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Bulging Distortion of Austenitic Stainless Steel Sheet on the Partially Penetrated Side of Non-Penetration Lap Laser Welding Joint

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Chinese Journal of Mechanical Engineering 2024年第1期37卷 286-295页

作者： Chengwu Yao Enze Liu jiaming ni Binying nie Shanghai Key Laboratory of Materials Laser Processing and Modification School of Material Science and EngineeringShanghai Jiao Tong UniversityShanghai 200240China Shanghai Aerospace Precision Machinery Institute Shanghai 201600China Chemical and Biological Engineering College Yichun UniversityYichun 336000China

Non-penetration laser welding of lap joints in austenitic stainless steel sheets is commonly preferred in fields where the surface quality is of utmost importance.However,the application of non-penetration welded austenitic stainless steel parts is limited owing to the micro bulging distortion that occurs on the back surface of the partial penetration side.In this paper,non-penetration lap laser welding experiments,were conducted on galvanized and SUS304 austenitic stainless steel plates using a fiber laser,to investigate the mechanism of bulging distortion.A comparative experiment of DC01 galvanized steel-Q235 carbon steel lap laser welding was carried out,and the deflection and distortion profile of partially penetrated side of the sheets were measured using a noncontact laser interferometer.In addition,the cold-rolled SUS304 was subjected to heat holding at different temperatures and water quenching after bending to characterize its microstructure under tensile and compressive stress.The results show that,during the heating stage of the thermal cycle of laser lap welding,the partial penetration side of the SUS304 steel sheet generates compressive stress,which extrudes the material in the heat-affected zone to the outside of the back of the SUS304 steel sheet,thereby forming a bulge.The findings of these experiments can be of great value for controlling the distortion of the partial penetrated side of austenitic stainless steel sheet during laser non-penetration lap welding.

关键词： Non-penetration lap laser welding Bulging distortion Austenitic stainless steel Compressive stress Tension stress

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Microstructure and Property Analysis of AerMet100 Steel Manufactured by In-situ Rolling Mixed Wire Arc Additive Manufacturing

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上海航天（中英文） 2022年第1期39卷 205-216页

作者： ni jiaming LEI Lei LI Baohui LIU Siyu CHENG Peng ZHANG Haiou Shanghai Aerospace Precision Machinery Institute Shanghai 201600China School of Mechanical Science and Engineering Huazhong University of Science and TechnologyWuhan 430074HunanChina

Aer Met100 steel thick wall is fabricated by in-situ rolling composite wire arc additive manufacturing(WAAM).The microstructure and mechanical properties of Aer Met100 steel after heat treatment are studied.The results show that after the introduction of in-situ rolling force,the grain of Aer Met100 steel is broken,the anisotropy is eliminated,and the microstructure is refined obviously.The microstructure of Aer Met100 steel after heat treatment is mainly lath martensite and reverse austenite.There are 40 nm-68.6 nm alloy carbides precipitated in the martensitic matrix,and the hardening mechanism is mainly Orowan bypass strengthening.The film-like reverse austenite with the thickness ranging from 2 nm to 5 nm exists between the martensitic lath,which improves the toughness of the maraging steel.Good combination of strength and toughness can be achieved through proper heat treatment process.

关键词： wirearc additive manufacturing(WAAM) AerMet100 steel martensitic steel in-siturolling

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Bias distribution and regulation in photoelectrochemical overall water-splitting cells

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National Science Review 2024年第4期11卷 141-150页

作者： Kun Dang Siqin Liu Lei Wu Daojian Tang Jing Xue jiaming Wang Hongwei Ji Chuncheng Chen Yuchao Zhang Jincai Zhao Key Laboratory of Photochemistry CAS ResearchEducation Center for Excellence in Molecular Sciences Institute of Chemistry Chinese Academy of Sciences University of Chinese Academy of Sciences

The water oxidation half-reaction at anodes is always considered the rate-limiting step of overall water splitting（OWS）,but the actual bias distribution between photoanodes and cathodes of photoelectro chemical（PEC） OWS cells has not been investigated systematically.In this work,we find that,for PEC cells consisting of photoanodes（nickel-modified n-Si [ni/n-Si] and α-Fe2O3） with low photovoltage(Vph 1V,the bias required for cathode activation can be significantly reduced,exhibiting a kinetics-controlled characteristic.Further investigations show that the bias distribution can be regulated by tuning the electrolyte pH and using alternative half-reaction couplings.Accordingly,a volcano plot is presented for the rational design of the overall reactions and unbiased PEC cells.Motivated by this,an unbiased PEC cell consisting of a simple ni/n-Si photoanode and Pt cathode is assembled,delivering a photo current density of 5.3±0.2 mA cm-2.

关键词： photoelectrochemistry overall reaction cell bias distribution photoanode water splitting

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波形钢腹板PC曲线箱梁剪力滞效应影响参数研究

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中国测试 2023年第3期49卷 166-171页

作者：罗秀倪家明程志巧成都工业学院材料与环境工程学院四川成都611730

为研究波形钢腹板PC曲线箱梁的剪力滞效应,利用有限元分析软件ANSYS建立波形钢腹板PC曲线箱梁的有限元模型,分析跨中集中荷载和全桥均布荷载两种工况下典型截面的应力分布,得到截面的剪力滞系数。讨论8种几何参数对波形钢腹板PC曲线箱... 详细信息

为研究波形钢腹板PC曲线箱梁的剪力滞效应,利用有限元分析软件ANSYS建立波形钢腹板PC曲线箱梁的有限元模型,分析跨中集中荷载和全桥均布荷载两种工况下典型截面的应力分布,得到截面的剪力滞系数。讨论8种几何参数对波形钢腹板PC曲线箱梁剪力滞系数的影响。研究结果表明:曲线箱梁的剪力滞效应大于直箱梁,平钢腹板引起的剪力滞效应胜于波形钢腹板;曲线箱梁内侧的剪力滞效应比外侧严重;悬臂长a、圆心角θ、曲率半径R、梁高H对波形钢腹板PC曲线箱梁剪力滞的影响是主要的,承托长b、翼缘板厚度t次之,横隔板数量n和波高h基本无影响。

关键词：波形钢腹板曲线箱梁剪力滞有限元参数分析

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发动机碗形塞结构对密封压力的影响研究

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内燃机工程 2024年第1期45卷 1-9页

作者：王育梁刘妮丰佳铭廖日东北京理工大学机械与车辆学院北京100080 潍柴动力股份有限公司潍坊261001

针对碗形塞密封泄漏问题,设计压装试验,与有限元计算相互验证;基于ANSYS工具,在二维模型的基础上,通过仿真计算具体探明并详细分析了碗形塞锥面过盈密封的密封质量与碗形塞结构参数的关系。结果表明:密封面最大压力随碗形塞半径增大而减... 详细信息

针对碗形塞密封泄漏问题,设计压装试验,与有限元计算相互验证;基于ANSYS工具,在二维模型的基础上,通过仿真计算具体探明并详细分析了碗形塞锥面过盈密封的密封质量与碗形塞结构参数的关系。结果表明:密封面最大压力随碗形塞半径增大而减小,随厚度增大而增大;基于不同过盈量,碗形塞锥面过盈密封可分为上边缘线密封、面密封、下边缘密封3种密封状态;对于D75碗形塞,锥度为1∶20时的最优过盈量区间为0.10~0.14 mm;锥度越大,最优过盈量区间越大。在此基础上,将各规格碗形塞改为锥度1∶10,优化了过盈区间及密封压力,并提出了一种可以增大密封压力和改善压力分布的弧面密封形式。

关键词：碗形塞过盈配合密封压力过盈量锥度数值模拟

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基于CiteSpace的全科医学领域抑郁障碍诊疗相关研究的可视化分析

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中华全科医师杂志 2024年第6期23卷 647-653页

作者：顾珈铭李卓张铸成倪士光清华大学医院管理研究院深圳518055 香港大学深圳医院全科医学科深圳518053 深圳大学医学部全科医学系深圳518060 清华大学深圳国际研究生院深圳518055

目的:系统梳理全科医学领域抑郁障碍诊疗相关研究的热点和趋势。方法:以“全科”“抑郁”和“general practi*”“depress*”作为检索词,分别检索中国知网和Web of Science核心合集库的相关中英文文献,检索年限设为2003年1月1日至2022... 详细信息

目的:系统梳理全科医学领域抑郁障碍诊疗相关研究的热点和趋势。方法:以“全科”“抑郁”和“general practi*”“depress*”作为检索词,分别检索中国知网和Web of Science核心合集库的相关中英文文献,检索年限设为2003年1月1日至2022年12月31日。使用Citespace 6.2R2高级版软件对纳入文献的年发文量、研究机构、作者、关键词、突现词和时间区图进行可视化分析。结果:共纳入169篇中文文献和231篇英文文献。从研究趋势上看,国内发文量快速增长,国外保持相对稳定趋势。国内研究机构合作集中在同一地区,以上海的基层医疗中心和专科医院为主,而国外的合作更为松散,以欧洲、澳洲高等院校和大学附属综合医院为中心,合作机构类型更丰富。关键词聚类分析显示,国内研究主要集中在“抑郁症”“焦虑”和“健康状况”等11个主题,国外研究识别出了包括“慢性病”“死亡率”和“抑郁障碍”在内的11个主题。关键词时区分析显示,抑郁症状的患病率及其影响因素、老年人抑郁和生活质量的调查研究为较早期的研究主题,近期转变为以全科门诊精神障碍检出率、家庭医生和全科护理在共病和慢性病管理中的作用评估等方面的主题。结论:国内全科医学领域抑郁障碍诊疗相关研究数量呈上升趋势,国内外研究的重点和前沿主要集中在以医院全科门诊为研究场所,围绕抑郁障碍筛查的有效性和准确性以及对确诊抑郁患者的心理健康干预和全周期管理等主题展开研究。

关键词：全科医学抑郁障碍研究热点研究趋势

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三峡库区典型农业小流域溶解态养分输移对“源—汇”景观格局的响应

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土壤学报 2024年第2期61卷 408-423页

作者：倪珂王小燕杨澜崔璨李佳明龙翼西南大学资源环境学院重庆市水土保持工程技术研究中心重庆400715 中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所成都610041

“源—汇”景观格局反映了流域土地利用配置与空间要素分布,导控流域能源流动与水沙过程,是影响小流域养分流失的重要因素。为探明景观格局对不同降雨类型下,农业小流域溶解态养分输移的影响,以三峡库区石盘丘小流域的传统农业型集水区... 详细信息

“源—汇”景观格局反映了流域土地利用配置与空间要素分布,导控流域能源流动与水沙过程,是影响小流域养分流失的重要因素。为探明景观格局对不同降雨类型下,农业小流域溶解态养分输移的影响,以三峡库区石盘丘小流域的传统农业型集水区与农林复合型集水区为研究对象,监测不同强度侵蚀性次降雨事件中,两个集水区出口断面处径流溶解态氮、磷浓度,利用航测数据结合最小累计阻力模型识别“源-汇”景观空间格局,引用景观空间负荷对比指数(Location-Weighted Landscape Index,LWLI)进一步分析小流域溶解态养分输移对“源—汇”景观格局的响应机制。结果表明:(1)传统农业型集水区内,“源”“汇”景观面积比为1.8︰1,以“源”景观为主,景观垂直分异性明显;农林复合型集水区内“源”“汇”景观比例约1︰1,且均衡分布,但高陡坡区域占比高、平均坡度大。(2)两种类型集水区内,溶解态氮、磷流失负荷均表现为暴雨>中雨>大雨,而不同降雨事件中,传统农业型集水区养分输出负荷及其变异系数均高于农林复合型集水区,养分输移波动性强,更易受到降雨强度变化的影响。(3)农业用地在两种集水区内均是主要的养分流失来源,但受坡度限制,其他林地可能是农林复合集水区中重要的养分迁出区域;传统农业型集水区的LWLI高达0.75,表征了该集水区的高氮、磷流失风险;农林复合型集水区LWLI为0.28,养分输出量低,这是合理的景观空间格局与农林复合经营模式共同作用的结果。“源—汇”景观格局对小流域养分流失影响显著,可通过“源—汇”景观空间负荷对比指数对小流域养分流失风险进行判别,并为“源—汇”景观格局优化及小流域面源污染防控提供依据。

关键词：三峡库区农业小流域 “源—汇”景观格局溶解态养分景观空间负荷对比指数

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不等厚ULC-BH钢激光拼焊接头硬化机制

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焊接学报 2010年第8期31卷 17-20页

作者：倪加明李铸国蔡艳吴毅雄上海交通大学上海市激光制造与材料改性重点实验室上海200240

采用两种激光光斑加热位置,对不等厚超低碳烘烤硬化钢板进行激光拼焊,分别测定拼焊接头的显微硬度,对比分析其组织性能差异,探讨热影响区硬化软化机制.结果表明,光斑偏向厚板时,拼焊焊缝两侧组织硬度曲线较为对称;在焊接热循环作用下,... 详细信息

采用两种激光光斑加热位置,对不等厚超低碳烘烤硬化钢板进行激光拼焊,分别测定拼焊接头的显微硬度,对比分析其组织性能差异,探讨热影响区硬化软化机制.结果表明,光斑偏向厚板时,拼焊焊缝两侧组织硬度曲线较为对称;在焊接热循环作用下,热影响区基体中饱和科特雷尔(Cottrell)气团析出细小弥散的NbC等第二相颗粒,使得热影响区强硬化;光斑置中时,容易使薄板热输入过渡,析出的第二相颗粒聚集长大,热影响区重新软化,容易导致冲压时开裂.

关键词：激光拼焊超低碳烘烤硬化钢显微硬度不等厚

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基于GA-BP-PSO算法的薄壁注塑件翘曲变形优化

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工程塑料应用 2024年第3期52卷 70-75页

作者：陈忠杭胡燕海沈加明倪德香王舟挺宁波大学机械工程与力学学院浙江宁波315211 宁波华美达机械制造有限公司浙江宁波315000

以聚对苯二甲酸乙二酯(PET)的塑料瓶胚零件为例,通过Moldflow软件设计浇注系统和冷却系统并进行有限元分析以优化零件的翘曲变形量。选定熔体温度、模具温度、保压压力、保压时间和注射时间为5个影响因素,设计了L16(45)的正交试验表。... 详细信息

以聚对苯二甲酸乙二酯(PET)的塑料瓶胚零件为例,通过Moldflow软件设计浇注系统和冷却系统并进行有限元分析以优化零件的翘曲变形量。选定熔体温度、模具温度、保压压力、保压时间和注射时间为5个影响因素,设计了L16(45)的正交试验表。对正交实验数据进行了极差分析,得出了各因素对翘曲变形量的影响程度并获得较优工艺参数。通过GA-BP-PSO算法对工艺参数进一步优化,得到最佳工艺参数:熔体温度265℃、模具温度60℃、保压压力125 MPa、保压时间12.8671 s、注射时间0.3405 s。上述工艺参数对应的零件翘曲变形量为0.1373 mm。最后通过Moldflow软件进行数值模拟,得到翘曲变形量为0.1395 mm,较优化前的翘曲变形量0.1796 mm,降低了22.33%。软件模拟值和经GA-BP-PSO算法得到的预测值仅相差1.60%,将优化后的工艺参数组合应用于实际生产中,所获得的产品符合生产要求,验证了GA-BP-PSO算法的准确性与可行性。

关键词：翘曲变形 Moldflow 正交试验 GA-BP神经网络粒子群算法优化

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基于WOA-Stacking集成学习的注塑产品尺寸预测

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工程塑料应用 2024年第6期52卷 135-141,163页

作者：陈忠杭王舟挺沈加明胡燕海倪德香宁波大学机械工程与力学学院浙江宁波315211 宁波华美达机械制造有限公司浙江宁波315000

在现有的基于机器学习的注塑产品尺寸预测模型中,存在单一模型预测精度不高的问题,为了提高实时监测注塑产品尺寸变化的精度,提出了一种基于鲸鱼优化算法(WOA)优化Stacking集成学习的注塑产品尺寸预测方法。首先,整合注塑过程收集到的数... 详细信息

在现有的基于机器学习的注塑产品尺寸预测模型中,存在单一模型预测精度不高的问题,为了提高实时监测注塑产品尺寸变化的精度,提出了一种基于鲸鱼优化算法(WOA)优化Stacking集成学习的注塑产品尺寸预测方法。首先,整合注塑过程收集到的数据,使用3σ准则进行异常值筛选,再通过随机森林法和互信息法选取关键的特征,作为后续模型的输入特征;其次,在Stacking集成学习框架中,选择K近邻、随机森林和轻量级梯度提升机作为基学习器,选择弹性网络回归作为元学习器,使用WOA优化各个基学习器中的超参数,构建WOA-Stacking集成学习预测模型;最后,将所提的模型应用到注塑产品尺寸预测并与其他模型进行对比分析,以验证本方法的有效性。以第四届工业大数据创新竞赛数据为例,在包含3种集成模型和3种单一模型的对比实验中,选择产品的三维尺寸作为预测目标,实验结果表明WOA-Stacking集成学习模型具有更高的预测精度和拟合能力。

关键词：注塑尺寸预测鲸鱼优化算法 Stacking集成学习特征选择

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