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多孔介质平板通道与空通道的速度分布和温度分布的解析解

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工程热物理学报 2018年第3期39卷 633-639页

作者：逯彦红段国林河北工业大学机械工程学院天津300132 天津职业大学机电工程与自动化学院天津300410

建立了平板通道内填充多孔介质和空通道两种情况传热模型,求解动量方程和能量方程的解析解,获得速度分布和温度分布,分析Da数、Bi数、有效导热系数比和孔隙率等参数对温度分布、局部非热平衡程度以及Nu数的影响。计算求解表明,通道内填... 详细信息

建立了平板通道内填充多孔介质和空通道两种情况传热模型,求解动量方程和能量方程的解析解,获得速度分布和温度分布,分析Da数、Bi数、有效导热系数比和孔隙率等参数对温度分布、局部非热平衡程度以及Nu数的影响。计算求解表明,通道内填充多孔介质后流体的速度分布和温度分布更均匀,速度边界层更薄;随着Bi数和有效导热系数比k的增大,θ_s-θ_f的值减小,局部非热平衡程度减弱,Bi越大,θ_s与θ_f越接近,即越接近局部热平衡状态。孔隙率对局部非热平衡程度和Nu数的影响不明显;Nu数随着有效导热系数比k和Da数的减小而增大,随着Bi数和孔隙率的增大而增大,当k1时,变化不明显.

关键词：多孔介质非局部热平衡模型速度分布温度分布解析解

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功能梯度材料增材制造技术的研究进展及展望

材料导报 2022年第10期36卷 130-136页

作者：夏晓光段国林河北工业大学机械工程学院天津300401

功能梯度材料(FGM)是一种非均质工程材料,在定制区域内具有空间渐变的组分、孔隙或微结构。FGM在生物医学工程、核工业、航空航天、半导体光电、国防军工等领域都有着广泛的应用。随着功能梯度材料的广泛应用,制备周期长、工序复杂的传... 详细信息

功能梯度材料(FGM)是一种非均质工程材料,在定制区域内具有空间渐变的组分、孔隙或微结构。FGM在生物医学工程、核工业、航空航天、半导体光电、国防军工等领域都有着广泛的应用。随着功能梯度材料的广泛应用,制备周期长、工序复杂的传统制造技术越来越难以满足可定制、形状复杂的功能梯度材料的快速制备要求,需要一种更柔性、更高效的制造技术来促进功能梯度材料的发展。增材制造(AM)技术是一种革新的材料成型技术,利用计算机辅助设计(CAD)能快速地将材料层层叠加成型,制备零件或原型。增材制造技术与功能梯度材料的结合有广阔的发展前景,尤其是能更柔性、更高效地制备形状复杂的零部件。在概述功能梯度材料的梯度类型及传统制造方法的基础上,本文综述了国内外不同增材制造技术制备功能梯度材料的研究进展,主要包括增材制造技术的基本原理、工艺特点和功能梯度材料的性能及应用范围,并针对前处理工艺中的零件成型方向和轨迹规划进行了论述,最后,总结了已存在的问题,并对未来发展趋势进行了展望。

关键词：功能梯度材料增材制造技术梯度类型工艺特点

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基于螺杆泵送料的陶瓷三维打印机挤出机理

中国机械工程 2020年第10期31卷 1252-1259页

作者：张静周婧段国林河北工业大学机械工程学院天津300401 天津科技大学机械工程学院天津300222

微流挤出堆积成形精度主要受打印材料和工艺参数的影响。为了提高陶瓷制件的打印精度,采用螺杆泵输送浆料,以保证浆料连续进给、压力恒定,实现非连续打印;对打印材料进行流变特性分析,根据打印平台结构参数计算挤出速度与流量;最后,建... 详细信息

微流挤出堆积成形精度主要受打印材料和工艺参数的影响。为了提高陶瓷制件的打印精度,采用螺杆泵输送浆料,以保证浆料连续进给、压力恒定,实现非连续打印;对打印材料进行流变特性分析,根据打印平台结构参数计算挤出速度与流量;最后,建立数学模型,将材料流变特性与平台运动参数合理匹配,并进行了相关实验。实验结果与理论计算结果相一致,验证了送料机构与该数学模型可提高打印精度。

关键词：三维打印螺杆泵挤出成形陶瓷浆料

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基于直写成型技术的多材料打印研究进展

材料导报 2022年第8期36卷 216-223页

作者：张静周婧段国林河北工业大学机械工程学院天津300401 天津科技大学机械工程学院天津300222

直写成型作为增材制造技术中应用较为广泛的一种工艺和方法,具有设备成本低、材料利用率高、操作过程简单、能量要求低、环境友好等优点。近年来,直写成型技术已成为增材制造技术的研究热点之一。本文概述了直写成型技术的机理和优点,... 详细信息

直写成型作为增材制造技术中应用较为广泛的一种工艺和方法,具有设备成本低、材料利用率高、操作过程简单、能量要求低、环境友好等优点。近年来,直写成型技术已成为增材制造技术的研究热点之一。本文概述了直写成型技术的机理和优点,分别从混合材料打印、材料混合打印以及功能梯度材料打印三个方面,着重阐述了直写成型技术在生物医学、建筑工程、含能材料以及食品工程等不同领域中的研究现状,总结了不同材料打印方式的技术难点和关键问题,最后,对直写成型技术面临的挑战和未来发展趋势进行了展望。

关键词：增材制造直写成型混合材料打印材料混合打印功能梯度材料打印

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圆锯片噪声与振动特性及降噪技术研究综述

振动与冲击 2008年第6期27卷 162-166页

作者：姚涛段国林蔡瑾河北工业大学机械学院天津300130

针对旋转锯切圆锯片的噪声与振动特性及降噪技术,回顾了国内外近40多年来该领域的研究情况。对圆锯片的噪声特性分类进行了评述,包括空气动力学噪声,共振噪声以及机械噪声特性,主要针对其空气动力学噪声特性过去的研究成果进行了论述。... 详细信息

针对旋转锯切圆锯片的噪声与振动特性及降噪技术,回顾了国内外近40多年来该领域的研究情况。对圆锯片的噪声特性分类进行了评述,包括空气动力学噪声,共振噪声以及机械噪声特性,主要针对其空气动力学噪声特性过去的研究成果进行了论述。进一步探讨了圆锯片的振动特性,包括圆锯片固有频率的获得方法,振动模态的实验与理论计算方法,临界速率的计算方法以及稳定性分析等。在降噪技术评述中,主要针对切割参数优化降噪和开槽降噪以及阻尼降噪技术及其机理进行详细的综述,为低噪声锯片的设计与改进提供了一定的理论依据。最后,针对目前研究存在的问题以及今后的研究方向作了进一步的说明。

关键词：圆锯片振动特性固有频率降噪技术

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EXPRESS语言在企业建模中的应用

计算机集成制造系统 2004年第12期10卷 1497-1501页

作者：吴会波段国林周至明河北工业大学机械学院天津300130

企业模型传统的框图表示法不能被计算机识别,从而影响企业模型之间的信息集成,针对这一问题,提出了一种用产品模型数据交换标准中的EXPRESS语言表达企业模型的方法。说明了企业建模中应用EXPRESS语言的可行性及优越性,阐述了用EXPRESS... 详细信息

企业模型传统的框图表示法不能被计算机识别,从而影响企业模型之间的信息集成,针对这一问题,提出了一种用产品模型数据交换标准中的EXPRESS语言表达企业模型的方法。说明了企业建模中应用EXPRESS语言的可行性及优越性,阐述了用EXPRESS语言中的实体嵌套定义描述企业模型的具体方法,并给出了一个用EXPRESS语言描述汽车制造行业企业参考模型的实例。这样建立的企业模型中的模型信息可以直接通过计算机调用,实现了企业模型之间以及模型与企业各个生产环节之间信息的有效集成。

关键词：企业模型产品模型数据交换标准建模

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用于三维打印的陶瓷义齿材料制备及性能研究

生物医学工程学杂志 2017年第6期34卷 914-921页

作者：周婧段国林河北工业大学机械工程学院天津300130 天津科技大学机械工程学院天津300222 天津市轻工与食品工程机械装备集成设计与在线监控重点实验室天津300222

陶瓷材料的微流挤出成形是三维打印领域中一种尚未发展成熟的快速成型工艺,它是将陶瓷浆料经微米级孔道挤出成丝后自由粘结堆积成形的,因此会造成空隙和气孔率较大,烧结后会影响材料的致密度,从而影响力学性能。本文针对这一缺陷首先研... 详细信息

陶瓷材料的微流挤出成形是三维打印领域中一种尚未发展成熟的快速成型工艺,它是将陶瓷浆料经微米级孔道挤出成丝后自由粘结堆积成形的,因此会造成空隙和气孔率较大,烧结后会影响材料的致密度,从而影响力学性能。本文针对这一缺陷首先研究了适用于此工艺的陶瓷义齿打印浆料的制备方法,并对浆料的理化特性以及烧结性能进行分析和测试。结果得出:配制的陶瓷浆料不仅从流变特性上符合微流挤出成形的要求,成形坯体烧结后的效果也满足口腔义齿的力学性能要求。这是技术上的一个进步,奠定了此工艺在三维打印陶瓷材料应用领域的基础,推动了该工艺的发展逐步走向成熟。

关键词：微流挤出陶瓷浆料流变特性烧结力学性能

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层高对陶瓷浆料微流挤出成形质量的影响研究

中国机械工程 2021年第15期32卷 1844-1853,1860页

作者：张静周婧张旭段国林河北工业大学机械工程学院天津300401 天津科技大学机械工程学院天津300222 长城汽车股份有限公司天津300450

为了确定微流挤出成形陶瓷浆料的最佳层高以及能够成形的最大高度,针对氧化锆陶瓷浆料,分析了丝体从喷头挤出后喷头与沉积丝体之间的5种高度关系,探讨了层高对打印质量的影响机理,并根据浆料特性建立了层间压缩形变模型;通过不同喷头直... 详细信息

为了确定微流挤出成形陶瓷浆料的最佳层高以及能够成形的最大高度,针对氧化锆陶瓷浆料,分析了丝体从喷头挤出后喷头与沉积丝体之间的5种高度关系,探讨了层高对打印质量的影响机理,并根据浆料特性建立了层间压缩形变模型;通过不同喷头直径和不同层高的3D打印工艺实验,采用数码显微镜扫描、尺寸测量及力学实验等方法对打印试样的表面形貌、成形精度及力学性能等进行了测量与表征,验证了所建模型的正确性。结果表明,当层高与喷头直径的比值分别为0.96、0.92、0.86、1、1.2时,打印质量从优到劣依次递减,因此,合理的层高设置可以减少陶瓷零件的打印缺陷,提高打印质量,为基于材料挤出工艺的参数选择提供一定的理论指导。

关键词：陶瓷浆料挤出式3D打印层高成形质量

微流挤出成形3D打印氧化锆陶瓷浆料的制备及性能

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硅酸盐学报 2020年第3期48卷 399-407页

作者：孙文彬周婧段国林河北工业大学机械工程学院天津300130 天津科技大学机械工程学院天津300222

提出一种陶瓷浆料制备方法,以提高氧化锆在浆料中的分散性和陶瓷坯体的强度,并对浆料的理化特性进行了分析。通过微流挤出成形工艺对陶瓷浆料挤出成形,并对坯体进行不同处理,分析其力学性能。结果表明:600 r/min球磨12 h后氧化锆粒径达... 详细信息

提出一种陶瓷浆料制备方法,以提高氧化锆在浆料中的分散性和陶瓷坯体的强度,并对浆料的理化特性进行了分析。通过微流挤出成形工艺对陶瓷浆料挤出成形,并对坯体进行不同处理,分析其力学性能。结果表明:600 r/min球磨12 h后氧化锆粒径达到最小和zeta电位最大;pH为8.5时加入5%~6%(质量分数)的聚丙烯酸钠浆料黏度最低。此工艺制备的氧化锆浆料在挤出成形过程中流畅,符合微流挤出要求。成型坯体烧结效果也满足义齿力学性能要求,与其他工艺对比发现,打印坯体烧结后表面粗糙度和力学性能均良好。

关键词：微流挤出成形氧化锆力学性能黏度