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Effect of Three-High Rotary Piercing Process on Microstructure,Texture and Mechanical Properties of Magnesium Alloy Seamless Tube

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Acta Metallurgica Sinica(English Letters) 2024年第6期37卷 953-968页

作者： Xiaofeng Ding Zehao Wu Tong Li jianxun chen Yuanhua Shuang Baosheng Liu Heavy Machinery Engineering Research Center of Education Ministry Taiyuan University of Science and TechnologyTaiyuan030024China College of Materials Science and Engineering Taiyuan University of Science and TechnologyTaiyuan030024China

Mg alloy seamless tubes(MASTs)were prepared through three-high rotary piercing process,effect of billet temperature,feed angle and plug advance on microstructure,texture and mechanical properties of tubes were *** effect on the deformation mechanism and improving mechanical properties mechanism of this process for MASTs were *** results show that the grain size could be refined to 11.3-31.1%of the initial grain size and the microstructure was more uniform due to the accumulation of *** formation of high strain gradient at the grain boundary activated the non-basal *** piercing process could change the grain orientation of as-extruded billet and eliminate the initial basal texture to produce new favorable *** the process could accelerate the continuous dynamic recrystallization *** piercing,yield strength of pierced tubes decreased by 6.7%,ultimate tensile strength(UTS)and elongation increased by 32.4 and 45%,respectively,at optimal *** plate-shapedβ_(1)-Mg_(17)Al_(12) orientation transformed from basal plates to prismatic plates,facilitating the increase in UTS and *** decrease size of nanoscale precipitates could reduce the cracking *** critical resolved shear stress ratios of pyramidal(10−11)slip and(11−22)slip to basal slip for the sample including prismatic plates both decreased compared to that including basal *** could enhance the ductility of tube ***,grain boundary sliding could contribute to a better ductility via coordinating deformation and reducing stress concentration during piercing process.

关键词： Mg alloy tube Rotary piercing Microstructure Texture Mechanical properties

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阵列低环温空气源热泵外流场模拟研究

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制冷学报 2024年第2期45卷 81-93页

作者：谭庆澎刘金平陈建勋陈潇陈梓宇华南理工大学电力学院广州510640 广东省能源高效清洁利用重点实验室广州510640

建立了无墙面阻碍和有墙面阻碍情况下低环境温度空气源热泵六列四行的阵列物理模型,对以261.15 K为名义工况下的空气源热泵外环境流场进行三维数值模拟。对比研究不同水平风速下蒸发器换热面入口空气温度和换热量,分析冷风回流现象对低... 详细信息

建立了无墙面阻碍和有墙面阻碍情况下低环境温度空气源热泵六列四行的阵列物理模型,对以261.15 K为名义工况下的空气源热泵外环境流场进行三维数值模拟。对比研究不同水平风速下蒸发器换热面入口空气温度和换热量,分析冷风回流现象对低环温空气源热泵传热性能的影响,指出最恶劣工况机组的位置。环境风存在阻碍风机出口冷空气的扩散,使风机出口偏转角增大,导致冷空气在风机上部堆积,阵列内部以及背风侧的机组冷风回流现象更加明显。结果表明:当机组横向间距为0.6 m时,水平风速分别从0 m/s增至5 m/s,阵列机组最低入口空气温度比环境温度低2.44~3.69 K,平均换热量下降1%~6.2%,平均入口空气温度比环境温度低0.78~1.57 K;当机组距墙间距为0.6 m时,水平风速分别从0 m/s增至5 m/s,阵列机组最低入口空气温度比环境温度低3.51~4.14 K,平均换热量下降5.9%~11.5%,平均入口空气温度比环境温度低1.29~1.98 K。在此基础上对不同横向间距、不同距墙间距下阵列空气源热泵进行模拟,结果表明:增大横向间距或距墙间距均能改善阵列低环温空气源热泵机组的换热。当横向间距增至1.2 m,阵列机组平均换热量可达原来机组换热量的96.5%以上;距墙间距增至1.2 m,阵列机组平均换热量可达原来机组换热量的91.3%以上。横向间距或距墙间距为1.2 m为较好安装间距。

关键词：低环温空气源热泵阵列数值模拟冷风回流环境风场

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不同初轧温度下钛合金三辊斜轧穿孔工艺研究

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热加工工艺 2024年第18期53卷 84-89页

作者：陈晨双远华陈建勋苟毓俊李潮太原科技大学机械工程学院山西太原030024 太原科技大学材料科学与工程学院山西太原030024 太原科技大学交通与物流学院山西太原030024

根据三辊斜轧穿孔工艺的技术特征与钛合金塑性变形特点,通过有限元软件对TC4钛合金进行不同初轧温度的穿孔轧制有限元模拟,分析轧制过程应力、应变、温度、材料流动情况。以初轧温度为变量进行穿孔实验,对比不同温度下轧制力及轧后毛管... 详细信息

根据三辊斜轧穿孔工艺的技术特征与钛合金塑性变形特点,通过有限元软件对TC4钛合金进行不同初轧温度的穿孔轧制有限元模拟,分析轧制过程应力、应变、温度、材料流动情况。以初轧温度为变量进行穿孔实验,对比不同温度下轧制力及轧后毛管微观组织。结果表明:三辊斜轧穿孔工艺完全适合钛合金生产,并且不同初轧温度下均可获得变形魏氏组织的钛合金毛管,验证了三辊斜轧穿孔生产钛合金管的可行性与有效性,为工艺推广提供指导和依据。

关键词：初轧温度三辊斜轧穿孔钛合金

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基于数据融合的隧道结构安全性能感知体系框架

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地下空间与工程学报 2024年第4期20卷 1097-1107页

作者：罗彦斌陈建勋陈辉王传武长安大学公路学院西安710061

随着交通基础设施建设持续扩大,大量隧道进入养护维修高峰期,结构安全风险呈滚动式周期性爆发趋势。目前隧道结构健康监测信息化和智能化程度较低,安全性能感知困难,严重影响了隧道的正常运维。本文立足于隧道结构健康监测和决策需求,... 详细信息

随着交通基础设施建设持续扩大,大量隧道进入养护维修高峰期,结构安全风险呈滚动式周期性爆发趋势。目前隧道结构健康监测信息化和智能化程度较低,安全性能感知困难,严重影响了隧道的正常运维。本文立足于隧道结构健康监测和决策需求,提出了一种基于数物交互和数据融合的隧道结构安全性能感知体系框架。首先对隧道结构受力状态感知技术及其误差传播规律进行分析,并采用数物空间交互试验对支护结构各构件相互力学关系进行研究,并基于此建立多源数据各监测量之间的数学模型,对隧道整体结构和各构件的安全性能进行评估。结构安全感知体系可为隧道安全防灾和运维管理提供决策依据,对提高隧道工程现代化、信息化、智慧化管理水平具有重要意义。

关键词：隧道工程数物交互试验方法数据融合安全性能感知体系框架

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Research status and progress of tunnel frost damage

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Journal of Traffic and Transportation Engineering(English Edition) 2019年第3期6卷 297-309页

作者： Yanbin Luo jianxun chen School of Highway Chang’an University

The problems of frost damage in cold region tunnels have been systematically analyzed and studied by local and foreign scholars. A series of important achievements has been proposed. In this paper, the research results on mechanism of frost damage, analysis of temperature field, classification of frost damage levels, and frost prevention technologies are summarized. The principles and limitations of the three major theories of frost damage mechanism are elaborated, and the importance of structural damage research on shotcrete in cold region tunnels is emphasized. Two major defects of current research on temperature field are concluded. The present situation of research on frost damage classification of cold region tunnels is discussed. The directions of further studies for tunnel temperature field and frost damage classification are proposed. The prevention technologies for tunnel frost damage in foreign countries, and the advantages and disadvantages of the four major prevention technologies in China and their applicable conditions, are concluded and analyzed. Meanwhile, the importance of frost damage classification is highlighted. Therefore, the local and foreign research results for cold region tunnels are systematically concluded, the defects of the researches are comprehensively analyzed, and the directions of further study are proposed. They are significant to solve the problems of tunnel frost damage in the future.

关键词： Cold region tunnel Frost damage mechanism Temperature field Tunnel frost damage classification Prevention measure

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泵驱动的制冷剂相变冷板冷却系统实验研究

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制冷学报 2024年第1期45卷 36-45页

作者：王泽嵩刘金平周易朱文杰陈建勋刘凯华南理工大学电力学院广州510641 广东省能源高效清洁利用重点实验室广州510641 亚热带建筑科学国家重点实验室广州510641 上海海立电器有限公司上海201206

元器件的小型化和性能的提升使电子器件功率不断提高,优越的散热性能对于保证电子器件的可靠性具有重要意义。本文搭建了泵驱动的制冷剂相变冷板冷却实验系统,设计加工了4块不同材质(铜、铝)和流道高度(10、15 mm)的相变冷板,对散热功率... 详细信息

元器件的小型化和性能的提升使电子器件功率不断提高,优越的散热性能对于保证电子器件的可靠性具有重要意义。本文搭建了泵驱动的制冷剂相变冷板冷却实验系统,设计加工了4块不同材质(铜、铝)和流道高度(10、15 mm)的相变冷板,对散热功率为200~1000 W、热流密度为4.4~22.2 W/cm^(2)的集中热源在制冷能力为3~11 kW和不同热源位置时的冷板换热性能、阻力特性及泵功耗进行了研究。结果表明:相变冷板换热性能优越,在应对散热量为1 kW、热流密度为22.2 W/cm^(2)的集中热源时,传热系数最高可达26 kW/(m^(2)·℃),在系统总阻力小于20 kPa、制冷剂泵功耗小于20 W时可以实现模拟热源表面与制冷剂温差小于15℃,可以利用天然冷源进行散热,实现节能;相变冷板的换热特性可由翅片效率计算式和Kandlikar传热关联式进行描述,使用理论公式计算出的冷板温差与实际值偏差小于1℃,可以指导冷板流道设计。

关键词：泵驱动高热流密度相变冷却冷板传热特性 R134a

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Experimental and Numerical Study on the Shear Strength and Strain Energy of Rock Under Constant Shear Stress and Unloading Normal Stress

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Computer Modeling in Engineering & Sciences 2021年第4期127卷 79-97页

作者： Tantan Zhu Da Huang jianxun chen Yanbin Luo Longfei Xu School of Highway Chang’an UniversityXi’an710064China College of Geological Engineering and Geomatics Chang’an UniversityXi’an710064China School of Civil and Transportation Engineering Hebei University of TechnologyTianjin300401China

Excavation and earth surface processes(e.g.,river incision)always induce the unloading of stress,which can cause the failure of *** study the shear mechanical behavior of a rock sample under unloading normal stress conditions,a new stress path for direct shear tests was proposed to model the unloading of stress caused by excavation and other *** effects of the initial stresses(i.e.,the normal stress and shear stress before unloading)on the shear behavior and energy conversion were investigated using laboratory tests and numerical *** shear strength of a rock under constant stress or under unloading normal stress conforms to the Mohr Coulomb *** the initial normal stress increases,the cohesion decreases linearly and the tangent of the internal friction angle increases *** with the results of the tests under constant normal stress,the cohesions of the rock samples under unloading normal stress are smaller and their internal friction angles are larger.A strength envelope surface can be used to describe the relationship between the initial stresses and the failure normal *** dilatancy can decrease the total energy of the direct shear test under constant normal stress or unloading normal stress,particularly when the stress levels(the initial stresses in the test under unloading normal stress or the normal stress in the test under constant normal stress)are *** ratio of the dissipated energy to the total energy at the moment failure occurs decreases exponentially with increasing initial *** direct shear test under constant normal stress can be considered to be a special case of a direct shear test under unloading normal stress with an unloading amount of zero.

关键词： Unloading normal stress direct shear test strain energy energy conversion

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寒区隧道防冻保温层隔热作用机理及其厚度影响因素研究

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建筑科学与工程学报 2024年第3期41卷 129-137页

作者：陈建勋董体健赵鹏宇黄解放杨野东长安大学公路学院陕西西安710064 长安大学寒冷地区隧道气象与结构力学状态交通运输行业野外科学观测研究基地陕西西安710064 中交一公局集团有限公司北京100024 中交第一公路勘察设计研究院有限公司陕西西安710075

针对寒冷地区公路隧道防冻保温层表面铺设,共设置了21组计算工况,通过对年周期下隧道防冻保温层、衬砌结构和围岩沿径向温度场变化以及各工况所需的防冻保温层厚度进行数值模拟计算,研究隧道防冻保温层隔热作用机理及其所需厚度的影响... 详细信息

针对寒冷地区公路隧道防冻保温层表面铺设,共设置了21组计算工况,通过对年周期下隧道防冻保温层、衬砌结构和围岩沿径向温度场变化以及各工况所需的防冻保温层厚度进行数值模拟计算,研究隧道防冻保温层隔热作用机理及其所需厚度的影响因素。结果表明:防冻保温层隔热作用显著,主要体现在使隧道衬砌结构和围岩年温度振幅降低上,同时年平均温度也有一定升高;随着防冻保温层铺设厚度增大,隧道衬砌结构和围岩年平均温度和年温度振幅分别呈指数函数升高和降低,相应的年最低温度也呈指数函数升高,防冻保温层厚度越大,隔热效果越好,但是隔热效率不断降低;围岩导热系数越大,导温系数越小,防冻保温层隔热效果越显著;防冻保温层所需厚度随围岩导热系数和围岩初始温度升高呈指数函数减小,随围岩导温系数升高呈对数函数增加,随年平均气温和年温度振幅升高分别呈线性减小和增加,防冻保温层厚度应综合考虑以上各因素进行计算确定。

关键词：隧道工程寒冷地区防冻保温层隔热机理作用影响因素

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微纳核壳结构DAP-4@TATB的制备及安全性能研究

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安全与环境学报 2024年第4期24卷 1381-1387页

作者：胡立双吕天成刘洋陈建勋邱玉何丹胡双启中北大学环境与安全工程学院太原030051 湖北航鹏化学动力科技有限责任公司湖北襄阳441003 甘肃银光化学工业集团有限公司甘肃白银730900

为了改善三元晶体钙钛矿结构DAP-4{(H_(2) dabco)[NH 4(ClO_(4))_(3)],dabco=三乙烯二胺,triethylenediamine}的机械刺激安全,利用溶剂蒸发法,研究了修饰剂氟橡胶F2602质量分数对DAP-4表面包覆影响规律;在此基础上,通过包覆不同质量分... 详细信息

为了改善三元晶体钙钛矿结构DAP-4{(H_(2) dabco)[NH 4(ClO_(4))_(3)],dabco=三乙烯二胺,triethylenediamine}的机械刺激安全,利用溶剂蒸发法,研究了修饰剂氟橡胶F2602质量分数对DAP-4表面包覆影响规律;在此基础上,通过包覆不同质量分数的纳米1,3,5三氨基2,4,6三硝基苯(1,3,5-triamine-2,4,6-trinitrobenzene,TATB),制备了微纳核壳结构DAP-4@TATB。利用扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope,SEM)、X射线衍射仪(X-Ray Diffraction,XRD)及差示扫描热分析(Differential Scanning Calorimetry,DSC)对制备的微纳核壳结构DAP-4@TATB的晶体形貌、结构及热性能进行了表征。此外,对微纳核壳结构DAP-4@TATB感度进行了测试分析,并进行了燃烧性能测试。结果表明,氟橡胶质量分数对DAP-4表面修饰效果影响较大,当选用质量分数为5%的F2602氟橡胶时,橡胶可完全、均匀地修饰在DAP-4表面,且DAP-4晶体结构不变。当纳米TATB质量分数为15%时,TATB颗粒可以将DAP-4/F2602复合物颗粒完全包覆且包覆均匀,相较于DAP-4原料,微纳核壳结构DAP-4@TATB热分解温度提高了5.3℃,撞击感度H 50从8.75 cm增至33.50 cm,摩擦感度百分数从100%下降到40%,静电火花感度最小点燃能量由260.19 mJ增至3262.61 mJ。此外,随着纳米TATB质量分数从5%增至20%,微纳核壳结构DAP-4@TATB热安全性提高,撞击感度、静电火花感度和摩擦感度均呈降低趋势。

关键词：安全工程爆炸安全火炸药 1,3,5三氨基2,4,6三硝基苯氟橡胶感度

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Analysis of influence of heat exchangerfouling on heat transfer performancebased on thermal fluid coupling

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排灌机械工程学报 2023年第7期41卷 695-700页

作者： HUANG Si MURAD Tariq NIU Qifeng LIN Guangtang chen jianxun School of Mechanical and Automotive Engineering South China University of TechnologyGuangzhouGuangdong 510641China Guangdong Institute of Special Equipment Inspection and Research Zhuhai Branch ZhuhaiGuangdong 519002China

A study on heat transfer performance by thermal fluid coupling simulation for the fouling in a shell-tube heat exchanger used in engineering was presented. The coupling simulation was performed in a fluid and solid domains under three different fouling conditions: fouling inside the tube, fouling outside the tube, and fouling inside the shell. The flow field, temperature, and pressure distributions in the heat exchanger were solved numerically to analyze the heat transfer performance parameters, such as thermal resistance. It is found that the pressure drop of the heat exchanger and the thermal resistance of the tube wall increase by nearly 30% and 20%, respectively, when the relative fouling thickness reaches 10%. The fouling inside the tube has more impact on the heat transfer performance of the heat exchanger, and the fouling inside the shell has less impact.

关键词： shell-tube heat exchanger thermal fluid coupling fouling thermal resistance heat transfer analysis

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