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激光选区熔化成形大尺寸薄壁件变形控制仿真与试验研究

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中国机械工程 2024年第9期35卷 1653-1658,1709页

作者：张珞刘明明陈锐敏但鹏郭楠江西昌河航空工业有限公司景德镇333000 航发优材(镇江)增材制造有限公司镇江212001

采用Simufact Additive软件对典型大尺寸薄壁件——排气管进行了增材制造过程工艺仿真分析。结果显示,无约束下的排气管零件在激光选区熔化(SLM)成形后具有较高的残余应力,并存在较大变形;后处理释放了零件残余应力,但零件整体形变量进... 详细信息

采用Simufact Additive软件对典型大尺寸薄壁件——排气管进行了增材制造过程工艺仿真分析。结果显示,无约束下的排气管零件在激光选区熔化(SLM)成形后具有较高的残余应力,并存在较大变形;后处理释放了零件残余应力,但零件整体形变量进一步增至3.5 mm,最大形变量高达9 mm。通过引入具有高比强度、高比刚度的晶格结构作为控形辅助结构,设计了一种既具有足够抵抗变形能力又能够后处理去除的晶格工艺方案:单元格类型为QuadDiametral,杆径1.3 mm,杆长19 mm,晶格区域宽度约60 mm。晶格约束下的排气管零件SLM成形试验结果与数值模拟结果相当吻合,三维扫描云图结果显示,零件整体变形量在1 mm左右,最大变形量不超过2.5 mm,满足零件的使用要求。上述结果验证了晶格结构用于SLM成形大尺寸薄壁件变形控制的有效性。

关键词：增材制造激光选区熔化大尺寸薄壁件仿真分析变形控制晶格结构

60Si2Mn钢木材削片机刀片的强韧化热处理

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金属热处理 2024年第1期49卷 192-197页

作者：汤黎黎陈康敏罗新民镇江嘉林机械有限公司江苏镇江212000 江苏大学材料科学与工程学院江苏镇江212013

针对木材削片机刀片的服役条件,对60Si2Mn热轧钢刀片采用不同的预备热处理和强韧化热处理工艺,测试了其显微组织、抗弯强度、冲击性能及耐磨性,优化了60Si2Mn热轧钢刀片的热处理工艺。结果表明,60Si2Mn热轧钢经过双细化球化退火预先热处... 详细信息

针对木材削片机刀片的服役条件,对60Si2Mn热轧钢刀片采用不同的预备热处理和强韧化热处理工艺,测试了其显微组织、抗弯强度、冲击性能及耐磨性,优化了60Si2Mn热轧钢刀片的热处理工艺。结果表明,60Si2Mn热轧钢经过双细化球化退火预先热处理,在900~930℃淬火和在300~310℃回火的马氏体级别为1级,能获得良好的强韧性配合。经900℃淬火+310℃回火后,60Si2Mn热轧钢刀片的抗弯强度达4350 MPa,挠度为12.4;冲击吸收能量为10.3 J;98 N载荷磨擦4 h的总磨损量为14 mg,可以满足轻载削片机刀片的技术要求。

关键词：木材削片机刀片 60Si2Mn钢淬火回火强韧化

搅拌摩擦辅助激光直接沉积AlSi10Mg显微组织和强韧性研究

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中国激光 2024年第16期51卷 232-242页

作者：赵海生张峰杜成超任旭东魏翔宇高俊杰中国航发北京航空材料研究院北京100095 航发优材(镇江)增材制造有限公司江苏镇江212132 江苏大学材料科学与工程学院江苏镇江212013

采用搅拌摩擦辅助激光定向能量沉积方法制备了AlSi10Mg合金块体,采用后续冷轧处理进一步提高了AlSi10Mg合金的强度,系统讨论了AlSi10Mg合金在加工过程中的组织演化,分析了其强韧性的演变机理。研究结果表明:在激光沉积态AlSi10Mg合金中... 详细信息

采用搅拌摩擦辅助激光定向能量沉积方法制备了AlSi10Mg合金块体,采用后续冷轧处理进一步提高了AlSi10Mg合金的强度,系统讨论了AlSi10Mg合金在加工过程中的组织演化,分析了其强韧性的演变机理。研究结果表明:在激光沉积态AlSi10Mg合金中,Si原子的固溶强化效果非常显著,合金的硬度高达109 HV,受气孔缺陷影响,激光沉积AlSi10Mg合金的强度低于200 MPa。搅拌摩擦加工可以细化激光沉积AlSi10Mg合金的柱状α-Al相和共晶相,形成等轴的α-Al晶粒和Si颗粒,α-Al基体中的Si原子脱溶析出,其硬度降低至75 HV,强度接近200 MPa,延伸率最高达到40%。轧制后,AlSi10Mg合金中的位错密度大幅增加,当变形量增加到68%时,AlSi10Mg合金α-Al晶粒被剧烈细化,合金的硬度被提高至116 HV,其强度可超过400 MPa,合金中的局部硬化区域导致其塑性变形能力下降,延伸率逐渐降低至25%。

关键词：激光技术搅拌摩擦辅助激光沉积 AlSi10Mg合金固溶强化位错强化韧性

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高压直流换流阀无源宽频等效电路模型的建模

高压电器 2024年第5期60卷 179-188页

作者：任军辉张艳梅李小鹏马西奎西安西电电力系统有限公司西安710065 国网江苏省电力有限公司镇江供电分公司江苏镇江212000 西安交通大学西安710049

作为高压直流换流站中的关键设备之一,换流阀的宽频特性是一个颇受人们关注的问题。文中以晶闸管换流阀为对象,建立换流阀的无源宽频等效电路模型。采用矢量匹配法对晶闸管、均压电容器和阻容回路的频率阻抗特性进行有理函数逼近,得到... 详细信息

作为高压直流换流站中的关键设备之一,换流阀的宽频特性是一个颇受人们关注的问题。文中以晶闸管换流阀为对象,建立换流阀的无源宽频等效电路模型。采用矢量匹配法对晶闸管、均压电容器和阻容回路的频率阻抗特性进行有理函数逼近,得到极点—留数形式的有理多项式;利用网络综合原理将有理多项式分解和综合,得到宽频有源电路网络。依据端口无源的条件使用序列二次规划法进行端口无源优化,并使用全局优化算法进行严格无源优化,得到换流阀的无源宽频等效电路模型。

关键词：换流阀宽频等效电路模型矢量匹配法

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小型凹槽环件复合环轧成形数值模拟

塑性工程学报 2024年第2期31卷 58-65页

作者：王虓鹏华希俊马俊美车亚龙王康朱伟孙义皓江苏大学机械工程学院江苏镇江212013 江苏希西维轴承有限公司江苏镇江212013

采用一种立式复合环轧工艺制造了小型凹糟环件,用Simufact有限元软件模拟了小型凹槽环件的环轧成形过程,并在D51环轧机上进行了验证。数值模拟结果揭示了环轧成形过程中几何、应变和温度等成形因素的分布和演化规律。为研究不同主动辊... 详细信息

采用一种立式复合环轧工艺制造了小型凹糟环件,用Simufact有限元软件模拟了小型凹槽环件的环轧成形过程,并在D51环轧机上进行了验证。数值模拟结果揭示了环轧成形过程中几何、应变和温度等成形因素的分布和演化规律。为研究不同主动辊形状对环轧成形的影响,采用不同夹角的主动辊进行了数值模拟研究。结果表明,25.4°的主动辊夹角能产生更大的轧制力和内部塑性应变,但是容易产生椭圆缺陷和模具填充不满,因此选取适中的角度能保证工件的环轧质量。通过对比空转轧制前后的数值模拟结果发现,空转轧制可以显著改善椭圆缺陷,提高环件尺寸的均匀性。

关键词：复合环轧成形小型凹槽环件成形因素主动辊夹角

油脂加工企业阀门状态监测系统和作业管理的控制措施

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中国油脂 2024年第3期49卷 153-154页

作者：陈军许国园仲从胜卢毅马磊董天成陈浩朱旻闫中奎陈琴中央储备粮镇江直属库有限公司江苏镇江212006 南京云悦欣自动化工程有限公司南京211500

手动阀门是油脂工厂、仓库、装卸货码头等场所生产系统的重要组成部分,在罐区和各个生产车间输送油料过程中起着至关重要的作用。据统计,全球50%的阀门事故是由于阀门状态无监测功能。为防止阀门误操作,需要对阀门状态进行监测和管理。... 详细信息

手动阀门是油脂工厂、仓库、装卸货码头等场所生产系统的重要组成部分,在罐区和各个生产车间输送油料过程中起着至关重要的作用。据统计,全球50%的阀门事故是由于阀门状态无监测功能。为防止阀门误操作,需要对阀门状态进行监测和管理。兹对油脂加工企业阀门状态监测系统和作业管理的控制措施进行介绍,以期为油脂加工企业安全和效率生产提供参考。

关键词：油脂加工企业作业管理监测功能状态监测系统生产车间控制措施阀门误操作

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一种以多孔结构吸附相变材料为冷却介质的锂离子电池组热管理方法

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重庆理工大学学报（自然科学） 2024年第6期38卷 30-38页

作者：王天鸶刘浩然王万林江苏大学汽车与交通工程学院江苏镇江212013 孚能科技有限公司(镇江) 江苏镇江212013

电池包作为电动汽车的动力源,其性能决定着电动汽车的成本与安全,有效的热管理系统对电池包的安全运行起到至关重要的作用。在追求更高能量密度的同时,如何有效降低热失控现象并提升电池组的热管理性能成为亟待解决的问题。针对传统相... 详细信息

电池包作为电动汽车的动力源,其性能决定着电动汽车的成本与安全,有效的热管理系统对电池包的安全运行起到至关重要的作用。在追求更高能量密度的同时,如何有效降低热失控现象并提升电池组的热管理性能成为亟待解决的问题。针对传统相变材料(PCM)热管理方法存在的局限性,提出了一种基于多孔结构吸附PCM的创新热管理方案。基于仿真分析,相比传统PCM热管理方法,该方法使电池组在4C放电电流工况下的前0.2 h内,最高温度降低了2.1%;与此同时,最高温度与平均温度之差缩小了45.5%且各单体间平均温差幅度降低了34.1%。结果表明,该方法能够有效提高PCM的导热性并减小电池包内温度梯度,使得电池包内温度分布更加均匀,从而降低热失控的风险。此外,多孔结构吸附PCM还具有良好的安全性和耐久性,能够有效延长电池组的使用寿命。

关键词：锂离子电池热管理 PCM 多孔结构

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基于改进蜻蜓算法的磁齿轮复合电机控制研究

工程设计学报 2024年第4期31卷 502-510页

作者：刘瑞朱姿娜赖磊捷郭中阳上海工程技术大学机械与汽车工程学院上海201620 江苏超力电器有限公司江苏镇江212300

针对磁齿轮复合电机双转子结构在无接触传动时出现振荡和超调的问题,提出了一种基于改进蜻蜓算法(improved dragonfly algorithm,IDA)的双闭环PI(proportional integral,比例积分)参数自整定矢量控制方法。针对DA在收敛速度和收敛精度... 详细信息

针对磁齿轮复合电机双转子结构在无接触传动时出现振荡和超调的问题,提出了一种基于改进蜻蜓算法(improved dragonfly algorithm,IDA)的双闭环PI(proportional integral,比例积分)参数自整定矢量控制方法。针对DA在收敛速度和收敛精度等方面存在的不足,分别在算法寻优的前期、中期和后期引入Tent映射、改进权重系数和差分优化算法,并在其适应度函数上增加可抑制振荡和超调的惩罚项,使算法的收敛速度和收敛精度得到明显提高。采用PI、DA-PI和IDA-PI三种控制方法对磁齿轮复合电机进行控制仿真和实验,结果表明,在IDA-PI控制下电机转速的超调量和稳态误差最小,动态响应速度最快,证明了所提策略的有效性。研究结果为不同拓扑结构磁齿轮复合电机的控制提供了参考。

关键词：磁齿轮复合电机改进蜻蜓算法参数整定矢量控制

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导电高分子水凝胶及其应变传感性能研究进展

材料导报 2024年第11期38卷 243-253页

作者：王石陈昱恺周新甲呼博渊王勇李瑜井新利西安交通大学化学学院西安710049 江苏宝利金材科技有限公司江苏镇江212000

导电高分子水凝胶特指以本征型导电高分子聚苯胺、聚吡咯或聚噻吩等作为导电组分的一类水凝胶。水凝胶的介质环境有助于导电高分子保持质子酸掺杂状态,导电高分子的有机骨架又易与水凝胶网络结合,因此含有导电高分子的水凝胶具有丰富的... 详细信息

导电高分子水凝胶特指以本征型导电高分子聚苯胺、聚吡咯或聚噻吩等作为导电组分的一类水凝胶。水凝胶的介质环境有助于导电高分子保持质子酸掺杂状态,导电高分子的有机骨架又易与水凝胶网络结合,因此含有导电高分子的水凝胶具有丰富的可设计性,在应变传感领域表现出可观的应用前景,是一种极具潜力的柔性电子材料。本文结合导电高分子水凝胶最新研究进展,系统归纳了亲水性高分子网络与刚性的导电高分子复合形成三维交联网络的构建策略,指出了提升该类材料力学性能、导电性能和抗冻性能的关键制备方法,并分析了其应变传感性能的影响因素。

关键词：导电高分子水凝胶应变传感力学性能