时效前预拉伸处理对TiB_(2)/7056复合材料组织与性能的影响

1

作者 郭子龙 王邓彪 +5 位作者 陈送义 蒋日鹏 李昉 陈庚 张晨 陈康华 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期3072-3082,共11页

采取扫描电镜、透射电镜等显微组织表征方法并结合室温拉伸、室温摆锤冲击实验和应力腐蚀等测试手段,研究时效前预拉伸处理对TiB_(2)/7056复合材料组织与性能的影响。研究结果表明:随着时效前预拉伸量增加,TiB_(2)/7056复合材料的位错... 采取扫描电镜、透射电镜等显微组织表征方法并结合室温拉伸、室温摆锤冲击实验和应力腐蚀等测试手段,研究时效前预拉伸处理对TiB_(2)/7056复合材料组织与性能的影响。研究结果表明:随着时效前预拉伸量增加,TiB_(2)/7056复合材料的位错密度显著增加,经时效热处理后的晶内析出相直径增大,晶界析出相形貌由链状转变为粗大不连续状,无沉淀析出带宽化;TiB_(2)/7056复合材料的强度先增大后减小,冲击韧性能与延伸率降低;与无预拉伸相比,预拉伸的TiB_(2)/7056复合材料的应力腐蚀抗力显著提升(扩展速率降低1个量级),其主要原因是不连续粗大的晶界析出相阻断了应力腐蚀裂纹的扩展。 展开更多

关键词 TiB_(2)铝基复合材料 7056铝合金 预拉伸 显微组织 应力腐蚀

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航空锥齿轮加载齿面接触分析的半解析计算方法

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作者 尹凤 杜文龙 +4 位作者 丁撼 邓雄耀 王智泉 容铠彬 唐进元 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期1331-1342,共12页

基于商业软件的传统模拟加载齿面接触分析(SLTCA)求解精度高,但耗时较长,为此,提出一种兼顾精度与效率的用于加载齿面接触分析(LTCA)的半解析计算方法。以基于齿面模型的齿轮有限元模型为对象,对加载接触点精确的局部边界条件进行求解... 基于商业软件的传统模拟加载齿面接触分析(SLTCA)求解精度高,但耗时较长,为此,提出一种兼顾精度与效率的用于加载齿面接触分析(LTCA)的半解析计算方法。以基于齿面模型的齿轮有限元模型为对象,对加载接触点精确的局部边界条件进行求解。考虑计算的精度和效率,使用局部Rayleigh-Ritz方法对啮合刚度进行半解析计算。考虑到时变啮合特性的影响,采用线性规划方法对LTCA进行半解析求解。最后,以航空航天领域中应用的非正交弧齿锥齿轮为例,对所提出方法的准确性和可靠性进行验证。研究结果表明:由所提出的方法得到的齿面接触压力与由SLTCA得到的齿面接触压力相对误差均在3%以内,具有较高的求解精度,这可为具有高精度和高性能要求的弧齿锥齿轮制造提供有效参考。 展开更多

关键词 弧齿锥齿轮 加载齿面接触分析 半解析 有限元建模 接触柔性

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低温下复合材料层合板就位效应的细观力学分析

3

作者 贺丹 张在强 常鑫 《沈阳航空航天大学学报》 2025年第1期14-24,共11页

在低温状态下,复合材料贮箱容易产生微裂纹。准确地预测低温状态下结构微裂纹起始与演化规律对于贮箱结构设计及优化至关重要。为此,建立了嵌入式多纤维代表性体积单元模型,研究低温状态对考虑就位效应的复合材料层合板微裂纹起始及扩... 在低温状态下,复合材料贮箱容易产生微裂纹。准确地预测低温状态下结构微裂纹起始与演化规律对于贮箱结构设计及优化至关重要。为此,建立了嵌入式多纤维代表性体积单元模型,研究低温状态对考虑就位效应的复合材料层合板微裂纹起始及扩展规律的影响,该模型由两个0°相邻约束层和90°中间层组成。在横向拉伸载荷及低温条件下,获得了结构中微裂纹起始应变及拉应力,并对微裂纹起始与演化的规律进行了研究。结果表明,低温条件显著影响了结构微裂纹起始位置及扩展路径,且温度越低,结构越容易萌生微裂纹。在纤维排列较为紧密的区域,低温条件下更容易发生界面脱粘现象。热应力的存在还导致了常温和低温状态下模型微裂纹起始位置存在差异。在常温和低温状态下,中间层的结构损伤演化规律基本一致。 展开更多

关键词 复合材料层合板 代表性体积单元 细观力学 就位效应 微裂纹

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基于渗碳−啮合耦合效应的弧齿锥齿轮热处理变形半解析预测方法

4

作者 杜文龙 陈唐炜 +4 位作者 张建兴 丁撼 王智泉 荣士锋 周镇宇 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期487-500,共14页

对传统的齿轮热处理研究大多基于商业软件进行,其求解精度高,但耗时较长,为此,提出一种兼顾精度与效率的新的用于预测渗碳-啮合耦合效应对齿面热处理变形影响的半解析预测方法。将数值加载接触分析(NLTCA)与齿面渗碳相结合,确定机床加... 对传统的齿轮热处理研究大多基于商业软件进行,其求解精度高,但耗时较长,为此,提出一种兼顾精度与效率的新的用于预测渗碳-啮合耦合效应对齿面热处理变形影响的半解析预测方法。将数值加载接触分析(NLTCA)与齿面渗碳相结合,确定机床加工参数与齿面热处理变形之间的半解析泛函关系;采用线性规划方法对瞬时椭圆接触中心的渗碳-啮合耦合效应进行求解,并通过Newton-Raphson迭代法预测考虑渗碳-啮合耦合效应的整个齿面的热处理变形。以航空航天领域中应用的非正交弧齿锥齿轮为例,验证耦合效应对热处理变形的影响。研究结果表明:所提出的半解析预测方法能够高效精确地求解齿面热处理变形,这可为具有高精度、高效率和高性能要求的弧齿锥齿轮制造提供参考。 展开更多

关键词 弧齿锥齿轮 渗碳-啮合耦合效应 热处理变形 半解析预测方法

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矿石智能分选机给料系统仿真与多目标参数优化

5

作者 刘璨铭 张怀亮 殷文俊 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期899-910,共12页

本文提出了一种矿石智能分选机给料系统仿真与多目标参数优化方法。首先,采用离散元软件EDEM建立给料系统仿真模型,并通过高速摄像实验验证了模型的准确性;其次,通过仿真分析了检测皮带速度、胶皮离底高度、矿石处理量、溜板高度、溜板... 本文提出了一种矿石智能分选机给料系统仿真与多目标参数优化方法。首先,采用离散元软件EDEM建立给料系统仿真模型,并通过高速摄像实验验证了模型的准确性;其次,通过仿真分析了检测皮带速度、胶皮离底高度、矿石处理量、溜板高度、溜板角度这5个参数对重叠率和速度均方差的影响;最后,以重叠率和速度均方差最小为优化目标,利用NSGA2算法对给料系统参数进行了多目标优化。研究结果表明:影响重叠率的主要因素为检测皮带速度和矿石处理量,次要因素为胶皮离底高度,重叠率随检测皮带速度增大或矿石处理量减小而减小,随胶皮离底高度增大而先增大后减小;影响速度均方差的主要因素为检测皮带速度,次要因素为矿石处理量、溜板高度和溜板角度,速度均方差随检测皮带速度或溜板高度增大而增大,随矿石处理量或溜板角度增大而减小;当检测皮带速度为3.6~4.0m/s、胶皮离底高度为45.0~51.1mm、矿石处理量为80t/h、溜板高度为565.0mm、溜板角度为75.0°时,优化结果最佳,与原始样机相比,其重叠率和速度均方差均降低15%以上。 展开更多

关键词 矿石智能分选机 给料系统 重叠率 速度均方差 多目标优化

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强化固溶对Al-Mg-Si-Sn合金时效行为的影响

6

作者 柳旭 刘春辉 +2 位作者 马培培 湛利华 尹焯炀 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期55-67,共13页

使用维氏显微硬度计、透射电子显微镜(TEM)研究固溶温度对Al-Mg-Si-Sn合金的时效硬化行为和微观结构的影响。研究结果表明:将固溶处理(ST)温度从560℃提高到590℃(强化固溶温度)显著延缓了Al-Mg-Si-Sn合金的自然时效(NA),合金固溶淬火后... 使用维氏显微硬度计、透射电子显微镜(TEM)研究固溶温度对Al-Mg-Si-Sn合金的时效硬化行为和微观结构的影响。研究结果表明:将固溶处理(ST)温度从560℃提高到590℃(强化固溶温度)显著延缓了Al-Mg-Si-Sn合金的自然时效(NA),合金固溶淬火后,自然时效硬度峰值时间从3 d延缓到13 d,然而,强化固溶没有明显改变人工时效(AA)样品的峰时效态析出相的尺寸和峰值硬度;空位占比大于1的Sn-空位复合体更加稳定,说明强化固溶通过同时提高空位浓度和Sn的溶解度,增强Sn元素对空位的束缚,从而延缓自然时效团簇的形成;人工时效强化相主要为在含Sn团簇上异质形核形成的β"/β'复合相;由于强化固溶只能略微增加Sn的溶解度,因此,对峰值时效析出的影响很小;Sn元素的不同作用机制导致强化固溶对自然时效和人工时效产生不同影响。 展开更多

关键词 AL-MG-SI合金 固溶处理 Sn元素 自然时效 时效析出

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PMMA微流控芯片注射成型多目标优化实验研究 被引量：1

7

作者 吴旺青 雷益华 +1 位作者 单志颖 蒋炳炎 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期2630-2641,共12页

随着微流控技术的不断发展和聚合物材料的广泛应用,注射成型技术因其快速、低成本、大批量的生产等优势而成为聚合物微流控芯片成型制造的主要方式之一,但也存在微结构成型难、残余应力与宏观变形等问题。为表征聚合物微流控芯片成型能... 随着微流控技术的不断发展和聚合物材料的广泛应用,注射成型技术因其快速、低成本、大批量的生产等优势而成为聚合物微流控芯片成型制造的主要方式之一,但也存在微结构成型难、残余应力与宏观变形等问题。为表征聚合物微流控芯片成型能力、研究工艺参数对成型质量的影响,采用正交实验研究熔体温度、注射压力、注射速度、保压压力和保压时间对聚甲基丙烯酸酯(PMMA)微流控芯片微通道复制度、残余应力、宏观翘曲变形三种指标的影响规律,并利用灰色关联分析法对三种指标进行多目标优化得到最优工艺参数。研究结果表明:影响微通道复制度最主要的因素是注射速度和熔体温度,影响残余应力与翘曲变形最主要的因素是熔体温度;利用正交实验对三种指标优化得到的最优参数存在差异,而利用灰色关联分析方法进行多目标优化得到了微通道复制度高、残余应力小和翘曲变形小的高质量芯片。最优注射成型工艺参数如下:熔体温度为245℃、注射压力为160 MPa、注射速度为50 cm3/s、保压压力为70 MPa和保压时间为5 s。 展开更多

关键词 微流控芯片 注射成型 多目标优化

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基于多纤维RVE和聚类分析的低温复合材料贮箱跨尺度计算

8

作者 贺丹 冯晨辉 常鑫 《沈阳航空航天大学学报》 2024年第4期1-10,共10页

采用碳纤维增强复合材料贮箱可显著减轻运载火箭的质量,但贮箱在低温环境中机械-热载荷作用下的分析方法有待研究,尤其是要准确地考量纤维与基体间产生的细观热应力。采用包含多根纤维的代表体元模型,结合基体、纤维失效准则,建立了细... 采用碳纤维增强复合材料贮箱可显著减轻运载火箭的质量,但贮箱在低温环境中机械-热载荷作用下的分析方法有待研究,尤其是要准确地考量纤维与基体间产生的细观热应力。采用包含多根纤维的代表体元模型,结合基体、纤维失效准则,建立了细观应力场及失效预测模型,并采用k-means聚类方法开展降维计算,提出了一种高效、高精度复合材料贮箱跨尺度分析方法。结果显示:该方法能够根据纤维和基体的热、力学常数准确地预测复合材料单层板的弹性常数和破坏强度;结合某贮箱模型,模拟了机械-热载荷共同作用下复合材料贮箱渗漏失效的发生过程,给出了明确的失效载荷及失效状态。 展开更多

关键词 复合材料贮箱 跨尺度计算 聚类分析 多纤维代表体元 渗漏失效

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2195铝合金中温变形条件下的静态再结晶机理及动力学

9

作者 张京京 易幼平 +3 位作者 黄始全 何海林 董非 王当 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期170-178,共9页

具有高强度、低密度的2195铝合金是航空航天构件减重的首选材料。2195铝合金在中温热变形过程中常会伴随着静态再结晶的发生,静态再结晶晶粒对材料最终的力学性能有着重要影响。因此,本工作采用热压缩试验、硬度测试、EBSD和XRD测试技... 具有高强度、低密度的2195铝合金是航空航天构件减重的首选材料。2195铝合金在中温热变形过程中常会伴随着静态再结晶的发生,静态再结晶晶粒对材料最终的力学性能有着重要影响。因此,本工作采用热压缩试验、硬度测试、EBSD和XRD测试技术研究了静态再结晶晶粒判别方法,研究了不同变形温度(160~240℃)和不同保温时间(0~30 s)对静态再结晶行为和位错演变行为的影响,探明了静态再结晶的演变机理。结果表明,晶粒平均取向差角度分布值(GOS值)小于或等于0.4°的晶粒为静态再结晶晶粒;当变形温度为160~240℃、应变速率为0.01 s^(-1)以及变形程度为30%时,随着保温时间t(t<20 s)延长,静态再结晶增加,晶粒尺寸逐渐增大。然而,当变形温度为240℃、保温时间大于20 s时,静态再结晶晶粒没有明显增加,仅有略微长大。在静态保温过程中,160℃的变形样品比200℃的变形样品能够更快、更易形成细小静态再结晶晶粒。基于以上研究规律,建立了2195铝合金中温变形条件下的静态再结晶动力学模型,该模型具有良好的预测效果。本研究对优化2195铝合金热变形和热处理工艺参数具有重要的理论价值和实际意义。 展开更多

关键词 2195铝合金 中低温变形 静态再结晶 再结晶体积分数

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基于改进集中热容法的TC17钛合金淬火表面换热系数测算

10

作者 吴志杰 吴运新 +1 位作者 何鹏 袁忠禹 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2024年第17期109-114,共6页

表面换热系数是TC17钛合金淬火数值分析研究的重要边界条件,其准确性影响工件淬火温度与应力场的分布精度。基于深埋热电偶动态实测的温降曲线,采用改进后的集中热容法,计算求解TC17钛合金淬火表面换热系数,并通过数值模拟验证了结果的... 表面换热系数是TC17钛合金淬火数值分析研究的重要边界条件,其准确性影响工件淬火温度与应力场的分布精度。基于深埋热电偶动态实测的温降曲线,采用改进后的集中热容法,计算求解TC17钛合金淬火表面换热系数,并通过数值模拟验证了结果的可靠性。结果表明,TC17钛合金水浴淬火过程中会经历3个主要阶段:蒸汽膜阶段、核沸腾阶段及对流冷却阶段。表面换热系数在蒸汽膜阶段、核沸腾阶段会快速增大,随后在对流冷却阶段会逐渐减小,在第50 s达到峰值1299 W/(m^(2)·℃),此时淬火面温度为355℃。将换热系数代入数值模型中进行温度场计算验证,计算结果与实测温降曲线吻合较好,平均相对误差仅为1.4%。 展开更多

关键词 TC17钛合金 表面换热系数 水浴淬火 改进集中热容法 数值验证

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SCARA型晶圆传输机器手结构设计与减振优化 被引量：1

11

作者 李嘉俊 周海波 +1 位作者 徐云浪 余少强 《动力学与控制学报》 2024年第12期70-78,共9页

晶圆传输机器手是晶圆在搬运过程中实现高精度和高效率自动化的重要组成设备.工作过程中其结构模态固有频率直接影响了晶圆传输中运动控制过程中的精度和稳定性,基于平面3关节直驱旋转运动和垂直升降运动原理,设计了一款SCARA(Selective... 晶圆传输机器手是晶圆在搬运过程中实现高精度和高效率自动化的重要组成设备.工作过程中其结构模态固有频率直接影响了晶圆传输中运动控制过程中的精度和稳定性,基于平面3关节直驱旋转运动和垂直升降运动原理,设计了一款SCARA(Selective Compliance Assembly Robot Arm)型四自由度晶圆传输机器手.首先,采用Ansys Workbench软件对SCARA型晶圆传输机器手的超薄机械手指进行了模态分析,采用均匀轮形筋结构对手指进行了结构尺寸优化,优化后的一阶模态提高了42.79%;然后,采用Ansys Workbench对晶圆传输的整体结构进行了优化,研究发现底座部分刚度较弱,是造成机器手整体低阶模态频率较低的主要原因,对此特别针对底座进行了结构优化,优化后的一阶和二阶模态频率分别提高了52.03%和30.55%.通过结构优化,提高了晶圆传输机器手的整体低阶模态频率,改善了晶圆传输机器手的运动控制过程中的精度和稳定性,避免了共振,进而降低了振动的影响,有效保证了晶圆传输机器手在实际工作中的稳定性和可靠性. 展开更多

关键词 晶圆传输机器手 模态分析 共振 结构优化

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伯努利晶圆传输机械手指的结构优化与吸附力研究 被引量：1

12

作者 余少强 周海波 +1 位作者 徐云浪 李嘉俊 《动力学与控制学报》 2024年第12期29-36,共8页

晶圆传输机器人是晶圆传输过程中的重要设备,主要承担晶圆的高精度、高速、稳定传输任务.而作为直接接触晶圆的传输机械手指,很大程度上会决定着晶圆传输的可靠性.针对晶圆搬运过程中的无损高刚度要求和轻量化设计目标,本文提出了一种... 晶圆传输机器人是晶圆传输过程中的重要设备,主要承担晶圆的高精度、高速、稳定传输任务.而作为直接接触晶圆的传输机械手指,很大程度上会决定着晶圆传输的可靠性.针对晶圆搬运过程中的无损高刚度要求和轻量化设计目标,本文提出了一种基于伯努利排气负压原理的超薄机械手指结构.该机械手指整体厚度5 mm,装有6个吸盘,供给气体从吸盘圆筒侧面喷口高速喷出,在筒内形成旋转气流致负压,吸附晶圆,随后经机械手指与晶圆间隙释放至外界.此气流在吸盘与晶圆之间形成稳定层流,造成晶圆上下压力差,最终实现晶圆向上吸附力.仿真结果表明,晶圆吸附力与吸盘供气压力呈近似线性关系,与吸盘和晶圆的间隙遵循指数函数关系.当间隙为0.6 mm时,吸附力效果达到最优. 展开更多

关键词 伯努利原理 晶圆机器人 机械手指 超薄晶圆

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不同构型内固定螺钉对治疗股骨颈骨折影响的有限元分析

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作者 高杨博 胡泽华 +1 位作者 高伟韬 张凯然 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期3306-3314,共9页

通过有限元分析方法,探讨在Pauwels II型股骨颈骨折中应用传统实心螺钉及低刚度空心螺钉的生物力学差异,为低刚度空心螺钉的临床应用提供参考。基于1例老年男性股骨颈骨折志愿者的股骨二维CT影像数据,利用Mimics软件进行股骨三维模型重... 通过有限元分析方法,探讨在Pauwels II型股骨颈骨折中应用传统实心螺钉及低刚度空心螺钉的生物力学差异,为低刚度空心螺钉的临床应用提供参考。基于1例老年男性股骨颈骨折志愿者的股骨二维CT影像数据,利用Mimics软件进行股骨三维模型重建,采用Geomagic软件对模型进行平滑降噪处理,随后采用Solidworks软件建立2种内固定螺钉的三维模型,与股骨骨折模型进行装配。最后,采用Abaqus软件按照单足站立状态下的实际生物力学状态设置载荷及边界条件,完成有限元模型的建立及分析。研究结果表明:采用空心螺钉和实心螺钉的内固定模型上各螺钉应力峰值的标准差分别为12.71 MPa和85.34 MPa,股骨远端应力峰值分别为78.72 MPa和79.64 MPa,股骨整体位移峰值分别为2.020 mm和2.086 mm,骨折面应力峰值分别为216.4 MPa和210.2 MPa;空心螺钉可使多螺钉间应力分配更加均匀,提高螺钉承载能力及疲劳寿命;空心螺钉组股骨具有更小的应力及位移,表明其具有更强的稳定性;采用空心螺钉组时,骨折面附近应力小幅度提高,对骨折愈合起到促进作用。 展开更多

关键词 股骨 股骨颈骨折 空心螺钉 实心螺钉 有限元分析 生物力学

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融合RRT-Connect和DWA算法的室内移动机器人单目标点导航任务研究 被引量：4

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作者 王冠强 张驰洲 +5 位作者 陈明松 蔺永诚 邹奋扬 王秋 吴敏杰 曾维栋 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期4326-4337,共12页

针对室内复杂环境下移动机器人单目标点导航问题,提出一种基于改进双向快速扩展随机树(RRTConnect)算法与改进动态窗口法(dynamic window approach,DWA)的单目标点导航算法。首先,结合人工势场法与RRT-Connect算法设计全局规划器,并引... 针对室内复杂环境下移动机器人单目标点导航问题,提出一种基于改进双向快速扩展随机树(RRTConnect)算法与改进动态窗口法(dynamic window approach,DWA)的单目标点导航算法。首先,结合人工势场法与RRT-Connect算法设计全局规划器,并引入范围限定函数及两棵双向RRT随机树进行扩展,优化采样和路径扩展过程,同时对全局规划器生成的路径进行平滑处理;然后,改进DWA中的评价函数,以目标点距离函数代替航向角函数以加快算法收敛并避免角度反复调整,同时实现机器人的高效动态避障;最后,以全局规划器的路径点为引导,对局部规划器进行融合以完成单目标点导航任务。研究结果表明:本文所提出的规划器能够实现机器人在复杂环境下的自主路径规划和避障;相比于其他方法,本文所提出的方法效率高,规划路径短。 展开更多

关键词 路径规划 动态避障 RRT-Connect DWA 人工势场法

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超低温环境下铝/铜摩擦副的摩擦磨损特性 被引量：1

15

作者 石琛 廖华 贺江南 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期3103-3111,共9页

为探究超低温环境下铝/铜摩擦副的摩擦磨损特性,采用四球摩擦磨损试验机、表面轮廓仪、扫描电镜等研究超低温环境下不同载荷、不同转速时铝/铜摩擦副的干摩擦性能,并与常温工况进行对比。研究结果表明:超低温环境下,铝/铜摩擦副的平均... 为探究超低温环境下铝/铜摩擦副的摩擦磨损特性,采用四球摩擦磨损试验机、表面轮廓仪、扫描电镜等研究超低温环境下不同载荷、不同转速时铝/铜摩擦副的干摩擦性能,并与常温工况进行对比。研究结果表明:超低温环境下,铝/铜摩擦副的平均摩擦因数随着载荷的增加呈现下降趋势,但摩擦副的平均摩擦因数与磨损量比常温环境下的大;常温环境下,摩擦副产生的铝屑集中黏附在铝基体表面中央区域,而超低温环境下铝屑主要分布在铝基体表面边部区域,且有逐渐向摩擦面外排出的趋势;在常温环境下,铝/铜摩擦副摩擦磨损以磨粒磨损和黏着磨损为主,在高载荷、高转速时主要发生黏着磨损甚至出现烧结现象,而在超低温条件下,其摩擦磨损以磨粒磨损为主,在高载荷、高转速时摩擦面间主要发生挤压剥落现象。 展开更多

关键词 超低温 铝/铜摩擦副 摩擦磨损特性

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二维材料莫尔超晶格的量子调控

16

作者 吴彪 谢兴 +2 位作者 郑海红 徐富新 刘艳平 《物理实验》 2023年第11期1-13,共13页

当具有晶格失配或小扭转角的2个或多个原子薄层垂直堆叠时,层间的原子排列呈现周期性变化,形成新型的平面图案,即莫尔超晶格.莫尔超晶格在范德华异质结中为相关电子态的工程设计提供了通用而强大的平台,从而涌现出大量的莫尔量子现象,... 当具有晶格失配或小扭转角的2个或多个原子薄层垂直堆叠时,层间的原子排列呈现周期性变化,形成新型的平面图案,即莫尔超晶格.莫尔超晶格在范德华异质结中为相关电子态的工程设计提供了通用而强大的平台,从而涌现出大量的莫尔量子现象,例如非常规超导、相关绝缘体态、拓扑相和莫尔激子等.近年来,科研人员对扭角石墨烯和扭角过渡金属硫族化物(TMD)形成的莫尔超晶格的研究最为广泛.本文介绍了扭角石墨烯和TMD莫尔超晶格中的莫尔特性,并讨论了TMD莫尔超晶格实验中发现的新物理现象,如莫尔激子、莫尔声子和相关电子态.最后,展望了莫尔超晶格在未来研究方向面临的挑战.相信莫尔超晶格的进一步发展可以为强相关系统的量子控制提供新的思路,推动莫尔物理的发展. 展开更多

关键词 莫尔超晶格 强关联 平带 莫尔激子 莫尔声子 电子态

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压电智能功能梯度材料圆柱壳自由振动的谱-切比雪夫解法

17

作者 高先松 钟锐 +2 位作者 王青山 刘新想 徐海良 《哈尔滨工程大学学报》 2025年第4期787-796,共10页

针对压电智能结构,现有振动建模方法受限结构边界条件以及存在计算成本过高的问题,本文采用了谱-切比雪夫方法,实现了其在一般边界条件下的精确快速求解。在一阶剪切变形理论与压电本构方程的理论框架下,利用谱-切比雪夫方法,结合边界... 针对压电智能结构,现有振动建模方法受限结构边界条件以及存在计算成本过高的问题,本文采用了谱-切比雪夫方法,实现了其在一般边界条件下的精确快速求解。在一阶剪切变形理论与压电本构方程的理论框架下,利用谱-切比雪夫方法,结合边界弹簧技术,建立起压电智能功能梯度材料圆柱壳结构的模型。通过与有限元结果对比,验证求解的快速收敛性以及分析模型的精确性。研究表明:在截断数为20条件下可将计算误差控制在0.8%左右,得到了结构自由振动特性随材料、边界、及几何尺寸的变换规律。本文可以为工程壳体结构的有关振动主动控制研究,提供一套快速且精确的建模方法以及设计经验。 展开更多

关键词 谱-切比雪夫法 压电结构 人工弹簧技术 功能梯度壳 功能梯度材料 一阶剪切变形理论 Hamilton原理 自由振动

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