检索结果-内蒙古大学图书馆

力学学报 2024年第9期56卷 2752-2761页

作者：岳良波王冰古斌西南科技大学制造科学与工程学院制造过程测试技术教育部重点实验室四川绵阳621010

生物软组织的几何和力学性质是多种疾病的重要指标,通过高精度反演得到生物软组织特性,如组织厚度、弹性模量和密度等,对疾病的诊断、治疗和康复都具有重要的医疗指导意义,超声波检测中包含的参数信息可以高效并准确地解决参数反演问题... 详细信息

生物软组织的几何和力学性质是多种疾病的重要指标,通过高精度反演得到生物软组织特性,如组织厚度、弹性模量和密度等,对疾病的诊断、治疗和康复都具有重要的医疗指导意义,超声波检测中包含的参数信息可以高效并准确地解决参数反演问题.文章将超声导波的频散曲线和机器学习相结合,建立了基于生物软组织Lamb波频散曲线的BP神经网络反演方法,分析了频散曲线的模态、波段、训练数据个数、波数采样点个数和数据噪声对反演精度的影响.研究结果表明,提出的反演方法能够准确地得到生物软组织的单参数特性,并且具有很好的普适性,可用于生物软组织的不同特性参数的反演.其中频散曲线数据通过求解频散方程获取.引入确定系数R2对反演结果进行评估,通过对比不同模态与频段下的反演结果,证明根据修正Morris法求得的灵敏度指标来选取频散曲线样本的模态与波段是一种有效手段.而且采用混合模态可进一步提升反演精度.训练数据个数和波数采样点个数超过相应的阈值后,反演精度基本不变,根据阈值可同时保证优异的反演精度和反演效率.通过在样本中加入随机噪声进行鲁棒性测试,当训练样本和测试样本的取值范围和噪声水平相近时,本文反演方法表现出一定的鲁棒性.

关键词：生物软组织特性反演超声导波频散曲线机器学习灵敏度指标

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表面形貌对单晶CoCrFeMnNi高熵合金刮擦行为影响的分子动力学模拟

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摩擦学学报 2023年第7期43卷 791-799页

作者：王冰罗灵芝古斌西南科技大学制造科学与工程学院制造过程测试技术教育部重点实验室四川绵阳621010

采用分子动力学模拟来研究纳米刮擦载荷作用下单晶CoCrFeMnNi高熵合金的刮擦变形行为和晶体结构演变,讨论了平面、矩形和三角形表面形貌以及不同刮头半径对单晶CoCrFeMnNi高熵合金表面刮擦响应的影响.结果表明:单晶CoCrFeMnNi高熵合金... 详细信息

采用分子动力学模拟来研究纳米刮擦载荷作用下单晶CoCrFeMnNi高熵合金的刮擦变形行为和晶体结构演变,讨论了平面、矩形和三角形表面形貌以及不同刮头半径对单晶CoCrFeMnNi高熵合金表面刮擦响应的影响.结果表明:单晶CoCrFeMnNi高熵合金在刮擦过程中的主要塑性变形机理是Shockley不全位错的滑移变形.对于平面、矩形和三角形表面形貌的CoCrFeMnNi高熵合金,平面类型形貌试样具有最大的摩擦系数.在1.2 nm的刮擦深度下,表面的非平面形貌通过位错湮灭的方式降低刮擦区域的塑性变形,减小刮擦区域的摩擦系数从而产生减摩效应.

关键词： CoCrFeMnNi高熵合金表面形貌纳米刮擦分子动力学模拟

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环形弹性杆扭转失稳特性的研究及应用

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应用力学学报 2025年第1期42卷 174-181页

作者：谢琦袁卫锋西南科技大学制造科学与工程学院制造过程测试技术教育部重点实验室绵阳621010

建立了环形弹性杆的有限元模型,研究其在连续扭转作用下的力学响应,分析环形弹性杆在不同约束条件下的多稳态特性。静力学模拟发现,承受扭矩的环形弹性杆在特定约束下发生突弹跳变,但失稳后的环形弹性杆恢复为其初始形状,因而存在循环... 详细信息

建立了环形弹性杆的有限元模型,研究其在连续扭转作用下的力学响应,分析环形弹性杆在不同约束条件下的多稳态特性。静力学模拟发现,承受扭矩的环形弹性杆在特定约束下发生突弹跳变,但失稳后的环形弹性杆恢复为其初始形状,因而存在循环失稳的独特现象;动力学分析表明,环形弹性杆抗扭的变形模态和突跳翻转的时机不但依赖于其几何及材料性质,而且和扭转速度相关。据此,提出了一种单自由度功能-结构一体式机构,可通过环形弹性杆的扭转产生复杂的波浪形运动并被应用于仿生机器鱼的运动驱动中。与传统的机构相比,环形弹性杆机构结构简单,易于控制,在软体机器人设计中具有良好的应用前景。

关键词：环形弹性杆扭转失稳有限元仿生机器鱼

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油滴与高温固体壁面碰撞的动态铺展与传热

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航空学报 2023年第17期44卷 61-73页

作者：陈薄贾飞马兴裕西南科技大学制造科学与工程学院制造过程测试技术教育部重点实验室绵阳621010 哈尔滨工业大学航天学院哈尔滨150001

机械零部件的喷油和滴油润滑方式下,油滴与零件表面碰撞后形成附着油膜的流动与传热特性极大地影响着零件的润滑与散热状态。考虑油滴热力学特征参数受温度影响,采用VOF(Volume of Fluid)方法建立了油滴与高温固体壁面碰撞的流动与传热... 详细信息

机械零部件的喷油和滴油润滑方式下,油滴与零件表面碰撞后形成附着油膜的流动与传热特性极大地影响着零件的润滑与散热状态。考虑油滴热力学特征参数受温度影响,采用VOF(Volume of Fluid)方法建立了油滴与高温固体壁面碰撞的流动与传热三维数值分析模型,分析了油滴与高温固体壁面碰撞后的形貌演化与油膜/壁面间的热量传递等动力学和热力学行为,通过试验验证了数值分析模型的正确性,探讨了碰撞速度、壁面温度和油液温度对油膜动态铺展和传热的影响。结果表明:油滴与高温固体壁面碰撞后,少量“卷吸”空气滞留于铺展油膜中心形成气泡,气泡上浮至油膜表面后发生“溃灭”;最大铺展直径的油膜呈中心平直、边缘凸起的圆盘状;油膜、空气和高温壁面三相接触线附近热交换较为剧烈,油膜边缘局部热流密度明显高于其他位置,且随铺展进程推进变得更加显著;无量纲铺展因子随碰撞速度和油液温度的升高而增大,受壁面温度的影响却不明显;提高碰撞速度和壁面温度有利于油膜与高温壁面的换热,壁面平均热流密度增大;最大铺展直径时,随碰撞速度、壁面温度和油液温度的升高,油膜径向热流密度是增大的。

关键词：油滴高温固体壁面油膜动态铺展传热特性

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工艺参数对玻纤增强硅树脂复合材料模压成型制品热稳定性与力学性能的影响

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高分子材料科学与工程 2022年第4期38卷 94-102页

作者：刘学东薛松杨涛任怡彭奕郑丽璇西南科技大学制造科学与工程学院制造过程测试技术教育部重点实验室四川绵阳621010

随着核电的发展,其极端的环境对绝缘部件提出了更高的要求。玻璃纤维增强硅树脂由于优异的物理化学性能,被广泛应用于高温高电压的工况下。为了提高硅树脂的固化度并确保制品性能与材料特性相匹配,以压水堆(PWR)核电机组中控制棒驱动机... 详细信息

随着核电的发展,其极端的环境对绝缘部件提出了更高的要求。玻璃纤维增强硅树脂由于优异的物理化学性能,被广泛应用于高温高电压的工况下。为了提高硅树脂的固化度并确保制品性能与材料特性相匹配,以压水堆(PWR)核电机组中控制棒驱动机构(CRDM)的磁轭线圈骨架作为玻纤增强硅树脂的模压成型制品,通过热重分析法和差示扫描量热法研究了硅树脂模塑料的固化热行为,优化了制品的模压工艺参数,采用热重分析和拉伸测试表征了制品的热稳定性和力学性能,研究了后固化参数对制品性能的影响。结果表明,与常温相比,175℃后固化24 h的制品拉伸强度增幅最大,提高了122%,热失重质量分数最小,减少了82.25%。硅树脂的失重固化和热氧化降解是影响制品性能的原因。磁轭线圈骨架模压成型工艺参数为模具温度130℃、成型压力50 MPa、保压时间10 min、固化温度175℃、烘烤时间24 h。成型制品通过了核电机组的热老化性能测试验证。

关键词：玻纤增强硅树脂复合材料模压成型工艺参数热稳定性力学性能固化

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单晶硅智能切削退火至开裂过程中氢离子、晶体缺陷和应力演化的分子动力学研究

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固体力学学报 2023年第2期44卷 172-184页

作者：李宗阳王冰陈祥锐古斌西南科技大学制造科学与工程学院制造过程测试技术教育部重点实验室绵阳621000

利用分子动力学模拟了智能切削技术中的离子注入过程和退火至开裂过程,重点研究退火至开裂过程中注氢单晶硅微纳尺度下的开裂行为,以及氢原子数目、硅晶体缺陷大小和平均正应力等参数沿注入方向分布的演化规律.研究结果表明:硅晶体开裂... 详细信息

利用分子动力学模拟了智能切削技术中的离子注入过程和退火至开裂过程,重点研究退火至开裂过程中注氢单晶硅微纳尺度下的开裂行为,以及氢原子数目、硅晶体缺陷大小和平均正应力等参数沿注入方向分布的演化规律.研究结果表明:硅晶体开裂经历空位点缺陷形核和生长,但无明显的空隙缺陷局部扩展、空位缺陷生长并引起显著的空隙缺陷局部扩展、空隙缺陷Ostwald生长等三个阶段.开裂位置与注入过程后氢原子分布的浓度峰重合.在三个阶段中,由于氢扩散和变形的影响,氢原子、晶体缺陷和应力的分布随退火至开裂过程进展呈现不同的演化特性.此外,化学成键分析表明氢与硅发生化学反应,形成不同形式的硅氢化合物,退火至开裂过程中硅氢化合物将发生转化.论文建立的系统定量分析智能切削中晶片开裂的数值方法,可进一步用于智能切削技术的改进和优化.

关键词：智能切削分子动力学氢原子分布硅晶体缺陷演化应力分析

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工业相机过曝光自适应优化控制算法

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光学精密工程 2023年第2期31卷 226-233页

作者：吴文麟廖晓波李俊忠周军庄健西南科技大学制造学院制造过程测试技术教育部重点实验室四川绵阳621010 西安交通大学机械工程学院陕西西安710049

针对工业相机在亮度突变的过曝光条件下无法实时清晰观测目标的问题,提出了一种改进的工业相机过曝光自适应控制方法。首先计算预设区域图像的加权平均灰度值,然后计算曝光值,接着在此基础上,设计一种基于改进“S”曲线的参数控制优化方... 详细信息

针对工业相机在亮度突变的过曝光条件下无法实时清晰观测目标的问题,提出了一种改进的工业相机过曝光自适应控制方法。首先计算预设区域图像的加权平均灰度值,然后计算曝光值,接着在此基础上,设计一种基于改进“S”曲线的参数控制优化方法,优化调整内部参数,最终使得相机图像处于预设的最优清晰化水平。实验证明:算法完成一次全过程调节耗时0.08 s。在同等条件下与相机硬件自动曝光算法和基于图像直方图特征的自适应曝光算法比较,所提算法的图像Laplacian平均标准差分别提高54.3%和20.6%。因此,该算法的提出能够有效增强相机在亮度突变条件下的自适应性,具有较好的应用价值。

关键词：计算机视觉自适应曝光参数优化

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特种阻尼硅橡胶的黏-超弹性本构模型

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宇航材料工艺 2025年第1期55卷 37-43页

作者：祝亮陈薄贾清健古忠涛西南科技大学制造科学与工程学院制造过程测试技术教育部重点实验室绵阳621010 西安空间无线电技术研究所西安710100

ZN-37特种阻尼硅橡胶是一种能够消耗并储存振动能量的黏弹性阻尼材料,广泛应用于航空航天等领域的高精密减振结构中。在对基于ZN-37特种阻尼硅橡胶的减振结构进行分析与设计时,充分表征材料的黏弹性力学行为以及精确描述其本构关系显得... 详细信息

ZN-37特种阻尼硅橡胶是一种能够消耗并储存振动能量的黏弹性阻尼材料,广泛应用于航空航天等领域的高精密减振结构中。在对基于ZN-37特种阻尼硅橡胶的减振结构进行分析与设计时,充分表征材料的黏弹性力学行为以及精确描述其本构关系显得尤为重要。依据Zener修正模型,将ZN-37特种阻尼硅橡胶的黏-超弹性本构模型分解为超弹性本构模型与黏弹性本构模型并联耦合的系统。通过标准试样的准静态拉伸试验与应力松弛试验,获得了本构模型中的材料参数,并采用不同加载速率下的准静态拉伸试验验证了本构模型的可靠性。所建立的黏-超弹性本构模型能够较好地反映ZN-37特种阻尼硅橡胶在低加载速率下的力学特性。

关键词：阻尼硅橡胶黏-超弹性本构模型准静态拉伸

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CO_(2)激光作用玻璃管的热效应

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应用光学 2024年第5期45卷 923-929页

作者：杨发宇史晋芳邱荣胡阳阳郭德成杨森西南科技大学制造科学与工程学院制造过程测试技术教育部重点实验室四川绵阳621010 西南科技大学极端条件物质特性联合实验室四川绵阳621010

激光对单一玻璃管进行热熔封接的过程中,加工质量与玻璃管内的温度分布有密不可分的联系。在考虑表面热辐射、材料内部热传导和空气热对流的情况下,使用COMSOL Multiphysics有限元仿真软件对CO_(2)激光作用高硼硅酸盐玻璃管的温度场进... 详细信息

激光对单一玻璃管进行热熔封接的过程中,加工质量与玻璃管内的温度分布有密不可分的联系。在考虑表面热辐射、材料内部热传导和空气热对流的情况下,使用COMSOL Multiphysics有限元仿真软件对CO_(2)激光作用高硼硅酸盐玻璃管的温度场进行模拟仿真,分析了温度场分布随时间的变化规律,比较了激光功率、激光光斑半径和旋转速度对玻璃管温度分布的影响。仿真结果表明,激光功率越大,光斑半径越小,玻璃管旋转速度越低,玻璃管温度越高。根据仿真结果,选择合适的加工参数能够达到高硼硅酸盐玻璃管进行激光加工的工艺要求,此项研究为后续玻璃管激光热熔封接的工艺参数选择提供了重要理论依据。

关键词：激光加工技术 CO_(2)激光温度场 COMSOL Multiphysics 高硼硅酸盐玻璃管

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多尺度仿生超疏水结构的制备与性能表征

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重庆大学学报 2024年第7期47卷 21-31页

作者：向露黄楷焱宁慧铭李宗阳袁卫锋西南科技大学制造过程测试技术教育部重点实验室四川绵阳621010 河北工业大学机械工程学院天津300401 重庆大学航空航天学院重庆400044

受冰岛野罂粟花苞绒毛的疏水特性启发,采用3D打印与化学修饰相结合的方法,制备了一种多尺度的超疏水结构,并利用扫描电子显微镜和微力测量仪分别对其进行了微观形貌和疏水性能表征。该结构在宏观尺度下呈现为物体表面上按照阵列分布的... 详细信息

受冰岛野罂粟花苞绒毛的疏水特性启发,采用3D打印与化学修饰相结合的方法,制备了一种多尺度的超疏水结构,并利用扫描电子显微镜和微力测量仪分别对其进行了微观形貌和疏水性能表征。该结构在宏观尺度下呈现为物体表面上按照阵列分布的仿生柱杆,而柱杆表面黏附有碳纳米管团簇形成的微观尺度鳞片。因多尺度协同增强效应,被该结构覆盖的表面具有优异的超疏水性能,斥水力可达50.68 N/m2。与现有的表面疏水涂层等微观疏水结构的制备工艺相比,提出的方法经济、简单,多尺度结构抗破坏能力强,疏水功能稳定,便于工业化生产,可应用于液滴定向运移、流体减阻和水下气体交换等多个领域。

关键词：多尺度仿生超疏水疏水性表征

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