检索结果-内蒙古大学图书馆

机械工程学报 2025年第4期61卷 290-301页

作者：钟麒徐恩光贾体伟王俊贤杨华勇李研彪浙江工业大学机械工程学院杭州310023 浙江大学流体动力基础件与机电系统全国重点实验室杭州310027 浙江工业大学特种装备制造与先进加工技术教育部/浙江省重点实验室杭州310023

高速开关阀作为数字液压系统的核心控制元件,具有结构紧凑、频响高、抗污染能力强等优点,广泛应用在航空航天、工程机械、军工设备等关键领域。高速开关阀的动态特性决定了数字液压系统的响应速度和控制精度。针对现有的高速开关阀,优... 详细信息

高速开关阀作为数字液压系统的核心控制元件,具有结构紧凑、频响高、抗污染能力强等优点,广泛应用在航空航天、工程机械、军工设备等关键领域。高速开关阀的动态特性决定了数字液压系统的响应速度和控制精度。针对现有的高速开关阀,优化驱动控制方法是提升其动态特性最直接和最经济的方式。综合分析国内外关于高速开关阀驱动控制方法的研究现状与进展。为提高高速开关阀的综合性能,其控制策略趋于多电压化发展,且对各阶段电压的匹配提出更高的要求。虽然现有的多电压控制策略通过优化高速开关阀的启闭初始电流,可同时实现高动态响应和低功耗驱动,但是高动态响应加剧了阀体间的撞击,导致高速开关阀启闭噪声大、振动剧烈,大幅缩短使用寿命。随着微电子技术、计算机技术和传感技术的融合发展,高速开关阀多电压驱动控制策略将朝着更精细化、智能化的方向发展,以兼顾高速开关阀响应快、能耗低、温升小、寿命长等关键特性。

关键词：数字液压高速开关阀控制算法

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基于振动特性的高速开关阀动态特性测试研究

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机械工程学报 2025年第6期61卷 331-339页

作者：钟麒贾体伟徐恩光余诚杨华勇李研彪浙江工业大学机械工程学院杭州310023 浙江大学流体动力基础件与机电系统全国重点实验室杭州310027 浙江工业大学特种装备制造与先进加工技术教育部/浙江省重点实验室杭州310023

高速开关阀是数字液压系统的核心控制元件,动态特性是衡量高速开关阀性能的重要指标,也是确保数字液压系统控制精度的关键。然而,由于高速开关阀结构紧凑、体积小等原因,传统的位移检测方法难以直接获取其动态性能,使得高速开关阀动态... 详细信息

高速开关阀是数字液压系统的核心控制元件,动态特性是衡量高速开关阀性能的重要指标,也是确保数字液压系统控制精度的关键。然而,由于高速开关阀结构紧凑、体积小等原因,传统的位移检测方法难以直接获取其动态性能,使得高速开关阀动态性能精准评估成为数字液压领域的一大难点。提出基于振动特性的高速开关阀动态性能检测方法,建立开关阀动态启闭过程中的阀体振动模型,揭示出阀体振动规律,得到阀体振动特性与阀芯运动起止状态的映射关系,实现高速开关阀动态性能的实时检测。为体现基于振动检测高速开关阀动态特性方法的优越性,分别测试三电压、四电压方法驱动下高速开关阀的动态特性,并使用激光位移传感器方法进行比较和验证。试验结果表明,提出的检测方法能够在不改变高速开关阀内部结构和不破坏其原有动态特性的情况下,精准获取高速开关阀的动态启闭时间,相较于现有的测试方法,具有可靠性强、实时性高、经济实惠等优势。

关键词：高速开关阀数字液压动态性能振动特性

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基于无参数聚类和改进支持向量机多特征融合的控制图模式识别

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计算机集成制造系统 2025年第3期31卷 855-868页

作者：潘柏松邱敏鹏钱丽娟浙江工业大学机械工程学院浙江杭州310014 浙江工业大学特种装备制造与先进加工技术教育部重点实验室浙江杭州310014 中国计量大学机电工程学院浙江杭州310018

为提升智能制造中产品质量管控的准确性和及时性,提出一种基于无参数聚类和改进支持向量机多特征融合的控制图模式识别方法。采用蒙特卡洛法生成模拟数据集,考虑了质量特征均值微动的情况。将无参数聚类提取的历史数据信息特征,与统计... 详细信息

为提升智能制造中产品质量管控的准确性和及时性,提出一种基于无参数聚类和改进支持向量机多特征融合的控制图模式识别方法。采用蒙特卡洛法生成模拟数据集,考虑了质量特征均值微动的情况。将无参数聚类提取的历史数据信息特征,与统计特征以及形状特征进行融合,通过交叉实验获取最优特征组合。借助白鲸算法改进支持向量机分类器,实现对控制图异常模式的准确高效识别。通过仿真实验比较了不同分类器在不同数据集复杂程度下的识别准确性和效率,结果显示,所提出的分类模型对数据集复杂程度的影响较小,即使在复杂数据集上也能保持98.63%以上的识别精度,并具备训练速度快、计算复杂度低的优点。

关键词：控制图模式识别特征融合无参数聚类

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高频单向正弦流量控制阀的研究

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机械工程学报 2025年第8期61卷 362-373页

作者：丁川朱宽宽朱海鑫孟彬夏宁阮健浙江工业大学机械工程学院浙江工业大学浙江省特种装备制造与先进加工技术教育部重点实验室

高频单向正弦流量信号可广泛应用于动态流量标定、瞬态液动力测量等领域。提出一种高频单向正弦流量控制阀，介绍它的结构和工作原理，并建立该流量控制阀的数学模型，利用Matlab软件对其模型进行仿真研究。最后，搭建试验平台对该流量... 详细信息

高频单向正弦流量信号可广泛应用于动态流量标定、瞬态液动力测量等领域。提出一种高频单向正弦流量控制阀，介绍它的结构和工作原理，并建立该流量控制阀的数学模型，利用Matlab软件对其模型进行仿真研究。最后，搭建试验平台对该流量控制阀样机的高频单向正弦流量信号发生性能进行试验验证。在施加不同幅值的阶跃信号的情况下，流量均未出现超调，最大调整时间约为0.8s；当使阀产生5～50Hz的单向正弦流量信号时，该阀在40 Hz后输出的流量幅值才开始衰减，在阀达到所设计的最高输出频率50Hz时，其正弦流量幅值衰减约为8%；此时，给阀施加阶跃信号以改变所产生的正弦流量信号的均值，其对均值的阶跃响应均未出现超调，且不影响正弦流量信号幅值的发生。试验结果表明，本阀能够有效产生最大幅值为25 L/min，频率为50 Hz且均值流量可调范围为0～10 L/min的单向正弦流量。

关键词：高频流量信号单向正弦流流量控制阀传递函数试验研究

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Si含量对316L不锈钢激光熔覆层凝固行为和显微组织的影响

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表面技术 2025年第5期54卷 167-175页

作者：古青包海斌王永强冯敏敏董刚尤涵潇杨高林姚建华国能浙江北仑第一发电有限公司浙江宁波315800 特种装备制造与先进加工技术教育部/浙江省重点实验室杭州310023 浙江工业大学机械工程学院杭州310023 浙江工业大学激光先进制造研究院杭州310023

目的研究Si元素含量对316L不锈钢激光熔覆层凝固行为和显微组织的影响。方法利用LDF400-2000光纤耦合半导体激光器和ABB机械手组成的激光熔覆系统,在316L不锈钢基体上制备Si元素的质量分数分别为0.8%、1.6%的316L激光熔覆层。使用金相... 详细信息

目的研究Si元素含量对316L不锈钢激光熔覆层凝固行为和显微组织的影响。方法利用LDF400-2000光纤耦合半导体激光器和ABB机械手组成的激光熔覆系统,在316L不锈钢基体上制备Si元素的质量分数分别为0.8%、1.6%的316L激光熔覆层。使用金相显微镜、扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)、透射电镜(TEM)和维氏硬度计,分别从激光束扫描方向(SD)和切向(TD)分析熔覆层的微观组织、晶粒取向、织构和显微硬度。结果在SD方向,0.8%-Si熔覆层的中下部晶粒呈垂直于底部界面的柱状生长趋势,而顶部晶粒则呈胞状,1.6%-Si熔覆层晶粒的生长模式与0.8%-Si熔覆层类似,但取向更随机。在TD方向,0.8%-Si熔覆层晶粒呈外延状,取向为<100>方向,而1.6%-Si熔覆层则为<111>方向。与0.8%-Si熔覆层相比,1.6%-Si熔覆层内小角度晶界占比更高,超过了50%,在晶粒内部可见被位错缠绕的亚微米颗粒,其硬度也从0.8%-Si熔覆层的199.7HV0.3提升到212.2HV0.3。结论Si元素的含量对激光熔覆316L凝固行为和组织有着显著影响,改变了熔覆层的凝固模式,使组织结构由粗大外延生长的树枝晶转变为沿温度梯度方向生长的细小晶粒。

关键词：激光熔覆 Si元素 316L 凝固组织晶粒细化

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WC粒度配比对316L激光熔覆层耐磨/抗冲击性能的影响

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表面技术 2025年第1期54卷 205-217页

作者：董刚王敏捷古青包海斌王永强冯敏敏迟一鸣张群莉姚建华浙江工业大学激光先进制造研究院杭州310023 浙江工业大学机械工程学院杭州310023 特种装备制造与先进加工技术教育部/浙江省重点实验室杭州310023 国能浙江北仑第一发电有限公司浙江宁波315800

目的通过调控熔覆层的凝固组织,在提升316L激光熔覆层耐磨性的同时,减小添加WC颗粒对冲击韧性的削弱。方法将316L粉末与WC颗粒球磨混合,采用激光熔覆技术,在316L钢基体表面制备3种质量分数为30%的不同WC粒度(75~150μm颗粒的WC(L)组,25... 详细信息

目的通过调控熔覆层的凝固组织,在提升316L激光熔覆层耐磨性的同时,减小添加WC颗粒对冲击韧性的削弱。方法将316L粉末与WC颗粒球磨混合,采用激光熔覆技术,在316L钢基体表面制备3种质量分数为30%的不同WC粒度(75~150μm颗粒的WC(L)组,25~45μm颗粒的WC(S)组,混合粗细粒度颗粒的WC(L/S)组)增强的合金复合涂层。利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪等对复合涂层的微观组织和物相进行分析,并使用摩擦磨损试验机和冲击韧性试验机测试室温下的摩擦磨损和冲击韧性。结果混合粒度WC颗粒在316L熔覆层中的使用能有效减少大粒径WC颗粒在凝固过程中的沉降现象,提升了颗粒分布均匀性,平均自由粒子间距离(λ)从WC(L)组的230μm减至WC(L/S)组的160μm,降低了30.43%。根据电子背散射衍射(EBSD)结果可知,WC颗粒及其分解产物在凝固过程中能够阻碍晶粒长大,并提供非均质形核点,从而细化晶粒。熔覆层的摩擦磨损性能随着WC颗粒粒度的变化而变化,WC(L/S)组熔覆层的磨损体积仅为无WC组的3.33%,WC(L)组体积损失率的76.60%,WC(S)组体积损失率的73.02%。混合粒度WC的使用降低了WC颗粒对熔覆层韧性的削弱,在相同质量分数下,WC(L/S)组熔覆层的冲击功分别为WC(L)组的104.86%,为WC(S)组的117.97%。结论在使用微米尺寸WC颗粒且质量分数均为30%时,WC颗粒的粒度配比对熔覆层的摩擦磨损性能和冲击韧性均有显著影响,其中粗、细混合的粒度配比是一种较好的选择。

关键词：激光熔覆 316L 碳化钨粒度耐磨性能冲击韧性

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考虑线圈温升的电磁开关阀动态响应特性检测

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浙江大学学报(工学版) 2025年第1期59卷 100-108页

作者：何贤剑徐恩光王军钟麒李研彪杨华勇浙江工业大学机械工程学院浙江杭州310023 浙江工业大学特种装备制造与先进加工技术教育部/浙江省重点实验室浙江杭州310023 浙江海宏液压科技股份有限公司浙江临海317000 浙江大学流体动力基础件与机电系统全国重点实验室浙江杭州310027

针对电磁开关阀内部阀芯运动过程难以被精准检测的问题,提出基于电流多阶导数特性的电磁开关阀动态性能无损识别方法.考虑电磁铁线圈温升对线圈电阻的影响规律,以线圈电感导数、电流导数和阀芯运动速度建立数学模型.基于磁化曲线探究电... 详细信息

针对电磁开关阀内部阀芯运动过程难以被精准检测的问题,提出基于电流多阶导数特性的电磁开关阀动态性能无损识别方法.考虑电磁铁线圈温升对线圈电阻的影响规律,以线圈电感导数、电流导数和阀芯运动速度建立数学模型.基于磁化曲线探究电流导数与阀芯运动状态的匹配关系,分析磁导率导数对判断电磁开关阀启闭状态的影响规律.推导得到开启电流导数中的凸/凹点对应电磁开关阀的临界/完全开启时刻,关闭电流导数中的上/下折点匹配电磁开关阀的临界/完全关闭时刻.试验结果表明,开启和关闭时间最大检测偏差分别为2.40%和3.08%,单周期总启闭时间最大检测偏差为1.49%.

关键词：电磁开关阀温升特性动态性能高精度检测电流导数

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GCr15钢激光固态相变滚动接触疲劳性能研究

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表面技术 2025年第7期54卷 129-138,150页

作者：张群莉胡牛楠项一侯陈智君王建刚陈凯安少刚姚建华浙江工业大学机械工程学院杭州310023 浙江工业大学激光先进制造研究院杭州310023 特种装备制造与先进加工技术教育部/浙江省重点实验室杭州310023 衢州市浙工大生态工业创新研究院浙江龙游324499 武汉华工激光工程有限责任公司武汉430223 中浙高铁轴承有限公司浙江龙游324499

目的基于高速列车运行工况的复杂性,更高的转速将导致其轴承滚道发生更严重的磨损,需要硬度更高、深度更深的强化层保护轴承在高周次循环下的正常运行,采用深层强化技术,深入研究强化层深度对其滚动接触疲劳性能的影响,以期指导工程实... 详细信息

目的基于高速列车运行工况的复杂性,更高的转速将导致其轴承滚道发生更严重的磨损,需要硬度更高、深度更深的强化层保护轴承在高周次循环下的正常运行,采用深层强化技术,深入研究强化层深度对其滚动接触疲劳性能的影响,以期指导工程实践。方法采用平面线接触滚动接触疲劳装置,分析不同强化层深度对GCr15轴承钢滚动接触疲劳性能的影响。使用金相显微镜、扫描电镜、显微硬度计、激光共聚焦显微镜等设备分析不同深度强化层的组织转变和滚动接触疲劳损伤机理。结果GCr15轴承钢表层因激光固态相变的快速加热和冷却过程,形成隐晶马氏体,碳化物形态由不规则聚集转变为更均匀、更细小的球状碳化物,表层硬度显著增加。同时,激光固态相变引入了最高达373 MPa的残余压应力,残余压应力对抑制裂纹扩展具有显著效果,可使材料在保持较好耐磨性的同时提高其滚动接触疲劳性能。结论在相同的疲劳试验条件下,强化层深度越大,材料的抗塑性变形能力越强,裂纹扩展更困难,疲劳损伤由表面早期大面积剥落转为局部剥落损伤,该研究可为高速列车轴承的表面强化处理提供参考。

关键词：激光固态相变 GCr15轴承钢滚动接触疲劳性能损伤机理

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热处理对激光辅助低压冷喷涂Cu涂层微观结构及导热性能的影响

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稀有金属 2025年第4期 488-500页

作者：林钟卫王豪张城锋李波张群莉姚建华浙江工业大学激光先进制造研究院浙江工业大学特种装备制造与先进加工技术教育部重点实验室浙江工业大学机械工程学院

本文采用激光辅助低压冷喷涂（laser-assisted low pressure cold spraying, LLPCS）技术在紫铜板上制备纯铜涂层，并研究了不同热处理温度对LLPCS-Cu涂层的微观组织、显微硬度和热导率的影响。结果表明，激光辅助可提高LLPCS-Cu涂层的... 详细信息

本文采用激光辅助低压冷喷涂（laser-assisted low pressure cold spraying, LLPCS）技术在紫铜板上制备纯铜涂层，并研究了不同热处理温度对LLPCS-Cu涂层的微观组织、显微硬度和热导率的影响。结果表明，激光辅助可提高LLPCS-Cu涂层的沉积效率和致密性，且对后续热处理会产生影响。随着激光辅助功率的增加，LLPCS-Cu涂层的塑性变形程度增加，再结晶驱动力增大。因此，经600 W激光辅助的涂层在相对较低的温度下（500℃）即可发生完全再结晶过程。后续热处理会显著降低LLPCS-Cu涂层的显微硬度，其中经600 W激光辅助的LLPCS-Cu涂层在相同的热处理温度下具有最高的显微硬度，这与其喷涂态的高致密性相关。后续热处理会显著提升LLPCS-Cu涂层的热导率，LLPCS-Cu涂层在400℃的热处理温度下具有最高的热导率，这是由于涂层发生再结晶，消除了晶界，闭合了孔隙。随着热处理温度的进一步升高，由于涂层中微小孔隙在晶界处重排、聚集和长大，对热导率产生了不利影响。

关键词：激光辅助低压冷喷涂(LLPCS) 铜涂层退火热处理显微硬度导热

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GH3128表面高温碳化/氧化沉积层激光烧蚀阈值及清洗工艺研究

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中国激光 2025年第4期 110-121页

作者：王梁于留帅王亚星卓金于真鹤陈智君姚建华浙江工业大学激光先进制造研究院特种装备制造与先进加工技术教育部/浙江省重点实验室浙江工业大学机械工程学院中国航发沈阳黎明航空发动机集团有限责任公司

采用纳秒脉冲激光器对GH3128镍基高温合金表面的高温碳化/氧化沉积层进行了激光烧蚀阈值、清洗工艺和机制研究。首先分析了沉积层与基体材料的结合方式,其次探索了不同激光能量密度对清洗后表面形貌、表面粗糙度以及元素分布的影响规律... 详细信息

采用纳秒脉冲激光器对GH3128镍基高温合金表面的高温碳化/氧化沉积层进行了激光烧蚀阈值、清洗工艺和机制研究。首先分析了沉积层与基体材料的结合方式,其次探索了不同激光能量密度对清洗后表面形貌、表面粗糙度以及元素分布的影响规律,最后讨论了此类沉积层的激光清洗机制。结果表明:沉积层分为疏松的表层及与基体呈化学结合的致密层;0.89 J/cm2的激光能量密度为疏松沉积层的清洗阈值,当激光能量密度为1.07 J/cm2时,致密沉积层与材料原始氧化层形成混合熔体;当激光能量密度达到2.85 J/cm2时,清洗后材料表面的混合熔体已被去除,剩余C元素（质量分数为2.7%）和O元素（质量分数为1.1%）含量最低,相较于原始沉积层分别下降了83.4%和96.4%,清洗效果最好;在不同的激光能量密度下,此类沉积层的激光清洗机制主要是振动剥落和热烧蚀作用。

关键词：激光清洗 GH3128 高温碳化/氧化沉积层清洗机制

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