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聚碳酸酯超低温冷却车削表面形貌试验研究

中国机械工程 2024年第2期35卷 201-207页

作者：包锐刘阔张杰韩灵生李建明左月帅刘海波王永青大连理工大学高性能精密制造全国重点实验室大连116024

针对聚碳酸酯加工时存在的耐热性差、变形、溶胀等问题,分别在干切削、水冷和超低温冷却条件下进行了聚碳酸酯的车削试验,并分析了材料加工表面的形貌,从分子链弛豫时间、银纹产生和脆-韧性转变的角度解释了加工表面形貌的差异。研究发... 详细信息

针对聚碳酸酯加工时存在的耐热性差、变形、溶胀等问题,分别在干切削、水冷和超低温冷却条件下进行了聚碳酸酯的车削试验,并分析了材料加工表面的形貌,从分子链弛豫时间、银纹产生和脆-韧性转变的角度解释了加工表面形貌的差异。研究发现,聚碳酸酯干切削表面产生大量粗大银纹,水冷切削表面产生大量细密银纹,超低温冷却切削表面银纹较少,因此超低温冷却对提高聚碳酸酯的加工质量具有积极作用。

关键词：聚碳酸酯超低温冷却切削银纹加工表面形貌

基于高精度模态综合法的螺栓连接组合结构不确定模型更新

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应用力学学报 2024年第2期41卷 443-452页

作者：张勇赵岩欧阳华江大连理工大学工程力学系大连116023 大连理工大学宁波研究院宁波315000 英国利物浦大学 L693GH利物浦

由于螺栓结构中存在复杂的微观特征,数值模型中无法避免的会引入不确定性。针对螺栓设计中参数不确定性量化问题,一种基于高精度模态综合法的螺栓连接组合结构随机模型更新方法被提出。首先考虑高阶剩余模态的影响,推导了适用于螺栓组... 详细信息

由于螺栓结构中存在复杂的微观特征,数值模型中无法避免的会引入不确定性。针对螺栓设计中参数不确定性量化问题,一种基于高精度模态综合法的螺栓连接组合结构随机模型更新方法被提出。首先考虑高阶剩余模态的影响,推导了适用于螺栓组合结构弹性交界面的高精度模态综合法;之后,在贝叶斯推理框架下,通过组合结构的自振频率和振型的概率分布,建立螺栓连接参数的后验概率密度函数,并借助DRAM(delayed rejection adaptive metropolis)抽样方法量化参数的不确定性。数值算例表明,针对各子结构之间自振频率差别较大的结构,与模态综合法相比,本研究方法在较少子结构模态参与的情形下,也可以保证良好的模型更新结果。

关键词：组合结构随机模型更新贝叶斯方法模态综合法

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镍基阵列微针的薄胶微电铸制备工艺

光学精密工程 2024年第16期32卷 2492-2503页

作者：王华安李晓建尹鹏和宋佳忻张宇梁军生大连理工大学辽宁省微纳米技术及系统重点实验室辽宁大连116024 大连理工大学高性能精密制造全国重点实验室辽宁大连116024

阵列镍微针具有机械强度高、导电性好等优点,广泛应用于生物工程等领域。微电铸工艺凭借其复制精度高、适应性广等优点,已成为制备镍微针的可靠方法。然而,在微电铸工艺中,通常需要使用与铸层厚度相同的光刻胶模具,导致厚胶微电铸时面... 详细信息

阵列镍微针具有机械强度高、导电性好等优点,广泛应用于生物工程等领域。微电铸工艺凭借其复制精度高、适应性广等优点,已成为制备镍微针的可靠方法。然而,在微电铸工艺中,通常需要使用与铸层厚度相同的光刻胶模具,导致厚胶微电铸时面临微结构处存留残胶、胶层难以去除等问题。为了解决上述问题,获得尖端曲率半径为纳米尺度的阵列镍微针,我们提出了镍基阵列微针的薄胶微电铸制备工艺并进行实验验证。首先,利用(100)型单晶硅的各向异性刻蚀特性制备阵列锥坑硅模具;接着,在硅模具表面溅射一层厚度为200 nm的镍种子层;然后,使用光刻工艺制备微针支撑梁薄胶模具;最后,对硅模具进行微电铸,释放阵列镍微针。实验结果表明:本实验采用的方法可以在不损伤硅模具的前提下,得到尺寸平均偏差1.7μm、绝对位置平均偏差1.8μm、尖端平均曲率半径150 nm的阵列镍微针;使用厚度为~2μm的RFJ-60负性光刻胶作为微电铸的模具,成功制备出厚度为~24.3μm的阵列镍微针支撑梁。此外,通过将SiO2侧蚀量补偿进光刻掩膜版图形尺寸的方法,将镍微针相对尺寸误差降低至1%。结合微电铸工艺和单晶硅的各向异性刻蚀特性,能够高质量、高效率地制备阵列镍微针,为阵列镍微针的批量化制备奠定了基础。

关键词：阵列镍微针硅模具微电铸工艺侧蚀量补偿

基于樽海鞘群极限学习机的进/发一体化性能寻优控制模型研究

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推进技术 2024年第5期45卷 236-249页

作者：于子洋王晨杜宪聂聆聪孙希明大连理工大学控制科学与工程学院辽宁大连116024 北京动力机械研究所北京100074

为充分发挥航空推进系统的性能,提高性能寻优控制的实时性,将樽海鞘群算法(SSA)与极限学习机(ELM)相结合,基于进/发一体化部件级模型建立数据集,提出一种基于SSA-ELM的数据驱动模型。将该建模方法与广义回归神经网络(GRNN)、BP神经网络(... 详细信息

为充分发挥航空推进系统的性能,提高性能寻优控制的实时性,将樽海鞘群算法(SSA)与极限学习机(ELM)相结合,基于进/发一体化部件级模型建立数据集,提出一种基于SSA-ELM的数据驱动模型。将该建模方法与广义回归神经网络(GRNN)、BP神经网络(BPNN)和极限学习机(ELM)比较,结果表明,相比于BPNN,ELM,GRNN,SSA-ELM用于预测可以使安装推力的均方根误差(RMSE)分别降低7.41%,17.01%,72.57%,安装油耗的RMSE分别降低4.32%,19.41%,66.77%,具有更高的预测精度。将基于SSA-ELM的数据驱动模型作为机载模型应用到性能寻优控制,结果表明,该机载模型能够维持理想的寻优效果。针对最大安装推力模式开展实时性分析,该机载模型相比于进/发一体化部件级模型,平均计算时间由184.05 ms缩短至1.357 ms,实时性得到显著改善,大大提高了寻优效率。

关键词：航空发动机进/发一体化樽海鞘群优化算法极限学习机数据驱动模型性能寻优控制

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电增强活性炭滤芯吸附去除水中微污染物

环境工程学报 2024年第2期18卷 387-397页

作者：蔡正军李晓娜张海光陈硕全燮大连理工大学环境学院大连116024

选取了10种市售活性炭滤芯并测试其相关理化性质,筛选出比表面积高、导电性好的滤芯用于电增强吸附二氯乙酸(DCAA)、左氧氟沙星(LVFX)和环丙沙星(CIP)3种典型饮用水中的微污染物。3种污染物的电增强吸附符合二级动力学模型,电增强活性... 详细信息

选取了10种市售活性炭滤芯并测试其相关理化性质,筛选出比表面积高、导电性好的滤芯用于电增强吸附二氯乙酸(DCAA)、左氧氟沙星(LVFX)和环丙沙星(CIP)3种典型饮用水中的微污染物。3种污染物的电增强吸附符合二级动力学模型,电增强活性炭滤芯吸附DCAA、LVFX和CIP的最佳初始吸附速率v0分别达到12.4 mg·(g·h)^(-1)(2 V)、45.3 mg·(g·h)^(-1)(-2 V)和93.1 mg·(g·h)^(-1)(-2 V),相比不加电情况下提高了1.2~1.7倍;3种污染物的电增强吸附等温线符合Langmuir模型,电辅助下DCAA、LVFX和CIP的最大吸附容量qm可达到26.3 mg·g^(-1)(2 V)、207.9 mg·g^(-1)(-2 V)和106.1 mg·g^(-1)(-2 V),相比于不加电时提升了1.2~3.2倍。在流动态吸附实验中,活性炭滤芯在电增强吸附下的出水的DCAA质量浓度比不加电时更低,出水水质更佳。电增强吸附下的处理水量达到1300床体积,比不加电条件下提升了2.2倍。以上研究结果表明活性炭滤芯的电增强吸附在饮用水深度处理中有着较好的应用前景。

关键词：活性炭滤芯电辅助吸附微污染物

超薄单层碳纤维增强复合材料板拉伸和压缩失效行为研究

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复合材料科学与工程 2024年

作者：刘雁鹏韩宇泽任中杰任明法大连理工大学工程力学系大连理工大学机械工程学院

碳纤维增强复合材料薄层化使其力学性能及设计空间得到了进一步的提升。为了探究超薄单层碳纤维增强复合材料的基础力学性能及失效机理，制备了单层层厚为24 μm、55 μm、75 μm和100 μm的复合材料单向板，进行了纵向拉伸、横向拉伸... 详细信息

碳纤维增强复合材料薄层化使其力学性能及设计空间得到了进一步的提升。为了探究超薄单层碳纤维增强复合材料的基础力学性能及失效机理，制备了单层层厚为24 μm、55 μm、75 μm和100 μm的复合材料单向板，进行了纵向拉伸、横向拉伸、纵向压缩和横向压缩试验，分析了单层层厚对碳纤维增强复合材料模量、强度的影响，揭示了不同单层层厚碳纤维增强复合材料单向板的失效模式及机理。结果表明：单层层厚对碳纤维增强复合材料在纵向拉伸强度、横向拉伸强度、纵向压缩模量和横向压缩模量的影响并不是单调的，恰当的单层层厚可以使复合材料发挥出最佳的力学性能。此外，单层层厚对碳纤维增强复合材料单向板的失效模式有明显的影响，主要表现在横向劈裂程度、纤维断裂程度、单向板分层程度以及裂纹萌生扩展模式。

关键词：超薄单层碳纤维增强复合材料单层层厚单向板失效行为力学性能

BC-60Ni添加量对WC-BC-Ni复合涂层耐磨性能影响

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表面技术 2024年

作者：滕达高珊刘运峰周秉文张兴国大连理工大学材料科学与工程学院大连理工大学宁波研究院

目的为了改善TC4钛合金表面的耐磨性能，延长使用寿命。方法通过超音速火焰喷涂(HVAF)技术在TC4钛合金上制备了含B4C-60Ni不同质量分数的WC10Co4Cr-B4C-60Ni复合涂层，通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、维氏硬... 详细信息

目的为了改善TC4钛合金表面的耐磨性能，延长使用寿命。方法通过超音速火焰喷涂(HVAF)技术在TC4钛合金上制备了含B4C-60Ni不同质量分数的WC10Co4Cr-B4C-60Ni复合涂层，通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、维氏硬度测试和摩擦磨损实验，分析了B4C-60Ni含量对复合涂层的相组成、微观形貌、元素分布、显微硬度、耐磨性能的影响以及复合涂层的磨损机制。结果复合涂层的相组成相似，B4C-60Ni的添加使得复合涂层组织更加致密，涂层孔隙率小于1%；涂层硬度随B4C-60Ni质量分数的增加而降低，其中B4C-60Ni质量分数为10%的复合涂层具有最高显微硬度1 228HV0.3，约为基体的4倍；涂层摩擦系数均低于0.5，且涂层的磨痕深度小于15 μm，磨损量随B4C-60Ni质量分数的增加而增大，其中WC10Co4Cr-10B4C-60Ni涂层耐磨性最好，其体积磨损率仅为4.588×10–7mm3/(N·m)，相较于TC4基体(3.059×10–4mm3/(N·m))降低了三个数量级。结论适量的B4C-60Ni的添加提高了涂层的致密度，能够与金属粘结相相互支撑和填充，形成了相互间钩爪式的锁定结构，从而表现出优异的耐磨性，而过量的B4C-60Ni添加会导致WC的分解，导致摩擦性能下降。

关键词： HVAF 钛合金 B C-60Ni WC10Co4Cr涂层磨损磨损机制

基于铑催化亲核环化/炔烃芳基化的3-烯基吲哚合成

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大连理工大学学报 2024年第4期64卷 331-337页

作者：李锦晨叶智识大连理工大学化学学院辽宁大连116024

3-烯基吲哚是一类重要的生物碱骨架,广泛存在于天然产物、药物及生理活性化合物.为发展高效且简洁的3-烯基吲哚合成方法,采用了铑催化亲核环化/炔烃芳基化串联反应.首先利用N-(2-(环丙基乙炔基)苯基)-4-甲基苯磺酰胺为模型底物,探索邻... 详细信息

3-烯基吲哚是一类重要的生物碱骨架,广泛存在于天然产物、药物及生理活性化合物.为发展高效且简洁的3-烯基吲哚合成方法,采用了铑催化亲核环化/炔烃芳基化串联反应.首先利用N-(2-(环丙基乙炔基)苯基)-4-甲基苯磺酰胺为模型底物,探索邻氨基苯乙炔类化合物胺铑化形成的3-吲哚铑中间体与模型底物另一分子中炔基的插入反应.通过金属前体、配体和溶剂等反应条件的系统优化,发现在以Rh(COD)_(2)BF_(4)为金属前体,4,5-二(二-叔丁基膦)-9,9-二甲基氧杂蒽(^(t)BuXantphos)为配体,四氢呋喃(THF)为溶剂,80℃下反应获得了94%的产率和24∶1的区域选择性.反应表明其具有优秀的底物普适性和良好的官能团兼容性,从中等到优秀的产率和从良好到优秀的区域选择性.机理研究表明磺酰基在反应中具有定位导向作用,不但促进3-吲哚铑中间体与炔烃插入反应,而且控制反应的区域选择性.

关键词：环化芳基化 3-烯基吲哚铑

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消费者决策旅程视角基于评论的深度推荐方法

管理科学学报 2024年第8期27卷 105-125页

作者：张颖异李先能郭艳红李晓刚郑爽大连理工大学经济管理学院大连116024 大连理工大学先进智能研究院大连116024

推荐系统的本质是建模消费者行为中隐藏的兴趣偏好.人的行为离不开心理,表象的行为背后蕴含着丰富的内在产生动机.然而,当前的推荐系统主要聚焦于对消费者表象的行为数据建模层面,很少涉及内在的心理活动和决策中对信息的加工过程,难以... 详细信息

推荐系统的本质是建模消费者行为中隐藏的兴趣偏好.人的行为离不开心理,表象的行为背后蕴含着丰富的内在产生动机.然而,当前的推荐系统主要聚焦于对消费者表象的行为数据建模层面,很少涉及内在的心理活动和决策中对信息的加工过程,难以解析行为背后的产生路径.为此,本文研究了一种新的推荐系统方法创新思路,聚焦于基于评论的推荐场景,从消费者决策旅程视角出发,引入AIDMA阶段式决策模型,将消费者行为的产生过程视为对商品“引起注意→产生兴趣→唤醒欲望→留下记忆→决策行为”的决策旅程,并将其运用到深度学习的模型设计中,提出一种新的推荐方法.实验表明本研究方法的推荐效果显著优于现有方法.本研究遵循了“模型驱动+数据驱动”的大数据驱动研究范式,不仅实现了对推荐系统具有消费者行为理论模型支撑的深度学习方法创新,还为理解消费者在决策过程中对非结构化评论文本的信息加工过程提供了借鉴和参考.

关键词：推荐系统深度学习评论文本消费者决策旅程