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高温环境下石墨舟卡点装配性能的数值模拟分析

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太阳能 2025年第2期 96-104页

作者：鄢庆阳王刚冀梦豪钟歆怡吕志军东华大学机械工程学院上海201620 上海弘枫实业有限公司上海201716

为了防止石墨舟片在高温环境下发生相对移动或松动,石墨舟卡点通常采用过盈配合的方式进行装配,以增加连接的刚性与支撑的稳定性,设计合理的过盈量对硅片的稳定性及石墨舟卡点的服役性能至关重要。通过有限元模拟方法对石墨舟卡点的压... 详细信息

为了防止石墨舟片在高温环境下发生相对移动或松动,石墨舟卡点通常采用过盈配合的方式进行装配,以增加连接的刚性与支撑的稳定性,设计合理的过盈量对硅片的稳定性及石墨舟卡点的服役性能至关重要。通过有限元模拟方法对石墨舟卡点的压装过程进行了模拟,并对常温和高温环境下的石墨舟卡点装配性能进行了数值分析,提出了适应不同高温环境的石墨舟卡点过盈量选配方案。研究结果表明:1)常温环境下,压装力及石墨舟卡点接触应力均随着石墨舟卡点过盈量的增加而增加;当石墨舟卡点过盈量由0μm增加到20μm时,最大石墨舟卡点接触应力由0.22 MPa增至18.03 MPa,最大压装力由1.1 N增至84.9 N。2)高温环境下,当石墨舟卡点过盈量保持不变时,随着管式PECVD设备的腔内温度升高,最大石墨舟卡点接触应力逐渐增大。3)腔内温度为530℃、石墨舟卡点的过盈量为15μm时,石墨舟卡点接触应力最大值位于石墨舟片侧边,说明此处更容易发生失效损坏;而石墨舟卡点接触应力最小值位于石墨舟片中部附近。因此,确定高温环境下的石墨舟卡点过盈量时,建议优先分析石墨舟片侧边处的石墨舟卡点接触应力分布情况。4)建议管式PECVD设备的腔内温度不宜超过530℃,且石墨舟卡点过盈量尽量控制在5~15μm之间。若需要将腔内温度提升至530℃以上,建议将石墨舟卡点过盈量控制在5~10μm;若只考虑设备的镀膜效率,不考虑石墨材料的工作时长,则可将过盈量放宽至5~15μm。

关键词：太阳电池硅片石墨舟卡点过盈配合过盈量压装力高温环境

高温环境对液压马达摩擦副材料磨损性能的影响

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金属功能材料 2025年第1期 76-81页

作者：胡励农华润水泥(昌江)有限公司

液压马达摩擦副材料容易受到高温作用的影响，出现不同程度的磨损，从而降低液压马达摩擦副的可靠性并缩短其使用寿命，因此将30%碳纤维增强聚醚醚酮复合材料(PEEK450CA30)作为研究对象制备摩擦副材料，研究高温环境对液压马达摩擦副材... 详细信息

液压马达摩擦副材料容易受到高温作用的影响，出现不同程度的磨损，从而降低液压马达摩擦副的可靠性并缩短其使用寿命，因此将30%碳纤维增强聚醚醚酮复合材料(PEEK450CA30)作为研究对象制备摩擦副材料，研究高温环境对液压马达摩擦副材料磨损性能的影响。采用PEEK450CA30制备摩擦副材料，通过高温摩擦磨损试验机测试试样在不同高温环境下的磨损性能。经测试可知：在750℃高温环境下向摩擦副试样分别施加360、480和600 N载荷时，试样摩擦系数均稳定保持在0.4～0.5,同时，在高温摩擦试验过程中，试样的体积磨损率与质量磨损率均逐渐下降，说明试样在长期磨损后表面逐渐光滑，从而使材料磨损量下降；当在100～700℃向试样施加摩擦力时，随着温度的增高，试样磨损系数、磨损量逐渐上升，其中，试样上端面磨损量最高达到450 mg左右，下端面磨损量最高达到400 mg左右，明显处于较小状态，由此可见，该方法设计的摩擦副材料可在高温环境下仍然保持良好的耐磨损性能。

关键词：高温环境液压马达摩擦副材料磨损性能摩擦系数质量磨损率

同方期刊数据库

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高温环境下特种设备材料老化与安全分析

中文科技期刊数据库（引文版）工程技术 2025年第1期 073-076页

作者：任孚南安徽省滁州市特种设备监督检验中心安徽滁州239000

材料性能劣化是影响特种设备安全运行的关键因素,通过对某化工厂高温蒸汽管道系统开展为期3年的跟踪实验,系统分析不同温度区间下碳钢、不锈钢等关键材料微观组织演变规律、力学性能衰减特征与失效模式,实验结果表明,材料在高温作用下... 详细信息

材料性能劣化是影响特种设备安全运行的关键因素,通过对某化工厂高温蒸汽管道系统开展为期3年的跟踪实验,系统分析不同温度区间下碳钢、不锈钢等关键材料微观组织演变规律、力学性能衰减特征与失效模式,实验结果表明,材料在高温作用下产生晶粒长大、析出相形态改变、蠕变损伤等微观结构变化,强度韧性明显下降,基于实验数据建立材料性能劣化预测模型,构建特种设备全寿命周期安全评估方法,形成设备检验维护策略理论体系。

关键词：特种设备高温环境材料老化安全评估损伤演化

高温环境对风力发电电气设备的影响及应对措施

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中文科技期刊数据库（引文版）工程技术 2025年第1期 131-133页

作者：邱添艺江苏海上龙源新能源有限公司江苏南通226000

风力发电作为一种低碳、环保的能源形式,在全球能源结构中占据着越来越重要的地位。然而,高温环境对风力发电电气设备的运行效率和寿命产生了显著影响。本文将探讨高温环境下风力发电的现状,分析高温对风力发电电气设备的影响机制,并提... 详细信息

风力发电作为一种低碳、环保的能源形式,在全球能源结构中占据着越来越重要的地位。然而,高温环境对风力发电电气设备的运行效率和寿命产生了显著影响。本文将探讨高温环境下风力发电的现状,分析高温对风力发电电气设备的影响机制,并提出几项针对性的应对措施。通过实施这些策略,可以提高风力发电设备在高温环境下的稳定性和可靠性,保障其长期高效运行。

关键词：高温环境风力发电电气设备影响应对策略

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重载交通与高温环境对沥青路面的影响研究

四川水泥 2025年第1期 228-229,235页

作者：廖力湖南路桥建设集团有限责任公司湖南长沙410000

为了探究重载交通与高温环境对沥青路面结构的影响,采用敏感性分析方法,结合有限元模型,系统分析了11t、13t、15t轴载长期作用下路面结构变形的情况,以及高温对沥青路面材料弹性模量的影响。结果表明,重载交通显著增加了沥青路面的永久... 详细信息

为了探究重载交通与高温环境对沥青路面结构的影响,采用敏感性分析方法,结合有限元模型,系统分析了11t、13t、15t轴载长期作用下路面结构变形的情况,以及高温对沥青路面材料弹性模量的影响。结果表明,重载交通显著增加了沥青路面的永久变形,尤其是15t轴载作用下变形最为明显,导致车辙和剪切破坏。同时,高温环境导致路面材料弹性模量显著下降,其中沥青路面受高温影响最大,弹性模量随温度升高呈指数衰减。基层和底基层材料弹性模量也随温度升高而下降,但影响程度相对较小。

关键词：沥青路面结构重载交通高温环境永久变形弹性模量

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高温环境对激光火工品发火性能的影响

火工品 2025年第1期 32-36页

作者：鱼小港贺爱锋陈建华郑薇杨安民祝捷李敏杰陕西应用物理化学研究所瞬态化学效应与控制全国重点实验室陕西西安710061 中北大学环境与安全工程学院山西太原030051

为了研究高温环境对激光火工品发火性能的影响,建立了激光火工品的热力场仿真模型,并搭建光学测试系统,探究了激光火工品自聚焦透镜在100℃高温下的激光光斑尺寸变化。仿真结果表明:高温环境下自聚焦透镜长度产生92.4μm的变形量,导致... 详细信息

为了研究高温环境对激光火工品发火性能的影响,建立了激光火工品的热力场仿真模型,并搭建光学测试系统,探究了激光火工品自聚焦透镜在100℃高温下的激光光斑尺寸变化。仿真结果表明:高温环境下自聚焦透镜长度产生92.4μm的变形量,导致激光光斑尺寸从94μm增大至150μm;试验结果表明:高温环境下激光火工品输出光斑在243~272μm之间变化,自聚焦透镜变形量的增大导致激光火工品的刺激功率密度降低、作用时间超差。研究表明自聚焦透镜变形降低了激光火工品的发火可靠性。

关键词：激光火工品自聚焦透镜激光光斑发火可靠性高温环境

高温环境中基于声学信号的激光诱导击穿光谱校正方法

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光谱学与光谱分析 2023年第5期43卷 1401-1407页

作者：柴树彭海蒙武文栋上海交通大学机械与动力工程学院热能工程研究所上海200240 上海交通大学机械与动力工程学院前瞻交叉研究中心上海200240

激光诱导击穿光谱(LIBS)信号的不确定性限制了其定量测量的能力。基于等离子体声学信号的光谱校正方法能够有效降低LIBS信号的不确定性,但仍缺乏在高温环境中的研究。在甲烷/空气预混火焰产生的高温气中,测量了不同激光入射能量下等离... 详细信息

激光诱导击穿光谱(LIBS)信号的不确定性限制了其定量测量的能力。基于等离子体声学信号的光谱校正方法能够有效降低LIBS信号的不确定性,但仍缺乏在高温环境中的研究。在甲烷/空气预混火焰产生的高温气中,测量了不同激光入射能量下等离子体的吸收能量,并同步采集了等离子体的光谱信号和声学信号,对声学波形的正峰进行了修正,利用修正后正峰的脉冲积分强度(PII)对光谱进行了校正,有效降低了LIBS信号强度的不确定性。研究发现,在激光入射能量为80~280 mJ时,等离子体的吸收能量和激光入射能量间具有显著的线性关系,1 150和1 350 K下,线性决定系数(R^(2))分别为0.997 9和0.998 9,随着激光能量从80 mJ升高至280 mJ, 1 150和1 350 K下等离子体吸收能量的RSD(relative standard deviation)分别从33.17%和34.20%降至6.68%和6.79%。同时,在同一激光入射能量下,由于温度的升高导致了气体密度的下降,1 350 K下等离子体的吸收能量低于1 150 K的吸收能量。等离子体的光谱信号和声学信号源于等离子体内能的再分配过程,因此两者的强度与等离子体的吸收能量更为相关。高温环境中等离子体的吸收能量-光谱强度-声波正峰PII两两间具有较强的线性关系。1 150 K下,等离子体吸收能量与H 656 nm、 N 746 nm、 O 777 nm强度的R^(2)分别为0.996 1、 0.988 9和0.994 8,与修正后正峰PII的R^(2)为0.991 6;1 350 K下,等离子体吸收能量与H 656 nm、 N 746 nm、 O 777 nm强度的R^(2)分别为0.997 5、 0.977 5、 0.988 7,与修正后正峰PII的R^(2)为0.988 0。利用修正后正峰PII对光谱进行校正,当等离子体吸收能量小于100 mJ时,谱线强度波动显著较低。当入射能量为160 mJ时,1 150 K下,等离子体吸收能量为69.24 mJ, H 656 nm、 N 746 nm、 O 777 nm的RSD分别从校正前的16.14%、 21.26%、 17.24%降至校正后的8.75%、 9.15%、 8.50%;1 350 K下,等离子体吸收能量为66.92 mJ, H 656 nm、 N 746 nm、 O 777 nm的RSD分别从校正前的18.22%、 24.85%、 19.13%降至校正后的8.46%、 9.52%、 8.84%。结果表明,基于等离子体声学信号的光谱校正方法能够有效降低LIBS技术在高温环境中的测量不确定性。

关键词：激光诱导击穿光谱高温环境声学光谱校正

高温环境下编织-嵌槽型金属橡胶的疲劳特性分析

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中国机械工程 2019年第9期30卷 1009-1017页

作者：李拓白鸿柏薛新吴乙万陆军工程大学石家庄校区车辆与电气工程系石家庄050003 福州大学机械工程及自动化学院福州350116

采用拉-压式组合试验工装,以位移控制的加载方式对编织-嵌槽型金属橡胶进行了疲劳试验,研究了常温(25℃)及高温(300℃)环境下编织-嵌槽型金属橡胶在不同加载振幅下的疲劳特性,并通过平均刚度、等效黏性阻尼系数及其损伤因子对构件的损... 详细信息

采用拉-压式组合试验工装,以位移控制的加载方式对编织-嵌槽型金属橡胶进行了疲劳试验,研究了常温(25℃)及高温(300℃)环境下编织-嵌槽型金属橡胶在不同加载振幅下的疲劳特性,并通过平均刚度、等效黏性阻尼系数及其损伤因子对构件的损伤演化过程进行了表征。结果表明:编织-嵌槽型金属橡胶构件的疲劳损伤形式表现为磨损、断丝以及塑性变形;构件在各种试验条件下的疲劳过程均可分为刚度强化期和刚度衰减期,而构件力学性能的衰减主要发生在刚度衰减期;温度的升高或振幅的增大均会显著增大构件的积累损伤,进而缩短其使用寿命。

关键词：编织嵌槽型金属橡胶疲劳特性高温环境振幅

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高温环境下超声电机的机械性能测试(英文)

光学精密工程 2008年第12期16卷 2313-2319页

作者：郑伟赵淳生南京航空航天大学精密驱动研究所江苏南京210016

研制了一种在高温环境下测试超声电机机械性能的装置，该装置包含了温度环境试验箱、转速转矩测量仪以及连接轴，提出了在高温环境下测试超声电机机械性能的方法。通过该装置和试验方法，对超声电机进行了高温环境试验，其环境温度为50... 详细信息

研制了一种在高温环境下测试超声电机机械性能的装置，该装置包含了温度环境试验箱、转速转矩测量仪以及连接轴，提出了在高温环境下测试超声电机机械性能的方法。通过该装置和试验方法，对超声电机进行了高温环境试验，其环境温度为50～150℃。试验结果表明：随着环境温度升高，超声电机的转速下降；当环境温度〈70℃时，超声电机最大力矩随着温度的上升而增加；当环境温度〉80℃时，最大转矩随着温度的上升而下降；当环境温度到150℃时，超声电机不工作，超声电机在高温环境下需要降低其性能使用。该试验装置和试验方法同样适用于低温环境。

关键词：超声电机高温环境试验装置机械特性