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6061-T6铝合金紧凑拉伸试样激光喷丸强化后的疲劳裂纹扩展性能研究

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中国激光 2011年第7期38卷 146-151页

作者：周建忠王呈栋黄舒杨小东徐增闯杨晶朱伟江苏大学机械工程学院江苏镇江212013

采用波长为1064 nm,脉冲宽度20 ns的YLSS-D25A/M型激光器,按预定轨迹对6061-T6铝合金紧凑拉伸(CT)疲劳试样进行大面积光斑搭接的双面激光喷丸强化(LSP)处理,研究了喷丸强化前后试样中残余应力的分布情况,讨论了激光喷丸处理对含预制裂... 详细信息

采用波长为1064 nm,脉冲宽度20 ns的YLSS-D25A/M型激光器,按预定轨迹对6061-T6铝合金紧凑拉伸(CT)疲劳试样进行大面积光斑搭接的双面激光喷丸强化(LSP)处理,研究了喷丸强化前后试样中残余应力的分布情况,讨论了激光喷丸处理对含预制裂纹CT样疲劳裂纹扩展速率的减缓程度,分析了激光喷丸后试样的疲劳断口特征。结果表明,激光喷丸强化诱导的残余压应力场能有效地降低疲劳裂纹扩展速率,疲劳寿命提高64.4%,观察试样激光喷丸后疲劳断口的宏微观形貌,发现在疲劳裂纹扩展区,张应力轴与裂纹平面垂直,正断面上出现明显的疲劳辉纹,疲劳辉纹间距随着裂纹的扩展而逐渐增大。

关键词：激光技术激光喷丸强化残余应力疲劳寿命裂纹扩展速率疲劳断口

基于应变速率的激光喷丸强化6061-T6铝合金力学性能分析

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中国激光 2012年第5期39卷 101-106页

作者：周建忠左立党黄舒徐增闯杨晶季杏露谢小江江苏大学机械工程学院江苏镇江212013

为研究不同应变速率下激光喷丸对6061-T6铝合金力学性能的影响,对标准拉伸试样进行单面和双面激光喷丸强化处理,随后在0.0001～0.1s-1 4种连续应变速率加载条件下,对未喷丸、单面喷丸、双面喷丸3组试样进行了力学性能测试,同时测试了试... 详细信息

为研究不同应变速率下激光喷丸对6061-T6铝合金力学性能的影响,对标准拉伸试样进行单面和双面激光喷丸强化处理,随后在0.0001～0.1s-1 4种连续应变速率加载条件下,对未喷丸、单面喷丸、双面喷丸3组试样进行了力学性能测试,同时测试了试样表面残余应力,分析了喷丸前后材料表面粗糙度变化及其对延伸率的影响,探讨了激光喷丸后力学性能变化的微观机理。结果表明,抗拉强度(UTS)及屈服强度随应变速率的增加而增大,延伸率随应变速率的增加略微减小;与未处理试样相比,单面激光喷丸后,铝合金的抗拉强度及屈服强度得到小幅提高,延伸率大约降低了1%;双面激光喷丸后,铝合金抗拉强度最大提高了10.8%,屈服强度最大提高了12.5%,延伸率降低了2%左右。激光喷丸区域晶粒得到细化,位错密度得以增加,6061-T6铝合金的力学性能得到改善。

关键词：激光技术激光喷丸力学性能应变速率 6061-T6铝合金

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硅碳氢润滑油的空间长寿命润滑性能分析

摩擦学学报 2020年第4期40卷 504-509页

作者：徐增闯崔维鑫贺景坚郝丽春杨晓宇中国科学院上海技术物理研究所上海200083 中国科学院大学北京100049 中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院北京100083

为分析硅碳氢润滑油(SiCH)在真空边界润滑工况下的润滑特性,采用真空螺旋轨道摩擦试验机(SOT)测试了在1.5、1.75和2 GPa三种接触应力下润滑油的名义润滑寿命,利用真空往复摩擦试验机(SRV)测试了润滑油的往复滑动摩擦系数.利用扫描电子... 详细信息

为分析硅碳氢润滑油(SiCH)在真空边界润滑工况下的润滑特性,采用真空螺旋轨道摩擦试验机(SOT)测试了在1.5、1.75和2 GPa三种接触应力下润滑油的名义润滑寿命,利用真空往复摩擦试验机(SRV)测试了润滑油的往复滑动摩擦系数.利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)及X射线光电子能谱仪(XPS)对磨斑表面进行显微形貌、元素组成及化学状态进行分析.结果表明:硅碳氢润滑油的真空名义润滑寿命较高,达到1936 r/μg(转/微克),其往复滑动摩擦系数和磨斑直径较815Z全氟聚醚润滑油均较小,耐磨寿命较长,具有良好的真空边界润滑性能.真空四球试验前后润滑油的红外透过率分析结果表明,润滑油在红外地球敏感器工作的14~16.25μm波段透过率无明显变化.在电机真空寿命验证试验中,采用硅碳氢润滑油润滑的扫描电机旋转次数最高已达6.04×10~8次.润滑油的摩擦性能测试和电机寿命验证试验结果为处于边界润滑工况下的空间运动机构润滑失效提供了定量的判据,也为其他类似工况下的运动机构长寿命润滑设计提供试验依据.

关键词：空间润滑油边界润滑摩擦磨损润滑寿命

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星载面阵成像型红外地球敏感器非均匀性校正

红外与毫米波学报 2021年第6期40卷 829-833页

作者：崔维鑫李响孙浩徐增闯李勇于远航中国科学院上海技术物理研究所上海200083 航天系统仿真重点实验室北京仿真中心北京100854

针对高轨面阵红外地球敏感器在轨温度交变引起的系统非均匀性变化现象,提出一种在轨非均匀性校正的光机设计方案。小型化、轻量化、长寿命的光机系统包括标定黑体组件和光学成像系统。在分析系统非均匀性校正机理和影响的基础上,重点研... 详细信息

针对高轨面阵红外地球敏感器在轨温度交变引起的系统非均匀性变化现象,提出一种在轨非均匀性校正的光机设计方案。小型化、轻量化、长寿命的光机系统包括标定黑体组件和光学成像系统。在分析系统非均匀性校正机理和影响的基础上,重点研究了标定黑体组件和光学系统选型及设计之间的关系,并在地面验证了系统非均匀性校正效果。利用在轨地球成像数据对系统的非均匀性进行了效果评估,评估结果表明满足在轨应用要求。

关键词：地球敏感器在轨非均匀性标定黑体光学设计

基于不同应力比下激光喷丸强化6061-T6铝合金的疲劳裂纹扩展性能研究

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中国激光 2011年第9期38卷 73-78页

作者：周建忠徐增闯黄舒杨小东王呈栋杨晶左立党季杏露江苏大学机械工程学院江苏镇江212013

为了研究不同应力比下激光喷丸强化(LSP)对6061-T6铝合金疲劳裂纹扩展性能的影响,采用有限元软件ABAQUS和疲劳分析软件***相结合,对应力比为0.1、0.3、0.5条件下的6061-T6铝合金紧凑拉伸(CT)试样进行了激光喷丸强化疲劳裂纹扩展的数值模... 详细信息

为了研究不同应力比下激光喷丸强化(LSP)对6061-T6铝合金疲劳裂纹扩展性能的影响,采用有限元软件ABAQUS和疲劳分析软件***相结合,对应力比为0.1、0.3、0.5条件下的6061-T6铝合金紧凑拉伸(CT)试样进行了激光喷丸强化疲劳裂纹扩展的数值模拟,分析残余压应力对高低应力比下的裂纹闭合效应,探索不同应力比对激光喷丸强化疲劳寿命增益的影响。结果表明,经过激光喷丸后,3种不同应力比下的疲劳裂纹扩展速率较未处理试件都有一定的降低;应力比的取值对激光喷丸后CT试样的疲劳寿命有显著影响,应力比越小,激光喷丸对CT试样疲劳寿命的增益影响越明显。

关键词：激光技术激光喷丸强化裂纹扩展残余应力应力比数值模拟

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空间扫描电机油润滑轴承寿命试验验证

摩擦学学报 2019年第4期39卷 497-503页

作者：徐增闯崔维鑫梁宇翔袁志刚刘石神中国科学院上海技术物理研究所上海200083 中国科学院大学北京100049 中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院北京100083

为验证红外地球敏感器扫描电机轴承油润滑设计寿命是否满足5年的指标要求.首先,通过理论计算扫描电机轴承润滑油初始油量能否满足电机运行寿命需求.其次,通过扫描电机1:1地面寿命试验验证此油润滑方式的可靠性,寿命试验结束后对滚动轴... 详细信息

为验证红外地球敏感器扫描电机轴承油润滑设计寿命是否满足5年的指标要求.首先,通过理论计算扫描电机轴承润滑油初始油量能否满足电机运行寿命需求.其次,通过扫描电机1:1地面寿命试验验证此油润滑方式的可靠性,寿命试验结束后对滚动轴承进行了显微观测,并对轴承进行了剖解分析.扫描电机在寿命试验期间运转正常,常温条件下电机电流稳定在20~40 mA,扫描电机累计运转时间已超过8年.轴承显微分析结果表明:内、外圈滚道和滚珠表面状态良好,轴承内圈运动副表面的面粗糙度从0.416μm变化为0.512μm,无明显点蚀、磨损现象产生,润滑状态良好.扫描电机寿命试验结果验证了含油保持架外加储油器供油的油润滑方式可满足电机轴承5年寿命要求,为其他处于边界润滑工况下的空间运动部件长寿命设计提供参考依据.

关键词：扫描电机油润滑真空长寿命寿命试验

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三种固液复合润滑系统的真空边界润滑特性

中国机械工程 2021年第11期32卷 1293-1298页

作者：徐增闯崔维鑫贺景坚郝丽春刘石神中国科学院上海技术物理研究所上海200083 中国科学院大学北京100049 中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院北京100083

为研究MoS_(2)/815Z、MoS_(2)/RP4751和MoS_(2)/RIPP4758三种固液复合润滑体系在真空边界润滑工况下的润滑特性,对三种固液复合润滑体系进行了真空往复滑动摩擦试验和真空螺旋轨道摩擦(SOT)试验研究,并对SOT试验后的球盘摩擦副平盘表面... 详细信息

为研究MoS_(2)/815Z、MoS_(2)/RP4751和MoS_(2)/RIPP4758三种固液复合润滑体系在真空边界润滑工况下的润滑特性,对三种固液复合润滑体系进行了真空往复滑动摩擦试验和真空螺旋轨道摩擦(SOT)试验研究,并对SOT试验后的球盘摩擦副平盘表面进行扫描电镜(SEM)和X射线能量色散谱仪(EDS)分析。试验结果表明,MoS_(2)/815Z和MoS_(2)/RIPP4758复合润滑体系中的固液润滑剂间为选择性结合,在摩擦过程中能够很好地发挥固液润滑剂的优势,有利于对偶转移膜和边界润滑膜的形成,MoS_(2)/815Z的平均润滑寿命达到了2327圈/μg,大于固体润滑剂和液体润滑剂的润滑寿命之和。MoS_(2)薄膜与RP4751液体润滑剂复合后不能很好地发挥固液润滑剂各自的优势,在摩擦过程中不易形成有效的对偶转移膜和边界润滑膜,并且使得薄膜在较短的时间内大量消耗从而造成摩擦副表面处于乏油状态,最终导致MoS_(2)/RP4751复合润滑体系的摩擦因数快速增大和润滑失效。

关键词：空间转动部件固液复合润滑长寿命边界润滑

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空间用合成碳氢润滑油的长寿命润滑特性分析

中国机械工程 2020年第15期31卷 1793-1797页

作者：徐增闯崔维鑫郝丽春梁宇翔郑伟波中国科学院上海技术物理研究所上海200083 中国科学院大学北京100049 中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院北京100083

为评估空间润滑油在空间环境下的摩擦磨损和长寿命润滑性能,以空间碳氢润滑油RP4752为研究对象,分别采用真空螺旋摩擦试验机(SOT)和滑动摩擦试验机测试润滑油的名义润滑寿命、磨斑直径和滑动摩擦因数,结合扫描电子显微镜和X射线能量色... 详细信息

为评估空间润滑油在空间环境下的摩擦磨损和长寿命润滑性能,以空间碳氢润滑油RP4752为研究对象,分别采用真空螺旋摩擦试验机(SOT)和滑动摩擦试验机测试润滑油的名义润滑寿命、磨斑直径和滑动摩擦因数,结合扫描电子显微镜和X射线能量色散谱仪进行微观分析。结果表明:RP4752润滑油在真空环境下滑动摩擦因数较小,耐磨寿命较长,具有良好的真空边界润滑性能,试验前后润滑油的红外透过率在14~16.25μm波段无明显变化。在真空寿命验证试验中,两台采用RP4752润滑油润滑轴承的扫描电机旋转圈数达3.02×10^8,满足运动机构8年在轨运行寿命的需求。此寿命试验结果与SOT试验的润滑油名义寿命每微克1615圈可形成比对关系,为其他空间运动机构润滑油的选用及长寿命润滑设计提供试验依据。

关键词：空间运动机构油润滑真空环境摩擦磨损长寿命

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空间摆动电机固体润滑轴承寿命试验研究

真空科学与技术学报 2019年第4期39卷 354-359页

作者：徐增闯崔维鑫刘石神于远航中国科学院上海技术物理研究所上海200083 中国科学院大学北京100049

为验证红外地球敏感器标定组件摆动电机固体润滑轴承设计寿命是否满足在轨10年的指标要求,对2套标定组件进行了地面真空寿命试验验证。寿命试验结束后对标定组件性能进行复测,并对轴承内外圈滚道、滚珠表面进行扫描电镜和能谱仪元素成... 详细信息

为验证红外地球敏感器标定组件摆动电机固体润滑轴承设计寿命是否满足在轨10年的指标要求,对2套标定组件进行了地面真空寿命试验验证。寿命试验结束后对标定组件性能进行复测,并对轴承内外圈滚道、滚珠表面进行扫描电镜和能谱仪元素成分分析。测试结果表明,标定组件寿命试验期间运行正常,电机电流稳定在0.16-0.18A,摆动电机累计运行寿命超过10年。轴承显微分析结果表明,轴承内外圈滚道、滚珠表面状态良好,无明显点蚀、磨损现象产生,轴承内外圈运动副表面均含有MoS?润滑膜,表明固体润滑状态较好。标定组件寿命试验结果验证了固体润滑方式可满足摆动电机轴承10年寿命要求,可为其它采用固体润滑微小轴承的空间摆动式转动部件长寿命设计提供参考依据。

关键词：空间摆动电机固体润滑真空微小轴承寿命试验