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Friction 2024年第6期12卷 1119-1132页

作者： Song YUAN xiaoguang guo Hao WANG Renke KANG Shang GAO State Key Laboratory of High-performance Precision Manufacturing Dalian University of TechnologyDalian 116024China

The roughness of the contact surface exerts a vital role in *** is still a significant challenge to understand the microscopic contact of the rough surface at the atomic ***,the rough surface with a special root mean square(RMS)value is constructed by multivariate Weierstrass–Mandelbrot(W–M)function and the rubbing process during that the chemical mechanical polishing(CMP)process of diamond is mimicked utilizing the reactive force field molecular dynamics(ReaxFF MD)*** is found that the contact area A/A0 is positively related with the load,and the friction force F depends on the number of interfacial bridge *** the surface roughness will increase the friction force and friction *** model with low roughness and high lubrication has less friction force,and the presence of polishing liquid molecules can decrease the friction force and friction *** RMS value and the degree of damage show a functional relationship with the applied load and lubrication,i.e.,the RMS value decreases more under larger load and higher lubrication,and the diamond substrate occurs severer damage under larger load and lower *** work will generate fresh insight into the understanding of the microscopic contact of the rough surface at the atomic level.

关键词： diamond random roughness reactive force field molecular dynamics(ReaxFF MD) friction Weierstrass-Mandelbrot(W-M)function chemical mechanical polishing(CMP)

数据融合视域下虚拟知识社区知识推荐模型构建

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图书馆工作与研究 2024年第2期 34-43页

作者：郭小光北京科技大学天津学院图书馆

文章采用扎根理论方法分析虚拟知识社区用户需求，构建虚拟知识社区用户知识需求框架，在此基础上提出虚拟知识社区数据融合方法，进而构建基于数据融合的虚拟知识社区知识推荐模型，并从用户画像、情感感知、社交网络3个角度提出虚拟... 详细信息

文章采用扎根理论方法分析虚拟知识社区用户需求，构建虚拟知识社区用户知识需求框架，在此基础上提出虚拟知识社区数据融合方法，进而构建基于数据融合的虚拟知识社区知识推荐模型，并从用户画像、情感感知、社交网络3个角度提出虚拟知识社区知识推荐优化路径。

关键词：虚拟知识社区知识推荐推荐模型数据融合开放科学

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金刚石高效超低损伤加工机理与工艺研究现状

机械工程学报 2024年第3期60卷 337-353页

作者：袁菘郭晓光金洙吉康仁科郭东明大连理工大学高性能精密制造全国重点实验室大连116024

随着电子器件向高频高压、大功率方向发展,对半导体器材的性能提出了更高的要求。单晶金刚石具有高热导、耐高温、超宽禁带、击穿电压高等特性,被视为终极半导体材料。若要充分发挥金刚石的性能,其表面需要具有超光滑和近乎无损伤的表... 详细信息

随着电子器件向高频高压、大功率方向发展,对半导体器材的性能提出了更高的要求。单晶金刚石具有高热导、耐高温、超宽禁带、击穿电压高等特性,被视为终极半导体材料。若要充分发挥金刚石的性能,其表面需要具有超光滑和近乎无损伤的表面。然而,金刚石不仅硬度大、化学性质稳定、难去除,而且脆性大、断裂性韧性低、极易产生加工损伤,这严重制约了金刚石在半导体领域的应用。有关金刚石高效超低损伤的加工机理和工艺,国内外学者展开了大量研究。但到目前为止,并没有一套适合于金刚石高效超低损伤的加工理论和工艺。在介绍了金刚石现有加工方法及其优缺点的基础上,概述了金刚石加工工艺的研究现状,并从实验表征和模拟计算两方面系统地总结了有关金刚石高效超低损伤加工机理以及相关的工艺研究进展,最后分析了目前实现金刚石高效超低损伤加工面临的问题、难点及未来发展趋势,为今后金刚石半导体器件的制造技术及理论提供借鉴。分析表明,机理方面,实验表征与模拟计算相结合是获得更多的动态原子细节信息的有效方式,是未来在原子尺度阐明加工机理的发展方向。工艺方面,化学机械抛光方法可以用于平坦化大尺寸材料加工,同时也可以获得具有超光滑超低损伤表面的金刚石,但去除率低是限制该方法应用的瓶颈问题,通过金刚石磨粒+强氧化剂+外部能场辅助的加工方法是实现金刚石高效超低损伤加工的发展方向。

关键词：金刚石高效超低损伤半导体材料工艺与机理

门式起重机主梁蚀坑-裂纹模型应力强度因子研究

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大连理工大学学报 2024年第2期64卷 164-172页

作者：王欣张峰郭晓光王远友滕儒民大连理工大学机械工程学院辽宁大连116024 大连船舶重工集团有限公司辽宁大连116000

造船门式起重机长期服役在沿海的潮湿盐雾环境中,主梁多处受腐蚀疲劳形成了蚀坑,影响了结构强度.腐蚀疲劳裂纹成核是一个局部损伤演化的过程,应力强度因子准则是判定蚀坑处萌生裂纹的临界条件之一.在门式起重机有限元模型的基础上建立... 详细信息

造船门式起重机长期服役在沿海的潮湿盐雾环境中,主梁多处受腐蚀疲劳形成了蚀坑,影响了结构强度.腐蚀疲劳裂纹成核是一个局部损伤演化的过程,应力强度因子准则是判定蚀坑处萌生裂纹的临界条件之一.在门式起重机有限元模型的基础上建立了蚀坑-裂纹模型,并使用ANSYS软件对复杂边界条件下应力强度因子进行了仿真计算.结果显示,预制裂纹深度和蚀坑深径比影响了应力强度因子的取值,随着蚀坑深径比的增大,蚀坑-裂纹模型的应力强度因子明显增大.应力集中现象可能是引起裂纹萌生的主要因素,蚀坑半径的变化对应力强度因子的影响并不明显.根据半椭球点蚀假设,提出了蚀坑处应力强度因子与应力集中系数的关系式,发现蚀坑对应力强度因子的影响与应力集中系数正相关;随着蚀坑深径比的增大,裂纹萌生位置会随着应力集中位置的变化而变化.

关键词：门式起重机蚀坑有限元应力强度因子

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基于磨粒三维轨迹的钽酸锂双面研磨均匀性

光学精密工程 2024年第13期32卷 2081-2090页

作者：薛赛赛郭晓光贾玙璠高尚康仁科大连理工大学高性能精密制造全国重点实验室辽宁大连116024

为了改善钽酸锂(LiTaO_(3),LT)晶片的材料去除均匀性,提出一种考虑磨粒三维微切削的材料去除均匀性模型。根据钽酸锂晶体脆/塑性去除机理,结合研磨垫表面磨粒的分布特征,运用力平衡方程计算了研磨垫上各磨粒的切入深度与切屑截面积。通... 详细信息

为了改善钽酸锂(LiTaO_(3),LT)晶片的材料去除均匀性,提出一种考虑磨粒三维微切削的材料去除均匀性模型。根据钽酸锂晶体脆/塑性去除机理,结合研磨垫表面磨粒的分布特征,运用力平衡方程计算了研磨垫上各磨粒的切入深度与切屑截面积。通过运动学分析推导了双面研磨中磨粒运动轨迹方程,建立了考虑磨粒三维微切削的材料去除均匀性模型,并研究了齿圈与太阳轮转速比m、下研磨盘与太阳轮转速比n对材料去除均匀性的影响。最后,开展了钽酸锂晶片固结磨料双面研磨实验,测量了不同转速比m,n下晶片的总厚度变化,验证了模型。实验结果表明:材料去除均匀性受转速比m,n的影响较大,当转速比m,n分别为0.85,1.3时材料去除均匀性最佳,此时晶片的总厚度变化为0.83μm,实验结果与仿真一致。所建模型对改善钽酸锂晶片双面研磨材料的去除均匀性有一定的指导意义。

关键词：固结磨料研磨钽酸锂晶片磨粒运动轨迹材料去除均匀性

滚压量对300M钢螺栓退刀槽表面完整性的影响

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中国表面工程 2024年第3期37卷 195-203页

作者：岳美茹郭晓光康仁科朱祥龙刘宏伟王梓悦大连理工大学机械工程学院大连116024

滚压加工是螺栓表面强化的主要方法,但关于滚压参数对高强度钢螺栓表面质量的影响规律研究鲜有报道。为了研究滚压量对300M钢螺栓退刀槽表面完整性的影响,使用zygo表面粗糙度轮廓仪、超景深显微镜、显微硬度计、X射线应力衍射仪、扫描... 详细信息

滚压加工是螺栓表面强化的主要方法,但关于滚压参数对高强度钢螺栓表面质量的影响规律研究鲜有报道。为了研究滚压量对300M钢螺栓退刀槽表面完整性的影响,使用zygo表面粗糙度轮廓仪、超景深显微镜、显微硬度计、X射线应力衍射仪、扫描电镜等设备,对滚压后螺栓退刀槽表面粗糙度、表面形貌、显微硬度、残余应力、表层显微组织等进行检测。结果表明:随着滚压量的增大,表面粗糙度先减小后增大,当滚压量为0.08 mm时,表面粗糙度Sa达到最小值0.058μm,相比滚压前减小75%;螺栓退刀槽表层晶粒明显细化,并形成高密度位错,滚压量为0.11 mm时塑性变形层深最大达166μm;塑性变形使螺栓表层显微硬度显著增加,最大值为660 HV,相比基体硬度提高16%,形成280~400μm的硬化层;滚压加工给螺栓表面引入较大的残余压应力,且随滚压量增加逐渐增大,残余压应力最大达848.4MPa。研究结果补充了300M高强钢螺栓退刀槽滚压表面完整性数据,可应用于工艺人员对民机、军机等螺栓断裂原因分析、疲劳寿命预测及螺栓滚压加工参数优选。

关键词： 300M钢螺栓滚压量表面粗糙度微观组织表层硬度残余应力

淬火配分对工程机械用22MnB5钢组织与性能的影响

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机械工程材料 2024年第10期48卷 41-46页

作者：晁晓杰高展郭晓光卢志安河南农业职业学院智能制造学院郑州451450 郑州大学材料科学与工程学院郑州450001

将工程机械用22MnB5钢奥氏体化后,分别进行直接淬火,淬火至不同配分温度(305,330℃)保温不同时间(10,20,30,60,80,100,120 s)后淬火(一步法淬火配分),淬火至330℃再升温至405℃保温20 s后淬火(两步法淬火配分)处理,对比研究了淬火配分... 详细信息

将工程机械用22MnB5钢奥氏体化后,分别进行直接淬火,淬火至不同配分温度(305,330℃)保温不同时间(10,20,30,60,80,100,120 s)后淬火(一步法淬火配分),淬火至330℃再升温至405℃保温20 s后淬火(两步法淬火配分)处理,对比研究了淬火配分工艺对试验钢组织和性能的影响。结果表明:一步法淬火配分试样主要由马氏体和碳化物组成,配分时间为60 s时碳化物数量较多、尺寸较小;两步法淬火配分试样主要由板条马氏体、碳化物和少量块状马氏体组成,且残余奥氏体分解更完全、碳化物尺寸更大;直接淬火试样由淬火板条马氏体和少量碳化物组成;一步法淬火配分试样的抗拉强度随着配分时间延长逐渐减小,断后伸长率先增大后减小,强塑积先减小后增加再减小,在配分时间为60 s时断后伸长率和强塑积达到最大;直接淬火试样、两步法淬火配分试样、一步法淬火配分试样的强塑积依次增加。

关键词： 22MnB5钢淬火配分配分温度力学性能显微组织

Recent progress in methane dehydroaromatization: From laboratory curiosities to promising technology

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Journal of Energy Chemistry 2013年第1期22卷 1-20页

作者： Shuqi Ma xiaoguang guo Lingxiao Zhao Susannah Scott Xinhe Bao State Key Laboratory of Catalysis Dalian Institute of Chemical Physics the Chinese Academy of Sciences School of Physics and Chemistry Henan Polytechnic University Department of Chemistry & Biochemistry and Department of Chemical Engineering University of California Santa Barbara

Direct conversion of methane to benzene or other valuable chemicals is a very promising process for the efficient application of natural gas. Compared with conversion processes that require oxidants, non-oxidative direct conversion is more attractive due to high selectivity to the target product. In this paper, an alternative route for methane dehydrogenation and selective conversion to benzene and hydrogen without the participation of oxygen is discussed. A brief review of the catalysts used in methane dehydroaromatization （MDA） is first given, followed by our current understanding of the location and the active phase of Mo species, the reaction mechanism, the mechanism of carbonaceous deposit and the deactivation of Mo/zeolite catalysts are systematically discussed. Ways to improve the catalytic activity and stability are described in detail based on catalyst and reaction as well as reactor design. Future prospects for methane dehydroaromatization process are also presented.

关键词： direct conversion: methane methane dehydroaromatization Mo-based catalyst

Advances in molecular dynamics simulation of ultra-precision machining of hard and brittle materials

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Frontiers of Mechanical Engineering 2017年第1期12卷 89-98页

作者： xiaoguang guo Qiang LI Tao LIU Renke KANG Zhuji JIN Dongming guo Key Laboratory for Precision & Non-traditional Machining of Ministryof Education Dalian University of Technology Dalian 116024 China

Hard and brittle materials, such as silicon, SiC, and optical glasses, are widely used in aerospace, military, integrated circuit, and other fields because of their excellent physical and chemical properties. However, these materials display poor machinability because of their hard and brittle properties. Damages such as surface micro-crack and subsurface damage often occur during machining of hard and brittle materials. Ultra-precision machining is widely used in processing hard and brittle materials to obtain nanoscale machining quality. However, the theoretical mechanism underlying this method remains unclear. This paper provides a review of present research on the molecular dynamics simulation of ultra-precision machining of hard and brittle materials. The future trends in this field are also discussed.

关键词： MD simulation ultra-precision machining,hard and brittle materials machining mechanism review

A comparative study in structure and reactivity of “FeO_x-on-Pt” and “NiO_x-on-Pt” catalysts

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Science China Chemistry 2015年第1期58卷 162-168页

作者： Rentao Mu Qiang Fu xiaoguang guo Xuejun Xu Dali Tan Xinhe Bao State Key Laboratory of Catalysis Dalian Institute of Chemical Physics the Chinese Academy of Sciences

Oxide nanostructures grown on noble metal surfaces are often highly active in many reactions,in which the oxide/metal interfaces play an important *** the present work,we studied the surface structures of Fe Ox-on-Pt and Ni Ox-on-Pt catalysts and their activity to CO oxidation reactions using both model catalysts and supported *** the active Fe O1x structure is stabilized on the Pt surface in a reductive reaction atmosphere,it is prone to change to an Fe O2x structure in oxidative reaction gases and becomes *** contrast,a Ni O1x surface structure supported on Pt is stable in both reductive and oxidative CO oxidation ***,CO oxidation over the Ni O1x-on-Pt catalyst is further enhanced in the CO oxidation atmosphere with an excess of *** present results demonstrate that the stability of the active oxide surface phases depends on the stabilization effect of the substrate surface and is also related to whether the oxide exhibits a variable oxidation state.

关键词： interface catalysis surface catalysis platinum CO oxidation oxide