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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

科学态度与社会责任素养的内涵、教学策略与测评方法

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化学教育(中英文) 2025年第1期 118-119页

作者：杜妍红刘子忠张凤英李苏杰孙春丽内蒙古师范大学化学与环境科学学院内蒙古师范大学教育学院呼和浩特市第一中学

《普通高中化学课程标准(2017年版2020年修订)》(简称“新课标”)要求在高中化学教学中培养和发展学生“宏观辨识与微观探析”“变化观念与平衡思想”“证据推理与模型认知”“科学探究与创新意识”和“科学态度与社会责任”5个方面的...

《普通高中化学课程标准(2017年版2020年修订)》(简称“新课标”)要求在高中化学教学中培养和发展学生“宏观辨识与微观探析”“变化观念与平衡思想”“证据推理与模型认知”“科学探究与创新意识”和“科学态度与社会责任”5个方面的核心素养。在教育教学中，教师应落实国家提出的立德树人根本任务，而“科学态度与社会责任”素养能有效地促进学生德育的发展。

关键词：

陆缘弧岩浆寂静期花岗质岩浆成因:以青藏高原东南缘腾冲地块晚白垩世花岗岩为例

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岩石学报 2025年第1期41卷 91-111页

作者：赵少伟方肖雨文泰赖绍聪裴先治李佐臣长安大学地球科学与资源学院西安710054 大陆动力学国家重点实验室西北大学地质学系西安710069

陆缘弧岩浆活动常具有幕式特征,展现出弧岩浆爆发和寂静交替的现象。虽然对其律动特征广泛研究,但目前对于岩浆寂静期的岩浆成因机制了解较少。本文通过对比新特提斯洋俯冲相关的陆缘弧岩浆分布特征,以新特提斯洋俯冲过程中陆源弧岩浆... 详细信息

陆缘弧岩浆活动常具有幕式特征,展现出弧岩浆爆发和寂静交替的现象。虽然对其律动特征广泛研究,但目前对于岩浆寂静期的岩浆成因机制了解较少。本文通过对比新特提斯洋俯冲相关的陆缘弧岩浆分布特征,以新特提斯洋俯冲过程中陆源弧岩浆寂静期的腾冲地块晚白垩世花岗质岩石为研究对象,探讨其形成过程,为寂静期岩浆的成因动力学机制提供重要约束。腾冲地块户撒地区二长花岗岩锆石U-Pb年龄为73Ma,形成于新特提斯洋俯冲陆缘弧晚白垩世(85~65Ma)的岩浆寂静期,为准铝质-弱过铝质和钙碱质花岗岩,具有富集的Nd-Hf同位素,其源岩为高黎贡山群正变质片麻岩。通过区域对比,晚白垩世(85~65Ma)新特提斯洋低角度俯冲相关的陆源弧应为挤压环境,腾冲地块同期花岗岩类应形成于加厚地壳背景下。通过与爆发期(55~50Ma)岩石组合、地化特征、锆饱和温度和斜长石环带特征的对比,本文认为腾冲地块晚白垩世花岗岩类是加厚地壳长期热积累诱发的下地壳片麻岩部分熔融的结果。因此,在幔源岩浆低通量的陆缘弧寂静期,通过加厚地壳长期热积累可以在陆缘弧局部形成长英质岩浆。

关键词：岩浆寂静期腾冲地块晚白垩世花岗岩

多维度定性定量评价电子束辐照灭菌对黄芪质量的影响

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核农学报 2025年第1期39卷 77-87,I0002页

作者：田齐聪于敏刘守国焦连庆时晓宇姜先慧张凤清长春工业大学化学与生命科学学院吉林长春130012 吉林省中医药科学院吉林长春130012 通化蓝孚金汇电子加速器技术应用有限公司吉林通化134000

为探究电子束辐照灭菌对黄芪质量的影响,采用不同辐照吸收剂量(2、4、6、8、10、12、14、16、18 kGy)处理黄芪样品,测定其微生物水平、多种化学成分含量、抗氧化活性及大鼠肝星状细胞(HSC-T6)的细胞存活率,比较灭菌前后表面增强拉曼光谱... 详细信息

为探究电子束辐照灭菌对黄芪质量的影响,采用不同辐照吸收剂量(2、4、6、8、10、12、14、16、18 kGy)处理黄芪样品,测定其微生物水平、多种化学成分含量、抗氧化活性及大鼠肝星状细胞(HSC-T6)的细胞存活率,比较灭菌前后表面增强拉曼光谱(SERS)指纹图谱及高效液相色谱(HPLC)指纹图谱。结果表明,吸收剂量≥10 kGy时,黄芪微生物水平符合《中华人民共和国药典2020年版四部》规定;不同吸收剂量下黄芪中毛蕊异黄酮含量、毛蕊异黄酮苷含量、刺芒柄花素含量、芒柄花苷含量、2,2-联苯基-1-苦基肼基自由基(DPPH·)清除率、3-氧代-2苯基-4,4,5,5-四甲基咪唑啉-1氧自由基(PTIO·)清除率、铁氰化钾还原力及大鼠肝星状细胞(HSC-T6)存活率较灭菌前均无显著差异(P>0.05);灭菌后黄芪SERS指纹图谱、HPLC指纹图谱与未灭菌样品图谱相比,相似度均大于0.900;液相色谱-质谱联用(LC-MS)确认HPLC指纹图谱中13个共有峰结构,灰色关联度分析显示13个共有峰与抗氧化活性关联度均大于0.600,毛蕊异黄酮、毛蕊异黄酮苷、刺芒柄花素、芒柄花苷含量与黄芪抗氧化活性的关联度均大于0.700。综上,吸收剂量18 kGy及以下的电子束辐照灭菌对黄芪质量无影响,上述4种化合物含量与黄芪抗氧化性具有较强的相关性,可作为其抗氧化活性的质量标志物。本研究可为电子束灭菌技术在黄芪灭菌加工中的应用提供理论依据和技术支持。

关键词：黄芪电子束辐照灭菌抗氧化活性谱效学质量评价

丹参电子束辐照杀菌安全剂量的确定及质量评价

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核农学报 2025年第2期 285-296页

作者：庄新慧于敏王君淑焦连庆张凤清长春工业大学化学与生命科学学院吉林省中医药科学院敦化市市场监督管理局

为探究电子束辐照杀菌对丹参质量的影响，本研究采用2、4、6、8、10、12、14、16、18 kGy辐照剂量处理丹参样品，比较不同剂量下丹参微生物水平、8种化合物含量、抗氧化活性，结合正交偏最小二乘法判别分析模型确定最佳安全剂量；建立... 详细信息

为探究电子束辐照杀菌对丹参质量的影响，本研究采用2、4、6、8、10、12、14、16、18 kGy辐照剂量处理丹参样品，比较不同剂量下丹参微生物水平、8种化合物含量、抗氧化活性，结合正交偏最小二乘法判别分析模型确定最佳安全剂量；建立丹参辐照前后指纹图谱，判断电子束辐照杀菌前后丹参化学成分一致性是否良好；选取6批丹参验证最佳安全辐照剂量。结果表明，丹参电子束辐照杀菌剂量达10 kGy及以上时，微生物水平符合《中华人民共和国药典2020年版四部》规定标准；在10 kGy剂量内，辐照组与对照组的8种化合物总含量、4种抗氧化活性无显著差异，且10 kGy剂量组与对照组的抗氧化活性最接近。综上，确定10 kGy为丹参电子束辐照杀菌的最佳安全辐照剂量。辐照前后丹参高效液相色谱（HPLC）和拉曼光谱（SERS）指纹图谱相似度均大于0.9，提示化学成分一致性良好。6批丹参经10 kGy杀菌后的微生物水平符合药典规定；8种化合物含量、抗氧化活性、大鼠肝星状细胞（HSC-T6）存活率经t检验均无显著差异。本研究结果可为电子束辐照杀菌技术在丹参生产中的应用和质量评价提供科学依据。

关键词：丹参电子束辐照杀菌抗氧化活性指纹图谱质量评价