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(Mg_(2)Si+Si)/Al复合材料的组织和耐磨性

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吉林大学学报（工学版） 2024年第4期54卷 938-946页

作者：刘晓波杨淼周德坤北华大学机械工程学院吉林省吉林市132021 北华大学工程训练中心吉林省吉林市132021

采用熔铸法制备了不同凝固速率的原位(Mg_(2)Si+Si)/Al复合材料,研究了其组织和耐磨性。结果表明,磷改性后,初生Mg_(2)Si为多边形块状,初生Si仍为复杂形貌。随着凝固速率的提高,初生Mg_(2)Si和初生Si的数量随之增加,尺寸随之减小。萃取... 详细信息

采用熔铸法制备了不同凝固速率的原位(Mg_(2)Si+Si)/Al复合材料,研究了其组织和耐磨性。结果表明,磷改性后,初生Mg_(2)Si为多边形块状,初生Si仍为复杂形貌。随着凝固速率的提高,初生Mg_(2)Si和初生Si的数量随之增加,尺寸随之减小。萃取试验表明,Mg_(2)Si晶体具有十四面体和六面体形貌。研究了不同滑动速度和载荷条件下复合材料对45#钢的干滑动磨损行为。结果表明,复合材料的耐磨性随着凝固速率的提高而提高,(Mg_(2)Si+Si)/Al复合材料的失效机制主要是黏着磨损和磨粒磨损。

关键词：原位(Mg_(2)Si+Si)/Al复合材料显微组织干滑动磨损耐磨性

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导电沥青混凝土研究进展

吉林大学学报（工学版） 2024年第1期54卷 1-21页

作者：王壮冯振刚姚冬冬崔奇沈若廷李新军长安大学公路学院西安710064 吉林省交通科学研究所长春130012

为厘清国内外导电沥青混凝土技术的研究进展,系统梳理了导电材料的分类及其在导电沥青混凝土中的应用现状,分析了不同类型导电沥青混凝土的导电性能和路用性能,论述了导电沥青混凝土的作用机理(导电机理、压阻机理和电热机理),探讨了导... 详细信息

为厘清国内外导电沥青混凝土技术的研究进展,系统梳理了导电材料的分类及其在导电沥青混凝土中的应用现状,分析了不同类型导电沥青混凝土的导电性能和路用性能,论述了导电沥青混凝土的作用机理(导电机理、压阻机理和电热机理),探讨了导电沥青混凝土自诊断、自感知、感应加热自愈合、融雪化冰等功能特性,介绍了其在实际工程中的应用现状,并对导电沥青混凝土的未来发展方向进行了展望。

关键词：道路工程导电沥青混凝土导电材料导电性能机理功能特性

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热处理对L⁃PBF成形Ti⁃6Al⁃4V钛合金显微组织和力学性能的影响

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金属热处理 2024年第2期49卷 183-189页

作者：蔡小叶程宗辉董定平白兵谢隋杰国营芜湖机械厂安徽芜湖241007

对L⁃PBF成形(激光粉末床熔融)的Ti⁃6Al⁃4V钛合金试样分别进行不同温度热处理,采用光学显微镜、扫描电镜、拉伸试验机和冲击试验机对热处理试样进行微观组织观察和力学性能测试。结果表明,在600~800℃时,随着温度的升高,细针状α′马氏... 详细信息

对L⁃PBF成形(激光粉末床熔融)的Ti⁃6Al⁃4V钛合金试样分别进行不同温度热处理,采用光学显微镜、扫描电镜、拉伸试验机和冲击试验机对热处理试样进行微观组织观察和力学性能测试。结果表明,在600~800℃时,随着温度的升高,细针状α′马氏体分解为α+β相,组织呈现出与沉积态试样类似的分级结构,彼此交错,显示出了较多的取向。800℃热处理试样获得了优异的综合力学性能,其抗拉强度达到1019 MPa、伸长率为14.5%、冲击吸收能量达到49 J,可以作为L⁃PBF成形的Ti⁃6Al⁃4V钛合金的常规热处理工艺。在β相变温度以上1000℃进行热处理后,初生β柱状晶逐步消失,出现了等轴β晶粒,β晶粒内部出现相互平行的片状α形成的相互平行的α集束,试样强度和塑性差,应当避免。

关键词：激光粉末床熔融 Ti⁃6Al⁃4V钛合金热处理温度微观组织力学性能

激光功率与曝光时间对选区激光熔化TC11钛合金组织与力学性能的影响

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粉末冶金工业 2024年第3期34卷 79-84页

作者：程宗辉白兵蔡小叶胡家齐董定平国营芜湖机械厂安徽芜湖241007

采用选区激光熔化技术成形TC11钛合金试样,研究了激光功率(220~260 W)和曝光时间(45~55μs)对试样组织和力学性能的影响。结果表明,激光功率与曝光时间主要影响成形过程中的激光功率密度,从而造成组织、力学性能差异:当激光功率密度增加... 详细信息

采用选区激光熔化技术成形TC11钛合金试样,研究了激光功率(220~260 W)和曝光时间(45~55μs)对试样组织和力学性能的影响。结果表明,激光功率与曝光时间主要影响成形过程中的激光功率密度,从而造成组织、力学性能差异:当激光功率密度增加时,液态停留时间相对较长和冷却速率相对较低,柱状晶尺寸相对粗大,马氏体板条尺寸增加;当曝光时间为50μs、激光功率增加到260 W时,SLM成形试样的显微硬度增加至437 HV0.3,抗拉强度增加至1 463 MPa,而断后伸长率降至6.0%;当激光功率为200 W、曝光时间增加到55μs时,SLM成形试样的显微硬度增加至404.2 HV0.3,抗拉强度增加至1 446 MPa,而断后伸长率降至4.8%。当激光功率为220 W、曝光时间为50μs时,可获得强度和塑性匹配较佳的TC11钛合金,其抗拉强度和断后伸长率分别为1 345 MPa和10.6%。

关键词：选区激光熔化 TC11钛合金激光功率曝光时间显微组织力学性能

轮廓扫描速度对SLM成形TC1钛合金侧面质量的影响

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粉末冶金工业 2024年第2期34卷 44-48页

作者：胡家齐董定平慈世伟蔡小叶谢隋杰程宗辉国营芜湖机械厂安徽芜湖241000

采用选区激光熔化(Selective laser melting,SLM)工艺以不同的轮廓扫描速度制备了TC1钛合金样品,测定了样品的侧面粗糙度,观察了样品侧面近表面缺陷特征并测试了其显微硬度。结果表明:随轮廓扫描速度的增加,样品的侧面粗糙度Ra由8.09μ... 详细信息

采用选区激光熔化(Selective laser melting,SLM)工艺以不同的轮廓扫描速度制备了TC1钛合金样品,测定了样品的侧面粗糙度,观察了样品侧面近表面缺陷特征并测试了其显微硬度。结果表明:随轮廓扫描速度的增加,样品的侧面粗糙度Ra由8.09μm提升至12.27μm,这主要是由于球化与表面粘附的部分熔化粉末导致的。当轮廓扫描速度较慢时(300 mm/s),产生匙孔效应,近表面形成了大量气孔缺陷。当轮廓扫描速度较高时(900 mm/s),能量密度较低,近表面区域形成了未熔合缺陷。此外,低的轮廓扫描速度使能量密度增加,轮廓区熔池冷却速度减小,从而使近表面区域的硬度降低。高的轮廓扫描速度有助于降低近表面区域硬度的损失。

关键词：轮廓扫描速度表面粗糙度气孔未熔合显微硬度

基于VARI工艺的碳纤维复合材料快速修理飞机铝合金裂纹的研究

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材料导报 2024年第6期38卷 205-210页

作者：汪愿孙运刚符彬刘文浩宣善勇刘鹏国营芜湖机械厂安徽芜湖241007 安徽省航空复合材料维修工程技术研究中心安徽芜湖241007

考虑到飞机战伤抢修需求,在现有的复合材料胶接修理基础上提出了一种基于真空辅助树脂灌注(VARI)工艺的金属裂纹快速修理方法,通过静力拉伸和疲劳实验将VARI修理工艺与传统湿法胶接修理工艺、机械补强修理工艺进行对比,获得了不同修理... 详细信息

考虑到飞机战伤抢修需求,在现有的复合材料胶接修理基础上提出了一种基于真空辅助树脂灌注(VARI)工艺的金属裂纹快速修理方法,通过静力拉伸和疲劳实验将VARI修理工艺与传统湿法胶接修理工艺、机械补强修理工艺进行对比,获得了不同修理工艺下实验件的静强度恢复率、疲劳寿命、修理时间及比静拉伸强度恢复率,借助有限元分析法深入研究了VARI修理件的损伤过程,并以比静拉伸强度恢复率为指标,利用Design Expert软件进一步优化了修理补片参数。结果表明:在三种修理工艺中,VARI修理工艺效果最佳,采用VARI修理的实验件静强度能恢复至完好实验件的90.3%,疲劳寿命相比未修理实验件增长了31.4倍;与传统湿法胶接修理相比,采用VARI修理可将修理时间缩短60.2%;与机械补强修理相比,采用VARI修理可将实验件增重降低53.5%,比静拉伸强度恢复率提高146.6%;对于长度为20 mm的裂纹,补片长度60 mm、宽度64.8 mm、铺层数目四层(即补片厚度1 mm)为最优补片参数。

关键词：飞机铝合金裂纹真空辅助树脂灌注修理疲劳寿命比静拉伸强度恢复率有限元模拟

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航空液压柱塞泵滑靴镀银层摩擦磨损机理研究

摩擦学学报 2024年

作者：管博文龚适张峰孙同明刘晓红左骏红蔡振兵国营芜湖机械厂西南交通大学摩擦学研究所

由于液压柱塞泵柱塞长期在高压、高速和高载的极端工况下运动，界面发生的摩擦磨损导致其滑靴端面出现镀银层剥落和网纹腐蚀等损伤现象，严重影响了装备服役安全。利用超景深显微镜、维氏硬度计、SEM (扫描电镜)和EDS (能量色散X射线谱... 详细信息

由于液压柱塞泵柱塞长期在高压、高速和高载的极端工况下运动，界面发生的摩擦磨损导致其滑靴端面出现镀银层剥落和网纹腐蚀等损伤现象，严重影响了装备服役安全。利用超景深显微镜、维氏硬度计、SEM (扫描电镜)和EDS (能量色散X射线谱仪)对服役后的滑靴端面进行表征，并探究滑靴锡青铜表面网纹形成及镀银层剥落机理。研究结果表明：滑靴锡铸造青铜表面存在的孔隙和组织偏析等缺陷会导致镀银层结合强度下降，在实际工况下发生严重的摩擦磨损导致镀银层发生剥落，剥落的银屑颗粒在磨损过程中进一步导致镀银层磨损加剧。对滑靴表面黑色网纹的产生机理进行了分析，发现基体铸造锡青铜逆偏析纹路在退镀银过程中，受到酸性溶液腐蚀形成Cu-Sn-O化合物，导致界面出现类似金相晶界纹路的黑色网纹。

关键词：柱塞滑靴镀银层摩擦磨损表面网纹损伤机理

航拍多光谱田间秸秆覆盖量反演模型的建立与优化

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光学精密工程 2024年第11期32卷 1773-1787页

作者：刘媛媛孙宇高雪冰王利斌王跃勇刘梦琪崔舒然吉林农业大学信息技术学院(智慧农业研究院) 吉林长春130118 吉林农业大学工程技术学院吉林长春130118 长春市农业机械研究院吉林长春130052 吉林省农业机械研究院吉林长春130022

保护性耕作是农业耕地可持续性发展的重要方法,已被世界多地采用,秸秆覆盖量实现从“有无”到“多少”的进一步判定,是秸秆还田检测的重要指标。通过无人机搭载多光谱相机航拍研究区内春秋两季遥感数据,并同步测定玉米秸秆覆盖量。首先... 详细信息

保护性耕作是农业耕地可持续性发展的重要方法,已被世界多地采用,秸秆覆盖量实现从“有无”到“多少”的进一步判定,是秸秆还田检测的重要指标。通过无人机搭载多光谱相机航拍研究区内春秋两季遥感数据,并同步测定玉米秸秆覆盖量。首先,通过遥感数据提取光谱反射率并构建光谱指数,采用相关系数法筛选出对秸秆覆盖量敏感的波段变量和光谱变量,作为模型输入变量;然后,采用支持向量机(Support Vector Machine,SVM)、随机森林(Random Forest,RF)、BP神经网络(Back Propagation Neural Network,BPNN)和极限学习机(Extreme Learning Machine,ELM)4种机器学习算法,建立玉米秸秆覆盖量的反演模型,比较不同时期和不同研究区域的模型精度;最后,为解决预测性能受其模型参数影响较大问题,引入遗传算法(Genetic Algorithm,GA)和粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO),并提出遗传-粒子群混合算法(Genetic-Particle Swarm Optimization,GA-PSO),利用它们的互补性提高模型的性能,完成区域内秸秆覆盖量的估算。实验结果表明,基于GA-PSO优化的RF算法玉米秸秆覆盖量反演模型取得了最佳的反演效果,其中R^(2)达到了0.74。同时,对比分析不同数据的反演结果,均较为真实地反映了区域内秸秆覆盖量,估测准确率达到91.36%,说明可以通过优化模型实现结果估算。研究为保护性耕作秸秆还田量检测提供科学参考,亦为其他作物秸秆覆盖量估测提供了可靠的模型反演方法。

关键词：多光谱图像机器学习秸秆覆盖量无人机遗传算法粒子群算法

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公路工程路基路面病害治理措施的应用

科技资讯 2024年第13期22卷 102-104页

作者：马丽霞吉林省公路技工学校吉林农安130216

公路工程是国家基础设施建设的重要组成部分,其质量直接影响交通运输的效率和安全性。然而在公路工程建设和使用过程中,路基路面病害问题日益突出,如沉陷、裂缝、坑槽、唧泥等,严重威胁公路的使用寿命和行车安全。因此,研究公路工程路... 详细信息

公路工程是国家基础设施建设的重要组成部分,其质量直接影响交通运输的效率和安全性。然而在公路工程建设和使用过程中,路基路面病害问题日益突出,如沉陷、裂缝、坑槽、唧泥等,严重威胁公路的使用寿命和行车安全。因此,研究公路工程路基路面病害的治理措施具有重要意义。针对公路工程路基路面病害问题,分析了病害产生的原因,并提出了相应的治理措施。阐述了治理措施的应用效果,以期为公路工程病害防治提供参考。

关键词：公路工程路基路面病害治理措施基础建设