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基于DEM-MFBD方法的有砟轨道路基不均匀沉降影响分析

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土木与环境工程学报（中英文） 2023年第4期45卷 10-18页

作者：余翠英雷红博罗文俊马斌华东交通大学理学院南昌330013 华东交通大学土木建筑学院南昌330013 中铁二局集团有限公司成都610013

针对有砟轨道路基不均匀沉降现象,开展有砟轨道结构整体变形分析。基于离散元—多柔性体动力学耦合方法(DEM-MFBD),建立了一种简化的2.5维有砟轨道耦合模型,并将其用于有砟轨道细观力学特性研究。基于此耦合模型特性,提出荷载及刚度折... 详细信息

针对有砟轨道路基不均匀沉降现象,开展有砟轨道结构整体变形分析。基于离散元—多柔性体动力学耦合方法(DEM-MFBD),建立了一种简化的2.5维有砟轨道耦合模型,并将其用于有砟轨道细观力学特性研究。基于此耦合模型特性,提出荷载及刚度折减方法,对不同路基沉降波长、幅值下有砟轨道结构整体受力变形进行计算分析,在此基础上研究路基不均匀沉降对轨枕空吊的影响规律。结果表明:路基沉降幅值和波长的增加均导致轨道不平顺明显增大,并促使道床应力集中位置外扩;钢轨沉降面积与路基沉降面积的比值(S_(1)/S_(0))可以反映轨枕空吊情况;路基沉降幅值为10~15 mm时出现轨枕空吊,建议沉降限值不超过10 mm,以便工务部门控制轨枕空吊和轨道不平顺等病害。

关键词：有砟轨道离散元法多柔性体动力学路基沉降刚度折减轨枕空吊

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真空充He法测定吸附罐剩余体积实验研究

煤炭科学技术 2024年

作者：雷红艳煤矿灾害防控全国实验室(重庆) 中煤科工集团重庆研究院有限公司瓦斯研究分院

为研究真空充He法测定吸附罐剩余体积对瓦斯吸附量的影响，以10个煤样为研究对象，采用容量法在低压及高压下进行真空充He测定、瓦斯吸附常数测定、真密度测定等实验。研究表明：(1)高压下煤几乎不吸附He，负压状态下由于He分子动力学... 详细信息

为研究真空充He法测定吸附罐剩余体积对瓦斯吸附量的影响，以10个煤样为研究对象，采用容量法在低压及高压下进行真空充He测定、瓦斯吸附常数测定、真密度测定等实验。研究表明：(1)高压下煤几乎不吸附He，负压状态下由于He分子动力学直径小于CH4分子动力学直径，容易持续不断地被负压差吸入更小的纳米级煤孔隙内，导致剩余体积随着充入He时间延长而不断增大，形成一种煤吸附He的假象。(2)相对于真密度计算法，真空充He法在5、30、60、90、120min读数时的吸附罐剩余体积基本都偏大，5min读数时绝对值误差最大为9.58%，最小为1.52%；采用真空充He法读数时间可设定为5min，与吸附罐空罐体积读数时间相同。(3)采用真空充He法计算的瓦斯吸附常数a值一般偏小，b值一般偏大。5min读数时a值绝对值误差最大为17.69%，最小为4.24%，b值绝对值误差最大为33.59%，最小为7.51%，远大于低压瓦斯吸附量0.45%～5.64%误差。真空充He法对0.1MPa压力下瓦斯吸附量影响较小，对高压吸附量影响较大，剩余体积误差是煤样出现“负吸附”的根本原因，吸附罐剩余体积是影响煤的气体吸附量的主控因素。(4)提出针对煤吸附不同气体采用真空充He法“一刀切”测定剩余体积不科学，理论上应采用与被测气体分子动力学直径相等的惰性气体标定，而实际上很难选择到与被测气体分子直径相等的惰性气体。(5)建立剩余体积偏差量与瓦斯吸附常数偏差量的修正模型，通过此模型可对采用真空充He法测定的a、b值进行修正，提高a、b值的准确性和可靠性，对矿井瓦斯灾害精准防治及煤层注CO2驱替CH4等科学研究提供指导与参考。

关键词：真空充He法真密度计算法剩余体积吸附量瓦斯吸附常数

单晶SiC的化学机械抛光及辅助技术的研究进展

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上海大学学报（自然科学版） 2024年第2期30卷 289-298页

作者：张佩嘉雷红上海大学理学院上海200444

由于单晶碳化硅(SiC)的传统化学机械抛光(chemical mechanical polishing,CMP)技术加工效率低,故提高SiC表面质量和材料去除率成为研究热点.总结了CMP中抛光液的主要成分,比较了CMP辅助抛光技术对单晶SiC抛光性能和作用机理的影响,并对... 详细信息

由于单晶碳化硅(SiC)的传统化学机械抛光(chemical mechanical polishing,CMP)技术加工效率低,故提高SiC表面质量和材料去除率成为研究热点.总结了CMP中抛光液的主要成分,比较了CMP辅助抛光技术对单晶SiC抛光性能和作用机理的影响,并对单晶SiC-CMP技术的未来发展进行了展望.

关键词：碳化硅化学机械抛光 CMP辅助技术抛光速率

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新型乳状液膜萃取Re(Ⅲ)动力学条件研究

湿法冶金 2024年

作者：雷红霞李勇宁夏理工学院建筑与环境学院东北大学冶金学院

稀土元素间电子层结构和物理化学性质极其相似，导致在矿物中共存且难于分离，因此，稀土元素萃取分离一直是稀土冶金的研究热点问题。研究了以6% D2EHPA为流动载体、5% T154为表面活性剂、3.0 mol/L HCl溶液为内水相、磺化煤油为膜溶... 详细信息

稀土元素间电子层结构和物理化学性质极其相似，导致在矿物中共存且难于分离，因此，稀土元素萃取分离一直是稀土冶金的研究热点问题。研究了以6% D2EHPA为流动载体、5% T154为表面活性剂、3.0 mol/L HCl溶液为内水相、磺化煤油为膜溶剂，控制相比(Roi)为1.5制备一种新型乳状液萃取剂。通过用该乳状液萃取剂在硫酸体系下分别萃取La3+、Ce3+、Sm3+、Eu3+、Ho3+和Er3+6种稀土离子，确定了乳状液膜法(ELM)萃取Re(Ⅲ)的最优的动力学条件。结果表明：最优动力学条件为乳化时间5 min，萃取时间6 min，乳水比(Rew)0.5，萃取温度25 ℃，外水相为稀土元素水溶液；该条件下，La3+最高萃取率为99.92%、最大富集比为3.33，传质速率k=9.35×10-10m/s，ELM对低浓度La3+溶液表现出优异的萃取性能和富集效果。

关键词：稀土乳状液膜萃取分离富集动力学

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煤吸附CO2压缩因子快速计算模型研究

煤矿安全 2024年第6期55卷 40-48页

作者：雷红艳瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室中煤科工集团重庆研究院有限公司

为研究Virial、V-d-W、R-K、S-R-K、P-R、童景山等6种工程常用气体状态方程中适合煤吸附CO2压缩因子最优方程及快速计算模型，以3种不同变质程度煤样为研究对象，采用容量法实测了试验温度为30℃时应用以上6种方程所得煤的CO2吸附量、CO... 详细信息

为研究Virial、V-d-W、R-K、S-R-K、P-R、童景山等6种工程常用气体状态方程中适合煤吸附CO2压缩因子最优方程及快速计算模型，以3种不同变质程度煤样为研究对象，采用容量法实测了试验温度为30℃时应用以上6种方程所得煤的CO2吸附量、CO2吸附常数及吸附等温线。研究表明：与美国国家标准技术研究所（NIST）提供的CO2压缩因子相比，采用Virial状态方程得到的CO2压缩因子最大、绝对误差最小，为0.38%；吸附等温线拟合优度最高，CO2吸附常数a值绝对值误差最小，确定出煤吸附CO2压缩因子最优方程为Virial方程；同时，提出试验温度为30℃时，CO2压缩因子一种简便快捷计算模型，经检验，该模型相对美国标准计算所得CO2吸附常数a值绝对值误差最大不超过1%，且操作简便，快速精确。

关键词： CO2压缩因子瓦斯灾害 Viral状态方程 CO2吸附量 CO2吸附常数

CFRP/Ti叠层超声辅助变参数钻削界面温度试验研究

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航空制造技术 2024年第9期67卷 70-77页

作者：索煜豪陈涛李红博武汉理工大学武汉430070

碳纤维复合材料(CFRP)与金属合金的叠层结构材料常应用于航空航天等领域的制造过程中,其中CFRP与钛合金(Ti)的叠层材料的应用较为广泛。在CFRP/Ti叠层材料的钻孔工艺中,由钻削热引起的在两材料相接触的界面处出现的加工缺陷较为显著,故... 详细信息

碳纤维复合材料(CFRP)与金属合金的叠层结构材料常应用于航空航天等领域的制造过程中,其中CFRP与钛合金(Ti)的叠层材料的应用较为广泛。在CFRP/Ti叠层材料的钻孔工艺中,由钻削热引起的在两材料相接触的界面处出现的加工缺陷较为显著,故对影响此类材料钻孔加工过程中的界面温度的主要因素进行了研究。设计了借助热电偶测定CFRP/Ti叠层材料钻削过程中界面温度的试验,在试验中改变了加工参数及超声辅助参数。获得了加工参数对界面温度的影响规律,同时确定了超声辅助加工对界面温度的改变规律。

关键词： CFRP/Ti叠层叠层钻孔热特性钻削温度超声辅助钻削

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用于萃取分离Re(Ⅲ)新型乳状液膜的构筑

湿法冶金 2024年第2期43卷 183-188页

作者：雷红霞李勇宁夏理工学院建筑与环境学院宁夏石嘴山753000 东北大学冶金学院辽宁沈阳110819

针对高纯单一稀土元素或化合物萃取分离较为困难的问题,研究构筑了一种新型乳状液膜并用于萃取分离Re(Ⅲ)(La^(3+)、Ce^(3+)、Pr^(3+)、Nd^(3+))。采用单因素试验法确定了液膜体系中流动载体的种类和浓度、表面活性剂种类和浓度、内水... 详细信息

针对高纯单一稀土元素或化合物萃取分离较为困难的问题,研究构筑了一种新型乳状液膜并用于萃取分离Re(Ⅲ)(La^(3+)、Ce^(3+)、Pr^(3+)、Nd^(3+))。采用单因素试验法确定了液膜体系中流动载体的种类和浓度、表面活性剂种类和浓度、内水相浓度和相比(R oi)。结果表明,构筑的乳状液膜体系最佳组成为:流动载体为6%D2EHPA(二-(2-乙基己基)磷酸),表面活性剂为5%T154(聚异丁烯双丁二酰亚胺),内水相HCl溶液浓度为3 mol/L,相比R oi=1.5。在该体系下所构筑乳状液膜相稳定,萃取效果优良,能实现Re(Ⅲ)的高效分离。

关键词：萃取分离铼乳状液膜流动载体表面活性剂相比

Y^(3+)掺杂二氧化硅磨料的合成及其在氧化锆陶瓷中的化学机械抛光行为

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上海大学学报（自然科学版） 2024年第1期30卷 31-42页

作者：代三威雷红付继芳上海大学材料科学与工程学院上海200444 上海大学理学院上海200444

为了提高氧化锆陶瓷的抛光效率,在二氧化硅表面掺杂Y^(3+)得到改性磨料.X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)分析表明,Y元素以Y(OH)_(3)的形式存在于改性磨料中.扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)和粒度分析结果表明,复合磨料呈球形,粒度均匀,无聚集体和2次颗粒出现.与纯胶体二氧化硅磨料相比,材料去除率(material removal rate,MRR)提高了33%左右.MRR增大的原因是掺杂的Y(OH)_(3)改变了二氧化硅颗粒的Zeta电位,减小了二氧化硅颗粒与氧化锆陶瓷之间的排斥力,增大了二氧化硅颗粒和氧化锆陶瓷基体之间的接触概率,导致摩擦系数增大.

关键词：氧化锆陶瓷化学机械抛光磨料掺杂二氧化硅 Derjaguin-Landau-Verwey-Overbeek理论

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碳化硅微结构超声辅助磨削试验研究

机械设计与制造 2024年第7期 178-182页

作者：李红博陈涛段振岩张益文武汉理工大学机电工程学院

为了提高无压烧结碳化硅微结构加工质量，开展了普通磨削和超声辅助磨削对比试验，探究了工艺参数对加工质量的影响规律。结果表明，加工过程磨削力、表面粗糙度及棱边圆弧半径均随主轴转速的提高而降低、随进给速度的提升而增大，且进... 详细信息

为了提高无压烧结碳化硅微结构加工质量，开展了普通磨削和超声辅助磨削对比试验，探究了工艺参数对加工质量的影响规律。结果表明，加工过程磨削力、表面粗糙度及棱边圆弧半径均随主轴转速的提高而降低、随进给速度的提升而增大，且进给速度对磨削力的影响远大于主轴转速，但对于表面粗糙度和棱边圆弧半径，两工艺参数对其影响程度类似；超声振动可有效降低磨削力、表面粗糙度和棱边圆弧半径，降幅分别为（9.4～34.6）%、（12.9～28.9）%、（4.8～16.3）%；加工表面微观形貌表明，材料在加工过程中塑性去除行为与脆性去除行为并存，超声辅助磨削更易实现塑性去除，故所得加工质量较好。

关键词：碳化硅微结构超声辅助磨削磨削力加工质量