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视觉引导机械臂辅助超声相控阵检测研究
1
作者 赵富 施艳青 +2 位作者 王少锋 湛春颖 王国强 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第3期135-139,共5页
焊接结构受工艺影响不可避免地会产生内部缺陷,严重影响工件稳定性。针对不规则焊接件无损检测问题,提出一种视觉引导机械臂辅助超声相控阵的无损检测方法。首先,对点云数据进行滤波处理并提取其FPFH特征描述子;然后,采用RANSAC+Point-t... 焊接结构受工艺影响不可避免地会产生内部缺陷,严重影响工件稳定性。针对不规则焊接件无损检测问题,提出一种视觉引导机械臂辅助超声相控阵的无损检测方法。首先,对点云数据进行滤波处理并提取其FPFH特征描述子;然后,采用RANSAC+Point-to-plane ICP算法对点云进行模板匹配,接着结合手眼标定与位姿解算过程规划出机械臂的检测路径,然后使用机械臂夹持超声检测探头对工件进行检测;最后,通过超声相控阵检测系统对缺陷进行定性和定量分析,实验结果显示缺陷长度为2.56,与实际人工制造的缺陷相比误差仅为6%。该研究为机械臂辅助超声相控阵无损检测研究提供了一种有效的技术手段,对实际研究具有极大的指导价值。 展开更多
关键词 无损检测 焊缝缺陷 位姿解算 点云配准
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工业机械臂辅助机器视觉的工件识别与定位 被引量：4
2
作者 刘文婧 卢子航 +1 位作者 王建国 王少锋 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2024年第1期53-57,62,共6页
传统的工业机器人系统由于缺乏感知判断能力,很难适应目标种类和位置的变化,而现代工业需要生产不同种类和规格的产品。为此,以多品种小批量生产的零件为背景提出了一种机械臂辅助机器视觉系统,该系统能够实现对工件的图像采集并进行预... 传统的工业机器人系统由于缺乏感知判断能力,很难适应目标种类和位置的变化,而现代工业需要生产不同种类和规格的产品。为此,以多品种小批量生产的零件为背景提出了一种机械臂辅助机器视觉系统,该系统能够实现对工件的图像采集并进行预处理,通过改进的Canny轮廓的提取算法与基于Hausdorff距离的模版匹配完成对不同种类工件进行识别和定位。最后经实验的验证该系统的定位精度在0.35 mm内,基本满足了在实际生产中对小批量生产、不同形状且没有固定夹具的目标工件的抓取、搬运与检测等要求。 展开更多
关键词 工业机械臂 机器视觉 图像预处理 模版匹配 坐标转换
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导热增强型相变材料研究进展 被引量：1
3
作者 钟金豹 范浩熙 +3 位作者 方桂花 王永鹏 孟祥一 张剑 《化工新型材料》 北大核心 2025年第5期24-29,共6页
首先对相变材料蓄能原理以及导热过程进行简要介绍,然后对复合相变材料导热能力的增强方式进行概述,并介绍了近年来导热增强型复合相变材料的制备方法和实验结果。进一步分析了导热增强型复合相变材料发展中存在的问题且对相变材料的发... 首先对相变材料蓄能原理以及导热过程进行简要介绍,然后对复合相变材料导热能力的增强方式进行概述,并介绍了近年来导热增强型复合相变材料的制备方法和实验结果。进一步分析了导热增强型复合相变材料发展中存在的问题且对相变材料的发展前景进行了展望。 展开更多
关键词 相变材料 强化导热 制备方法 研究进展
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时滞反馈对超磁致伸缩换能器输出的影响分析 被引量：1
4
作者 闫洪波 曹蕊 +1 位作者 汪建新 于均成 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第1期347-352,共6页
为研究时滞反馈对超磁致伸缩换能器输出的影响规律,扩大超磁致伸缩伸缩换能器的使用范围。通过分析换能器工作原理,建立时滞反馈控制下的系统动力学模型,采用多尺度法求解得到系统在位移、速度和加速度时滞反馈控制下的输出响应。仿真... 为研究时滞反馈对超磁致伸缩换能器输出的影响规律,扩大超磁致伸缩伸缩换能器的使用范围。通过分析换能器工作原理,建立时滞反馈控制下的系统动力学模型,采用多尺度法求解得到系统在位移、速度和加速度时滞反馈控制下的输出响应。仿真分析得知:无时滞反馈控制系统的输出呈硬式非线性特性;与无时滞反馈系统相比,位移和速度时滞反馈控制的换能器通过调整控制增益或时滞可有效降低系统的振动幅值、提高系统的稳定性;加速度时滞反馈控制下的换能器能够在不改变系统振幅的条件下改变系统的谐振频率,将加速度时滞反馈控制的换能器应用于能量回收系统中,仿真发现:调整控制增益不仅能够改变能量回收系统的有效频带范围,也可以调整系统的感应电压幅值。 展开更多
关键词 时滞反馈控制 超磁致伸缩换能器 非线性振动 输出 能量回收 仿真分析
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含多裂纹缺陷的高压容器疲劳特性分阶段研究 被引量：1
5
作者 高耀东 王鑫鑫 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第1期5-9,14,共6页
共面多裂纹是高压容器中常见的缺陷,由于多裂纹之间的相互作用,裂纹在不同生长阶段会对容器使用寿命和安全性产生不同的影响。因此联合ABAQUS和FRANC3D有限元分析软件开展了高压容器在不同间距条件下共线三裂纹应力强度因子和疲劳寿命... 共面多裂纹是高压容器中常见的缺陷,由于多裂纹之间的相互作用,裂纹在不同生长阶段会对容器使用寿命和安全性产生不同的影响。因此联合ABAQUS和FRANC3D有限元分析软件开展了高压容器在不同间距条件下共线三裂纹应力强度因子和疲劳寿命变化规律,以及裂纹扩展样貌的分阶段研究。结果表明,在不同间距条件下,共线多裂纹在不同生长阶段其应力强度因子和疲劳寿命以及裂纹扩展样貌具有明显的变化规律,研究确定了多裂纹相互作用距离阈值和融合后正常扩展距离阈值,由此解析了高压容器疲劳性能与多裂纹缺陷不同生长阶段之间的内在关联。该研究成果为高压容器共线多裂纹缺陷分阶段安全评估提供重要理论依据和方法。 展开更多
关键词 压力容器 裂纹扩展 应力强度因子 寿命预测 有限元分析
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机器视觉在轧辊表面缺陷检测系统中的应用 被引量：1
6
作者 石炜 杨锦春 +1 位作者 刘松 陈禹州 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第2期308-311,共4页
轧辊长时间使用表面会出现很多缺陷,为在修复前进行轧辊的缺陷检测,这里提出一种基于机器视觉的轧辊表面缺陷检测方法。利用工业相机获取轧辊表面图像;使用中值滤波算法去除图像中的干扰信息并使用拉普拉斯方法对图像进行锐化处理,增强... 轧辊长时间使用表面会出现很多缺陷,为在修复前进行轧辊的缺陷检测,这里提出一种基于机器视觉的轧辊表面缺陷检测方法。利用工业相机获取轧辊表面图像;使用中值滤波算法去除图像中的干扰信息并使用拉普拉斯方法对图像进行锐化处理,增强轧辊表面缺陷区域的边缘信息;然后采用Otsu最佳阈值分割算法对图像进行分割,使图像更容易被理解和分析;最后,使用模板匹配技术进行缺陷识别;对裂纹、腐蚀、辊印这三种缺陷的识别率分别为98.75%、92%、93.33%。该检测系统表明对于腐蚀、裂纹、辊印这3大类轧辊缺陷情况有较好的检测效果。 展开更多
关键词 机器视觉 轧辊 表面缺陷 检测系统
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金刚石纳米柱增强色心荧光收集效率研究
7
作者 谭心 贺占清 +4 位作者 杨桥 王健 苍磊 杜岩龙 祁晖 《量子电子学报》 北大核心 2025年第2期255-264,共10页
金刚石纳米柱可以提高色心的光子发射效率,并对发射的光子有聚集作用。本文采用时域有限差分方法,分析了金刚石纳米柱直径、高度及色心位置等结构变化对纳米柱中色心Purcell因子、光子透射率和光子提取效率等参数的影响,探究了纳米柱结... 金刚石纳米柱可以提高色心的光子发射效率,并对发射的光子有聚集作用。本文采用时域有限差分方法,分析了金刚石纳米柱直径、高度及色心位置等结构变化对纳米柱中色心Purcell因子、光子透射率和光子提取效率等参数的影响,探究了纳米柱结构增强色心发光的机理,并以色心总荧光收集量为目标,寻找最优纳米柱结构参数。研究结果表明,最优结构下色心总荧光收集量是块体金刚石的17倍,并可以用数值孔径NA=0.95的显微镜有效收集,其中纳米柱直径的尺寸误差对总荧光收集量的影响最大,但在±20 nm范围内也可达到13倍以上。本研究为金刚石色心发光增强结构的设计和制备提供了参考。 展开更多
关键词 量子光学 荧光增强 时域有限差分方法 纳米柱 金刚石
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硫酸铝盐复合相变材料过冷度抑制方法研究进展
8
作者 谭心 高蕾 +1 位作者 方桂花 祁晖 《化工新型材料》 北大核心 2025年第5期272-276,共5页
硫酸铝盐是一种水合盐相变材料,包括十二水硫酸铝钾和十二水硫酸铝铵,其属于同元溶解,具有适宜的相变温度和较高的储能密度且无相分离现象,是储热领域的首选材料之一,应用前景广阔。但硫酸铝盐过冷度较高,因而实际应用受到限制。综述了... 硫酸铝盐是一种水合盐相变材料,包括十二水硫酸铝钾和十二水硫酸铝铵,其属于同元溶解,具有适宜的相变温度和较高的储能密度且无相分离现象,是储热领域的首选材料之一,应用前景广阔。但硫酸铝盐过冷度较高,因而实际应用受到限制。综述了抑制硫酸铝盐复合材料过冷度的方法,如添加成核剂和增稠剂、多孔基体吸附法、微胶囊化法、低共熔法等,总结了各种方法的优缺点,针对存在的问题提出了解决策略。 展开更多
关键词 十二水硫酸铝钾 十二水硫酸铝铵 相变材料 成核剂 过冷
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高精度轴承联合载荷下力学应用分析研究
9
作者 刘文婧 朱孟良 +1 位作者 王少锋 王建国 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第8期6-10,共5页
以型号为7210C的角接触球轴承为研究对象,结合Hertz接触理论,分析了轴承滚珠和内外圈的受力状况,综合的考虑了轴承在承受联合载荷的条件下,建立了受力平衡的方程,在安全接触角的范围内,轴承的承载能力随滚珠的数量增加而增强成正比关系... 以型号为7210C的角接触球轴承为研究对象,结合Hertz接触理论,分析了轴承滚珠和内外圈的受力状况,综合的考虑了轴承在承受联合载荷的条件下,建立了受力平衡的方程,在安全接触角的范围内,轴承的承载能力随滚珠的数量增加而增强成正比关系,并且滚珠数量不变时轴承承载能力随实际工作接触角的增加而增大也成正比的关系。通过接触椭圆可得最大应力,并结合有限元分析方法验证滚珠与滚道接触最大应力产生的位置。通过构建的联合载荷方程得到轴承在不同的联合载荷下轴向承载能力,结果表明,轴向承载能力随着力矩的增大明显降低成反比,轴向承载能力随着径向力增大而增强成正比。 展开更多
关键词 角接触球轴承 联合载荷 接触角 滚珠 最大应力位置 轴向承载能力
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时变结构元素形态学轴承故障信号滤波新策略
10
作者 张文兴 丁桦 +1 位作者 王建国 刘文婧 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第6期81-84,91,共5页
时变结构元素滤波(TMF)与多尺度形态滤波(MMF)相比,其结构元素不再固定,能够自适应调整结构元素使形态学滤波更精确的拟合原始信号,但当信号故障不明显、环境嘈杂时,由于结构元素变化过于敏感导致信号滤除效果较差的问题,因此提出了一... 时变结构元素滤波(TMF)与多尺度形态滤波(MMF)相比,其结构元素不再固定,能够自适应调整结构元素使形态学滤波更精确的拟合原始信号,但当信号故障不明显、环境嘈杂时,由于结构元素变化过于敏感导致信号滤除效果较差的问题,因此提出了一种改进的时变结构元素策略,并根据时变滤波特点提出适合时变结构元素滤波的新双结构元素综合平均算子,进一步提高了时变形态滤波的自适应性和综合性能。通过仿真数据以及更加真实、复杂的轴承-齿轮数据进行了有效性验证。 展开更多
关键词 滤波 降噪 数学形态学 结构元素
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GAF结合卷积神经网络的滚动轴承故障诊断研究
11
作者 张文兴 陈豪 +1 位作者 刘文婧 王建国 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第5期12-17,共6页
为了充分发挥深度卷积神经网络识别二维图片在轴承故障诊断过程中的优势,这里提出了一种改进的格拉姆角场,改进后的算法在生成图片后具有更多的特征,经验证其在神经网络训练中收敛速度更快。其次结合改进的CNN模型,改进后的模型引进深... 为了充分发挥深度卷积神经网络识别二维图片在轴承故障诊断过程中的优势,这里提出了一种改进的格拉姆角场,改进后的算法在生成图片后具有更多的特征,经验证其在神经网络训练中收敛速度更快。其次结合改进的CNN模型,改进后的模型引进深度卷积结合注意力机制,保证模型在实现更少模型参数和更快的推理速度同时,在验证集能够取得更高的准确率。试验和研究结果表明,该图片编码方式结合改进的神经网络,在模型收敛上更迅速,并且在验证集上具有更好的准确率和鲁棒性。 展开更多
关键词 格拉姆角场 故障诊断 深度学习 神经网络
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金刚石硅空位色心综述
12
作者 谭心 李向升 +3 位作者 王健 杨桥 贺占清 祁晖 《中国材料进展》 北大核心 2025年第7期694-700,共7页
金刚石色心具有室温荧光稳定性和良好的生物兼容性,可作为一种优秀的单光子源或荧光标记物应用于量子信息传递和生物荧光标记等领域。而相比于传统的金刚石氮空位(nitrogen-vacancy,NV)色心,金刚石硅空位(silicon-vacancy,SiV)色心展现... 金刚石色心具有室温荧光稳定性和良好的生物兼容性,可作为一种优秀的单光子源或荧光标记物应用于量子信息传递和生物荧光标记等领域。而相比于传统的金刚石氮空位(nitrogen-vacancy,NV)色心,金刚石硅空位(silicon-vacancy,SiV)色心展现出更为优异的光学性能,包括更窄的声子边带、更短的激发态寿命和更集中的荧光辐射。主要介绍了金刚石SiV色心的结构性质和应用前景,对比了SiV色心和NV色心物理参数和应用领域等方面的区别,并介绍了几种常见SiV色心的制备方法。 展开更多
关键词 金刚石色心 硅空位 荧光 制备 应用
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GA-2D-VMD联合FNLM的医学超声图像去噪方法研究
13
作者 闫洪波 那毅然 +1 位作者 沈雅楠 徐洋 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第2期375-379,384,共6页
医学超声成像过程中出现的斑点噪声,降低了图像的可视性,传统算法在去噪后可能会出现图像边缘细节模糊、去噪效果不佳等问题。针对于此,提出了基于遗传算法优化的2D-VMD与FNLM相结合的方法。首先利用遗传算法对2D-VMD的两个参数同时进... 医学超声成像过程中出现的斑点噪声,降低了图像的可视性,传统算法在去噪后可能会出现图像边缘细节模糊、去噪效果不佳等问题。针对于此,提出了基于遗传算法优化的2D-VMD与FNLM相结合的方法。首先利用遗传算法对2D-VMD的两个参数同时进行自适应寻优,接着采用优化2D-VMD分解噪声图像,并借助相关系数筛选有效分量,然后使用FNLM滤波去噪,最后将去噪后的子模态重构完成去噪。实验结果证明,该方法具有优秀的去噪效果和保留图像边缘细节信息的能力,客观评价指标亦有明显的提升。 展开更多
关键词 斑点噪声 遗传算法 二维变分模态分解 参数优化 快速非局部均值 图像去噪
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基于磨料动能和浓度的后混合磨料水射流全局模拟研究
14
作者 李震 李斌 +3 位作者 王广 乔志忠 孙恒阳 雷曌 《振动与冲击》 北大核心 2025年第7期76-85,95,共11页
通过光滑粒子流体动力学-离散元方法-有限元方法耦合算法建立了后混合磨料水射流混合加速到切削工件的全局模拟模型。该研究采用磨料动能和磨料浓度作为中介变量,分析了磨料水射流参数对切削深度、混砂管应力以及能量转换率的影响。试... 通过光滑粒子流体动力学-离散元方法-有限元方法耦合算法建立了后混合磨料水射流混合加速到切削工件的全局模拟模型。该研究采用磨料动能和磨料浓度作为中介变量,分析了磨料水射流参数对切削深度、混砂管应力以及能量转换率的影响。试验设计涵盖了不同横移速度和磨料流量条件下的切削深度数据,以验证模型的可靠性。结果表明:混合流动过程可以划分为四个阶段;在稳定阶段,水流速度呈现特定的变化趋势,而磨料表现出两种加速规律,水和磨料颗粒从混砂管喷出时速度基本一致。混砂管应力主要集中在过渡段和出口处;在相同粒径条件下,切削深度和出口应力与磨料动能呈非线性正相关;在相同磨料注射角和磨料密度条件下,过渡段应力受磨料浓度和动能的复合影响。此外,研究还确定了使工件切削深度最大化的最优磨料流量、粒径和密度,并对其相关性进行了分析;同时发现,磨料注射角度为90°,混砂管收敛角为20°能够有效减少过渡段应力,同时保证磨料动能不受影响。研究结果为磨料水射流参数优化提供了一定理论支持。 展开更多
关键词 能量转化率 磨料动能 磨料浓度 混砂管应力 切削深度
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一种双环形凹面镜结构的光纤F-P腔位移传感器设计
15
作者 谭心 李自鹏 +4 位作者 杨桥 张硕 贺占清 王健 祁辉 《激光杂志》 北大核心 2025年第2期29-33,共5页
建筑安全隐患严重威胁人身及财产安全。为了切实保障人身财产的安全,文中提出了一种应用于安全检测的双环形凹面镜结构的光纤法布里-珀罗(F-P)腔位移传感器。首先使用氢氟酸进行化学蚀刻法得到凹槽结构,然后通过掩膜法使用光刻胶在光纤... 建筑安全隐患严重威胁人身及财产安全。为了切实保障人身财产的安全,文中提出了一种应用于安全检测的双环形凹面镜结构的光纤法布里-珀罗(F-P)腔位移传感器。首先使用氢氟酸进行化学蚀刻法得到凹槽结构,然后通过掩膜法使用光刻胶在光纤纤芯位置制作波导,将制作好的光纤结构使用磁控溅射法镀制银膜,最后将波导结构洗去得到双环形凹面镜结构,两根具备相同结构的光纤组成Fabry-Perot腔结构。研究结果表明,双环形凹面镜结构能够很好地实现提高传感器灵敏度和线性度的目的,设计的传感器在0~30μm间灵敏度达到105.535/μm,线性度超过0.999。 展开更多
关键词 化学腐蚀 氢氟酸 Fabry-Perot腔 位移 凹面镜 安全检测
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超高压容器封头预期寿命下裂纹缺陷分区评价容许限研究
16
作者 高耀东 王鑫鑫 马燕军 《热加工工艺》 北大核心 2025年第8期24-28,共5页
超高压容器封头在生产、制造过程中都有可能产生不同类型的裂纹缺陷,在预期寿命压力载荷作用下,不同类型和分布的裂纹缺陷容许限不同,会对封头的使用寿命和安全性产生不同影响。因此,联合Abaqus和Franc3D有限元分析软件开展了超高压容... 超高压容器封头在生产、制造过程中都有可能产生不同类型的裂纹缺陷,在预期寿命压力载荷作用下,不同类型和分布的裂纹缺陷容许限不同,会对封头的使用寿命和安全性产生不同影响。因此,联合Abaqus和Franc3D有限元分析软件开展了超高压容器封头在预期寿命作用下表面裂纹、深埋裂纹缺陷的容许限研究,并提出裂纹缺陷分区评价模型。结果表明:预期寿命下不同类型裂纹缺陷在应力集中区平稳扩展阶段长度变化范围和裂纹临界尺寸小于非应力集中区;确定了预期寿命下不同类型和分布区域裂纹缺陷容许限,由此解析了超高压容器封头性能与其缺陷容许限之间内在的关联。该研究成果为超高压容器封头缺陷检测和安全评估提供了重要理论依据和方法。 展开更多
关键词 超高压容器 裂纹缺陷 容许限 预期寿命 有限元分析
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考虑节能低铣削热条件下加工参数多目标优化研究
17
作者 韩军 熊凤生 +2 位作者 姚晟 曹龙凯 李贞杰 《机械科学与技术》 北大核心 2025年第4期655-665,共11页
加工参数(主轴转速、每齿进给量、径向切深、轴向切深)在加工过程中有着重要的作用,研究目的是为了降低能耗提高能量利用效率,降低铣削热提高加工质量和刀具寿命。研究过程从节能和铣削热两个方面对加工参数进行优化,建立加工参数与能... 加工参数(主轴转速、每齿进给量、径向切深、轴向切深)在加工过程中有着重要的作用,研究目的是为了降低能耗提高能量利用效率,降低铣削热提高加工质量和刀具寿命。研究过程从节能和铣削热两个方面对加工参数进行优化,建立加工参数与能耗及铣削热的数学模型,以主轴转速、每齿进给量、径向切深和轴向切深为优化变量,以机床设备性能和工艺参数取值范围为约束条件,以节能和低铣削热为目标对加工参数进行优化,采用带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)对数学模型进行求解。用层次分析法找出Pareto解集中的最优解,通过正交实验响应曲面法对本次优化结果进行验证,最后用优化后的加工参数与经验加工参数进行实验对比分析,研究结果表明优化后加工参数在节能和低铣削热方面效果明显。 展开更多
关键词 数控加工 优化模型 NSGA-Ⅱ算法 正交实验 参数优化
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基于联合仿真的二冲程发动机动态特性研究
18
作者 虞启辉 张立从 耿延歧 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第1期15-20,共6页
二冲程发动机作为油动无人机的核心动力部分,其振动情况直接影响着油动无人机的可靠性,因此有必要对二冲程发动机动态特性进行研究。连杆是发动机的主要传力构件,其动态特性对发动机的运转状态起决定性作用,基于此以某型二冲程航空发动... 二冲程发动机作为油动无人机的核心动力部分,其振动情况直接影响着油动无人机的可靠性,因此有必要对二冲程发动机动态特性进行研究。连杆是发动机的主要传力构件,其动态特性对发动机的运转状态起决定性作用,基于此以某型二冲程航空发动机为原型,搭建了联合仿真平台对其进行动力学仿真,得到了连杆的受力情况,随后以连杆所受的最大力为载荷条件对连杆进行了预应力模态分析和谐响应分析。从预应力模态分析中得知连杆变形主要以弯曲和扭转为主,杆身位置变形最大,为连杆的薄弱环节,考虑对其进行渗碳和喷丸处理;对连杆的谐响应分析得到了杆身在X、Y和Z方向的振幅-频率曲线,确定连杆在第1阶和第2阶模态频率处容易发生共振,建议避免连杆在该激励频率附近工作,为连杆的优化和发动机的减振提供了理论依据。 展开更多
关键词 二冲程发动机 连杆 振动 预应力模态分析 谐响应分析
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基于动网格技术的双进/排气活塞式膨胀机动力性能研究
19
作者 虞启辉 耿延歧 张立从 《工程设计学报》 北大核心 2025年第1期132-140,共9页
采用传统的分析方法难以获得活塞式膨胀机气缸内气体的压力场、温度场和速度场分布,因此,基于CFD(computational fluid dynamics,计算流体动力学)动网格技术,研究了双进/排气活塞式膨胀机的动力性能。首先,对双进/排气活塞式膨胀机气缸... 采用传统的分析方法难以获得活塞式膨胀机气缸内气体的压力场、温度场和速度场分布,因此,基于CFD(computational fluid dynamics,计算流体动力学)动网格技术,研究了双进/排气活塞式膨胀机的动力性能。首先,对双进/排气活塞式膨胀机气缸内气体的非定常流动进行数值仿真,得到其压力场、温度场和速度场的瞬态分布;其次,搭建膨胀机输出功率测试平台,比较多工况下输出功率的仿真值与测试值,得出两者的误差小于5.5%,验证了仿真方法的正确性;最后,通过正交试验,分析了进气压力、进气温度对膨胀机动力性能的影响。结果表明:压缩空气进入膨胀机气缸后,气体温度先快速升高,当曲轴转角为15°后持续下降;打开排气阀后,气缸内气体的压力高于环境压力,可以对剩余压力能进行回收;提高进气温度能有效提高膨胀机动力性能,当进气压力为0.5 MPa、进气温度从273 K升高到333 K时,膨胀机的输出功率增加19.8%,气体能量利用率提高18.3%;提高进气压力,则膨胀机的输出功率逐渐增大,气体能量利用率逐渐减小,当进气温度为273 K、进气压力从0.5 MPa提高到2 MPa时,膨胀机输出功率从0.81 kW增大到3.76 kW,气体能量利用率降低15.3%。研究结果为活塞式膨胀机的性能优化提供了理论依据。 展开更多
关键词 活塞式膨胀机 计算流体动力学 动网格技术 流场 正交试验
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聚乙二醇基复合相变材料性能表征与数值模拟分析
20
作者 钟金豹 张剑 +3 位作者 范浩熙 王永鹏 孟祥一 冯相龙 《功能材料》 北大核心 2025年第7期7119-7125,共7页
采用熔融共混法,将相变材料聚乙二醇(polyethylene glycol, PEG)稳定吸附在网络内部,最大程度上解决了相变材料PEG的低导热和泄露问题,从而制成了用于电池热管理的复合相变材料(composite phase change material, CPCM)。研究发现,当PE... 采用熔融共混法,将相变材料聚乙二醇(polyethylene glycol, PEG)稳定吸附在网络内部,最大程度上解决了相变材料PEG的低导热和泄露问题,从而制成了用于电池热管理的复合相变材料(composite phase change material, CPCM)。研究发现,当PEG的含量在85.29%时,无泄漏现象发生,此时导热率为1.488 W/(m·K),是纯PEG的7倍。CPCM相变吸热从40.2℃开始到60.7℃结束,吸热焓值达到了160.9 J/g,相变放热从35.8℃开始到23.5℃结束,放热焓值达到了140 J/g。此外,CPCM在经历200次熔融/结晶循环后仍保持了较高的热稳定性和优异的热可靠性,在热储能应用中具有极强的竞争力。对其CPCM进行了数值模拟分析,结果表明,在相同条件下相对于纯PEG相变材料,CPCM具有较快的热响应速度和较高的储热能力,在实用性方面得到突破,应用前景广阔。 展开更多
关键词 复合相变材料 聚乙二醇 电池热管理 性能研究 数值模拟分析
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