基于多角度下TC4钛合金表面多颗粒动态冲蚀仿真研究

为了准确地预测TC4钛合金材料固体颗粒冲蚀的损伤过程,采用显式动力学有限元分析手段,建立了一个弹塑性有限元模型来模拟三维结构中多颗粒模型的动态冲蚀过程,并结合了Johnson-Cook材料模型和应变累积失效模型。结果表明:最大塑性变形发生在第一次碰撞时,且随着碰撞次数的增加而减小。冲蚀角度和速度显著影响颗粒和靶材表面之间的接触时间,动能损失随着冲蚀速度和角度的增加而增加。在低冲蚀角下,动态冲蚀过程中切向接触力和法向接触力有多个极大值和极小值,冲蚀机理主要是塑性变形和切向剪切。在高冲蚀角下,球形颗粒能很好地模拟冲蚀过程中对材料的剪切和挤压作用。从微观机制上解释了入射角度和入射速度对多颗粒连续冲蚀行为的影响,明确了冲蚀坑的动态冲蚀机理和几何演化规律。

某型强夯机单抽施工法夯击能效率实验研究

针对某型强夯机快速动态冲击过程中能量损失理论计算不精准、接触式测量方法有偏差等技术瓶颈,本文开展了基于非接触式方法测试某型强夯机单抽施工法的夯击能效率实验研究。实验使用美国Phantom Miro M310高速摄影机,采用非接触式动态测量方式,对非脱钩施工(单抽施工)与脱钩施工两种工作状态进行数据采集。通过分析计算出夯锤撞击地面动态过程中的瞬时速度响应,对比了脱钩与非脱钩工况时3种不同质量的夯锤在3种不同高度下的能量损耗率。考虑到实验时夯锤在同一位置落锤两次,高速摄像机无法测出第二锤的真实夯击面,故通过有限元的方法对工况进行模拟仿真,对夯锤瞬时落地速度进行修正。实验结果表明:相同质量下,能量损耗率随夯锤提升高度的增加而降低;相同高度下,能量损耗率随夯锤质量的增加而降低;单抽施工法的能量损耗率可以控制在8%以内。本文为强夯机夯击能效率的精准测试提供了技术依据,为降低单抽施工法能效损耗提供了思路,同时也为今后同类重工机械的使用与改进设计积累了经验数据。

基片等离子处理对PTFE微波基板性能的影响

采用等离子处理对聚四氟乙烯(PTFE)基片进行表面处理,研究气体流量、放电功率、处理时间的变化对PTFE基片微观形貌和接触角的影响,进而研究对PTFE微波基板介质损耗、吸水率、剥离强度等综合性能的影响。实验结果表明,等离子体处理可以有效增加基片表面粗糙度,降低PTFE基片的接触角,提高其表面能,使覆铜箔层压板的铜箔与介质层之间结合强度提升,制备的PTFE微波基板的剥离强度可接近未处理之前剥离强度的3倍。

湿式铜基摩擦副局部接触对摩擦因数的影响

考虑金属的热衰退特性及温度、压力和摩滑速度对混合润滑油膜的影响,建立了湿式铜基摩擦副局部接触摩擦因数计算模型,研究了摩滑过程中湿式铜基摩擦副局部接触状态下摩擦因数的变化规律,并通过销-盘摩擦因数测量实验对摩擦因数计算模型进行了验证.研究结果表明:摩擦元件屈曲变形导致摩擦元件间摩擦状态发生变化,在局部接触条件下,接触区摩擦状态随温度升高可分为油膜主导阶段、微凸峰主导阶段、摩擦因数上升阶段和热衰退阶段4个阶段.其中,油膜主导阶段会随摩滑速度的减小而消失.干摩擦状态下,摩滑速度对摩擦因数影响较小.在混合润滑状态下,摩擦因数随摩滑速度增加而下降,且温度越小摩擦因数衰减越显著.局部接触区平均面压较小时,压力对摩擦因数影响较小,当压力超过100 MPa时,接触面压力开始对混合润滑中的油膜主导阶段产生影响,此时摩擦因数随压力升高而增大.

低温等离子体处理对聚乳酸非织造布材料性能的影响

采用低温等离子体处理技术对聚乳酸非织造布材料进行不同时间的等离子体处理,计算处理前后的失重率,并利用扫描电子显微镜(SEM)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)分别考察了试样的表面形态和内部结构的变化,分析了处理时间对试样的润湿接触角和自然降解性能的影响.结果表明:在一定时间范围内,增加处理时间,聚乳酸非织造布的失重率逐渐增大,润湿接触角逐渐下降,经处理5 min后,由原来的113.86°下降为70.27°.这表明由于低温等离子体处理会对材料表面产生一定的刻蚀,同时增加了一些官能团尤其是亲水性基团,最终使其吸湿性和生物降解性都有所提高.

城市轨道交通刚性接触网弓网受流理论探析

在对国内外城市轨道交通刚性接触网运行管理数据分析研究的基础上,摆脱柔性接触网所形成的从设计、施工到运行、维修管理各阶段传统思维与管理方式的束缚,尝试定义并诠释网定装置、网体装置和网连装置等概念,提出一套初步的刚性接触网弓网受流理论,即凹凸程度、抬升力、受电弓重量、支撑间隔与不离线速度的相互约束关系。

高速接触网-受电弓系统动态受流特性的仿真研究

本文对高速运行接触网-受电弓系统动态受流特性进行了仿真研究,建立了以连续质点表示的接触悬挂的物理模型和相应的数学模型,应用计算机仿真方法,仿真在不同运行速度下弓线间接触压力、受电弓运行轨迹等动态特性,并得出相应结论,同时提出改善高速受流性能的方法及途径。

高强螺栓连接不等厚节点板压紧度检测方法

为了研究高强螺栓连接不等厚度节点板压紧度的检测方法,基于分形接触理论和超声波回波技术,提出了高强螺栓连接不等厚节点板压紧度的检测方法。利用超声波在接触面上的透射、反射原理,推导了不等厚节点板超声波回波损耗率与真实接触面积占比的关系方程。进行了3个高强螺栓连接不等厚节点板超声波无损检测试验和有限元模拟分析。试验和有限元分析结果表明,随着节点板高强螺栓施加荷载的增大,连接板中心点位置超声波回波损耗率减小,真实接触面积占比增大,节点板接触面压应力增大。高强螺栓连接节点板接触面压应力理论计算值与有限元模拟值符合较好,这表明本文提出的高强螺栓连接不等厚节点板压紧度的检测点方法是可行的,且具有简单便捷、高效的特点。

基于三维卷积网络的非接触心率估计

非接触心率估计是指在不接触被测对象情况下进行心率测量,此方法可实现特定情况下的连续心率测量,适用于远程医疗、教育等领域。本文提出一种新的基于三维卷积深度学习模型的远程心率估计方法,该方法通过人脸关键点检测来获取面部感兴趣区域,减少因面部动作引入的噪声,在现有模型的基础上引入残差网络、时空卷积等策略来提高心率测量的鲁棒性,使用自定义联合损失函数来提升模型准确性,实验结果表明所提出的方法可在不均匀照明和部分运动情况下准确的测量,在数据集PURE-HR中平均绝对误差MAE为0.65bpm,均方根误差RMSE为0.64bpm优于现有最佳模型。