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Modeling and analysis for material removal and surface roughness in fluid jet polishing of optical glass

Friction 2024年第7期12卷 1548-1563页

作者： zhongchen cao Ming WANG Haitao LIU Tian HUANG Key Laboratory of Mechanism Theory and Equipment Design of Ministry of Education Tianjin UniversityTianjin 300072China School of Engineering The University of WarwickCoventry CV47ALUK

luid jet polishing(FJP)is a non-contact polishing technology that can fabricate free-form optical surfaces with sub-micron-level form accuracy and nano-level surface roughness,especially for hard and brittle *** surface generation model of FJP can be used to guide the determination and optimization of process parameters and is of great significance for understanding the evolution mechanism of surface ***,predictive models for the microscopic topography of polished surfaces are still *** study established a macroscopic surface profile model for predicting 3D material removal characteristics and surface texture by combining the 3D computer fluid dynamics(CFD)simulation model and single-particle erosion mechanism.A fractal theory-based erosion model has been built to calculate the material removal caused by the erosion of a single abrasive particle on the rough surface;thus,it predicts the micro-topography and surface roughness of the polished samples.A series of polishing experiments were conducted to analyze the feasibility and accuracy of the model quantitatively and study the influence mechanism of process parameters on the material removal characteristics and surface *** indicated that the models could well predict material removal and surface *** prediction accuracy of the surface roughness Ra and maximum removal depth is better than 91.6%and 90%,*** is also found that the material removal rate of FJP could reach 0.517 mm3/min,and the surface roughness convergence rate could reach 62.9%.

关键词： fluid jet polishing(FJP) computational fluid dynamics(CFD) material removal mechanism surface roughness theoretical model

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固结磨料确定性研磨表面生成建模与实验分析

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2019年第9期52卷 917-931页

作者：林彬李凯隆曹中臣姜向敏黄田天津大学先进陶瓷与加工技术教育部重点实验室天津300350 天津大学机械工程学院天津300350

基于CCOS技术原理,提出高效、高可控性的固结磨料确定性研磨工艺.通过线研磨实验发现采用中心供给研磨液方式相比于传统四周供液方式有利于提高加工效率及表面质量.分析了工艺参数对加工后表面硬度的影响,通过扫描电镜观察研磨后的表面... 详细信息

基于CCOS技术原理,提出高效、高可控性的固结磨料确定性研磨工艺.通过线研磨实验发现采用中心供给研磨液方式相比于传统四周供液方式有利于提高加工效率及表面质量.分析了工艺参数对加工后表面硬度的影响,通过扫描电镜观察研磨后的表面形貌,分析固结磨料研磨的材料去除机制.通过不同参数线研磨实验验证了材料去除率与工具转速、载荷、时间呈线性关系,表明固结磨料研磨工艺的材料去除过程符合CCOS的卷积迭代原理.基于晶胞理论和磨粒粒径均匀的假设,建立了固结磨料研磨垫表面形貌的仿真模型.同时,模型考虑了磨粒浓度、磨粒粒度、研磨垫形状参数的影响.在固结磨料研磨垫形貌仿真数据的基础上,基于硬脆材料去除机理以及研磨垫与工件微观接触模型,考虑工件表面的力学性能,建立了一定参数条件下研磨垫与工件的接触间隙计算模型,进而建立了单点研磨去除斑模型.通过定点研磨实验验证了不同压力、转速、时长条件下单点研磨去除斑模型的准确性.将连续的研磨轨迹进行离散,考虑研磨垫形状、磨粒的尺寸和浓度、研磨工具的转速和承受的载荷、轨迹参数建立了总去除量与单点研磨去除量的卷积运算关系,提出固结磨料确定性研磨表面生成模型.开展不同参数下面研磨实验与表面仿真.结果表明,固结磨料确定性研磨表面生成模型能很好地预测不同参数下研磨去除的深度和研磨表面的残留误差,提高固结磨料研磨工艺的可控性.

关键词：固结磨料研磨工艺参数表面生成模型轨迹

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杯形砂轮磨削熔融石英玻璃机理与实验研究

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机械科学与技术 2019年第1期38卷 67-72页

作者：苏蕴华林彬曹中臣天津大学机械工程学院天津300350

熔融石英玻璃是一种工程领域常用的光学玻璃材料。针对在陶瓷材料端面快速磨削中具有广泛应用的杯形砂轮,综合考虑了磨削过程中的脆性断裂和对材料造成的冲击效应,基于单颗粒磨削理论对砂轮运动轨迹和去除效率理论建模分析。在此基础上... 详细信息

熔融石英玻璃是一种工程领域常用的光学玻璃材料。针对在陶瓷材料端面快速磨削中具有广泛应用的杯形砂轮,综合考虑了磨削过程中的脆性断裂和对材料造成的冲击效应,基于单颗粒磨削理论对砂轮运动轨迹和去除效率理论建模分析。在此基础上,对熔融石英玻璃材料进行多参数的单颗粒金刚石刻划实验,以验证理论预测模型,实际测得的磨削力数值与刻划后三维表面形貌,与理论分析结果吻合。结果表明,这一理论模型可以用于预测磨削力数值和优化加工参数。

关键词：杯形砂轮单颗粒磨削磨削力熔融石英玻璃表面形貌

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大口径舰炮反后坐装置快速设计模块开发

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火炮发射与控制学报 2016年第2期37卷 57-61,66页

作者：曹中臣姚忠汪永忠夏方超苗圃西北机电工程研究所陕西咸阳712099

为了提高大口径舰炮反后坐装置的设计效率,对其进行了快速设计模块开发研究。基于装配体三维模板的参数化程序设计思路,将设计知识和经验嵌入了功能模块并用设计流程的形式表述,形成了界面化的程序计算、后坐规律图形输出和参数驱动一... 详细信息

为了提高大口径舰炮反后坐装置的设计效率,对其进行了快速设计模块开发研究。基于装配体三维模板的参数化程序设计思路,将设计知识和经验嵌入了功能模块并用设计流程的形式表述,形成了界面化的程序计算、后坐规律图形输出和参数驱动一体的设计方法。通过自顶向下参数化建模、VC与Matlab混合编程、MFC界面设计,实现了大口径舰炮反后坐装置快速设计模块的开发。以某大口径舰炮反后坐装置为设计实例验证了该模块的可行性和有效性。该模块开发方法为火炮工程设计提供了参考。

关键词：反后坐装置快速设计参数化二次开发

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某舰炮药室测温装置热设计研究

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火炮发射与控制学报 2022年第2期43卷 50-55页

作者：惠凯姚忠宋洪震曹中臣张晓俊西北机电工程研究所陕西咸阳712099

某舰炮药室测温装置具有体积小、内部热流密度大的特点,导致其在工作时内部发热器件温升较大,CPU计算芯片出现降频现象,影响测温装置整体工作性能与可靠性。以测温装置为研究对象,对其传热过程进行热电模拟分析,提出了热设计优化方案。... 详细信息

某舰炮药室测温装置具有体积小、内部热流密度大的特点,导致其在工作时内部发热器件温升较大,CPU计算芯片出现降频现象,影响测温装置整体工作性能与可靠性。以测温装置为研究对象,对其传热过程进行热电模拟分析,提出了热设计优化方案。对测温装置传热通路进行设计优化,并基于传热学原理建立其表面散热肋片传热微分方程,对散热肋片传热特性进行数值分析。采用仿真软件对测温装置进行稳态和瞬态传热仿真分析,以验证热设计的合理性与有效性,仿真结果表明电子设备工作时热分布合理,符合设计要求。

关键词：热设计热仿真分析散热肋片舰炮

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基于多目标遗传算法NSGA-Ⅱ的串联齿轮机构变位系数优化

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机械传动 2016年第6期40卷 123-125,148页

作者：李耀东张敏苗圃曹中臣王佳雯西北机电工程研究所陕西咸阳712099

为研究串联齿轮变位系数的合理分配问题,以中心距偏差和齿顶高变动系数为优化目标,同时考虑加工时不发生根切、齿顶不过薄、保证一定的重合度和不产生过渡曲线干涉等4个约束条件,建立了多目标优化模型。然后采用多目标遗传算法NSGA-Ⅱ... 详细信息

为研究串联齿轮变位系数的合理分配问题,以中心距偏差和齿顶高变动系数为优化目标,同时考虑加工时不发生根切、齿顶不过薄、保证一定的重合度和不产生过渡曲线干涉等4个约束条件,建立了多目标优化模型。然后采用多目标遗传算法NSGA-Ⅱ对目标函数进行求解,最终实现了串联齿轮变位系数的优化。研究表明,用这种方法进行串联齿轮机构变位系数的分配行之有效,优化后的齿轮变位系数符合工程实际,很好地满足了设计要求。

关键词：齿轮变位系数多目标优化遗传算法

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大口径舰炮研制技术风险评估及后果仿真

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火炮发射与控制学报 2021年第3期42卷 93-99页

作者：张满慧姚忠曹中臣张建斌汪永忠西北机电工程研究所陕西咸阳712099

为合理度量大口径舰炮研制中所隐藏的技术风险,对其进行风险评估及后果仿真研究。将大口径舰炮研制的关键技术分解为模块化总体、火力优化、弹药储运总体集成、全电驱动、综合保障、智能化和隐身技术,并定性识别出了技术创新、引入和集... 详细信息

为合理度量大口径舰炮研制中所隐藏的技术风险,对其进行风险评估及后果仿真研究。将大口径舰炮研制的关键技术分解为模块化总体、火力优化、弹药储运总体集成、全电驱动、综合保障、智能化和隐身技术,并定性识别出了技术创新、引入和集成三项风险因素。采用模糊评价方法,建立了舰炮关键技术的风险评估流程,仿真结果表明大口径舰炮的综合风险为一般程度,可开展新型号研制。基于风险因子给出了大口径舰炮研制的技术风险后果评估流程,仿真结果指出:虽然舰炮总体风险级别较低,但其各项关键技术的风险都略微增长,尤其是智能化技术需进行风险处理。研究结果可为大口径舰炮研制提供全寿命周期技术风险指导。

关键词：舰炮技术风险风险评估模糊评价风险因子

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Optimizing the key parameter to accelerate the recovery of AMOC under a rapid increase of greenhouse gas forcing

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Atmospheric and Oceanic Science Letters 2025年第1期18卷 39-45页

作者： Haolan Ren Fei Zheng Tingwei cao Qiang Wang International Center for Climate and Environment Science(ICCES) Institute of Atmospheric PhysicsChinese Academy of SciencesBeijingChina University of Chinese Academy of Sciences BeijingChina College of Oceanography Hohai UniversityNanjingChina CAS Key Laboratory of Ocean Circulation and Waves Institute of OceanologyChinese Academy of Sciences and Pilot National Laboratory for Marine Science and Technology(Qingdao)QingdaoChina

Atlantic Meridional Overturning Circulation(AMOC)plays a central role in long-term climate variations through its heat and freshwater transports,which can collapse under a rapid increase of greenhouse gas forcing in climate *** studies have suggested that the deviation of model parameters is one of the major factors in inducing inaccurate AMOC *** this work,with a low-resolution earth system model,the authors try to explore whether a reasonable adjustment of the key model parameter can help to re-establish the AMOC after its *** a new optimization strategy,the extra freshwater flux(FWF)parameter is determined to be the dominant one affecting the AMOC’s *** traditional ensemble optimal interpolation(EnOI)data assimilation and new machine learning methods are adopted to optimize the FWF parameter in an abrupt 4×CO_(2) forcing experiment to improve the adaptability of model parameters and accelerate the recovery of *** results show that,under an abrupt 4×CO_(2) forcing in millennial simulations,the AMOC will first collapse and then re-establish by the default FWF parameter ***,during the parameter adjustment process,the saltier and colder sea water over the North Atlantic region are the dominant factors in usefully improving the adaptability of the FWF parameter and accelerating the recovery of AMOC,according to their physical relationship with FWF on the interdecadal timescale.

关键词： Recovery of AMOC 4×CO_(2)forcing Key parameter Parameter estimation Data assimilation Machine learning

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Unraveling post-growth mechanisms of monolayer CsPbBr3 nanocubes:Laser-enhanced transformations and cathodoluminescence-electron microscopy correlations

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Journal of Energy Chemistry 2025年第1期100卷 146-156页

作者： Mingxing Li Xiaoge Wang Xiaofan cao Zhiqun He Chunjun Liang Mingxing Chen Jing Ju Fangtian You Key Laboratory of Luminescence and Optical Information Ministry of Education Institute of Optoelectronic Technology Beijing Jiaotong University Beijing National Laboratory for Molecular Sciences (BNLMS) College of Chemistry and Molecular Engineering Peking University

Lead-halide perovskite nanoparticles（LHP NPs） are highly promising materials for next-generation displays and solid-state lighting due to their exceptional optical properties. However, their inherent instability presents a significant challenge. Recent advances have demonstrated that optoelectronic devices based on monolayer nanoparticle films exhibit both high luminescence efficiency and long-term *** research demonstrates that mobility limitations and anisotropic alignments in CsPbBr3nanocube monolayer films are key to their stabilization, hindering spontaneous growth through face-to-face fusion and resulting in the formation of connecting necks in a diagonal direction. Introducing laser irradiation confirmed this by significantly accelerating nanocubes growth, increasing mobility, and enhancing local structural ordering, leading to larger and more regularly shaped nanosheets. Fourier transform infrared spectroscopy and energy dispersive spectroscopy line-scan analyses indicated that laser irradiation did not disrupt the ligand structure. Transmission electron microscopy and correlative cathodoluminescence electron microscopy revealed the effects of post-growth and heterogeneous structures, including enhanced luminescence and inhomogeneous intensity in the nanosheets. These findings deepen the understanding of the post-growth mechanism of monolayer nanoparticles and the structure-emission correlation and highlight the unique role of laser irradiation in directing the formation of well-defined and regular nanostructures.

关键词： Post-growth mechanism Heterogeneous structure Single-particle spectroscopy Laser irradiation

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Mitophagy in acute central nervous system injuries:regulatory mechanisms and therapeutic potentials

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Neural Regeneration Research 2025年第9期20卷 2437-2453页

作者： Siyi Xu Junqiu Jia Rui Mao Xiang cao Yun Xu Department of Neurology Nanjing Drum Tower HospitalClinical College of Jiangsu UniversityNanjingJiangsu ProvinceChina Department of Neurology Nanjing Drum Tower HospitalChinese Academy of Medical Science&Peking Union Medical CollegeNanjingJiangsu ProvinceChina Department of Neurology Nanjing Drum Tower HospitalAffiliated Hospital of Medical SchoolNanjing UniversityNanjingJiangsu ProvinceChina State Key Laboratory of Pharmaceutical Biotechnology and Institute of Translational Medicine for Brain Critical Diseases Nanjing UniversityNanjingJiangsu ProvinceChina Jiangsu Key Laboratory for Molecular Medicine Medical School of Nanjing UniversityNanjingJiangsu ProvinceChina Nanjing Neurology Medical Center NanjingJiangsu ProvinceChina

Acute central nervous system injuries,including ischemic stro ke,intracerebral hemorrhage,subarachnoid hemorrhage,traumatic brain injury,and spinal co rd injury,are a major global health *** optimal therapies and improving the long-term neurological functions of patients with acute central nervous system injuries are urgent *** are susceptible to damage after acute central nervous system injury,and this leads to the release of toxic levels of reactive oxygen species,which induce cell ***,a selective form of autophagy,is crucial in eliminating redundant or damaged mitochondria during these *** evidence has highlighted the significant role of mitophagy in acute central nervous system *** this review,we provide a comprehensive overview of the process,classification,and related mechanisms of *** also highlight the recent developments in research into the role of mitophagy in various acute central nervous system injuries and drug therapies that regulate *** the final section of this review,we emphasize the potential for treating these disorders by focusing on mitophagy and suggest future research paths in this area.

关键词： autophagy intracerebral hemorrhage ischemic stroke mitochondria mitochondrial biogenesis mitochondrial quality control mitophagy spinal cord injury subarachnoid hemorrhage traumatic brain injury

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