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磁流变脂热磁耦合流变特性及摩擦学性能研究

磁流变脂热磁耦合流变特性及摩擦学性能研究

作者：杨广鑫安徽工程大学

学位级别：硕士

磁流变脂具有良好沉降稳定性,是理想的磁流变介质,在磁流变半主动/主动控制系统中具有广阔应用前景。磁流变器件（如阻尼器、制动器等）服役过程中会因耗能而出现温升效应,为典型热磁耦合工况,磁流变介质在该工况下的性能变化与器件服... 详细信息

磁流变脂具有良好沉降稳定性,是理想的磁流变介质,在磁流变半主动/主动控制系统中具有广阔应用前景。磁流变器件（如阻尼器、制动器等）服役过程中会因耗能而出现温升效应,为典型热磁耦合工况,磁流变介质在该工况下的性能变化与器件服役性能紧密相关。此外,磁流变器件在服役过程中,各元件间存在相对运动,有摩擦磨损行为,特别是磁流变器件弹性密封件与被密封对象间的摩擦磨损会造成密封失效引起介质泄漏,这会对磁流变器件服役可靠性产生直接影响。通过对磁流变介质的流变特性及摩擦学性能的研究,探明影响规律、揭示影响机理,实现性能精准调控并提高器件服役寿命。磁流变脂主要是由磁性颗粒和基载液润滑脂组成,磁场能使其物理状态发生变化,具有优良可控的流变性能。本研究以磁流变脂器件服役时承受剪切为典型工况,针对磁流变脂热磁耦合流变特性、剪切稳定性、流变特性预测进行系统探究,结合摩擦学试验对磁流变脂的摩擦学性能作进一步讨论,为磁流变脂器件可靠服役提供基础实验和理论支撑。主要研究内容如下:（1）润滑脂作为磁流变脂的基载液,特有的皂纤维结构和磁性颗粒在磁场作用下形成的磁链共同构成磁流变脂复合结构体系。以实验室制备的磁流变脂为研究对象,采用旋转流变仪探究了磁流变脂服役期间,热磁耦合工况对其流变特性的影响规律及机理。（2）热磁耦合工况下,磁流变脂在承受频繁剪切的过程中能否保持良好的剪切稳定性,是磁流变器件实现长效可靠服役需要考虑的重要问题。在不同温度和磁场强度下对磁流变脂进行流变学试验,研究热磁耦合参数对磁流变脂剪切稳定性的影响规律。（3）发热现象在磁流变器件的长期服役过程中不可避免,为探究持续热效应（热老化）对磁流变脂性能的影响,通过加速热老化试验考察磁流变脂流变特性随热老化行为的变化规律。根据对试验数据的拟合结果,提出一种改进的可靠人工神经网络预测模型。磁流变脂在经过热老化处理后,利用该模型预测其在热磁耦合工况下的流变特性,借此分析磁流变脂的长效服役可靠性。（4）基于数值模拟和试验测试,研究试样表面的磁场分布情况。利用多用途表面性能测量台,对磁流变脂进行滑动摩擦试验研究。通过改变载荷、温度、磁场强度等试验条件,得出滑动摩擦磨损的一般性规律,并结合磁流变脂热磁耦合流变特性试验结果进行分析讨论。

关键词：磁流变磁流变脂热磁耦合流变特性摩擦磨损

静脉造影和超声联合引导射频闭合治疗下肢静脉曲张

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北京大学学报（医学版） 2021年第2期53卷 332-336页

作者：杨广鑫栾景源贾子昌北京大学第三医院介入血管外科北京100191

目的:探讨联合造影和超声引导下的下肢静脉曲张射频闭合治疗技术的细节和近期效果。方法:回顾性分析37例下肢静脉曲张患者于造影和超声联合引导下采用Olympus Celon RFiTT®行射频闭合治疗的临床资料、技术细节及近期治疗效果。结果:37... 详细信息

目的:探讨联合造影和超声引导下的下肢静脉曲张射频闭合治疗技术的细节和近期效果。方法:回顾性分析37例下肢静脉曲张患者于造影和超声联合引导下采用Olympus Celon RFiTT®行射频闭合治疗的临床资料、技术细节及近期治疗效果。结果:37例患者均在局部麻醉下顺利完成手术,手术成功率100%。术中辐射剂量1.78~10.12 mGy(平均6.56 mGy),照射时间61~448 s(平均161 s)。术后3个月随访,37例患者的症状均减轻,复查超声大隐静脉射频治疗段闭合率100%,无皮肤灼伤、皮下淤血、深静脉血栓形成等并发症。结论:应用Olympus Celon RFiTT®射频治疗系统,采用两次定点射频+一次往复运动射频治疗方法的近期效果较好。联合静脉造影和超声引导下的大隐静脉射频治疗不但创伤小、恢复快,还具有定位准确、效果确切、避免并发症等优点。

关键词：导管消融术静脉曲张下肢静脉造影术超声检查

分糕还是做饼:行业可持续演化中新品的市场教育作用

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管理科学 2022年第4期35卷 3-17页

作者：杨广鑫沈俏蔚北京大学光华管理学院北京100091

绿色发展给传统行业的可持续演化带来了挑战,从需求端进行市场教育、促进消费者使用绿色产品变成行业可持续演化过程中一个日益重要的研究问题。在这个过程中,新产品上市是最鲜明、对产品社会认知影响最为明显的教育活动,其对市场上的... 详细信息

绿色发展给传统行业的可持续演化带来了挑战,从需求端进行市场教育、促进消费者使用绿色产品变成行业可持续演化过程中一个日益重要的研究问题。在这个过程中,新产品上市是最鲜明、对产品社会认知影响最为明显的教育活动,其对市场上的已有产品可能具有两种作用。一方面,新产品可能与老产品产生竞争,分走蛋糕;另一方面,新的绿色产品可能通过广告、促销或渠道等市场教育方式促进消费者意识,了解和学习新的绿色产品,对已有的绿色产品产生需求外溢,做大饼干。重点关注可持续演化过程中新产品的市场教育作用,基于中国汽车市场6年来近千款汽车近3万条月销量数据建立面板模型,从实证角度分析新上市的新能源汽车对在市不同类型汽车的影响,并探究品牌强度和品牌关系在其中扮演的角色。研究结果表明,新上市的新能源汽车对在市的老产品同时具有“分糕”和“做饼”作用。对在市的传统产品是竞争作用,降低燃油汽车的销量,即“分糕”效果;而对在市的新能源汽车是积极的需求外溢作用,增加其销量,即“做饼”效果。进一步的分析支持品牌的市场教育作用机制,即“分糕”和“做饼”效果受到品牌强度和品牌关系的影响,具有非对称性和近亲性,强品牌“分糕”和“做饼”的市场教育效果大于弱品牌,“做饼”的受益方更多的是品牌自身的其他新能源产品,“分糕”则主要分走其他品牌的燃油汽车份额。研究结果揭示了新的绿色产品通过市场教育与传统产品“分糕”、对绿色产品“做饼”进而加速行业可持续演化进程的现象,帮助研究人员更好地理解这一过程中企业扮演的角色。对于处于可持续演化中的企业,绿色产品的上市管理决策需要全盘考虑市场其他竞争者的决策,利用好“分糕”和“做饼”的效果,进而提升销量。

关键词：行业可持续演化新品上市市场教育竞争需求外溢

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热磁耦合作用下磁流变脂剪切稳定性及其机理

化工进展 2021年第8期40卷 4428-4437页

作者：杨广鑫潘家保周陆俊高洪王晓雷安徽工程大学机械工程学院安徽芜湖241000 南京航空航天大学直升机传动技术国家重点实验室江苏南京210016 汽车新技术安徽省工程技术研究中心安徽芜湖241000

磁流变器件内部介质均面临热磁耦合、频繁剪切等复杂工况,剪切稳定性是磁流变介质实现持久服役的重要指标。本文以实验室制备的磁流变脂为研究对象,基于流变学、磁学性能分析结果探究了热磁耦合作用下磁流变脂剪切稳定性变化规律及其机... 详细信息

磁流变器件内部介质均面临热磁耦合、频繁剪切等复杂工况,剪切稳定性是磁流变介质实现持久服役的重要指标。本文以实验室制备的磁流变脂为研究对象,基于流变学、磁学性能分析结果探究了热磁耦合作用下磁流变脂剪切稳定性变化规律及其机理。研究结果表明,温度和磁场强度发生变化时,磁流变脂流变性能也发生了较为显著的变化。触变性分析与连续剪切结果显示热磁耦合作用下磁流变脂总体保持着较好的剪切稳定性,基载液润滑脂皂纤维结构和磁链的交互作用将会对磁流变脂剪切稳定性产生影响。在较低温度、较弱磁场强度下,皂纤维结构是磁流变脂流变学性能影响的主导因素,剪切稳定性良好;在较高温度、较强磁场强度下,皂纤维缠结程度降低而磁链强度增强,磁链结构在磁流变脂流变学性能影响中占主导因素,剪切稳定性良好;在从皂纤维影响占主导变化为磁链影响占主导过程中,皂纤维剪切破坏时磁性颗粒被释放出来,因磁场的影响,磁性颗粒无法及时分散至皂纤维内部,最终致使磁流变脂剪切稳定性变弱。

关键词：磁流变脂热磁耦合皂纤维磁链剪切稳定性

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磁流变脂材料及其应用研究进展

材料导报 2021年第23期35卷 23183-23191页

作者：杨广鑫潘家保周陆俊高洪王晓雷安徽工程大学机械工程学院芜湖241000 南京航空航天大学直升机传动技术重点实验室南京210016

智能材料是指在磁场、电场、应力等环境变量作用下性能可控的新型功能材料,是继天然材料、合成高分子材料、人工设计材料之后的第四代材料。磁流变材料是一种重要的场响应型智能材料,主要成分为磁性颗粒和非磁性基载液,其物理和流变特... 详细信息

智能材料是指在磁场、电场、应力等环境变量作用下性能可控的新型功能材料,是继天然材料、合成高分子材料、人工设计材料之后的第四代材料。磁流变材料是一种重要的场响应型智能材料,主要成分为磁性颗粒和非磁性基载液,其物理和流变特性受磁场影响,并且具有优异的可控性,这种特性使磁流变材料受到学者的广泛关注,在科学与工程领域拥有良好的应用前景。近年来出现的磁流变材料包括磁流变液、磁流变脂和磁流变弹性体等,目前磁流变液的研究与应用较为广泛,磁流变液可通过外部磁场进行调控,流变性质在几个数量级上表现出阶跃性和可调性的变化,可以在几毫秒内从类流体转变为类固体状态。在零磁场强度下,磁流变液的行为类似于非牛顿流体,具体特性取决于磁流变液的自身组分,通常表现出具有屈服应力的宾汉塑性流体行为。磁流变液可以在阻尼器、减震器和离合器等领域提供半主动控制,但沉降问题一直制约着磁流变液的发展。磁流变脂以润滑脂为基载液,润滑脂的特殊结构能够有效改善磁流体的沉降稳定性,因此在磁流变器件应用领域展现出显著优势。本文从磁流变脂制备、流变特性、磁流变脂器件及其潜在应用这四个方面综述了磁流变脂材料及其应用研究进展,针对磁流变脂的材料特性和实际应用展开讨论,与磁流变液进行相应的比较,并对磁流变脂作为润滑材料的发展趋势进行了展望。

关键词：智能材料磁流变非牛顿流体磁流变脂流变特性

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热老化行为对磁流变脂流变学性能的影响

石油学报（石油加工） 2023年第1期39卷 174-182页

作者：潘家保杨广鑫褚甜甜高洪王晓雷安徽工程大学机械工程学院安徽芜湖241000 南京航空航天大学直升机传动技术国家重点实验室江苏南京210016 安徽师范大学生命科学学院安徽芜湖241000

磁流变器件在工作过程中因耗能不可避免地出现温升现象,为研究热效应对介质磁流变脂(MRG)流变学性能的影响,通过静态热处理方式模拟磁流变脂热老化情况。将磁流变脂在温度120℃的环境中进行4、8和24 h的热老化后,分别进行傅里叶变换红... 详细信息

磁流变器件在工作过程中因耗能不可避免地出现温升现象,为研究热效应对介质磁流变脂(MRG)流变学性能的影响,通过静态热处理方式模拟磁流变脂热老化情况。将磁流变脂在温度120℃的环境中进行4、8和24 h的热老化后,分别进行傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、磁学性能及流变性能分析,以探究热老化行为对磁流变脂流变学性能的影响。结果表明:热老化对磁流变脂基载液润滑脂的皂纤维结构产生影响,进而影响磁流变脂性能。随着热老化时间的增加,磁流变脂出现剪切屈服现象的时间点不断提前,长时间高温条件下的热效应对磁流变脂微观结构破坏更大,更容易造成磁流变脂流变性能的显著变化。经过24 h热老化的磁流变脂在恒定剪切速率10 s-1和温度85℃的测试条件下,磁场强度0 mT时磁流变脂的剪切应力为202.04 Pa,磁场强度440 mT时剪切应力可达1843.2 Pa。磁场在一定程度上降低了磁流变脂对温度的依赖性,但持续的热效应最终将会导致磁流变脂服役寿命缩短。

关键词：磁流变脂热老化流变性能结构衰退热磁耦合

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热诱导熔接聚氨酯/聚二甲基硅氧烷防水透湿膜的制备及其性能优化

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纺织学报 2023年第3期44卷 28-35页

作者：杨广鑫张庆乐李小超李思瑜陈辉程璐夏鑫新疆大学纺织与服装学院新疆乌鲁木齐830046 新疆际华七五五五职业装有限公司新疆昌吉831100

为提高纳米纤维膜的防水、透湿和力学性能,在聚氨酯(PU)纺丝液中添加无氟疏水剂聚二甲基硅氧烷(PDMS),采用静电纺丝法制备静电纺PU/PDMS防水透湿膜,并在此基材上采用静电喷雾法沉积PU/PDMS微球制备静电喷雾PU/PDMS防水透湿膜;利用热诱... 详细信息

为提高纳米纤维膜的防水、透湿和力学性能,在聚氨酯(PU)纺丝液中添加无氟疏水剂聚二甲基硅氧烷(PDMS),采用静电纺丝法制备静电纺PU/PDMS防水透湿膜,并在此基材上采用静电喷雾法沉积PU/PDMS微球制备静电喷雾PU/PDMS防水透湿膜;利用热诱导工艺分别对静电纺PU/PDMS和静电喷雾PU/PDMS防水透湿膜进行热处理改性,研究了热处理温度和时间对其形貌、孔径分布、防水性能、透气透湿性能及力学性能的影响,并对其影响机制进行分析。结果表明:静电喷雾PU/PDMS防水透湿膜的防水透湿性能优于静电纺PU/PDMS防水透湿膜,但经热处理后由于膜内部产生更多粘连,导致孔隙率降低,防水透湿性能出现下降;热处理后静电纺PU/PDMS防水透湿膜的孔径大大降低,并使其串珠结构向蛛网结构转化,防水性能和力学性能显著提升,当加热温度为100℃,加热时间为90 min时,其水接触角达到144.7°,透湿率为5666.7 g/(m^(2)·d),透气率为9.91 mm/s,断裂强度为17.9 MPa,断裂伸长率为210.7%。

关键词：聚二甲基硅氧烷聚氨酯纳米纤维膜防水透湿静电纺丝静电喷雾

液-固兼用曲张静脉栓塞技术联合专用支架在经颈内静脉肝内门体分流术中的应用

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北京大学学报(医学版) 2024年

作者：宋畅冯琦琛杨广鑫刘启佳王昌明李选北京大学第三医院介入血管外科郑州人民医院血管外科

门静脉高压症是由于门静脉压力持久增高引起的一种症候群，包括食管胃底静脉曲张破裂出血、顽固性胸腹水等。不同病因所致肝硬化是门静脉高压最常见和最主要的病因，经颈内静脉肝内门体分流术(transjugular intrahepatic portosystemic ... 详细信息

门静脉高压症是由于门静脉压力持久增高引起的一种症候群，包括食管胃底静脉曲张破裂出血、顽固性胸腹水等。不同病因所致肝硬化是门静脉高压最常见和最主要的病因，经颈内静脉肝内门体分流术(transjugular intrahepatic portosystemic shunt，TIPS)通过在下腔静脉与门静脉之间的肝实质内建立分流道，以微创的方式从结构上显著降低门静脉阻力[1]。

关键词：经颈内静脉肝内门体分流术门脉高压症食管胃底静脉曲张难治性腹水

超声引导下腔内射频闭合术联合局部点剥治疗下肢静脉曲张

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中国微创外科杂志 2018年第7期18卷 577-580页

作者：冯琦琛王昌明李选杨广鑫北京大学第三医院介入血管外科北京100191

目的探讨超声引导下腔内射频闭合术(radiofrequency endovenous obliteration,RFO)联合局部点剥治疗下肢静脉曲张的近期疗效。方法 2016年2~10月我科采用RFO联合局部点剥治疗下肢静脉曲张218例共272条肢体。术前均行下肢静脉超声检查,... 详细信息

目的探讨超声引导下腔内射频闭合术(radiofrequency endovenous obliteration,RFO)联合局部点剥治疗下肢静脉曲张的近期疗效。方法 2016年2~10月我科采用RFO联合局部点剥治疗下肢静脉曲张218例共272条肢体。术前均行下肢静脉超声检查,明确存在隐静脉返流,返流时间大于500 ms,同时除外下肢静脉血栓形成。超声引导下21G穿刺针穿刺隐静脉主干,引入7F 11 cm鞘管。经鞘管导入射频治疗导管,超声定位位置准确后固定导管。超声引导下自大隐静脉置入鞘管部位至导管末端位置行膨胀麻醉。超声探头直视导管工作段,同时加压工作段所在区域隐静脉,打开射频行腔内射频闭合术。主干静脉处理完毕后,术前标记处1%利多卡因局麻,1~2 mm小切口行局部曲张静脉点状剥脱术。术后局部切口敷料覆盖。术后即刻穿医用循序减压弹力袜。结果手术成功率100%。术中并发症7例,其中6例为一过性心率加快、血压升高,1例为一过性心率减慢。术后2例并发症均为局部静脉剥脱切口术后活动性出血,均发生在术后1 h内。随访173例222条肢体,术后3个月复查,静脉曲张完全消失84条,临床分级降级136条,有效率99.1%(220/222)。结论超声引导下RFO联合局部点剥治疗单纯性下肢静脉曲张微创、安全、有效,近期疗效满意。

关键词：下肢静脉曲张超声引导腔内射频闭合术膨胀麻醉