超疏水表面液滴撞击行为的研究进展

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作者 夏磊 陈发泽 +1 位作者 陈小康 周建平 《表面技术》 北大核心 2025年第21期47-63,共17页

液滴撞击固体表面是自然界与工业过程中的常见现象,也是流体机械、表界面力学等学科的基础问题。近年来,超疏水表面因其在冷凝传热、防结冰、抗腐蚀、流体减阻与自清洁等方面展现出巨大应用潜力,成为液滴撞击行为研究的热点方向。本文... 液滴撞击固体表面是自然界与工业过程中的常见现象,也是流体机械、表界面力学等学科的基础问题。近年来,超疏水表面因其在冷凝传热、防结冰、抗腐蚀、流体减阻与自清洁等方面展现出巨大应用潜力,成为液滴撞击行为研究的热点方向。本文围绕液滴在超疏水表面上的动力学行为,综述了液滴撞击行为的研究进展。首先,回顾了液滴撞击过程中的铺展、回缩、溅射与反弹等基本动力学阶段,归纳了液滴尺寸、黏度、撞击速度、表面粗糙度与静态接触角等关键参数对撞击行为的影响规律。随后,分析了固液之间气膜的形成、稳定性及其失效机制,分析了液滴撞击表面的接触模式与动力学特征,基于润湿性转变机理,从撞击压力与能量耗散等角度探讨了液滴润湿状态转变的物理条件与内在机制,梳理了表面结构参数对液滴反弹行为与接触时间的调控规律。最后,阐述了液滴撞击过程中的一系列复杂现象,包括接触时间、气腔塌陷、高速射流、气泡捕获等,并指出当前研究中存在的问题与未来的发展方向,为相关基础研究与工程实践提供理论支撑与研究参考。 展开更多

关键词 液滴撞击 超疏水表面 动力学行为 润湿性转变

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基于动作捕捉技术的人体上肢运动舒适性评价 被引量：19

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作者 李兆波 陶庆 +3 位作者 康金胜 孙文磊 张开拓 王寿栋 《工程设计学报》 CSCD 北大核心 2018年第3期338-345,359,共9页

人体上肢生物力学分析对上肢动作优化和相关产品的设计具有重要意义。首先,采用实时光学动作捕捉系统采集人体在执行指定动作过程中关键点的实时位置,并使用MATLAB软件设计编写了计算方程,重点对人体上肢的实验数据进行深入分析。然后,... 人体上肢生物力学分析对上肢动作优化和相关产品的设计具有重要意义。首先,采用实时光学动作捕捉系统采集人体在执行指定动作过程中关键点的实时位置,并使用MATLAB软件设计编写了计算方程,重点对人体上肢的实验数据进行深入分析。然后,将人体肢体简化为球棍模型,运用余弦定理反求人体上肢运动过程中各关节角度的变化值,使用逆向动力学方法求解出人体上肢关节力矩的动态变化值以及通过优化计算得到人体上肢主要肌力的变化量。最后,通过计算人体上肢肌肉的实时负荷率来评价人体上肢运动舒适性,并建立了人体上肢运动舒适指数评价模型。结果表明人体在坐姿下执行指定动作时上肢肌肉处于舒适状态。研究结果为人体上肢动作的深度分析提供了理论基础。 展开更多

关键词 动作捕捉 逆向动力学 肌力 舒适指数

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齿轮减速器振动噪声预估公式定制方法研究 被引量：9

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作者 周建星 孙文磊 万晓静 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第7期174-180,共7页

以单级齿轮减速器为研究对象,综合考虑齿轮时变啮合刚度、误差与轴承支撑等因素,通过齿轮系统动力学方法求解齿轮箱动态激励,采用FEM/BEM方法对其噪声辐射进行了数值预估。通过对比数值仿真与Kato公式计算在噪声值及变化趋势的一致性,... 以单级齿轮减速器为研究对象,综合考虑齿轮时变啮合刚度、误差与轴承支撑等因素,通过齿轮系统动力学方法求解齿轮箱动态激励,采用FEM/BEM方法对其噪声辐射进行了数值预估。通过对比数值仿真与Kato公式计算在噪声值及变化趋势的一致性,验证了基于数值模拟方法进行减速器噪声预估公式拟合的可行性。分析了齿轮减速器振动噪声随齿轮精度等级的变化规律,建立了齿轮精度等级与减速器振动噪声的映射关系。依据齿轮误差与转速和负载的耦合作用关系,拟合了考虑齿轮精度等级的减速器噪声预估公式,实现了由减速器基本系统参数即可直接预测其辐射噪声的功能。开展了减速器振动噪声测试实验,对实验结果与拟合公式计算结果进行了对照,验证了拟合公式预估结果的准确性。 展开更多

关键词 齿轮箱 齿轮 传动系统 误差 振动 噪声

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平行装配线平衡性的多目标优化 被引量：9

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作者 晁永生 孙文磊 袁亮 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2016年第5期1211-1219,共9页

为了更有效地使用工位、提高装配线效率,提出一个基于多目标的平行装配线平衡方法。该方法考虑生产节拍、工位数和工位负荷三个互相冲突的目标,建立了基于目标规划的平行装配线多目标优化模型,使三个目标按照不同的优先顺序得到优化。... 为了更有效地使用工位、提高装配线效率,提出一个基于多目标的平行装配线平衡方法。该方法考虑生产节拍、工位数和工位负荷三个互相冲突的目标,建立了基于目标规划的平行装配线多目标优化模型,使三个目标按照不同的优先顺序得到优化。通过具体实例验证了该方法的有效性,同时对三个优化目标进行了敏感性分析。结果表明,该方法可为平行装配线的决策者提供更加灵活的选择。 展开更多

关键词 平行装配线 多目标优化 线平衡 目标规划

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激光熔覆温度场的数值模拟研究进展 被引量：9

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作者 朱晨光 孙耀宁 于青 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2012年第8期132-134,137,共4页

介绍了激光熔覆温度场的数值模拟现状,结合影响模型建立的几个主要因素,综合分析了现有模型的优点及不足,指出了进一步发展该领域所需完善的几个问题。

关键词 激光熔覆 温度场 数值模拟

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单级人字齿轮减速器振动噪声分析方法研究 被引量：8

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作者 周建星 孙文磊 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第9期66-71,共6页

以船用人字齿轮减速器为研究对象,依据人字齿轮传动结构特点,综合考虑齿轮时变啮合刚度、误差、惯性力等激励以及人字齿轮轴向定位与滑动轴承支撑等因素,建立了传动系统弯-扭-轴耦合动力学模型,通过求解得到了传动系统轴承动载荷。以轴... 以船用人字齿轮减速器为研究对象,依据人字齿轮传动结构特点,综合考虑齿轮时变啮合刚度、误差、惯性力等激励以及人字齿轮轴向定位与滑动轴承支撑等因素,建立了传动系统弯-扭-轴耦合动力学模型,通过求解得到了传动系统轴承动载荷。以轴承动载荷为激励,采用FEM/BEM方法计算了齿轮箱噪声辐射,得到了齿轮箱声场声压分布云图与各场点噪声谱,对齿轮箱噪声的空间分布与频率成分进行了分析。就人字齿轮中间连接刚度与轴向定位刚度对减速器振动噪声的影响进行系统讨论,为减速器的减振降噪设计提供理论基础。 展开更多

关键词 齿轮箱 人字齿轮 传动系统 振动 噪声

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单级人字齿轮减速器振动噪声影响因素研究 被引量：3

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作者 周建星 孙文磊 崔权维 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第5期213-219,227,共8页

以船用人字齿轮减速器为研究对象,依据人字齿轮传动结构特点,综合考虑齿轮时变啮合刚度、误差等激励以及人字齿轮轴向定位与滑动轴承支撑等因素,建立了传动系统弯-扭-轴耦合动力学模型,通过求解得到了传动系统轴承动载荷。以轴承动载荷... 以船用人字齿轮减速器为研究对象,依据人字齿轮传动结构特点,综合考虑齿轮时变啮合刚度、误差等激励以及人字齿轮轴向定位与滑动轴承支撑等因素,建立了传动系统弯-扭-轴耦合动力学模型,通过求解得到了传动系统轴承动载荷。以轴承动载荷为激励,采用FEM/BEM方法计算了齿轮箱噪声辐射,得到了齿轮箱声场声压分布云图与各场点噪声谱。系统讨论了人字齿轮基本参数(包括齿顶高系数、顶隙系数、齿宽、螺旋角及压力角)以及减速器结构特征(人字齿轮中间连接刚度、轴向定位刚度)对减速器振动噪声的影响,为减速器的减振降噪设计提供了理论基础。 展开更多

关键词 齿轮箱 人字齿轮 传动系统 振动 噪声

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云模式下仿真设计资源的虚拟化与服务化 被引量：5

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作者 何丽 孙文磊 王晓斌 《机械设计与制造》 北大核心 2016年第9期266-268,272,共4页

仿真设计资源的云服务模式及平台应用是快速提升中小企业复杂产品仿真设计能力、有效降低新产品研制成本和风险的有效方式之一。结合复杂产品仿真设计这一应用领域自身特点,在云制造系统通用体系架构基础上构建了仿真设计云服务平台架构... 仿真设计资源的云服务模式及平台应用是快速提升中小企业复杂产品仿真设计能力、有效降低新产品研制成本和风险的有效方式之一。结合复杂产品仿真设计这一应用领域自身特点,在云制造系统通用体系架构基础上构建了仿真设计云服务平台架构;阐述了平台开发中仿真设计资源的虚拟化与服务化方法,给出了仿真设计资源通用虚拟化描述模型及虚拟资源的Web服务封装及应用实例;最后通过开发中小企业云服务平台原型系统验证该方法可行性,也为中小企业提供一个仿真设计资源综合服务平台。 展开更多

关键词 仿真设计 云服务 虚拟化 服务化

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强阵风条件下风电机组钢-混凝土塔架瞬态响应分析 被引量：3

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作者 曹莉 孙文磊 周建星 《可再生能源》 CAS 北大核心 2015年第7期1042-1047,共6页

以陆地某5 MW大型风力机钢-混凝土组合塔架为研究对象,参考GL2010风力发电机塔架设计规范,对塔架的瞬态响应进行分析。考虑塔顶机舱风轮质量及钢-混组合结构的影响,建立了塔架有限元分析模型;采用Block Lanczos法对塔架进行了模态分析,... 以陆地某5 MW大型风力机钢-混凝土组合塔架为研究对象,参考GL2010风力发电机塔架设计规范,对塔架的瞬态响应进行分析。考虑塔顶机舱风轮质量及钢-混组合结构的影响,建立了塔架有限元分析模型;采用Block Lanczos法对塔架进行了模态分析,得到了塔架前六阶固有频率和振型;通过模态叠加法求解,得到了恒定风速下塔架结构的稳态动响应与主要频率成分;分析了在瞬时强阵风作用下,塔架结构承载的变化规律与瞬态位移动响应时域历程;研究发现,在强阵风的作用下塔架横向振动会产生大幅波动,最大增加188.09%,在塔架结构设计时应给予一定的重视。 展开更多

关键词 风机 钢-混凝土塔架 极端风况 模态分析 振动

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本体驱动的跨CAD平台开放式零件资源库构建 被引量：1

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作者 何丽 孙文磊 韩青金 《机械设计与制造》 北大核心 2015年第11期205-207,共3页

为满足网络化制造环境下制造企业在知识层面上对零部件资源共享与重用需求,有必要构建基于本体的开放式零件资源库管理系统。首先在PLIB本体扩展元模型的基础上建立基于网络本体语言(OWL)描述的零件资源共享本体元模型并对其进行形式化... 为满足网络化制造环境下制造企业在知识层面上对零部件资源共享与重用需求,有必要构建基于本体的开放式零件资源库管理系统。首先在PLIB本体扩展元模型的基础上建立基于网络本体语言(OWL)描述的零件资源共享本体元模型并对其进行形式化描述,并依此给出了构建开放式零件资源库本体方法及过程。且为满足不同CAD用户间零件三维模型数据交换需求,围绕网络化制造及多异构CAD平台,设计了跨CAD平台的系统总体框架;最后给出了一种开放式零件资源库系统开发实例—3D Cloud,验证了该本体驱动的跨CAD平台开放式零件资源库构建方法的可行性。 展开更多

关键词 本体驱动 开放式零件资源库 本体元模型 跨CAD平台

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大型风力机组钢-混凝土组合塔架动力响应分析 被引量：1

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作者 周玉俊 孙文磊 周建星 《可再生能源》 CAS 北大核心 2014年第9期1333-1338,共6页

以某陆地5 MW大型风力发电塔架为研究对象,参考GL2010风电塔架设计规范,提出了一种塔架动力响应分析方法。考虑塔顶机舱风轮质量及钢-混组合结构的影响,建立了塔架有限元分析模型。采用Block lanczos法对塔架进行了模态分析,得到了塔架... 以某陆地5 MW大型风力发电塔架为研究对象,参考GL2010风电塔架设计规范,提出了一种塔架动力响应分析方法。考虑塔顶机舱风轮质量及钢-混组合结构的影响,建立了塔架有限元分析模型。采用Block lanczos法对塔架进行了模态分析,得到了塔架前五阶固有频率和振型。通过模态叠加法求解,得到了不同风输入下塔架的稳态位移动响应时域历程,对激励中各频率成分对塔架动响应的影响进行了分析。结果表明,该塔架不仅可以避免与风轮发生共振,且有较好的抗振特性。 展开更多

关键词 5 MW风机 钢-混凝土塔架 模态分析 结构动响应 振动

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雕鸮翅膀初级飞羽的形态学研究 被引量：2

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作者 陈坤 刘庆萍 +1 位作者 万晓静 孙文磊 《野生动物学报》 北大核心 2018年第4期858-863,共6页

雕鸮等夜行性鸮的飞行具有"静音"的特点。它们不论是滑翔还是扑翼飞行产生的噪声都低于它们猎物听觉的范围。因此,鸮形目鸟类可以悄无声息的接近猎物,它的羽毛对其静音飞行具有重要的作用。本文利用体式显微镜、扫描电镜对大... 雕鸮等夜行性鸮的飞行具有"静音"的特点。它们不论是滑翔还是扑翼飞行产生的噪声都低于它们猎物听觉的范围。因此,鸮形目鸟类可以悄无声息的接近猎物,它的羽毛对其静音飞行具有重要的作用。本文利用体式显微镜、扫描电镜对大型鸮雕鸮的初级飞羽进行了宏观与微观特征的观察,并对雕鸮的初级飞羽进行了定性和定量研究,分析雕鸮羽毛羽片、羽枝-羽干夹角、羽枝密度等参数的特点。定性和定量分析结果表明,初级飞羽内羽片的羽枝-羽干夹角大于外羽片;外羽片的羽片面积要小于内羽片,并且内外羽片的不对称性显著。此外,最外侧初级飞羽具有锯齿形羽枝,其基部的羽小枝长有小钩,但尖端的羽小枝不存在小钩;内侧初级飞羽的羽枝长有较长的羽小枝,并伸长至其他羽枝,微观呈现出立体多层网格状形态。 展开更多

关键词 雕鸮 羽毛 形态学 静音飞行

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