检索结果-内蒙古大学图书馆

Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2024年第7期34卷 2260-2274页

作者：肖金坤李天天鲍霆峰陈娟张超扬州大学机械工程学院扬州225127 扬州大学测试中心扬州225009

高速列车铜基摩擦材料在制动过程中,由于摩擦热的产生和耗散,会发生循环氧化。研究铜基摩擦材料在300、400、500、600和700℃下等温氧化50h的氧化行为。结果表明:铜基摩擦材料的氧化行为呈现多阶段特征;Cu、Fe的氧化与氧的扩散共同控制... 详细信息

高速列车铜基摩擦材料在制动过程中,由于摩擦热的产生和耗散,会发生循环氧化。研究铜基摩擦材料在300、400、500、600和700℃下等温氧化50h的氧化行为。结果表明:铜基摩擦材料的氧化行为呈现多阶段特征;Cu、Fe的氧化与氧的扩散共同控制着低温氧化过程,而石墨的氧化在500℃之后占主导作用;Cu的氧化首先形成Cu_(2)O纳米团簇,然后生成CuO纳米线,最后依次转变为细小的和粗大的等轴晶;氧化温度的升高会促进Fe_(2)O_(3)纳米片的生长和致密化;Cu氧化物由于体积膨胀较大,逐渐将Fe氧化物覆盖;石墨烧蚀后形成的连通孔为内氧化提供氧气扩散通道;材料表面氧化层的形成使得表面硬度提高。

关键词：铜基摩擦材料等温氧化动力学氧化行为表面形貌

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电弧离子镀Al-Cr-O/Zr-O+NiCoCrAlSiY和Al-Cr-O+NiCoCrAlSiY涂层的抗氧化性和隔热性能

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2024年第4期34卷 1237-1250页

作者：鲜丽君赵海波范洪远鲜广四川大学机械工程学院成都610065 四川大学分析测试中心成都610065

采用电弧离子镀在高温合金表面沉积Al-Cr-O/Zr-O多层涂层和Al-Cr-O单层涂层+NiCoCrAlSiY结合层,并在1000~1200℃下进行热处理。利用扫描电子显微镜和X射线衍射仪分析涂层的显微组织和物相结构。结果表明,Al-Cr-O/Zr-O多层涂层和Al-Cr-O... 详细信息

采用电弧离子镀在高温合金表面沉积Al-Cr-O/Zr-O多层涂层和Al-Cr-O单层涂层+NiCoCrAlSiY结合层,并在1000~1200℃下进行热处理。利用扫描电子显微镜和X射线衍射仪分析涂层的显微组织和物相结构。结果表明,Al-Cr-O/Zr-O多层涂层和Al-Cr-O单层涂层均呈现出致密的球形结构。热处理后,Al-Cr-O/Zr-O涂层表面出现裂纹,且裂纹随着温度的升高而增多和变粗。然而,Al-Cr-O涂层经热处理后其表面胞状结构转变为紧密连接的粒状结构,并且随着热处理温度的升高,粒状结构显著长大。由于作为氧离子导体以及t-ZrO_(2)的致密度低于α-Al_(2)O_(3),Al-Cr-O/Zr-O涂层中的t-ZrO_(2)为氧离子向涂层内扩散提供了通道,因此,Al-Cr-O单层涂层+NiCoCrAlSiY涂层体系的高温抗氧化性优于Al-Cr-O/Zr-O多层涂层+NiCoCrAlSiY涂层体系。但是,由于更大的陶瓷涂层厚度,t-ZrO_(2)相的低热导率以及层间界面的热反射作用,Al-Cr-O/Zr-O多层涂层+NiCoCrAlSiY涂层体系的隔热性能优于Al-Cr-O单层涂层+NiCoCrAlSiY涂层体系。

关键词：电弧离子镀 Al-Cr-O/Zr-O多层涂层抗氧化性隔热性能

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高速列车铜基摩擦材料的成分设计研究进展

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材料导报 2023年第23期37卷 145-155页

作者：肖金坤李天天陈娟张超扬州大学机械工程学院江苏扬州225127 扬州大学测试中心江苏扬州225009

铜基摩擦材料因具有优异的导热、抗氧化、抗高温粘着、摩擦因数稳定和耐磨损等综合性能,广泛应用于高速列车制动系统中,是高速列车安全运行的保障。铜基摩擦材料是采用粉末冶金工艺制备的由金属与非金属组成的多元复合材料,可以通过对... 详细信息

铜基摩擦材料因具有优异的导热、抗氧化、抗高温粘着、摩擦因数稳定和耐磨损等综合性能,广泛应用于高速列车制动系统中,是高速列车安全运行的保障。铜基摩擦材料是采用粉末冶金工艺制备的由金属与非金属组成的多元复合材料,可以通过对材料成分大范围内的调节,实现材料摩擦磨损性能的调控。然而,随着高速列车向高速高能载方向发展,摩擦材料需要承受强表面氧化、高热负荷和高载荷冲击的共同作用,铜基摩擦材料在服役过程中出现基体高温软化、石墨润滑相烧蚀、摩擦衰退、以及掉边角等问题。近年来研究者从材料成分和工艺出发,通过对基体组元的固溶、弥散强化提高基体强度,采取润滑组元的多元复合拓宽温度适应范围,选择金属或合金摩擦组元替代陶瓷摩擦组元以及陶瓷颗粒表面镀铜等方法改善界面结合提高剪切强度。本文系统总结了铜基摩擦材料的成分设计研究进展,分析了各组元成分、含量的变化和发展趋势,综述了基体组元、润滑组元、摩擦组元以及界面结构的调控对材料摩擦磨损性能的影响,最后提出构建材料成分-摩擦层-摩擦磨损性能之间关系,为铜基摩擦材料成分设计提供依据。

关键词：铜基摩擦材料成分设计摩擦磨损性能高速列车

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多弧离子镀Al_(2)O_(3)-TiO_(2)/FeCrAl涂层的热冲击性能及在静态铅铋中的耐腐蚀行为研究

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核动力工程 2024年第1期45卷 90-97页

作者：张顺蔺潘东尹星陈勇赵海波孙兰王均四川大学机械工程学院成都610065 中国核动力研究设计院成都610213 四川大学分析测试中心成都610065

为探索一种核电用包壳材料FeCrAl合金表面涂层的制备方法,本文利用多弧离子镀技术在FeCrAl合金表面制备了以FeCrAl作为过渡层的Al_(2)O_(3)-TiO_(2)涂层,对试样进行热冲击实验以探究涂层的抗热冲击性能,对试样进行600℃、1000 h静态铅... 详细信息

为探索一种核电用包壳材料FeCrAl合金表面涂层的制备方法,本文利用多弧离子镀技术在FeCrAl合金表面制备了以FeCrAl作为过渡层的Al_(2)O_(3)-TiO_(2)涂层,对试样进行热冲击实验以探究涂层的抗热冲击性能,对试样进行600℃、1000 h静态铅铋合金(LBE)腐蚀实验,研究涂层的耐腐蚀性能,表征和分析了试样经LBE腐蚀前后的相组成和显微形貌。结果表明,通过多弧离子镀制备的Al_(2)O_(3)-TiO_(2)为非晶态,30次热冲击试验后涂层未出现开裂、脱落等现象。腐蚀后,FeCrAl基体试样表面发生明显溶解腐蚀。而X射线衍射分析显示涂层试样在腐蚀后Al_(2)O_(3)发生结晶,表层Al_(2)O_(3)结构收缩出现孔隙,而涂层内部仍保持致密,且截面分析显示LBE未渗入涂层内部。因此,Al_(2)O_(3)-TiO_(2)/FeCrAl涂层能有效地阻止LBE对基体材料的腐蚀。

关键词： FeCrAl合金多弧离子镀 Al_(2)O_(3)-TiO_(2)/FeCrAl涂层抗热冲击性能铅铋合金(LBE)腐蚀

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转子系统支承件松动下动力学建模及动态响应

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航空动力学报 2025年第1期40卷 293-305页

作者：庾辉张文浩瞿维张根保廖昌荣南华大学机械工程学院湖南衡阳421001 重庆大学高端装备机械传动全国重点实验室重庆400044 重庆大学航空航天学院重庆400044 浙江丰利粉碎设备有限公司研发中心浙江嵊州312400

针对转子系统轴承支承件的松动问题,基于松动支承件的几何特征建立了轴承碰撞过程的数学表征,通过Lankarani-Nikaravesh模型对松动端轴承力进行计算。利用牛顿定律建立了转子系统轴承支承件松动的动力学模型,采用Runge-Kutta法对系统动... 详细信息

针对转子系统轴承支承件的松动问题,基于松动支承件的几何特征建立了轴承碰撞过程的数学表征,通过Lankarani-Nikaravesh模型对松动端轴承力进行计算。利用牛顿定律建立了转子系统轴承支承件松动的动力学模型,采用Runge-Kutta法对系统动力学方程进行求解,分析了松动程度、工作转速和系统阻尼对转子系统输出特性的影响。研究结果表明:支承件松动的转子系统在其频谱图上会出现fs、3fs和5fs等奇数倍频信号;支承件松动会在增大轴承力幅值和增大载荷交变次数这两个方面显著降低轴承的使用寿命;转子系统会随着松动程度的加剧、运行转速升高以及系统阻尼减小而越不稳定。研究结果为轴承支承件松动故障影响分析工作提供了参考,也可以作为轴承座松动故障诊断的依据。

关键词：松动碰摩滚动轴承转子系统轴承精度轴承座

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基于策略梯度Informer模型的滚动轴承剩余寿命预测

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工程科学与技术 2024年第4期56卷 273-286页

作者：熊佳豪李锋汤宝平汪永超罗玲四川大学机械工程学院四川成都610065 重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044 中国测试技术研究院四川成都610021

典型的编码器-解码器——Transformer存在二次时间复杂度、高内存使用及模型结构复杂等固有限制,造成Transformer用于滚动轴承剩余寿命(RUL)预测会表现出较低预测精度和较低计算效率的问题。为此,提出一种新型编解码器——策略梯度Infor... 详细信息

典型的编码器-解码器——Transformer存在二次时间复杂度、高内存使用及模型结构复杂等固有限制,造成Transformer用于滚动轴承剩余寿命(RUL)预测会表现出较低预测精度和较低计算效率的问题。为此,提出一种新型编解码器——策略梯度Informer(PG-Informer)模型,并将其应用于滚动轴承RUL预测。首先,在PG-In-former的新型编解码器体系结构——Informer中设计了概率稀疏自注意力(PSSA)机制替代Transformer中原有的自注意力机制,以提高非线性逼近能力并减少时间和空间复杂度;然后,PG-Informer采用自注意力蒸馏(SAD)操作减少参数维度和参数量,并提高了对时间序列的预测鲁棒性;此外,PG-Informer的生成式解码器对解码输入进行一步解码输出预测结果,无需动态多步解码,提升了对时间序列的预测速度;最后,构造了策略梯度学习算法来提高对PG-Informer参数的训练速度。PG-Informer的以上优势使所提出的基于PG-Informer模型的滚动轴承RUL预测方法可以获得较高的预测精度、较好的鲁棒性和较高的计算效率。对辛辛那提大学智能维护系统中心的1号滚动轴承的RUL预测实验结果表明,所提出方法预测得到的RUL值为963min,其RUL预测误差仅为6.50%,比基于Transformer的RUL预测方法预测精度更高、预测误差更小、鲁棒性更好;所提出方法所耗费的RUL预测时间仅为132.37s,比基于Transformer的RUL预测方法的预测时间更短。以上实验结果验证了所提出方法的有效性。

关键词： Informer模型概率稀疏自注意力机制策略梯度滚动轴承剩余寿命预测

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基于切削加工性能的螺杆转子成形砂轮安装参数二次优化设计方法

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计算机集成制造系统 2023年第8期29卷 2696-2707页

作者：刘宗敏王吉睿李祖锋敖文刚唐倩邢镔重庆工商大学智能制造服务国际科技合作基地重庆400067 重庆工商大学机械工程学院重庆400067 重庆大学机械与运载工程学院重庆400044 重庆工业大数据创新中心有限公司重庆400707

传统的螺杆转子成形砂轮设计研究主要集中在成形砂轮廓形精度提升方面,成形砂轮的切削加工性能与成形砂轮安装参数之间的耦合关系没有得到足够的关注,导致设计出来的螺杆转子成形砂轮切削加工性能不高,从而致使螺杆转子的成形磨削表面... 详细信息

传统的螺杆转子成形砂轮设计研究主要集中在成形砂轮廓形精度提升方面,成形砂轮的切削加工性能与成形砂轮安装参数之间的耦合关系没有得到足够的关注,导致设计出来的螺杆转子成形砂轮切削加工性能不高,从而致使螺杆转子的成形磨削表面质量差、加工效率低。本文提出了一种新的基于切削加工性能的螺杆转子成形砂轮安装参数二次优化设计方法。首先,基于空间啮合原理设计螺杆转子成形砂轮安装参数优化设计程序,获得不干涉条件下的螺杆转子成形砂轮安装参数范围;其次,对不同安装参数下成形砂轮与螺杆型面的接触特性,以及不同安装参数条件下成形砂轮的轮廓特性、切削加工特性进行系统的分析和研究,获得了螺杆转子成形砂轮安装参数选择策略。以某型号三螺杆泵阳转子为例对该方法进行验证,结果表明,在保证加工质量的前提下,该方法可以显著降低螺杆转子精密磨削成本,具有较好的理论创新性与工程应用价值。

关键词：螺杆转子成形砂轮切削加工性能优化设计方法

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熔盐电脱氧工艺制备纳米级(VNbTaZrHf)C高熵碳化物及其析氢反应的催化性能

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稀有金属材料与工程 2024年第6期53卷 1566-1573页

作者：杨宇陈庚李慧梁精龙扈玫珑胡蒙均华北理工大学综合测试分析中心河北唐山063009 华北理工大学冶金与能源学院河北唐山063210 重庆大学材料科学与工程学院重庆400044 重庆工业职业技术学院机械工程学院材料成型及模具技术重点实验室重庆401120

通过在1173 K的CaCl_(2)中对金属氧化物和石墨进行电脱氧,制备了具有面心立方结构的纳米级(VNbTaZrHf)C高熵碳化物(HEC)粉末。适当的温度条件有利于抑制HEC颗粒的原位烧结生长。在1 mol/L KOH溶液中进行了电化学性能测试,探索(VNbTaZrHf... 详细信息

通过在1173 K的CaCl_(2)中对金属氧化物和石墨进行电脱氧,制备了具有面心立方结构的纳米级(VNbTaZrHf)C高熵碳化物(HEC)粉末。适当的温度条件有利于抑制HEC颗粒的原位烧结生长。在1 mol/L KOH溶液中进行了电化学性能测试,探索(VNbTaZrHf)C HEC的催化性能。通过极化曲线、Tafel斜率、电化学阻抗谱和双层电容值CV测试评估了(VNbTaZrHf)C HEC的催化析氢反应(HER)性能。结果表明,(VNbTaZrHf)C HEC的双层电容值为40.6 m F/cm^(2)。双层电容值越大,表明电化学活性表面积越大。由于(VNbTaZrHf)C HEC的高熵效应和纳米级结构,它表现出优异的催化HER性能,并为通过熔盐电脱氧制备HECs提供了新方法。

关键词：高熵碳化物熔盐电脱氧催化性能

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类石墨烯氮化碳结构(C_(3)N)热传导机理研究

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物理学报 2023年第1期72卷 60-67页

作者：任国梁申开波刘永佳刘英光上海交通大学化学化工学院、材料科学与工程学院、分析测试中心上海200240 华北电力大学能源动力与机械工程学院保定071003

类石墨烯氮化碳结构(C_(3)N)作为一种全新的碳基二维半导体材料,由于其优异的机械和电子性能引起了研究者们的广泛关注,不同结构C_(3)N的热输运和声子输运机制还待进一步研究.本文构造了4种不同结构的C_(3)N,采用非平衡分子动力学与晶... 详细信息

类石墨烯氮化碳结构(C_(3)N)作为一种全新的碳基二维半导体材料,由于其优异的机械和电子性能引起了研究者们的广泛关注,不同结构C_(3)N的热输运和声子输运机制还待进一步研究.本文构造了4种不同结构的C_(3)N,采用非平衡分子动力学与晶格动力学方法对不同结构的C_(3)N的热传导机理进行了研究.研究结果表明:1)在4种结构中M3热导率最高,M1次之,M4热导率最低;2)不同结构的C_(3)N的热导率具有明显的尺寸效应和温度效应.当样本长度较短时,声子主要以弹道输运的方式进行传输;当样本长度增大,扩散输运占主导地位;随着温度的升高,Umklapp散射在热输运中占据主导地位,使得热导率与温度具有1/T的依赖性.3)与M3相比,M1和M4结构中都存在更大的声子带隙,色散曲线进一步软化,低频和高频声子同时出现了局域化的特征,对热导率产生了显著的抑制作用.本文为更好地设计热管理材料提供了思路.

关键词：碳基二维材料类石墨烯结构声子输运局域化

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基于弯曲定径带模具挤压的Mg-3Al-1Zn合金力学性能优化

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2023年第10期33卷 2955-2969页

作者：刘林涛白生文蒋斌何超王庆航袁明黄光胜张丁非潘复生重庆大学国家镁合金材料工程技术研究中心重庆400044 重庆科学技术研究院重庆401123 扬州大学机械工程学院扬州225127

设计了一种采用弯曲定径带模具的新型非对称挤压工艺(TBE),用以改善Mg-3Al-1Zn合金板材的力学性能和成形性能。运用有限元分析揭示了挤压过程中的应变、温度等状态变量的分布。结果表明,在TBE模具的模口处,应变沿板面法向(ND)呈梯度分布... 详细信息

设计了一种采用弯曲定径带模具的新型非对称挤压工艺(TBE),用以改善Mg-3Al-1Zn合金板材的力学性能和成形性能。运用有限元分析揭示了挤压过程中的应变、温度等状态变量的分布。结果表明,在TBE模具的模口处,应变沿板面法向(ND)呈梯度分布,这导致挤压板材显微组织的厚向梯度分布,同时得到TD择优取向的织构,少量基面取向晶粒向挤压方向(ED)偏转。与传统挤压相比,TBE过程中产生更多挤压热,模腔内温度更高,使大量非基面滑移开启,导致板材TD择优取向织构的形成。通过改善织构,TBE板材的塑性和弯曲性能均得到明显提升,沿45°方向的伸长率达到33%,弯曲角度达到83.5°。

关键词：弯曲定径带挤压 TD择优取向织构塑性弯曲性能梯度晶粒尺寸

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