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飞秒激光烧蚀面齿轮材料的工艺参数影响研究

激光与光电子学进展 2023年第9期60卷 311-321页

作者：明兴祖赖名涛袁磊刘克非周贤明瑞湖北文理学院机械工程学院湖北襄阳441053 湖南工业大学机械工程学院湖南株洲412007

根据面齿轮材料18Cr2Ni4WA的飞秒激光扫描加工中的温度传递过程,建立了三温传热模型,并建立了扫描加工中的多脉冲能量累积模型。仿真分析了改变激光能量密度对烧蚀材料时电子晶格温度的变化,多脉冲加载下电子、晶格和材料表面最高温度... 详细信息

根据面齿轮材料18Cr2Ni4WA的飞秒激光扫描加工中的温度传递过程,建立了三温传热模型,并建立了扫描加工中的多脉冲能量累积模型。仿真分析了改变激光能量密度对烧蚀材料时电子晶格温度的变化,多脉冲加载下电子、晶格和材料表面最高温度的变化,以及改变扫描速度和扫描间距对加载能量的变化,结果表明随着能量密度的增大,电子最高温度从37000 K上升至44000 K、最终平衡温度从17000 K上升至22000 K。在多脉冲的加载下,随着能量密度的增大,电子最高温度也有一定程度的增大,并且材料表面最高温度的平衡温度也会增大,从2600 K上升至3250 K。随着扫描速度和扫描间距的增大,多脉冲累积能量有一定的减小,能量分布尺度在增大。试验分析了不同能量密度、扫描速度和扫描间距对飞秒激光烧蚀面齿轮材料的影响,并对烧蚀形貌进行了粗糙度分析,结果表明,当能量密度为4.34 J/cm^(2)、扫描速度为300 mm/s、扫描间距为18μm时,烧蚀形貌质量较好。该研究为提高飞秒激光扫描加工面齿轮材料的表面形貌质量提供了研究基础。

关键词：激光光学飞秒激光三温传热模型扫描速度能量累积效应扫描间距

汽车购置税优惠政策应该常态化吗?——基于CGE模型的分析

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系统工程理论与实践 2019年第8期39卷 1917-1935页

作者：卢君生张顺明朱艳阳湖北文理学院纯电动汽车动力系统设计与测试湖北省重点实验室襄阳441053 湖北文理学院经济管理学院襄阳441053 中国人民大学财政金融学院北京100872

为什么购置税优惠政策不适用于供给约束时期,现有研究极少基于一般均衡角度做出解释并提出替代政策,通过在可计算一般均衡模型中引入以往研究所忽视的技术要素、投资补贴变量、中间投入要素以及进出口函数,利用中国2012年实际经济运行数... 详细信息

为什么购置税优惠政策不适用于供给约束时期,现有研究极少基于一般均衡角度做出解释并提出替代政策,通过在可计算一般均衡模型中引入以往研究所忽视的技术要素、投资补贴变量、中间投入要素以及进出口函数,利用中国2012年实际经济运行数据,分析了不同经济形势下购置税优惠、自主品牌技术进步与投资补贴的作用差异及其原因.研究发现,各类政策的影响效应,不仅取决于其实施的时机,也取决于相关产业与汽车产业的关联程度.在供给约束时期,购置税优惠政策因要素转移而阻碍关联度较低部门的发展并扩大贫富差距,技术进步与投资补贴则可以弥补上述缺陷.其中最优投资补贴在5%左右,且随着技术水平的提升而下降.不过,在需求不足时期,后者会因本币升值与净出口下降而产生类似负面影响.因此,汽车购置税优惠政策仅适用于需求不足时期,在供给约束时期则可由5%研发补贴政策予以替代,以便从供给侧增加自主品牌车企的研发投入,促进技术进步,进而规避上述负面影响.

关键词：自主品牌汽车购置税优惠研发补贴可计算一般均衡模型

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基于水热反应制备SnO_(2)纳米棒阵列

材料研究学报 2021年第4期35卷 293-301页

作者：杨高元向文灏刘德政屈俊豪梁英李望南徐可钟杰黄福志陈美华梁桂杰湖北文理学院低维光电材料与器件湖北省重点实验室襄阳441053 武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室武汉430070

采用水热反应制备一维SnO_(2)纳米棒阵列并表征其物相结构和微观形貌,研究了水热反应的核心工艺条件如前驱体浓度、反应时间、反应温度、反应次数以及前驱体中NaCl添加剂等对纳米棒阵列的生长和形貌的影响。结果表明:较低的前驱体浓度... 详细信息

采用水热反应制备一维SnO_(2)纳米棒阵列并表征其物相结构和微观形貌,研究了水热反应的核心工艺条件如前驱体浓度、反应时间、反应温度、反应次数以及前驱体中NaCl添加剂等对纳米棒阵列的生长和形貌的影响。结果表明:较低的前驱体浓度有利于制备大长径比的纳米棒;改变反应时间调控纳米棒的长度;改变反应温度和次数调控纳米棒的长度、直径和基底覆盖率;在前驱体中加入NaCl,可增强纳米棒的取向生长并降低其基底覆盖率。

关键词：无机非金属材料 SnO_(2)纳米棒阵列形貌调控取向生长水热工艺参数钙钛矿太阳能电池

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多输入多输出薄壁结构阻尼材料布置优化设计

噪声与振动控制 2023年第3期43卷 71-76,89页

作者：李智陈阵张健湖北文理学院纯电动汽车动力系统设计与测试湖北省重点实验室湖北襄阳441053

研究多输入多输出薄壁结构的板件声学贡献量及阻尼材料布置方案的优化问题。基于板件声学贡献法和熵权法,提出在多个噪声传递路径作用下的板件声学贡献方法。以一个受到多个动载激励且具有多个噪声目标点的封闭六面体薄壁结构为研究对象... 详细信息

研究多输入多输出薄壁结构的板件声学贡献量及阻尼材料布置方案的优化问题。基于板件声学贡献法和熵权法,提出在多个噪声传递路径作用下的板件声学贡献方法。以一个受到多个动载激励且具有多个噪声目标点的封闭六面体薄壁结构为研究对象,建立其结构与声腔有限元模型,计算板件声学贡献。将声学贡献显著的板件分成3组,以这3组板件处所粘贴阻尼材料的厚度作为设计变量,建立反映阻尼材料厚度与目标点声压响应关系的响应面函数,构造不同目标点声压的多目标优化模型。采用快速非支配遗传算法(Fast Elitist Non-dominated Sorting Genetic Algorithm,NSGA-Ⅱ)进行优化计算得到Pareto解集,最终得到最优的阻尼材料布置方案。相较于直接在贡献显著的板件粘贴相同厚度阻尼材料的方案,优化方案中各路径目标点最大声压分别下降22.1%、22.5%、23.4%和21.4%。仿真试验结果表明,该方法降低结构传播噪声效果明显,具有可行性和实用性。

关键词：振动与波薄壁结构结构传播噪声板件声学贡献多目标优化减振降噪

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触土曲面准线形式对推土铲切削性能的影响

机械设计与制造 2023年第1期383卷 140-144页

作者：邓利军刘朋姚鹏华王书贤湖北文理学院纯电动汽车动力系统设计与测试湖北省重点实验室湖北襄阳441053 湖北文理学院汽车与交通工程学院湖北襄阳441053

为探寻切削性能优良的仿生原型,探索不同仿生触土部件之间切削性能的差异,定义了仿生曲线的切削角,设计了7种仿生推土铲,并采用有限元法对比了各种推土铲水平方向的切削阻力,研究了在切削角为(60~90)°,工作深度分别为30mm、60mm、90mm... 详细信息

为探寻切削性能优良的仿生原型,探索不同仿生触土部件之间切削性能的差异,定义了仿生曲线的切削角,设计了7种仿生推土铲,并采用有限元法对比了各种推土铲水平方向的切削阻力,研究了在切削角为(60~90)°,工作深度分别为30mm、60mm、90mm条件下的切削阻力规律。研究结果表明:(1)大多数推土铲的切削阻力随切削角的减小逐渐递减,少数仿生推土铲切削阻力随切削角的减小先减小后增大;(2)在不同的工作深度下,各推土铲切削阻力随切削角的变化规律不同,切削性能最佳的仿生原型也不相同;(3)推土铲触土面准线曲率半径对切削阻力有重要影响,为获得较为理想的减阻效果,推土铲触土面准线曲率半径应随工作深度的增大而增大。研究对于触土部件的高效节能设计具有较重要的参考价值。

关键词：仿生准线切削角切削阻力有限元仿真

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分布式运动约束下悬臂输液管的参数共振研究

力学学报 2019年第2期51卷 558-568页

作者：王乙坤王琳湖北文理学院机械工程学院湖北襄阳441053 华中科技大学力学系工程结构分析与安全评定湖北省重点实验室武汉430074

输液管道结构在航空、航天、机械、海洋、水利和核电等工程领域都有广泛应用,其稳定性、振动与安全评估备受关注.针对具有分布式运动约束悬臂输液管的非线性动力学模型,分别采用立方非线性弹簧和修正三线性弹簧来模拟运动约束的作用力,... 详细信息

输液管道结构在航空、航天、机械、海洋、水利和核电等工程领域都有广泛应用,其稳定性、振动与安全评估备受关注.针对具有分布式运动约束悬臂输液管的非线性动力学模型,分别采用立方非线性弹簧和修正三线性弹簧来模拟运动约束的作用力,研究了管道在脉动内流激励下的参数共振行为.首先,从输液管系统的非线性控制方程出发,利用Galerkin方法进行离散化;然后,由Floquet理论得出线性系统在失稳前两个不同平均流速下脉动幅值和脉动频率变化时的共振参数区域;最后,考虑系统的几何非线性项和分布式非线性运动约束力的影响,求解了管道的非线性动力学响应,讨论了非线性项及运动约束力对管道参数共振行为的影响.研究结果表明,系统非线性共振响应的参数区域与线性系统的共振参数区域是一致的,分布式运动约束力对发生参数共振时管道的位移响应有显著影响;立方非线性弹簧和修正三线性弹簧模型所预测的分岔路径存有较大差异,但都可诱发管道在一定的参数激励下出现混沌运动.

关键词：输液管脉动流运动约束非线性振动参数共振

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具有刚性间隙约束输流管的碰撞振动

力学学报 2020年第5期52卷 1498-1508,I0007页

作者：王乙坤王琳倪樵杨沫刘德政秦涛湖北文理学院机械工程学院湖北襄阳441053 华中科技大学力学系武汉430074

管道与间隙约束间的碰撞振动是工程输流管结构的一个重要动力学现象.迄今,人们通常采用光滑的非线性弹簧来模拟管道与间隙约束之间的碰撞力,但这种光滑的碰撞力无法真实反映碰撞前后管道状态向量的非光滑传递特征.本文基于非光滑理论建... 详细信息

管道与间隙约束间的碰撞振动是工程输流管结构的一个重要动力学现象.迄今,人们通常采用光滑的非线性弹簧来模拟管道与间隙约束之间的碰撞力,但这种光滑的碰撞力无法真实反映碰撞前后管道状态向量的非光滑传递特征.本文基于非光滑理论建立了具有刚性间隙约束简支输流管的非线性碰撞振动模型,利用Galerkin法离散了无穷维的管道模型,并引入恢复系数构造了碰撞前后管道各处状态向量的传递矩阵,运用四阶龙格库塔法分析了脉动内流激励下管道与刚性间隙约束的非光滑碰撞振动现象,着重讨论了刚性间隙约束参数对管道动态响应随流速脉动频率变化的影响规律,特别是碰撞振动的周期性运动规律.研究结果表明,刚性约束间隙值对管道碰撞振动行为的影响较大,在某些脉动频率下管道会出现多周期和非周期性的运动形态,还可出现非光滑系统特有的黏滑现象.此外,碰撞恢复系数对管道振动的影响也比较显著,较小的恢复系数值更容易使管道在大范围脉动频率区间出现复杂的非周期碰撞振动.

关键词：输流管刚性间隙约束碰撞振动分岔黏滑运动

车用TiC4板超声振动辅助钻削动力学及钻孔过程试验

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中国工程机械学报 2022年第4期20卷 320-324页

作者：周伟李涛吴何畏李明张建国湖北文理学院理工学院湖北襄阳441025 湖北文理学院机械工程学院湖北襄阳441025 武汉科技大学机械自动化学院湖北武汉430081 襄阳航宇机电液压应用技术有限公司技术开发部湖北襄阳441000

为了提高汽车轻量化所用钛合金的钻削质量,以TiC4合金板为例,开展超声振动辅助钻削动力学及钻孔过程试验研究。构建了动力学模型并完成各项参数的估计,完成模型的超声振动测试。动力学试验结果表明:当系统到达钻削阶段时,形成了相应的... 详细信息

为了提高汽车轻量化所用钛合金的钻削质量,以TiC4合金板为例,开展超声振动辅助钻削动力学及钻孔过程试验研究。构建了动力学模型并完成各项参数的估计,完成模型的超声振动测试。动力学试验结果表明:当系统到达钻削阶段时,形成了相应的倍频。钻头除了存在沿自身匀速旋转运动以外,还沿进给方向形成了明显的简谐激振力,从而产生了而具有周期性的切削厚度。按照设定进给速度与主轴转速参数,对钛合金工件实施钻孔测试。钻孔试验结果表明:设置轴向振动之后,轴向力明显的下降,且变化更为平稳。超声振动方式能够增强钻头切削能力,促进断屑并快速排出,由此获得稳定的钻削效果。该研究对提高钛合金板的钻削质量具有很好的实际应用价值,易于推广实现。

关键词：振动钻孔超声振动钛合金动力学

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测量路面三维纹理双目重构算法的约束改进

吉林大学学报（工学版） 2021年第4期51卷 1342-1348页

作者：王元元孙璐刘卫东薛金顺湖北文理学院纯电动汽车动力系统设计与测试湖北省重点实验室湖北襄阳441053 马里兰大学帕克分校土木与环境工程学院美国马里兰州20742 广西交科集团有限公司广西道路结构与材料重点实验室南宁530007

为了提高沥青路面三维纹理的测量精度,对传统双目重构算法开展了三重约束改进:首先,引入激光线约束;其次,加工改进双目重构测试系统和三维纹理测量精度评价装置;最后,建立区域分割匹配算法。结果表明:无论是整体测量还是单点测量,引入... 详细信息

为了提高沥青路面三维纹理的测量精度,对传统双目重构算法开展了三重约束改进:首先,引入激光线约束;其次,加工改进双目重构测试系统和三维纹理测量精度评价装置;最后,建立区域分割匹配算法。结果表明:无论是整体测量还是单点测量,引入激光线约束均有助于提高精度,且测量精度会随激光线约束数目的增多而提高,6条激光线约束数目已经可以满足路面纹理的测量。改进算法能够在50~350 LUX的光照范围内保持稳定,具有良好的抗光干扰能力。

关键词：道路工程激光线约束改进双目重构算法区域分割匹配三维纹理