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Ti-6Al-4V中界面能对α相片层生长的影响三维相场模拟

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金属学报 2012年第2期48卷 148-158页

作者：杨梅王刚滕春禹徐东生张鉴杨锐王云志中国科学院金属研究所沈阳110016 华南理工大学材料科学与工程学院广州510640 The Ohio State University Columbus OH 43210 USA 东北大学理学院沈阳110819 中国科学院计算机网络信息中心北京100190

采用相场方法定量模拟了界面能各向异性对Ti-6Al-4V合金片层α相生长的影响.模拟所需的动力学与热力学数据分别来自DICTRA和Thermo-Calc数据库.结果表明,在高温热处理条件下,界面能各向异性是控制α相形貌的重要因素.温度越高α相沿长... 详细信息

采用相场方法定量模拟了界面能各向异性对Ti-6Al-4V合金片层α相生长的影响.模拟所需的动力学与热力学数据分别来自DICTRA和Thermo-Calc数据库.结果表明,在高温热处理条件下,界面能各向异性是控制α相形貌的重要因素.温度越高α相沿长度方向生长越慢,片层的宽度和厚度越大.定量研究了新生α相和残余β相的宽度和厚度随模拟条件的变化,统计结果表明,对应于不同的界面能各向异性,α相的宽厚比演化规律不同,界面能各向异性越强,生成的α相越宽,残余β相宽度也越大.溶质场分析表明,生长过程中溶质分布不均匀,在相界β侧形成了Al贫瘠区和V富集区,且界面能各向异性越强,溶质场不均匀越明显.

关键词：相场 Ti-6Al-4V 界面能各向异性 α相片层成分场

光学浮区定向生长Ti-43Al-3Si合金

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金属学报 2012年第2期48卷 235-239页

作者：刘荣华滕春禹崔玉友徐东生线全钢杨锐中国科学院金属研究所沈阳110016

采用光学浮区定向凝固炉,对Ti-43Al-3Si合金进行引晶定向生长研究.从直径70 mm铸棒中切取直径9 mm多晶棒为籽晶,在5 mm/h的速度下引晶生长出了微观片层平行于生长方向的定向合金.采用OM对获得试样的组织进行观察,结果表明,在开始凝固的L... 详细信息

采用光学浮区定向凝固炉,对Ti-43Al-3Si合金进行引晶定向生长研究.从直径70 mm铸棒中切取直径9 mm多晶棒为籽晶,在5 mm/h的速度下引晶生长出了微观片层平行于生长方向的定向合金.采用OM对获得试样的组织进行观察,结果表明,在开始凝固的L+α+β三相共存区中,多晶棒有效引晶并控制了心部α相,并在曲面生长条件下逐渐发展成为占据主导地位的组织结构.对实验中多晶籽晶的选取、三相共存及曲面生长原理进行了深入讨论.

关键词： Ti-43Al-3Si合金定向凝固曲面生长光学浮区炉

基于超球优化支持向量数据描述的滚动轴承故障检测

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振动与冲击 2019年第2期38卷 204-210,225页

作者：林桐陈果滕春禹王云欧阳文理南京航空航天大学民航学院南京210016 中航工业综合技术研究所北京100028

在仅有轴承正常运行数据的小样本情况下,支持向量数据描述(SVDD)能通过对多维特征的融合实现滚动轴承的故障检测与状态评估,但特征向量空间分布的复杂程度会直接影响SVDD的效果。为此,提出了一种基于超球优化支持向量数据描述的滚动轴... 详细信息

在仅有轴承正常运行数据的小样本情况下,支持向量数据描述(SVDD)能通过对多维特征的融合实现滚动轴承的故障检测与状态评估,但特征向量空间分布的复杂程度会直接影响SVDD的效果。为此,提出了一种基于超球优化支持向量数据描述的滚动轴承故障检测方法,通过超球优化改善特征向量的空间分布以降低数据描述任务的难度,进而使得超球优化SVDD能更有效地识别出滚动轴承故障。多组试验表明:在不同转速、不同测点、不同类型的滚动轴承故障下,超球优化SVDD比传统的SVDD方法效果更优。

关键词：支持向量数据描述(SVDD) 滚动轴承超球优化特征融合故障检测特征变换

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基于自组织神经网络的滚动轴承状态评估方法

中国机械工程 2017年第5期28卷 550-558页

作者：张全德陈果林桐欧阳文理滕春禹王洪伟南京航空航天大学民航学院南京210016 中航工业综合技术研究所基础研究室北京100028 北京航空工程技术研究中心第六研究室北京100076

针对单一特征在进行故障诊断时准确率不高的问题,提出了一种基于自组织神经网络(SOM)的滚动轴承状态评估方法。该方法首先从原始振动信号中提取出多特征数据,运用主成分分析(PCA)方法对多特征数据进行预处理,采用SOM进行网络训练,构建... 详细信息

针对单一特征在进行故障诊断时准确率不高的问题,提出了一种基于自组织神经网络(SOM)的滚动轴承状态评估方法。该方法首先从原始振动信号中提取出多特征数据,运用主成分分析(PCA)方法对多特征数据进行预处理,采用SOM进行网络训练,构建多特征数据的融合模型,输出竞争神经元层的权值矢量;然后,计算每一个样本到竞争神经元层权值矢量的最小欧氏距离,输出最终的融合指标;最后,通过比较待检测样本与正常样本的最小欧氏距离的差异来判断轴承的状态。将该方法应用于滚动轴承状态评估,试验结果表明:融合指标比单一指标对早期故障更加敏感、更加稳健;同时,融合指标能够定量地描述轴承状态的劣化过程。

关键词：自组织神经网络主成分分析特征融合最小匹配距离滚动轴承故障识别

基于机匣振动信号的滚动轴承故障协同诊断技术

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航空动力学报 2018年第10期33卷 2376-2384页

作者：林桐陈果滕春禹王云欧阳文理肖圣迪南京航空航天大学民航学院南京211106 中国航空工业集团有限公司中国航空综合技术研究所北京100028

针对基于机匣测点信号的航空发动机滚动轴承故障诊断问题,提出了一种滚动轴承故障的协同诊断技术。通过最小熵解卷积消除信号传递路径的影响以增强信号中的冲击性成分;通过小波变换提取共振频带;通过自相关分析抑制频带信号中的非周期... 详细信息

针对基于机匣测点信号的航空发动机滚动轴承故障诊断问题,提出了一种滚动轴承故障的协同诊断技术。通过最小熵解卷积消除信号传递路径的影响以增强信号中的冲击性成分;通过小波变换提取共振频带;通过自相关分析抑制频带信号中的非周期性成分并进一步提升信噪比。依托带机匣的转子试验器分别对人工故障轴承和真实故障轴承进行了两组试验,试验结果表明:相比于其他典型方法,采用所提协同诊断法得到的包络谱中故障特征频率对应的谱峰更加清晰、明显。

关键词：协同诊断滚动轴承机匣信号特征提取最小熵解卷积小波变换自相关分析

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薄膜生长初期岛形貌转变的模拟研究

材料导报 2007年第F11期21卷 89-91页

作者：陈丹丹李林滕春禹钟钰梁焕巢东北大学理学院沈阳110004

用Kinetic Monte Carlo(KMC)方法实现了(001)衬底上薄膜生长初始阶段岛形貌的模拟。在模型中考虑了原子沉积、吸附原子扩散和绕岛运动等过程,并考虑了衬底温度、沉积速率、Lennard-Jones(L-J)作用势范围等因素对生长的影响。研究了岛边... 详细信息

用Kinetic Monte Carlo(KMC)方法实现了(001)衬底上薄膜生长初始阶段岛形貌的模拟。在模型中考虑了原子沉积、吸附原子扩散和绕岛运动等过程,并考虑了衬底温度、沉积速率、Lennard-Jones(L-J)作用势范围等因素对生长的影响。研究了岛边缘亚稳粒子绕岛运动对岛形貌的影响。结果表明,绕岛运动越强岛形貌越趋于紧致状。模拟中发现:当绕岛能力相同时,随着衬底温度的升高,岛形貌由紧致向枝晶转变。

关键词：蒙特卡罗岛形貌沉积速率绕岛步数

Ti-Al合金γ/α_2界面结构及拉伸变形行为的分子动力学模拟

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金属学报 2019年第2期55卷 291-298页

作者：涂爱东滕春禹王皞徐东生傅耘任占勇杨锐中国科学院金属研究所沈阳110016 中国科学技术大学材料科学与工程学院沈阳110016 中国航空综合技术研究所北京100028

采用分子动力学方法,通过考察共格和半共格界面,发现体系总能量随两相厚度比变化,得到2种界面相互转变的临界片层厚度;对不同片层厚度的Ti-Al合金进行垂直界面的拉伸加载,发现共格界面的屈服强度高于半共格界面,断裂行为随γ和α_2相的... 详细信息

采用分子动力学方法,通过考察共格和半共格界面,发现体系总能量随两相厚度比变化,得到2种界面相互转变的临界片层厚度;对不同片层厚度的Ti-Al合金进行垂直界面的拉伸加载,发现共格界面的屈服强度高于半共格界面,断裂行为随γ和α_2相的厚度比变化。塑性变形首先发生在γ相一侧,形成Shockley偏位错,进而通过剪切传递方式穿过γ/α_2界面,激活a2相的锥面层错;γ/α_2界面为后续的位错和孪生提供形核点。

关键词： TiAl 界面塑性变形力学行为分子动力学

球轴承接触疲劳寿命预估的损伤力学-有限元法

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航空动力学报 2019年第10期34卷 2246-2255页

作者：张杰毅陈果谢阶栋贺志远滕春禹成震杰南京航空航天大学民航学院南京210016 中国航空发动机集团有限公司湖南动力机械研究所湖南株洲412002 中国航空工业集团有限公司中国航空综合技术研究所北京100028

以线弹性力学及连续损伤力学为基础,构建球轴承接触疲劳的损伤演化方程。利用轴承钢GCr15扭转疲劳试验数据拟合得到损伤演化方程中的材质参数。通过该方程预估轴承钢GCr15的扭转疲劳寿命,其结果与试验数据吻合。采用ABAQUS有限元分析软... 详细信息

以线弹性力学及连续损伤力学为基础,构建球轴承接触疲劳的损伤演化方程。利用轴承钢GCr15扭转疲劳试验数据拟合得到损伤演化方程中的材质参数。通过该方程预估轴承钢GCr15的扭转疲劳寿命,其结果与试验数据吻合。采用ABAQUS有限元分析软件仿真得到6206球轴承的接触应力分布并分析了6206球轴承最大接触应力区。根据6206球轴承的载荷及应力应变状态将最大接触应力区简化为二维平面应力模型。在此基础上预估了6206球轴承的接触疲劳寿命。设计并进行了6206球轴承疲劳强化试验。轴承接触疲劳剥落都萌生于内圈,与应力仿真分析结果相契合。三个试验轴承的试验与预估接触疲劳寿命的相对误差分别为29.52%、3.03%和51.16%,验证了接触疲劳寿命预估方法的有效性。研究表明采用损伤力学预估球轴承的接触疲劳寿命是工程中可行且实用的方法。

关键词：寿命预测球轴承损伤力学轴承应力计算罚函数 ABAQUS有限元分限软件

剪切应力对Ti-6Al-4V合金α相形核及微织构形成的影响

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稀有金属材料与工程 2020年第3期49卷 939-943页

作者：张金虎徐东生滕春禹王皞李学雄孙佳杨锐中国科学院金属研究所辽宁沈阳110016 中国航空综合技术研究所北京100028

采用相场动力学方法模拟Ti-6Al-4V合金中β→α转变过程,研究钛合金中不同方向的外加剪切应力对α析出相变体形核及微织构形成的影响。模型输入数据来自Pandat热力学与动力学数据库及Jmat Pro(TTT-Ti)。选取x[101]-y[12■]-z[■11]坐标... 详细信息

采用相场动力学方法模拟Ti-6Al-4V合金中β→α转变过程,研究钛合金中不同方向的外加剪切应力对α析出相变体形核及微织构形成的影响。模型输入数据来自Pandat热力学与动力学数据库及Jmat Pro(TTT-Ti)。选取x[101]-y[12■]-z[■11]坐标系,保持时效温度不变,分别沿(101)[■11]_β或(12■)[■11]_β施加不同大小(10、30及50MPa)的正反向切应力,考察剪切加载对合金微观组织演化的影响。结果表明:过冷度一定时,随剪切应力增大,析出变体与剪切应力之间的弹性相互作用在相变过程中逐渐起主要作用,对α相变体的选择作用逐渐增强;应力大小一定时,切应力对变体选择的作用强于正应力;沿(101)[■11]_β或(12■)[■11]_β方向外加剪切应力,正向切应力分别促进2种与1种α变体的选择,而反向切应力均主要选择1种α变体。因而,在β向α转变过程中,切应力更有利于α相微织构的形成。

关键词：切应力微织构相场模拟