激光增材制造钛合金微观组织和力学性能研究进展

激光选区熔化(SLM)技术与激光熔化沉积(LMD)技术在航空航天、生物医疗等领域的应用具有巨大潜力,但由于成形的Ti6Al4V合金构件存在较差的表面质量、较大的残余应力以及内部孔洞等问题,影响了构件的力学性能,从而制约了其大规模的应用。针对这一现状,首先概述了激光选区熔化技术与激光熔化沉积技术的制造原理,比较了2种增材制造技术的成形参数及其特点,并分析了2种不同成形技术的自身优势以及适用场合。其次,从2种增材制造技术成形钛合金的工艺参数入手,综述了激光功率、扫描速度、激光扫描间距、铺粉厚度、粉床温度等参数对SLM工艺成形钛合金的影响,以及激光功率、扫描速度、送粉速率等参数对LMD工艺成形钛合金的影响。发现成形工艺参数直接影响了粉末熔化程度、熔合质量和成形显微结构,从而影响成形件的组织与力学性能。此外,综述了不同的扫描策略对两种增材制造技术成形钛合金的表面质量与力学性能的影响,可以发现在不同扫描策略下同一试样表面的不同区域表面质量、残余应力以及抗拉强度存在较大差异,同一扫描策略下试样的不同表面之间也存在各向异性。最后,探讨了不同热处理工艺对钛合金微观组织和力学性能的影响,通过合适的热处理能够降低成形构件应力,并调控组织相变和性能。

中断时效对7075铝合金切削表面质量及刀具磨损影响研究

目的探究中断时效工艺对7075铝合金切削加工性能的影响,为中断时效工艺对材料切削加工性能的改善提供理论依据。方法选取仅进行T6时效处理的试样作为对照组,通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)等手段对已加工表面质量、切削力及刀具磨损进行分析。结果经不同时效处理后,7075铝合金的主要析出相为η(MgZn_(2))相,且相较于T6热处理工艺的7075铝合金,7075-T6I4铝合金表现出更高的衍射峰强度及更大的半高宽。在不同的时效处理条件下,表面粗糙度Ra均与切削速度呈负相关关系,而与切削深度、进给量呈正相关关系,仅T6时效处理时,表面粗糙度Ra随切削深度的增大呈先增大后减小再增大的变化趋势,在不同切削速度下,与T6时效处理相比,T6I4中断时效处理的表面粗糙度Ra最大降低了5.8%,而在不同切削深度和进给量下最大降低了1.9%和17.1%,且工件表面主要存在切屑黏附、微裂纹以及微孔洞等缺陷;切削力在切削速度为500~750m/min时呈增大趋势,随后又逐渐减小,然而与切削深度、进给量之间则呈正相关关系,仅经T6I4中断时效处理后的y向切削力在进给量为0.06~0.08 mm/z时逐渐减小,随后呈增大的变化趋势。增大切削速度以及减小进给量均可有效改善刀具磨损程度,且在切削过程中刀具磨损形式主要表现为崩刃和黏结磨损。结论与T6时效处理相比,T6I4中断时效处理表现出更好的表面质量、更小的切削力及更轻的刀具磨损,较大的切削速度和较小的进给量、切削深度有助于提高7075铝合金的切削加工性。

固液两相流体属性对滚针轴承润滑与承载特性的影响

目的探究线接触滚针轴承润滑剂中颗粒对润滑特性的影响,为提高滚针轴承的润滑性能提供数据参考。方法建立两相流润滑模型及两相流中含有的颗粒变形承载数学模型。其中,颗粒变形承载模型基于变形连续性假设,综合考虑在弹性变形、弹塑性变形和完全塑性变形3个阶段下颗粒的变形承载力,研究不同尺寸、质量分数和密度对颗粒承载量和两相流体润滑特性的影响。结果润滑油中含有颗粒时,颗粒会承担部分外载荷,但承载量相较于油膜承担的载荷量较少。在相同的变速条件下,颗粒尺寸越大,会因产生较大的尺寸变形而增大颗粒的承载量,进而降低油膜承载力,增大油膜厚度,0.5μm的颗粒承担的载荷相较于0.3μm的颗粒提高了119.2%;颗粒密度的减小和质量分数的增大均会增大两相流中颗粒的数量,进而提高两相流中颗粒的承载量,质量分数为10%颗粒的承载量相比于质量分数为2%颗粒增大了251.8%,密度为3×10^(3)kg/m^(3)的颗粒相较于密度为7×10^(3)kg/m^(3)的颗粒的承载量增大了86.9%。承载颗粒会因接触表面变形而产生接触摩擦力,且接触摩擦力远大于油润滑产生的摩擦力,该摩擦力对系统产生的负效应远大于颗粒承载产生的正效应。结论润滑油中颗粒的存在会改变其润滑性能,颗粒与轴承表面的接触摩擦会导致接触表面出现点蚀等现象,进而降低轴承的使用寿命,应尽量避免润滑油中含有尺寸较大、数量较多的杂质颗粒。

考虑温度变化的复合织构轴承的摩擦学性能仿真

表面微织构化是改善轴承摩擦学性能重要手段之一,目前对于表面微织构的设计多以加工简单的单层形状为主,但在对轴承织构化试验和数值模拟研究中发现,单层微织构在减少摩擦磨损和降低能耗方面仍不够突出。基于圆筛藻壳的多层孔状结构,设计矩形-半球型双层复合微织构,并应用于水润滑轴承的高压区,采用热流固耦合的方法,探究在考虑进水温度变化的条件下、双层复合型织构的尺寸变化和轴承转速对水润滑轴承摩擦性能的影响。结果表明:对于任何进水温度,双层复合型织构轴承的减摩性能优于光滑轴承和单层织构轴承。复合织构尺寸效应对润滑水膜压力影响不稳定,但对摩擦因数的影响相对平稳。另外,在任何温度下,复合型织构轴承的转速越高,润滑水膜压力和摩擦因数越大。研究成果在改善水润滑轴承摩擦学性能方面有更进一步的突破,可为减小摩擦磨损及延长轴承使用寿命的相关研究提供借鉴。

7E模式赋能实验教学创新探析

将7E(Enlighten(激发)、Engage(参与)、Explore(探索)、Explain(解释)、Elaborate(精致)、Extend(延伸)、Evaluate(评价))教学模式引入实验教学,通过设计“实践赋能”的教学策略,探索“虚实结合”的知识传授载体,开展“情景相融”的教学活动,实现“创新驱动”思维触角的教学模式,构建“以评促教”的教学评价体系等措施,构筑了教师主导、学生主体的互动教学机制。课程实践结果表明,7E模式赋能实验教学过程有利于学生“沉浸式”参与教学各个环节,提高学生的学科核心素养,培养学生的探索能力和创新思维,提升实验教学的“两性一度”——高阶性、创新性和挑战度,助推新工科背景下的一流专业建设和人才培养模式改革。

雨滴能量收集型摩擦纳米发电机的研究进展

简单阐述了摩擦纳米发电机(TENG)的工作原理及4种基本工作模式。总结了雨滴能量收集型TENG在基于垂直接触-分离结构、单电极结构、独立层结构3种工作模式及多种基本工作模式集成的结构优化及应用。介绍了开发出的其他结构类型的TENG及通过表面处理、结构优化等方式对雨滴能量收集效率的增强。此外,对其他类型如太阳能、风能等清洁能源收集装置与雨滴能量收集型TENG集成为互补的混合能源装置进行了介绍和分析。最后,对目前TENG在雨滴能量收集方面存在的问题和不足进行总结,并展望了未来的挑战和发展方向。

杂质颗粒对滚针轴承润滑特性影响研究

为探究润滑剂中混入杂质颗粒对滚针轴承油膜润滑性能的影响,基于线接触滚针轴承润滑模型,建立考虑单个杂质颗粒的线接触润滑模型。采用多重网格法计算油膜压力,多重网格积分法计算油膜弹性变形以及逐列扫描法计算油膜温度,得到不同卷吸速度、载荷和颗粒尺寸下颗粒在接触区流动时的油膜压力、膜厚、流速和温度变化。结果表明:固体颗粒的存在会造成该位置附近油膜压力和温度的增大,膜厚降低以及流体流速的波动;卷吸速度降低、载荷增大和杂质颗粒尺寸增大均会大幅提高接触区内颗粒所处位置的压力和温度,出现恶劣工况,使滚针与滚道在该位置出现胶合或点蚀。

Fe_(3)O_(4)@CuO磁流体的制备和边界润滑性能

采用化学共沉淀法合成了纳米Fe_(3)O_(4)和纳米Fe_(3)O_(4)@CuO粒子。采用场发射透射电镜(FETEM)、X射线衍射仪(XRD)、振动样品磁强计(VSM)和傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)对纳米粒子进行表征。采用表面活性剂法制备了不同粒子含量的PAO3磁流体。利用磁流体对外加磁场的响应特性和紫外分光光度计对磁流体分散性进行了表征。采用摩擦副为12CrNi4A和Si_(3)N_(4)的UMT-3往复摩擦磨损试验机对磁流体的摩擦学性能进行了评估。摩擦实验结果表明,含纳米Fe_(3)O_(4)粒子的PAO3基磁流体的润滑效果比较差。而质量分数为1%的纳米PAO3基Fe_(3)O_(4)@CuO粒子磁流体润滑时的摩擦系数相比于PAO3油润滑降低了29.6%,磨痕宽度降低了49.6%。从磨痕表面分析来看,这得益于CuO的摩擦烧结作用,在摩擦表面形成了有效的摩擦膜并修复磨损表面。

二维材料微观摩擦学研究进展

综述了二维材料在微观摩擦学领域的研究进展,系统介绍了二维材料的分类和制备方法以及用于微观摩擦学研究的常用设备。按照单峰接触模型和异/同质结接触模型,重点介绍了二维材料在微观摩擦学的研究现状,概括分析了二维材料的结构性质、针尖与样品之间的相互作用、材料与衬底之间的相互作用,以及外加电场等对微观摩擦学的影响机制。总结了基于二维材料在微观摩擦学领域的摩擦和磨损机制,包括声子作用机制、电子-声子耦合机制以及电子作用机制。基于上述机制,通过利用削弱乃至消除褶皱效应、调控电-声耦合及构建非公度接触等手段,可以实现微观尺度的超低摩擦乃至超润滑。指出了发展微观尺度超低摩擦乃至超润滑薄膜的方法及思路。最后展望了二维材料在微观摩擦学领域的未来发展方向。

变电站铅酸蓄电池核对性放电的仿真研究

本文旨在探讨变电站铅酸蓄电池核对性放电的应用与研究。铅酸蓄电池作为变电站的重要电源设备,其性能的稳定性和可靠性对于保障电力系统的正常运行至关重要。核对性放电作为一种有效的蓄电池检测方法,能够检测出蓄电池的容量和性能状态,预防蓄电池故障,提高电力系统的稳定性和可靠性。

二甲双胍治疗老年糖尿病患者的临床价值

目的 分析二甲双胍治疗老年糖尿病的临床价值。方法 选取2019—2021年潍坊市坊子区人民医院内分泌科收治的41例老年糖尿病患者为研究对象,按照抽签法分为观察组(n=21)与对照组(n=20)。对照组实施胰岛素治疗,观察组在对照组基础上联合二甲双胍治疗,比较两组患者治疗效果、血脂指标、胰岛素分泌相关指标、血糖指标、不良反应发生率。结果 观察组治疗总有效率为95.24%高于对照组的70.00%,差异有统计学意义(P<0.05)。治疗前,两组患者血脂指标比较,差异无统计学意义(P>0.05);治疗后,观察组总胆固醇、三酰甘油、低密度脂蛋白胆固醇均低于对照组,高密度脂蛋白胆固醇高于对照组,差异有统计学意义(P均<0.05)。治疗前,两组患者胰岛素分泌相关指标比较,差异无统计学意义(P>0.05);治疗后,观察组空腹胰岛素、胰岛素β细胞功能指数、胰岛素抵抗指数均低于对照组,胰岛素分泌指数高于对照组,差异有统计学意义(P均<0.05)。治疗前,两组患者血糖指标比较,差异无统计学意义(P>0.05);治疗后,观察组血糖指标低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。两组患者治疗不良反应发生率比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论 二甲双胍治疗老年糖尿病,能够积极调整患者的身体指标,获得更加理想的血糖控制效果,且不会增加额外的治疗不良反应。

变压器故障中的继电保护技术分析

阐述电力变压器继电保护技术的特点,分析电力变压器继电保护技术中的气体变化保护、过电流动作与变压器电量保护措施、电力变压器的差动保护技术应用。探讨继电保护措施,包括瓦斯保护、纵差保护与电流速断保护、接地保护和过载保护。

储能对光伏电站的电能质量评估影响分析

针对储能对光伏电站电能质量影响的问题,参考目前的电能质量国标,对储能投入后的谐波电流分布和谐波电压进行分析,研究储能对电网的谐波影响。同时,将分析结果与储能投入后的实测数据进行了对比。所开展的分析及结果有良好的工程借鉴意义。

智能电网中的继电保护技术应用

阐述智能电网继电保护技术的应用,包括智能传感技术、广域保护技术、网络通信技术、数字化技术、自身重构技术的应用。分析可再生能源的并网技术和智能电网继电保护技术的优化措施。

基于打印参数影响的3D打印混凝土力学性能试验研究

本工作制备了具有良好工作性能的3D打印混凝土,研究了喷头尺寸、打印路径两类打印参数对试件抗压强度、抗弯强度、微观和细观结构的影响,重点分析了其受力开裂的破坏机理,并且基于孔隙结构参数提出了抗压强度预测模型。结果表明:随着喷头尺寸由20 mm增大至40 mm,3D打印混凝土的可建造性增强,打印试件的力学强度提升7.5%~31.6%,孔隙率和缺陷数量下降;正交路径B的打印试件孔隙率与平行路径A的相近,但其力学强度提升10.8%~46.7%。3D打印混凝土最薄弱界面是打印层间界面;打印试件开裂破坏时有三类破坏形态出现;建立的3D打印混凝土抗压强度预测模型可为评估不同打印参数下3D打印混凝土的抗压强度提供理论参考。

习近平生态生产力理念的四重维度

新时代绿色发展观和绿色经济视域下的生态生产力构成了习近平生态文明思想的重要内容,它是马克思主义生产力理论在建设生态文明时代的新样态。马克思关于生产力的历时性、整体性认识是其重要理论渊源,古今中外生产发展中的历史经验和教训是其历史依据。习近平生态生产力理念包含生态本身、生态融入、生态整体三个层次。生态生产力发展的价值目标是实现人民物质富裕、生活舒适、生态美好。

正交各向异性C/SiC汽车通风式制动器仿真分析

运用热力耦合及传热学相关理论,利用有限元软件Abaqus建立正交各向异性C/SiC材料的汽车通风式制动器模型;以此为基础,对该模型在紧急制动过程中不同制动初速度、不同制动压力以及制动盘的不同纵向膨胀系数进行了模拟和分析。结果显示,在热力耦合作用下,制动盘节点单元温度曲线呈现出“锯齿状”波动,热应力主要出现在摩擦副接触的中间区域;在紧急制动过程中,制动压力和初速度越大,制动盘面温度上升越明显,而不同制动盘膨胀系数对制动盘最高温度的影响不显著。

技术专家型高管与上市企业绿色创新

本研究基于绿色专利数据和企业财务数据,构建2000—2020年A股上市企业的绿色创新数据库,人工识别86457个核心管理者的学历特征数据,通过计量模型探讨上市企业高管技术、学历背景对绿色创新绩效的影响与机制分析。研究结果发现,理、工、农、医学背景的高管从事研发的概率比文、商、法学背景的高管高出一倍。进一步控制核心高管研发背景、学历后,回归结果表明技术专家型高管对绿色创新及其效率依然有正向影响,具体影响渠道有二:研发资金投入和研发人员投入具有中介效应;所有制结构、企业规模和研发人员投入具有调节效应。异质性分析表明,大型企业为技术专家型高管提供了更好的平台,知识与研发结合后的复合型人才能在绿色创新中发挥更大的作用,但我国上市企业当前的绿色创新仍处于初期阶段。本文进一步采用了准自然实验的高管“换届”以及多种PSM方法对潜在的内生性问题进行检验,结果均保持一致。

表面织构化磁流体滑动轴承的研究现状及进展

从磁流体滑动轴承的理论发展,影响磁流体滑动轴承性能的影响因素入手,重点阐述了磁场强度、纳米磁性颗粒和基载液对磁流体滑动轴承润滑性能的影响,并对磁流体滑动轴承的工程应用前景进行了评述;通过回顾表面织构的理论研究及减摩机理,对表面织构化滑动轴承润滑性能的研究现状进行了述评;结合表面织构和磁流体协同减摩作用的机理,指出当前表面织构化磁流体滑动轴承在润滑机理和试验研究方面存在的不足,提出后续应该重点研究表面织构和磁流体对滑动轴承的协同润滑效应,开展表面织构化磁流体滑动轴承的理论研究、数值仿真和试验测试。

PAO3基磁性流体的摩擦学性能研究

制备了以Fe_(3)O_(4)为磁性纳米粒子的航空基础油(PAO3)基磁性液体,通过X射线透射仪(XRD)、场透射电镜(TEM)、震动磁强计(VSM)和静置试验对其进行表征,并将其作为润滑油进行研究.与基础油PAO3进行对比,共同考察了在不同摩擦对偶上的摩擦学性能.通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、轮廓仪和光学显微镜,测试了其在12CrNi4A钢/304钢、12CrNi4A钢/GCr15钢和12CrNi4A钢/Si3N4陶瓷摩擦副上的摩擦学性能,探究了其润滑机理.结果表明:所制备的磁性液体能够稳定分散,满足磁性液体标准.相比于基础油,磁性液体的摩擦学性能受到多因素的影响,在一定条件下具有优异的减摩和抗磨性能.这主要归因于纳米Fe_(3)O_(4)粒子对摩擦副表面氧化膜的去除与修复以及浓度和磁场对其分散性与团聚性的影响.