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基于Abaqus的面齿轮传动承载接触特性分析

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基于Abaqus的面齿轮传动承载接触特性分析

作者：翁灯盐西安工业大学

学位级别：硕士

面齿轮传动是一种由圆柱齿轮和面齿轮组成的角度传动机构,在航空航天、汽车工程等传动装置上得到了广泛的应用。面齿轮承载接触分析可以得到诸如承载接触路径、齿面接触应力、齿根弯曲应力、承载传动误差等承载接触特性参数,在一定程度... 详细信息

面齿轮传动是一种由圆柱齿轮和面齿轮组成的角度传动机构,在航空航天、汽车工程等传动装置上得到了广泛的应用。面齿轮承载接触分析可以得到诸如承载接触路径、齿面接触应力、齿根弯曲应力、承载传动误差等承载接触特性参数,在一定程度上反映实际应用中齿轮的承载接触特性,对齿轮传动设计具有一定的参考性。当前对面齿轮进行承载接触分析的主要方法是先在三维软件中进行建模再导入有限元仿真软件进行分析,这种方法会使得建模的精度和效率较低,并且在装配时会造成齿面干涉的现象,所以也有在数值计算软件例如Matlab中进行承载接触分析的方法,但是对于修形后的齿轮,由于齿面点不连续的原因,在进行计算迭代时会出现不收敛的情况,导致程序无法进行计算。因此,本文研究了一种面齿轮传动有限元精确装配模型的构建方法,提高了建模精度和效率,可以对修形或含有安装误差的面齿轮进行承载接触分析。主要研究内容和成果如下:(1)根据微分几何和面齿轮啮合原理的内容推导了螺旋圆柱齿轮和面齿轮的齿面方程,通过数值计算得到了面齿轮传动有限元模型的装配转角,编写程序建立了面齿轮传动有限元网格装配模型并对有限元前处理条件进行设置,在后处理模块,通过编写脚本文件对参数进行提取和计算,得到了面齿轮的承载接触特性,并对有限元建模的正确性进行了验证。(2)在无误差及含有安装误差的情况下,对面齿轮的承载接触印痕、齿面接触应力、齿根弯曲应力、承载传动误差等承载接触特性进行了比较分析。结果表明:安装误差会对面齿轮的啮合情况产生影响,当安装误差过大时,面齿轮齿面会产生应力集中和干涉的现象,当Δγ=0.01°时,齿面最大接触应力为896.51MPa,与标准安装的情况相比增大了41.33%,且轴向安装误差与轴夹角安装误差对承载接触特性的影响大于偏置安装误差。在两项安装误差耦合的情况下,保持一项安装误差不变,则另一项安装误差对承载接触特性的影响规律与单项安装误差作用时相同。(3)对齿面修形后的面齿轮传动进行了承载接触分析,在对齿面进行修形后,面齿轮齿顶与齿根在啮合时产生边缘接触的情况面齿轮传动的啮合情况得到改善,降低了边缘接触时的接触应力,当Δa=7.2μm时,面齿轮齿面的最大边缘接触应力为265.44MPa,相对于未修形的面齿轮齿面减小了58.15%,齿面接触应力和承载传动误差绝对值降低,当Δa=7.2μm时承载传动误差最小值为-4.51″,与未修形前的承载传动误差最小值-6.57″相比减小了31.35%。齿面修形后面齿轮传动啮合的平稳性增强。

关键词：面齿轮安装误差修形承载接触分析

基于齿面接触线的双螺旋齿轮对称度误差测量与评定方法

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工具技术 2024年第10期58卷 142-146页

作者：曹建锋翁灯盐赵海洋中国航发湖南动力机械研究所西安工业大学机电工程学院

两个不同旋向斜齿轮的V形顶点的对齐度偏差是双螺旋齿轮特有的几何参数,对双螺旋齿轮传动系统的振动、噪声和齿面载荷分配不均匀性有重要影响。为了更准确地表述双螺旋齿轮的制造精度及其传动性能,基于双螺旋齿轮的V形顶点特征,定义齿... 详细信息

两个不同旋向斜齿轮的V形顶点的对齐度偏差是双螺旋齿轮特有的几何参数,对双螺旋齿轮传动系统的振动、噪声和齿面载荷分配不均匀性有重要影响。为了更准确地表述双螺旋齿轮的制造精度及其传动性能,基于双螺旋齿轮的V形顶点特征,定义齿面接触线的双螺旋齿轮V形顶点,首次提出了双螺旋齿轮V形顶点对齐度偏差测量和评价方法(全齿接触线法),并通过实验验证了所提出测量方法的有效性和便捷性。测量结果表明,采用全齿接触线法评定双螺旋齿轮总对齐度偏差的结果为0.0082mm,满足设计要求。本文为全面准确评价双螺旋齿轮提供了新的测量与评定方法,对高精度双螺旋齿轮的设计制造具有重要的指导意义。

关键词： V形顶点对齐度偏差双螺旋齿轮接触线

一株新种气单胞菌噬菌体phiA050的生物学特性和全基因组分析

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中国生物工程杂志 2024年

作者：刘虹彤陈躬浩涂传灯江兴龙蔡鸿娇郑江房文红翁齐彪林茂集美大学水产学院鳗鲡现代产业技术教育部工程研究中心厦门海洋职业技术学院厦门市智慧渔业重点实验室中国水产科学研究院东海水产研究所福建省鳗鱼养殖与加工重点实验室

目的：分离气单胞菌噬菌体并研究其特性，为探索气单胞菌的噬菌体防治方法提供基础研究。方法：以嗜水气单胞菌（Aeromonas hydrophila）A050为宿主菌筛选噬菌体，并用双层平板法对噬菌体进行一步生长曲线、最佳感染复数和稳定性等生物... 详细信息

目的：分离气单胞菌噬菌体并研究其特性，为探索气单胞菌的噬菌体防治方法提供基础研究。方法：以嗜水气单胞菌（Aeromonas hydrophila）A050为宿主菌筛选噬菌体，并用双层平板法对噬菌体进行一步生长曲线、最佳感染复数和稳定性等生物学特征研究；通过电镜观察噬菌体形态；用Illumina Hiseq平台进行噬菌体基因组测序，用在线工具blastn、CGView、VipTree、VIRIDIC和软件Mauve进行数据的生信分析。结果：分离得到一株新种噬菌体phiA050，其噬菌斑透明、无晕圈，直径0.10±0.02 cm。电镜观察显示，phiA050头部为正廿面体，直径70.8 ± 2.7 nm，尾长71.3 ± 3.7 nm。宿主谱检测结果显示，它可裂解68株气单胞菌中的19株。其对宿主气单胞菌A050的最佳感染复数为0.001，一步生长曲线显示其潜伏期为30 min，裂解量为158 PFU/cell。耐受的pH范围在4-10之间，耐受高温可到50℃（1h），60℃时只有少量存活。噬菌体phiA050基因组全长53，322 bp，GC含量为44.75%，注释出61个开放阅读框。Blastn比对发现其与最近源的埃希氏菌噬菌体vB＿EcoM＿4HA13的总相似度仅为36.3% ，根据ICTV最新的病毒分类标准，噬菌体phiA050应归于新属、新种。结论：分离得到一株新种噬菌体phiA050，该噬菌体与现有数据库中噬菌体相似性低，具有独特的研究价值和应用前景。

关键词：气单胞菌噬菌体生物学特性全基因组分类

基于铌酸锂薄膜的可重构三波导耦合偏振分束器（特邀）

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激光与光电子学进展 2024年第11期 168-173页

作者：倪屹夏骏费耶灯江南大学物联网工程学院

针对智能光互连系统对动态可重构性的需求日趋增加，提出了一种基于铌酸锂薄膜（LNOI）的可重构三波导耦合结构偏振分束器（PBS）。通过改变光学相变材料（PCM）涂层的相态，可以控制横磁（TM）模式的输出端口从而实现可重构功能。利用... 详细信息

针对智能光互连系统对动态可重构性的需求日趋增加，提出了一种基于铌酸锂薄膜（LNOI）的可重构三波导耦合结构偏振分束器（PBS）。通过改变光学相变材料（PCM）涂层的相态，可以控制横磁（TM）模式的输出端口从而实现可重构功能。利用三维时域有限差分法（3D-FDTD）对器件进行参数优化和性能分析。结果表明，当PCM为非晶态时，器件可以很好地分离TM和横电（TE）模式，在1530～1580 nm波长范围内TM模式偏振消光比大于20 dB并且TE模式具有极低的插入损耗（约0.03 dB）。当PCM处于晶态时，器件具有可重构功能，TM模式和TE模式沿着输入波导传输，同时器件长度仅为35μm，满足片上铌酸锂集成需要。此外，还研究分析了器件的工艺容差，结果表明该设计具有一定的鲁棒性。

关键词：集成光学铌酸锂偏振分束器相变材料

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连续磁僵截断爆发形成双层磁通量绳

科学通报 2024年第19期69卷 2695-2697页

作者：申远灯中国科学院云南天文台昆明650216

磁场普遍存在于宇宙之中,太阳磁场主导了太阳大气中各式各样的爆发活动.螺旋磁场在各个领域引起了极大的兴趣.它们不仅在磁重联和粒子加速等基本物理过程中发挥着重要作用,而且是塑造日冕、日球层和地球磁尾动力学的重要因素,是耦合行... 详细信息

磁场普遍存在于宇宙之中,太阳磁场主导了太阳大气中各式各样的爆发活动.螺旋磁场在各个领域引起了极大的兴趣.它们不仅在磁重联和粒子加速等基本物理过程中发挥着重要作用,而且是塑造日冕、日球层和地球磁尾动力学的重要因素,是耦合行星际和行星磁场的重要因素,也是推动尺度高达数千光年的天体物理喷流的重要因素[1].

关键词：太阳磁场粒子加速太阳大气物理过程螺旋磁场磁重联天体物理动力学

陕北煤矿区采动地裂缝对土壤抗蚀性的影响规律研究

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煤炭科学技术 2024年第2期52卷 378-393页

作者：宋世杰彭芮思左靖刘露陈宝灯西安科技大学地质与环境学院陕西西安710054 西安科技大学煤炭绿色开采地质研究院陕西西安710054 陕西省煤炭绿色开发地质保障重点实验室陕西西安710054

采动地裂缝作为黄河流域中游陕北煤矿区最突出且典型的采动损害问题,引发的水土流失效应已经不容忽视。为了研究采动地裂缝发育对周边土壤抗蚀性的影响,以陕北煤矿区内宽度分别为0~10,10~20,20~30 cm的采动地裂缝为研究对象,采集周边水... 详细信息

采动地裂缝作为黄河流域中游陕北煤矿区最突出且典型的采动损害问题,引发的水土流失效应已经不容忽视。为了研究采动地裂缝发育对周边土壤抗蚀性的影响,以陕北煤矿区内宽度分别为0~10,10~20,20~30 cm的采动地裂缝为研究对象,采集周边水平距离80 cm以内,垂直深度40 cm以浅的土壤,测定了土壤水稳性团聚体、微团聚体、无机黏粒、有机黏粒、物理性质类等14个国内外学者普遍关注的用于量化表征土壤抗蚀性的指标,采用层次分析法、敏感性分析和因子分析相结合的方法甄选出陕北采动地裂缝发育区土壤抗蚀性的重要量化指标,构建了陕北采动地裂缝发育区土壤抗蚀性综合指数模型。结果表明:①综合层次分析法、敏感性分析和因子分析,甄选确定>0.25 mm水稳性团聚体含量、平均重量直径、0.25 mm水稳性团聚体含量变化最为明显;③根据土壤抗蚀性重要指标,基于因子分析原理构建了陕北采动地裂缝发育区土壤抗蚀性综合指数模型;④采动地裂缝会降低周围土壤的抗侵蚀综合能力,且该效应随着裂缝宽度的增大和水平距离的减小而增强,当距采动地裂缝的水平距离超过170 cm时,采动地裂缝对周围土壤抗侵蚀综合能力的负效应基本消失,其可作为陕北采动地裂缝发育区土壤侵蚀防控的关键区域。研究结果可为黄河中游陕北矿区水土流失的精准防控提供科学依据。

关键词：采动地裂缝土壤抗蚀性水土流失综合指数模型陕北煤矿区

基于铌酸锂薄膜的可重构三波导耦合偏振分束器(特邀)

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激光与光电子学进展 2024年第11期61卷 158-163页

作者：倪屹夏骏费耶灯江南大学物联网工程学院江苏无锡214122

针对智能光互连系统对动态可重构性的需求日趋增加,提出了一种基于铌酸锂薄膜(LNOI)的可重构三波导耦合结构偏振分束器(PBS)。通过改变光学相变材料(PCM)涂层的相态,可以控制横磁(TM)模式的输出端口从而实现可重构功能。利用三维时域有... 详细信息

针对智能光互连系统对动态可重构性的需求日趋增加,提出了一种基于铌酸锂薄膜(LNOI)的可重构三波导耦合结构偏振分束器(PBS)。通过改变光学相变材料(PCM)涂层的相态,可以控制横磁(TM)模式的输出端口从而实现可重构功能。利用三维时域有限差分法(3D-FDTD)对器件进行参数优化和性能分析。结果表明,当PCM为非晶态时,器件可以很好地分离TM和横电(TE)模式,在1530~1580 nm波长范围内TM模式偏振消光比大于20 dB并且TE模式具有极低的插入损耗(约0.03 dB)。当PCM处于晶态时,器件具有可重构功能,TM模式和TE模式沿着输入波导传输,同时器件长度仅为35μm,满足片上铌酸锂集成需要。此外,还研究分析了器件的工艺容差,结果表明该设计具有一定的鲁棒性。

关键词：集成光学铌酸锂偏振分束器相变材料

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DPF美欧数据跨境流动规则博弈及其镜鉴

世界经济研究 2024年第7期 29-42,M0002页

作者：刘益灯宋歌中南大学法学院

美欧围绕数据跨境流动规则主导权之争展开多轮激烈博弈。从《安全港协议》到《隐私盾协议》,再到《欧盟—美国数据隐私框架(DPF)》的充分性认定,这一博弈进程不仅凸显了双方在“权利本位”与“市场本位”之间的根本矛盾,也揭示了欧盟通... 详细信息

美欧围绕数据跨境流动规则主导权之争展开多轮激烈博弈。从《安全港协议》到《隐私盾协议》,再到《欧盟—美国数据隐私框架(DPF)》的充分性认定,这一博弈进程不仅凸显了双方在“权利本位”与“市场本位”之间的根本矛盾,也揭示了欧盟通过“布鲁塞尔效应”扩大其监管力的战略取向。DPF通过创设新的隐私义务、引入约束性的双层救济保障措施和定期审查机制等有针对性的改革,填补了先前体系的缺憾,为跨大西洋数据流动增添了法律确定性。这一变革不仅深刻影响了国际数据治理格局,也为中国数据保护水平的提升提供了新的机遇。在规则变革的浪潮下,中国应客观地审视和借鉴,对内完善跨境数据流动顶层设计和制度保障,对外加强国际规则的衔接与合作,依托内外联动全面提升中国在国际数据规则制定中的话语权和影响力。

关键词：欧盟—美国数据隐私框架数据跨境流动规则权利本位充分性认定

基于铌酸锂薄膜的高耦合效率、大带宽光栅耦合器（特邀）

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激光与光电子学进展 2024年第11期 107-112页

作者：倪屹林禹徐银费耶灯江南大学物联网工程学院江南大学先进技术研究院

提出了一种基于铌酸锂平台的大带宽二维光栅耦合器，通过引入光电材料制成的铌酸锂晶体作为平台，采用硅三角形结构，以有效介质理论为基础沿着光传播的方向改变每个三角形的横向宽度，并在硅光栅耦合器与底部铌酸锂薄膜（LNTF）波导之... 详细信息

提出了一种基于铌酸锂平台的大带宽二维光栅耦合器，通过引入光电材料制成的铌酸锂晶体作为平台，采用硅三角形结构，以有效介质理论为基础沿着光传播的方向改变每个三角形的横向宽度，并在硅光栅耦合器与底部铌酸锂薄膜（LNTF）波导之间引入了低折射率氧化物缓冲层，在波长1550 nm处获得一个具有60.8%耦合效率以及102 nm的1 dB大带宽的垂直光栅耦合器。

关键词：光电材料光栅耦合器铌酸锂晶体波导