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立向高速GMAW驼峰焊缝的试验研究

机械工程学报 2020年第14期56卷 73-80页

作者：郭震张理周伟毕贵军韩冰广东省智能制造研究所广州510070 广东省现代控制技术重点实验室广州510070

驼峰焊缝的产生严重制约了高速熔化极气体保护焊(Gas metal arc welding,GMAW)在立向焊接上的应用,目前对该技术难点研究甚少,尚无简单有效的抑制措施提出。因此,通过梳理水平高速GMAW驼峰焊缝的形成机理,以此为基础,运用自主研发的爬... 详细信息

驼峰焊缝的产生严重制约了高速熔化极气体保护焊(Gas metal arc welding,GMAW)在立向焊接上的应用,目前对该技术难点研究甚少,尚无简单有效的抑制措施提出。因此,通过梳理水平高速GMAW驼峰焊缝的形成机理,以此为基础,运用自主研发的爬壁机器人焊接试验平台对立向高速GMAW驼峰焊缝进行试验研究。研究发现:立向上焊时,高速GMAW会产生驼峰焊缝缺陷,熔池中由电弧压力、熔滴冲击力和重力作用下产生的动量很大的后向液体流是形成驼峰焊缝的主要原因。此外,焊接电流和焊接速度显著影响驼峰焊缝的形貌。立向下焊时,因焊接方向和焊枪倾斜位置发生改变,使熔池中由电弧压力和熔滴冲击力作用下产生的后向液体流流向与自身重力方向相反,可有效抑制驼峰焊缝的形成。通过利用金属液体流自身重力来抑制立向高速GMAW焊接过程中驼峰焊缝的形成,大大提高了焊接速度和焊接电流,具有较高应用价值。

关键词：立向高速GMAW 爬壁机器人驼峰焊缝立向上焊立向下焊

焊接速度和焊接电流对竖向高速GMAW驼峰焊缝的影响

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焊接学报 2020年第4期41卷 56-61,I0008页

作者：张理郭震周伟毕贵军韩冰广东省智能制造研究所广东省现代控制技术重点实验室广州510070

运用自主研发的爬壁机器人研究焊接速度和焊接电流对竖向高速熔化极气体保护焊(gas metal arc welding,GMAW)驼峰焊缝的影响.结果表明,焊接速度或焊接电流超过某一临界值时,竖向高速GMAW会形成驼峰焊缝,且熔池中由电弧压力、熔滴冲击力... 详细信息

运用自主研发的爬壁机器人研究焊接速度和焊接电流对竖向高速熔化极气体保护焊(gas metal arc welding,GMAW)驼峰焊缝的影响.结果表明,焊接速度或焊接电流超过某一临界值时,竖向高速GMAW会形成驼峰焊缝,且熔池中由电弧压力、熔滴冲击力和重力作用下产生的动量很大的后向液体流是竖向高速GMAW形成驼峰焊缝的主要原因.同时,焊接速度和焊接电流显著影响驼峰焊缝形貌.当焊接电流不变时,随焊接速度提高,驼峰焊缝的驼峰间距和驼峰高度先稳定减小,后缓慢减小,而焊缝宽度则稳定减小;当焊接速度不变时,随焊接电流增加,驼峰焊缝的驼峰间距先增加后减小,驼峰高度则是先增加后不变,而焊缝宽度则稳定增加.此外,焊接速度过小或焊接电流过大均会造成金属液下淌.

关键词：爬壁机器人竖向高速GMAW 驼峰焊缝焊接速度焊接电流

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脉冲电化学机械光整加工工艺的研究

机械制造 2000年第9期38卷 10-11页

作者：毕贵军周锦进大连理工大学邮政编码116024

介绍脉冲电化学机械光整加工工艺的特点和光整加工原理；通过实验验证了这种工艺有着高效、高表面质量的优点；并对目前存在的问题及发展前景进行了探讨。

关键词：脉冲电化学光整加工加工工艺不锈钢

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纺织机械零件脉冲电化学去毛刺工艺

机械工程师 1999年第1期 19-20页

作者：毕贵军周锦进大连理工大学机械系

提出了将脉冲电化学机械光整加工工艺应用到微小纺织机械零件去毛刺工艺，证明该工艺对于纺织机械零件去毛刺是完全可行的。

关键词：脉冲电化学去毛刺纺织机械零件针布

三种运行参数对PEMFC动态响应的数值分析

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同济大学学报（自然科学版） 2021年第S01期49卷 238-244页

作者：刘鑫桐刘永峰裴普成张璐姚圣卓毕贵军北京建筑大学机电与车辆工程学院北京100044 北京建筑大学北京市建筑安全监测工程技术研究中心北京100044 清华大学汽车安全与节能国家重点实验室北京100084 新加坡科学技术研究局新加坡637662

为了探究在电流阶跃变化中工作温度、相对湿度和背压等运行参数对质子交换膜燃料电池(PEMFC)性能的影响,运用相对湿度和工作温度之间的耦合变化推导出了动态计算(DT)模型。该模型通过工作温度和相对湿度来阐述膜电极参数和PEMFC性能之... 详细信息

为了探究在电流阶跃变化中工作温度、相对湿度和背压等运行参数对质子交换膜燃料电池(PEMFC)性能的影响,运用相对湿度和工作温度之间的耦合变化推导出了动态计算(DT)模型。该模型通过工作温度和相对湿度来阐述膜电极参数和PEMFC性能之间的特性关系,并分析在电流阶跃变化中这两种运行参数对质子交换膜(PEM)内水传递特性、输出电压和功率密度随时间变化的瞬态响应的差异。采用理论计算结合试验的方式,首先通过自定义函数(UDF)将DT模型导入到Fluent软件中进行计算并应用有限体积法进行求解;其次开展PEMFC动态负载性能测试,测量工作温度为50℃、60℃、70℃,背压为0、10 kPa,相对湿度为50%、75%、100%,同时改变电流负载(阶跃幅度为5 A)来实现PEMFC对电流阶跃动态响应的测试;最后通过极化曲线和I⁃P曲线对DT模型和试验数据进行比较分析。结果表明:实验数据与DT模型的仿真结果之间有很好的相关性;不对称加湿是影响功率密度的一个主导参数;阳极相对湿度决定了功率密度在发生阶跃电流后稳定运行的能力;PEM水含量与功率密度下冲幅度和响应时间有关。因此,工作温度为60℃、背压为10 kPa、阳极相对湿度为75%、阴极相对湿度为100%时,PEMFC的动态性能最佳。

关键词：质子交换膜燃料电池动态响应运行参数非对称加湿电流阶跃

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CO_(2)诱导肼类燃料低温反应机理研究

火炸药学报 2023年第5期46卷 427-435,I0011页

作者：陈睿哲刘永峰王龙毕贵军宋金瓯北京建筑大学北京市建筑安全监测工程技术研究中心北京102627 四川大学化学工程学院成都610065 新加坡科技研究局制造技术研究院新加坡637662 天津大学先进内燃动力全国重点实验室天津300072

为研究CO_(2)诱导肼类燃料在低温下的反应机理,采用量子化学计算对肼(N_(2)H_(4))、甲基肼(MMH)和偏二甲肼(UDMH)在不同温度下与CO_(2)的反应过程与势能面进行了分析。利用分子平均局部离子化能(ALIE)与福井函数/双描述符预测了N_(2)H_... 详细信息

为研究CO_(2)诱导肼类燃料在低温下的反应机理,采用量子化学计算对肼(N_(2)H_(4))、甲基肼(MMH)和偏二甲肼(UDMH)在不同温度下与CO_(2)的反应过程与势能面进行了分析。利用分子平均局部离子化能(ALIE)与福井函数/双描述符预测了N_(2)H_(4)、MMH和UDMH的反应活性位点,通过过渡态理论获得不同肼类燃料与CO_(2)反应的路径,构建其通道势能面,根据高精度能量获得宽温度范围下热力学参数与动力学数据。结果表明N_(2)H_(4)活性位点为N,MMH活性位点为与甲基相连的N,UDMH活性位点为氨基中的N;CO_(2)诱导肼类燃料低温反应的主要产物为肼羧酸,该反应为低温正向、高温逆向反应,这与常规燃料反应呈现相反的特点;在10 MPa压力下,N_(2)H_(4)的正逆向反应转变温度最小,约为400 K,MMH的正逆向反应转变温度约为460 K,而UDMH很难与CO_(2)反应;肼类燃料与CO_(2)的反应速率常数随温度升高而增大,其中MMH反应速率常数最大,在10 MPa、453 K环境下k为3.51×10^(-8)L/(s·mol)。

关键词：量子化学肼类燃料 CO_(2)诱导活性位点肼(N_(2)H 4) 甲基肼(MMH) 偏二甲肼(UDMH)

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推车式地板打磨机的研制

现代机械 1997年第4期 43-45页

作者：朱派龙范晓光毕贵军廖月明大连理工大学 116023

介绍一种高效、安全的新型地板打磨机的工作原理、特点、结构布置与设计、设备操作要点。采用砂带磨削代替砂轮磨削或圆柱形刨刀具有许多优点。

关键词：地板打磨机砂带砂带磨削推车式装修机械

柴油表征燃料在高浓度CO_(2)氛围下燃烧机理的分析

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环境科学学报 2021年第11期41卷 4477-4488页

作者：王龙刘永峰毕贵军刘海峰宋金瓯何旭北京建筑大学机电与车辆工程学院北京102616 新加坡科技研究局制造技术研究院新加坡637662 天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室天津300072 北京理工大学机械与车辆学院北京100081

为研究高浓度CO_(2)在高温高压情况下对柴油燃烧特性的影响,提出了柴油表征燃料在CO_(2)/O_(2)氛围下的燃烧反应机理.通过量子化学计算了化学反应路径并对反应路径进行分析,最后进行柴油表征燃料燃烧的仿真.通过搭建定容燃烧弹试验台架... 详细信息

为研究高浓度CO_(2)在高温高压情况下对柴油燃烧特性的影响,提出了柴油表征燃料在CO_(2)/O_(2)氛围下的燃烧反应机理.通过量子化学计算了化学反应路径并对反应路径进行分析,最后进行柴油表征燃料燃烧的仿真.通过搭建定容燃烧弹试验台架和可视化系统进行试验与仿真分析,结果表明:在50%CO_(2)+50%O_(2)氛围下,对仿真与实验的火焰燃烧极限长度和火焰纵截面面积进行对比,最小误差分别为0.39%和0.64%,最大误差分别为8.54%和4.94%,说明此机理适用于高浓度CO_(2)氛围下柴油燃烧特性的研究;CO_(2)的化学效应在柴油表征燃料燃烧时具有促进作用,CO_(2)在2600 K时发生热解,热解产物CO与H自由基等发生反应可以生成着火促进剂·OH;柴油在50%CO_(2)+50%O_(2)、43%CO_(2)+57%O_(2)和35%CO_(2)+65%O_(2)氛围下的燃烧效率比空气氛围分别提高了28.2%、30.4%和33.3%.

关键词：高浓度CO_(2) 表征燃料量子化学计算定容燃烧弹燃烧效率

CO_(2)/O_(2)环境对柴油着火及燃烧特性的影响

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内燃机工程 2023年第3期44卷 44-54页

作者：万源刘永峰毕贵军刘海峰张璐北京建筑大学机电与车辆工程学院北京102627 新加坡科技研究局制造技术研究院新加坡637662新加坡天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室天津300072

为研究CO_(2)/O_(2)环境对柴油着火和燃烧特性的影响,以正庚烷为柴油表征燃料,利用CONVERGE计算了不同CO_(2)/O_(2)环境下正庚烷的着火和燃烧过程,并搭建了可视化定容燃烧弹试验平台进行了验证。使用高速摄影机记录了初始温度850 K,初... 详细信息

为研究CO_(2)/O_(2)环境对柴油着火和燃烧特性的影响,以正庚烷为柴油表征燃料,利用CONVERGE计算了不同CO_(2)/O_(2)环境下正庚烷的着火和燃烧过程,并搭建了可视化定容燃烧弹试验平台进行了验证。使用高速摄影机记录了初始温度850 K,初始压力3 MPa,CO_(2)体积分数分别为35%、40%、50%和60%时正庚烷燃烧的自发光强度,利用CHEMKIN中定容均质反应器分析了CO_(2)物理和化学作用对着火的影响。研究结果表明:在CO_(2)体积分数35%时存在爆燃的现象,随着CO_(2)体积分数增长,着火延迟时间增长,着火位置远离喷嘴,稳态燃烧阶段火焰的长度和宽度也增大,CO_(2)体积分数在50%~60%之间时火焰自发光强度峰值明显下降;CO_(2)的物理作用抑制了着火,第三体作用对着火的促进作用大于直接参与反应对着火的抑制作用,造成CO_(2)的化学作用缩短了着火延迟时间,并且随着CO_(2)体积分数增大,化学作用对着火的促进作用更加明显。

关键词： CO_(2)/O_(2)环境定容燃烧弹着火过程火焰自发光强度第三体作用