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欧盟PFAS限制提案解读及其对制冷空调行业影响与应对

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制冷学报 2024年第2期45卷 22-29页

作者：安青松侯佳鑫史琳戴晓业天津大学机械工程学院天津300350 清华大学能源与动力工程系北京100084

在《〈关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书〉基加利修正案》的履约和“双碳”目标的双重驱动下,制冷剂替代是制冷空调领域最为关注的热点之一。采用热物性相近的低GWP的HFOs制冷剂和天然制冷剂作为替代品,实现HFCs的削减被认为是较为... 详细信息

在《〈关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书〉基加利修正案》的履约和“双碳”目标的双重驱动下,制冷剂替代是制冷空调领域最为关注的热点之一。采用热物性相近的低GWP的HFOs制冷剂和天然制冷剂作为替代品,实现HFCs的削减被认为是较为合适的替代技术路线;但随着2023年2月欧盟出台的PFAS限制提案,引发了对HFOs制冷剂替代前景的担忧,这可能影响全球制冷剂替代发展。因此,首先对PFAS物质进行了介绍,分析了含氟制冷剂与PFASs的关系,并对PFAS法案的形成脉络和关键内容进行了解读,总结了不同领域对此的观点,希望对未来制冷剂替代方案的制定提供一定思辨意义和参考价值。

关键词：制冷剂替代欧盟PFAS法案 PFASs HFOs 基加利修正案

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阻尼调控下两类动力吸振器的H设计与试验

力学学报 2024年

作者：范盛喆孙汝奇赵轩黄伟安成利长安大学汽车学院香港理工大学机械工程系

动力吸振器凭借其出色的吸振能力得到了学术界和工程界的广泛关注。然而其对共振频率、阻尼系数等系统参数的高敏感性给系统设计及其应用带来了极大的挑战。传统的油液式粘滞阻尼器难以实现阻尼的有效调节，新兴磁流变阻尼器高昂的造价... 详细信息

动力吸振器凭借其出色的吸振能力得到了学术界和工程界的广泛关注。然而其对共振频率、阻尼系数等系统参数的高敏感性给系统设计及其应用带来了极大的挑战。传统的油液式粘滞阻尼器难以实现阻尼的有效调节，新兴磁流变阻尼器高昂的造价也限制了该技术的实际应用。近年来可调电磁分支电路阻尼的发展为动力吸振器现场最优调谐提供了新的可行性。文章基于直线式电磁分支电路阻尼器的结构特点，采用永磁体同极对置的方法提升了阻尼器的机电耦合效率，通过数值仿真得出了六段对置式电磁分支电路阻尼器的机电耦合系数及等效阻尼系数。电磁分支电路阻尼器可通过调整外接分支电路的阻抗实现阻尼力的实时调整，并将其应用于悬置式和接地式动力吸振器系统中，实现了两类动力吸振系统基于H∞优化方法的最优化吸振效果，有效抑制了主系统的振动响应。两类动力吸振系统的试验测试结果与理论预测一致，充分证明了可调电磁分支电路阻尼器的有效性，为动力吸振器的进一步发展应用提供了设计准则和依据。

关键词：电磁分支电路阻尼机电耦合动力吸振器 H_∞优化

改进融合指标的新型盲解卷积算法在轴承故障诊断中的应用

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噪声与振动控制 2024年第1期44卷 162-167页

作者：田甜唐贵基田寅初王晓龙华北电力大学机械工程系河北保定071000

为解决现有盲解卷积算法易受随机脉冲影响的问题,综合时域特征和频域特征,提出一个新的故障敏感指标,即包络谱峭度-包络基尼系数融合指标(Envelope Spectral Kurtosis-envelope Gini Index,ESKEG)。该指标对周期性脉冲更敏感,不易受随... 详细信息

为解决现有盲解卷积算法易受随机脉冲影响的问题,综合时域特征和频域特征,提出一个新的故障敏感指标,即包络谱峭度-包络基尼系数融合指标(Envelope Spectral Kurtosis-envelope Gini Index,ESKEG)。该指标对周期性脉冲更敏感,不易受随机脉冲的影响。基于该指标,提出一个新的解卷积算法,即基于最大ESKEG的盲解卷积,并采用粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)求解滤波器系数。通过仿真振动信号和实验仿真信号进行验证,结果表明相比于其他盲解卷积算法,所提出的PSO-ESKEG算法在故障先验知识未知的情况下,能更有效避免受到随机脉冲信号的影响。

关键词：故障诊断盲解卷积包络谱峭度-包络基尼系数粒子群优化随机脉冲

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射孔密度分布对水平井生产动态的影响

石油勘探与开发 2024年第2期51卷 409-417页

作者： KAREEM Hasanain J HASINI Hasril ABDULWAHID Mohammed A 马来西亚国家能源大学工程学院机械工程系马来西亚加影43000 马来西亚国家能源大学可持续工程研究院马来西亚加影43000 南方工业大学热能工程系伊拉克巴士拉市61001

针对水平井产量受水平井井筒射孔密度分布影响的问题,建立两种水平井射孔密度分布模式(即分别增大井筒入口段和出口段射孔密度)下的数值模型对水平井两相流动进行模拟;将模拟结果与实验结果进行对比,验证本研究数值模拟方法的可靠性,在... 详细信息

针对水平井产量受水平井井筒射孔密度分布影响的问题,建立两种水平井射孔密度分布模式(即分别增大井筒入口段和出口段射孔密度)下的数值模型对水平井两相流动进行模拟;将模拟结果与实验结果进行对比,验证本研究数值模拟方法的可靠性,在此基础上采用数值模拟研究两种射孔密度分布模式下井筒各流型阶段总压降、气水两相流体表观速度、空隙率、液膜厚度和产气量、产液量的变化规律。研究表明,当水相流量保持不变时,随着空气流量的增加,总压降、气水两相流体表观速度增大,空隙率增加,液膜厚度减小;相较于增大出口段射孔密度,当入口段射孔密度增大时,产液量和产气量均增加,且产气量随着气体流量增加而增大;产液量在泡状流阶段增加,而达到弹状流—分层流过渡点后开始降低,进入分层波状流阶段后产液量开始增加;无因次产液量在增大井筒入口段射孔密度的模式下更大,且随着径向气相流量的增加而增大。

关键词：水平井两相流流型射孔密度井筒压降空隙率生产动态

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2种水运仪象台枢轮复原方案的受力分析

清华大学学报（自然科学版） 2024年第3期64卷 545-551页

作者：徐思源王禹衡唐晓强王哲然清华大学科学史系北京100084 清华大学机械工程系北京100084

枢轮是水运仪象台复原研究中的难点,根据受水壶是否可以独立于枢轮转动,形成了“翻斗”与“定斗”2种复原方案。一方面,2种方案都会不可避免地出现与原文违背之处。因此,与原文是否符合已不适合作为评价复原方案优劣的唯一标准,而新的... 详细信息

枢轮是水运仪象台复原研究中的难点,根据受水壶是否可以独立于枢轮转动,形成了“翻斗”与“定斗”2种复原方案。一方面,2种方案都会不可避免地出现与原文违背之处。因此,与原文是否符合已不适合作为评价复原方案优劣的唯一标准,而新的复原模型也不能只是简单地遵从其中某一种方案进行制作。另一方面,对博物馆展览而言,模型能否长期稳定运行,是选择方案时的重要考量因素。因此,该文通过建模和计算,得到了2种方案中各部件的受力数据。结果表明:“定斗”方案中的枢轮和左天锁等关键部件承受的冲击小于“翻斗”方案。新的复原模型可以在吸纳定斗方案这一优点的基础上进行制作。

关键词：水运仪象台枢轮复原受力分析

单晶4H-SiC的摩擦诱导化学机械复合加工(FCMM)实验研究

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机械工程学报 2024年第7期60卷 401-410页

作者：张博楠黄辉武民华侨大学脆性材料产品智能制造技术国家地方联合工程研究中心厦门361021 华侨大学制造工程研究院厦门361021

单晶碳化硅(SiC)凭借其优异的材料性能成为下一代电力电子器件和光电子器件的优选衬底材料,但碳化硅的高硬脆性,强化学惰性对其高效精密加工带来了巨大挑战。提出一种基于摩擦诱导化学作用与低硬度磨粒机械作用复合的SiC晶片加工新思路... 详细信息

单晶碳化硅(SiC)凭借其优异的材料性能成为下一代电力电子器件和光电子器件的优选衬底材料,但碳化硅的高硬脆性,强化学惰性对其高效精密加工带来了巨大挑战。提出一种基于摩擦诱导化学作用与低硬度磨粒机械作用复合的SiC晶片加工新思路。跟踪了4H-SiC在不同铁基烧结盘以及不同加工工艺参数下材料去除率随时间的变化;检测了加工后晶片的表面质量及亚表面损伤。实验结果表明摩擦诱导化学机械复合加工方法通过摩擦诱导实现金属与碳化硅的固相化学反应,并利用低硬度磨粒机械去除固相化学反应产物。加工后的亚表面中并未在纳米尺度下观察到晶体变形和晶格缺陷。加工初始阶段的材料去除率最高可达1025nm/min,稳定阶段的材料去除率最高可达385nm/min。工艺参数对加工过程中的固相化学反应速率有着重要的影响,低硬度磨粒实现对化学反应粘附物的机械去除,可以有效提高材料去除率。实验结果证实了本文提出的新型加工思路的可行性,其总体加工效率明显高于现有加工方法,为实现单晶SiC晶片的高效精密加工提供了新的研究思路。

关键词：摩擦诱导固相化学反应化学机械复合加工碳化硅亚表面损伤

超高速激光金属沉积增材制造K648高温合金的显微组织与性能

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2024年第7期34卷 2192-2203页

作者：王开明刘炜都东常保华刘冠胡永乐仝永刚张明军张健鞠江长沙理工大学汽车与机械工程学院长沙410114 清华大学机械工程系高端装备界面科学与技术全国重点实验室北京100084 中南大学机电工程学院长沙410083 香港城市大学材料科学与工程系中国香港999077

采用一种新型的超高速激光金属沉积工艺以提高高铬高温合金的制造效率。分别使用透射电子显微镜、拉伸试验机、磨损试验机和电化学工作站对超高速激光金属沉积高铬K648高温合金的析出相生长行为、高温力学性能、耐磨性和耐腐蚀性进行研... 详细信息

采用一种新型的超高速激光金属沉积工艺以提高高铬高温合金的制造效率。分别使用透射电子显微镜、拉伸试验机、磨损试验机和电化学工作站对超高速激光金属沉积高铬K648高温合金的析出相生长行为、高温力学性能、耐磨性和耐腐蚀性进行研究,并与传统激光金属沉积工艺进行比较。结果表明,超高速激光金属沉积K648合金的析出相尺寸明显小于传统激光金属沉积工艺制备的K648合金,700℃下的高温强度更高,且具有良好的耐磨性和耐腐蚀性。总之,超高速激光金属沉积制造的K648高铬高温合金具有良好的综合性能。

关键词：增材制造超高速激光金属沉积 K648高温合金显微组织演变性能

基于激光选区熔化技术炮闩击发推杆应急构型设计

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兵工学报 2024年第9期45卷 3044-3055页

作者：贾长治沈晓龙程阳洋宜亚丽吴萌蕾金贺荣陆军工程大学石家庄校区火炮工程系河北石家庄050003 燕山大学机械工程学院河北秦皇岛066004

针对战时利用激光选区熔化技术直接制备炮闩原件存在制造时间较长的问题,提出一种基于激光选区熔化技术的炮闩击发推杆应急构型设计方法。采用有限元仿真技术和冲击试验,研究点阵结构的抗冲击性能以及点阵结构应用于应急构型设计的可行... 详细信息

针对战时利用激光选区熔化技术直接制备炮闩原件存在制造时间较长的问题,提出一种基于激光选区熔化技术的炮闩击发推杆应急构型设计方法。采用有限元仿真技术和冲击试验,研究点阵结构的抗冲击性能以及点阵结构应用于应急构型设计的可行性。通过静力学仿真方法设计分体式击发推杆应急构型,设计力学性能试验校验其力学性能和服役性能是否满足使用要求。研究结果表明:体心立方(Body-Centered Cubic,BCC)、加Z向杆的体心立方(Body-Centered Cubic with Z-rod,BCC_Z)、面心立方(Face-Centred Cubic,F_(2) CC)、加Z向杆的面心立方(Face-Centered Cubic with Z-rod,F_(2) CC_Z)4种点阵结构中,BCC_Z综合性能更优异,抗冲击性能较好;与原击发推杆相比,应急构型击发推杆制造时间减少21.56%,体积缩减25.65%,最大冲击载荷降低32.14%,完成100次反复开关闩实装测试实验后应急构型击发推杆表面无明显磨损,具有良好的服役性能,能够满足使用要求,验证了用于战场抢修需求的应急构型击发推杆设计方法的有效性。

关键词：炮闩击发推杆激光选区熔化技术点阵结构应急制造

考虑曲率与加工变形的薄壁叶片测点规划与补偿方法

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机械设计与研究 2024年第2期40卷 126-131页

作者：虞奔项四通叶佩青宁波大学机械工程与力学学院浙江宁波315211 清华大学机械工程系北京100084

薄壁叶片易发生加工变形,传统的在机检测测点规划未考虑加工变形,导致测点不能准确反映加工情况。为此,提出了综合考虑叶片曲率特征与加工变形的分区域测点规划与镜像补偿方法。首先,对叶片进行截面划分,确定截面数与截面线位置;预测叶... 详细信息

薄壁叶片易发生加工变形,传统的在机检测测点规划未考虑加工变形,导致测点不能准确反映加工情况。为此,提出了综合考虑叶片曲率特征与加工变形的分区域测点规划与镜像补偿方法。首先,对叶片进行截面划分,确定截面数与截面线位置;预测叶片的加工变形,并根据变形大小对截面线进行区域划分。然后,根据各区域的曲率和加工变形设置对应的弦偏差值和测点数,并利用弦公差法确定各区域测点,综合提取各区域测点并进行实验验证。最后,利用镜像补偿法来提高叶片加工精度。实验结果显示,与传统的弦公差法相比,本方法可在测点总数减少18.8%的前提下,使得叶片整体拟合的最大偏差减小37.5%,平均偏差减少16.3%,补偿后叶片的整体偏差减小了65.2%。本方法符合叶片曲率特征的分布,且与加工变形分布相匹配,有效提高了叶片在机检测的效率和加工精度。

关键词：薄壁叶片在机检测测点规划加工变形