度低的缺陷,具有灵敏度高、选择性好、背景噪声抑制能力强的优势,可为建立工业园区多组分毒害气体的高精度监测技术提供支持,助力于我国“碳中和碳达峰”宏伟任务.

关键词：双光路差分增强光声光谱有毒有害气体多组分气体检测

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玻璃沉积物对La2Ce2O7/YSZ涂层高温下热冲击性能的影响

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表面技术 2020年第11期49卷 262-268,287页

作者：刘琨何文斌白宇马军都金光曹阳明五一郑州轻工业大学机电工程学院郑州450002 多伦多大学机械工业工程学院多伦多M5S2E8加拿大西安交通大学材料科学与工程学院西安710049

目的为了探究玻璃沉积物CMAS(CaO-MgO-Al2O3-SiO2)对新型结构热障涂层在1250℃下的热冲击寿命的影响,揭示热障涂层的失效行为。方法通过火焰喷涂技术将制备的CMAS粉体均匀地沉积到铈酸镧/氧化钇部分稳定二氧化锆双陶瓷层热障涂层(LC/YSZ... 详细信息

目的为了探究玻璃沉积物CMAS(CaO-MgO-Al2O3-SiO2)对新型结构热障涂层在1250℃下的热冲击寿命的影响,揭示热障涂层的失效行为。方法通过火焰喷涂技术将制备的CMAS粉体均匀地沉积到铈酸镧/氧化钇部分稳定二氧化锆双陶瓷层热障涂层(LC/YSZ DCL-TBCs)和梯度热障涂层(LC/YSZ FGM-TBCs)的表面,于1250℃热冲击实验中进行涂层样品的抗热冲击性能及失效机理研究。利用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)追踪CMAS的位置,观察CMAS与涂层反应层的厚度与形貌。采用X射线衍射仪(XRD)测试反应层产物,并总结其失效方式。结果高温热冲击结果显示梯度涂层的热冲击寿命(435次)远高于双陶瓷层热障涂层的寿命(229次),约为铈酸镧/氧化锆双陶瓷层热障涂层寿命的1.9倍。铈酸镧层与梯度层都能在一定程度上阻碍CMAS渗入涂层内部,提高其CMAS腐蚀条件下的热冲击寿命。双陶瓷层热障涂层与梯度热障涂层的失效均是以层状剥落为主,剥落层主要是CMAS与LC的反应层以及反应层下的烧结层,反应层是由Ca2(LaxCe1-x)8(SiO4)6O6-4x、萤石相和MgAl2O4等难熔氧化物组成,这层致密氧化物类似于密封层,能阻止CMAS继续渗入。结论功能梯度结构具有比双陶瓷层结构更优异的抗CMAS热冲击性能和更好的应力耐受性。

关键词：玻璃沉积物铈酸镧功能梯度热障涂层双陶瓷层热障涂层抗热冲击

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游梁式抽油机节能技术综述

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吉林大学学报（工学版） 2021年第1期51卷 1-26页

作者：刘昕晖李春爽陈琳王昕吉林大学机械与航空航天工程学院长春130022 上海汽车变速器有限公司新能源驱动系统集成部上海201800 多伦多大学机械与工业工程学院加拿大多伦多M5T 1P7

游梁式抽油机是陆上油田中主要的采油装备,其采油能耗占油田总能耗的三分之一,但局限于系统的结构和使用条件,抽油机电动机平均负载率都很低,用电效率平均在30%以下。针对上述问题,科技工作者们提出并尝试了大量新技术、新方法,这些技... 详细信息

游梁式抽油机是陆上油田中主要的采油装备,其采油能耗占油田总能耗的三分之一,但局限于系统的结构和使用条件,抽油机电动机平均负载率都很低,用电效率平均在30%以下。针对上述问题,科技工作者们提出并尝试了大量新技术、新方法,这些技术改进提高了采油能源利用效率,但也存在局限性和技术风险。作者首先分析了抽油机系统能耗的主要来源,通过对比指出最具节能潜力的是电动机部分。进而对目前公开报导的关于提升电动机用电效率的相关研究进行了分类总结,将相关技术研究主要分为机械传动结构改进、电动机及其控制技术改进、增设节能装置三大方向,并对其中的各种技术方案进行了概括和分析。通过分析和对比,并结合目前海洋石油开采和页岩油气开采的大背景,提出了在传统抽油设备上增设节能装置将是未来一段时间内游梁式抽油机节能的最有效的技术方向,而其中的液压混合动力节能技术是一种优势较为明显的技术方案。

关键词：油气井工程游梁式抽油机节能液压混合动力综述

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高浓度二氧化碳碳化活性氧化镁水泥浆体的显微结构(英文)

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硅酸盐学报 2014年第2期42卷 142-149页

作者：莫立武 Daman K PANESAR 南京工业大学材料科学与工程学院多伦多大学土木工程系

活性MgO水泥是一种低碳胶凝材料，通常由大量工业废渣、适量活性氧化镁及少量的水泥制备而成。与传统水泥不同，活性MgO水泥经碳化后产生较好的力学性能。研究了由20％～40％活性MgO、0～40％矿粉及水泥配制的活性MgO水泥浆体在浓度为99... 详细信息

活性MgO水泥是一种低碳胶凝材料，通常由大量工业废渣、适量活性氧化镁及少量的水泥制备而成。与传统水泥不同，活性MgO水泥经碳化后产生较好的力学性能。研究了由20％～40％活性MgO、0～40％矿粉及水泥配制的活性MgO水泥浆体在浓度为99．9％的CO2中养护不同龄期后的微观结构。采用动态水蒸气吸附法、二次扫描电子显微分析和背散射电子显微分析等方法对碳化水泥浆体微观结构进行了表征，并讨论了碳化机理。结果表明：水化硅酸钙碳化生成无定形的CaC03及Si02，从而使水泥浆体中O～11mm介孔略有增加、比表面积增大；经碳化后，活性MgO水泥浆体生成了大量紧密连接的圆形Mg-Ca碳酸盐，使水泥浆体微观结构更致密。CO2养护过程中，活性MgO水泥的碳化产物主要通过含Ca2＋和Mg2＋饱和溶液中沉淀结晶而形成。

关键词：活性氧化镁碳化微观结构二氧化碳养护碳酸盐

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气固界面能量传输机理实验研究

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工程热物理学报 2015年第11期36卷 2477-2480页

作者：吴春梅李友荣 C.A.Ward 重庆大学动力工程学院低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室重庆400044 加拿大多伦多大学机械工业工程学院

为了探讨气-固界面能量传输物理机制,采用实验方法研究了不同压力下氩气-玻璃,水蒸气-玻璃界面附近温度分布和界面吸附特征。结果表明,在两种界面上都存在明显的温度跳跃现象。随着压力的增加,界面温度跳跃值先急剧减小,然后趋于平缓。... 详细信息

为了探讨气-固界面能量传输物理机制,采用实验方法研究了不同压力下氩气-玻璃,水蒸气-玻璃界面附近温度分布和界面吸附特征。结果表明,在两种界面上都存在明显的温度跳跃现象。随着压力的增加,界面温度跳跃值先急剧减小,然后趋于平缓。基于界面吸附特征,分析了两种界面上的能量传输机理。在氩气-玻璃界面,氩气以单原子形式被吸附在界面上,形成阻碍能量传输的附加热阻,因此,压力越高,吸附量越多,界面能量传输能力越弱。对于水蒸气-玻璃界面,水蒸气分子以团簇的形式被吸附在界面上,压力增加,吸附量增多,团簇振动频率类型增加,激发出更多类型的声子在界面传递,从而增强界面的能量传输。

关键词：气-固界面温度跳跃吸附特性能量传输

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平面柔性并联机器人系统建模与仿真研究

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系统仿真学报 2008年第5期20卷 1403-1407,1426页

作者：杜兆才余跃庆张绪平北京工业大学机电学院北京100022 北京航空制造工程研究所数字化与柔性装配技术研究室北京100024 多伦多大学机械工程学院多伦多加拿大

利用运动弹性动力学理论和有限元方法研究了平面柔性并联机器人的动力学建模方法。分析了各运动支链的弹性位移及其耦合关系,提出了柔性并联机器人系统的运动学约束条件和动力学约束条件,综合考虑了构件的分布质量、集中质量、集中转动... 详细信息

利用运动弹性动力学理论和有限元方法研究了平面柔性并联机器人的动力学建模方法。分析了各运动支链的弹性位移及其耦合关系,提出了柔性并联机器人系统的运动学约束条件和动力学约束条件,综合考虑了构件的分布质量、集中质量、集中转动惯量以及杆件的各种弹性变形的影响,建立了平面柔性并联机器人的动力学模型。以平面3-RRR柔性并联机器人为例,用MATLAB语言编程进行了仿真计算,并用SAMCEF软件的计算结果验证了模型的准确性。仿真结果表明该动力学模型能正确地反映柔性并联机器人的弹性振动特性,杆件的弹性变形对机器人动平台的位置误差和方向误差具有重要影响。

关键词：柔性并联机器人动力学建模仿真弹性振动误差

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变频空调实际运行模式识别及数据挖掘

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机械工程学报 2019年第6期55卷 194-202页

作者：梁志豪巫江虹谢子立华南理工大学机械与汽车工程学院广州510641 多伦多大学文理学院

变频空调的长期运行数据是空调在实际环境中运行状态最直接的反映,空调运行的内在规律潜藏在其长期的运行数据中,分析其长期运行数据时,由于数据冗余、存在异常数据等原因,需要采用数据挖掘的方法进行研究。采用聚类算法进行分析,空调... 详细信息

变频空调的长期运行数据是空调在实际环境中运行状态最直接的反映,空调运行的内在规律潜藏在其长期的运行数据中,分析其长期运行数据时,由于数据冗余、存在异常数据等原因,需要采用数据挖掘的方法进行研究。采用聚类算法进行分析,空调的运行模式可总结为三种模式,即上午高负荷模式、下午高负荷模式以及低频平稳模式,三种模式下空调的送风温度都比较接近,但室外温度有所区别。上午(下午)高负荷模式中,室外温度在上午(下午)最高,功率及制冷性能系数(Energy efficiency ratio, EER)分别处于峰值及谷值,低频平稳模式下,室外温度并不高,开机后空调运行比较稳定,运行参数变化不大。此后,采用控制变量法和多项式拟合来分析环境工况参数对空调性能的影响,室外侧环境温度、空调回风温度的升高均导致空调的功率增加,而空调的EER随着回风温度的升高而增加,随着室外温度及空调的功率(运行频率)的增加而下降。采用神经网络算法,研究基于空调送风侧参数预测变频空调性能的方法,并建立神经网络预测模型,该方法的预测误差在15%以内,可以通过控制空调运行时的送风侧参数,达到控制空调性能的目的。最后,根据以上研究成果,提出变频空调控制优化方法,提高空调在线长期运行能效。

关键词：变频空调模式识别数据挖掘能耗分析优化运行

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编织碳纤维复合材料平面内热传导规律研究

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中国激光 2016年第7期43卷 162-167页

作者：吴恩启石玉芳李美华 Andreas Mandelis 上海理工大学机械工程学院上海200093 多伦多大学扩散波先进技术中心

利用红外热成像技术,研究了编织碳纤维复合材料(CFRP)在纤维束编织平面内的热传导规律。根据激光调制加热原理,推导了纤维束平面内热扩散系数和相位梯度的关系,并搭建了相应的实验平台,对CFRP试件进行实验。以玻璃碳作为参考材料,将测... 详细信息

利用红外热成像技术,研究了编织碳纤维复合材料(CFRP)在纤维束编织平面内的热传导规律。根据激光调制加热原理,推导了纤维束平面内热扩散系数和相位梯度的关系,并搭建了相应的实验平台,对CFRP试件进行实验。以玻璃碳作为参考材料,将测得的红外辐射相位信号进行规格化处理,并利用高斯滤波去除红外热图像的噪声。实验结果表明,碳纤维复合材料的各向异性使其在纤维束编织平面各方向上的热传导呈现一定的规律,且与传导方向相关。当激光调制频率小于2Hz时,可以测量得到CFRP试件在平面不同方向上的热扩散系数。

关键词：材料红外热成像编织碳纤维复合材料热传导各向异性热扩散系数

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光热辐射技术测量钴涂层热学参数及厚度

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光电子．激光 2015年第8期26卷 1543-1548页

作者：吴恩启徐紫红 GUO Xin-xin 上海理工大学机械工程学院上海200093 多伦多大学扩散波先进技术中心

为获得涂层材料特性,使用光热辐射(PTR)技术进行无损检测,并提出一种基于一维三层PTR理论模型的标定方法,完成了对Al基体钴涂层热学参数、厚度及分布的检测。三层PTR理论模型,由涂层、空气缺陷层和基体组成。搭建了实验平台,对两种不同... 详细信息

为获得涂层材料特性,使用光热辐射(PTR)技术进行无损检测,并提出一种基于一维三层PTR理论模型的标定方法,完成了对Al基体钴涂层热学参数、厚度及分布的检测。三层PTR理论模型,由涂层、空气缺陷层和基体组成。搭建了实验平台,对两种不同厚度的钴(Co)涂层Al基体样品、无涂层Al基体参考样品进行了多点PTR测量。利用参考样品对带涂层样品PTR相位信号进行规格化,以消除检测系统的影响。通过多参数优化算法,对规格化后相位信号进行拟合,完成三层理论模型公式热参数的标定,求出了涂层材料的热传导率和热扩散系数,进而计算得到各检测点涂层厚度及分布。实验结果验证了理论模型的正确性,以及材料作为基体和涂层时其热学性能的值会发生改变。

关键词：测量光热辐射(PTR) 热扩散系数热传导率涂层厚度

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