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PSZ/Mo功能梯度材料的有限元设计

稀有金属材料与工程 2007年第A01期36卷 837-840页

作者：李云凯林辉韩文波北京理工大学材料学院北京100081 哈尔滨工业大学金属精密热加工国家重点实验室黑龙江哈尔滨150001

利用有限元分析的方法,依据拉应力和比应力最小原则对PSZ/Mo功能梯度材料进行了优化设计,确定了FGM的最佳形状分布因子、层数和每一层的厚度。并对最优成分分布FGM在稳态隔热状态下所产生的温度场和热应力进行了计算,得出进行PSZ/Mo功... 详细信息

利用有限元分析的方法,依据拉应力和比应力最小原则对PSZ/Mo功能梯度材料进行了优化设计,确定了FGM的最佳形状分布因子、层数和每一层的厚度。并对最优成分分布FGM在稳态隔热状态下所产生的温度场和热应力进行了计算,得出进行PSZ/Mo功能梯度材料优化设计所需考虑的主要因素。

关键词：优化设计 PSZ/Mo功能梯度材料有限元

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滴灌灌水器流道设计理论研究若干问题的综述

农业机械学报 2006年第2期37卷 145-149页

作者：李云开杨培岭任树梅中国农业大学水利与土木工程学院

灌水器是滴灌系统最关键的部件之一,其结构与水力性能的优劣对滴灌系统的灌水均匀性、抗堵塞能力以及寿命影响很大。在简要论述国内外滴灌灌水器流道发展现状的基础上,从灌水器流量压力关系、流道内流体流动机理、流道堵塞与防治三个方... 详细信息

灌水器是滴灌系统最关键的部件之一,其结构与水力性能的优劣对滴灌系统的灌水均匀性、抗堵塞能力以及寿命影响很大。在简要论述国内外滴灌灌水器流道发展现状的基础上,从灌水器流量压力关系、流道内流体流动机理、流道堵塞与防治三个方面详细阐述了灌水器流道设计理论的研究进展,最后提出了滴灌灌水器流道的发展趋势以及国内在灌水器流道设计理论研究中急需解决的问题。

关键词：滴灌灌水器流道设计理论流动机理堵塞防治

加氯及毛管冲洗控制再生水滴灌系统灌水器堵塞

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农业工程学报 2017年第2期33卷 80-86页

作者：宋鹏李云开李久生裴旖婷中国农业大学水利与土木工程学院北京100083 中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室北京100048

再生水滴灌系统中灌水器生物堵塞与其内部堵塞物质-附生生物膜的形成、生长有着密切关系,加氯配合毛管冲洗既可以借助加氯杀菌抑制微生物生长,又可以利用毛管冲洗的剪切力作用而促进毛管内部堵塞物质的脱落而冲出系统外部,有望成为一种... 详细信息

再生水滴灌系统中灌水器生物堵塞与其内部堵塞物质-附生生物膜的形成、生长有着密切关系,加氯配合毛管冲洗既可以借助加氯杀菌抑制微生物生长,又可以利用毛管冲洗的剪切力作用而促进毛管内部堵塞物质的脱落而冲出系统外部,有望成为一种控制灌水器内部生物膜形成与堵塞的有效措施。为此,借助周期循环式活性污泥法(cyclic activated sludge system,CASS)工艺污水处理厂现场再生水滴灌系统灌水器堵塞试验,研究毛管冲洗、加氯、加氯配合毛管冲洗3种模式对再生水滴灌系统灌水器堵塞控制效果。研究发现加氯配合毛管冲洗可有效降低灌水器内附生生物膜中微生物的数量,较单独的毛管冲洗、加氯以及未进行任何处理条件下微生物磷脂脂肪酸(phospholipid fatty acids,PLFAs)含量分别降低了52.2%、44.2%、73.2%,微生物分泌的黏性胞外聚合物(extracellular polymeric substances,EPS)含量也分别降低了约28.0%、22.9%、63.9%,在微生物及其分泌的黏性多聚物的共同作用下,使得灌水器内部堵塞物质总量分别降低了47.4%、43.1%、69.1%,进而使得灌水器相对平均流量和灌水均匀度最高分别提升了40.0%、53.0%,灌水均匀度(coefficient of uniformity,CU)达到了70%以上。同时表明在推迟加氯起始时间后(即灌水器相对平均流量(discharge ratio variation,Dra)降至80%开始加氯),加氯仍可以达到满意的堵塞控制效果。但加氯配合毛管冲洗也会显著增加微生物活性,分别提升了36.5%、29.0%、15.7%,这也使得对灌水器堵塞的恢复效果逐渐降低。

关键词：灌溉微生物加氯灌水器堵塞再生水毛管冲洗

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铁酸锌作为光催化剂的研究进展

材料导报 2018年第1期32卷 51-57页

作者：侯桂芹李云凯王晓燕北京理工大学材料学院北京100081 华北理工大学轻工学院唐山063000

铁酸锌是具有较高光催化活性及对可见光敏感的n型半导体,其独特的磁性能和化学稳定性使其在光催化领域有着广泛的应用。针对不同形貌的铁酸锌,采用不同的改性方法,可将其与其他材料结合制备出更为高效、实用的光催化剂。近年来,利用铁... 详细信息

铁酸锌是具有较高光催化活性及对可见光敏感的n型半导体,其独特的磁性能和化学稳定性使其在光催化领域有着广泛的应用。针对不同形貌的铁酸锌,采用不同的改性方法,可将其与其他材料结合制备出更为高效、实用的光催化剂。近年来,利用铁酸锌的特性,制备磁性可回收且性能稳定的复合光催化剂引起了科研人员的广泛关注。概述了铁酸锌作为光催化剂的基本性质,对不同形貌铁酸锌的制备方法进行了总结,并重点讨论了铁酸锌在光催化方面的改性技术及改性机理,最后对目前存在的问题和未来的研究方向做了简要的总结和预测。

关键词：铁酸锌形貌改性光催化

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再生水滴灌毛管内颗粒-管壁碰撞特性研究

农业机械学报 2015年第9期46卷 159-166页

作者：李云开王伟楠孙昊苏中国农业大学水利与土木工程学院北京100083

利用三维白光干涉形貌仪对滴灌系统中光滑毛管管壁、未使用过的毛管管壁、附生生物膜的毛管管壁3种壁面进行表面形貌测试,在此基础上借助相位多普勒粒子分析仪研究了3种壁面条件下,3种粒径颗粒与壁面碰撞规律。结果表明:生物膜管壁的比... 详细信息

利用三维白光干涉形貌仪对滴灌系统中光滑毛管管壁、未使用过的毛管管壁、附生生物膜的毛管管壁3种壁面进行表面形貌测试,在此基础上借助相位多普勒粒子分析仪研究了3种壁面条件下,3种粒径颗粒与壁面碰撞规律。结果表明:生物膜管壁的比表面积(212%)显著高于毛管管壁(4.37%)及光滑管壁(0.196%);细颗粒(粒径为10μm)与光滑管壁碰撞的平均速度低于生物膜管壁,且表现出光滑管壁、毛管管壁、生物膜管壁速度概率分布逐渐变宽的趋势,而中(粒径为50μm)、粗(粒径为100μm)两种颗粒物平均速度接近于零,概率密度分布未出现明显变宽趋势,说明附生生物膜对粒径高于50μm的颗粒物运移影响不显著。

关键词：再生水滴灌毛管碰撞特性颗粒物生物膜

仿生猪笼草结构的水润滑轴承摩擦学性能有限元分析研究

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摩擦学学报 2021年第3期41卷 344-356页

作者：李云凯王优强菅光霄罗恒青岛理工大学机械与汽车工程学院山东青岛266520 工业流体节能与污染控制教育部重点实验室山东青岛266520

水润滑轴承的轴瓦结构设计对其摩擦磨损和润滑性能有着重要影响.为提升其摩擦学性能,设计一种轴瓦布置有仿生猪笼草结构的水润滑轴承,主要为蜡质区的月牙形结构和唇部的径向脊形结构两类.利用ANSYS Fluent对简化后的轴承润滑水膜模型进... 详细信息

水润滑轴承的轴瓦结构设计对其摩擦磨损和润滑性能有着重要影响.为提升其摩擦学性能,设计一种轴瓦布置有仿生猪笼草结构的水润滑轴承,主要为蜡质区的月牙形结构和唇部的径向脊形结构两类.利用ANSYS Fluent对简化后的轴承润滑水膜模型进行流场分析,改变不同转速、载荷和不同织构形状、尺寸,探究水膜承载能力和减摩性能的优化情况并进行机理分析.结果表明:通过比较不同织构形状、尺寸下的轴承水膜最大压力与摩擦系数,发现型号CC1006的月牙形织构和型号DR0102的径向脊形织构的水膜承载能力和减摩性能综合优化最佳.通过改变不同载荷,发现轴瓦布置有仿生猪笼草结构的水润滑轴承更适合应用于中速中载的条件下,此时其拥有优异的水膜承载能力与减摩性能.该研究为仿生表面结构的水润滑轴承设计及摩擦学性能提升等提供了分析方法和理论依据.

关键词：仿生表面织构猪笼草水润滑轴承摩擦学性能有限元分析

基于时变啮合刚度的变位齿轮系统热弹流润滑研究

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摩擦学学报 2020年第1期40卷 21-29页

作者：菅光霄王优强罗恒李云凯青岛理工大学机械与汽车工程学院山东青岛266520

为探究动载荷作用下变位齿轮系统的热弹流润滑特性,综合考虑齿轮变位和时变啮合刚度的影响,基于动力学理论,建立了齿轮的六自由度摩擦动力学模型,分析振动与静载荷作用下变位齿轮系统的热弹流润滑特性.研究表明:与其他传动类型相比,正... 详细信息

为探究动载荷作用下变位齿轮系统的热弹流润滑特性,综合考虑齿轮变位和时变啮合刚度的影响,基于动力学理论,建立了齿轮的六自由度摩擦动力学模型,分析振动与静载荷作用下变位齿轮系统的热弹流润滑特性.研究表明:与其他传动类型相比,正传动齿轮系统的润滑效果最佳,轮齿间可以形成较厚的润滑油膜,轮齿间的摩擦系数、油膜的最高温升最小,并且,随着两齿轮变位系数和的增大,润滑状况不断得到改善,热胶合承载能力增强;变位系数增加使齿轮系统的刚度增大,但同时降低了油膜的刚度.

关键词：渐开线直齿轮摩擦动力学模型油膜刚度变位系数润滑特性

稀土元素Tm掺杂对Cu_(2)S热电性能影响研究

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功能材料 2024年第3期55卷 3113-3121页

作者：刘静李云凯王丽阁西南科技大学材料与化学学院四川绵阳621000

Cu_(2)S具有较低的晶格热导率和窄禁带宽度,它热电性能优异、成本低廉且无毒等优点引起了热电材料相关研究领域的广泛关注。采用水热合成法与真空烧结法相结合的方式制备Cu_(2)S基热电材料,通过物相、成分表征和热电性能测试等手段,研... 详细信息

Cu_(2)S具有较低的晶格热导率和窄禁带宽度,它热电性能优异、成本低廉且无毒等优点引起了热电材料相关研究领域的广泛关注。采用水热合成法与真空烧结法相结合的方式制备Cu_(2)S基热电材料,通过物相、成分表征和热电性能测试等手段,研究稀土元素Tm掺杂对Cu_(2)S基材料热电性能的影响规律,并采用第一性原理开展掺杂后Cu_(2)S能带结构和态密度计算。研究结果表明,水热合成法可以获得Cu_(31)S_(16)粉体,在真空烧结过程中物相发生了转变,从原来的Cu_(31)S_(16)转变为Cu_(2)S。掺杂Tm元素可显著提高Cu_(2)S粉体的结晶性能,随着掺杂含量的增加,Cu_(2)S团聚现象逐渐消失。Cu_(2)S塞贝克系数随Tm掺杂量的增加有所提升,其中掺杂2%Tm的Cu_(2)S在350℃处于相变温度,塞贝克系数达到峰值1589.71μV/K;随掺杂元素的增加和温度的升高,Cu_(2)S电导率逐渐下降。Tm掺杂后的Cu_(2)S在中高温度范围内,热导率κ随着温度的上升呈现逐渐下降的趋势。结果表明掺杂2%Tm的Cu_(2)S热电优值从0.1增加到0.4,提高了300%。

关键词：热电材料 Cu_(2)S Tm 掺杂

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磁致伸缩触觉传感器的输出特性研究

传感技术学报 2019年第8期32卷 1157-1162页

作者：张冰王博文李云开省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室河北工业大学电气工程学院天津300130 河北省电磁场与电器可靠性重点实验室河北工业大学电气工程学院天津300130 河南牧业经济学院能源与动力工程学院郑州450011

基于逆磁致伸缩效应和仿生学原理设计了一种新型的磁致伸缩触觉传感器,应用传感器可以测试机械手抓取力和目标物体刚度。根据电磁学理论、逆磁致伸缩效应和胡克定理,建立了触觉传感器的接触力检测模型和刚度检测模型。制作了磁致伸缩触... 详细信息

基于逆磁致伸缩效应和仿生学原理设计了一种新型的磁致伸缩触觉传感器,应用传感器可以测试机械手抓取力和目标物体刚度。根据电磁学理论、逆磁致伸缩效应和胡克定理,建立了触觉传感器的接触力检测模型和刚度检测模型。制作了磁致伸缩触觉传感器,通过磁场调节装置优化了传感器结构,确定了接触力检测和刚度检测方法。对传感器的输出特性进行了理论分析和实验验证。结果表明,在偏置磁场为2.56kA/m时,传感器在0~1 N接触力下有较高的灵敏度,输出电压相对于未施加力时的最大变化值为22.8mV。该传感器具有结构简单、性能稳定等优点,可以满足机械手对触觉精确感知的要求。

关键词：磁致伸缩触觉传感器接触力检测刚度