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碳纤维增强复合材料水导激光切割试验研究

中国机械工程 2021年第13期32卷 1608-1616页

作者：汪建新吴耀文张广义潮阳张文武内蒙古科技大学机械工程学院包头014010 中国科学院宁波材料技术与工程研究所宁波315201 浙江省航空发动机极端制造技术研究重点实验室宁波315201

采用正交试验方法对影响水导激光切割碳纤维增强复合材料(CFRP)的关键工艺参数进行了深入研究,得出了进给速度、水射流速度、脉冲频率和激光功率对切割CFRP的影响规律,并用直接对比法和极差分析法所得最优参数进行单次划槽切割对比。研... 详细信息

采用正交试验方法对影响水导激光切割碳纤维增强复合材料(CFRP)的关键工艺参数进行了深入研究,得出了进给速度、水射流速度、脉冲频率和激光功率对切割CFRP的影响规律,并用直接对比法和极差分析法所得最优参数进行单次划槽切割对比。研究结果表明:在极差分析法所得最优参数下切割CFRP时,切缝深度增大3.2%、切缝宽度减小9.2%、切缝锥度减小11.8%、线粗糙度减小40.2%。通过与干式激光加工方法对比发现,水导激光加工技术在切割CFRP方面优势明显,由于水射流的冲刷和冷却作用,材料切割表面几乎无热影响区和纤维拔出。另外,采用正交试验所得最优工艺参数实现了4 mm厚度CFRP的无锥度切割。

关键词：水导激光加工碳纤维增强复合材料正交试验切割锥度

同步纳秒激光辅助电解加工Ti-6Al-4V钛合金实验研究

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中国激光 2023年第8期50卷 191-200页

作者：桂豫杰王玉峰杨勇张文武中国科学院宁波材料技术与工程研究所浙江宁波315201 宁波大学机械工程与力学学院浙江宁波315211 浙江省航空发动机极端制造技术研究重点实验室浙江宁波315201

针对Ti-6Al-4V钛合金深窄槽等结构的高效、精密、绿色加工难题,本团队利用同步纳秒激光辅助电解钛合金加工方法,综合利用激光加工效率高、局部温升、可直接去除表面钝化层以及电解加工表面质量好等优势,实现了钛合金材料的高效定域去除... 详细信息

针对Ti-6Al-4V钛合金深窄槽等结构的高效、精密、绿色加工难题,本团队利用同步纳秒激光辅助电解钛合金加工方法,综合利用激光加工效率高、局部温升、可直接去除表面钝化层以及电解加工表面质量好等优势,实现了钛合金材料的高效定域去除。研究了关键工艺参数(电解电压、激光功率、进给速度)对钛合金深窄槽加工精度和槽底面粗糙度的影响规律,验证了采用常温钝性盐溶液和较低的电解电压实现钛合金高效精密加工的可行性。研究结果表明:在电解电压为20 V、激光功率为3~5 W、进给速度为1.8 mm/min的参数下,可以实现钛合金的高效率、低表面粗糙度加工。本文提出了激光功率梯度变化(5 W→3 W)的钛合金三维结构高精密加工方法,并采用该方法在Ti-6Al-4V钛合金工件上实现了矩形台和深窄槽三维结构的加工。

关键词：激光技术激光辅助电解加工钛合金深窄槽表面质量加工精度

基于双向光斑重叠率调控的耦合激光抛光碳化硅陶瓷的表面质量研究

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中国激光 2023年第16期50卷 178-189页

作者：马桂英陈晓晓陈涛张文武宁波大学机械工程与力学学院浙江宁波315211 中国科学院宁波材料技术与工程研究所浙江省航空发动机极端制造技术研究重点实验室浙江宁波315201 中国科学院大学宁波材料工程学院浙江宁波315201 江西理工大学机电工程学院江西赣州341000

采用多光束耦合纳秒激光对SiC陶瓷进行抛光试验研究,研究了耦合激光的双向光斑重叠率(δ)和能量密度(ED)对抛光表面质量的影响。使用激光共聚焦显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪以及拉曼光谱仪等仪器观测表征了SiC陶瓷抛光前... 详细信息

采用多光束耦合纳秒激光对SiC陶瓷进行抛光试验研究,研究了耦合激光的双向光斑重叠率(δ)和能量密度(ED)对抛光表面质量的影响。使用激光共聚焦显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪以及拉曼光谱仪等仪器观测表征了SiC陶瓷抛光前后的表面形貌、表面粗糙度、元素分布以及物相变化等。结果表明:随着δ和ED的增加,激光抛光表面出现重铸层,重铸层的拉曼光谱曲线含有Si的特征峰;当耦合激光的δ为75%、ED为4.254 J/cm^(2)、扫描次数为2时,抛光表面粗糙度(Ra)降至0.73μm;当δ和ED过大时,抛光表面易在孔隙附近出现微裂纹,并向周围延伸。

关键词：激光技术激光抛光多光束耦合双向光斑重叠率重铸层 SiC陶瓷

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热障涂层水助激光扫描加工试验

航空学报 2022年第4期43卷 534-549页

作者：王斌王海涛王玉峰张文武中国科学院宁波材料技术与工程研究所先进制造技术研究所宁波315201 浙江省航空发动机极端制造技术研究重点实验室宁波315201 中国科学院大学材料科学与光电技术学院北京100049

为了提升涡轮发动机的整体性能和可靠性,需要在带热障涂层(TBC)的单晶高温合金涡轮叶片上制备大量气膜冷却孔,激光加工是实现“先涂层后打孔”的优势加工手段。采用水助激光扫描加工方法,通过正交试验和单因素试验研究了各因素对TBC损... 详细信息

为了提升涡轮发动机的整体性能和可靠性,需要在带热障涂层(TBC)的单晶高温合金涡轮叶片上制备大量气膜冷却孔,激光加工是实现“先涂层后打孔”的优势加工手段。采用水助激光扫描加工方法,通过正交试验和单因素试验研究了各因素对TBC损伤程度和TBC材料去除率的影响关系,试验结果表明对涂层剥落损伤的影响程度由大到小依次为光斑重叠率、激光重复频率、激光器电流和水泵电压,当光斑重叠率为98%、激光重复频率为50kHz、激光器电流为38A、水泵电压为14V时,可以避免TBC水助激光加工出现剥落损伤;对TBC材料去除率的影响程度由大到小依次为激光器电流、激光重复频率、水泵电压和光斑重叠率,当优选激光器电流为38A、激光重复频率为15kHz、水泵电压为14V、光斑重叠率为80%时,TBC材料去除效率最高。分析了TBC水助激光加工涂层剥落损伤的形成原因是热应力和等离子体力学冲击共同作用的结果,同时水助激光加工产生的气泡空蚀会导致加工区域周边涂层颜色变白,影响范围约为59.5μm,空蚀去除厚度约2.7μm。以上研究为带热障涂层单晶高温合金涡轮叶片气膜孔水助激光高效低损伤加工提供了技术支撑。

关键词：热障涂层水助激光扫描加工涡轮叶片气膜冷却孔损伤分析正交试验参数优化

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镍基高温合金激光修复工艺研究

材料导报 2019年第19期33卷 3196-3202页

作者：徐子法焦俊科张正杨亚鹏张文武宁波大学机械工程与力学学院宁波315211 中国科学院宁波材料技术与工程研究所宁波315201 中国机械工程学特种加工分会第11届委员会美国激光学会中国机械工程学会中科院青年创新促进会

为实现Inconel718高温合金裂纹全激光修复,本工作先采用短脉冲激光对裂纹进行清洗和刻蚀修形,再采用高功率连续激光进行修复。重点研究了激光功率、扫描速度和离焦量等参数对合金的修复形貌、修复区显微组织、物相组成和力学性能的影响... 详细信息

为实现Inconel718高温合金裂纹全激光修复,本工作先采用短脉冲激光对裂纹进行清洗和刻蚀修形,再采用高功率连续激光进行修复。重点研究了激光功率、扫描速度和离焦量等参数对合金的修复形貌、修复区显微组织、物相组成和力学性能的影响规律。结果表明:通过控制工艺参数(激光功率、扫描速度、离焦量)可以得到无缺陷的修复试样;Inconel718镍基高温合金粉末在高能激光束的作用下可以与Inconel718基体实现良好的冶金结合,且没有新的物相生成;修复区显微硬度为基体的87%~88%,抗拉强度约为基体的89%。

关键词：激光熔覆镍基高温合金缺陷控制显微组织

家庭视角下的劳动参与和多维贫困——来自CHNS连续追踪面板的证据

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当代经济科学 2020年第1期42卷 85-97页

作者：张文武欧习徐嘉婕南京财经大学国际经贸学院

本文运用CHNS1993-2015年连续追踪面板数据,在测算多维贫困基础上讨论了城乡贫困状况的差异,进而运用PSM方法和xtlogit模型从整体多维贫困和单维分解两个层面系统研究了劳动参与和家庭结构特征对贫困的影响。研究发现:(1)我国多维贫困... 详细信息

本文运用CHNS1993-2015年连续追踪面板数据,在测算多维贫困基础上讨论了城乡贫困状况的差异,进而运用PSM方法和xtlogit模型从整体多维贫困和单维分解两个层面系统研究了劳动参与和家庭结构特征对贫困的影响。研究发现:(1)我国多维贫困状况已经得到了极大的改善,劳动参与对缓解城乡多维贫困具有决定性的影响,尤其是对具有劳动能力的家庭,在收入提高、生活质量提升方面具有显著的促进作用;(2)劳动参与的多维减贫效应具有显著的家庭异质性特征,幼年子女和老人越多,家庭陷入生活质量贫困的可能性越高,但"健康化趋势"明显;(3)城市样本的劳动参与度相对较低但减贫效应更加明显,农村样本劳动参与和多维贫困呈现不规则关系,劳动参与在缓解多维贫困的同时呈现加重健康贫困和教育贫困的趋势。

关键词：劳动参与多维贫困家庭结构 CHNS面板 PSM

动静叶间距对气液固混输叶片泵性能及流动特性的影响分析

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清华大学学报（自然科学版） 2024年第8期64卷 1424-1434页

作者：胡丽伟李慧闯杨佳杭梁澳张文武中国农业大学水利与土木工程学院北京100083 北京市供水管网系统安全与节能工程技术研究中心北京100083

混输叶片泵是多相混输过程中的关键设备,其综合性能的提高对系统的输运能力至关重要。为揭示动静叶间距对混输叶片泵气液固三相流动特性的影响,基于Euler多流体模型,对某气液固混输叶片泵动静叶间距分别为8、10、12、14、16 mm时的内部... 详细信息

混输叶片泵是多相混输过程中的关键设备,其综合性能的提高对系统的输运能力至关重要。为揭示动静叶间距对混输叶片泵气液固三相流动特性的影响,基于Euler多流体模型,对某气液固混输叶片泵动静叶间距分别为8、10、12、14、16 mm时的内部流体流动进行了数值模拟。结果表明,当动静叶间距由8 mm增加到16 mm,混输叶片泵的扬程和效率分别下降了0.47 m和1.38%,且下降趋势可分为骤降区Ⅰ、缓变区和骤降区Ⅱ。不同动静叶间距下,气液固混输叶片泵内压强、固体体积分数、气体体积分数等分布规律相似,但随着动静叶间距增加,气液固混输叶片泵叶轮和导叶进出口压强差降低,气体和固体的聚集程度增大,且液体撞击导叶叶片压力面最剧烈的位置逐渐前移,导叶内涡量增强,涡结构更加明显,从而导致混输叶片泵输运性能降低。研究成果可为气液固混输叶片泵设计过程中动静叶间距的选取提供参考。

关键词：混输叶片泵动静叶间距气液固三相流动涡量数值模拟

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热氧老化沥青多次损伤-愈合性能

建筑材料学报 2019年第4期22卷 592-598,605页

作者：向浩张文武刘鹏李韦剑何兆益重庆交通大学土木工程学院重庆400074 齐鲁交通发展集团有限公司山东济南250101

为研究沥青在多次损伤条件下的愈合性能,采用动态剪切流变(DSR)仪中的时间扫描模式对沥青进行损伤愈合循环加载试验,以沥青愈合期间的复数模量恢复程度(即愈合指数)为愈合指标,分析了不同热氧老化程度下70^#基质沥青与SBS改性沥青多次... 详细信息

为研究沥青在多次损伤条件下的愈合性能,采用动态剪切流变(DSR)仪中的时间扫描模式对沥青进行损伤愈合循环加载试验,以沥青愈合期间的复数模量恢复程度(即愈合指数)为愈合指标,分析了不同热氧老化程度下70^#基质沥青与SBS改性沥青多次损伤愈合性能规律,并结合沥青傅里叶红外光谱(FTIR)试验,以特征官能团峰面积比定量分析了沥青功能基团的组成和含量对其自愈能力的影响.结果表明:沥青愈合指数随损伤愈合次数的增加而减小,首次损伤时沥青愈合指数减小程度最大.老化程度对沥青愈合指数影响显著,表现为老化程度越高愈合指数越小.SBS改性沥青多次损伤愈合和老化后的愈合性能均优于70^#基质沥青,SBS改性剂可增强沥青的抗疲劳损伤能力和抗老化能力.沥青中大分子含量越高,分子扩散速率越慢,自愈能力越弱;轻长型分子含量越高,分子扩散速率越快,自愈能力越强.

关键词：道路工程沥青损伤愈合动态剪切流变仪傅里叶红外光谱

中国对外贸易成本的测度方法与决定因素--一个基于面板数据的衡量

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世界经济文汇 2010年第6期 1-13页

作者：许德友梁琦张文武南京大学经济学院中山大学管理学院

测度中国对外双边贸易成本和探求贸易成本的决定因素对我国的开放政策有重要的启示意义。本文借助改进的引力模型测度了中国与15个主要贸易伙伴国1993—2007年的贸易成本,并利用面板数据对其进行分解,以此寻找是哪些因素影响了中国的对... 详细信息

测度中国对外双边贸易成本和探求贸易成本的决定因素对我国的开放政策有重要的启示意义。本文借助改进的引力模型测度了中国与15个主要贸易伙伴国1993—2007年的贸易成本,并利用面板数据对其进行分解,以此寻找是哪些因素影响了中国的对外贸易成本。回归结果显示,与贸易伙伴国的人均收入之差、贸易国自身的开放程度、与贸易国有共同的海陆边界以及历史贸易联系等因素有助于降低中国与贸易国的双边贸易成本,而两国之间的空间距离对贸易成本的影响并不确定。

关键词：贸易成本距离开放度产业内贸易