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碳化硅衬底磨抛加工技术的研究进展与发展趋势 被引量：1
1
作者 罗求发 陈杰铭 +1 位作者 程志豪 陆静 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期140-152,共13页
碳化硅衬底难加工的材料特性叠加其大尺寸化、超薄化的放大效应,给现有的加工技术带来了巨大的挑战,高效率、高质量的碳化硅衬底加工技术成了当下的研究热点.本文综述了碳化硅衬底机械磨抛加工技术和化学反应磨抛加工技术的研究进展,对... 碳化硅衬底难加工的材料特性叠加其大尺寸化、超薄化的放大效应,给现有的加工技术带来了巨大的挑战,高效率、高质量的碳化硅衬底加工技术成了当下的研究热点.本文综述了碳化硅衬底机械磨抛加工技术和化学反应磨抛加工技术的研究进展,对比各类磨抛技术的特点,指出碳化硅衬底磨抛加工技术面临的挑战和发展趋势,以期为大尺寸碳化硅衬底的高质量、高效率、低成本加工提供新的思路和方法. 展开更多
关键词 碳化硅 表面粗糙度 机械磨抛技术 化学反应磨抛技术 多能场辅助磨抛技术
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冰雪滑动摩擦研究现状及发展趋势 被引量：5
2
作者 廖章文 张胜年 +3 位作者 魏书涛 张成蛟 张涛 姜峰 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期789-801,共13页
随着材料、检测设备和仿真软件的发展,冰雪摩擦的研究有了进一步的突破.冰和雪都拥有独特的摩擦特性,它们的微观结构、表面薄层和测试方法一直都是科学研究的重点.本文作者综述了关于冰雪与不同固体材料表面之间的摩擦学特性,简要介绍... 随着材料、检测设备和仿真软件的发展,冰雪摩擦的研究有了进一步的突破.冰和雪都拥有独特的摩擦特性,它们的微观结构、表面薄层和测试方法一直都是科学研究的重点.本文作者综述了关于冰雪与不同固体材料表面之间的摩擦学特性,简要介绍了冰雪微观形态、物态变化以及更深层次地从微观和纳观层面研究冰雪摩擦机理;重点介绍现有国内外在室内与室外进行冰雪摩擦测试的方法和测试装置的差异及影响,并结合减摩特性的摩擦机理研究在运动器材设计中的运用进行了简要总结.最后,在未来的发展中应更加注重这几个方向的研究,为国内冰雪摩擦领域研究及冰雪运动器材设计产业提供理论支持. 展开更多
关键词 冰雪 滑动摩擦 机理 测试方法 运动器材
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基于CFD仿真的跳台滑雪空中飞行姿态优化及其验证研究 被引量：2
3
作者 廖章文 周义翔 +4 位作者 于经伦 张胜年 魏书涛 张成蛟 姜峰 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期1151-1164,共14页
跳台滑雪的空中飞行阶段姿态及稳定性决定了飞行的距离.本文作者以跳台滑雪的人/板系统为研究对象,探究其在空中飞行阶段所受到的空气阻力以及保持平衡所需要克服的力矩问题.结合空中飞行过程中人/板系统姿态的主要参数,即雪板间相对倾... 跳台滑雪的空中飞行阶段姿态及稳定性决定了飞行的距离.本文作者以跳台滑雪的人/板系统为研究对象,探究其在空中飞行阶段所受到的空气阻力以及保持平衡所需要克服的力矩问题.结合空中飞行过程中人/板系统姿态的主要参数,即雪板间相对倾角、身体与雪板夹角以及V型夹角进行仿真分析,采用正交试验方法,获取不同因素角度下的总升阻比、滑雪板升阻比、身体力矩以及滑雪板力矩.仿真结果表明主要参数的耦合关系对人/板系统的总升阻比、滑雪板升阻比、身体力矩以及滑雪板力矩均会产生影响,并能间接的影响到运动员空中飞行过程中的气动特性以及姿态稳定性.通过分析得到人/板系统的最优组合为雪板间相对倾角为120°,身体与雪板夹角为26°,V型夹角为32°.最后利用视频解析法验证了本研究结果的可靠性. 展开更多
关键词 跳台滑雪 流体动力学仿真 正交试验设计 位姿 视频解析法
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基于空气-雪两相流动力学仿真的滑雪板界面特性及其减阻性能研究 被引量：2
4
作者 廖章文 张胜年 +2 位作者 魏书涛 张成蛟 姜峰 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期719-727,共9页
在冬奥会的比赛中滑雪板是重要的比赛装备,滑雪板与雪的界面特性极大地影响了滑雪板的性能.滑雪板与雪的界面同时存在雪、空气与滑雪板三者的耦合作用且作用时间短,因此常规的试验研究难度很大.计算流体动力学(CFD)仿真是研究流体界面... 在冬奥会的比赛中滑雪板是重要的比赛装备,滑雪板与雪的界面特性极大地影响了滑雪板的性能.滑雪板与雪的界面同时存在雪、空气与滑雪板三者的耦合作用且作用时间短,因此常规的试验研究难度很大.计算流体动力学(CFD)仿真是研究流体界面性能的重要手段,可以模拟真实滑雪条件下,滑雪板滑行时的界面状态,量化分析界面的作用力等物理量.本文中以单板滑雪板作为研究对象,单板滑雪板在滑动界面上涉及到空气与雪两相流体问题.因此,本研究中采用CFD仿真的方法对坡面障碍单板进行分析研究.结合滑雪板的运动位姿状态,将结构分为4个变量参数进行分析,结果显示侧刃弦长对界面作用力影响最大,并探究结构最优组合;攻角则分为5个不同参数进行分析,结果显示雪板抬起角度为5°左右时,可以起到降低滑动界面作用力的效果.滑雪板结构与攻角的优化,可为后续的滑雪板设计与运动员运动过程中滑雪板姿态起到指导作用. 展开更多
关键词 减阻性能 两相流体 攻角 优化
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单层磨料凝胶抛光垫的加工性能研究
5
作者 罗求发 陆静 +1 位作者 林莹超 俞能跃 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期101-110,共10页
目的研究单层磨料凝胶抛光垫的加工性能,为提高磨料利用率以及降低磨料对凝胶基体的破坏提供解决思路。方法使用自行搭建的测力装置,对磨粒与基体的界面结合强度进行研究,分析磨料粒度和偶联剂对界面结合强度的影响,研究磨料粒度和结合... 目的研究单层磨料凝胶抛光垫的加工性能,为提高磨料利用率以及降低磨料对凝胶基体的破坏提供解决思路。方法使用自行搭建的测力装置,对磨粒与基体的界面结合强度进行研究,分析磨料粒度和偶联剂对界面结合强度的影响,研究磨料粒度和结合剂厚度对磨粒附着的影响,并将制备的单层磨料凝胶抛光垫与常规多层磨料凝胶抛光垫分别在湿抛光和干抛光工艺条件下加工碳化硅衬底,对比两者的材料去除率、表面粗糙度和工具的磨损情况。结果 200/230目金刚石磨粒的界面结合强度是80/100目的 4倍有余,添加偶联剂后,80/100目金刚石磨料与基体的界面结合强度提高了75%。粗粒度的W40多层磨料容易破坏凝胶基体的结构,而细粒度的W5单层磨料不会破坏凝胶基体结构,且单层磨料工具的凝胶体涂覆厚度应低于0.6mm。湿抛光条件下,单层磨料工具能达到多层磨料工具的抛光效果;干抛光条件下,单层磨料工具的材料去除率相比多层磨料工具提升11.5%;湿抛光和干抛光条件下,单层磨料凝胶工具的耐磨性都显著强于多层磨料工具。结论单层磨料凝胶工具在湿抛光条件下具有与多层磨粒凝胶工具等效的加工能力,但是在干抛光条件下,单层磨料凝胶工具的加工能力和使用寿命要显著优于多层磨料凝胶工具。 展开更多
关键词 单层磨料 溶胶凝胶 界面结合强度 抛光垫 碳化硅 加工性能
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超硬磨料套料钻水下钻削P110钢的磨损实验
6
作者 吴涛 黄辉 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2024年第1期133-142,共10页
P110钢具有良好的综合力学性能,广泛用作油气井的套管,使用硬质合金工具对其进行水下钻削时工具磨损严重。实验研究3种不同超硬磨粒及结合剂的套料钻水下钻削P110钢的磨耗比,跟踪观察套料钻表面的磨粒形貌变化,并分析金刚石磨粒表面的... P110钢具有良好的综合力学性能,广泛用作油气井的套管,使用硬质合金工具对其进行水下钻削时工具磨损严重。实验研究3种不同超硬磨粒及结合剂的套料钻水下钻削P110钢的磨耗比,跟踪观察套料钻表面的磨粒形貌变化,并分析金刚石磨粒表面的石墨化情况。结果表明:在相同加工条件下,3种不同套料钻的端面磨耗大致相同,但使用金刚石磨粒的套料钻侧面磨损明显小于使用立方氮化硼(cBN)磨粒套料钻的;在水下加工条件下,端面金刚石磨粒会产生石墨化,但其仍保持一定的切削能力;结合剂硬度影响磨粒出露,从而导致套料钻在不同工作状态下的性能产生差异。 展开更多
关键词 超硬磨料 套料钻 水下钻削 P110钢 磨损
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滚筒振动对铺粉质量影响的离散元模拟 被引量：6
7
作者 张江涛 谭援强 +2 位作者 包涛 徐仰立 姜胜强 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第14期1717-1723,共7页
以Al2O3陶瓷粉末为研究对象,建立了Al2O3陶瓷粉末流动的离散元方法模型。针对增材制造铺粉工艺中滚筒振动对粉床质量的影响问题,模拟滚筒振动方向、振幅和频率对粉床的密实性、均匀性和平整度的影响规律。仿真结果表明:滚筒轴向振动可... 以Al2O3陶瓷粉末为研究对象,建立了Al2O3陶瓷粉末流动的离散元方法模型。针对增材制造铺粉工艺中滚筒振动对粉床质量的影响问题,模拟滚筒振动方向、振幅和频率对粉床的密实性、均匀性和平整度的影响规律。仿真结果表明:滚筒轴向振动可提高粉床密实性和均匀性,却会导致粉床平整度变差;滚筒径向振动会导致较差的粉床平整度,当振幅大于8μm时,颗粒的压缩和回弹效应导致粉床质量显著降低;滚筒切向振动可以提高粉床的密实性和均匀性,对粉床平整度影响很小,但切向振动频率过高容易引起粉末飞溅。研究表明在切向方向对滚筒施加低频的振动可以有效提高增材制造粉床质量。 展开更多
关键词 增材制造 滚筒振动 粉床质量 离散元方法
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基于斐波那契数积分计算非等径颗粒视角系数 被引量：1
8
作者 包涛 高若晗 谭援强 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期389-396,共8页
热辐射是颗粒间热量传递的基本方式之一,视角系数计算的效率和精度是颗粒热辐射数值模拟中的主要难点。本文采用斐波那契数列对非等径颗粒表面进行离散,在此基础上计算视角系数,并且对z方向的积分使用非均匀变换以提高计算精度。结果表... 热辐射是颗粒间热量传递的基本方式之一,视角系数计算的效率和精度是颗粒热辐射数值模拟中的主要难点。本文采用斐波那契数列对非等径颗粒表面进行离散,在此基础上计算视角系数,并且对z方向的积分使用非均匀变换以提高计算精度。结果表明,在具有不同球体数的粉末床中,用该方法计算的视角系数的相对误差为5%,与传统的蒙特卡洛方法相比,计算效率提升约30%。 展开更多
关键词 非等径颗粒 视角系数 斐波那契数列 非均匀变换
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