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OMMT/RPUF纳米复合材料的制备及阻燃性能研究

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化工新型材料 2024年第4期52卷 111-115,120页

作者：曹青曹庆贵周鲁洁贾新磊胡莹莹山东科技大学安全与环境工程学院青岛266590 山东航空学院化工与安全学院滨州256600

为提高硬质聚氨酯的阻燃性能,对蒙脱土进行有机改性,得到性能优异的改性有机蒙脱土(OMMT),将OMMT添加至硬质聚氨酯(RPUF)中,制备OMMT/RPUF纳米复合材料,通过测试分析发现:添加OMMT的聚氨酯复合材料,氧指数增加,最大热释放速率降低,降低... 详细信息

为提高硬质聚氨酯的阻燃性能,对蒙脱土进行有机改性,得到性能优异的改性有机蒙脱土(OMMT),将OMMT添加至硬质聚氨酯(RPUF)中,制备OMMT/RPUF纳米复合材料,通过测试分析发现:添加OMMT的聚氨酯复合材料,氧指数增加,最大热释放速率降低,降低总热释放量,降低了总烟释放量,复合材料的燃烧增长速率指数降低,火灾安全性明显提高;燃烧前,复合材料的泡孔多为封闭泡孔,未添加阻燃剂的RPUF孔泡结构孔径大,孔泡不密集,孔壁比较薄,泡孔容易被破坏,添加OMMT的RPUF的孔泡结构密集、均匀,添加EG的RPUF泡孔致密,形状呈多面体;燃烧后,纯RPUF表面凹凸不平,有裂纹和缝隙,添加OMMT的RPUF燃烧后碳层的厚度增加。OMMT的添加提高了RPUF复合材料的阻燃性能。

关键词：有机蒙脱土硬质聚氨酯阻燃氧指数燃烧增长速率指数

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大跨距双列圆锥滚子轴承热态特性

兵工学报 2024年第4期45卷 1285-1296页

作者：王一铭王恒迪崔永存李畅邓四二河南科技大学机电工程学院河南洛阳471003 山东朝阳轴承有限公司山东德州252600

针对摩擦发热会影响轴承寿命的问题,基于滚动轴承动力学理论,建立了考虑滚子修形的重载特种车辆用大跨距双列圆锥滚子轴承动力学分析模型和精细化轴承功耗数学模型,研究结构、工况参数对轴承摩擦功耗的影响规律,并对滚子与套圈的内滚道... 详细信息

针对摩擦发热会影响轴承寿命的问题,基于滚动轴承动力学理论,建立了考虑滚子修形的重载特种车辆用大跨距双列圆锥滚子轴承动力学分析模型和精细化轴承功耗数学模型,研究结构、工况参数对轴承摩擦功耗的影响规律,并对滚子与套圈的内滚道、外滚道和大挡边之间的接触温度特性进行分析。研究结果表明:转速、径向载荷增大以及内滚道倾角减小,滚子与挡边、滚道接触区最大温度均增大,且挡边接触区最大温度增大速率较快。轴向载荷增大会使受压侧受载最大滚子与套圈大挡边、滚道接触区最大温度均增大,套圈大挡边接触区最大温度增大速率较快;放松侧温度也增大,但增大速率较慢;倾覆力矩会导致两列滚动体温度产生差异,选择合适的跨距可以减小倾覆力矩对轴承温度的影响。

关键词：双列圆锥滚子轴承轴承动力学对数修形摩擦功耗热分析

高速切削高强度钢切削温度仿真及参数优化研究

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工具技术 2024年第9期58卷 113-117页

作者：孙中阳吕志杰薛磊党迪山东建筑大学机电工程学院

为合理选用10CrNi3Mo高强度钢的切削用量,通过切削仿真和遗传算法对切削参数进行优化研究。基于正交试验方法,以切削速度、背吃刀量和进给量为自变量,以切削温度为响应值,利用方差分析和交互作用分析得出了切削参数对切削温度的影响规律... 详细信息

为合理选用10CrNi3Mo高强度钢的切削用量,通过切削仿真和遗传算法对切削参数进行优化研究。基于正交试验方法,以切削速度、背吃刀量和进给量为自变量,以切削温度为响应值,利用方差分析和交互作用分析得出了切削参数对切削温度的影响规律;基于多元线性回归拟合方法建立切削温度回归方程预测模型,采用多目标遗传算法对切削参数进行优化,并通过模拟试验检验最优工艺参数。结果表明,最优值与模拟值之间的误差在±3%以内,所建立的优化模型和计算结果具有较高的可靠度。

关键词：高强度钢切削温度遗传算法参数优化

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高分子复合材料在储能领域的研究进展

塑料工业 2024年第5期52卷 43-51页

作者：王世龙魏兴岳曾宪奎杨卫民鉴冉冉青岛科技大学机电工程学院山东青岛266061 北京化工大学机电工程学院北京100029

高分子复合材料是储能材料及其制品的重要组成部分,在储热、储电和储氢领域具有广泛应用。本文通过梳理总结近年来国内外关于高分子复合材料在储能领域的研究成果,对高分子储能材料的制备工艺、性质、适用范围等进行了详细介绍。针对高... 详细信息

高分子复合材料是储能材料及其制品的重要组成部分,在储热、储电和储氢领域具有广泛应用。本文通过梳理总结近年来国内外关于高分子复合材料在储能领域的研究成果,对高分子储能材料的制备工艺、性质、适用范围等进行了详细介绍。针对高分子储能材料在工业方面的实际应用,重点介绍了熔融型制备工艺和溶剂型制备工艺,指出当前制备储能材料技术的不足并对未来大规模制备应用高分子储能材料进行了展望。可靠的复合制备技术、高效的生产效率、优异的材料性能是未来的主要研究方向。本文对高分子复合材料在储能领域的进一步研究和开发具有一定的参考价值。

关键词：高分子复合材料储能熔融型制备溶剂型制备应用场景

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场协同扭转螺杆热输运性能的研究

中国塑料 2024年第3期38卷 109-115页

作者：代瑞潘威黄士争朱家威曾宪奎杨卫民鉴冉冉青岛科技大学机电工程学院山东青岛266061 北京化工大学机电工程学院北京100029

应用Polyflow软件,采用数值模拟的方法对创新提出的场协同扭转螺杆在不同转速下的热输运特性进行了仿真分析,结合温度分布、对流换热系数、黏度、压力等参数对其热输运性能进行了系统研究,并与常规螺杆进行对比。结果表明,设置有扭转结... 详细信息

应用Polyflow软件,采用数值模拟的方法对创新提出的场协同扭转螺杆在不同转速下的热输运特性进行了仿真分析,结合温度分布、对流换热系数、黏度、压力等参数对其热输运性能进行了系统研究,并与常规螺杆进行对比。结果表明,设置有扭转结构的场协同扭转螺杆温度均匀性得到改善,对流换热系数提高,强化了整个体系的传热效果,其中扭转元件串联排布的螺杆换热性能更优。并以三元乙丙橡胶(EPDM)为原料,采用扭转挤出技术结合机头径向温差、换热系数等参数对常规螺杆与场协同扭转螺杆的传热性能进行了实验研究。所得结果与仿真一致,证明了场协同扭转螺杆具有强化传热、改善塑化均匀性的特性。

关键词：扭转元件排布换热性能对流换热系数塑化均匀性压力特性

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一种“回”字形多方向压电能量收集方法

压电与声光 2024年第3期46卷 367-375页

作者：荣本阳李宗伦朱虎霸何卓威杨晶晶昆明理工大学民航与航空学院云南昆明650500 昆明理工大学机电工程学院云南昆明650500

该文介绍了一种“回”字形的多方向微型压电振动能量收集装置,其由尺寸为34 mm×2 mm×1 mm的正方形边框包围,内部结构包含4个非对称的组合悬臂梁,主悬臂梁固定于边框内壁,并与z方向垂直,次悬臂梁连接在主悬臂梁的末端质量块上。首先建... 详细信息

该文介绍了一种“回”字形的多方向微型压电振动能量收集装置,其由尺寸为34 mm×2 mm×1 mm的正方形边框包围,内部结构包含4个非对称的组合悬臂梁,主悬臂梁固定于边框内壁,并与z方向垂直,次悬臂梁连接在主悬臂梁的末端质量块上。首先建立基础激励条件下组合悬臂梁振动系统的动力学模型。然后,通过有限元仿真分析对比了不同刚度和质量对位移幅值的影响,验证了组合悬臂梁系统的振动特性,并确定了最佳结构参数值:当主、次悬臂梁厚度均为0.3 mm,主、次质量块的最佳惯性质量分别为619.32 g、342.3 g。经仿真计算得到z方向可输出电能功率为3.1385 mW,x、y方向可输出功率均为0.7205 mW。最后搭建微型能量收集器实验平台,在实际测试中z方向的输出功率为2.85 mW,x、y方向的输出功率均为0.57 mW。

关键词：多方向压电能量收集器振动能量悬臂梁有限元仿真

考虑滚动体变径的滚珠丝杠副滚珠载荷计算模型及其仿真研究

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制造技术与机床 2024年第10期 65-72页

作者：高碧泉宋现春赵文龙山东建筑大学机电工程学院山东济南250101

滚珠丝杠副是数控机床传动系统的核心部件之一,在外部轴向载荷的作用下,其内部滚珠所承受的接触载荷分布不均,滚珠与滚道之间接触载荷的变化将对滚珠丝杠副的刚度和寿命产生重要影响。目前现有的滚珠与滚道之间的接触载荷分析计算方法... 详细信息

滚珠丝杠副是数控机床传动系统的核心部件之一,在外部轴向载荷的作用下,其内部滚珠所承受的接触载荷分布不均,滚珠与滚道之间接触载荷的变化将对滚珠丝杠副的刚度和寿命产生重要影响。目前现有的滚珠与滚道之间的接触载荷分析计算方法基本是将所有滚珠看作相同直径滚动体,承受载荷按照载荷均布来处理,这和实际滚珠承受载荷情况是不一致的。为了改善滚珠丝杠副内滚珠接触载荷的均匀性,在现有滚珠丝杠副载荷模型的基础上,建立了一种考虑各列滚珠直径可以变化的滚珠与滚道接触载荷模型,并通过该模型研究装配直径尺寸变化的滚珠来实现滚珠丝杠副内所有滚珠载荷分布均匀一致,最终达到提高滚珠丝杠副的刚度和寿命的目的。

关键词：滚珠丝杠副载荷分布滚动体

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密度峰值聚类在塔机损伤诊断中的应用研究

机械设计与制造 2024年第2期396卷 98-104页

作者：王胜春安宏安增辉李文豪山东建筑大学机电工程学院山东济南250101

建立塔机有限元模型,获取塔机完好状态和各损伤工况的各采集点的动态位移。提出了两种模型建立方法,基于悬臂梁的双输入单输出模型和基于时域数据的动态双输入单输出模型,对基于时域数据的双输入单输出模型首先利用最小二乘法计算参数初... 详细信息

建立塔机有限元模型,获取塔机完好状态和各损伤工况的各采集点的动态位移。提出了两种模型建立方法,基于悬臂梁的双输入单输出模型和基于时域数据的动态双输入单输出模型,对基于时域数据的双输入单输出模型首先利用最小二乘法计算参数初值,进一步利用粒子群优化方法进行参数优化,提高了模型精度。以完好工况的塔机数据为基础,建立基于悬臂梁的双输入单输出模型和基于时域数据的双输入单输出模型,计算参数,建立损伤识别模型,用待检状态的位移数值拟合模型,用两种模型计算出的残差方差做损伤因子,利用密度峰值聚类方法对损伤因子进行分析,实现了对塔机的损伤判定和损伤位置的确定。这种基于密度峰值聚类的诊断方法可对塔机微小损伤进行智能诊断和位置确定,该方法只需要塔机完好状态的数据和待检状态的数据即可自动诊断,解决了塔机损伤识别中损伤数据难以获取,因而无法实现智能训练和诊断的问题。

关键词：塔机双输入单输出模型粒子群优化密度峰值聚类损伤因子

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HFE-7100平行微通道流动沸腾实验

物理学报 2024年第5期73卷 178-189页

作者：解奕晨庄晓如岳思君李翔余鹏鲁春南方科技大学力学与航空航天工程系深圳518055 深圳职业技术大学机电工程学院深圳518055

微通道流动沸腾冷却技术兼具相变潜热和微尺度效应的诸多优点,是解决微电子器件热致失效问题的重要方法之一.HFE-7100是一种安全环保的电子氟化液,特别适用于微电子器件的冷却.本文在水力直径为0.5 mm的矩形平行微通道内,对HFE-7100的... 详细信息

微通道流动沸腾冷却技术兼具相变潜热和微尺度效应的诸多优点,是解决微电子器件热致失效问题的重要方法之一.HFE-7100是一种安全环保的电子氟化液,特别适用于微电子器件的冷却.本文在水力直径为0.5 mm的矩形平行微通道内,对HFE-7100的流动沸腾传热和两相流动特性进行了实验研究,测量范围为常压下质量流率88.9-277.8 kg·m^(-2)·s^(-1)、入口过冷度20.5-35.5℃和有效热流密度12-279 kW·m^(-2).本文分析了质量流率、入口过冷度、有效热流密度和干度对传热系数和压降的影响,发现在较低的入口过冷度下HFE-7100出现了沸腾迟滞现象,且增大入口过冷度和质量流率会延缓沸腾起始点的发生,且会提高传热系数和临界热流密度.两相压降受有效热流密度影响较大,且在定干度下不同质量流率的两相压降在塞状流和环状流阶段有明显差异.同时,通过观测两相流型,对流动沸腾传热现象进行了分析.本文还将两相压降实验数据与文献关联式预测值进行了对比,与Lockhart提出的关联式预测值偏差为19.6%.本文研究结果可为微电子器件散热设备的优化设计提供理论指导:以HFE-7100作为传热工质并将微通道流动沸腾冷却技术应用于微电子器件散热设备,可以提高设备的稳定性和可靠性;在不同热流密度的设备中通过控制入口过冷度和质量流率可有效地提升其散热性能;采用Lockhart提出的两相压降关联式可预测散热设备所需的泵功.

关键词：流动沸腾微通道 HFE-7100 传热电子器件

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