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TC4钛合金空化水喷丸工艺及机理研究

TC4钛合金空化水喷丸工艺及机理研究

作者：谭中锐江苏大学

学位级别：硕士

空化水喷丸是利用空化水射流中空泡群溃灭的能量冲击金属零件表面,使其表面产生强化效果的一种新技术,具有表面质量好、绿色环保、通用性高等诸多优点。本文针对空化水喷丸技术中靶距和入射压力的选择缺乏依据、多工艺参数优化和强化机... 详细信息

空化水喷丸是利用空化水射流中空泡群溃灭的能量冲击金属零件表面,使其表面产生强化效果的一种新技术,具有表面质量好、绿色环保、通用性高等诸多优点。本文针对空化水喷丸技术中靶距和入射压力的选择缺乏依据、多工艺参数优化和强化机理的研究较少等问题展开了系统的研究,以期推动该技术的进一步发展与应用。本文的主要研究内容和结论如下:基于理论分析法建立了淹没空化水射流中单空泡的空泡动力学模型,利用MATLAB求解获得了其运动特性和压力脉动的变化规律。基于FLUENT对近壁面空泡溃灭进行数值模拟,得到了空泡到固壁面距离和空泡初始半径对空泡溃灭形态及力学作用的影响规律。基于FLUENT对不同入射压力(P)和喷嘴直径(d)下的空化水射流进行数值模拟,结果表明:射流空化性能随着入射压力和喷嘴直径的增大而增大,但是当P=40MPa左右时,继续提高入射压力对射流的空化性能影响较小,气相体积之和在d=1.8mm时出现了小幅下降。结合高速摄影实验研究了空泡云动态演变过程,结果表明:空泡云具有明显的初生-发展-脱落-溃灭的周期性;在相同入射压力下,空泡集中溃灭范围与喷嘴直径之比的值大致相同。在此基础上,确定了空化水喷丸相关工艺参数的选取范围。以TC4钛合金为例,引入空化水喷丸工艺参数优化所涉及的因素水平与评价指标,结合正交试验研究各因素对各评价指标的影响规律;并运用模糊数学综合评价法将多个评价指标转化为单目标进行优化分析,得到了工艺参数的优化组合为ABCD,即喷嘴直径为1.4mm,入射压力为40MPa,无量纲靶距为72.5,喷丸时间为27.5min,此时试样的表面残余压应力为846MPa,表面粗糙度为0.79μm,表面显微硬度为441HV,其综合评分为92.9538,在正交试验方案中最高。对TC4钛合金空化水喷丸的表面完整性及强化机理进行了研究,结果表明:空化水喷丸形成的凹凸形貌过渡区具有连贯平滑的特性,在高喷丸强度下表面粗糙度仅为0.79μm。塑性变形层层深在高喷丸强度下及过喷时基本达到饱和值:550μm,部分粗大的α相晶粒内形成形变孪晶。随着喷丸强度的提高,表层晶粒逐渐细化并发生自纳米化。试样显微硬度场和残余应力场的影响深度最大可达130μm,除过喷情况外,残余压应力的最大值均出现在试样表面。在试样发生过喷时,其表面发生空蚀破坏,表面粗糙度和平均微观应变激增,表面显微硬度和表面残余应力出现较大的下降,该现象应予以避免。

关键词：空化水喷丸空化水射流 TC4钛合金工艺优化强化机理

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空化水喷丸中空泡云动态演变及靶距优化研究

机械工程学报 2019年第9期55卷 120-126页

作者：李富柱谭中锐陈立宇李瑞涛许桢英王匀江苏大学机械工程学院

空化水喷丸是利用空化水射流中空泡云溃灭的能量冲击金属零件表面,使其表面产生强化效果的一种新工艺,但目前靶距选择缺少依据。利用高速相机开展了空化水射流试验,采用帧间差分法(Frame-difference method,FDM)分析了空泡云动态演变规... 详细信息

空化水喷丸是利用空化水射流中空泡云溃灭的能量冲击金属零件表面,使其表面产生强化效果的一种新工艺,但目前靶距选择缺少依据。利用高速相机开展了空化水射流试验,采用帧间差分法(Frame-difference method,FDM)分析了空泡云动态演变规律,得出空泡集中溃灭范围。同时,以2A12铝合金为例,基于不同直径d的喷嘴,进行空化水喷丸验证试验,研究了不同靶距对材料表面性能的作用规律。结果表明,空泡云具有明显的初生-发展-脱落-溃灭的周期性,空泡集中溃灭范围为60d^75d;空化水喷丸的最佳靶距为60d^67.5d,但当d=1.8mm、靶距为120mm时产生过喷现象;提出了根据靶距空化水射流可分为液滴作用区、混合作用区和空化作用区。

关键词：空化水喷丸空泡云动态变化 FDM 靶距喷嘴直径

某型剪叉式高空作业平台制动器主轴断裂失效分析

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工程机械 2021年第5期52卷 128-133+13页

作者：田善玉谭中锐安徽柳工起重机有限公司江苏柳工机械有限公司

某型剪叉式高空作业平台在发往客户的过程中发生一起制动器主轴断裂故障,通过主轴断口分析,材料化学、机械性能分析,热处理效果分析及受力分析等判断主轴断裂原因。通过分析发现,剪叉式高空平台在发运吊装过程中,制动器主轴受到冲击载... 详细信息

某型剪叉式高空作业平台在发往客户的过程中发生一起制动器主轴断裂故障,通过主轴断口分析,材料化学、机械性能分析,热处理效果分析及受力分析等判断主轴断裂原因。通过分析发现,剪叉式高空平台在发运吊装过程中,制动器主轴受到冲击载荷是断裂故障的主要原因。通过规范物流公司装运货物流程,后期未发生类似故障。

关键词：高空平台制动器主轴断裂失效分析

基于虚像相位阵列的光谱检测中角色散均匀性的研究

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光谱学与光谱分析 2024年第7期44卷 1827-1834页

作者：纪文杰谭中伟北京交通大学电子信息工程学院光波技术研究所北京100044

随着光谱学的不断发展,光谱检测作为一种快速无损的检测手段逐渐被应用于越来越多的领域中。而随着对信息精度要求的不断提高,如何得到高分辨率和低波长误差的光谱信息,是设计光谱检测系统时必须解决的问题。传统的色散元件如衍射光栅,... 详细信息

随着光谱学的不断发展,光谱检测作为一种快速无损的检测手段逐渐被应用于越来越多的领域中。而随着对信息精度要求的不断提高,如何得到高分辨率和低波长误差的光谱信息,是设计光谱检测系统时必须解决的问题。传统的色散元件如衍射光栅,虽然有较大的波长响应范围,但是通常只能提供nm量级的分辨率而无法满足当下的高光谱分辨率的要求。虚像相位阵列(VIPA)具有大角度色散特性,可以有效提高系统的光谱分辨率,因而近年来不断被用于精细光谱检测的研究。但其波长和色散角度对应关系存在非线性,而且同一波长易产生多个衍射级次的光斑,从而造成额外的光能损失。因此,本文主要基于VIPA的交叉色散光路就如何降低VIPA色散的非均匀性的问题进行了理论分析和实验验证。首先基于傍轴理论的色散定律展开理论分析探讨了入射光腰尺寸、入射角度等参数对于VIPA色散的非线性程度和衍射级次数量的影响。然后通过进行仿真记录了宽光谱光源在不同VIPA倾斜角度条件下各波长衍射级次的数量,以及各波长对应的光斑质心的坐标值。计算各情况下的质心坐标与拟合曲线之间的距离均差,比较了不同角度条件下线性度的好坏。最后根据理论分析和仿真实验的结果进行实验。实验中记录了VIPA的交叉色散光路在不同的VIPA倾斜条件下出现的衍射级次数量,并利用一个波长可变的激光器得到了不同波长的光源在VIPA倾斜2°的实验条件下各衍射级次光斑的质心坐标。同样通过计算不同衍射级次光斑的质心与拟合曲线之间的距离均差分析不同衍射级次的线性度好坏。实验证明通过控制入射光束参数,可以一定程度上降低VIPA色散的非均匀性。VIPA倾斜角度越大且越靠近探测器中央位置的衍射级次线性度越好。

关键词：虚像相位阵列光谱检测线性度衍射级次

基于级联双驱动马赫-曾德尔调制器产生超平坦光频梳的研究

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光电子·激光 2024年

作者：孙思谭中伟北京交通大学电子信息工程学院北京交通大学全光网络与现代通信网教育部重点实验室

本研究描述了一种使用双驱动马赫-曾德尔调制器（dual-drive Mach-Zehnder modulator， DD-MZM）的级联来创建频率间隔为～20 GHz的超平坦光学频率梳（optical frequency comb， OFC）的方法。该系统仅使用两个DD-MZM和一对振幅不超过2... 详细信息

本研究描述了一种使用双驱动马赫-曾德尔调制器（dual-drive Mach-Zehnder modulator， DD-MZM）的级联来创建频率间隔为～20 GHz的超平坦光学频率梳（optical frequency comb， OFC）的方法。该系统仅使用两个DD-MZM和一对振幅不超过2Vπ的射频（radio frequency， RF）信号源，就能在2 dB范围内产生23根梳线，输出的光梳频谱带宽高达460 GHz。此外，对于不同Vπ的调制器，只需根据本文提出的一个简单的平坦谱数学关系式去调整RF信号的振幅，最终都可以产生具有多梳且极平坦的OFC。

关键词：光频率梳马赫-曾德尔调制器强度调制微波光子

随机缺失情形下平稳随机场超过数点过程的极限性质

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数学学报(中文版) 2024年

作者：刘慧燕谭中权嘉兴大学数据科学学院浙江师范大学数学科学学院

本文研究了一类弱相依平稳随机场在随机缺失情形下超过数点过程的极限性质.利用所得结论,本文获得了该随机场在随机缺失情形下极值次序统计量的相关极限性质,同时,本文也获得了χ随机场和高斯次序场在随机缺失情形下的超过数点过程的极... 详细信息

本文研究了一类弱相依平稳随机场在随机缺失情形下超过数点过程的极限性质.利用所得结论,本文获得了该随机场在随机缺失情形下极值次序统计量的相关极限性质,同时,本文也获得了χ随机场和高斯次序场在随机缺失情形下的超过数点过程的极限性质.

关键词：随机缺失平稳随机场超过数点过程极值次序统计量

基于注入锁定激光器的低噪声微波光子变频技术

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光电子．激光 2024年第1期35卷 7-14页

作者：柳杨湄谭中伟北京交通大学、电子信息工程学院、光波技术研究所、全光网络与现代通信网教育部重点实验室北京100044

提出并仿真论证了一种利用马赫-曾德尔调制器(Mach–Zehnder modulator,MZM)以及注入锁定激光器的微波光子变频方法。上支路激光经射频(radio frequency,RF)信号调制实现载波抑制调制后经过滤波器滤出光边带,下支路激光经本振(local osc... 详细信息

提出并仿真论证了一种利用马赫-曾德尔调制器(Mach–Zehnder modulator,MZM)以及注入锁定激光器的微波光子变频方法。上支路激光经射频(radio frequency,RF)信号调制实现载波抑制调制后经过滤波器滤出光边带,下支路激光经本振(local oscillator,LO)信号调制实现单边带调制后通过注入锁定激光器实现光的滤波放大,两束光耦合后进入光电探测器(photodetector,PD)拍频实现上下变频。该结构充分利用了注入锁定激光器能够被输入激光锁定的特性,可以获得完美的本振光,因此,能够通过差频产生更好的微波信号。仿真结果表明,该系统无杂散动态范围(spurious free dynamic range,SFDR)大于90dB·Hz^(2/3),噪声系数(noise figure,NF)小于30dB。

关键词：变频马赫-曾德尔调制器(MZM) 微波光子注入锁定激光器

基于PCA-GAM的中国空气污染与肺癌疾病负担关联分析及预测

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中华疾病控制杂志 2024年第9期 1037-1042+1068页

作者：马倩倩陈保站谭中科王振博郑州大学第一附属医院互联网医疗系统与应用国家工程实验室郑州大学第一附属医院远程医学中心

目的探索中国肺癌疾病负担与空气污染时间序列特征，进行关联性分析及肺癌疾病负担预测，为肺癌防控工作提供参考依据。方法收集1990―2019年中国肺癌发病与死亡疾病负担数据，以及1970―2015年空气污染数据。通过灰色关联度分析与广... 详细信息

目的探索中国肺癌疾病负担与空气污染时间序列特征，进行关联性分析及肺癌疾病负担预测，为肺癌防控工作提供参考依据。方法收集1990―2019年中国肺癌发病与死亡疾病负担数据，以及1970―2015年空气污染数据。通过灰色关联度分析与广义加性模型研究空气污染与肺癌疾病负担的关联，预测2020―2022年肺癌疾病负担。结果 1990―2019年，中国肺癌发病率年均复合增长率为3.48%,死亡率年均复合增长率为3.15%。细颗粒物(fine particulate matter, PM2.5)、可吸入颗粒物(inhalable particulate matter, PM10)、黑碳（black carbon, BC）、有机碳（organic carbon, OC）、二氧化硫（sulfur dioxide, SO2）、氨气（ammonia, NH3）、氮氧化物（nitrogen oxide, NOx）、一氧化碳（carbon monoxide, CO）、非甲烷挥发性有机化合物（non-methane volatile organic compounds, NMVOC）与肺癌发病率序列关联最大的序列间距分别为19年、19年、19年、19年、13年、20年、10年、19年、4年，与肺癌死亡率序列关联最大的序列间距分别为19年、19年、19年、19年、12年、12年、10年、19年、4年。非参数效应分析显示，PM2.5等污染物与肺癌疾病负担存在曲线关联。预测2020―2022年我国肺癌发病率依次为59.547/10万、59.838/10万、58.026/10万，肺癌死亡率依次为53.465/10万、54.106/10万、53.458/10万。结论空气污染致肺癌发病与死亡存在滞后效应，与肺癌疾病负担呈曲线正相关。2020―2022年中国肺癌疾病负担将呈波动变化趋势。

关键词：肺癌疾病负担空气污染灰色关联度广义相加模型主成分分析

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加快数据信托创新探索

中国金融 2024年第11期 51-52页

作者：黄中翔骆橙橙谭中湖南财信金融控股集团有限公司

迈入数字经济时代,数据被视为继土地、劳动、资本和技术后的第五大生产要素,成为驱动当前经济社会高质量发展的战略性资源。今年政府工作报告提出,要“深入推进数字经济创新发展”。为进一步激活数据要素潜能,服务数字经济发展,做好数... 详细信息

迈入数字经济时代,数据被视为继土地、劳动、资本和技术后的第五大生产要素,成为驱动当前经济社会高质量发展的战略性资源。今年政府工作报告提出,要“深入推进数字经济创新发展”。为进一步激活数据要素潜能,服务数字经济发展,做好数字金融大文章,信托公司可充分发挥信托兼具金融功能和法律功能的优势.

关键词：战略性资源金融功能信托公司政府工作报告数字金融信托创新高质量发展数字经济时代