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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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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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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孔隙率对碳纤维增强复合材料光热辐射信号的影响

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中国激光 2015年第7期42卷 177-181页

作者：吴恩启徐紫红郭新欣 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多伦多M5S 3G8

为了研究碳纤维增强复合材料(CFRP)孔隙率与光热辐射(PTR)信号的影响,建立了四层PTR理论模型,并搭建了相应的实验平台。采用三种不同直径的激光束分别对9种孔隙率的CFRP样品进行了实验,以玻璃碳为参考材料,对所得PTR幅值和相位信号进行... 详细信息

为了研究碳纤维增强复合材料(CFRP)孔隙率与光热辐射(PTR)信号的影响,建立了四层PTR理论模型,并搭建了相应的实验平台。采用三种不同直径的激光束分别对9种孔隙率的CFRP样品进行了实验,以玻璃碳为参考材料,对所得PTR幅值和相位信号进行了规格化处理。实验结果表明,在功率一致的条件下,相同调制频率下的PTR相位随着激光直径的减小而增加,而幅值刚好相反。激光束直径为0.2 mm时,低频率扫描的PTR相位信号随着孔隙率的增加而降低。

关键词：材料碳纤维增强复合材料光热辐射孔隙率热性能

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孔隙率对编织碳纤维增强聚合物热扩散系数的影响

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激光与光电子学进展 2017年第11期54卷 320-325页

作者：吴恩启李美华高倩 Mandelis Andreas 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

提出了一种四层光热辐射模型,研究了编织碳纤维增强聚合物(CFRP)的热扩散系数。以玻璃碳为参考材料,标定了实验装置,完成了孔隙率为0~18.32%的14组CFRP样品的检测实验。构造了最小二乘目标函数,利用遗传算法求出了最优解,得到了不同孔... 详细信息

提出了一种四层光热辐射模型,研究了编织碳纤维增强聚合物(CFRP)的热扩散系数。以玻璃碳为参考材料,标定了实验装置,完成了孔隙率为0~18.32%的14组CFRP样品的检测实验。构造了最小二乘目标函数,利用遗传算法求出了最优解,得到了不同孔隙率下的CFRP热扩散系数。结果表明,14组CFRP样品的热扩散系数为3.01×10-7~8.73×10-7 m2/s,且随着孔隙率的增大整体呈下降趋势;当孔隙率小于1.00%时,热扩散系数的下降趋势较明显,但当孔隙率大于1.00%后,下降速度趋于平缓。

关键词：材料热扩散系数光热辐射编织碳纤维增强聚合物孔隙率

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基于数字孪生的行车多因素隐性级联故障诊断

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计算机集成制造系统 2023年第6期29卷 2086-2101页

作者：张辉辉郑龙辉孙奕程杨芸李婕黄德林鲍劲松张丹东华大学机械工程学院上海201620 约克大学机械工程系加拿大安大略多伦多M4Y1M7

针对行车传统运维方式中存在的可管可控状态不明、故障时定位分析耗时久、设备宕机时间长等问题,为实现行车状态运维的智能化转型升级,基于数字孪生技术和数据驱动方法,提出一种用于行车多机构联动、多因素耦合的隐性级联故障诊断分析... 详细信息

针对行车传统运维方式中存在的可管可控状态不明、故障时定位分析耗时久、设备宕机时间长等问题,为实现行车状态运维的智能化转型升级,基于数字孪生技术和数据驱动方法,提出一种用于行车多机构联动、多因素耦合的隐性级联故障诊断分析方法。以数据驱动为核心,构建了数据驱动的行车数字孪生模型,详细阐述了行车数字孪生系统的组成和交互行为;对显性故障和隐性故障进行分类和定义,设计了SDAE—MCSVM—FBN方法解决多因素隐性级联故障;构建了数据驱动的行车数字孪生模型的原型系统,以某大型国企钢厂某车间内的行车作业过程为例,与传统运维方式中的人工点检对比,在所提方法应用前后,故障维修时长和设备宕机时长分别减少的时间比例区间为24.5%~32.8%,20.5%~32.4%,证实了所提方法对隐性级联故障诊断分析的有效性和可行性。

关键词：数字孪生数据驱动堆栈降噪自编码器多类支持向量机模糊贝叶斯网络

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玻璃基底上平衡态液滴接触角特性

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工程热物理学报 2014年第2期35卷 362-365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程学院

为了了解玻璃基底上平衡态液滴接触角特性,采用实验和理论相结合的方法分析了玻璃基底表面水滴平衡时应满足的热力学条件,得到了液滴汽-液界面形状以及平衡态接触角大小。分析发现,玻璃基底上平衡态液滴接触角是与三相接触线压力相关的... 详细信息

为了了解玻璃基底上平衡态液滴接触角特性,采用实验和理论相结合的方法分析了玻璃基底表面水滴平衡时应满足的热力学条件,得到了液滴汽-液界面形状以及平衡态接触角大小。分析发现,玻璃基底上平衡态液滴接触角是与三相接触线压力相关的热力学参数,当三相接触线曲率一定时,平衡态液滴接触角随三相接触线处压比的增加而增大.同时,考虑到固-液界面吸附特性,根据平衡态时系统亥姆霍兹自由能最小这一热力学判据可以预测出液滴平衡接触角大小,结果和实验值吻合。

关键词：平衡态接触角液滴界面

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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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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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