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基于等效元件和相位补偿法的双倍分辨率波片测量

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中国激光 2024年第8期51卷 94-99页

作者：陈强华邵多刘福铭关裕吕洪波司丽娜阎红娟豆照良北方工业大学机械与材料工程学院北京100144

提出了一种基于等效元件和相位补偿法的高精度任意波片相位延迟量和方位角同时测量的方法。在测量光路中的待测波片之前插入一个可旋转半波片,利用反射镜使测量光两次过该半波片和待测波片,相当于测量一个相位延迟量为待测波片两倍的等... 详细信息

提出了一种基于等效元件和相位补偿法的高精度任意波片相位延迟量和方位角同时测量的方法。在测量光路中的待测波片之前插入一个可旋转半波片,利用反射镜使测量光两次过该半波片和待测波片,相当于测量一个相位延迟量为待测波片两倍的等效波片,可以实现双倍分辨率检测。采用双频激光源和相位检测方式,旋转半波片补偿测量光相位,将测量光相对参考光的相位差变化先后调整为最大值和最小值,由二者之差即可得到任意待测波片的相位延迟量,同时根据最大值或最小值对应的半波片方位角即可确定待测波片的方位角。本方法所测量的波片相位延迟量从原理上避免了一般光强法所受到的光强波动的影响,以及许多方法所受到的双折射器件方位角定位精度的影响。系统采用双频外差干涉光路,具有共光路性质,稳定性高。测量系统结构简单、元件少,测量快捷。此外,由于测量光束两次通过待测波片的同一位置,因此所提方法还可以用于测量楔形结构的双折射器件。现有条件下的误差分析表明,相位延迟量的测量不确定度约为3.3',快轴方位角的测量不确定度优于5.4''。实验对比结果表明所提方法与其他方法测量结果的一致性很好。

关键词：测量波片测量相位延迟量等效元件相位补偿双倍分辨率外差干涉

表面粗糙度对304不锈钢空蚀腐蚀联合作用的影响

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润滑与密封 2024年第5期49卷 136-143页

作者：肖云鹤刘峰斌阎红娟豆照良何鹏德北方工业大学机械与材料工程学院北京100144

为探究不同表面粗糙度对腐蚀空蚀破坏的影响机制,利用超声空蚀实验装置,对不同表面粗糙度的304不锈钢试样在质量分数35%NaCl溶液中进行空蚀腐蚀联合作用实验。通过分析试样的质量损失、表面形貌、显微硬度和电化学性能变化,探究不同表... 详细信息

为探究不同表面粗糙度对腐蚀空蚀破坏的影响机制,利用超声空蚀实验装置,对不同表面粗糙度的304不锈钢试样在质量分数35%NaCl溶液中进行空蚀腐蚀联合作用实验。通过分析试样的质量损失、表面形貌、显微硬度和电化学性能变化,探究不同表面粗糙度对空蚀腐蚀表面形貌和性能的影响规律。结果表明:空蚀腐蚀后的304不锈钢试样表面出现蚀坑,且蚀坑主要发生在磨痕边缘,并呈现腐蚀和空蚀双重特征;随着表面粗糙度的增大,蚀坑的密度增加,试样质量损失更加严重,但粗糙度达到一定程度时,空蚀会降低表面粗糙度数值,起到平整作用;经过空蚀腐蚀作用后,试样表面均出现硬化现象,但随着表面粗糙度的增大,试样表面硬化现象变弱;空蚀腐蚀后,试样的腐蚀电流增大,腐蚀电位负移,且随着粗糙度增大,试样的腐蚀电位和腐蚀电流变化也增大,呈现耐腐蚀性能不断下降趋势。

关键词： 304不锈钢表面粗糙度空蚀腐蚀微观形貌

表面粗糙度对304不锈钢空蚀腐蚀联合作用的影响

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润滑与密封 2023年

作者：肖云鹤刘峰斌阎红娟豆照良何鹏德北方工业大学机械与材料工程学院

利用超声空蚀实验装置，对不同表面粗糙度的304不锈钢在3.5%NaCl溶液中进行了空蚀腐蚀联合作用实验。通过分析试样的质量损失、表面形貌、显微硬度和电化学性能变化，探究了不同表面粗糙度对空蚀腐蚀表面形貌和性能的影响规律。结果表... 详细信息

利用超声空蚀实验装置，对不同表面粗糙度的304不锈钢在3.5%NaCl溶液中进行了空蚀腐蚀联合作用实验。通过分析试样的质量损失、表面形貌、显微硬度和电化学性能变化，探究了不同表面粗糙度对空蚀腐蚀表面形貌和性能的影响规律。结果表明，空蚀腐蚀后的304不锈钢试样出现蚀坑，蚀坑主要发生在磨痕边缘，呈现腐蚀和空蚀双重特征。随着表面粗糙度的增大，蚀坑的密度增加。但是，粗糙度达到一定程度时，空蚀会降低表面粗糙度数值，起到平整作用。经过空蚀腐蚀作用后，不同表面粗糙度304不锈钢的显微硬度均表现出硬化现象。随着试样表面粗糙度的增大，表面硬化现象变弱；空蚀腐蚀后，304不锈钢的腐蚀电流增大，腐蚀电位负移，且随着粗糙度增大，腐蚀电位和腐蚀电流变化也越大，呈现耐腐蚀性能不断下降趋势。最后，探讨了不同表面粗糙度对腐蚀空蚀破坏的影响机制。

关键词： 304不锈钢表面粗糙度空蚀腐蚀微观形貌

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一种二元复合结构聚合物减阻涂层的制备

清华大学学报（自然科学版） 2011年第12期51卷 1844-1848,1854页

作者：豆照良汪家道余锋陈大融清华大学精密仪器与机械学系摩擦学国家重点实验室北京100084 中国舰船研究院北京100192

为了通过表面形貌构型实现水下减阻,基于Benard对流理论制备了一种具有二元复合结构的聚合物涂层。采用高压空气喷涂工艺,将涂料喷涂在基体材料上形成液膜;液膜固化后,亚mm级和μm级二元复合的形貌结构在涂层表面自发形成。对液膜体系... 详细信息

为了通过表面形貌构型实现水下减阻,基于Benard对流理论制备了一种具有二元复合结构的聚合物涂层。采用高压空气喷涂工艺,将涂料喷涂在基体材料上形成液膜;液膜固化后,亚mm级和μm级二元复合的形貌结构在涂层表面自发形成。对液膜体系中温度变化及物料迁移分析的结果表明:溶剂蒸发导致了温度梯度和表面张力梯度的出现,由此引发的界面流和界面变形,是二元复合结构表面形貌形成的主要原因。在清华大学SKLT-1小型高速水洞中,对涂层的减阻性能进行了初步测试。测试结果表明,涂层具有显著的减阻效果。

关键词：二元复合结构 Benard对流减阻

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二元复合结构聚合物涂层的减阻机理研究

功能材料 2012年第24期43卷 3351-3354页

作者：豆照良汪家道陈大融清华大学摩擦学国家重点实验室北京100084

对二元复合结构聚合物涂层阻力特性与形貌特征参数之间的关系进行了实验研究,并采用计算流体力学方法对形貌效应作用下形貌壁面的阻力特性进行了数值模拟,在此基础上讨论了聚合物涂层的减阻机理。结果表明,一阶形貌特征长度以及二阶形... 详细信息

对二元复合结构聚合物涂层阻力特性与形貌特征参数之间的关系进行了实验研究,并采用计算流体力学方法对形貌效应作用下形貌壁面的阻力特性进行了数值模拟,在此基础上讨论了聚合物涂层的减阻机理。结果表明,一阶形貌特征长度以及二阶形貌分布密度对聚合物涂层的减阻性能有显著影响;在来流条件下,聚合物涂层在二元复合结构表面形貌效应作用下,近壁面流场出现涡结构和流动分离现象,导致相应区域内的流场发生漩涡空化,促使二阶凹坑内驻留的微气泡生长形成气膜,在固/液界面间构建出气相结构,以气/液剪切代替固/液剪切实现界面效应减阻,有效降低了形貌壁面的摩擦阻力。

关键词：二元复合结构聚合物涂层减阻机理数值模拟

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二元复合结构聚合物涂层的制备及其机理研究

功能材料 2011年第7期42卷 1169-1172页

作者：豆照良汪家道余锋陈大融清华大学摩擦学国家重点实验室北京100084 中国舰船研究院北京100192

采用高压空气喷涂工艺,基于界面流与界面变形理论,制备出一种聚合物涂层。利用白光干涉三维形貌仪对涂层表面形貌进行表征。结果表明涂层表面具有亚毫米级和微米级二元复合的形貌特征。利用光学显微镜和红外热像仪对涂料成膜过程进行实... 详细信息

采用高压空气喷涂工艺,基于界面流与界面变形理论,制备出一种聚合物涂层。利用白光干涉三维形貌仪对涂层表面形貌进行表征。结果表明涂层表面具有亚毫米级和微米级二元复合的形貌特征。利用光学显微镜和红外热像仪对涂料成膜过程进行实验观察,并通过计算流体力学方法对其进行数值模拟,在此基础上讨论了涂层表面形貌的形成机理。利用小型高速水洞对聚合物涂层减阻性能进行初步测试,结果表明聚合物涂层可有效降低摩擦阻力。

关键词：二元复合结构聚合物涂层界面流与界面变形减阻

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微颗粒对超声空蚀影响的试验研究

摩擦学学报 2022年第3期42卷 461-469页

作者：陈海舰刘峰斌郭诒大周刚豆照良张韶华司丽娜叶子杨晔北方工业大学机械与材料工程学院北京100144 北京控制工程研究所精密转动和传动机构长寿命技术北京市重点实验室北京100094

为了探明微颗粒对超声空蚀影响的具体机制,使用超声振动空蚀试验装置对45钢在四种不同的微颗粒-纯水的悬浊液中的空蚀行为进行了研究,使用扫描电子显微镜和激光共聚焦显微镜观测空蚀后的样品表面,对空蚀坑的数量分布及微观结构进行分析... 详细信息

为了探明微颗粒对超声空蚀影响的具体机制,使用超声振动空蚀试验装置对45钢在四种不同的微颗粒-纯水的悬浊液中的空蚀行为进行了研究,使用扫描电子显微镜和激光共聚焦显微镜观测空蚀后的样品表面,对空蚀坑的数量分布及微观结构进行分析,结果表明空蚀破坏程度与SiO_(2)悬浊液浓度有重要关联.SiO_(2)悬浊液存在1个临界浓度,小于临界浓度时,空蚀破坏程度随浓度的增加而增大;大于临界浓度时,空蚀破坏程度随浓度的增加而减弱.空蚀破坏程度随粒径的增大而减弱,但空蚀坑的坑径随微颗粒粒径的增大而增大.相比于纯水介质,添加SiC、Al_(2)O_(3)和SiO_(2)微颗粒均会加剧空蚀破坏程度,其中,SiC微颗粒对空蚀破坏的促进最为显著.相比之下,Al微颗粒添加后空蚀破坏却明显减弱,起到了抑制超声空蚀的作用,这可能与不同颗粒所负荷不同电荷类型有关.

关键词：超声空蚀空蚀坑微颗粒

氮氩流量比对NiTiAlCrN涂层抗空蚀性能的影响

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功能材料 2023年第1期54卷 1007-1011,1057页

作者：阎红娟刘懿锋米智丰司丽娜豆照良刘峰斌北方工业大学机械与材料工程学院北京100144

通过改变通入氮气与氩气的比例,探究不同N含量NiTiAlCrN涂层的结构与性能。采用X射线衍射仪、扫描电镜、能谱仪等表征涂层材料的组织结构和形貌,超声振动空蚀机对涂层进行空蚀实验,探究NiTiAlCrN涂层空蚀破坏的机理。结果表明,NiTiAlCr... 详细信息

通过改变通入氮气与氩气的比例,探究不同N含量NiTiAlCrN涂层的结构与性能。采用X射线衍射仪、扫描电镜、能谱仪等表征涂层材料的组织结构和形貌,超声振动空蚀机对涂层进行空蚀实验,探究NiTiAlCrN涂层空蚀破坏的机理。结果表明,NiTiAlCrN涂层呈面心立方结构,在(111)和(200)晶面呈现择优取向。随着氮氩流量比增加,硬度、弹性模量和抗空蚀性能先升高后降低。氮氩流量比为1∶1时涂层的结构最致密,晶粒最细,硬度最高,抗空蚀性能最强。氮氩流量比为3∶2时涂层所能承受的弹性势能最大,韧性最强,但抗空蚀的能力低于氮氩流量比为1∶1时的涂层,说明硬度比弹性模量对涂层抗空蚀方面的影响更大。在空蚀坑的内壁发现大量的Cr_(2)O_(3)、Al_(2)O_(3)等具备抗空蚀性的氧化物,减轻微射流的冲击,降低对涂层的进一步损坏。

关键词：磁控溅射纳米复合涂层 N含量硬度空蚀

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微米结构聚合物涂层的制备及减阻性能研究

功能材料 2012年第8期43卷 1049-1051+1055页

作者：封贝贝张岩豆照良汪家道陈大融清华大学摩擦学国家重点实验室

采用高压空气喷涂工艺,制备了一种聚合物涂层。利用白光干涉表面形貌仪对涂层表面形貌进行了表征,结果表明该涂层表面具有微米级凹坑结构。根据表面元素分析的结果,说明了涂层表面形貌形成的机理。通过小型高速水洞的测试,验证了该涂层... 详细信息

采用高压空气喷涂工艺,制备了一种聚合物涂层。利用白光干涉表面形貌仪对涂层表面形貌进行了表征,结果表明该涂层表面具有微米级凹坑结构。根据表面元素分析的结果,说明了涂层表面形貌形成的机理。通过小型高速水洞的测试,验证了该涂层的减阻效果。并以微漩涡理论解释了减阻机理。

关键词：聚合物涂层微米结构减阻