检索结果-内蒙古大学图书馆

复合材料学报 2025年第1期42卷 527-536页

作者：展玉珍刘长松付永强栗心明闫旭青岛理工大学机械与汽车工程学院青岛266520

为了实现液下超双疏材料选择性分离油水乳液,本文从尺寸筛分、润湿性两方面入手制备Cu_(2)O膜以解决油水乳液难分离现象。采用恒电位电化学沉积法在不锈钢网(SSM)表面沉积氧化亚铜(Cu_(2)O)结构薄膜(Cu_(2)O@SSM),该膜无需低表面能物质... 详细信息

为了实现液下超双疏材料选择性分离油水乳液,本文从尺寸筛分、润湿性两方面入手制备Cu_(2)O膜以解决油水乳液难分离现象。采用恒电位电化学沉积法在不锈钢网(SSM)表面沉积氧化亚铜(Cu_(2)O)结构薄膜(Cu_(2)O@SSM),该膜无需低表面能物质修饰,即可具有液下超双疏特性和良好的乳液选择性分离性能。根据“尺寸筛分”效应,通过在不同目数原始不锈钢网上镀Cu_(2)O,探究不同孔径尺寸的Cu_(2)O@SSM膜对乳液分离效果的影响,得出可实现油水乳液分离的膜孔径尺寸。采用SEM、EDS、XRD、接触角测量仪对其表面微观形貌、成分和润湿性能进行表征,红外光谱含油量分析仪和卡尔费休水分测定仪测定分离前后乳液的油浓度和水浓度。结果表明:Cu_(2)O@SSM膜在空气中油、水接触角均为0°,呈现超亲状态,水下油接触角(UWOCA)和油下水接触角(UOWCA)均超过150°,呈现液下超双疏状态,且该自适应润湿性Cu_(2)O@SSM膜用水或油预润湿即可实现油水乳液的选择性分离,即使对含表面活性剂乳液的分离效率仍在96%以上。因此,本文所制备的液下超双疏Cu_(2)O@SSM膜,对油包水乳液和水包油乳液均表现出良好的选择性分离性能,为乳液选择性分离方面的研究提供了新思路。

关键词：油水乳液分离选择性分离液下超双疏尺寸筛分自适应润湿性Cu_(2)O@SSM膜

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超声在MB8/Cu/2024异种金属连接过程中的作用机制

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焊接学报 2025年第1期46卷 69-79页

作者：李一楠袁晓萱石丁文彭子龙青岛理工大学机械与汽车工程学院青岛266520

文中采用超声波辅助瞬间液相扩散(ultrasonic-assisted transient liquid phase,U-TLP)连接实现了大气环境下MB8/Cu/2024异种金属的快速可靠连接.连接过程分为3个阶段,固/固界面阶段—声致氧化膜去除及金属颗粒剥离、固/液转化阶段—固... 详细信息

文中采用超声波辅助瞬间液相扩散(ultrasonic-assisted transient liquid phase,U-TLP)连接实现了大气环境下MB8/Cu/2024异种金属的快速可靠连接.连接过程分为3个阶段,固/固界面阶段—声致氧化膜去除及金属颗粒剥离、固/液转化阶段—固态界面摩擦产热致反应液相出现和液/液界面反应阶段—声致液态加速界面反应.研究表明,在固/固界面阶段,纵向超声促使MB8/Cu界面和2024/Cu界面上产生x方向和y方向相对位移,在剪切应力的作用下,摩擦导致Al颗粒、Cu颗粒剥落,氧化膜部分去除;在固/液转化阶段,超声促使2024/Cu界面摩擦产生温升,在达到共晶反应温度后开始出现Al_(2)Cu+α-Al液相;在液/液界面反应阶段,超声空化与声流效应使得MB8/Cu界面、2024/Cu界面产生z方向位移场与声压场,加速Al_(2)Cu+α-Al和Mg2Cu+α-Mg共晶生成,完成连接.MB8/2024异种金属接头抗剪强度最高为64 MPa.

关键词：超声波辅助瞬间液相扩散连接镁/铝异种金属连接机制声致去膜界面摩擦产热

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润湿梯度表面限量润滑油挤压铺展与回流特性仿真研究

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表面技术 2025年第1期54卷 181-190页

作者：刘明海李书义郭峰梁鹏安钰坤青岛理工大学机械与汽车工程学院山东青岛266520 山东理工大学机械工程学院山东淄博255000

目的机械运动副中普遍存在着限量润滑油受挤压铺展与回流现象,其直接关系接触副供油状态,而表面润湿性是影响润滑油流动的关键因素,进而对接触副润滑性能产生重要影响。基于此,十分有必要研究润湿性梯度表面润滑油流动特性,并揭示其运... 详细信息

目的机械运动副中普遍存在着限量润滑油受挤压铺展与回流现象,其直接关系接触副供油状态,而表面润湿性是影响润滑油流动的关键因素,进而对接触副润滑性能产生重要影响。基于此,十分有必要研究润湿性梯度表面润滑油流动特性,并揭示其运行机制。方法基于VOF模型结合动网格技术,建立微量润滑油在润湿梯度表面挤压铺展与回流动态模型,运用数值模拟方法,探索亲油轨道两侧疏油区接触角、轨道宽度、润滑油黏度对油滴铺展与回流过程的影响。结果润湿性梯度表面的润滑油在受挤压后快速铺展,而一旦挤压作用消失润滑油就会自动回流,并且在回流阶段发现润滑油内部存在较大的压力梯度与速度漩涡。通过调整疏油区接触角(从67°至130°)改变轨道两侧疏油程度,发现润滑油最大铺展系数β与最大润湿面积A_(n)分别减小23.6%和14.3%,液膜中心高度系数h_(n)增长时间点提前57.2%,完全回流时间减小76.9%。通过增加轨道宽度,发现无量纲轨道宽度wn从0.8增至1.4时,最大β与h_(n)增长时间点保持稳定,但最大A_(n)增大64.2%,完全回流时间减小39.4%。在润滑油物性参数方面,增大润滑油黏度(从0.032 Pa·s至0.108 Pa·s)时,最大β与最大A_(n)分别减小13.5%和12.9%,但h_(n)增长时间点延后72.2%,完全回流时间延长58.3%。此外,低黏度区间内,虽然相邻黏度值增幅最小(0.032 Pa·s至0.046 Pa·s),但润滑油回流速度与A_(n)减小速度降幅最大。结论润湿性梯度表面可以抑制润滑油铺展,促进回流,其中内部压力梯度是回流的主要原因之一。随着轨道两侧疏油程度增加,抑制铺展和促进回流的效果进一步增强,回流速度增大,完全回流时间减小。增大亲油轨道宽度可提升稳定后的润湿面积,缩短完全回流时间,但轨道宽度过大导致油液分布过于分散,过小则使回流时间延长。此外,在低黏度区间,润湿性梯度表面对润滑油回流影响更显著,润滑油黏度增大导致最大铺展系数与最大无量纲润湿面积均减小,回流距离缩短,液膜中心高度系数增长点相对延后,完全回流时间延长。

关键词：润湿性梯度挤压铺展回流限量润滑油数值模拟动网格

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Cu-H2O和Al2O3-H2O纳米流体稳定性及影响因素研究

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化工进展 2025年

作者：房玉宝张西龙青岛理工大学机械与汽车工程学院

采用两步法制备了质量分数为0.5%的Cu-H2O和Al2O3-H2O两种纳米流体。依次分析了多个因素对纳米流体稳定性的影响，包括超声处理时间、分散剂种类、分散剂添加浓度以及pH值等。实验发现，针对不同类型的纳米流体，均存在各自的最佳超声... 详细信息

采用两步法制备了质量分数为0.5%的Cu-H2O和Al2O3-H2O两种纳米流体。依次分析了多个因素对纳米流体稳定性的影响，包括超声处理时间、分散剂种类、分散剂添加浓度以及pH值等。实验发现，针对不同类型的纳米流体，均存在各自的最佳超声处理时间、pH值及合适的分散剂类型，Cu-H2O和Al2O3-H2O这两种纳米流体的最佳分散剂分别为十二烷基苯磺酸钠（SDBS）和聚乙烯吡咯烷酮（PVP），最佳超声处理时间均为60min左右，最佳pH值分别为8和4。当添加分散剂的质量分数为0.5%时，纳米流体的分散稳定性表现得最好。此外，本文还提出了一种基于沉淀观察法的量化表征纳米流体稳定性的表达式，通过这一方法，可以更为准确地确定制备纳米流体的最佳方案和配比，从而为今后的相关研究和应用提供了重要的参考依据。

关键词：纳米流体稳定性沉淀观察法 Cu-H O纳米流体 Al O -H O纳米流体

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复合添加Sn和Mn对AZ21合金微弧氧化涂层组织和性能的影响

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稀有金属材料与工程 2025年第1期54卷 171-183页

作者：高付豪吕滨江郭峰崔宁徐铁伟青岛理工大学机械与汽车工程学院山东青岛266520 青岛理工大学工业流体节能与污染控制教育部重点实验室山东青岛266520

以挤压态Mg-2Al-Zn(AZ21)合金为研究对象,研究了在基体中少量复合添加低成本Sn(1%,质量分数)和Mn(0.5%,质量分数)元素对AZ21合金微弧氧化涂层组织和性能的影响。在基体中复合添加Sn和Mn元素后,并未改变涂层中相的构成,涂层中主要为MgO、... 详细信息

以挤压态Mg-2Al-Zn(AZ21)合金为研究对象,研究了在基体中少量复合添加低成本Sn(1%,质量分数)和Mn(0.5%,质量分数)元素对AZ21合金微弧氧化涂层组织和性能的影响。在基体中复合添加Sn和Mn元素后,并未改变涂层中相的构成,涂层中主要为MgO、MgAl_(2)O_(4)和AlPO_(4)相;涂层厚度和孔隙率稍有增加,厚度由8.49μm增加到9.60μm,孔隙率由5.05%增加到5.75%。通过干摩擦磨损实验、浸泡实验和电化学测试分别评估了基体和涂层的耐磨性和耐蚀性。结果表明,微弧氧化涂层明显改善了基体的耐磨性和耐蚀性。Sn和Mn的复合添加改善了涂层的耐磨性,但其涂层的耐蚀性有所下降,涂层的磨损率由3.53×10^(-5)mm^(3)·(N·m)^(-1)减小到2.993×10^(-5)mm^(3)·(N·m)^(-1),涂层的腐蚀电流密度由3.14×10^(-6)A·cm^(-2)增加到4.18×10^(-6)A·cm^(-2)。

关键词：微弧氧化涂层 Sn和Mn复合添加耐磨性耐蚀性

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供给条件对微量第二润滑介质扩散特性的影响

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机械工程学报 2025年第1期61卷 274-289页

作者：梁庆琛梁鹏郭峰姜芙林张晓寒李书义青岛理工大学机械与汽车工程学院青岛266520 青岛理工大学工业流体节能与污染控制教育部重点实验室青岛266520

为应对海洋冲击等短时工况导致的水润滑轴承高摩擦问题,可向轴承内部供给微量第二润滑介质来实现减摩降磨。前期实验发现第二介质的供给条件对润滑指标具有显著影响,因此需要联立混合润滑模型和流体体积模型,进一步研究不同供给条件下... 详细信息

为应对海洋冲击等短时工况导致的水润滑轴承高摩擦问题,可向轴承内部供给微量第二润滑介质来实现减摩降磨。前期实验发现第二介质的供给条件对润滑指标具有显著影响,因此需要联立混合润滑模型和流体体积模型,进一步研究不同供给条件下第二润滑介质在水膜中的扩散规律。结果表明,将供油口设置在进水端附近可避开“回流效应”的阻碍,保证微量第二润滑介质迅速扩散到最可能发生固体接触的区域。高供油量时的油柱更长、距离艉轴表面更近,因此油液扩散程度相比低供油量时更加明显,可在进水端一侧发现“油墙积聚”。大尺寸供油口形成的“矮粗”油柱无法发生明显扩散,难以发挥微量第二润滑介质的功能。而小尺寸供油口形成的“细长”油柱可快速扩散到最小膜厚位置;尽管“回流效应”阻止了润滑油沿轴承中部的周向流动,并在中部形成“无油区”,但扩散后的润滑油布满了轴承两侧的圆周区域,具有“双侧对称承载”的效果。

关键词：水润滑轴承微量第二润滑介质流体体积模型扩散状态供油条件

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基于一维卷积残差网络的微热管几何结构及制造工艺参数预测

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中国科学:技术科学 2025年第2期55卷 281-294页

作者：李勇张靖昊刘苑喆高昂陈昕宇张泽华华南理工大学机械与汽车工程学院广州510640

压扁型微热管在散热领域应用广泛,微热管传统设计方法依赖人工经验及多次重复实验以确定其几何结构及制造工艺参数,耗时费力.本文提出一种基于copula熵(copula entropy,CE)和一维卷积残差网络的微热管几何结构及制造工艺参数预测方法.... 详细信息

压扁型微热管在散热领域应用广泛,微热管传统设计方法依赖人工经验及多次重复实验以确定其几何结构及制造工艺参数,耗时费力.本文提出一种基于copula熵(copula entropy,CE)和一维卷积残差网络的微热管几何结构及制造工艺参数预测方法.通过功率测试设备收集微热管样品的传热性能数据,构建性能数据集;利用copula熵表征微热管结构设计需求参数及最大传热功率间关联程度,通过特征筛选获得微热管设计需求关键参数;通过训练一维卷积残差网络建立微热管设计需求关键参数与其几何结构及制造工艺参数映射关系.将该模型与传统人工神经网络进行对比,以微热管设计需求关键参数为输入且具有残差结构的一维卷积网络模型精度更高,在测试集上误差仅为0.66%.最后,根据实际微热管设计需求,对所提出方法进行验证,结果表明该方法能较好实现微热管几何结构及制造工艺参数预测.

关键词：微热管参数预测 copula熵一维卷积残差

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一种循迹控制参数调节器及其训练集构建方法

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汽车工程 2025年第2期47卷 248-258页

作者：赵克刚区伟麟张政梁志豪华南理工大学机械与汽车工程学院广州510641

为提升智能车循迹控制器在变工况应用时的控制精度,控制器一般采用基于工况特征的多维控制参数表。工程师在对多维控制参数表进行人工整定时,工作量较大且整定效果不尽如人意。为了能使循迹控制器获得参数动态调整能力,本文基于径向基(r... 详细信息

为提升智能车循迹控制器在变工况应用时的控制精度,控制器一般采用基于工况特征的多维控制参数表。工程师在对多维控制参数表进行人工整定时,工作量较大且整定效果不尽如人意。为了能使循迹控制器获得参数动态调整能力,本文基于径向基(radial basis function, RBF)神经网络提出了车速与曲率自适应参数调节器。针对构建调节器训练集过程中遇到的实车测试交互次数过多、整定工作量过大的问题,本文提出了一种基于蒙特卡洛学习控制概率推理(Monte-Carlo probabilistic inference for learning control, MC-PILCO)算法的训练集构建方法,根据车速对训练集构建过程中涉及到的典型工况进行分组,每个车速工况分组内所有不同曲率工况均使用该车速下跟踪直线场景采集到的数据训练出来的动力学模型进行参数整定,通过共享模型的方式实现了实车交互次数的减少。实车实验表明,在中低速工况下,本文提出的参数自适应循迹控制器相比参数固定的控制器有更好的横向轨迹跟踪效果。

关键词：轨迹跟踪控制径向基神经网络多维控制参数训练集构建 MC-PILCO

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柔性薄壁椭圆轴承故障特征频率的波动性分析

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机械工程学报 2025年第2期61卷 11-23页

作者：赵学智叶邦彦刘其洪陈统坚华南理工大学机械与汽车工程学院广州510640

柔性薄壁椭圆轴承是谐波减速器的关键部件,其内、外圈的椭圆特性使得定转速下其故障特征频率不是一个定值,而是存在周期性波动,这种特性与普通滚动轴承完全不同。柔性薄壁椭圆轴承的椭圆特性还会引起背景周期性冲击,对故障周期性冲击产... 详细信息

柔性薄壁椭圆轴承是谐波减速器的关键部件,其内、外圈的椭圆特性使得定转速下其故障特征频率不是一个定值,而是存在周期性波动,这种特性与普通滚动轴承完全不同。柔性薄壁椭圆轴承的椭圆特性还会引起背景周期性冲击,对故障周期性冲击产生极大的掩盖。利用Morlet小波与故障周期性冲击的波形相似性特性从柔性薄壁椭圆轴承混合冲击信号中提取故障周期性冲击,分析了连续Morlet小波对故障周期性冲击的特征提取机理,从理论上证明了Morlet小波对与其波形相似的故障冲击可以获得最佳的提取效果,而椭圆引起的背景冲击则会被极大抑制。利用Hilbert-Huang变换提取故障冲击的瞬时频率。对于内圈故障和外圈故障的柔性薄壁椭圆轴承,从它们的振动信号中准确提取到了故障频率的波动特性,证明了柔性薄壁椭圆轴承的故障特征频率在定转速下确实存在有规律的周期性波动,且其波动的频率是凸轮轴转频的二倍。对比分析了普通滚动轴承故障特征的瞬时频率,结果表明其不存在周期性波动。故障频率的周期性波动是柔性薄壁椭圆轴承的特有性质。

关键词：柔性薄壁椭圆轴承故障特征频率频率波动瞬时频率

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受限空间内声场抑制线缆火蔓延研究

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工程热物理学报 2025年第3期46卷 1009-1016页

作者：吕敬龙熊才溢陈国华华南理工大学机械与汽车工程学院广州510641

本文通过实验探究了声场对火蔓延的抑制行为,围绕铜芯线缆的水平火蔓延为主要对象,测试了不同结构声场的熄火能力。研究发现,随频率和压力改变,声场会对火蔓延同时起到促进与抑制作用。此外,与自由声场相比,受限空间内声场可通过侧壁反... 详细信息

本文通过实验探究了声场对火蔓延的抑制行为,围绕铜芯线缆的水平火蔓延为主要对象,测试了不同结构声场的熄火能力。研究发现,随频率和压力改变,声场会对火蔓延同时起到促进与抑制作用。此外,与自由声场相比,受限空间内声场可通过侧壁反射大幅提升声压及介质流速,进而提升灭火效率。基于此,本文构造了耦合声场结构和声学参数的火蔓延模型,并基于拉伸率讨论了声场抑制火蔓延机制。本文可为清洁抑制建筑电气火蔓延提供新思路。

关键词：受限空间外加声场线缆火火蔓延熄火机理

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