微弧氧化功能陶瓷涂层的设计及其在机械工程的应用进展

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作者 刘一 赵辰 +4 位作者 冯金宝 于强亮 于波 周峰 刘维民 《中国表面工程》 北大核心 2025年第2期167-192,共26页

微弧氧化(MAO)技术作为一种先进的表面处理技术,能够在轻金属表面生成陶瓷涂层,显著提升其防腐、耐磨、热控等性能。综述了MAO技术在功能性陶瓷涂层设计方面的最新研究进展,重点介绍了MAO技术在防腐、润滑耐磨、热控及热防护、电绝缘和... 微弧氧化(MAO)技术作为一种先进的表面处理技术,能够在轻金属表面生成陶瓷涂层,显著提升其防腐、耐磨、热控等性能。综述了MAO技术在功能性陶瓷涂层设计方面的最新研究进展,重点介绍了MAO技术在防腐、润滑耐磨、热控及热防护、电绝缘和彩色涂层领域的设计研究,并总结了优化电解液组分、电源参数及后处理工艺对涂层性能的提升作用。研究表明,通过改变电解液成分和工艺参数,可以显著提高涂层的致密性和硬度,提升涂层的耐腐蚀性和耐磨性。通过后处理工艺,涂层表面的微孔和裂纹得以填充,从而加强涂层与基体的机械结合力和化学结合力,避免涂层脱落或剥离,可以进一步改善涂层性能或赋予新的功能。研究还发现,MAO涂层在热防护方面的优异性能,可以通过调节涂层的颜色、厚度和结构,控制其太阳吸收率和红外发射率。另外,电绝缘和着色涂层的研究同样显示了MAO技术在功能性涂层设计中的应用前景。系统总结MAO技术在功能性涂层领域的研究进展,总结了优化MAO功能涂层的多种设计策略,并探讨了其在实际应用中的潜力。为MAO技术在更多功能性领域的应用提供了理论基础,也为未来进一步提高涂层性能、拓宽MAO技术的应用范围提供了新的思路和方向。 展开更多

关键词 微弧氧化 陶瓷涂层 复合涂层 电解液 防腐耐磨性

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面向高空楼宇轻生者的应急救援装备设计

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作者 李付星 王毅 《包装工程》 北大核心 2025年第6期118-126,共9页

目的针对营救高空楼宇轻生者难度比较大的情况,提出了面向高空楼宇轻生者的应急救援装备设计方案,以满足高空复杂救援环境的需求,从而最大程度地避免人员伤亡。方法通过系统分析导致高空楼宇轻生的影响因素、轻生者的心理特点与行为特征... 目的针对营救高空楼宇轻生者难度比较大的情况,提出了面向高空楼宇轻生者的应急救援装备设计方案,以满足高空复杂救援环境的需求,从而最大程度地避免人员伤亡。方法通过系统分析导致高空楼宇轻生的影响因素、轻生者的心理特点与行为特征,以及现有救援装备的局限性因素等,指出了应急救援装备的设计方向。根据高空楼宇轻生过程的典型情景,从中挖掘了应急救援的潜在需求,并提出了面向高空楼宇轻生者的救援装备方案,具体设计了窗外支撑杆、窗外救生网、三自由度关节和人机交互界面等,以及确定了窗外支撑杆伸缩长度的测算方法、救援装备的布局方式与救援网设计形式等。结论利用该应急救援装备可以快速地开展营救作业,并且能够关注到怀抱婴幼儿轻生和暴力轻生存在的复杂状况,这在极大地提升应急救援效能的同时,还能为其它救援装备的设计提供方法参考。通过对高空楼宇轻生者进行的救援活动,除了增强人们对弱势群体的人文关怀外,还能体现出对人类生命的敬畏! 展开更多

关键词 高空轻生 弱势群体 救援装备 结构设计 心理特点 行为特征 人文关怀

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基于位-力-滑主副次分级的大马力拖拉机耕深控制研究

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作者 李瑞川 吴桐 +6 位作者 武小伟 方斌 李德芳 李正宇 夏玉海 林江海 陈兰正 《农机化研究》 北大核心 2025年第8期286-291,300,共7页

针对现有的耕深控制方法无法同时考虑多个控制因素的问题,提出了一种基于位-力-滑主副次分级的耕深控制方法,具体为:将影响耕深均匀性的3个因素分别组成3个控制回路:主级控制回路的控制因素为位置因素,用于直接控制悬挂机构的实际高度,... 针对现有的耕深控制方法无法同时考虑多个控制因素的问题,提出了一种基于位-力-滑主副次分级的耕深控制方法,具体为:将影响耕深均匀性的3个因素分别组成3个控制回路:主级控制回路的控制因素为位置因素,用于直接控制悬挂机构的实际高度,从而达到调节耕深的目的;副级控制回路的控制因素为阻力因素;次级控制回路的控制因素为滑转率因素;副级控制回路和次级控制回路通过对主级控制回路中PID控制器控制参数的多级调整实现对悬挂机构的间接控制,从而实现对耕深的分级调节。通过对控制回路的主、副、次级划分来充分利用多因素之间的复合交互作用,从而达到提高耕深均匀性的目的。试验结果表明:位-力-滑主副次分级控制下的耕深均匀性明显优于PID控制,滑转率也得到了一定改善。 展开更多

关键词 大马力拖拉机 耕深均匀性 模糊控制 分级控制

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Q&P工艺中奥氏体化温度对Fe-0.17C-2.10Mn-0.51Si钢组织和性能的影响

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作者 袁盼盼 沈德鹏 +1 位作者 孙伟 唐炳涛 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第7期253-260,共8页

通过分析淬火-配分(Q&P)工艺中不同奥氏体化温度下Fe-0.17C-2.10Mn-0.51Si钢的显微组织和力学性能,探讨了奥氏体化温度对其显微组织与力学性能的影响。结果表明,经过Q&P处理后,Fe-0.17C-2.10Mn-0.51Si钢形成了包含铁素体、初生... 通过分析淬火-配分(Q&P)工艺中不同奥氏体化温度下Fe-0.17C-2.10Mn-0.51Si钢的显微组织和力学性能,探讨了奥氏体化温度对其显微组织与力学性能的影响。结果表明,经过Q&P处理后,Fe-0.17C-2.10Mn-0.51Si钢形成了包含铁素体、初生马氏体、残余奥氏体和二次马氏体的多相显微组织。随着奥氏体化温度的升高,铁素体含量逐渐下降,同时生成大量的马氏体。铁素体晶粒呈块状,残余奥氏体主要呈块状或条状,分布在块状铁素体内部或界面处。通过XRD和EBSD测试发现残余奥氏体的体积分数随着奥氏体化温度的升高先增大后减小。同时,晶粒尺寸和平均取向差随奥氏体化温度的升高而增大。对应的Q&P-Fe-0.17C-2.10Mn-0.51Si钢强度逐渐升高,伸长率和强塑积均呈先升高又下降的趋势。最后,当奥氏体化温度为790℃时,强塑积达到了21.2 GPa·%,提高了约30%。 展开更多

关键词 奥氏体化温度 淬火-配分 显微组织 残余奥氏体 强塑积

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重型拖拉机负载敏感电液提升系统研究现状

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作者 刘峰 张举鑫 +1 位作者 段华威 李瑞川 《拖拉机与农用运输车》 2024年第4期1-6,共6页

主要介绍了负载敏感电液提升系统在农业领域中对于重型拖拉机的重要作用。首先,详细阐述了负载敏感电液比例阀和电液提升系统的原理和功能,然后从电液比例技术、插装阀技术和控制技术等方面对国内外研究现状进行了分析。接着,概述了该... 主要介绍了负载敏感电液提升系统在农业领域中对于重型拖拉机的重要作用。首先,详细阐述了负载敏感电液比例阀和电液提升系统的原理和功能,然后从电液比例技术、插装阀技术和控制技术等方面对国内外研究现状进行了分析。接着,概述了该领域的主要进展和最新研究成果,并指出了存在的问题。最后,提出了未来重型拖拉机负载敏感系统研究的重点和发展方向,这将有助于学者更好地了解该领域并推动行业技术进步。 展开更多

关键词 重型拖拉机 负载敏感 电液提升系统

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液压滑阀稳态液动力补偿研究 被引量：7

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作者 李瑞川 李东润 +4 位作者 武小伟 丁馨铠 冯桢 张华忠 潘永基 《流体机械》 CSCD 北大核心 2024年第4期65-73,共9页

针对液压滑阀稳态液动力补偿困难的问题,在阀芯上设计了一种导流槽结构来实现对稳态液动力的补偿,液流在流经导流槽时,由于导流槽的反向导流作用,产生了沿反方向的液流分量,该部分液流分量与正向运动的液流相互作用使得出口处射流角变大... 针对液压滑阀稳态液动力补偿困难的问题,在阀芯上设计了一种导流槽结构来实现对稳态液动力的补偿,液流在流经导流槽时,由于导流槽的反向导流作用,产生了沿反方向的液流分量,该部分液流分量与正向运动的液流相互作用使得出口处射流角变大,液动力随之减弱。分析并推导了稳态液动力模型,通过CFD仿真研究导流槽各结构参数变化对稳态液动力的影响,并揭示了导流槽补偿原理。试验结果表明,有导流槽阀芯稳态液动力相对无导流槽阀芯大幅降低,压差为2.5 MPa时,各开度下液动力的平均减小量为52.7%;压差为3.5 MPa时,各开度下液动力的平均减小量为47.7%;压差为4.5 MPa时,各开度下液动力的平均减小量为33.9%。导流槽结构能够有效补偿稳态液动力,提高阀的控制精度。 展开更多

关键词 液压滑阀 稳态液动力 导流槽 射流角

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拖拉机多重模糊PID变论域耕深调节研究 被引量：5

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作者 李瑞川 丁馨铠 +3 位作者 孙祺友 程懿 刘琦 刘继鲁 《农机化研究》 北大核心 2024年第4期260-264,共5页

基于传统的模糊PID耕深调节方式,提出了一种多重模糊PID变论域耕深控制系统。相对传统的模糊PID控制系统,增加了两个模糊PID控制器,并将3种耕深调节方式根据对耕深调节的影响程度有机结合在一起。其中,第1级模糊控制器基于位置信号实现... 基于传统的模糊PID耕深调节方式,提出了一种多重模糊PID变论域耕深控制系统。相对传统的模糊PID控制系统,增加了两个模糊PID控制器,并将3种耕深调节方式根据对耕深调节的影响程度有机结合在一起。其中,第1级模糊控制器基于位置信号实现对PID控制器参数的一次调整,进而实现对耕深的粗调;第2级模糊控制器基于土壤阻力信号实现对第1级模糊控制器论域的调节;第3级模糊控制器基于滑转率信号实现对PID控制器参数的二次调整,进而实现对耕深的细调。田间试验表明:多重模糊PID变论域控制相对模糊PID控制可达到更好的耕深均匀性。 展开更多

关键词 耕深调节 拖拉机 多重模糊PID 变论域

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基于拖拉机动态参数的路面识别及计算研究

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作者 丁馨铠 李瑞川 +3 位作者 孙祺友 程懿 刘琦 刘继鲁 《农机化研究》 北大核心 2024年第3期209-214,共6页

提出了一种基于拖拉机悬架动态参数的路面高程计算方法和路面等级识别算法。由于车轮与路面之间存在直接关系,可根据拖拉机悬架非簧载质量加速度逆向计算路面高程,并建立路面高程逆推导模型。利用BP神经网络算法进行路面等级识别,选取... 提出了一种基于拖拉机悬架动态参数的路面高程计算方法和路面等级识别算法。由于车轮与路面之间存在直接关系,可根据拖拉机悬架非簧载质量加速度逆向计算路面高程,并建立路面高程逆推导模型。利用BP神经网络算法进行路面等级识别,选取与路面等级之间存在直接关系的非簧载质量加速度、簧载质量加速度和车速3个参数为路面等级识别的依据,即BP神经网络的输入层节点。建立了拖拉机二自由度四分之一模型,并在MatLab/Simulink平台中搭建仿真模型,得到了在各类型路面为输入时的路面高程计算和路面等级识别情况。仿真结果表明:由逆推导模型计算得到的路面高程能很好地反映原始路面高程,且路面等级识别具有较高的计算精度。 展开更多

关键词 拖拉机半主动悬架 路面高程计算 路面等级识别 BP神经网络算法

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基于AMESim的压力补偿器优化设计 被引量：4

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作者 程懿 李瑞川 +3 位作者 丁馨铠 刘继鲁 刘琦 李艳超 《机床与液压》 北大核心 2023年第14期118-124,共7页

为了满足工程机械的发展要求,提高液压系统的节能性,设计一种负载敏感电液比例系统压力补偿器。通过分析该新型压力补偿器的工作原理,基于AMESim仿真平台搭建仿真模型,利用控制变量法研究定差减压阀弹簧刚度、弹簧预紧力以及黏性摩擦系... 为了满足工程机械的发展要求,提高液压系统的节能性,设计一种负载敏感电液比例系统压力补偿器。通过分析该新型压力补偿器的工作原理,基于AMESim仿真平台搭建仿真模型,利用控制变量法研究定差减压阀弹簧刚度、弹簧预紧力以及黏性摩擦系数对压力补偿器动态性能的影响,又通过正交仿真研究了不同参数组合对压力补偿器性能的影响,从而对压力补偿器进行了优化设计。最后,搭建试验平台对负载敏感电液比例阀的压力补偿器进行了测试,试验结果表明:新型压力补偿器具有良好的动态特性,主阀口压差约为0.52 MPa,响应时间小于0.12 s,验证了仿真模型的正确性。 展开更多

关键词 压力补偿器 输出流量 主阀口压差 阀芯位移

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车用柴油机轨压控制技术研究综述 被引量：1

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作者 李瑞川 陈兰正 +3 位作者 李德芳 王琳 李正宇 张鹏 《拖拉机与农用运输车》 2023年第6期1-9,18,共10页

高压共轨系统是大型拖拉机柴油机的重要组成部分,分析轨压控制技术的发展历程,研究系统内压力波动的产生及轨压控制方式,并以抑制轨压波动和提高压力控制的响应速度为目标,对优化轨压控制的策略进行了深入研究,详细分析了现有的轨压控... 高压共轨系统是大型拖拉机柴油机的重要组成部分,分析轨压控制技术的发展历程,研究系统内压力波动的产生及轨压控制方式,并以抑制轨压波动和提高压力控制的响应速度为目标,对优化轨压控制的策略进行了深入研究,详细分析了现有的轨压控制回路和轨压控制算法的优化方案,最后提出轨压控制的发展趋势将向着更高精度控制算法、更多变量控制、更智能化控制、更加节能与环保的方向发展,可为轨压控制技术的发展提供一定参考。 展开更多

关键词 高压共轨 控制技术 节能环保

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新型节流槽多路阀流场特性仿真与试验研究

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作者 樊庆凯 李瑞川 +3 位作者 王琳 王志博 李东润 杨万旭 《拖拉机与农用运输车》 2023年第6期77-82,共6页

多路阀在液压系统中起着重要的调控作用,而阀体内油液的流动会影响多路阀的工作可靠性。建立多路阀阀口流场仿真模型,利用CFD流体仿真对不同压差、等压差、不同节流槽形状下的阀口流场特性进行仿真模拟计算,并与试验结合测试采用新型节... 多路阀在液压系统中起着重要的调控作用,而阀体内油液的流动会影响多路阀的工作可靠性。建立多路阀阀口流场仿真模型,利用CFD流体仿真对不同压差、等压差、不同节流槽形状下的阀口流场特性进行仿真模拟计算,并与试验结合测试采用新型节流槽的多路阀的流量特性。结果表明:随着阀口开度的增加,新型节流槽的压力梯度逐渐变小,且低压区慢慢消失,但U形节流槽的压力波动较大,低压区域逐渐增大;随着阀芯移动,U形节流槽的速度最大值变小,高速区扩张并向阀口位置处迁移;相比于U形节流槽,新型节流槽的高速区要远离阀芯,对阀芯的冲击小。新型节流槽比U形节流槽的射流角小,对阀体的冲击小。 展开更多

关键词 多路阀 节流槽 CFD流体仿真 流场分析

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