检索结果-内蒙古大学图书馆

表面技术 2025年第1期54卷 228-241页

作者：石晓波苏子龙解恩涵冯诗和龙雨周柱坤广西大学机械工程学院南宁530004 省部共建特色金属材料与组合结构全寿命安全国家重点实验室南宁530004

目的探究单/双脉冲飞秒激光冲击钛金属对其表面质量和表面硬度的影响。方法利用飞秒激光对钛金属表面直接进行冲击,通过超景深显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、SEM能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、显微硬度计等仪器,表征和分析样品的微观... 详细信息

目的探究单/双脉冲飞秒激光冲击钛金属对其表面质量和表面硬度的影响。方法利用飞秒激光对钛金属表面直接进行冲击,通过超景深显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、SEM能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、显微硬度计等仪器,表征和分析样品的微观形貌和力学性能。结果单脉冲主要产生鱼鳞状结构,双脉冲主要产生凹坑状结构,在相同功率下,单脉冲加工后的表面粗糙度低于双脉冲。重复频率和加工次数的增加能提高低脉冲能量下的表面质量。经低功率飞秒激光冲击后,在钛表面观察到激光诱导周期性结构(LIPSS),经多次加工后出现了颗粒和团簇等氧化结构。在表面粗糙度Ra低于1.6μm时,采用双脉冲fs-LSP可将钛表面显微硬度的提高幅度达到42%,并且在极高重复频率(5 MHz,8.1 W)下,表面显微硬度的提升幅度约为85%,而单脉冲fs-LSP的最大提升幅度为32%。在相同参数下,双脉冲能植入更高的残余压应力。增加加工次数能进一步细化晶粒,并在热积累受限时提高残余压应力。结论脉冲能量及其与材料的作用时间是影响表面形貌和硬度变化的主要因素,它受到激光功率、重复频率和加工次数的综合影响。双脉冲可以有效增大飞秒激光对钛金属表面的冲击压力,从而植入更大的残余压应力。fs-LSP表面硬度的提升来源于加工硬化、细晶强化和氧化层硬化的综合作用。

关键词：飞秒激光冲击钛单/双脉冲表面质量表面显微硬度

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骨修复用钛合金-羟基磷灰石复合材料的制备工艺及性能综述

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材料导报 2025年第5期39卷 49-62页

作者：姜文平庞兴志何娟霞杨文超湛永钟广西大学化学化工学院南宁530004 广西大学资源环境与材料学院南宁530004 省部共建特色金属与组合结构全寿命安全国家重点实验室南宁530004

骨修复用钛合金-羟基磷灰石(HA)复合材料因兼具良好的生物相容性与力学性能而备受关注。材料的金属部分构成了具有良好力学性能的基体骨架,由钙磷化合物组成的非金属部分则能有效促进骨细胞生长,确保材料具有良好的生物相容性。该类材... 详细信息

骨修复用钛合金-羟基磷灰石(HA)复合材料因兼具良好的生物相容性与力学性能而备受关注。材料的金属部分构成了具有良好力学性能的基体骨架,由钙磷化合物组成的非金属部分则能有效促进骨细胞生长,确保材料具有良好的生物相容性。该类材料现有制备工艺有高温烧结和搅拌摩擦焊接两大类,其中高温烧结主要包括热压烧结、无压传热烧结、放电等离子烧结、微波烧结与激光烧结。目前高温烧结存在着烧结温度低时力学性能不足与烧结温度过高时钙磷化合物热分解严重的问题,而搅拌摩擦焊接制备工艺尚不成熟。本文介绍了骨修复用钛合金/HA复合材料的上述制备工艺的工作原理与特点,分析和讨论了各制备工艺对材料的相组成、微观组织形貌、力学性能与生物相容性的影响,阐述了高温烧结机理、烧结过程是否加压等工艺因素是影响材料性能的重要原因的观点,认为对钙磷化合物影响较小的搅拌摩擦焊接和微波烧结这两种制备工艺具有较好的发展潜力,并总结了各制备工艺的优缺点与评价其发展前景,最后提出骨修复用钛合金/HA复合材料制备工艺的三个研究方向。

关键词：钛合金-羟基磷灰石复合材料制备工艺羟基磷灰石粉末冶金搅拌摩擦焊接

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X射线光电子能谱(XPS)在无铅基陶瓷分析中的应用

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中国无机分析化学 2025年第1期15卷 21-32页

作者：杨志朋李仕敏宋世杰杨文超湛永钟广西大学资源环境与材料学院省部共建特色金属材料与组合结构全寿命安全国家重点实验室有色金属及材料加工新技术教育部重点实验室南宁530004

无铅基陶瓷作为储能材料能够解决能源短缺问题而受广泛关注,在无铅基陶瓷的研究分析过程中,对于陶瓷材料的元素化学态分析是非常重要的。X射线光电子能谱(X-ray Photoelectron Spectroscopy,XPS)作为一种基于光电效应为原理能够精准捕... 详细信息

无铅基陶瓷作为储能材料能够解决能源短缺问题而受广泛关注,在无铅基陶瓷的研究分析过程中,对于陶瓷材料的元素化学态分析是非常重要的。X射线光电子能谱(X-ray Photoelectron Spectroscopy,XPS)作为一种基于光电效应为原理能够精准捕获样品表面元素信息的分析技术,可以获得测试样的元素种类、元素化学态比值等关键信息,利用这些关键信息能够从陶瓷材料的机理方面分析性能提高的原因。对XPS在研究和改性无铅基陶瓷过程中的应用进行阐述,其中包括表征碱金属元素挥发现象和漏电流问题,及掺杂改性的机理分析和缺陷偶极子分析,为XPS在无铅基陶瓷分析中的研究工作提供帮助。

关键词： X射线光电子能谱(XPS) 无铅基陶瓷碱元素挥发离子取代

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湿法纺丝制备再生纤维素气凝胶纤维与应用研究

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化工新型材料 2025年第2期53卷 220-226页

作者：马兑新伍秋萍方华扬孙建平郑彦洁广西大学资源环境与材料学院省部共建特色金属材料与组合结构全寿命安全国家重点实验室南宁530004 广西民族师范学院崇左532200

热绝缘性织物可以有效减弱高温对人体的伤害,生物质材料因其可再生和来源丰富的特点备受青睐,但在隔热材料领域的应用中仍面临挑战。以纤维素粉为原料,LiOH/尿素/水溶液为溶解体系,通过湿法纺丝和冷冻干燥相结合,制备再生纤维素气凝胶纤... 详细信息

热绝缘性织物可以有效减弱高温对人体的伤害,生物质材料因其可再生和来源丰富的特点备受青睐,但在隔热材料领域的应用中仍面临挑战。以纤维素粉为原料,LiOH/尿素/水溶液为溶解体系,通过湿法纺丝和冷冻干燥相结合,制备再生纤维素气凝胶纤维,采用万能机械试验机测试纤维素气凝胶纤维的机械强度;并通过单因素实验分析了凝固浴、纺丝液浓度、纺丝速率、凝固时间和洗涤时间这5个因素对再生气凝胶纤维结构和性能的影响。结果表明:二级凝固浴,6%的纺丝液浓度,1.8mL/min的纺丝速率,2min的凝固时间和20min的洗涤时间制备的再生纤维素气凝胶纤维表现出优异的力学性能。此外,基于该纤维组装的织物表现出良好的隔热能力,红外热像仪观测到其在100℃下产生30℃的温差,拓宽了可再生生物质材料在隔热领域的应用。

关键词：纤维素纤维湿法纺丝凝固条件机械性能隔热材料

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基于GWO-VMD的铣削刀具磨损状态监测

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组合机床与自动化加工技术 2025年第3期 187-191,198页

作者：孔前程陈堂艳魏伟广西大学机械工程学院南宁530004 广西大学省部共建特色金属材料与组合结构全寿命安全国家重点实验室南宁530004

针对铣削过程中刀具磨损对工件质量和效率的影响,提出一种基于灰狼优化(grey wolf optimizer,GWO)变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)的刀具磨损状态监测方法。首先,以原始信号与固有模态函数(intrinsic mode functions,... 详细信息

针对铣削过程中刀具磨损对工件质量和效率的影响,提出一种基于灰狼优化(grey wolf optimizer,GWO)变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)的刀具磨损状态监测方法。首先,以原始信号与固有模态函数(intrinsic mode functions,IMFs)的能量差作为适应度函数,通过GWO寻找VMD的最佳参数。其次,VMD将铣削力信号分解为IMFs,对IMFs进行希尔伯特黄变换(hilbert-huang transformation,HHT)。结果表明,GWO能准确寻找VMD的最佳参数(8,3977)。在GWO-VMD-HHT中,特征频率清晰直观,并且观察到了明显的能量频移现象。刀具磨损状态相关的频率主要集中在主轴频率及其倍频上。通过分析HHT谱中特定频率的能量分布情况,可以有效地识别刀具的磨损状态。

关键词：刀具磨损监测变分模态分解灰狼优化铣削

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一种基于共形映射与神经网络的拓扑优化方法

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广西大学学报(自然科学版) 2025年第1期50卷 137-148页

作者：农卫航曾梓洋邢志吴飞丁江广西大学机械工程学院广西南宁530004 广西制造系统与先进制造技术重点实验室广西南宁530004 省部共建特色金属材料与组合结构全寿命安全国家重点实验室广西南宁530004

针对神经网络驱动的拓扑优化方法难以优化非结构化网格中优化对象的问题,本文提出了一种基于共形映射与神经网络的拓扑优化方法,通过共形映射将非结构化网格保角地映射到一个有界的二维平面上。在二维平面上重新划分规则的矩形网格;通... 详细信息

针对神经网络驱动的拓扑优化方法难以优化非结构化网格中优化对象的问题,本文提出了一种基于共形映射与神经网络的拓扑优化方法,通过共形映射将非结构化网格保角地映射到一个有界的二维平面上。在二维平面上重新划分规则的矩形网格;通过重心插值算法将非结构化网格上的信息插值到矩形网格中,通过神经网络对这些矩形网格进行处理就能得到优化的结构拓扑。数值实验结果显示,该方法能有效且准确地优化不同非结构化网格对象。

关键词：拓扑优化共形映射非结构化网格神经网络重心插值

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结合式主梁-翼板的主动气动控制优化与机理——PK箱梁断面颤振控制

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中国公路学报 2025年

作者：王子龙李珂魏晓军赵林同济大学土木工程防灾减灾全国重点实验室重庆大学土木工程学院中南大学土木工程学院同济大学桥梁结构抗风技术交通运输行业重点实验室广西大学工程防灾与结构安全教育部重点实验室广西大学省部共建特色金属材料与组合结构全寿命安全国家重点实验室

截止目前，PK箱梁分离流效应突出的主梁断面颤振主动控制规律未有清晰的认识，与此同时，为扩展和提高主动气动翼板颤振控制的适用范围和参数寻优效率，采用计算流体动力学（CFD）方法获取结合式PK箱梁主梁-翼板系统非定常气动力及其荷... 详细信息

截止目前，PK箱梁分离流效应突出的主梁断面颤振主动控制规律未有清晰的认识，与此同时，为扩展和提高主动气动翼板颤振控制的适用范围和参数寻优效率，采用计算流体动力学（CFD）方法获取结合式PK箱梁主梁-翼板系统非定常气动力及其荷载参数，采用分状态多频强迫振动法识别主梁-翼板系统气动参数并计算颤振临界风速，得到主动翼板颤振控制规律并获得最优控制参数。研究表明主动翼板改善PK箱梁颤振性能的主要原因是大幅提高了扭转运动关联的气动正阻尼，而耦合竖向运动产生的气动负阻尼受主动翼板运动影响较小。计算结果表明，PK箱梁的主动翼板最优控制参数与流线箱梁接近，PK箱梁在翼板振幅增益为2～6时颤振性能提高8.26%～ 30%。综上，结合式主动翼板对于偏钝体的PK箱梁断面同样具有较好的颤振性能提升作用。另一方面，在相同来流风速和翼板运动相位差下，不同振幅增益下的系统稳定位移不同。竖向位移变化较小，扭转位移则有所增大，这说明主动翼板在不同的振幅增益下，气动外形的改变不仅仅会改变系统颤振性能，还会对静三分力系数产生作用进而影响主梁静风和其他风振稳定性。

关键词：大跨桥梁颤振控制多频强迫振动主动翼板控制优化

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双向齿条传动摩擦纳米发电机非线性动力学

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振动工程学报 2025年第3期38卷 645-652页

作者：莫帅王震刘文斌张伟广西大学省部共建特色金属材料与组合结构全寿命安全国家重点实验室广西南宁530004 广西大学机械工程学院广西南宁530004

考虑时变啮合刚度、时变支撑刚度、传动误差、齿侧间隙和轴承间隙,建立双向齿条传动摩擦纳米发电机(TENG)系统非线性动力学模型。采用龙格-库塔法求解系统振动微分方程,得到系统的时变啮合力图、时频图、相图、FFT频谱图、庞加莱截面图... 详细信息

考虑时变啮合刚度、时变支撑刚度、传动误差、齿侧间隙和轴承间隙,建立双向齿条传动摩擦纳米发电机(TENG)系统非线性动力学模型。采用龙格-库塔法求解系统振动微分方程,得到系统的时变啮合力图、时频图、相图、FFT频谱图、庞加莱截面图、分岔图和三维频谱图,探究外部负载激励频率对系统动力学特性的影响。结合摩擦纳米发电技术,获取不同参数下TENG的输出性能,研究外部载荷激励频率和啮合刚度对系统能量收集的影响机理。结果表明:双向齿条传动摩擦纳米发电机机械传动系统具有明显的非线性特性,合理选择外部负载激励频率和啮合刚度,避免不稳定区间的控制,可以提高机械能转换效率,增加发电量。

关键词：非线性动力学摩擦纳米发电机(TENG) 输出性能能量收集

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X射线光电子能谱测试技术应用中常见问题探究

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中国无机分析化学 2025年第1期15卷 73-85页

作者：潘燕芳杨文超李晓静林晓倩贺舜许燕娜清华大学深圳国际研究生院材料与器件检测技术中心广东深圳518055 广西大学资源环境与材料学院南宁530004 省部共建特色金属与组合结构全寿命安全国家重点实验室南宁530004 深圳市电源技术学会广东深圳518055

X射线光电子能谱(XPS)已在新能源、催化和半导体等领域中得到广泛应用,然而XPS数据的可靠性与真实性与测试工程师的经验有关,是一种考验测试经验的表面分析技术。为归纳X射线光电子能谱测试技术的应用,主要从测试原理、制样方法、测试... 详细信息

X射线光电子能谱(XPS)已在新能源、催化和半导体等领域中得到广泛应用,然而XPS数据的可靠性与真实性与测试工程师的经验有关,是一种考验测试经验的表面分析技术。为归纳X射线光电子能谱测试技术的应用,主要从测试原理、制样方法、测试参数设定、仪器校正及测试常见问题等方面进行了总结:在测试原理上概述了荷电效应及补偿方法、采样深度及靶材的选择;在制样上详细介绍样品要求、样品台的选择及制样要领;测试参数上阐述了表面采谱和深剖采谱的参数设定,并着重强调测试通能和能量分辨率的相互关系,举例说明X射线和溅射对某些物质的还原作用;在仪器校正上分述能量分辨率检验和非线性校正的物质;最后汇总XPS数据常见问题。希望未来能开发出空间分辨率好,能量分辨率高、功能更多更稳定的仪器,以满足更多的测试需求。

关键词： X射线光电子能谱(XPS) 深度剖析能量分辨率半高宽(FMHW) 荷电效应非线性校正刻蚀还原

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高强铝合金箱形偏压柱稳定性能研究

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建筑结构学报 2025年第2期46卷 201-210页

作者：李贝贝沈锋王静峰王元清莫帅欧阳元文合肥工业大学土木与水利工程学院安徽合肥230009 合肥工业大学土木工程结构与材料安徽省重点实验室安徽合肥230009 合肥工业大学安徽省先进钢结构技术与产业化协同创新中心安徽合肥230009 清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084 广西大学省部共建特色金属材料与组合结构全寿命安全国家重点实验室广西南宁530004 上海通正铝结构建设科技有限公司上海201100

为了研究7A04-T6高强铝合金偏心受压构件的稳定性能,进行了8根箱形截面柱偏压静力试验研究。分析了材料力学性能、偏压柱破坏模式和稳定承载力;基于验证的有限元分析模型,对不同偏心率、截面宽高比、板件宽厚比和构件长细比的高强铝合... 详细信息

为了研究7A04-T6高强铝合金偏心受压构件的稳定性能,进行了8根箱形截面柱偏压静力试验研究。分析了材料力学性能、偏压柱破坏模式和稳定承载力;基于验证的有限元分析模型,对不同偏心率、截面宽高比、板件宽厚比和构件长细比的高强铝合金箱形偏压柱进行了参数分析。结果表明:7A04-T6高强铝合金材料的平均名义屈服强度为536 MPa,明显高于6XXX系列普通强度铝合金的;轴力-弯矩相关曲线随构件长细比的增大从倾斜直线发展为半椭圆形再到平行直线;采用我国GB 50429—2007《铝合金结构设计规范》中相关公式对7A04-T6高强铝合金箱形偏压构件稳定承载力的预测最为保守,承载力低估达28%,美国AA-2020和连续强度法的预测结果中有近50%的数据点偏于不安全;欧洲EN 1999-1-1对于绕强轴失稳的箱形偏压构件稳定承载力的预测精度较高,而对于绕弱轴失稳的箱形偏压构件稳定承载力的预测结果的离散性最高。基于我国GB 50429—2007修正的计算公式可以显著提高7A04-T6高强铝合金箱形偏压柱稳定承载力的预测精度,计算结果的离散性明显降低。

关键词：高强铝合金箱形截面柱偏心受压静力试验有限元分析稳定承载力

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