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材料亚表面/表面缺陷锁相红外热成像检测研究现状与趋势

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材料导报 2024年第18期38卷 35-42页

作者：王慧鹏蔡冬威董丽虹林恩王海斗江西理工大学机电工程学院江西赣州341000 陆军装甲兵学院装备再制造技术国防科技重点实验室北京100072 浙江工业大学机械工程学院杭州310023 陆军装甲兵学院机械产品再制造国家工程研究中心北京100072

材料亚表面/表面缺陷的有效检测是确保结构安全性和可靠性的重要保证。锁相红外热成像是主动红外热成像中的一个分支,因具有加热激励功率强度低、对不均匀加热和表面发射率变化不敏感等优点,被广泛用于材料亚表面分层、脱粘等缺陷检测... 详细信息

材料亚表面/表面缺陷的有效检测是确保结构安全性和可靠性的重要保证。锁相红外热成像是主动红外热成像中的一个分支,因具有加热激励功率强度低、对不均匀加热和表面发射率变化不敏感等优点,被广泛用于材料亚表面分层、脱粘等缺陷检测。近年来随着研究的不断深入,锁相红外热成像在表面裂纹检测和深度量化上也提出了有效的表征方法。微小、深埋、不规则等缺陷检测以及非均质材料和复杂结构中的缺陷检测一直是热点和难点问题。国内外学者致力于提出新的缺陷表征方法,并减少噪声、横向热扩散等因素对缺陷检测的影响,提高缺陷定性检测和定量表征能力。本文从缺陷特征提取方法、检测影响因素等角度入手对国内外学者的研究进行总结,总结了锁相红外热成像在材料亚表面和表面缺陷检测的研究进展,并对锁相红外热成像的前景进行了展望。

关键词：锁相红外热成像缺陷检测亚表面缺陷表面裂纹

冷喷涂温度对Cu-Ti_(3)AlC_(2)复合涂层微观组织及摩擦学性能的影响

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材料导报 2024年第15期38卷 207-215页

作者：王慧鹏李鹏王喜茂郭伟玲马国政王海斗江西理工大学机电工程学院江西赣州341000 陆军装甲兵学院装备再制造技术国防科技重点实验室北京100072 陆军装甲兵学院机械产品再制造国家工程研究中心北京100072

为改善铜合金运动部件表面的摩擦学性能,采用冷喷涂技术在铜合金基体上制备了Cu-Ti_(3)AlC_(2)复合涂层,并探究了喷涂温度对涂层微观组织及性能的影响。使用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)对涂层表面与截面微观组织进行了表征,使用电... 详细信息

为改善铜合金运动部件表面的摩擦学性能,采用冷喷涂技术在铜合金基体上制备了Cu-Ti_(3)AlC_(2)复合涂层,并探究了喷涂温度对涂层微观组织及性能的影响。使用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)对涂层表面与截面微观组织进行了表征,使用电子万能试验机、纳米压痕试验仪、往复式摩擦试验机分别测试了涂层的结合强度、显微硬度和摩擦学性能。研究表明,随着喷涂温度从600℃升高至800℃,Cu-Ti_(3)AlC_(2)复合涂层内部颗粒的变形量不断增大,颗粒间结合状态明显改善,结合强度提升约4倍,孔隙率降低23%,硬度增加71%,涂层磨损率降低53%。在800℃制备的Cu-Ti_(3)AlC_(2)复合涂层表现出最优的摩擦磨损性能,对其磨损机制进行了具体分析。结果表明,适当升高喷涂温度可有效提高涂层的致密度、力学性能和耐磨性能。

关键词：冷喷涂铜基陶瓷复合涂层微观结构力学性能摩擦学性能

基于非对称式跳跃连接的轻量化糖网病变分割算法

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软件 2024年第5期45卷 172-176页

作者：王慧鹏天津大学天津300110

糖尿病患者视网膜病变(DR)是致盲的主要原因。眼底病变是DR的临床表现,因此,对其进行准确的识别对于疾病的早期筛查、分级和监测至关重要。本文提出了一种轻量化的DR病变分割算法,用于同时分割四种不同的DR眼底病变。为了充分利用编码... 详细信息

糖尿病患者视网膜病变(DR)是致盲的主要原因。眼底病变是DR的临床表现,因此,对其进行准确的识别对于疾病的早期筛查、分级和监测至关重要。本文提出了一种轻量化的DR病变分割算法,用于同时分割四种不同的DR眼底病变。为了充分利用编码器阶段的多尺度特征信息,在不显著增加网络参数的前提下,提出了非对称式的跳跃连接结构。为了进一步细化特征,并减少特征冗余,在上述结构中添加了注意力模块。在DDR数据集上的实验结果表明,相较于其他DR病变分割方法,本文的算法在保持最小参数量和最快速度的同时,实现了具有高度竞争力的分割性能。

关键词：深度学习糖尿病视网膜病变眼底病变分割轻量化卷积神经网络

叶形仿生优化对离心血泵水力性能及溶血特性的影响

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中国医学物理学杂志 2024年第5期41卷 616-622页

作者：程洁王慧鹏范谦李晶江西理工大学机电工程学院江西赣州341000 广东佛山联创工程研究生院广东佛山528305

离心血泵的优化对于体外膜肺氧合的临床应用具有重要意义。本研究参考座头鲸在深海中作原地转身运动时其鳍状肢的流线形,重新设计血泵的叶片。采用计算流体动力学对血泵性能进行预测和评估;通过水力试验来验证数值计算的准确性;溶血预... 详细信息

离心血泵的优化对于体外膜肺氧合的临床应用具有重要意义。本研究参考座头鲸在深海中作原地转身运动时其鳍状肢的流线形,重新设计血泵的叶片。采用计算流体动力学对血泵性能进行预测和评估;通过水力试验来验证数值计算的准确性;溶血预测模型采用渐进一致数值近似方法。仿真结果表明,叶片尾缘形状对出口隔舌处的流场分布和该区域的壁面剪应力分布均有显著影响;当叶片尾缘达到一定扭转角度时,叶片结构能较好地适应泵内的流场环境,但当扭转角度不足时,流场扰动反而会增大。与原模型相比,扭转角为20°的模型在转速为2500 rpm、流量为5 L/min的工况下,扬程试验结果增加11.6%,水力效率提升3.1%,溶血指数下降40.1%。总的来说,具有一定扭转角度的仿生叶片尾缘结构可以提高半开放式离心血泵的性能。

关键词：离心血泵叶形优化仿生扭转尾缘计算流体动力学

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成形磨削人字齿轮齿面扭曲消减设计方法

机械传动 2024年第3期48卷 161-169页

作者：张鑫刘欣荣王慧鹏上海工程技术大学机械与汽车工程学院上海201620

齿面扭曲是螺旋线修形人字齿轮成形磨削时产生的一种加工误差,为了消减齿面扭曲,提高磨削精度,基于逆向思维提出了一种齿轮反扭曲加工计算方法来消减齿面扭曲引起的加工误差。根据成形磨削人字齿轮空间啮合坐标系,求解标准齿轮齿面、齿... 详细信息

齿面扭曲是螺旋线修形人字齿轮成形磨削时产生的一种加工误差,为了消减齿面扭曲,提高磨削精度,基于逆向思维提出了一种齿轮反扭曲加工计算方法来消减齿面扭曲引起的加工误差。根据成形磨削人字齿轮空间啮合坐标系,求解标准齿轮齿面、齿面扭曲和齿面反扭曲多位置处的接触线,并通过计算齿面法曲率和螺旋线修形量,建立人字齿轮齿面反扭曲模型;联合蒙特卡洛法对修形前后人字齿轮进行接触线优化,通过有限元方法分析齿面反扭曲和齿面扭曲的传动误差、齿面接触应力;最后,比较了修形后齿面扭曲和齿面反扭曲的动态特性。结果表明,齿面反扭曲加工能够有效消减人字齿轮齿面加工原理性误差,提高人字齿轮磨削精度。

关键词：成形磨削人字齿轮齿面扭曲齿面反扭曲蒙特卡洛法

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折弯机链轮的修形研究及其影响

机械传动 2024年第1期48卷 159-164页

作者：夏中瑞王慧鹏区健彬江西理工大学机电工程学院江西赣州341000 广东顺德创新设计研究院广东佛山528311

针对某折弯机链传动系统引起的冲击和疲劳破坏问题,对链传动的动态特性和链轮的修形进行了分析研究。从理论角度上分析了链传动的运行特点;利用RecurDyn软件建立了折弯机链传动系统的仿真模型,对其进行了动力学仿真分析和轮齿静强度分析... 详细信息

针对某折弯机链传动系统引起的冲击和疲劳破坏问题,对链传动的动态特性和链轮的修形进行了分析研究。从理论角度上分析了链传动的运行特点;利用RecurDyn软件建立了折弯机链传动系统的仿真模型,对其进行了动力学仿真分析和轮齿静强度分析;采用齿顶圆修形的方法,建立了短修形和长修形两种修形后的仿真模型,得到修形后从动链轮受力、啮合力、传动误差和链轮轮齿静强度的变化曲线图。研究结果表明,短修形有效降低了折弯机链传动过程中的啮合冲击力,链轮链条间啮合力峰值下降了43.64%,轮齿所受等效应力最大值降低了14.69%,有效提高了齿面强度,增加了链轮的使用寿命,相较于长修形更适用于折弯机链传动系统。

关键词：链传动动力学仿真静强度分析链轮齿顶圆修形

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改性片状纳米流体的洗油效率及机理

油田化学 2024年第2期41卷 251-258页

作者：梁拓杨昌华王绘鹏张永伟王辰屈鸣侯吉瑞西安石油大学石油工程学院陕西西安710065 东北石油大学三亚海洋油气研究院海南三亚572000 中国石油大学(北京)非常规油气科学技术研究院北京102249

纳米流体提高采收率已然成为油气勘探开发的研究热点。利用研发的改性片状纳米流体,在自制的可视化模型中研究固体界面油膜在接触到质量浓度为50mg/L的改性片状纳米流体后的收缩规律,并开展油砂洗油实验,明确50mg/L的改性片状纳米流体... 详细信息

纳米流体提高采收率已然成为油气勘探开发的研究热点。利用研发的改性片状纳米流体,在自制的可视化模型中研究固体界面油膜在接触到质量浓度为50mg/L的改性片状纳米流体后的收缩规律,并开展油砂洗油实验,明确50mg/L的改性片状纳米流体在不同条件下的洗油效率。研究结果表明,模拟地层水环境下,固体界面油膜收缩速率较慢,并未出现楔形区域;改性片状纳米流体环境下,固体界面油膜在收缩过程中出现明显的楔形区域,且出现两条接触线:外接触线和内接触线,外接触线的收缩速率为8.5817×10^(-5)cm/s,内接触线的收缩速率为0.6617×10^(-5)cm/s。油砂洗油实验表明,改性片状纳米流体的洗油效率随油砂尺寸的增大和温度的提升逐渐增加,随着油砂浸泡时间的延长先急剧增加后缓慢上升,存在最佳浸泡时间(8±2)h,油砂洗油效率可高达95.7%。该项研究成果突破了只有高浓度球形纳米颗粒才能形成结构分离压力的限制,为片状纳米流体在矿场的应用提供了可能性,也为矿场施工工艺提供了技术参考。

关键词：低渗透油藏改性片状纳米流体结构分离压力洗油效率提高采收率

一种水溶性降黏剂的制备与性能评价——以内蒙古稠油为例

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中外能源 2024年第9期29卷 56-64页

作者：王绘鹏杨昌华张永伟王辰西安石油大学石油工程学院陕西西安710065

为解决内蒙古两干地区稠油难以进行蒸汽吞吐开发的问题,以烷基苯酚为主材料,通过催化,使羰基、亚胺基官能团与取代苯发生缩聚反应,构建低聚型表面活性剂分子骨架结构,利用加入双反应位点的丁二醛形成支化型结构,然后以苯环上的反应位点... 详细信息

为解决内蒙古两干地区稠油难以进行蒸汽吞吐开发的问题,以烷基苯酚为主材料,通过催化,使羰基、亚胺基官能团与取代苯发生缩聚反应,构建低聚型表面活性剂分子骨架结构,利用加入双反应位点的丁二醛形成支化型结构,然后以苯环上的反应位点引入亲水基团,制备了一种新型的水溶性降黏剂M1-VRJ。以毛1区块的两种稠油为例,研究评价其降黏性能。结果表明,单一的M1-VRJ体系和不同浓度聚丙烯酰胺的复配体系降黏率都高达96%以上;降黏剂的最佳反应温度为40℃,最佳反应时间为6h,最优使用浓度为0.7%(质量分数);在酸性和中性条件下进行测试,在中性条件下的降黏效果更好。M1-VRJ降黏剂可以实现稠油的乳化分散,稠油黏度大幅度降低。室内驱油实验表明,M1-VRJ/聚丙烯酰胺复合驱对毛1区块稠油的室内模拟驱油提高采收率约12个百分点。

关键词：水溶性降黏剂低聚表面活性剂降黏率复合驱采收率稠油

Validation of the multi-satellite merged sea surface salinity in the South China Sea

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Journal of Oceanology and Limnology 2023年第6期41卷 2033-2044页

作者： huipeng wang Junqiang SONG Chengwu ZHAO Xiangrong YANG Hongze LENG Nan ZHOU College of Meteorology and Oceanography National University of Defense TechnologyChangsha 410073China Troop 61741 PLABeijing 100094China

Sea surface salinity(SSS)is an essential variable of ocean dynamics and climate *** Soil Moisture and Ocean Salinity(SMOS),Aquarius,and Soil Moisture Active Passive(SMAP)satellite missions all provide SSS *** European Space Agency(ESA)Climate Change Initiative Sea Surface Salinity(CCI-SSS)project merged these three satellite SSS data to produce CCI L4SSS *** validated the accuracy of the four satellite products(CCI,SMOS,Aquarius,and SMAP)using in-situ gridded data and Argo floats in the South China Sea(SCS).Compared with in-situ gridded data,it shows that the CCI achieved the best performance(RMSD:0.365)on monthly time *** RMSD of SMOS,Aquarius,and SMAP(SMOS:0.389;Aquarius:0.409;SMAP:0.391)are close,and the SMOS takes a slight advantage in contrast with Aquarius and *** discrepancies can be found near the coastline and in the shelf ***,CCI with lower RMSD(0.295)perform better than single satellite data(SMOS:0.517;SMAP:0.297)on weekly time scales compared with Argo ***,the merged CCI have the smallest RMSD among the four satellite products in the SCS on both weekly time scales and monthly time scales,which illustrates the improved accuracy of merged CCI compared with the individual satellite data.

关键词： sea surface salinity(SSS) South China Sea(SCS) Argo multi-satellite merged data validation