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LPBF增材制造WE43镁合金三周期极小曲面结构性能研究
1
作者 宋春禄 国凯 +3 位作者 石浩 黄晓明 杨斌 孙杰 《激光杂志》 北大核心 2025年第2期17-28,共12页
镁合金良好的生物相容性、可降解特性以及与人体骨骼相近的密度与弹性模量等特性使其在生物医学领域具有广阔的应用前景;增材制造技术为生产复杂形状的镁合金多孔结构植入物提供了有效的途径。然而,镁合金低熔点、易气化等特性为增材制... 镁合金良好的生物相容性、可降解特性以及与人体骨骼相近的密度与弹性模量等特性使其在生物医学领域具有广阔的应用前景;增材制造技术为生产复杂形状的镁合金多孔结构植入物提供了有效的途径。然而,镁合金低熔点、易气化等特性为增材制造带来巨大困难。因此,从设计方法和工艺两个方面对激光粉末床熔融(LPBF)增材制造WE43镁合金三周期极小曲面结构(TPMS)的成形质量开展研究,分析了不同TPMS结构和LPBF工艺参数对孔隙率、成形精度等的影响,进一步进行了TPMS结构压缩力学性能测试,并进行了TPMS多孔结构的体外降解性能研究。获得了TPMS结构类型与成形质量、压缩力学性能间的关系,分析了TPMS结构类型对体外降解速率的影响。研究表明:网络状TPMS结构相比于具有相同设计孔隙率的片状TPMS结构具有更好的成形质量和压缩力学性能,片状TPMS结构比网络状TPMS结构承受大变形的能力更强;TPMS结构的降解速率均呈现出先增大后减小的现象,且降解速率与实际孔隙率存在正相关的关系,在第12 h时片状TPMS结构已失去结构完整性。 展开更多
关键词 WE43镁合金 激光粉末床熔融 三周期极小曲面 孔隙率
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浸没系统两相流致压力脉动特性数值分析
2
作者 袁志成 陈利民 +1 位作者 叶天明 曾令杰 《力学学报》 北大核心 2025年第10期2297-2307,共11页
浸没系统通过在投影物镜与硅片之间维持稳定的液体环境,成为浸没式光刻机实现更高分辨率光刻的关键组成部分.为了保证浸没流场的均一和稳定,浸没系统必须依赖负压抽排实现浸没流场的动态密封.然而,气-液两相抽排会引起严重的流致振动问... 浸没系统通过在投影物镜与硅片之间维持稳定的液体环境,成为浸没式光刻机实现更高分辨率光刻的关键组成部分.为了保证浸没流场的均一和稳定,浸没系统必须依赖负压抽排实现浸没流场的动态密封.然而,气-液两相抽排会引起严重的流致振动问题,从而影响双工作台的运动精度,导致曝光线条堆叠和交错等缺陷.针对浸没系统两相抽排亚毫米管道,建立气-液“对冲”流动物理模型.借助开源软件OpenFOAM对管内流型和流致压力脉动特性进行数值分析.研究结果表明,气-液“对冲”流动在回收管底端碰撞交汇形成涡流区,进而诱发管内气-液界面失稳和两相压力脉动.该两相压力脉动特性近似为白噪声,为多个正弦波分量与宽频带白噪声叠加.此外,气密封速度、硅片表面润湿特性和曝光扫描速度对气-液界面流型及管内压力波动特性影响较大.尤其当后退接触角约为65°时,两相界面较为稳定,两相压力脉动可以得到有效抑制.本研究从机理上揭示了浸没系统振动产生的根源,为浸没头结构优化和工艺参数调节提供了理论依据与技术支撑,对提升浸没式光刻机的性能和良品率具有重要工程价值. 展开更多
关键词 浸没式光刻 负压抽排 两相流型 流致振动
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掺杂单层MoS_(2)电子结构与光催化性质的第一性原理计算 被引量：1
3
作者 徐启远 高朋 刘正堂 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2025年第1期35-40,共6页
为了提高MoS_(2)的光催化能力,本研究基于第一性原理平面波赝势方法,对Cr、W、Fe、Co、Ni替换单层MoS_(2)晶格中的Mo进行研究.结果表明:W的替换能为正值,Cr、Fe、Co、Ni的替换能为负值.Cr、W掺杂晶格产生畸变主要是杂质原子的共价半径... 为了提高MoS_(2)的光催化能力,本研究基于第一性原理平面波赝势方法,对Cr、W、Fe、Co、Ni替换单层MoS_(2)晶格中的Mo进行研究.结果表明:W的替换能为正值,Cr、Fe、Co、Ni的替换能为负值.Cr、W掺杂晶格产生畸变主要是杂质原子的共价半径引起的;Fe、Co、Ni掺杂晶格产生畸变主要是掺杂原子的自旋导致的.Cr、W、Fe、Co、Ni掺杂单层MoS_(2)带隙类型没有发生改变,仍然为直接带隙,但禁带宽度变小,吸收带红移,尤其Fe、Co、Ni掺杂,导带下方有杂质能级使费米能级向高能方向移动,可以作为捕获电子陷阱,增加电子密度,减少光激发电子-空穴对的复合,有利于提升光催化能力. 展开更多
关键词 掺杂 单层二硫化钼 光催化 电子结构
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一种全自动草方格铺设车
4
作者 刘对 陈水泉 王巍嵩 《机械设计》 北大核心 2025年第7期172-177,共6页
为了解决人工铺设草方格劳动强度大、铺设质量不稳定、不能达到规模化的荒漠化治理水平的问题,研发了一种全自动草方格铺设车(以下简称为草方格铺设车)。通过研究人工铺设方法,设计了自动铺设机构,为实现同时多边铺设,以及提高工作效率... 为了解决人工铺设草方格劳动强度大、铺设质量不稳定、不能达到规模化的荒漠化治理水平的问题,研发了一种全自动草方格铺设车(以下简称为草方格铺设车)。通过研究人工铺设方法,设计了自动铺设机构,为实现同时多边铺设,以及提高工作效率,设计了转盘机构。利用可编程控制器开发了草方格铺设车的控制程序,采用顺序控制的方法使得下草、开槽、切草、压草和覆土各工步按步骤进行。利用可编程触摸屏设计工控组态人机交互界面,实时观察机器运行状态,自动手动双模式任意切换。制作实物样机进行试验,效果良好。实现了自动化草方格铺设,有效提高了草方格铺设效率,降低人工劳作强度,值得推广。 展开更多
关键词 自动化 仿真 草方格铺设 治沙
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基于CAE分析和熵值法的轿车前保险杠注塑工艺多响应优化 被引量：10
5
作者 吴俊超 邵海军 +1 位作者 陈爱霞 张鹏飞 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期74-83,共10页
利用UG和Moldflow 2023,建立轿车前保险杠塑料模具的CAE分析模型,优化了阀浇口的打开时间,解决了产品上熔接线过多、过长的问题和应力痕问题。针对优化目标较多的情况,采用熵值法建立综合优化目标,通过正交试验分析出综合优化目标的合... 利用UG和Moldflow 2023,建立轿车前保险杠塑料模具的CAE分析模型,优化了阀浇口的打开时间,解决了产品上熔接线过多、过长的问题和应力痕问题。针对优化目标较多的情况,采用熵值法建立综合优化目标,通过正交试验分析出综合优化目标的合理取值,以及在综合优化目标合理取值下各个注塑工艺参数的合理取值。经过工艺参数改进,在不变更模具设计和模具制造的情况下,产品合格率得到了有效提高,从65.35%提高到85.87%。采用Moldflow 2023,在阀浇口功能、DOE功能、田口方法的帮助下结合数据分析软件Minitab,能够快速地解决针对多响应、有交互作用多因子的取值问题。该方法能有效解决多优化目标且因子有交互作用的注塑工艺参数选取问题,节约试模成本。 展开更多
关键词 多响应 CAE分析 熵值法 轿车前保险杠 阀浇口 因子
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烧结温度对高含量聚晶立方氮化硼组织与性能的影响
6
作者 程少慧 彭晓玲 罗涛 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第11期30-34,共5页
以立方氮化硼粉、钛粉、铝粉为原料,在高温(1400~1600℃)和超高压(6.5 GPa)条件下采用原位合成方法制备高含量聚晶立方氮化硼(PcBN),研究了烧结温度对PcBN力学性能、微观结构和切削性能的影响。结果表明:制备得到的PcBN均主要由BN、TiN... 以立方氮化硼粉、钛粉、铝粉为原料,在高温(1400~1600℃)和超高压(6.5 GPa)条件下采用原位合成方法制备高含量聚晶立方氮化硼(PcBN),研究了烧结温度对PcBN力学性能、微观结构和切削性能的影响。结果表明:制备得到的PcBN均主要由BN、TiN、TiB_(2)、AlN等物相组成;随着烧结温度的升高,PcBN内部孔隙数量减少,密度增大,显微硬度和抗弯强度先升高后降低,PcBN刀具在切削行程长度达10 km后的后刀面磨损量先减小后增大。当烧结温度为1550℃时,PcBN的综合性能最佳,其抗弯强度和显微硬度最大,分别为969 MPa,40.7 GPa,后刀面磨损量最小,为0.26μm。 展开更多
关键词 高含量PcBN 烧结温度 力学性能 切削性能
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分流阀控双射流管电液伺服阀研究
7
作者 胡云堂 訚耀保 +3 位作者 王英惠 江卓达 林伟明 卢宏 《机床与液压》 北大核心 2021年第16期110-114,共5页
针对力反馈射流管电液伺服阀前置级的缺陷,基于劈尖分流原理提出一种新型分流阀控双射流管电液伺服阀。设计以双锥阀芯、分流劈环、双射流管及直杆型反馈弹簧杆等为核心元件的伺服阀结构。确定新结构伺服阀前置级及主阀液流控制的两级... 针对力反馈射流管电液伺服阀前置级的缺陷,基于劈尖分流原理提出一种新型分流阀控双射流管电液伺服阀。设计以双锥阀芯、分流劈环、双射流管及直杆型反馈弹簧杆等为核心元件的伺服阀结构。确定新结构伺服阀前置级及主阀液流控制的两级控制方案,给出新结构伺服阀前置级力马达磁路、控制阀芯级件及主阀芯组件的数学模型。结果表明:新结构伺服阀输出流量或压力与阀的输入控制电流成比例变化。 展开更多
关键词 分流阀控 双射流管 电液伺服阀 双锥阀芯 分流劈环
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种养融合下种植桶侧立面蔬菜立体培植模式探讨
8
作者 余香梅 曾宪任 +1 位作者 胡光艳 王海平 《河北农机》 2023年第14期72-74,共3页
为了减小生猪规模养殖对周边环境的污染,缓解养殖场周边田土面积有限与养殖规模之间的矛盾。在种养融合基础上,提出一种使用种植桶侧立面进行蔬菜培植的新模式。该模式首先设计了专用种植桶结构,将蔬菜种植位由地表平面分布改为空间立... 为了减小生猪规模养殖对周边环境的污染,缓解养殖场周边田土面积有限与养殖规模之间的矛盾。在种养融合基础上,提出一种使用种植桶侧立面进行蔬菜培植的新模式。该模式首先设计了专用种植桶结构,将蔬菜种植位由地表平面分布改为空间立体分布,实现同一类型蔬菜的空间立体培植,并可多桶堆叠使用,将单位占地面积的植株培植面积最大化;其次种植桶内营养土一茬一更换,既保证了蔬菜的培植质量又增强了生猪粪污的消纳能力。试种结果表明该新型模式既显著提升了养殖场周边单位田土面积的生猪粪污消纳能力,很好地缓解了田土面积有限与养殖规模之间的矛盾;同时还大幅度提高了农作物的产量,为养殖户家庭带来可观经济收益。 展开更多
关键词 种养融合 种植桶 侧立面蔬菜立体培植
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汽车安全带卷收器的结构设计与振动噪声分析 被引量：1
9
作者 彭长青 陈小冉 +1 位作者 黎林梅 曾宪任 《南方农机》 2022年第13期127-131,142,共6页
课题组采用SolidWorks对汽车安全带卷收器进行三维结构设计,并实现了装配体设计。将卷收器实际运行工况激励载荷加载到设计的卷收器上,分析了卷收器的振动响应特性,获得了卷收器实际工况下振动速度分布。此外,还将振动响应施加到卷收器... 课题组采用SolidWorks对汽车安全带卷收器进行三维结构设计,并实现了装配体设计。将卷收器实际运行工况激励载荷加载到设计的卷收器上,分析了卷收器的振动响应特性,获得了卷收器实际工况下振动速度分布。此外,还将振动响应施加到卷收器声学有限元模型中,对卷收器的辐射噪声进行分析。研究结果表明,卷收器在低频下辐射噪声比较小,随着频率升高,辐射噪声有增大的趋势,需要适当进行降噪处理。 展开更多
关键词 卷收器 三维设计 振动分析 辐射噪声
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待温厚度对一种Mn系HSLA钢组织及强韧性的影响
10
作者 孙震 高朋 刘振宇 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第8期161-168,共8页
对Mn系微合金高强钢进行了不同中间坯待温厚度的轧制实验,并通过室温拉伸实验、摆锤冲击实验、透射电镜和扫描电镜研究了不同的中间坯待温厚度对实验钢的相组成、晶粒尺寸、晶界特性的演变及其对低温韧性的影响规律。结果表明,随着中间... 对Mn系微合金高强钢进行了不同中间坯待温厚度的轧制实验,并通过室温拉伸实验、摆锤冲击实验、透射电镜和扫描电镜研究了不同的中间坯待温厚度对实验钢的相组成、晶粒尺寸、晶界特性的演变及其对低温韧性的影响规律。结果表明,随着中间坯待温厚度的增加,实验钢的屈服强度、抗拉强度、伸长率和低温冲击韧性均得到了有效改善,韧脆转变温度降低约20%。待温厚度的增加促进了精轧过程中实验钢组织中变形带的产生,增加了相变过程中晶粒的形核点,有效晶粒尺寸细化约12%;同时,变形带也阻碍了贝氏体板条的生长,促进了多边形铁素体、针状铁素体等相变产物的形成,使大角度晶界的比例显著提高35%,有效地抑制了微裂纹的传播,最终使实验钢低温韧性明显改善。 展开更多
关键词 HSLA钢 待温厚度 组织细化 低温韧性
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