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富氢环境下镍钛形状记忆合金弹簧变形行为的实验和理论研究

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力学学报 2024年第2期56卷 422-432页

作者：姜晗于超康国政西南交通大学力学与航空航天学院成都610031

镍钛形状记忆合金器件在某些特定服役环境下不可避免地与氢接触,导致其力学性能发生改变.实验研究方面,通过对两种构型(弹簧指数为8.5和11.7)的镍钛合金弹簧进行异位电解充氢,随后对充氢和未充氢镍钛合金弹簧进行不同幅值的拉伸-卸载实... 详细信息

镍钛形状记忆合金器件在某些特定服役环境下不可避免地与氢接触,导致其力学性能发生改变.实验研究方面,通过对两种构型(弹簧指数为8.5和11.7)的镍钛合金弹簧进行异位电解充氢,随后对充氢和未充氢镍钛合金弹簧进行不同幅值的拉伸-卸载实验,揭示了氢对超弹性镍钛合金弹簧变形行为的影响.结果表明,氢会显著影响弹簧的相变硬化行为,并且使马氏体相变临界力下降地更为迅速.理论研究方面,基于实验结果,在不可逆热力学框架下构建了镍钛形状记忆合金力-扩散耦合本构模型.在该本构模型中,考虑了与弹性,马氏体相变和氢致膨胀相关的应变和氢浓度场对马氏体相变的影响.通过建立的Helmholtz自由能推导出相变行为的热力学驱动力.基于质量守恒定律和Fick定律,得到氢浓度场的演化方程.为了准确地描述充氢和未充氢镍钛合金弹簧的变形行为,在建立的本构模型基础上,进一步发展了描述弹簧力-扩散耦合变形行为并考虑其扭转、弯曲变形模式的半解析模型.通过与实验结果的对比,可以发现,提出的半解析理论模型能够很好地预测富氢环境下超弹性镍钛合金弹簧的变形行为.

关键词：镍钛形状记忆合金弹簧富氢环境力-扩散耦合半解析模型

低温环境下栓钉环焊缝焊接残余应力场数值模拟

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吉林大学学报（工学版） 2024年第1期54卷 198-208页

作者：卫星高亚杰康志锐刘宇辰赵骏铭肖林西南交通大学土木工程学院成都610031

为了研究低温环境对栓钉焊接残余应力分布规律的影响,通过ABAQUS建立栓钉模型进行数值模拟,考虑了5个不同的温度进行有限元热-固耦合分析。结果表明:Mises应力、径向残余应力最大值均位于焊缝附近10 mm处,随着距离的增加迅速衰减;环向... 详细信息

为了研究低温环境对栓钉焊接残余应力分布规律的影响,通过ABAQUS建立栓钉模型进行数值模拟,考虑了5个不同的温度进行有限元热-固耦合分析。结果表明:Mises应力、径向残余应力最大值均位于焊缝附近10 mm处,随着距离的增加迅速衰减;环向残余应力在焊缝附近为残余拉应力,远离焊缝处为残余压应力,最大值位于焊缝中心;低温会提高焊接残余应力,Mises应力集中表现在焊缝中心,环向残余应力集中表现在焊缝附近,径向残余应力在焊缝中心及焊缝附近均有所增加。低温对提高焊接残余拉应力影响明显,对残余压应力影响不大。

关键词：桥梁工程栓钉低温温度场残余应力数值模拟

基于钳位电路的LCC-S补偿型感应电能传输系统抗偏移方法

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电工技术学报 2024年第8期39卷 2388-2399页

作者：张滨山张泽恒杨斌麦瑞坤陈阳西南交通大学磁浮技术与磁浮列车教育部重点实验室成都611756 西南交通大学电气工程学院成都611756

在感应电能传输(IPT)系统中,线圈错位难以避免,造成的耦合变化会导致系统的传输功率不稳定。为了保证IPT系统的供电灵活性,系统需具有容忍线圈宽范围偏移的能力。为此,该文借鉴模态切换的思想,提出一种基于钳位电路的LCC-S补偿型IPT系统... 详细信息

在感应电能传输(IPT)系统中,线圈错位难以避免,造成的耦合变化会导致系统的传输功率不稳定。为了保证IPT系统的供电灵活性,系统需具有容忍线圈宽范围偏移的能力。为此,该文借鉴模态切换的思想,提出一种基于钳位电路的LCC-S补偿型IPT系统,用于增强系统抗偏移性。与传统多模态切换的IPT系统相比,该系统中的钳位电路可根据耦合变化自适应地导通或关断,以调节工作模态,从而实现近乎恒定的功率输出,该方法无需耦合识别、输出检测及反馈通信等辅助手段。该文对系统不同工作模态的功率传输特性进行了推导和分析,并结合系统设计相关约束条件,提供一套参数化设计方法。最后设计并搭建一套500 W的实验装置,验证了理论分析的正确性与可行性。实验结果表明,该方法在耦合度为0.205~0.42的情况下,输出功率稳定在470~505 W之间,效率为83.29%~90.21%。

关键词：感应电能传输(IPT) 钳位电路耦合变化参数化设计恒功率输出

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原位表征技术在锂氧气电池中的研究进展

储能科学与技术 2024年第4期13卷 1225-1238页

作者：张晓平容远嘉王潜雁高梦林廖亚玲吴民生庄鑫鑫黄中昱万美君陈维荣西南交通大学四川成都611756

锂氧气电池以其极高的能量密度受到了科研工作者们的广泛关注。然而,锂氧气电池存在金属锂负极稳定性差、充电过电位高等关键难题,使得电池循环寿命短、能量利用效率低,距离大规模应用还有很长一段距离。为了推动锂氧气电池的发展,越来... 详细信息

锂氧气电池以其极高的能量密度受到了科研工作者们的广泛关注。然而,锂氧气电池存在金属锂负极稳定性差、充电过电位高等关键难题,使得电池循环寿命短、能量利用效率低,距离大规模应用还有很长一段距离。为了推动锂氧气电池的发展,越来越多的先进原位表征手段用于研究锂氧气电池的机理和优化电池结构。先进的原位表征技术不仅可以用于获取电池的静态信息,同时能准确获取电池在循环过程中的动态电化学行为以及结构演变过程,对于推动锂氧气电池的发展有着重要意义。本文综述了近年来应用于锂氧气电池原位表征手段的相关研究进展,包括原位显微表征技术、原位X射线表征技术、原位质谱表征技术等。通过具体的研究案例,分析了各种原位表征技术的功能,总结了其在锂氧气电池领域里的具体应用场景,揭示了锂氧气电池更深层次的反应机理,并探讨和展望了未来锂氧气电池研究中需要的先进原位表征技术。

关键词：锂氧气电池原位表征反应机理

有害督导的成因、后果以及对国内督导实践的启示

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中国临床心理学杂志 2024年第1期32卷 243-246,20页

作者：黄译萱田瑞琪西南交通大学心理研究与咨询中心成都610031 西南交通大学应用心理学研究院成都610031

有害督导是指督导师对受督者造成心理、情感、身体伤害或创伤的督导做法。督导师的胜任力、规范的投诉维权机制、督导双方的权力差异以及受督者的认知偏差等因素对有害督导具有一定的预测力。有害督导对受督者的身心健康及职业发展产生... 详细信息

有害督导是指督导师对受督者造成心理、情感、身体伤害或创伤的督导做法。督导师的胜任力、规范的投诉维权机制、督导双方的权力差异以及受督者的认知偏差等因素对有害督导具有一定的预测力。有害督导对受督者的身心健康及职业发展产生焦虑、抑郁、自我效能感降低、自我怀疑等负面影响。今后可以结合临床心理学和管理学领域进一步从人格、同辈督导师、工作环境等角度探究有害督导的产生原因。同时可以结合多时段、多渠道等方法更加全面地探究有害督导的不良后果。最后在行业和机构规范、督导师自律、受督者主观能动性三个方面提出了对中国实践的启示。

关键词：有害督导成因后果国内督导实践启示

振荡热压烧结ZrB_(2)-SiC陶瓷的力学性能

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航空制造技术 2024年第13期67卷 100-105,112页

作者：李冰赵科刘佃光刘金铃西南交通大学成都611756

采用振荡热压烧结(HOP)和热压烧结(HP)工艺制备了ZrB_(2)-SiC陶瓷,研究了振荡压力对ZrB_(2)-SiC陶瓷致密化及力学性能的影响。结果表明,与采用HP工艺制备ZrB_(2)-SiC陶瓷相比,HOP工艺的致密化速率有显著提升;ZrB_(2)与SiC两相界面结合良... 详细信息

采用振荡热压烧结(HOP)和热压烧结(HP)工艺制备了ZrB_(2)-SiC陶瓷,研究了振荡压力对ZrB_(2)-SiC陶瓷致密化及力学性能的影响。结果表明,与采用HP工艺制备ZrB_(2)-SiC陶瓷相比,HOP工艺的致密化速率有显著提升;ZrB_(2)与SiC两相界面结合良好;HOP工艺制备的ZS30样品的硬度和断裂韧性分别达到了21.1 GPa和7.3 MPa·m^(1/2),较采用HP工艺在相同烧结参数下制备的试样有大幅提升。HOP在制备高性能ZrB_(2)-SiC陶瓷方面展现出良好发展前景。

关键词：超高温陶瓷(UHTCs) ZrB_(2) 烧结致密化力学性能

不确定需求下铁路集装箱班列开行方案与定价联合优化

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铁道学报 2024年第1期46卷 22-33页

作者：李琳张小强上海海事大学交通运输学院上海201306 西南交通大学交通运输与物流学院四川成都611756 西南交通大学综合交通大数据应用技术国家工程实验室四川成都611756 西南交通大学综合交通运输智能化国家地方联合工程实验室四川成都611756

铁路集装箱班列开行方案与运价是影响铁路集装箱运输企业盈利的两个关键因素,且这二者相互联系、相互影响,对其进行联合优化可以提升铁路集装箱运输的市场竞争力。以最大化铁路集装箱运输预期利润为目标,构建联合优化班列开行方案与定... 详细信息

铁路集装箱班列开行方案与运价是影响铁路集装箱运输企业盈利的两个关键因素,且这二者相互联系、相互影响,对其进行联合优化可以提升铁路集装箱运输的市场竞争力。以最大化铁路集装箱运输预期利润为目标,构建联合优化班列开行方案与定价的随机混合整数非线性规划(SMINP)模型。此模型以二项Logit模型描述托运人在铁路集装箱运输与公路集装箱运输之间的运输方式选择行为,在集装箱总运输需求概率分布形式、一阶矩与二阶矩均不确定的情形下,基于分布鲁棒优化方法将此SMINP模型转化为其确定性等价类,根据转化后模型特点进一步利用增量分段线性化以及McCormick包络法对模型线性化,使其可通过调用Gurobi求解器高效求解。以大朗至大红门铁路集装箱运输线路进行算例分析,在线路通过能力与运价可变动范围等信息已知的前提下,求得最优集装箱班列开行方案与运价。算例结果表明本文所提方法能够提升铁路集装箱运输效率与收益。

关键词：铁路集装箱运输开行方案定价分布鲁棒机会约束线性化

用于延性材料力学性能测定的圆柱平面-小冲杆试验新方法与应用

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机械工程学报 2024年第4期60卷 316-325页

作者：周甜蔡力勋韩光照西南交通大学应用力学与结构安全四川省重点实验室成都610031

针对均匀、各向同性、幂律硬化的金属材料圆片试样,以圆柱平面小冲杆对试样圆面中心法向施加压载荷,提出基于能量密度等效的、用于描述试样几何尺寸、材料本构关系参数、载荷和位移之间关系的圆柱平面-小冲杆试验(Flat small punch test... 详细信息

针对均匀、各向同性、幂律硬化的金属材料圆片试样,以圆柱平面小冲杆对试样圆面中心法向施加压载荷,提出基于能量密度等效的、用于描述试样几何尺寸、材料本构关系参数、载荷和位移之间关系的圆柱平面-小冲杆试验(Flat small punch test,F-SPT)弹塑性模型,并提出获取材料应力-应变曲线和力学性能指标的F-SPT新方法。通过有限元分析对不同弹性模量、屈服强度和硬化指数组合的48种预设材料进行新方法的数值验证,以及对10种金属材料完成F-SPT,结果表明,由新方法获得的应力-应变曲线与有限元分析预设曲线和传统单轴拉伸试验结果吻合良好,此外,由新试验方法获得的弹性模量、屈服强度和抗拉强度与单轴拉伸试验结果误差大部分低于7%。

关键词：小冲杆试验能量密度等效幂律硬化材料应力-应变关系力学性能

考虑磨损率随温度变化的列车制动摩擦块高温磨损仿真分析

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机械工程学报 2024年第7期60卷 195-202页

作者：蒋鑫池卢纯莫继良陈孝婷张庆贺赵婧西南交通大学机械工程学院成都610031 西南交通大学轨道交通运维技术与装备四川省重点实验室成都610031

随着铁路运输速度的提高和复杂线路的开通,制动闸片摩擦块的高温磨损问题日益凸显。为此,首先通过制动台架试验测得铜基粉末冶金摩擦块磨损率随温度的变化关系,然后建立了考虑磨损率随温度变化的摩擦块高温磨损仿真分析方法,最后研究了... 详细信息

随着铁路运输速度的提高和复杂线路的开通,制动闸片摩擦块的高温磨损问题日益凸显。为此,首先通过制动台架试验测得铜基粉末冶金摩擦块磨损率随温度的变化关系,然后建立了考虑磨损率随温度变化的摩擦块高温磨损仿真分析方法,最后研究了随温度变化的磨损率对摩擦块摩擦磨损行为预测准确性的影响。结果表明,制动摩擦块的磨损率随着温度的上升迅速升高。考虑随温度变化的磨损率与否,对于摩擦块的磨损量和磨损分布预测至关重要。当制动界面温度低于80℃时,不考虑界面温度对摩擦块磨损率影响时的预测误差在10%以内;当界面温度高于200℃时,不考虑磨损率随温度变化的摩擦块磨损预测误差超过60%。研究结果可为我国铁路列车制动摩擦块磨损行为的精准预测提供基础试验依据和可靠分析方法。

关键词：磨损率制动摩擦块高温磨损磨损预测铁路列车