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非共格金属复合界面原子迁移扩散分子动力学模拟

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复合材料学报 2024年

作者：陈新毅帅美荣王建梅李海斌史靖邬莹太原科技大学重型机械教育部工程研究中心高端重型机械装备研究院

深入探究不锈钢/碳钢金属界面原子扩散行为以及相变的发生发展规律，对于提升金属间冶金结合质量、实现产品性能调控具有重要意义。本文基于分子动力学材料计算方法，建立COMPASS力场下的不锈钢FCC-Fe和碳钢BCC-Fe晶胞模型；在热压缩高... 详细信息

深入探究不锈钢/碳钢金属界面原子扩散行为以及相变的发生发展规律，对于提升金属间冶金结合质量、实现产品性能调控具有重要意义。本文基于分子动力学材料计算方法，建立COMPASS力场下的不锈钢FCC-Fe和碳钢BCC-Fe晶胞模型；在热压缩高温保温和连续压缩两个阶段分别采用NVT和NPT系综，保温温度1423K，压应力分别为2GPa和4GPa；通过研究界面微观结构、均方位移分布、径向分布函数和界面元素分布模拟非共格金属界面结构演变行为。结果表明，在保温阶段，碳钢侧晶体发生BCC-Fe→FCC-Fe相变，空间群由P1向FM-3M的转变过程为无序长程扩散。在加载200ps弛豫结束时刻，不锈钢与碳钢侧原子相互嵌入，形成统一的面心立方晶体；且随着压力增加，界面结构以最密排的（111）晶面为单位产生大量的滑移和错排，两组元原子能够发生有效的扩散迁移。

关键词：非共格金属界面分子动力学微观结构应变分配元素扩散

考虑风载特征的风电机组主轴承载荷谱编制方法

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轴承 2024年第9期 16-21页

作者：陈纪光王建梅袁彦伟宋玉龙太原科技大学高端重型机械装备研究院太原030024

针对风电机组主轴承载荷波动大且随机性强,传统雨流外推法得到的载荷谱精度不能保证的问题,提出了一种考虑风载特征的风电机组主轴承载荷谱编制方法,采用小波包分解及长短期记忆网络进行考虑风载特征的载荷外推。与雨流外推法得到的载... 详细信息

针对风电机组主轴承载荷波动大且随机性强,传统雨流外推法得到的载荷谱精度不能保证的问题,提出了一种考虑风载特征的风电机组主轴承载荷谱编制方法,采用小波包分解及长短期记忆网络进行考虑风载特征的载荷外推。与雨流外推法得到的载荷谱以及载荷趋势进行对比发现,在雨流外推法得到的幅值极大值范围内,2种方法结果基本一致,且该方法可以考虑风载特征,可更好地实现载荷外推,优化载荷谱的编制。

关键词：滚动轴承风电轴承圆锥滚子轴承载荷谱雨流计数法小波变换

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基于阀芯位移软测量的数字阀智能驱动方法研究

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机械工程学报 2024年第4期60卷 155-166页

作者：姚静杨帅殷航王运昌王文静丘铭军燕山大学机械工程学院秦皇岛066004 燕山大学河北省重型机械流体动力传输与控制实验室秦皇岛066004 中国重型机械研究院股份公司金属成形技术与重型装备全国重点实验室西安710032

针对数字阀在目前驱动方法控制下存在动态响应慢、静态线性可控区间小、电能损耗较高等问题,提出一种基于阀芯位移软测量的数字阀智能驱动方法。建立数字阀机理模型,分析数字阀动态响应过程,得到驱动电压和阀入口压力是影响数字阀响应... 详细信息

针对数字阀在目前驱动方法控制下存在动态响应慢、静态线性可控区间小、电能损耗较高等问题,提出一种基于阀芯位移软测量的数字阀智能驱动方法。建立数字阀机理模型,分析数字阀动态响应过程,得到驱动电压和阀入口压力是影响数字阀响应速度的关键参数;建立阀芯位移软测量模型,通过有限元仿真和试验修正温度对位移软测量模型的影响,精度达到92.04%;基于关键参数对数字阀动态响应的影响规律,提出一种智能驱动方法,阀芯位移软测量值作为多级工作阶段精准切换的条件,维持阶段驱动信号智能调节以适应压力的变化;搭建数字阀性能测试试验平台,验证智能驱动方法的有效性。结果表明,相较单电压驱动方法,智能驱动方法下阀芯启闭时间最高缩短43.9%,占空比-流量特性曲线线性区间最高提升20%,饱和区间均在10%以内,电能损耗降低66%。该智能驱动方法有效提高了数字阀的动静态特性,降低了线圈电能损耗。

关键词：数字阀位移软测量动态响应智能驱动方法节能

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烧结温度对Ti(C,N)-HfN/Ti(C,N)-WC层状陶瓷微观组织和力学性能的影响

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粉末冶金技术 2024年第2期42卷 115-121页

作者：高姣姣平萍胡士恒宋金鹏太原理工大学航空航天学院太原030024 太原重型机械集团有限公司太原030024 太原理工大学机械与运载工程学院太原030024

以Ti(C,N)为基体相,HfN和WC为不同层的增强相,金属Ni和Mo为粘结相,采用交替铺层法制备素坯,并利用真空热压烧结技术制备Ti(C,N)-HfN/Ti(C,N)-WC层状陶瓷,研究了烧结温度对层状陶瓷微观组织和力学性能的影响。结果表明:随着烧结温度的升... 详细信息

以Ti(C,N)为基体相,HfN和WC为不同层的增强相,金属Ni和Mo为粘结相,采用交替铺层法制备素坯,并利用真空热压烧结技术制备Ti(C,N)-HfN/Ti(C,N)-WC层状陶瓷,研究了烧结温度对层状陶瓷微观组织和力学性能的影响。结果表明:随着烧结温度的升高,材料中的晶粒逐渐长大,在烧结温度为1350℃和1400℃时,材料的晶粒较小但分布不均匀,且存在较多的微缺陷;在烧结温度为1450℃和1500℃时,材料中的晶粒相对均匀(粒径~1μm),微缺陷较少;在烧结温度达到1550℃时,材料中出现了大量粗大晶粒(粒径~2μm)。随着烧结温度的升高,层状陶瓷的抗弯强度、维氏硬度和断裂韧度均先增大后减小。在1450℃下所制备的Ti(C,N)-HfN/Ti(C,N)-WC层状陶瓷具有较好的综合力学性能,其抗弯强度、维氏硬度和断裂韧度分别为(1263.6±17.1)MPa、(18.5±0.3)GPa和(8.2±0.1)MPa·m1/2。此外,Ti(C,N)-HfN/Ti(C,N)-WC层状陶瓷在断裂时表现为穿晶与沿晶并存的断裂模式。

关键词：层状陶瓷烧结温度微观组织力学性能

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