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纳米二氧化铈添加剂对复合锂基润滑脂摩擦学性能影响研究

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摩擦学学报（中英文） 2024年第4期44卷 470-481页

作者：杜治材何强张磊陈勇刚许泽华李国涛中国民用航空飞行学院民航安全工程学院四川广汉618307

为进一步提高复合锂基润滑脂摩擦学性能,将不同质量分数的纳米氧化铈(nano-CeO_(2))粒子添加到复合锂基润滑脂中,并利用四球摩擦磨损试验机对所制备的复合锂基润滑脂摩擦学性能进行测试,分析摩擦系数变化趋势.利用扫描电镜(SEM)、倒置... 详细信息

为进一步提高复合锂基润滑脂摩擦学性能,将不同质量分数的纳米氧化铈(nano-CeO_(2))粒子添加到复合锂基润滑脂中,并利用四球摩擦磨损试验机对所制备的复合锂基润滑脂摩擦学性能进行测试,分析摩擦系数变化趋势.利用扫描电镜(SEM)、倒置金相显微镜和三维表面形貌仪观察摩擦试验后钢球表面磨痕形貌变化,并测量磨斑直径大小,同时使用X射线光电子能谱(XPS)和能谱仪(EDS)对润滑脂以及钢球表面典型元素变化情况进行测试,分析纳米氧化铈对润滑脂摩擦学性能影响机理.结果表明:当润滑脂中添加的纳米氧化铈质量分数为0.8%时,表现出最佳的抗磨减摩性能,摩擦系数和磨斑直径相比原始润滑脂分别降低了22.5%和12.1%.三维形貌扫描发现钢球磨斑表面粗糙度相比原始润滑脂降低38.1%,平均磨斑高度与最大磨斑深度分别下降56.9%和51.3%,纳米氧化铈对磨损表面具有抛光和自修复作用.EDS和XPS的结果表明纳米氧化铈在钢球表面形成了1层润滑膜,减少了摩擦副之间的直接接触.

关键词：纳米二氧化铈复合锂基润滑脂添加剂摩擦学性能

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KH550修饰纳米莫来石对聚脲润滑脂摩擦学性能的影响

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表面技术 2024年第9期53卷 158-166页

作者：李国涛何强许泽华张磊陈勇刚杜治材中国民用航空飞行学院民航安全工程学院四川广汉618307

目的研究硅烷偶联剂表面修饰纳米莫来石(Mullite)(Al_(2)O_(3)-SiO_(2)体系)作为添加剂,对聚脲润滑脂摩擦学性能的影响。方法用硅烷偶联剂(KH550)对纳米Mullite表面进行修饰,分别制备质量分数为0.03%的纳米Mullite和KH-mullite的聚脲润... 详细信息

目的研究硅烷偶联剂表面修饰纳米莫来石(Mullite)(Al_(2)O_(3)-SiO_(2)体系)作为添加剂,对聚脲润滑脂摩擦学性能的影响。方法用硅烷偶联剂(KH550)对纳米Mullite表面进行修饰,分别制备质量分数为0.03%的纳米Mullite和KH-mullite的聚脲润滑脂。采用四球摩擦试验机测试纳米Mullite和KH-mullite作为添加剂对聚脲润滑脂摩擦学性能的影响,利用扫描电子显微镜(SEM)和三维表面形貌仪观察磨损表面形貌,通过X射线能量色散能谱仪(EDS)分析磨损表面的元素分布,使用X射线光电子能谱(XPS)分析磨损表面润滑膜的元素价态,探究添加剂在聚脲润滑脂中的作用机理。结果经过修饰后,纳米KH-mullite在聚脲润滑脂中的减摩抗磨性能较优,摩擦因数和磨斑直径分别降低了22.4%、15.6%。通过SEM和三维表面轮廓仪观察磨损表面发现,KH-mullite添加剂能够有效降低磨损表面的粗糙度,修复磨损表面。KH-mullite聚脲润滑脂优良的摩擦学性能归功于两点,首先KH-mullite能够沉积并吸附在磨损表面,在起到修复作用的同时促进了润滑膜的形成;其次,KH-mullite能够进入润滑膜中,将摩擦副之间的摩擦方式变为滚动摩擦。结论Mullite和KH-mullite都具有提升聚脲润滑脂润滑性能的作用,经硅烷偶联剂修饰后的KH-mullite在减摩抗磨性能方面表现更优越。

关键词：莫来石纳米添加剂 KH550 聚脲润滑脂摩擦学性能磨损机制

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锂离子电池火灾灭火剂及灭火策略研究进展

工程科学学报 2024年第11期46卷 2121-2132页

作者：黄江金建泉赵梁梁家鑫陈勇刚中国民用航空飞行学院民航安全工程学院广汉618307 民机火灾科学与安全工程四川省重点实验室广汉618307 四川省全电通航飞行器关键技术工程研究中心广汉618307

锂离子电池凭借诸多优异性能,常作为电化学储能主要载体之一,被广泛应用.然而,由于制造缺陷或者安全规范外使用,易触发锂电池热失控并引发火灾和爆炸等安全事故,锂电池火灾有效抑灭技术亟待解决.本文通过对相关文献的探讨,全面综述了锂... 详细信息

锂离子电池凭借诸多优异性能,常作为电化学储能主要载体之一,被广泛应用.然而,由于制造缺陷或者安全规范外使用,易触发锂电池热失控并引发火灾和爆炸等安全事故,锂电池火灾有效抑灭技术亟待解决.本文通过对相关文献的探讨,全面综述了锂电池火灾特点及热失控机理、灭火剂及灭火策略,总结出锂电池热灾害治理与防控的两大需求:灭火和冷却.针对锂电池火灾所适用的灭火剂,着重介绍了气体灭火剂、水基灭火剂和固体灭火剂中各自灭火剂的灭火效能和灭火机理,并从多角度进行对比分析.为提高灭火和冷却效果,进一步分析了协同灭火、间歇式喷雾、灭火微胶囊等灭火策略.在此基础上,总结出现有抑制锂电池火灾灭火剂的使用局限性以及灭火策略的不足,展望了未来提升锂电池火灾集成灭火和冷却效果的不同方式,通过添加剂进行改性或者研制出高导热性、高绝缘性、清洁廉价和无毒副产物的理想型灭火剂,设计出更加高效的新型灭火策略,有望实现锂电池热灾害的有效治理与防控.

关键词：锂离子电池热灾害火灾抑灭灭火剂灭火策略

纳米莫来石添加量对聚脲润滑脂摩擦学性能的影响

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机械工程材料 2024年第7期48卷 48-54页

作者：李国涛何强许泽华张磊陈勇刚杜治材中国民用航空飞行学院民航安全工程学院广汉618307

将不同质量分数(0.01%,0.03%,0.05%,0.10%,0.40%)的纳米莫来石添加到聚脲润滑脂中,采用四球摩擦试验机评价纳米莫来石的添加量对聚脲润滑脂摩擦学性能的影响,并研究了纳米莫来石的减摩抗磨机理。结果表明:随着聚脲润滑脂中纳米莫来石添... 详细信息

将不同质量分数(0.01%,0.03%,0.05%,0.10%,0.40%)的纳米莫来石添加到聚脲润滑脂中,采用四球摩擦试验机评价纳米莫来石的添加量对聚脲润滑脂摩擦学性能的影响,并研究了纳米莫来石的减摩抗磨机理。结果表明:随着聚脲润滑脂中纳米莫来石添加量的增加,摩擦副的稳定摩擦因数和磨痕宽度均呈先减小后增大的趋势,在纳米莫来石质量分数为0.03%时达到最小值,分别为0.0587,0.64 mm,相比于未添加莫来石的基础润滑脂润滑条件下分别降低9.3%和11.1%。添加纳米莫来石的聚脲润滑脂优异的摩擦学性能归因于在摩擦过程中形成了由聚脲润滑脂、含C-O键的化合物、氮氧化物与莫来石组成的润滑膜。莫来石中的SiO_(2)有助于降低接触压力,使摩擦副的摩擦方式向滚动摩擦转变,而Al_(2)O_(3)能够填充摩擦副表面的凹坑与凹陷,促进润滑膜的形成;2种成分所发挥的协同作用使得聚脲润滑脂表现出良好的润滑效果。

关键词：纳米莫来石添加剂聚脲润滑脂摩擦学性能减摩抗磨机理

基于大涡模拟方法的可压缩空化流流场数值模拟分析

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广东化工 2024年第4期51卷 65-68页

作者：张楚谦陈勇刚赵梁中国民用航空飞行学院四川广汉618307 民机火灾科学与安全工程四川省重点实验室四川广汉618307

针对可压缩空化流流场细节特征,对空化的回射流机制与凝结激波机制下的空化云演化过程进行大涡模拟。通过对比文献实验数据验证了可压缩空化流数值模拟方法的可靠性,并分析了空化数σ、CN空化数、St数和压力损失系数K等无量纲参数,发现... 详细信息

针对可压缩空化流流场细节特征,对空化的回射流机制与凝结激波机制下的空化云演化过程进行大涡模拟。通过对比文献实验数据验证了可压缩空化流数值模拟方法的可靠性,并分析了空化数σ、CN空化数、St数和压力损失系数K等无量纲参数,发现数值模拟对空化流压力-速度耦合计算的准确性方面还有待进一步提升。两种空化机制情况下,涡环生长是空化云脱落后耗散过程,涡环溃灭成游离涡是耗散结果;通过大涡模拟实现两种机制下的空化模拟,对比发现回射流机制的空化的无量纲参数偏差较少,凝结激波具有一定偏差;凝结激波的功率谱密度分析发现满足-7/3标度律,回射流满足-5/3标度律。

关键词：文丘里管 LES模型回射流凝结激波空化数压力损失系数 St数功率谱密度分析

数字化改革背景下基于低代码深化校园业务融合的探索——以台州科技职业学院为例

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计算机应用文摘 2024年第6期40卷 124-126,129页

作者：林迎缪立群陈勇刚台州科技职业学院浙江台州318020

随着信息技术的发展,教育领域数字化改革的需求不断凸显。众多职业院校在数字化探索的过程中出现了系统架构复杂、业务流程闭环、数据质量不高等校园业务融合问题。以台州科技职业学院为例,文章基于低代码技术实现应用入口、身份授权、... 详细信息

随着信息技术的发展,教育领域数字化改革的需求不断凸显。众多职业院校在数字化探索的过程中出现了系统架构复杂、业务流程闭环、数据质量不高等校园业务融合问题。以台州科技职业学院为例,文章基于低代码技术实现应用入口、身份授权、消息事务、日程管理、人脸认证“五大融合”,将校园业务融合汇聚到统一信息门户中,以满足高职院校教学服务的个性化需求,进而营造校园治理新生态。

关键词：数字化改革低代码业务融合

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航空发动机液压弯管流固耦合振动特性分析

液压气动与密封 2024年第6期44卷 14-20页

作者：陈勇刚马石帅雷志良中国民用航空飞行学院民机火灾科学与安全工程四川省重点实验室民航安全工程学院四川广汉618307

为研究流固耦合作用下多弯曲段液压管道的流体流动与管道振动之间的动力学特性,基于ANSYS Workbench平台分析了航空发动机某易故障部位弯形液压管道的预应力模态,通过SST k-ω湍流模型模拟计算不同流体流速下弯形液压管内流体的流动状态... 详细信息

为研究流固耦合作用下多弯曲段液压管道的流体流动与管道振动之间的动力学特性,基于ANSYS Workbench平台分析了航空发动机某易故障部位弯形液压管道的预应力模态,通过SST k-ω湍流模型模拟计算不同流体流速下弯形液压管内流体的流动状态,获得了不同管内流体流速与管道形变以及等效应力之间的关系,得出在允许最大流速下弯管的形变随曲率半径的变化趋势,并总结出该液压弯管不同充液状态下的前六阶固有频率的变化趋势。结果表明:管道形变随流体流速的增加而增大,随曲率半径的增大而减小;弯管不同充液状态下管道的前六阶固有频率随阶数增加而增长且同阶下空管的固有频率大于充液弯管的固有频率;最后通过充液弯管的前六阶振型图分析了不同阶频率易发生形变的部位研究,可为航空发动机弯形液压管道的设计提供参考。

关键词：液压弯管流固耦合固有频率模态分析最大等效应力

文丘里喷嘴空化流大涡模拟亚格子模型对比研究

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液压气动与密封 2024年第5期44卷 32-38页

作者：张楚谦郑平陈勇刚赵梁中国民航飞行学院民航安全工程学院四川广汉618307 辽宁石油化工大学石油天然气工程学院辽宁抚顺113001 中国民航飞行学院民机火灾科学与安全工程四川省重点实验室四川广汉618307

针对文丘里喷嘴不同机制下可压缩空化流开展了大涡模拟(LES)研究,并对比讨论了3种常用的亚格子模型的适用性。结果显示,各模型在预测回射流机制和凝结激波机制的流速与空化云脱落周期上表现良好。在空化云演化过程中,WALE模型在两种机... 详细信息

针对文丘里喷嘴不同机制下可压缩空化流开展了大涡模拟(LES)研究,并对比讨论了3种常用的亚格子模型的适用性。结果显示,各模型在预测回射流机制和凝结激波机制的流速与空化云脱落周期上表现良好。在空化云演化过程中,WALE模型在两种机制下的模拟吻合度最佳,SL模型预测溃灭过程提前,蒸汽相体积分数偏小;KET模型吻合度最差,溃灭过程以及周期内脱落存在时间延迟。初步发现回射流机制下的喉部压力功率谱密度分析服从-5/3标度律,凝结激波机制服从-7/3标度律。

关键词：大涡模拟亚格子模型空化空化流数值模拟

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飞机壁板装配偏差传递与演变及其优化方法

航空科学技术 2024年第4期35卷 40-51页

作者：康永刚李国茂宋嗣仁陈勇刚华硕果王仲奇西北工业大学陕西西安710072

壁板的装配准确度直接影响飞机的气动力特性,在装配过程中受到夹紧力、铆接力、回弹力、装配顺序等影响,壁板将发生不同程度的变形,装配变形与零件偏差、夹具偏差等相互耦合,导致壁板最终的装配准确度难以预测和控制。针对以上问题,本... 详细信息

壁板的装配准确度直接影响飞机的气动力特性,在装配过程中受到夹紧力、铆接力、回弹力、装配顺序等影响,壁板将发生不同程度的变形,装配变形与零件偏差、夹具偏差等相互耦合,导致壁板最终的装配准确度难以预测和控制。针对以上问题,本文对壁板装配过程中偏差的传递与演变规律进行研究,构建了壁板装配偏差传递与演变的刚柔混合模型与壁板装配准确度的评价准则;采用确定性分析法计算壁板的刚性定位偏差,并通过建立多步夹紧和不同长桁装配顺序下的偏差状态空间模型,揭示了壁板装配过程中偏差的演变规律,实现了壁板装配偏差的准确预测;提出了基于代理模型和智能优化算法的长桁装配顺序稳健优化设计方法,通过装配顺序优化使壁板的装配质量得到了整体提升。

关键词：飞机装配飞机壁板偏差传递与演变装配顺序优化