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AZ31与GW83镁合金的磨损机理和摩擦变形行为研究

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AZ31与GW83镁合金的磨损机理和摩擦变形行为研究

作者：于亚磊山东建筑大学

学位级别：硕士

发展高性能轻量化材料是推进碳达峰碳中和、贯彻党的二十大精神的重要途径。在此背景下,镁合金作为目前工程应用中最轻和尚未被全面开发的金属材料,正受到前所未有的关注。摩擦磨损是金属失效的主要形式之一,会对镁合金零部件的使用性... 详细信息

发展高性能轻量化材料是推进碳达峰碳中和、贯彻党的二十大精神的重要途径。在此背景下,镁合金作为目前工程应用中最轻和尚未被全面开发的金属材料,正受到前所未有的关注。摩擦磨损是金属失效的主要形式之一,会对镁合金零部件的使用性能和服役寿命造成不可忽视的影响。同时,在塑性成形等加工过程中,摩擦磨损也是必不可少的考虑因素。因此,有必要对镁合金材料的摩擦磨损行为进行系统且深入的研究。作为磨屑的发源地,摩擦接触面及其附近的区域(摩擦亚表层)的变形和损伤行为通过影响磨损机制最终决定镁合金的耐磨性能。但滑动接触过程中复杂的热-应力耦合作用使其中的机理问题难以被理清。在此情况下,本文分别选择传统变形镁合金和高性能稀土镁合金的典型代表(AZ31、GW83),通过低速滑动和水冷装置降低摩擦热的作用,系统研究了摩擦学参数对镁合金摩擦磨损性能的影响;利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)、3D轮廓仪、显微硬度计和拉伸实验机等设备,系统研究组织结构、力学性能等,通过分析磨损机制和摩擦亚表层微观组织的演变规律,阐明了磨损机理。研究结果可为耐磨镁合金的开发和镁合金材料的耐磨表面改性技术提供实验基础和理论依据。首先,研究了AZ31镁合金轧制板材在不同法向载荷(100 N-800 N)下的摩擦磨损行为的影响。结果显示,在100 N-800 N载荷范围内,随着载荷的增大,AZ31镁合金轧制板材的磨损率由6.8×10 mm/m逐渐增加至15.3×10 mm/m,摩擦系数由0.2948下降至0.2335。摩擦磨损性能的变化与磨损机制的演变有关,在100 N-200 N,磨损机制以磨粒磨损为主,此时摩擦变形层厚度为99μm-150μm;在300 N时,以磨粒磨损和轻微剥层磨损为主,此时摩擦变形层厚度变化不大;400 N-500 N,磨损机制以剥层磨损为主,此时摩擦变形层厚度为192μm-200μm;在600 N时磨损机制以剥层磨损和严重塑性变形为主;700 N-800 N,磨损机制以严重塑性变形为主,此时摩擦变形层厚度迅速增加至316μm-349μm。其次,研究了在300N时,不同滑动时间(50 s-4800 s)对AZ31镁合金轧制板材摩擦磨损行为的影响。结果表明,当载荷为300 N时,随着滑动时间的延长,AZ31镁合金轧制板材的磨损率近似线性增长。在50 s-600 s内,合金的磨损机制以磨粒磨损为主;滑动时间为1600 s-4800 s,磨损机制转变为剥层磨损,且随着滑动时间的延长,剥层磨损的程度逐渐增加;当滑动时间超过2400 s后,剥层磨损的程度基本保持不变。再次,通过滑动方向对AZ31镁合金轧制板材摩擦磨损和摩擦变形行为的影响,对其摩擦学各向异性行为进行分析。结果表明,AZ31镁合金轧制板材的摩擦磨损性能存在各向异性,延平行于轧制方向滑动(记为“∥RD”)时的磨损率显著低于垂直于轧制方向滑动(记为“∥TD”)。摩擦亚表层塑性变形行为的不同所导致的磨损机制改变是AZ31镁合金轧制板材出现耐磨性能各向异性的主要原因。∥RD方向滑动时合金亚表层的孪晶体积分数高于∥TD方向,表明其能更好地协调摩擦剪切应力造成的塑性变形,进而降低了剥层磨损的程度,提高了耐磨性能。最后,通过调整工艺参数,制备了织构弱化的GW83镁合金,研究了摩擦学参数及时效析出对镁合金摩擦磨损行为的影响。结果显示,随着滑动载荷的提高,O态和T5态GW83镁合金挤压管材的磨损率均出现先迅速增加后缓慢增加的变化趋势,磨损机制由粘着磨损和磨粒磨损逐渐转变为剥层磨损。在不同法向载荷下,T5态GW83镁合金挤压管材的耐磨性能均显著高于O态,这种变化与析出强化相降低了亚表层的塑性变形程度,进而降低了剥层磨损等机制的影响有关。

关键词：镁合金摩擦磨损磨损机制各向异性时效析出

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上海第4层黏土力学特性的弹塑性本构模拟

岩土力学 2016年第9期37卷 2541-2546页

作者：于亚磊叶冠林熊永林上海交通大学土木工程系上海200240 同济大学地下建筑与工程系上海200092

上海第4层黏土是典型的结构性海相软土,用一个本构模型统一地模拟不同应力路径下的力学特性对数值计算具有重要意义。对UNIFIED模型的结构性及超固结发展函数进行了改进,并提出了一种确定原状土材料参数和初始状态的方法。为了验证修正... 详细信息

上海第4层黏土是典型的结构性海相软土,用一个本构模型统一地模拟不同应力路径下的力学特性对数值计算具有重要意义。对UNIFIED模型的结构性及超固结发展函数进行了改进,并提出了一种确定原状土材料参数和初始状态的方法。为了验证修正模型的正确性,用块状取土法取得上海第4层原状土样,进行了固结试验和三轴排水、不排水剪切试验。通过比较试验结果和本构模拟结果,明确了新的本构模型仅用一组材料参数就能统一地模拟上海第4层黏土在固结、排水及不排水三轴试验得到的应力-应变关系。模拟结果揭示了上海第4层黏土的结构比较稳定,即使在经历三轴剪切发生35%轴应变后仍能保持较高位的结构性。

关键词：上海软土本构模型三轴试验结构超固结

某大型体育馆基坑环形顺逆分区的施工方法与有限元分析

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工程与建设 2023年第2期37卷 707-712页

作者：张弛于亚磊上海建工二建集团有限公司上海200080

文章提出了大型足球场基坑环形分区开挖和围护支撑的施工方法。环形分坑,正逆作结合,缩短了关键工期。重点针对基坑和围护,有限元模拟施工过程,评估和分析基坑开挖对周围环境的影响。主要计算了在不同挖深区域,基坑开挖时围护的结构及... 详细信息

文章提出了大型足球场基坑环形分区开挖和围护支撑的施工方法。环形分坑,正逆作结合,缩短了关键工期。重点针对基坑和围护,有限元模拟施工过程,评估和分析基坑开挖对周围环境的影响。主要计算了在不同挖深区域,基坑开挖时围护的结构及坑边土体位移。正逆作结合的基坑环形分坑方法不仅节省了工期,节约了围护成本,而且减少了土方工程量,受力更合理。

关键词：体育馆正逆作结合跳仓开挖环形基坑

上海第④层粘土在不同应力路径下的力学特性实验与统一本构模拟

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上海第④层粘土在不同应力路径下的力学特性实验与统一本构模拟

作者：于亚磊上海交通大学

学位级别：硕士

上海粘土的物理力学特性已有许多研究成果,但是第④层土的结构性鲜有学者进行全面的研究。而结构性的存在会导致原状土在不同应力路径下表现出与重塑土完全不同的力学特性,故研究上海第④层粘土在不同应力路径下的力学特性及统一本构模... 详细信息

上海粘土的物理力学特性已有许多研究成果,但是第④层土的结构性鲜有学者进行全面的研究。而结构性的存在会导致原状土在不同应力路径下表现出与重塑土完全不同的力学特性,故研究上海第④层粘土在不同应力路径下的力学特性及统一本构模拟可以为实际工程提供理论基础,具有十分重要的意义。本文利用块状和薄壁取土法取得上海不同区域的第④层土,对其进行了常规固结、三轴剪切、真三轴剪切等不同应力路径实验,研究了第④层原状与重塑粘土在不同应力路径下的力学特性特性。根据实验结果,对TS-Zhang模型进行了一定程度的修正,使之更能适合上海软粘土在不同应力路径下的力学特性曲线。提出了新的参数确定方法,统一本构模拟过程。同时利用SEM电镜扫描实验研究了第④层土在固结过程中土颗粒、孔隙的变化情况。主要的研究成果如下:(1)原状土的一维固结实验结果证实,上海第④层原状土沿各个方向的压缩指数不相同,其中0°方向大于大于90°方向压缩指数,这说明了上海第④层粘土具有初始各向异性。土体微观SEM图片表明上海第④层粘土颗粒呈薄片状,0°方向薄片颗粒之间以面与面接触为主。90°方向以边与边的接触为主,微观构成的不同造成了土体的宏观初始各向异性。从压缩指数方面推断,颗粒之间的面与面的接触稳定性要强于边与边的接触。(2)三轴剪切实验结果证实,上海第④层软粘土在剪切过程中会同时受到超固结比消散与结构衰减的影响。统一本构模拟结果证实,在剪切过程中,超固结比的消散速率要远远大于结构性的衰减速率。低围压的剪切过程中,土体首先以受到超固结比消散的影响为主,然后受到结构性衰减的影响。而围压较高时,土体主要受到结构性衰减的影响。这解释了在较低围压下,上海第④层软粘土的有效应力路径与较大围压下完全不同的原因。由于上海第④层软粘土结构性的衰减导致在相同条件下的三轴排水剪切过程中,原状土的体变量为重塑土的2倍。(3)真三轴实验结果表明,在三维应力状态下,中主应力的变化会影响原状土的在真三轴剪切过程中应力-应变曲线的发展,且原状土与重塑土的不同应力lode角真三轴实验结果表明,不同角度下上海第④层土真三轴实验获得的土体强度极限值在π平面上的投影符合SMP破坏准则。(4)根据塑性体积应变也会导致土体结构性衰减与超固结比消散的实验结果,将TS-Zhang模型的结构性与超固结状态发展式进行了修正。提出了采用模拟常规固结过程获得超固结状态发展参数及结构性状态发展参数,模拟等向固结过程精确的得到试样在等向固结结束时的超固结比、结构性参数的统一本构模拟方法,克服了本构模拟参数取值时的盲目性。利用作者提出的统一本构方法,采用修正后的TS-Zhang模型对上海第④层土在不同应力路径下的实验数据进行了模拟,模拟结果证实了统一本构模拟的正确性。(5)利用SEM实验扫描了龙华第④层土在常规固结过程中的微观结构变化并得到微观图片。颗分曲线结果证明了图片提取数据的可行性。同时发现土颗粒的各向异性率会随着固结压力的增大而逐渐地降低,但是固结并不能完全的消除土颗粒分布的各向异性现象。

关键词：上海第④层粘土室内实验应力路径本构模型 SEM实验

从信息翻译到文化阐释——从《茶经》译介看中国文化传播策略

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外语电化教学 2024年第2期 47-51页

作者：于银磊南京医科大学江苏省南京市211166

茶文化是中华优秀传统文化的重要组成部分,是中华文明走向世界的重要切入口。《茶经》是唐代陆羽撰写的有关茶文化的开山之作,系统地总结了唐代及其以前茶叶生产的技术与经验,深入挖掘了茶饮的文化内涵和人文精神,在中国乃至世界茶文化... 详细信息

茶文化是中华优秀传统文化的重要组成部分,是中华文明走向世界的重要切入口。《茶经》是唐代陆羽撰写的有关茶文化的开山之作,系统地总结了唐代及其以前茶叶生产的技术与经验,深入挖掘了茶饮的文化内涵和人文精神,在中国乃至世界茶文化史上占有重要地位。文章梳理了《茶经》在不同社会历史语境下对外译介传播的路径和特点,提出了新时代中国文化对外传播的策略,以期为促进世界文明互鉴提供历史镜鉴。

关键词：《茶经》译介中国文化传播策略

地面出入式盾构隧道稳定性控制措施有效性研究

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现代隧道技术 2014年第5期51卷 61-65页

作者：吴惠明滕丽于亚磊叶冠林上海大学上海200072 上海隧道工程股份有限公司上海200082 上海市地下空间设计研究总院有限公司上海200032 上海交通大学土木工程系上海200240

文章以南京地面出入式盾构工程为背景,采用三维有限元模拟了地面出入式盾构隧道的整个施工过程,通过在模型中施加隧道内部压重与地表堆载,研究了两者对控制隧道上浮量、提高隧道稳定性的有效性。分析计算结果与现场监测数据表明:内部压... 详细信息

文章以南京地面出入式盾构工程为背景,采用三维有限元模拟了地面出入式盾构隧道的整个施工过程,通过在模型中施加隧道内部压重与地表堆载,研究了两者对控制隧道上浮量、提高隧道稳定性的有效性。分析计算结果与现场监测数据表明:内部压重能够明显地提高隧道的稳定性,且效果比较明显;地表堆载也能在一定程度上减小隧道的上浮量,但其效果没有内部压重明显;施工中应结合现场实际条件,综合采用两者来实现最佳的稳定隧道效果。

关键词：地面出入式盾构隧道上浮内部压重地表堆载稳定性

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桩柱一体结构环梁节点设计方法

建筑施工 2023年第1期45卷 7-9页

作者：马跃强于亚磊富秋实张健上海建工二建集团有限公司上海200090 上海建筑工程逆作法工程技术研究中心上海200090

既有建筑增设地下空间的托换过程中,常采用的锚杆静压桩托换和一柱一桩(多桩)等方式均存在一定的制约因素,为此,提出了新型桩柱一体-环梁结构体系。桩柱一体-环梁结构体系,以低净空钻孔灌注桩施工技术为基础,将钻孔灌注桩同时作为桩基... 详细信息

既有建筑增设地下空间的托换过程中,常采用的锚杆静压桩托换和一柱一桩(多桩)等方式均存在一定的制约因素,为此,提出了新型桩柱一体-环梁结构体系。桩柱一体-环梁结构体系,以低净空钻孔灌注桩施工技术为基础,将钻孔灌注桩同时作为桩基和地下室结构永久柱,解决了锚杆静压桩桩数过多、一柱一桩难以在既有结构中施工的问题。3种桩柱一体-环梁节点的界面连接形式的现场载荷试验结果表明,灌注桩-环梁节点的配筋可参考现有的钢管桩-环梁节点相关规范进行设计。基于对桩柱一体-环梁结构体系设计方法的研究成果,提出了一系列设计相关内容。

关键词：桩柱一体梁柱节点界面连接现场试验设计方法

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脱盐鸭蛋清/明胶混合体系对面包品质的影响

食品工业科技 2024年第12期45卷 47-55页

作者：陈佳敏代亚磊侯雨薇周彬湖北工业大学生物工程与食品学院湖北武汉430068 工业发酵省部共建协同创新中心湖北武汉430068

为了研究利用明胶凝胶辅助脱盐法得到的脱盐鸭蛋清(Salted duck egg white,SDEW)和明胶混合物(Desalted duck egg white/gelatin,DDG)对面包品质的影响,采用直接发酵法制备面包,测定新鲜面包烘烤损失率、比容、水分含量、质构。并对比... 详细信息

为了研究利用明胶凝胶辅助脱盐法得到的脱盐鸭蛋清(Salted duck egg white,SDEW)和明胶混合物(Desalted duck egg white/gelatin,DDG)对面包品质的影响,采用直接发酵法制备面包,测定新鲜面包烘烤损失率、比容、水分含量、质构。并对比分析在4℃储藏1、7 d后,面包色度、老化速率、水分分布、回生焓值和淀粉体外消化率的变化。结果表明,DDG的加入提高了面包的水分含量及比容,降低了面包的烘烤损失率。添加DDG,可延缓储藏期间面包的老化,并弱化了贮藏期间面包的硬度,DDG-0.5%、1.0%、1.5%和2.0%的加入促使在4℃储藏7 d的面包芯回生热焓值从(4.67±0.26)J/g分别降低至(4.28±0.07)、(4.14±0.10)、(4.04±0.08)和(4.14±0.05)J/g,相对结晶度由21.04%分别下降到18.41%、14.54%、11.21%和12.77%,从而延缓面包的老化速率。DDG的添加降低了快速消化淀粉的含量,提高了抗性淀粉的含量,从而降低了淀粉的消化性。因此,添加适当的DDG可以提高面包的品质,为咸蛋清的综合利用提供了方向。提供了方向。

关键词：脱盐鸭蛋清明胶水分分布面包老化速率淀粉体外消化率

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中国小农户与现代农业有机衔接问题研究

中国小农户与现代农业有机衔接问题研究

作者：于亚琳河北经贸大学

学位级别：硕士

农业是立国之本,强国之基,关系到我国经济的发展和社会的稳定。自古以来,小农户在促进我国农业发展中起着至关重要的作用。但与以大规模、高效率生产为特点的现代农业相比,小农户存在着资金短缺、土地细碎化、抵抗风险能力弱、文化素质... 详细信息

农业是立国之本,强国之基,关系到我国经济的发展和社会的稳定。自古以来,小农户在促进我国农业发展中起着至关重要的作用。但与以大规模、高效率生产为特点的现代农业相比,小农户存在着资金短缺、土地细碎化、抵抗风险能力弱、文化素质较低以及无法使用现代化农业生产机械等不足,难以适应现代农业的发展要求等问题。党的十九大报告提出,要实现小农户和现代农业发展有机衔接,不仅能够有效的解决上述问题,还能保留小农户在灵活生产、解决就业等方面的优势,实现农业高质量发展。在新时代的中国,小农户与现代农业的衔接不能靠自上而下的行政指令,而是要在充分尊重小农户自身意愿的基础上,结合中国实际,走出具有中国特色的小农户与现代农业有机衔接的道路。本文以生产力与生产关系的矛盾运动为主线,在梳理国内外小农户与现代农业有机衔接现有研究和相关理论的基础上,运用文献研究法、历史唯物主义分析法以及规范分析法等研究方法对我国小农户与现代农业有机衔接问题进行分析,分析内容包括小农户与现代农业发展关系的历史演进、小农户与现代农业有机衔接命题合理性两个方面,得出了以下结论:小农户在我国具有长期存在的必要性以及合理性;小农户与现代农业有机衔接具有可实现性;小农户与现代农业进行有机衔接是符合历史规律的,具有历史必然性。证明了小农户与现代农业衔接命题的合理性和可行性。并从制度角度进行分析,找出现阶段小农户与现代农业有机衔接面临的五个制度方面存在的问题:新型农业经营主体与小农户利益联结机制不完善、农业社会化服务体系不健全、土地流转管理制度不健全、对农民的教育培训制度严重滞后以及农业金融制度供给不足。通过研究分析,本文针对促进小农户与现代农业有机衔接提出了以下五个政策建议:完善小农户与新型农业经营主体发展利益的联结机制、健全农业社会化服务体系、健全土地流转管理制度、加强对小农户职业技能的培训以及加强对小农户金融支持力度。最后对全文进行了总结,并对以后的相关研究提出了展望。

关键词：小农户现代农业马克思制度变迁理论新型农业经营主体农业社会化服务体系土地流转