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复杂服役工况下取向硅钢的磁特性与铁心材料选型

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材料导报 2019年第14期33卷 2413-2418页

作者：程灵杨富尧马光孟利陈新韩钰董瀚钢铁研究总院冶金工艺研究所北京100081 全球能源互联网研究院有限公司先进输电技术国家重点实验室北京102211

本工作基于直流偏置量和励磁信号波形精确可控的软磁测量系统,研究了交直流混合激励条件下0.20mm、0.23mm、0.27mm及0.30mm规格共14个高牌号取向硅钢的磁性能及磁致伸缩性能,并考虑取向硅钢在复杂工况下的磁特性,针对受高压直流输电地... 详细信息

本工作基于直流偏置量和励磁信号波形精确可控的软磁测量系统,研究了交直流混合激励条件下0.20mm、0.23mm、0.27mm及0.30mm规格共14个高牌号取向硅钢的磁性能及磁致伸缩性能,并考虑取向硅钢在复杂工况下的磁特性,针对受高压直流输电地中电流影响较大的交流变压器、直流偏磁与高次谐波工况同时存在的换流变压器以及含谐波工况的一般交流电力变压器开展了铁心材料选型研究。结果表明,对于正常工况下铁损相同的取向硅钢材料,厚规格、低磁感取向硅钢在直流偏磁条件下损耗及励磁电流更小,而薄规格取向硅钢在谐波工况下的损耗更低,并进一步揭示了造成该现象的原因。针对上述三类电力变压器,分别提出了不同铁损、公称厚度、磁感应强度及表面张力取向硅钢材料在铁心材料中的选用建议。

关键词：取向硅钢电力变压器磁特性材料选型

基于损耗分析的大容量高频变压器铁芯材料选型方法

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高电压技术 2012年第6期38卷 1486-1491页

作者：韩帅张黎谭兴国李庆民娄杰山东大学电气工程学院济南250061 山东省特高压输变电技术与气体放电重点实验室济南250061

铁芯材料的选择对大容量高频变压器的磁拓扑性能具有决定性影响,而损耗特性最为关键。为此,针对高频方波激励,采用改进的Steinmetz公式分析了变压器3种常用磁性材料即铁氧体、纳米晶和非晶材料的损耗特性与频率、磁通密度的关系,并给出... 详细信息

铁芯材料的选择对大容量高频变压器的磁拓扑性能具有决定性影响,而损耗特性最为关键。为此,针对高频方波激励,采用改进的Steinmetz公式分析了变压器3种常用磁性材料即铁氧体、纳米晶和非晶材料的损耗特性与频率、磁通密度的关系,并给出了磁性材料损耗密度的三维表征图。在对损耗密度进行分析的基础上,将铁芯总损耗与高频变压器视在功率的比值定义为损耗因子,并依据损耗因子的三维表征图与实例分析,结合工作频率和体积等因素比较了3种典型磁性材料所制成的铁芯的损耗特性。分析指出,损耗因子是衡量高频变压器损耗特性优劣的重要指标,以最低损耗因子水平结合体积与成本因素进行分析,可作为铁芯材料的具体选择准则。

关键词：高频变压器磁性材料铁芯损耗改进的Steinmetz公式损耗因子三维表征材料选型

钢-复合材料组合结构材料选型优化设计映射解法

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应用力学学报 2011年第1期28卷 29-34,107-108页

作者：杨德庆谢小龙郭万涛上海交通大学上海200030 中国船舶重工集团公司725研究所洛阳471039

建立了基于拓扑分布的钢-复合材料组合结构材料选型优化的数学模型,通过变量连续化,用映射函数对材料选型优化模型进行函数变换,使其能适应更多的优化算法进行求解。分别采用线性函数、指数函数、对数函数、阶跃函数、反三角函数和分段... 详细信息

建立了基于拓扑分布的钢-复合材料组合结构材料选型优化的数学模型,通过变量连续化,用映射函数对材料选型优化模型进行函数变换,使其能适应更多的优化算法进行求解。分别采用线性函数、指数函数、对数函数、阶跃函数、反三角函数和分段函数等对原始模型进行了变换,得到相应材料选型优化模型并求解。以组合浮筏材料选择动力学优化为例,对比研究了不同函数变换下优化模型的求解效率和精度。算例结果表明:基于幂函数映射、对数映射的MSO求解中,尽管其中有的函数在结构拓扑优化中有非常好的筛选效果,但拓扑变量值出现中间结果,难以根据拓扑变量值进行材料变更;基于Sigmoid映射、分段映射和反正切映射的MSO求解中,拓扑变量无中间值,基本上趋于0或1,拓扑指示性较好,优化效率较高。分析原因,可能是材料选型优化不同于结构拓扑优化,材料选型优化中传力路径的改变不剧烈,不宜采用拓扑优化的常见映射函数。

关键词：材料选型复合材料组合结构动力学优化映射函数

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基于材料选型的手性声学超材料带隙优化分析

中国舰船研究 2023年第2期18卷 90-96页

作者：陈炉云谢兴上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海200240 武汉第二船舶设计研究所湖北武汉430205

[目的]旨在寻求扩大带隙频率范围,降低带隙起始频率的方法,分析并优化声学超材料的带隙。[方法]分析几何参数与材料参数对声学超材料带隙特性的影响,提出最大化带隙宽度方法。通过归一化带隙参数系数,将多目标优化问题转化为单目标优化... 详细信息

[目的]旨在寻求扩大带隙频率范围,降低带隙起始频率的方法,分析并优化声学超材料的带隙。[方法]分析几何参数与材料参数对声学超材料带隙特性的影响,提出最大化带隙宽度方法。通过归一化带隙参数系数,将多目标优化问题转化为单目标优化问题。基于材料选型优化理论实现组分材料的转换,建立基于轻量化的手性声学超材料带隙参数优化方程。以六韧带手性声学超材料为例,定义散射体、韧带及包覆物等结构设计参数和材料参数为设计变量,开展声学超材料的结构参数-材料选型的综合优化。[结果]优化结果显示,带隙宽度增加了27.7%,下界频率减少了1048 Hz,初步达到了在声学超材料轻量化的基础上扩大带隙频率的目标;开展的有限长手性声学超材料结构的声传输分析验证了带隙优化方法的有效性。[结论]集成了结构参数-材料选型的综合优化可有效达到声学超材料轻量化的目标,研究成果可为新型声学超材料的设计提供技术参考。

关键词：声学超材料材料选型带隙优化归一化声传输

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精密机床静压转台轴承-转子摩擦副材料选型

机械设计与制造 2018年第10期 119-122页

作者：王建磊张健刘凯贾谦西安理工大学机械与精密仪器工程学院陕西西安710048 西安交通大学机械工程学院陕西西安710049

静压转台由于其刚度大、阻尼性能较好及运转平稳等优点,特别适用于精密磨床及铣床。针对精密机床静压转台轴承-转子摩擦副的材料选型问题,通过对其使用工况的分析,获得了对轴承-转子摩擦副的材料选型方案,该方案重点考察摩擦副的摩擦磨... 详细信息

静压转台由于其刚度大、阻尼性能较好及运转平稳等优点,特别适用于精密磨床及铣床。针对精密机床静压转台轴承-转子摩擦副的材料选型问题,通过对其使用工况的分析,获得了对轴承-转子摩擦副的材料选型方案,该方案重点考察摩擦副的摩擦磨损性能及润滑油的粘-温特性。根据选型方案,对几种备选的摩擦副材料(转子材料、轴承材料及润滑油)进行了摩擦磨损实验及润滑油粘-温特性实验,并对实验的结果进行了分析和评价,获得了一组最佳的轴承-转子摩擦副材料搭配。研究结果可为精密机床静压转台摩擦副设计及材料选型提供参考。

关键词：精密机床静压转台摩擦副静压轴承磨擦磨损材料选型

基于绿色设计理念的大型邮轮上层建筑材料选型

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船舶工程 2020年第1期42卷 30-34页

作者：吴昊龙潘长学孔祥韶吴卫国武汉理工大学艺术与设计学院武汉430070 武汉理工大学邮轮游艇设计研究院武汉430070

邮轮作为一种高附加值船舶,其因设计建造的难度大且造价成本高,被誉为世界造船界皇冠上的明珠。在欧洲各国,邮轮因其布局完善、技术先进以及内饰精致等特点,占据着制造业的整个市场。近年来,国内邮轮旅游的人数和邮轮母港的数量迅猛增长... 详细信息

邮轮作为一种高附加值船舶,其因设计建造的难度大且造价成本高,被誉为世界造船界皇冠上的明珠。在欧洲各国,邮轮因其布局完善、技术先进以及内饰精致等特点,占据着制造业的整个市场。近年来,国内邮轮旅游的人数和邮轮母港的数量迅猛增长,引起了国家对邮轮设计和建造的高度重视。我国先后出台多个指导性文件,明确提出:"培育本土邮轮发展,支持国内造船企业与国外造船企业联合生产制造大型邮轮项目"。2018年9月27日,交通运输部等十部委联合发布《关于促进我国邮轮经济发展的若干意见》.

关键词：上层建筑体结构强横梁甲板板烟囱结构冷加工材料选型绿色设计理念

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水下多相流量计的材料选型及试验验证

中国海洋平台 2022年第6期37卷 89-95页

作者：张大为李丰清陈斌杨安高明霞海洋石油工程股份有限公司天津300451 海默科技(集团)股份有限公司甘肃兰州730010

基于南海某油田项目,系统研究水下多相流量计在实际应用过程中的材料选型,经对比后选用碳钢为本体材料,通过堆焊625合金增加其耐腐蚀性。设计插入式文丘里结构,并通过塞焊方式加工引压管。在此基础上对适应流量计自身需求的堆焊技术及... 详细信息

基于南海某油田项目,系统研究水下多相流量计在实际应用过程中的材料选型,经对比后选用碳钢为本体材料,通过堆焊625合金增加其耐腐蚀性。设计插入式文丘里结构,并通过塞焊方式加工引压管。在此基础上对适应流量计自身需求的堆焊技术及其焊评进行介绍,通过试验验证对设计方案进行评定。所作研究为后续国产水下多相流量计的工程应用提供一定的借鉴意义。

关键词：水下多相流量计材料选型堆焊试验验证

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柔性触控屏模组材料选型、模拟及DOE验证

厦门理工学院学报 2023年第3期31卷 26-32页

作者：白碧海曹春燕黄倪慧陈子军谢安福建省功能材料及应用重点实验室福建厦门361024 厦门理工学院材料科学与工程学院福建厦门361024

为帮助研究人员更快地确定最佳的材料和结构设计方案,以缩短研发周期,降低研发成本,实现柔性触控屏模组具体商业量产应用目标,进行触控显示模组关键材料数据收集、力学模拟分析,并开展DOE(design of experiment)验证。测试3种不同触控屏... 详细信息

为帮助研究人员更快地确定最佳的材料和结构设计方案,以缩短研发周期,降低研发成本,实现柔性触控屏模组具体商业量产应用目标,进行触控显示模组关键材料数据收集、力学模拟分析,并开展DOE(design of experiment)验证。测试3种不同触控屏(touch panel,TP)基材薄膜的屈服极限,结合目前市场量产材料和生产可行性,通过软件仿真分析材料极限弯折半径,发现透明聚酰亚胺薄膜(clear polyimide,CPI)具有最佳的可耐弯折性能,为最优的TP基材;不同厂家生产的CPI和光学透明胶材(optically clear adhesive,OCA)的测试比较结果显示,CPI(A)和OCA(4)具有最佳的弯折性能;CPI-OCA-CPI三合一叠构的DOE验证分析表明,最佳柔性触控屏模组材料组合为CPI(A)\OCA(4)\CPI(A)。

关键词：柔性触控屏模组材料选型仿真分析 DOE验证

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带式输送机在不同受力情况下的材料选型分析

煤矿机械 2022年第1期43卷 70-72页

作者：赵博渊中煤科工集团上海有限公司上海200030

对带式输送机的上运、下运和水平运输3种运料方式进行受力计算。通过计算来分析输送机的各点受力,并筛选出最佳的输送带、托辊、滚筒等材料选型,以保证输送机能持久工作并减少成本。

关键词：带式输送机各点受力材料选型输送带