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水基混合纳米流体对内冷却磨削性能的影响

中国机械工程 2021年第13期32卷 1591-1599页

作者：彭锐涛彭兴童佳威赵林峰陈美良贺湘波湘潭大学机械工程学院湘潭411105

添加多壁碳纳米管(MWCNTs)、二硫化钼(MoS2)、离子液体(1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐,[EMIm]BF4)和阿拉伯树胶(GA)制备成稳定分散的水基ILs-MWCNTs/MoS2混合纳米流体。研究了混合纳米流体的摩擦学性能和热物性,并与传统磨削液进行内冷... 详细信息

添加多壁碳纳米管(MWCNTs)、二硫化钼(MoS2)、离子液体(1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐,[EMIm]BF4)和阿拉伯树胶(GA)制备成稳定分散的水基ILs-MWCNTs/MoS2混合纳米流体。研究了混合纳米流体的摩擦学性能和热物性,并与传统磨削液进行内冷却磨削对比试验,分析了两种磨削液条件下的磨削温度和表面完整性。研究结果表明:混合纳米流体的磨削温度、表面粗糙度和显微硬度分别降低了8.1%、21.4%和6.56%,残余压应力增大了11.6 MPa,表面形貌也更为光滑规整,混合纳米流体体现出了更好的磨削性能。能谱仪(EDS)分析结果表明,在离子液体与纳米颗粒的物理协同强化作用下,混合纳米流体表现出了优异的冷却与润滑性能,改善了磨削性能。

关键词：纳米流体内冷却磨削性能磨削温度表面完整性

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BCC点阵结构优化及防撞应用

机械科学与技术 2022年

作者：邹云钊何易周尹硕辉湘潭大学机械工程学院

为研究优化后的BCC点阵结构在海上风力发电机单桩基础碰撞中的应用，设计了一种防撞装置模型。本文首先基于Workbench分析平台，对BCC点阵结构的单胞尺寸进行多目标优化，并将优化前后的仿真结果进行对比，验证了优化尺寸的可靠性。随... 详细信息

为研究优化后的BCC点阵结构在海上风力发电机单桩基础碰撞中的应用，设计了一种防撞装置模型。本文首先基于Workbench分析平台，对BCC点阵结构的单胞尺寸进行多目标优化，并将优化前后的仿真结果进行对比，验证了优化尺寸的可靠性。随后利用渐进均匀化理论，建立BCC点阵结构等效模型，对比分析海上风力发电机单桩基础防撞装置模型在碰撞中的仿真性能，研究表明，该防撞装置不仅具有缓冲性，还能有效减少单桩基础遭遇碰撞后的损伤程度。

关键词： BCC点阵结构多目标优化等效模型单桩基础防撞装置数值仿真

石墨烯/纳米AlO增韧Ti(C，N)基金属陶瓷的力学及摩擦磨损性能

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材料科学与工艺 2022年

作者：周后明刘刚周金虎陈皓月朱宇旭李神贵湘潭大学机械工程学院

采用真空热压烧结工艺制备了石墨烯(GNPs)和纳米AlO增韧的Ti(C，N)基金属陶瓷复合刀具材料(TAG)。研究了GNPs和纳米AlO对复合陶瓷材料微观结构、力学性能和摩擦磨损性能的影响。研究表明，GNPs和纳米AlO的添加对复合陶瓷材料的力学性能...

采用真空热压烧结工艺制备了石墨烯(GNPs)和纳米AlO增韧的Ti(C，N)基金属陶瓷复合刀具材料(TAG)。研究了GNPs和纳米AlO对复合陶瓷材料微观结构、力学性能和摩擦磨损性能的影响。研究表明，GNPs和纳米AlO的添加对复合陶瓷材料的力学性能有明显的提高，当GNPs和纳米AlO含量(质量分数)为1%和5%时，复合刀具陶瓷材料(TA5G1)综合力学性能最优，其硬度、抗弯强度和断裂韧性分别为21.50 GPa、810.80 MPa和10.51 MPa·m。研究了复合刀具材料的摩擦磨损性能和磨损机理，研究结果表明，在TAG复合刀具材料中，TA5G1的摩擦磨损性能最优，其摩擦系数和磨损率分别为0.338和4.921×10mm/(N·m)，复合刀具材料的主要磨损形式为磨粒磨损和黏着磨损。

关键词：

二维MoS压痕过程异质界面范德华力引起的撕裂行为

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物理学报 2022年

作者：李耀华董耀勇董辉郑学军湘潭大学机械工程学院

结合扫描电子显微镜视频模块和原位纳米力学测试系统，采用纳米压痕法研究了二维材料范德华异质结构的剥离撕裂行为。利用湿法转移将化学气相沉积法制备的二维MoS纳米片，在SiO/Si基底上组装成MoS/SiO异质结构，然后采用原位力学杆探针...

结合扫描电子显微镜视频模块和原位纳米力学测试系统，采用纳米压痕法研究了二维材料范德华异质结构的剥离撕裂行为。利用湿法转移将化学气相沉积法制备的二维MoS纳米片，在SiO/Si基底上组装成MoS/SiO异质结构，然后采用原位力学杆探针对其实施压入实验。钨探针压入MoS纳米片形成W/MoS/SiO新的异质结构。探针回撤过程，粘附作用使二维MoS纳米片从SiO/Si基底剥离形成鼓包，达到一定高度后沿针尖接触圆弧线发生不完全穿透断裂。未断裂部分开始发生沿两个长条形裂纹面解理同时MoS/SiO界面分离，随后MoS纳米片发生大面积撕裂现象。通过密度泛函理论计算范德华异质界面结合能密度，结果表明MoS/W的界面结合能密度比MoS/SiO更大，解释了MoS纳米片在异质界面范德华力引起的粘附剥离现象。基于薄膜撕裂模型，利用扫描电子显微镜实时记录的MoS纳米片剥离高度和撕裂长度，可确定MoS断裂强度为27.055 GPa和应力-应变关系。密度泛函理论计算结果表明，MoS断裂强度为21.7 GPa-32.5 GPa，应力-应变关系与薄膜撕裂模型实验测量结果基本一致。该工作有望在探究二维材料断裂强度、二维材料及其范德华异质结构器件的组装、拆卸的操控与可靠性设计方面发挥重要的指导作用。

关键词：

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磁流变弹性体磨具的制备及其性能研究

中国机械工程 2021年第22期32卷 2673-2680页

作者：徐志强王秋良吴衡王军张高峰湘潭大学机械工程学院湘潭411105

针对现有超精密加工技术存在的加工效率低、易造成工件表面损伤和难以加工复杂曲面等问题,研制出一种柔性可控的新型研抛介质磁流变弹性体磨具,并研究了外加磁场对其微观结构和性能的影响规律。设计了一套热磁力耦合模压成形装置,在零... 详细信息

针对现有超精密加工技术存在的加工效率低、易造成工件表面损伤和难以加工复杂曲面等问题,研制出一种柔性可控的新型研抛介质磁流变弹性体磨具,并研究了外加磁场对其微观结构和性能的影响规律。设计了一套热磁力耦合模压成形装置,在零磁场和外加磁场下制备出各向同性和各向异性磁流变弹性体磨具;分析了外加磁场对新型磨具微观结构、力学性能及材料去除性能的影响情况。结果表明:制备过程中施加的磁场会使磁流变弹性体磨具基体内部的羰基铁颗粒形成链状排列结构,制备完成后磁流变弹性体磨具的压缩弹性模量和研抛性能随着磁场的增强而不断提高,通过分析磁场对磁流变弹性体磨具的微观结构与性能的影响规律,证明了该磨具可实现磁控柔性研抛加工。

关键词：磁流变弹性体磨具磁性磨具磁场辅助成形磁流变效应超精密加工

低雷诺数条件下马格努斯翼型气动性能数值分析与优化研究

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太阳能学报 2021年第6期42卷 265-271页

作者：唐新姿陆鑫宇王效禹袁可人湘潭大学机械工程学院湘潭411105

以马格努斯翼型为研究对象,采用数值分析方法,研究低雷诺数条件下马格努斯效应关键参数(周速比、间隙、半径及位置)对翼型边界层流动及升阻性能的影响规律;基于拉丁超立方和Kriging模型,建立周速比、半径、间隙和位置多因素与翼型升阻... 详细信息

以马格努斯翼型为研究对象,采用数值分析方法,研究低雷诺数条件下马格努斯效应关键参数(周速比、间隙、半径及位置)对翼型边界层流动及升阻性能的影响规律;基于拉丁超立方和Kriging模型,建立周速比、半径、间隙和位置多因素与翼型升阻特性的隐型非线性耦合响应关系模型,量化马格努斯效应影响;采用遗传算法全局寻优获得优化马格努斯翼型。结果表明,马格努斯效应对低雷诺数翼型升阻气动特性影响显著,半径对翼型升阻比影响最大,周速比影响稍弱,位置影响最小;升阻比与周速比正相关,与半径大小、间隙及位置负相关;周速比为1.33、间隙为0.003C、半径为0.046C时翼型最大升阻比较基准翼型提高40.31%,失速攻角由10°延迟到14°。

关键词：风力机翼型升阻比马格努斯效应低雷诺数

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考虑多种失效模式耦合的复合材料损伤分析

机械科学与技术 2024年第1期43卷 166-172页

作者：何易周张凝尹硕辉湘潭大学机械工程学院湖南湘潭411105

复合材料的损伤失效形式是多样的,其损伤失效形式包括层合板损伤、胶体裂纹扩展和界面脱黏。为了探讨层合板损伤、胶体裂纹扩展、界面脱黏3种损伤失效之间的内在联系,先利用ABAQUS/Explicit软件建立混合型弯曲(MMB)断裂有限元模型,通过... 详细信息

复合材料的损伤失效形式是多样的,其损伤失效形式包括层合板损伤、胶体裂纹扩展和界面脱黏。为了探讨层合板损伤、胶体裂纹扩展、界面脱黏3种损伤失效之间的内在联系,先利用ABAQUS/Explicit软件建立混合型弯曲(MMB)断裂有限元模型,通过数值仿真结果与实验结果的比较,从而证明MMB模型的准确性。然后结合Hashin失效准则、扩展有限元法(XFEM)和内聚力模型(CZM)来研究3种失效模式的内在联系。结果表明:层合板损伤不仅可以影响界面脱黏失效发生时间,同时也能影响胶体中裂纹扩展路径,为复合材料损伤问题数值分析提供了一定的参考。

关键词：层合板损伤胶体裂纹扩展界面脱黏 Hashin失效准则 XFEM CZM

高校院级教学督导的建设和实践——以江南大学机械工程学院为例

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教育现代化 2016年第12期 59-60页

作者：沈贤张超锋陈海英俞建峰江南大学机械工程学院

院级教学督导是保证高校教学质量的重要措施,可以有效提升高校的教学管理综合水平。本文以江南大学机械工程学院为例,详细阐述了院级教学督导制度建立和队伍建设,分析了院级教学督导的工作特点及取得的成效,为国内同类高校的院级教学督... 详细信息

院级教学督导是保证高校教学质量的重要措施,可以有效提升高校的教学管理综合水平。本文以江南大学机械工程学院为例,详细阐述了院级教学督导制度建立和队伍建设,分析了院级教学督导的工作特点及取得的成效,为国内同类高校的院级教学督导工作和建设提供经验,对进一步完善院级教学督导模式提供指导意义。

关键词：院级教学督导建设实践江南大学

石墨烯纳米片/石蜡定型相变材料的制备方法及热性能研究

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化工新型材料 2022年第6期50卷 86-90,95页

作者：蒋伟吴淑英何晓祥湘潭大学机械工程学院湘潭411105

采用溶液混合法、真空吸附法和真空混合法这3种方法制备了石墨烯纳米片/石蜡复合定型相变材料,通过热性能分析得出最佳的制备方法。结果表明:溶液混合法制备的样品效果最好:热循环次数达到6次时,样品的质量损失率在1%以下;石墨烯纳米片... 详细信息

采用溶液混合法、真空吸附法和真空混合法这3种方法制备了石墨烯纳米片/石蜡复合定型相变材料,通过热性能分析得出最佳的制备方法。结果表明:溶液混合法制备的样品效果最好:热循环次数达到6次时,样品的质量损失率在1%以下;石墨烯纳米片可吸附84.67%的石蜡而不发生泄露;熔化和凝固潜热较纯石蜡分别降低了17.4%和10.9%,但与理论值相差不大;热导率为3.16W/(m·K),较纯石蜡提高了11.64倍。该复合材料的光热转换效率可达67.39%,比纯石蜡提高了42.52%。

关键词：石墨烯纳米片石蜡相变材料定型