检索结果-内蒙古大学图书馆

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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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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油滴/金属壁面正碰撞的油膜动力学特性

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航空动力学报 2019年第7期34卷 1607-1614页

作者：周超古忠涛陈薄王博东西南科技大学制造科学与工程学院制造过程测试技术省部共建教育部重点实验室

为诠释轴承腔中润滑油滴与腔壁碰撞形成的沉积油膜流动铺展问题,采用流体体积(VOF)方法建立了油滴与金属壁面正碰撞的三维数值分析模型,在试验获得油滴与壁面静态接触角的基础上,通过数值计算,探讨了沉积油膜动态铺展和回缩过程,以及油... 详细信息

为诠释轴承腔中润滑油滴与腔壁碰撞形成的沉积油膜流动铺展问题,采用流体体积(VOF)方法建立了油滴与金属壁面正碰撞的三维数值分析模型,在试验获得油滴与壁面静态接触角的基础上,通过数值计算,探讨了沉积油膜动态铺展和回缩过程,以及油滴直径和碰撞速度对沉积油膜铺展直径、特征厚度、铺展速度以及碰撞力等油膜动力学特性的影响。结果表明:沉积油膜在最大铺展直径时呈中心微凹的圆盘形状,进入回缩阶段后则蜕变为边缘薄中心厚的圆盘形状;沉积油膜的回缩速度和回缩阶段的碰撞力都非常小,其值接近于0,并保持基本恒定;随着油滴直径的增大,沉积油膜铺展直径、特征厚度、铺展速度以及碰撞力均增大;随着碰撞速度的增大,油膜铺展直径和碰撞力增大,特征厚度却随之减小。与相关试验结果的对比,验证了提出的数值分析模型的可靠性和正确性。

关键词：油滴金属壁面正碰撞油膜动力学特性轴承腔

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鱼类群体运动的元胞自动机模型中的最小势能原理

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自动化学报 2021年第6期47卷 1422-1427页

作者：陆兴远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

群体运动是自然界中一种常见的生物行为.在一定的环境条件下,社会有机体会表现出不同的集体运动形态.其中,旋转是鱼群中常见的群体运动.但是,虽然研究人员对鱼群的运动进行过一系列的研究,这种旋转行为的机理尚不清楚.本研究假定鱼群的... 详细信息

群体运动是自然界中一种常见的生物行为.在一定的环境条件下,社会有机体会表现出不同的集体运动形态.其中,旋转是鱼群中常见的群体运动.但是,虽然研究人员对鱼群的运动进行过一系列的研究,这种旋转行为的机理尚不清楚.本研究假定鱼群的运动模式受势能的支配,相应提出了鱼类个体运动的势函数并将之融合到元胞自动机中以模拟鱼群的运动.数值模拟表明,有限空间内鱼群运动时会形成多种形状,但当此生物系统按照能量最小原则发展时,其运动形态最终可能演化成为一个漩涡.数值模拟与针对红斑马鱼的观察之间的比较验证了本模型的合理性.能量最小原理是自然界的基本定律之一,而势能函数的建立定义了鱼类个体与环境之间的关系.因此,本研究为深入理解群体运动规律提供了新视角,表明从流体力学上进一步探究鱼群运动的物理机理是一个具有潜力的研究方向.

关键词：鱼类群体运动最小势能元胞自动机

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微结构塑件的注塑充填尺度效应

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高分子材料科学与工程 2020年第3期36卷 85-95页

作者：邓爱林薛松徐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

微尺度聚合物熔体流动具有明显的尺度效应,模具温度和注射速率是微注塑充填流动的关键影响因素。文中采用微细电火花铣削技术设计分别制造了一模八腔的带有200μm和300μm微孔的注塑模具。以聚丙烯(PP)进行单因素充模流动工艺实验,研究... 详细信息

微尺度聚合物熔体流动具有明显的尺度效应,模具温度和注射速率是微注塑充填流动的关键影响因素。文中采用微细电火花铣削技术设计分别制造了一模八腔的带有200μm和300μm微孔的注塑模具。以聚丙烯(PP)进行单因素充模流动工艺实验,研究了模具温度和注射速率对直径为200μm和300μm微圆柱充填高度影响规律。结果表明,当模具温度为30℃和注射速率为60%时,直径200μm微圆柱孔的充填高度小于直径300μm微圆柱孔的充填高度,且Ⅰ型腔的微圆柱充填高度大于Ⅱ的充填高度。随着模具温度升高和注射速率增加,2种微孔充填高度差在减小,Ⅰ型腔和Ⅱ型腔之间的充填高度差值也在减小。可见,升高模具温度和增加注射速率可以减少微尺度效应对微圆柱孔充填高度的影响,同时,还可以减小流动不平衡程度。

关键词：微注塑成型微圆柱模具温度注射速率流动不平衡

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油滴与铝合金壁面的碰撞试验

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航空动力学报 2021年第9期36卷 1851-1860页

作者：马兴裕陈薄周超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

机械零部件喷油或滴油润滑方式下油滴与零件表面碰撞后形成的沉积油膜流动特性决定着零件表面润滑油膜的分布特征和零件的润滑状态,对于这一润滑现象的深入理解需要对油滴与金属固体壁面碰撞及其后沉积油膜的流动铺展行为进行研究。建... 详细信息

机械零部件喷油或滴油润滑方式下油滴与零件表面碰撞后形成的沉积油膜流动特性决定着零件表面润滑油膜的分布特征和零件的润滑状态,对于这一润滑现象的深入理解需要对油滴与金属固体壁面碰撞及其后沉积油膜的流动铺展行为进行研究。建立了油滴与铝合金壁面碰撞的试验装置,采用高速相机拍摄了油滴与铝合金壁面碰撞及其后沉积油膜的流动铺展与形貌演化过程,分析了碰撞油滴的变形及沉积油膜的铺展与回缩历程,探讨了碰撞条件和润滑油黏度对沉积油膜流动铺展特性的影响。结果表明:与铝合金壁面碰撞后形成的沉积油膜铺展较快而回缩较为缓慢,没有明显的整体回缩现象和振荡过程。较小碰撞角度下,铺展初期油滴与壁面之间存在轻微滑移现象,受重力和铺展能量的作用,铺展后期油膜发生断裂并溅射离开壁面,但没有二次油滴生成。前铺展因子随着碰撞角度的减小和碰撞速度的增加而增大,后铺展因子则随着两者的增大而增大。油滴直径对前、后铺展因子的影响不太明显。

关键词：油滴铝合金壁面碰撞流动铺展沉积油膜

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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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基于频散曲线和机器学习方法的层状生物软组织特性反演

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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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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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数控机床进给轴综合误差解耦建模与补偿研究

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机械工程学报 2016年第1期52卷 184-192页

作者：要小鹏殷国富李光明西南科技大学制造过程测试技术教育部重点实验室绵阳621010 西南科技大学制造科学与工程学院绵阳621010 四川大学制造科学与工程学院成都610065

为建立高精度的数控机床综合误差补偿模型,提出一种针对机床定位误差的解耦分离建模方法。通过对数控机床温度场与定位误差进行测量,研究机床在不同工况下温度场与定位误差的变化规律,基于该规律定义机床定位误差敏感度的概念,采用灰色... 详细信息

为建立高精度的数控机床综合误差补偿模型,提出一种针对机床定位误差的解耦分离建模方法。通过对数控机床温度场与定位误差进行测量,研究机床在不同工况下温度场与定位误差的变化规律,基于该规律定义机床定位误差敏感度的概念,采用灰色关联度算法建立定位误差敏感度矩阵并优化了测温点。根据机床定位误差变化规律,利用多元回归和GM(1,n)算法对机床几何基准误差和热误差进行解耦分离建模,并将上述模型进行线性叠加构建机床定位误差综合模型。在不同工况条件下对一台VXC-560型加工中心进行在线补偿,试验结果表明机床x轴在冷态条件下的定位误差从11.1μm降低到4.5μm,降幅为59.5%,在热态条件下的最大定位误差由34.9μm降低到8.2μm,降幅为76.5%,并验证了采用误差模型直接驱动机床硬件进行补偿的新思路,具有一定的工程应用前景。

关键词：定位误差敏感度机床进给轴解耦分离误差模型补偿

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