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长石质陶瓷磨损研究及有限元数值模拟

华东理工大学学报（自然科学版） 2024年第2期50卷 310-318页

作者：王萍萍孟令磊朱亚陈建钧徐汇区大华医院口腔科上海200237 华东理工大学机械与动力工程学院上海200237

利用高速环-块摩擦磨损实验机在10、20、30、40 N载荷下对Sirona CEREC Blocks长石质瓷块进行3.5×105周次磨损实验,得到磨损质量、磨损速率等参数与载荷、磨损周次的变化关系,根据所得变化关系将长石质陶瓷的磨损过程分为3个阶段,观察... 详细信息

利用高速环-块摩擦磨损实验机在10、20、30、40 N载荷下对Sirona CEREC Blocks长石质瓷块进行3.5×105周次磨损实验,得到磨损质量、磨损速率等参数与载荷、磨损周次的变化关系,根据所得变化关系将长石质陶瓷的磨损过程分为3个阶段,观察了各阶段的磨损表面形貌。对Archard磨损模型进行修正改进并通过ABAQUS中UMESHMOTION子程序开展有限元仿真研究。在ALE(Arbitrary Lagrangian-Eulerian)自适应网格区域选取两种节点路径,于3.0×10^(5)周次磨损工况下对4种不同载荷下的磨损深度进行仿真分析,并与实验值对比验证,结果表明10 N载荷工况下磨损深度的最大误差为12.18%,30 N载荷工况下磨损深度的最小误差为8.64%。

关键词：牙齿修复长石质陶瓷磨损实验磨损模型有限元分析

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基于NSST的镀锡基板表面形貌多尺度分析

工具技术 2023年第1期57卷 89-94页

作者：朱亚陈建钧华东理工大学机械与动力工程学院上海市200237

提出了基于非下采样剪切波变换的镀锡基板表面形貌分析方法。将非下采样剪切波变换与高斯滤波、二维离散小波和二维双树复小波进行对比,验证了其优异的幅频特性和平移不变性;基于低频子带能量、低频重构表面峭度以及重构表面与原始表面... 详细信息

提出了基于非下采样剪切波变换的镀锡基板表面形貌分析方法。将非下采样剪切波变换与高斯滤波、二维离散小波和二维双树复小波进行对比,验证了其优异的幅频特性和平移不变性;基于低频子带能量、低频重构表面峭度以及重构表面与原始表面的均方根误差,确定非下采样剪切波变换的分解层数,并将其与二维离散小波、二维双树复小波用于基板形貌特征的重构,结果表明:非下采样剪切波变换拥有最好的重构效果。采用分水岭算法和Wolf剪枝对不同形貌特征的基板进行特征参数计算,得到表征镀锡基板表面质量的显著参数:平均峰体积Shv和平均谷体积Sdv。

关键词：镀锡基板表面形貌检测非下采样剪切波变换特征参数

激光熔丝增材制造试件的残余应力分布及其疲劳寿命研究

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热加工工艺 2023年

作者：陈建钧庞栋天周伟民周建上海产业技术研究院华东理工大学机械与动力工程学院

在激光熔丝增材制造(LFAM)过程中，局部集中的热输入和较大的温度梯度往往会造成较大的残余应力，最终严重影响成形件的疲劳性能。利用有限元软件ABAQUS对316L不锈钢单道多层LFAM过程进行了模拟，并将计算得到的残余应力分布与X射线衍... 详细信息

在激光熔丝增材制造(LFAM)过程中，局部集中的热输入和较大的温度梯度往往会造成较大的残余应力，最终严重影响成形件的疲劳性能。利用有限元软件ABAQUS对316L不锈钢单道多层LFAM过程进行了模拟，并将计算得到的残余应力分布与X射线衍射仪的测量结果进行了比较。最后利用有限元软件FE-SAFE计算了LFAM试件在不同载荷条件下的疲劳寿命。结果表明，残余应力模拟结果与实验结果吻合良好，模拟值和测量值之间的误差在可接受范围内。对于水平残余应力，试样上层主要受残余拉应力，下层主要受残余压应力，对于竖直残余应力，最大拉应力和压应力分布在试样边缘，试样中心部位的残余应力较小且分布较为均匀。去掉基板后，试样的残余应力变小，且分布更加均匀。增材制造过程中产生的残余应力极大削弱了其疲劳性能。

关键词：激光熔丝增材制造残余应力疲劳性能 316L不锈钢

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纤维增强复合材料黏弹性行为的预测模型

复合材料学报 2012年第1期29卷 162-168页

作者：任超陈建钧潘红良华东理工大学机械与动力工程学院上海200237

根据标准线性固体模型构造了一种预测纤维增强复合材料黏弹性行为的模型,推导出该模型的本构方程与松弛模量和蠕变柔量表达式,该模型经有限元仿真验证具有较高的精度。利用该模型研究了纤维几何特性对蠕变柔量和松弛模量的影响。结果表... 详细信息

根据标准线性固体模型构造了一种预测纤维增强复合材料黏弹性行为的模型,推导出该模型的本构方程与松弛模量和蠕变柔量表达式,该模型经有限元仿真验证具有较高的精度。利用该模型研究了纤维几何特性对蠕变柔量和松弛模量的影响。结果表明,复合材料蠕变柔量与纤维比长度呈线性关系,而当纤维比半径增大到临界值后,其变化对材料的松弛模量和蠕变柔量影响减小,该临界值随纤维弹性模量的增大而减小;当纤维模量与基体模量相差较大时,复合材料的增强系数和减柔系数几乎不受时间变化的影响。

关键词：黏弹性纤维增强复合材料标准线性固体模型蠕变柔量松弛模量

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随机短纤维增强复合材料弹性模量预测模型

复合材料学报 2012年第4期29卷 191-194页

作者：任超陈建钧潘红良华东理工大学机械与动力工程学院上海200237

为了研究纤维增强复合材料的力学性能,借助混合率构造的Reuss-Voigt模型以及三维纤维取向简化模型,建立了随机短纤维复合材料弹性模量预测模型。利用该模型对玻璃纤维增强尼龙6(PA6)复合材料进行弹性模量预测,其预测结果与拉伸实验结果... 详细信息

为了研究纤维增强复合材料的力学性能,借助混合率构造的Reuss-Voigt模型以及三维纤维取向简化模型,建立了随机短纤维复合材料弹性模量预测模型。利用该模型对玻璃纤维增强尼龙6(PA6)复合材料进行弹性模量预测,其预测结果与拉伸实验结果误差值小于5%,表明该预测模型具有较好的准确性。

关键词：随机短纤维增强复合材料弹性模量预测模型 Reuss-Voigt模型三维纤维取向

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外电场下二氧化硫的分子结构及其特性

物理学报 2016年第5期65卷 54-60页

作者：杨涛刘代俊陈建钧四川大学化学工程学院成都610044

以6-311++g(3d,p)为基组,采用B3P86方法研究了不同外电场(-0.04—0.04 a.u.)对SO_2分子基态的几何参数、电荷分布、能量、电偶极距、最高占据轨道(HOMO)能级、最低占据轨道(LUMO)能级及能隙的影响,在优化构型的基础上,采用含时密度泛函(... 详细信息

以6-311++g(3d,p)为基组,采用B3P86方法研究了不同外电场(-0.04—0.04 a.u.)对SO_2分子基态的几何参数、电荷分布、能量、电偶极距、最高占据轨道(HOMO)能级、最低占据轨道(LUMO)能级及能隙的影响,在优化构型的基础上,采用含时密度泛函(TD-B3P86)方法研究了SO_2分子在外电场作用下前9个激发态的激发能、跃迁波长和振子强度.研究表明:SO_2的几何参数与电场强度大小及方向均有明显的依赖关系.电场由-0.04 a.u.变化至0.04 a.u.时,体系的总能量先增加后减小;偶极矩先减小后增加;HOMO能级一直减小;LUMO能级先增加后减小;能隙先增加后减小.激发态的激发能、跃迁波长和振子强度与电场关联均较为复杂,说明SO_2的激发特性易受外电场影响.

关键词： SO2 外电场基态激发态

超声协助蒙脱土分散于聚磷酸铵阻燃聚丙烯的研究

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无机盐工业 2020年第12期52卷 46-49,54页

作者：张帅陈建钧四川大学化学工程学院教育部磷资源综合利用与清洁处理工程研究中心四川成都610065

阻燃剂能够增强聚丙烯(PP)的阻燃性能,但也会降低其力学性能,因此对阻燃剂进行改性以改善聚丙烯的力学性能显得至关重要。以传统的膨胀型阻燃剂(IFR)[由聚磷酸铵(APP)、季戊四醇(PER)、三聚氰胺(MA)组成]为PP阻燃。在合成APP过程中引入... 详细信息

阻燃剂能够增强聚丙烯(PP)的阻燃性能,但也会降低其力学性能,因此对阻燃剂进行改性以改善聚丙烯的力学性能显得至关重要。以传统的膨胀型阻燃剂(IFR)[由聚磷酸铵(APP)、季戊四醇(PER)、三聚氰胺(MA)组成]为PP阻燃。在合成APP过程中引入有机蒙脱土(OMt)。APP围绕OMt形成,剥离OMt使其能够较好地分散在阻燃剂中。为使OMt更好地分散在阻燃剂中,在磷酸氢二铵(DAP)、尿素(UREA)溶液中加入OMt,之后对溶液进行超声处理,蒸干后形成DAP-UREA-OMt与五氧化二磷反应生成APP。在PP中添加改性阻燃剂,有助于PP材料阻燃性能的提升与减缓力学性能的下降。当阻燃剂添加量为30%(阻燃剂添加量占总质量的质量分数)时,PP/IFRAPP/OMt复合材料的氧指数达到29.8%,通过V-0测试,拉伸强度为22.0 MPa,高出传统方法0.7 MPa。

关键词：超声聚丙烯有机蒙脱土阻燃剂聚磷酸铵

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板材轧制过程变形区应力分布简化计算模型

应用力学学报 2018年第5期35卷 1139-1145页

作者：孙权陈建钧潘红良嘉兴学院机电工程学院嘉兴314001 华东理工大学机械与动力工程学院上海200237

轧制过程中金属薄板承受的应力状态较为复杂,为了简单快速地估算板材变形区应力分布,根据轧制过程板材中部和边部应力分布的差异,将变形区沿宽度方向分为中部区域和边部区域,忽略宽展并对应力状态进行了简化假设,通过理论推导,建立了轧... 详细信息

轧制过程中金属薄板承受的应力状态较为复杂,为了简单快速地估算板材变形区应力分布,根据轧制过程板材中部和边部应力分布的差异,将变形区沿宽度方向分为中部区域和边部区域,忽略宽展并对应力状态进行了简化假设,通过理论推导,建立了轧制变形区应力分布的简化计算模型,实现了对整个轧制变形区轧件承受应力状态的估算求解;并将计算模型求解得到的应力分布与有限元仿真结果进行了对比。结果表明求解得到的轧制变形区各向主应力的分布和数值模拟结果基本一致,证明了简化计算模型的有效性。

关键词：轧制变形区应力分布理论模型数值模拟

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四氯化硅催化氢化合成三氯氢硅机理研究

分子催化 2013年第3期27卷 279-286页

作者：岳晓宁龙雨谦黄韬蒋炜陈建钧梁斌四川大学化学工程学院四川省多相流传质与化学反应工程重点实验室四川成都610065

针对四氯化硅催化氢化过程采用第一性原理机理对其进行模拟研究,结果表明:没有催化剂时,SiCl4与H2反应能垒为464.45 kJ/mol,反应能量为74.94 kJ/mol,与热力学计算结果 71.85 kJ/mol一致.负载在HZSM-5分子筛上的氯化钡可催化四氯化硅氢... 详细信息

针对四氯化硅催化氢化过程采用第一性原理机理对其进行模拟研究,结果表明:没有催化剂时,SiCl4与H2反应能垒为464.45 kJ/mol,反应能量为74.94 kJ/mol,与热力学计算结果 71.85 kJ/mol一致.负载在HZSM-5分子筛上的氯化钡可催化四氯化硅氢化反应,其最具催化活性表面为(111)面;H2在BaCl2(111)面上表现排斥性;SiCl4表现为吸附性,可在BaCl2(111)表面稳定吸附并生成.SiCl3自由基,过程吸附能为448.33 kJ/mol;在催化剂BaCl2存在条件下,SiCl4与H2反应为自由基反应,反应步骤能垒为400.23 kJ/mol;氢化过程能垒降为184.97kJ/mol;催化氢化反应过程所需能量为64.20 kJ/mol.催化氢化过程反应条件相对无催化剂过程更为温和.

关键词：四氯化硅催化加氢第一性原理自由基氯化钡