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航空发动机燃油泵传动轴花键微动磨损失效分析

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航空发动机燃油泵传动轴花键微动磨损失效分析

作者：张凤泰贵州大学

学位级别：硕士

航空发动机燃油泵传动轴花键在传递动力的过程中常常会由高频振动和循环扭矩的作用而产生微动磨损,严重者甚至失效,极大地制约了传动轴花键的使用寿命和可靠性,影响飞行安全。因此,本文从传动轴花键的设计、材料和制造工艺进行分析,找... 详细信息

航空发动机燃油泵传动轴花键在传递动力的过程中常常会由高频振动和循环扭矩的作用而产生微动磨损,严重者甚至失效,极大地制约了传动轴花键的使用寿命和可靠性,影响飞行安全。因此,本文从传动轴花键的设计、材料和制造工艺进行分析,找到微动磨损失效的主要原因,并掌握其磨损表面及亚表面的微观结构,有助于我们了解整个微动磨损过程,从而为后续提高传动轴花键耐磨性提供解决途径。根据结构设计计算、模拟仿真、材料实验、理论分析和实验验证,获得传动轴花键微动磨损失效的主要原因如下:工作100飞行小时后出现异常磨损的传动轴花键的主要损伤机理有粘着、严重变形、氧化和宏观裂纹。该传动轴是设计上和装配上出了一点问题导致花键的配合精度和装配精度不高,由此引起的倾角不对中是造成异常磨损的主要原因。以现有材料和传统工艺,未达到长寿命的传动轴花键的正常微动磨损的主要损伤机理有粘着、小变形、氧化和微裂纹。磨损表层形成的纳米等轴晶粒在后续塑性变形过程中产生的位错很容易被晶界所吸收,显著降低了位错塞积造成的微观应力集中,这对推迟裂纹的形成、扩展和材料剥离及其延长微动磨损寿命具有重要作用。而裂纹往往倾向于在磨损表层形成的短棒状纳米晶粒界面处由于位错塞积产生大的微观应力集中而形成,并沿着晶界扩展。当磨损表层形成的裂纹与磨损表面受外力形成的裂纹连接互通,会将由纳米等轴晶粒构成的摩擦转变结构(TTS)剥离,造成材料损失。此外,通过微动磨损验证试验,成功验证了正常磨损传动轴花键的微动磨损机理和磨损深度。根据磨损表面及亚表面微观结构分析表明,传动轴花键正常磨损的原因主要是与花键表层结构的强塑性能和裂纹形成剥离的难易程度有关。

关键词：航空发动机传动轴花键微动磨损失效分析微观结构

复合表面改性对M50NiL钢拉压疲劳寿命的影响

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中南大学学报（自然科学版） 2022年第4期53卷 1209-1219页

作者：余加邦梁益龙邹江河张凤泰彭翔贵州大学材料与冶金学院贵州贵阳550025 贵州省材料结构与强度重点实验室贵州贵阳550025 高性能金属结构材料与制造技术国家地方联合工程实验室贵州贵阳550025

为提高M50NiL钢的疲劳性能,在对M50NiL钢进行渗碳处理的基础上,分别进行单一磨料水射流喷丸、磨料水射流喷丸+表面超声滚压复合表面改性处理试验,研究表面形貌、表面粗糙度、残余应力场、表层硬度和疲劳寿命的关系。研究结果表明:与单... 详细信息

为提高M50NiL钢的疲劳性能,在对M50NiL钢进行渗碳处理的基础上,分别进行单一磨料水射流喷丸、磨料水射流喷丸+表面超声滚压复合表面改性处理试验,研究表面形貌、表面粗糙度、残余应力场、表层硬度和疲劳寿命的关系。研究结果表明:与单一磨料水射流喷丸处理相比,复合表面改性处理可提高试样表面完整性。在表面形貌方面,复合表面改性处理试样获得了更完整的表面形貌,表面粗糙度降低了80%以上;在残余应力方面,复合表面改性处理试样最大残余压应力和最大残余应力场深度均大幅提升,表面残余压应力绝对值从870 MPa提升至1398 MPa,残余应力场深度从400μm提升到600μm;在硬度方面,复合表面改性处理试样获得了较高的硬度。在单一磨料水射流喷丸处理的基础上,复合表面改性处理进一步提升了渗碳M50NiL钢的疲劳寿命,在最大应力水平σ_(max)=800 MPa,应力比R=−1条件下,其拉压疲劳寿命较渗碳处理试样的疲劳寿命提高48.6倍,较单一磨料水射流喷丸处理试样的疲劳寿命提高1.1倍。复合表面改性处理试样疲劳寿命提升是残余压应力场、表面硬化及表面形貌改善的综合作用。

关键词： M50NiL钢真空渗碳表面超声滚压磨料水射流喷丸疲劳寿命

304不锈钢在高温高流速模拟海水中的耐冲蚀性能

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材料保护 2018年第11期51卷 25-28页

作者：张斌柳秉毅薛忠亮仇志艳张凤泰缪连城南京工程学院材料工程学院江苏南京211167

目前对奥氏体不锈钢在较高温度和较高流速海水中的冲蚀行为研究较少。通过失重试验和电化学测试研究了人工模拟海水中304不锈钢在不同溶液温度(30,40,60℃)和不同冲刷速度(3,5,8 m/s)下的腐蚀行为,同时利用扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(X... 详细信息

目前对奥氏体不锈钢在较高温度和较高流速海水中的冲蚀行为研究较少。通过失重试验和电化学测试研究了人工模拟海水中304不锈钢在不同溶液温度(30,40,60℃)和不同冲刷速度(3,5,8 m/s)下的腐蚀行为,同时利用扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对冲蚀试样的表面形貌和结构进行了分析,并对冲蚀的机理进行了相应的探讨。结果表明:304不锈钢腐蚀速率随腐蚀温度和冲刷速度的增加而显著增大,其在人工海水冲蚀条件下主要腐蚀形态为点蚀、晶界腐蚀和溃疡腐蚀,试样表面钝化膜主要由Fe、Cr、Ni的氧化物构成。

关键词： 304不锈钢模拟海水温度流速冲刷腐蚀

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奥氏体不锈钢海水冲蚀行为研究

山东化工 2018年第2期47卷 73-73,75页

作者：张斌薛忠亮张宇仇志艳张凤泰缪连城南京工程学院材料工程学院江苏南京211167

采用失重法研究冲刷速度和温度对304奥氏体不锈钢在海水中冲刷腐蚀速率的影响,结合试样表面腐蚀形貌,研究304奥氏体不锈钢在海水中冲蚀行为和机理,并与普通镀锌碳钢进行了比较。

关键词：失重法冲刷速度冲刷腐蚀速率温度

1Cr11Ni2W2MoV不锈钢轴承盖表面线性缺陷分析

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金属加工（热加工） 2024年第3期 116-118页

作者：赵香丽熊勇刘健谭家栩张凤泰张吉淳中国航发贵州黎阳航空动力有限公司贵州贵阳550014

对多个1Cr11Ni2W2MoV不锈钢轴承盖出现的线性缺陷进行研究,从宏观和微观角度对缺陷进行检测分析,结果表明:轴承盖零件出现的线性缺陷为锻造折叠缺陷,形成原因主要与多火次成形过程中毛坯毛刺被挤入以及捶打位置偏离有关。在此基础上,对... 详细信息

对多个1Cr11Ni2W2MoV不锈钢轴承盖出现的线性缺陷进行研究,从宏观和微观角度对缺陷进行检测分析,结果表明:轴承盖零件出现的线性缺陷为锻造折叠缺陷,形成原因主要与多火次成形过程中毛坯毛刺被挤入以及捶打位置偏离有关。在此基础上,对锻造折叠的形成机理、危害和预防措施进行相关阐述。

关键词： 1Cr11Ni2W2MoV不锈钢线性缺陷锻造折叠金相检查

NaHCO3胁迫对不同耐盐性油菜幼苗光合特性及钾钠平衡的影响

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草业科学 2025年

作者：蔡鑫孙鲁鹏曹小强张凤华新疆维吾尔自治区石河子市石河子大学

为探究NaHCO3胁迫对油菜幼苗光合特性及钾钠平衡的影响。采用盆栽试验，探究不同浓度NaHCO3(CK、50、75、100、125 mmol·L-1)下油菜幼苗生长、光合特性及钾钠离子含量的差异。结果表明：（1）低浓度(50 mmol·L-1)NaHCO3胁迫对油菜幼... 详细信息

为探究NaHCO3胁迫对油菜幼苗光合特性及钾钠平衡的影响。采用盆栽试验，探究不同浓度NaHCO3(CK、50、75、100、125 mmol·L-1)下油菜幼苗生长、光合特性及钾钠离子含量的差异。结果表明：（1）低浓度(50 mmol·L-1)NaHCO3胁迫对油菜幼苗的生长有促进作用，“华油杂62”和“湘油15”油菜幼苗株高分别增加7.22%、10.11%。（2）随着NaHCO3浓度的增加，两油菜品种叶片净光合速率呈下降趋势，100、125 mmol·L-1NaHCO3胁迫下“华油杂62”净光合速率较CK分别降低了62.65%、79.60%，“湘油15”净光合速率较CK分别降低59.91%、79.07%。（3）随着NaHCO3浓度的增加，两油菜品种胞间CO2浓度呈先增加后降低的趋势，气孔导度及蒸腾速率均呈下降趋势。（4）“华油杂62”和“湘油15”体内Na+含量均呈增加趋势，“华油杂62”和“湘油15”地上部Na+含量在125 mmol·L-1NaHCO3胁迫下分别较CK增加6.02%、27.45%，K+/Na+分别较CK降低23.94%、54.13%。综上，NaHCO3胁迫下“华油杂62”的地上部排Na+保K+能力优于“湘油15”，更好的维持了体内的离子平衡。此外，“华油杂62”质膜损伤程度低于“湘油15”，更好的维持膜结构完整性，保证较高的叶绿素含量，进而保障光合作用的进行和较高的耐盐性。

关键词：油菜碱胁迫光合作用离子平衡生理特性

基于简易冲击分解模型的爆轰驱动硅橡胶数值模拟及实验解读

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爆炸与冲击 2025年第1期45卷 123-132页

作者：刘军殷建伟张凤国北京应用物理与计算数学研究所北京100094

为了反映爆轰驱动下硅橡胶发生冲击分解反应的物理过程,提出了一种简易的硅橡胶冲击分解模型。基于该模型,对爆轰驱动含硅橡胶夹层钢板实验进行了模拟,并分析解读了钢板的自由面速度。结果表明,实验中硅橡胶发生了冲击分解反应,导致钢... 详细信息

为了反映爆轰驱动下硅橡胶发生冲击分解反应的物理过程,提出了一种简易的硅橡胶冲击分解模型。基于该模型,对爆轰驱动含硅橡胶夹层钢板实验进行了模拟,并分析解读了钢板的自由面速度。结果表明,实验中硅橡胶发生了冲击分解反应,导致钢板的自由面速度曲线出现了首次起跳中间速度平台及首次起跳速度峰值降低的现象。受硅橡胶冲击分解影响,首次入射波压力将在临界冲击分解压力附近弛豫一段时间,再继续升高至最高压力。该压力波作用于钢板的自由面后,出现了自由面速度在中间速度平台停留一段时间,之后继续升高至速度峰值的现象。硅橡胶冲击分解后的气相物质可压缩性较高,首次加载波内较多的能量被用于压缩气体做功,导致首次波传播至自由面时能量衰减,峰值压力降低,首次起跳速度峰值降低。

关键词：硅橡胶爆轰驱动冲击分解分解压力

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双江口水电站洞式溢洪道进口布置与配筋研究

红水河 2025年

作者：张凤财中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司

双江口水电站洞式溢洪道进口边坡发育有3条断层，相互切割形成典型的“陡-缓”组合滑移模式，严重影响溢洪道进口布置。笔者结合溢洪道特点及布置条件，分析导墙体型和闸墩设计存在的缺陷，并探索合理的闸室配筋。结果表明：椭圆直墙型... 详细信息

双江口水电站洞式溢洪道进口边坡发育有3条断层，相互切割形成典型的“陡-缓”组合滑移模式，严重影响溢洪道进口布置。笔者结合溢洪道特点及布置条件，分析导墙体型和闸墩设计存在的缺陷，并探索合理的闸室配筋。结果表明：椭圆直墙型导墙在长度不超过15 m的超短导墙设计中更具优势；结合偏心受压构件计算以及采用闸墩与基岩共节点连续介质模式建模有限元计算结果确定闸墩配筋较为经济合理；闸墩扇形钢筋配筋计算时，推力参照类似工程经验取工作弧门推力的0.2倍，取值合理性尚需进一步验证。该研究结果可供类似工程参考。

关键词：洞式溢洪道进口布置三维约束效应配筋双江口水电站

基于噬菌体展示的阿达木单抗特异性结合肽筛选及其在药物检测中的应用

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药学学报 2025年

作者：张雨欣陈雨张凤刘耀阳樊芳陈啸飞中国人民解放军海军军医大学药学院海军军医大学附属长征医院

本文建立了一种筛选阿达木单抗（adalimumab， ADM）特异性结合肽的噬菌体展示方法，为ADM的临床研究提供特异性识别元件，并基于该多肽成功建立用于临床检测ADM的间接酶联免疫吸附分析方法（indirect enzyme-linked immunosorbent... 详细信息

本文建立了一种筛选阿达木单抗（adalimumab， ADM）特异性结合肽的噬菌体展示方法，为ADM的临床研究提供特异性识别元件，并基于该多肽成功建立用于临床检测ADM的间接酶联免疫吸附分析方法（indirect enzyme-linked immunosorbent assay， i-ELISA）。以ADM为靶分子，利用M13噬菌体线性十二肽库展示技术，进行五轮多肽淘选。通过对每一轮洗脱液的滴度进行测定发现，回收率从7.28×10-6提高到1.55×10-3，表明洗脱液中与ADM结合的多肽在不断富集，且富集效果较好; 对第五轮筛选扩增液进行测序，结果发现有5条多肽序列出现频次较高，被认为是潜在能够与ADM特异性结合的多肽，并进行固相合成; 分别通过表面等离子体共振技术（surface plasmon resonance， SPR）和ELISA实验验证并鉴定了5条多肽序列与ADM的特异性结合能力，结果表明第一条多肽序列（Pep1）和第二条多肽序列（Pep2）与ADM呈现特异性结合，亲和力常数 (KD) 分别为7.91×10-5和1.67×10-5mol·L-1，而其中Pep1与ADM同型抗体人免疫球蛋白G （immunoglobulin G， IgG）的亲和力常数为1.35×10-4mol·L-1，比与ADM的亲和力常数低1个数量级，由此可判定Pep1为ADM的特异性结合肽。基于Pep1成功建立了抗体药物ADM间接ELISA分析方法。随着ADM浓度的不断增加OD450值呈规律性变化，该方法可用于临床ADM血药浓度的监测。本研究获得能够与ADM特异性结合的多肽，该多肽序列可作为ADM的特异性识别元件，不仅实现ADM的血药浓度监测，也可为ADM体内外精确定性定量提供了有效工具，同时为其他单克隆抗体药物识别元件的发现提供了新的策略和思路。

关键词：阿达木单抗多肽噬菌体展示酶联免疫吸附分析血药浓度监测