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某离心压气机转子叶尖流场测试及可视化分析

测控技术 2024年第1期43卷 83-88页

作者：高倩张一弛姚峥嵘马宏伟郭君德中国航发湖南动力机械研究所湖南株洲412002 北京航空航天大学能源与动力工程学院北京100191

对壁面动态压力传感器阵列测试技术进行了研究,并将该技术应用于某离心压气机转子叶尖的动态流场测试中,获取了大量的动态流场测试数据。采用锁相技术和线性插值方法对测试数据进行了处理和分析,并采用数据可视化技术将动态数据转化成... 详细信息

对壁面动态压力传感器阵列测试技术进行了研究,并将该技术应用于某离心压气机转子叶尖的动态流场测试中,获取了大量的动态流场测试数据。采用锁相技术和线性插值方法对测试数据进行了处理和分析,并采用数据可视化技术将动态数据转化成压力分布云图,从云图中可以清楚看出离心压气机不同工作状态下转子叶尖的压力变化,有助于分析转子叶尖处泄漏流、前缘溢流以及泄漏流和分流叶片前缘的相互作用。转子叶尖流场测试及可视化分析结果可以为压气机性能验证和数值模拟方法的修正提供重要的技术支撑。

关键词：压气机转子叶尖壁面动态压力阵列测试可视化分析

冻结水玻璃陶瓷浆料选区激光固化增材制造方法

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硅酸盐学报 2020年第12期48卷 1886-1892页

作者：张耿郭俊德茹岚陈桦西安工业大学机电工程学院西安710021 精密与超精密加工及测量国家地方联合工程研究中心西安710021

针对浆料基陶瓷增材制造的支撑问题,提出冻结浆料选区激光固化新方法,以水玻璃作为黏结剂配制陶瓷浆料,采用冷冻板整体冻结料层建立固体支撑,利用水玻璃受热失水效应固定陶瓷颗粒,最后在水中融化去除支撑材料。研究固含量、激光功率、... 详细信息

针对浆料基陶瓷增材制造的支撑问题,提出冻结浆料选区激光固化新方法,以水玻璃作为黏结剂配制陶瓷浆料,采用冷冻板整体冻结料层建立固体支撑,利用水玻璃受热失水效应固定陶瓷颗粒,最后在水中融化去除支撑材料。研究固含量、激光功率、扫描速率、扫描间距等因素对固化线、面、体尺寸形貌的影响规律,制得压缩强度29.4 MPa、抗弯强度2.53 MPa的坯体,以及厚度130μm、跨度60 mm的薄壁结构。新方法具有固体支撑建立和去除效率高的特点,加工的薄壁、悬臂结构不易变形,在快速铸造领域具有应用前景。

关键词：增材制造陶瓷激光固化水玻璃铸造冻结

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温敏水凝胶释放润滑液的摩擦学性能

西安交通大学学报 2017年第4期51卷 16-22页

作者：李月郭俊德董国忠董光能西安交通大学机械工程学院西安710049

为了改善人工关节的润滑性能、延长使用寿命,将温敏水凝胶作为载体释放人工关节润滑液,并通过磨损试验测试了释放液的摩擦学性能。采用开环聚合法制备了可在体温下实现溶胶-凝胶原位相变的聚己内酯-聚乙二醇-聚己内酯(PCEC)温敏水溶胶... 详细信息

为了改善人工关节的润滑性能、延长使用寿命,将温敏水凝胶作为载体释放人工关节润滑液,并通过磨损试验测试了释放液的摩擦学性能。采用开环聚合法制备了可在体温下实现溶胶-凝胶原位相变的聚己内酯-聚乙二醇-聚己内酯(PCEC)温敏水溶胶。将具有润滑作用的壳聚糖(CS)/牛血清白蛋白(BSA)混合液载入溶胶,在37℃相变为凝胶状态下进行体外释放试验。通过Bradford法测试了PCEC水凝胶释放润滑液的释放性能,通过磨损试验得到了释放液的摩擦学性能。试验结果表明:释放液中BSA的浓度为释放前凝胶的BSA浓度的1%左右;采用Al2O3陶瓷球与Co-Cr-Mo盘作为配副时,释放液的摩擦系数仅为蒸馏水、生理盐水或模拟体液摩擦系数的25%左右;释放液润滑下配副的磨损率比生理盐水低73%左右,比蒸馏水低50%左右,比模拟体液低20%左右。

关键词：人工关节温敏水凝胶摩擦学性能体外释放磨损率

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一种拓宽五孔压力探针测量范围的方法

航空动力学报 2022年第11期37卷 2659-2667页

作者：郭君德马宏伟范聪聪贠迪北京航空航天大学能源与动力工程学院北京100191 北京航空航天大学航空发动机气动热力国家级重点实验室北京100191

为了拓宽五孔压力探针的角度测量范围,首先在低速风洞中进行探针校准,应用拓宽方法处理校准数据,对比不同校准系数定义下探针校准曲线特性及差异,并确定五孔压力探针在低速流动中的测量范围。在此基础上,通过亚声速风洞开展不同马赫数... 详细信息

为了拓宽五孔压力探针的角度测量范围,首先在低速风洞中进行探针校准,应用拓宽方法处理校准数据,对比不同校准系数定义下探针校准曲线特性及差异,并确定五孔压力探针在低速流动中的测量范围。在此基础上,通过亚声速风洞开展不同马赫数下的适用性研究,评估该拓宽方法在可压缩流动中的应用效果。最后在风洞中进行实际测量,分析该拓宽方法的误差水平。结果表明:采用的校准系数定义可以使校准曲线在较宽的角度范围内都具有良好的单调性和较高的计算精度;在低速情况下,五孔压力探针在偏转角±70°、俯仰角±50°的测量范围内均适用;在亚声速情况下,可压缩流动对俯仰角的负向测量范围影响较大,但偏转角的测量范围仍可达到接近±70°。误差分析结果表明,应用该拓宽方法测量的误差水平整体较低。该拓宽五孔压力探针测量范围的方法在一些气流角变化较大的叶轮机械测试中具有很好的应用前景。

关键词：复杂流场测试压力测量五孔压力探针校准方法宽气流角

滑动模式对含表面修饰MoS_2纳米片润滑油摩擦学性能的影响

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西安交通大学学报 2019年第2期53卷 24-31,120页

作者：梅堂杰郭俊德仝哲马强董光能西安交通大学现代设计及转子-轴承系统教育部重点实验室西安710049

为探究不同的滑动模式对含表面修饰MoS_2纳米片润滑油的摩擦学性能的影响,将含不同质量分数KH-MoS_2的润滑油样分别在单向和双向滑动模式下进行摩擦学试验,对比分析了其摩擦学性能,并建立了单向和双向滑动模式下的润滑模型。首先,使用... 详细信息

为探究不同的滑动模式对含表面修饰MoS_2纳米片润滑油的摩擦学性能的影响,将含不同质量分数KH-MoS_2的润滑油样分别在单向和双向滑动模式下进行摩擦学试验,对比分析了其摩擦学性能,并建立了单向和双向滑动模式下的润滑模型。首先,使用超声处理硅烷偶联剂(KH570)修饰的MoS_2纳米片(KH-MoS_2)分散到石蜡油中,制备成含不同质量分数KH-MoS_2的润滑油样;然后,分别在单向和双向滑动模式下,采用球盘摩擦磨损试验机测试含不同质量分数KH-MoS_2纳米片的润滑油样的摩擦学性能;最后,通过对比分析对摩钢球的磨斑和对偶盘磨痕表面,探究了滑动模式对含有KH-MoS_2纳米片的润滑油样的摩擦学性能的影响。根据摩擦试验结果,建立了单向和双向滑动模式的润滑机理模型,研究了单向和双向滑动模式下含有KH-MoS_2纳米片的润滑油样的减摩抗磨机理。结果表明,在单向和双向滑动模式下,摩擦系数均随润滑油样中KH-MoS_2质量分数的增加而减小。在石蜡油中添加质量分数1%的KH-MoS_2时,双向滑动模式下获得最优摩擦系数可低至0.075,比同等滑动模式下使用纯石蜡油油样润滑时的摩擦系数低约53.4%,比单向滑动模式下使用同一油样润滑时的摩擦系数低约25%。

关键词： MoS2纳米片润滑油添加剂滑动模式润滑机理

石墨烯负载铜纳米粒子微观摩擦行为的分子动力学模拟

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摩擦学学报 2023年第4期43卷 410-420页

作者：彭润玲王鹏杨杰杨卓宇杜航曹蔚郭俊德西安工业大学机电工程学院陕西西安710021

为了从微观角度研究石墨烯负载铜纳米粒子在摩擦副间的运动状态,分析石墨烯负载铜纳米粒子作为流体润滑添加剂的润滑机理,探究其协同减摩抗磨机理.利用分子动力学理论,建立了石墨烯负载铜纳米粒子和液氩作为基础流体的分子动力学模型,... 详细信息

为了从微观角度研究石墨烯负载铜纳米粒子在摩擦副间的运动状态,分析石墨烯负载铜纳米粒子作为流体润滑添加剂的润滑机理,探究其协同减摩抗磨机理.利用分子动力学理论,建立了石墨烯负载铜纳米粒子和液氩作为基础流体的分子动力学模型,模拟了石墨烯负载铜纳米粒子在基础流体中的微观运动和摩擦过程.结果表明:铜粒子在摩擦副间的运动既有平移又有旋转,且铜粒子有裂变迁移,这与纳米粒子自修复作用和滚珠轴承效应的推论相一致,而石墨烯只有平移,且易吸附在摩擦副表面形成保护膜,减少摩擦副间的摩擦.用石蜡作为基础油,通过“模型”试验验证了石墨烯/纳米铜作为添加剂的减摩抗磨性能,分子动力学理论模拟结果与“模型”试验结果符合良好,均表明:石墨烯负载铜纳米粒子添加剂在较大载荷下更易发挥其协同减摩抗磨性能.

关键词：石墨烯纳米铜分子动力学模拟纳米添加剂润滑机理

纳米Fe_3O_4磁性材料填充聚四氟乙烯的摩擦磨损性能

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润滑与密封 2014年第4期39卷 34-39页

作者：何世权郑耀龙景然郭俊德兰州理工大学石油化工学院甘肃兰州730050 兰州理工大学温州泵阀工程研究院浙江温州325105 南京工业大学机械与动力工程学院江苏南京210009

利用机械共混、冷压成型和烧结工艺制备不同含量的磁性纳米Fe3O4填充聚四氟乙烯(PTFE)复合密封材料,采用MM-200型摩擦磨损试验机考察其在干摩擦下与45#钢对磨时的摩擦磨损性能,借助扫描电子显微镜(SEM)对磨损表面形貌进行观察并分析磨... 详细信息

利用机械共混、冷压成型和烧结工艺制备不同含量的磁性纳米Fe3O4填充聚四氟乙烯(PTFE)复合密封材料,采用MM-200型摩擦磨损试验机考察其在干摩擦下与45#钢对磨时的摩擦磨损性能,借助扫描电子显微镜(SEM)对磨损表面形貌进行观察并分析磨损机制。结果表明:随磁性纳米Fe3O4含量的增加,复合材料的硬度显著提高,摩擦因数呈现先增大后减小再增大的变化趋势,耐磨性能得到明显改善;当Fe3O4质量分数为15%时,复合密封材料的摩擦因数较小,体积磨损率与纯PTFE相比降低两个数量级;随着Fe3O4含量的增加,磨损机制由纯PTFE的黏着磨损转变为黏着磨损与磨粒磨损共同作用。

关键词：纳米Fe3O4 聚四氟乙烯密封材料摩擦磨损

聚己内酯-聚乙二醇-聚己内酯/碳纳米管温敏水凝胶的制备及性能研究

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化工新型材料 2020年第5期48卷 241-245页

作者：李月郭俊德付兴王贵松唐婧与董光能中国工程物理研究院机械制造工艺研究所绵阳621999 西安交通大学机械工程学院西安710049 中国工程物理研究院总体工程研究所绵阳621999

为了降低人工关节材料的摩擦磨损,提高仿生滑液的润滑时长,将聚己内酯-聚乙二醇-聚己内酯(PCEC)温敏水凝胶与碳纳米管(CNT)相结合,制备了PCEC/CNT混合温敏水凝胶。通过流变学测试、缓释实验、摩擦磨损实验,对PCEC/CNT温敏水凝胶凝胶化... 详细信息

为了降低人工关节材料的摩擦磨损,提高仿生滑液的润滑时长,将聚己内酯-聚乙二醇-聚己内酯(PCEC)温敏水凝胶与碳纳米管(CNT)相结合,制备了PCEC/CNT混合温敏水凝胶。通过流变学测试、缓释实验、摩擦磨损实验,对PCEC/CNT温敏水凝胶凝胶化时间、流变学性能、缓释润滑性能进行测试分析。结果表明:在37℃条件下,PCEC/CNT温敏水凝胶凝胶化(液态转固态)时间为400s;PCEC/CNT温敏水凝胶具有良好的缓释润滑性能,缓释液的摩擦系数比生理盐水的摩擦系数降低了60%左右,可有效地降低人工关节材料的摩擦磨损,可望延长人工滑液的润滑时长,为人工关节提供长效的润滑防护。

关键词：人工关节温敏水凝胶碳纳米管流变学缓释润滑性能

机械专业“3+1+X”本硕博贯通培养模式一体化课程建设探索

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创新创业理论研究与实践 2023年第15期6卷 1-5页

作者：董皓郭俊德王东呼延晓蓉西安工业大学机电工程学院陕西西安710021 西安工业大学计算机科学与工程学院陕西西安710021 陕西师范大学教师发展学院、陕西教师发展研究院陕西西安710021

该文针对目前国内高校机械专业工科人才培养面临的突出问题,以国家重大战略需求为导向,以机械专业内涵建设为突破口,深化机械学科与其他学科交叉融合,基于科研驱动与人才培养相结合的理念,探索了机械类专业“3+1+X”本硕博贯通培养模式... 详细信息

该文针对目前国内高校机械专业工科人才培养面临的突出问题,以国家重大战略需求为导向,以机械专业内涵建设为突破口,深化机械学科与其他学科交叉融合,基于科研驱动与人才培养相结合的理念,探索了机械类专业“3+1+X”本硕博贯通培养模式。并针对本硕博“4+3+3”各阶段培养的机械学科研究方向和本科专业知识不适应、课程或教学内容重复、培训环节或课程衔接在一定程度上不合理、知识广度和深度不足等问题,结合机械专业特点和学科优势,兼顾理论课程、实验课程、实践基地培训、国际化交流、保障体系建设等环节,优化教学和科研力量,构建了跨学科和纵向递进的机械专业本硕博综合一体化课程的实施路径,为贯通型人才培养模式的改革提供有益探索。

关键词：机械本硕博贯通一体化课程跨学科人才培养培养模式