检索结果-内蒙古大学图书馆

表面技术 2021年第11期50卷 208-217,278页

作者：张栗源董从林袁成清吴宇航武汉理工大学交通与物流工程学院武汉430063 武汉理工大学船舶动力工程技术交通行业重点实验室武汉430063 国家水运安全工程技术研究中心可靠性工程研究所武汉430063

目的探究石墨烯/高密度聚乙烯高分子材料在水润滑条件下的摩擦学性能,提高高密度聚乙烯的自润滑和耐磨损性能。方法采用石墨烯纳米片填充高密度聚乙烯材料,利用RTEC摩擦磨损试验机,开展新型复合材料在水润滑条件下的摩擦学性能研究。通... 详细信息

目的探究石墨烯/高密度聚乙烯高分子材料在水润滑条件下的摩擦学性能,提高高密度聚乙烯的自润滑和耐磨损性能。方法采用石墨烯纳米片填充高密度聚乙烯材料,利用RTEC摩擦磨损试验机,开展新型复合材料在水润滑条件下的摩擦学性能研究。通过分析新型复合材料的典型机械性能、摩擦系数、磨损形貌以及摩擦副接触表面的元素成分及分布情况,揭示石墨烯/高密度聚乙烯在水润滑条件下的摩擦磨损机理。结果新型复合材料的拉伸强度、撕裂强度和肖氏硬度均随着石墨烯纳米片含量的增加而先增高后降低,1.5%石墨烯纳米片改性高密度聚乙烯表现出最高的强度,分别为19.81 MPa、31.34 MPa和92.6HSA。新型复合材料的平均摩擦系数和体积行程磨损率总体随着石墨烯含量的增加而减小,1.5%石墨烯纳米片改性的高密度聚乙烯平均摩擦系数和体积行程磨损率比纯高密度聚乙烯分别降低了53.6%和73.9%。Si_(3)N_(4)陶瓷球与1.5%、0.6%石墨烯纳米片改性高密度聚乙烯进行3600 s对磨试验,其磨损区域的碳元素质量分数分别约为3.5%和0.3%,表明含量较高的石墨烯纳米片有利于在微观界面形成石墨烯润滑层,从而降低摩擦系数。结论石墨烯纳米片显著影响高密度聚乙烯的自润滑性能和耐磨损性能,适量的石墨烯纳米片促进了高密度聚乙烯磨损界面石墨烯润滑层的形成,降低摩擦系数和磨损量。该研究可为设计低摩擦、耐磨损的水润滑轴承复合材料提供参考。

关键词：石墨烯/高密度聚乙烯机械性能摩擦学性能石墨烯润滑层微观形貌

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海洋环境下金属材料微生物腐蚀研究进展

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表面技术 2018年第8期47卷 182-196页

作者：田丰白秀琴贺小燕袁成清武汉理工大学国家水运安全工程技术研究中心可靠性工程研究所武汉430063 武汉理工大学船舶动力工程技术交通行业重点实验室武汉430063

海洋环境下的微生物易附着在金属材料表面形成生物膜,进而导致金属材料表面的微生物腐蚀(MIC)。分析了海洋环境下常见的易导致腐蚀的微生物种类及其特征,如硫酸盐还原菌(SRB)、铁氧化细菌(IOB)、产酸菌(APB)与产粘液菌(SPB)等,归纳了船... 详细信息

海洋环境下的微生物易附着在金属材料表面形成生物膜,进而导致金属材料表面的微生物腐蚀(MIC)。分析了海洋环境下常见的易导致腐蚀的微生物种类及其特征,如硫酸盐还原菌(SRB)、铁氧化细菌(IOB)、产酸菌(APB)与产粘液菌(SPB)等,归纳了船舶与海洋平台涉及的微生物腐蚀及其与材料摩擦磨损的协同作用。在此基础上,重点综述了近年来碳钢、不锈钢与铜合金在海洋环境下的微生物腐蚀研究进展,包括溶解氧(DO)浓度、胞外聚合物(EPS)、生物膜微观形态等因素对碳钢MIC的影响,不锈钢在MIC过程中钝化膜与Cr元素化合物形态与含量变化,微生物抵抗Cu离子毒性机制以及铜合金在MIC过程中出现的脱合金成分腐蚀。对比了碳钢、不锈钢与铜合金表面在MIC中由生物膜、腐蚀产物与钝化膜形成的复合表面层结构差异。并从阴极去极化理论与微生物电化学腐蚀理论的角度解释了MIC,总结了两种理论间的关联性与局限性,指出了一些亟待解决的问题。

关键词：海洋环境微生物腐蚀金属材料表面层结构摩擦磨损

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船用智能设备与系统的发展现状与展望

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机械工程学报 2024年第20期60卷 181-192页

作者：马勇胡祖硕王雯琦常兴山严新平水路交通控制全国重点实验室武汉430063 武汉理工大学航运学院武汉430063 武汉理工大学智能交通系统研究中心武汉430063 武汉理工大学交通与物流工程学院武汉430063 国家水运安全工程技术研究中心武汉430063

船用智能设备与系统指安装在船舶上的各种智能装置,以及这些装置之间相互连接和协同工作的整体系统,用于提高船舶的操作、运行和管理效率,增强安全性,降低能耗,提升效率。这些系统覆盖了智能航行、智能能效、智能机舱、智能运维、智能... 详细信息

船用智能设备与系统指安装在船舶上的各种智能装置,以及这些装置之间相互连接和协同工作的整体系统,用于提高船舶的操作、运行和管理效率,增强安全性,降低能耗,提升效率。这些系统覆盖了智能航行、智能能效、智能机舱、智能运维、智能集成平台以及岸基航运系统等多个方面,不仅关注单一装置的智能化,也强调整体系统的协同和优化。当前,国内外对此类设备的研发及应用已取得一定成就,但同时也面临技术、协调和环保等多方面的挑战。未来,随着信息技术和物联网技术的进一步发展,预计船用智能设备与系统将更加普及,其研究将更加深入,特别是在自动化和远程控制技术方面,有望实现更大的突破,为航运业的安全性和环境友好性提供更强大的支撑。

关键词：船用智能设备与系统智能航行智能机舱智能能效智能运维智能集成平台岸基航运系统及设备

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基于激光熔覆的缸套表面梯度材料制备及其摩擦学性能研究

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表面技术 2024年第7期53卷 40-47页

作者：刘永琪袁成清饶响郭智威武汉理工大学交通与物流工程学院武汉430063 武汉理工大学水路交通控制全国重点实验室武汉430063 国家水运安全工程技术研究中心可靠性工程研究所武汉430063

目的研究功能梯度材料对缸套表面的抗磨减摩作用,提升缸套-活塞环配副的摩擦学性能。方法通过激光打标机在缸套表面制备具有30°角规则纹理排布的凹槽,在凹槽内采用同轴送粉的方式熔覆镍含量不同的铁基粉末,分析熔覆合金层的金相组... 详细信息

目的研究功能梯度材料对缸套表面的抗磨减摩作用,提升缸套-活塞环配副的摩擦学性能。方法通过激光打标机在缸套表面制备具有30°角规则纹理排布的凹槽,在凹槽内采用同轴送粉的方式熔覆镍含量不同的铁基粉末,分析熔覆合金层的金相组织,并利用往复式摩擦磨损试验机研究在一定载荷压力下功能梯度材料缸套的摩擦学性能。结果熔覆层金相组织呈现梯度排布,熔覆层与基体材料分子原子交互扩散形成良好的冶金结合。牌号为350、镍质量分数为4.2%、铁质量分数80%的粉末所制备的功能梯度材料,减摩效果最为明显,相比未经处理的对照组,平均摩擦因数降幅为25.4%,且该组在试验中接触电阻的平均值最大,相比对照组提升了63.45%。牌号为330、镍质量分数为9%、铁质量分数为70%的粉末制备的缸套,表面支撑指数最高为0.78,相比于未处理的对照组,增幅达到35%,且试验组活塞环经摩擦后,磨损量均小于对照组。结论制备了30°角分布的功能梯度材料,能使得缸套-活塞环摩擦学系统在工作过程中摩擦副的润滑油膜厚度更厚,且在运行过程中更稳定,以减少摩擦力和降低摩擦因数。同时,增强其支撑能力和储存润滑油的能力,使所制备的缸套摩擦因数显著降低。牌号为350的材料,改善摩擦学性能的效果最优。

关键词：功能梯度材料缸套-活塞环激光熔覆摩擦特性金相组织

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碳钢和不锈钢在海洋SRB、IRB和IOB下的点蚀研究现状

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表面技术 2024年第2期53卷 15-27,70页

作者：陈杨嵋贺小燕黄谦熊汉桢白秀琴武汉理工大学船海与能源动力工程学院武汉430063 武汉理工大学国家水运安全工程技术研究中心可靠性工程研究所武汉430063 武汉理工大学水路交通控制全国重点实验室武汉430063

微生物腐蚀(Microbiological Induced Corrosion,MIC)带来的危害占海洋腐蚀危害的20%。微生物腐蚀是指由于微生物的生命活动及其代谢产物与金属材料相互作用,影响腐蚀反应的阴极和阳极过程所引发的腐蚀现象,已成为海运业面临的重大技术... 详细信息

微生物腐蚀(Microbiological Induced Corrosion,MIC)带来的危害占海洋腐蚀危害的20%。微生物腐蚀是指由于微生物的生命活动及其代谢产物与金属材料相互作用,影响腐蚀反应的阴极和阳极过程所引发的腐蚀现象,已成为海运业面临的重大技术难题,研究海洋微生物腐蚀对推进我国海洋事业的发展有重要意义。金属材料微生物腐蚀包括全面腐蚀和局部腐蚀,局部腐蚀的危害更大,而点蚀被认为是危害最大的局部腐蚀形式。海洋微生物种类繁多,本文聚焦于硫元素的参与者硫酸盐还原菌(Sulfate-reducing Bacteria,SRB)、铁元素的参与者铁还原细菌(Iron-reducing Bacteria,IRB)和铁氧化细菌(Iron-oxidizing Bacteria,IOB)所引发的微生物点蚀问题,包括由细菌不均匀的生物膜与腐蚀产物膜以及细菌本身的特性引起的点蚀。以广泛应用于海洋平台和船舶的碳钢和不锈钢为对象,分析其在海洋SRB、IRB和IOB下的点蚀状况,从腐蚀形貌和腐蚀产物两方面对比了碳钢、不锈钢在不同细菌体系中的腐蚀差异,腐蚀形貌分析包括腐蚀产物形貌和去除腐蚀产物后金属表面形貌的分析,腐蚀产物分析主要聚焦于金属材料表面不同成分与含量的变化。从代谢产物理论、氧浓差电池作用理论阐释了碳钢和不锈钢的点蚀机理,指出微生物点蚀研究需要综合考虑多种因素,包括多菌种的相互作用和多种环境因素对金属材料的点蚀影响,以及微生物对耐蚀金属材料的点蚀影响等。

关键词：微生物点蚀碳钢不锈钢腐蚀形貌点蚀机理

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内河航运系统监管技术现状与展望

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交通运输系统工程与信息 2022年第6期22卷 1-14页

作者：陈德山范腾泽元海文严新平武汉理工大学智能交通系统研究中心武汉430063 武汉理工大学交通与物流工程学院武汉430063 国家水运安全工程技术研究中心武汉430063 广东省内河港航产业研究有限公司广东韶关512100

数字化、自动化及智能化监管技术是保障内河航运系统安全、高效及绿色运行的关键。从态势感知、事件监视及组织优化这3方面阐述内河航运系统监管技术研究现状,总结技术发展沿革与趋势,分析监管技术存在的不足。研究表明:内河航运监管态... 详细信息

数字化、自动化及智能化监管技术是保障内河航运系统安全、高效及绿色运行的关键。从态势感知、事件监视及组织优化这3方面阐述内河航运系统监管技术研究现状,总结技术发展沿革与趋势,分析监管技术存在的不足。研究表明:内河航运监管态势感知研究伴随先进信息感知技术发展做适应性进步,从利用海事雷达技术捕捉船舶物理表象特征,逐步结合数据挖掘方法融合多源信息向多船态势感知和智能感知方向发展;事件监视研究起初受限于传感器设备感知水平不足而主要面向事件后分析,结合先进传感器技术和智能技术,逐渐向事件中检测和事件前预测方向发展;组织优化研究主要包括船舶运行空间优化方案和时间优化方案的制定,未来组织优化模型需考虑航道突发事件的影响,有利于推进组织运行方案的实际应用,更好地服务于海事监管需求。提炼内河航运系统多模式一体化融合感知网、全息场景图及智能管控系统构建的关键技术,面向未来新一代航运系统,探索内河航运平行监管模式,阐述内河要素物理及耦合关系平行建模和平行数据集建立与信息挖掘、平行监管及交互可视化等方面建设的核心内容,旨在采用基于数字孪生技术的虚实闭环交互机制实现内河航运系统的高效运行,为内河航运系统监管技术的研究与发展提出了创新方向。

关键词：水路运输监管研究现状内河航运系统技术概述内河航运平行监管系统

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基于螺旋桨抽吸效应的潜艇水润滑尾轴承进水流量计算方法研究

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船舶力学 2022年第3期26卷 323-332页

作者：谢立阳欧阳武贺伟王磊武汉理工大学能源与动力工程学院武汉430063 国家水运安全工程技术研究中心可靠性工程研究所武汉430063 武汉理工大学交通学院武汉430063 中国舰船研究设计中心武汉430064

舰艇水润滑后尾轴承依靠螺旋桨抽吸作用吸水进行润滑,但现有的水润滑轴承进水流量计算式未反映低速弱抽吸效应,无法满足尾轴承低速性能设计和试验要求。为此,本文基于计算流体力学软件STAR-CCM+,建立螺旋桨-潜艇尾尖舱-后尾轴承系统模型... 详细信息

舰艇水润滑后尾轴承依靠螺旋桨抽吸作用吸水进行润滑,但现有的水润滑轴承进水流量计算式未反映低速弱抽吸效应,无法满足尾轴承低速性能设计和试验要求。为此,本文基于计算流体力学软件STAR-CCM+,建立螺旋桨-潜艇尾尖舱-后尾轴承系统模型,提出同时兼顾螺旋桨流动和轴承间隙流动的多尺度流场仿真计算方法,研究螺旋桨抽吸作用机制和后尾轴承间隙流量的关键影响因素,拟合得到水润滑后尾轴承进水流量计算式。研究结果表明:对于结构确定的后尾轴承,影响间隙流量的主要因素是航速,其次是桨毂前端面与艇尾后端面距离,而尾舱门与舱壁间间隙以及是否含毂帽鳍对轴承流量影响非常小,可以忽略。所提出的进水流量计算式包括了轴直径、间隙和转速等变量,可为全转速范围内后尾轴承性能设计和试验考核时流量选择提供参考。

关键词：潜艇螺旋桨水润滑尾轴承抽吸效应流量 CFD

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基于马尔科夫毯和隐朴素贝叶斯的驾驶行为险态辨识

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吉林大学学报（工学版） 2016年第6期46卷 1851-1857页

作者：严利鑫黄珍朱敦尧陈志军冉斌武汉理工大学智能交通系统研究中心武汉430063 国家水运安全工程技术研究中心武汉430063 威斯康星大学麦迪逊分校土木与环境工程学院麦迪逊53705 武汉理工大学自动化学院武汉430070

为了实现对驾驶行为险态的有效辨识,以实时采集的多源信息为依据,通过融合驾驶人心率变化率及违法行为将驾驶行为险态分为4级。采用马尔科夫毯特征抽取算法提取出速度、纵向加速度、前轮转角变化率、车道偏离量以及车辆位置作为构建驾... 详细信息

为了实现对驾驶行为险态的有效辨识,以实时采集的多源信息为依据,通过融合驾驶人心率变化率及违法行为将驾驶行为险态分为4级。采用马尔科夫毯特征抽取算法提取出速度、纵向加速度、前轮转角变化率、车道偏离量以及车辆位置作为构建驾驶行为险态辨识的特征集,基于隐朴素贝叶斯(HNB)构建驾驶行为险态辨识模型。十折交叉验证结果表明,该模型的辨识精度(90.6%)比朴素贝叶斯(NB)、贝叶斯网络(BN)及径向基函数(RBF)神经网络分别提高14.1%、13.9%和13%。此外,ROC曲线验证结果表明该模型对不同险态等级都具有良好的预测效果。

关键词：道路工程险态辨识马尔科夫毯隐朴素贝叶斯交通安全

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表面织构对缸套-活塞环摩擦学性能的影响

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内燃机学报 2018年第5期36卷 471-479页

作者：江仁埔郭智威饶响袁成清武汉理工大学能源与动力工程学院湖北武汉430063 国家水运安全工程技术研究中心可靠性工程研究所湖北武汉430063

设计并制备了两种螺纹槽表面织构缸套,采用自制的缸套-活塞环摩擦磨损试验机进行模拟试验.实时采集试验过程中缸压、缸套-活塞环间油膜接触电阻及平均摩擦力,测量活塞环磨损量和缸套表面形貌,与未加工表面织构缸套对比.研究表明:相对于... 详细信息

设计并制备了两种螺纹槽表面织构缸套,采用自制的缸套-活塞环摩擦磨损试验机进行模拟试验.实时采集试验过程中缸压、缸套-活塞环间油膜接触电阻及平均摩擦力,测量活塞环磨损量和缸套表面形貌,与未加工表面织构缸套对比.研究表明:相对于未加工表面织构缸套,表面螺纹条数N为1、螺距S为40,mm、槽宽w为3,mm、槽深宽比e为0.067及表面占有率Sp为0.076的缸套显著提升了缸套-活塞环摩擦副的工作性能,其缸套-活塞环的密封性能提升7.7%,、活塞行程中段的螺纹槽区域能够形成良好的流体动压润滑,油膜的润滑效果提升30.8%,、减摩性能提升7%,、缸套抗磨性能提升37.4%,及活塞环抗磨性能提升49%,;而N为2、S为176,mm、w为3,mm、e为0.067和Sp为0.040的缸套的减摩性能提升2.5%,、缸套抗磨性能提升18.9%,及活塞环的抗磨性能提升32.7%,.

关键词：整缸试验机缸套-活塞环表面织构接触电阻摩擦力密封性

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桥区船舶交通流可视分析系统

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上海交通大学学报 2017年第7期51卷 840-845页

作者：雷进宇初秀民何伟周映萍武汉理工大学智能交通系统研究中心武汉430063 国家水运安全工程技术研究中心武汉430063 武汉理工大学能源与动力工程学院武汉430063 闽江学院经济与管理学院福州350108

以武汉长江大桥桥区水域为研究对象,针对数据分析能力不足而造成海量AIS(Automatic Identification System)数据不仅无法更好地助力水上交通安全,反而为监管决策带来困扰的现状,研究了多维AIS数据的可视化表达和人机交互方法.提出了以... 详细信息

以武汉长江大桥桥区水域为研究对象,针对数据分析能力不足而造成海量AIS(Automatic Identification System)数据不仅无法更好地助力水上交通安全,反而为监管决策带来困扰的现状,研究了多维AIS数据的可视化表达和人机交互方法.提出了以电子航道图为载体的内河船舶交通状态平行坐标图模型,并针对传统网格划分法的不足,采用高斯密度函数为核函数利用二维核密度估计法生成热力图模型.在此基础上研发了船舶交通可视化系统,通过3组实例证明该系统有助于桥区船舶数据的异常分析和船舶行为模式识别,为海事管理人员提供有效的决策依据.

关键词：桥区船舶交通可视分析自动识别系统可视化水路运输

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