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磁性功能梯度圆柱壳磁热弹性超谐波共振研究

振动与冲击 2024年第17期43卷 154-162页

作者：姜雨泉胡宇达燕山大学建筑工程与力学学院河北秦皇岛066004 燕山大学河北省重型装备与大型结构力学可靠性重点实验室河北秦皇岛066004

研究温度场和磁场中功能梯度(functionally graded, FG)圆柱薄壳1∶3阶超谐波共振问题。针对金属-陶瓷FG圆柱薄壳,采用热传导方程表征一维温度场沿壳体厚度分布特性;结合热弹性理论,并考虑几何非线性,确定了壳体物理中面下的本构关系;... 详细信息

研究温度场和磁场中功能梯度(functionally graded, FG)圆柱薄壳1∶3阶超谐波共振问题。针对金属-陶瓷FG圆柱薄壳,采用热传导方程表征一维温度场沿壳体厚度分布特性;结合热弹性理论,并考虑几何非线性,确定了壳体物理中面下的本构关系;基于磁弹性理论,建立磁场环境下壳体所受洛伦兹力和磁化力模型。应用哈密顿变分原理推得磁热弹耦合非线性振动方程。利用伽辽金积分法得到两端简支FG圆柱薄壳的无量纲化非线性振动微分方程,确定了由静磁力和热内力所产生的静挠度特征方程。应用多尺度法对系统的1∶3阶超谐波共振问题进行近似解析求解,得到系统稳态运动下的幅频响应方程,并应用李雅普诺夫稳定性理论对稳态解进行稳定性分析。通过数值算例,得到不同物理和几何参数影响下系统的共振幅值变化曲线图、动相轨迹图及多值解的区域划分图。结果表明:系统体现为硬弹簧特性;增大激励力幅值、陶瓷侧温度,临界多值解的分岔点右移,共振区域变大;增大磁场强度,稳定解振幅减小。

关键词：功能梯度圆柱壳磁弹性温度场超谐波共振多尺度法

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近场分布式平面光源光强测试方法

光学学报 2024年第3期44卷 147-154页

作者：胡少杰王洪远何泽浩朱巧芬曹良才河北工程大学数理科学与工程学院河北邯郸056038 清华大学精密仪器系北京100084

对近场分布式光度测量方法及测量机理进行研究,基于自主搭建的近场光源发光特性测量装置采集平面光源不同方向的亮度图像,分析了近场光度参量之间的转换关系及亮度数据处理方法,最终实现了近场分布式平面光源空间光强分布测量。通过构... 详细信息

对近场分布式光度测量方法及测量机理进行研究,基于自主搭建的近场光源发光特性测量装置采集平面光源不同方向的亮度图像,分析了近场光度参量之间的转换关系及亮度数据处理方法,最终实现了近场分布式平面光源空间光强分布测量。通过构建平面光源发光模型,基于光度学和几何光学原理分析发光平面各个方向的光线分布,完成对光源不同方向的发光状态表征。与远场测量相比,所提近场分布式测量方法结果与远场配光曲线吻合良好,在所采用成像式亮度计亮度相对误差优于6.51%的情况下,所测得的光强相对误差小于8.38%,0°配光曲线匹配指数高达98.33%,验证了所提方法在近场光度测量中的有效性。

关键词：测量分布光度计近场分布式光度测量成像式亮度计光强配光曲线

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表面形貌对铝/镁热轧复合结合强度的影响

塑性工程学报 2024年第3期31卷 157-170页

作者：张文哲朱加辉郑阳姜润五余超肖宏燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心河北秦皇岛066004

选用5052铝合金与AZ31B镁合金作为复合材料进行热轧复合,研究表面形貌对铝/镁热轧复合结合强度的影响。在热轧复合前使用不同直径钢丝刷对板材表面进行打磨处理,通过单向拉伸实验、扫描电镜以及激光共聚焦显微镜对打磨处理后板材的表面... 详细信息

选用5052铝合金与AZ31B镁合金作为复合材料进行热轧复合,研究表面形貌对铝/镁热轧复合结合强度的影响。在热轧复合前使用不同直径钢丝刷对板材表面进行打磨处理,通过单向拉伸实验、扫描电镜以及激光共聚焦显微镜对打磨处理后板材的表面状态和形貌进行测试和观察。然后使用热轧复合法在25%、 35%和45%压下率下轧制制备出铝/镁复合板并通过万能试验机、扫描电镜、 X射线能谱仪对复合板的结合强度、微观形貌和元素分布进行测试和观察。最后通过轧卡和剥离实验对45%压下率不同直径钢丝刷打磨处理条件下铝/镁热轧复合过程中板材表面形貌的变化进行观察。结果表明,不同直径钢丝刷打磨处理仅改变了板材的表面形貌,未使板材表面形成硬质层。在25%和35%压下率下,铝/镁复合板的结合强度随着钢丝刷直径的增加而增加,但当压下率达到45%后,随着钢丝刷直径的改变,铝/镁复合板的结合强度稳定在71.2 MPa左右。通过改变板材表面形貌可以使铝合金和镁合金在低压下率下实现良好结合,但当压下率达到45%之后,板材表面形貌的变化不会再对铝/镁复合板的结合强度产生明显影响。

关键词：铝/镁复合板表面形貌硬化层结合强度热轧

研究生专业课程全英文教学模式探索与实践——以“数据挖掘与知识发现”课程为例

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中国大学教学 2024年第5期 53-57页

作者：王倩吴培良王岩燕山大学信息科学与工程学院东北大学秦皇岛分校计算中心

为了适应经济全球化及教育国际化的迅速发展,结合EMI(English as a Medium of Instruction)教学法,以燕山大学“数据挖掘与知识发现”课程为例,从研究生专业培养目标及全英文教学特点出发,在师资队伍建设、教材选取和课程内容组织、课... 详细信息

为了适应经济全球化及教育国际化的迅速发展,结合EMI(English as a Medium of Instruction)教学法,以燕山大学“数据挖掘与知识发现”课程为例,从研究生专业培养目标及全英文教学特点出发,在师资队伍建设、教材选取和课程内容组织、课堂教学环节的全周期准备和实施,以及课程考核方式等方面开展研究生专业课程全英文教学模式探索与实践。实践结果表明,全英文教学有效提高了学生英文文献的阅读能力和英文论文的撰写能力,提高了学生的国际竞争力。

关键词：教育国际化研究生教育全英文教学数据挖掘

钙和硫对VD真空脱气精炼过程夹杂物去除的影响

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炼钢 2024年第2期40卷 51-56页

作者：刘建勋高小勇卫红张立峰燕山大学机械工程学院河北秦皇岛066004 燕山大学材料科学与工程学院河北秦皇岛066004 北方工业大学机械与材料工程学院北京100114

研究了Ca和S元素对VD真空精炼过程夹杂物去除的作用。Ca含量对夹杂物的去除作用很大,当钢水w(S)=0.012%~0.014%时,低Ca含量有利于夹杂物的去除。钢水w(Ca)=1×10^(-6)时,夹杂物去除率为74.30%;钢水w(Ca)=8×10^(-6)时,夹杂物去除率显著... 详细信息

研究了Ca和S元素对VD真空精炼过程夹杂物去除的作用。Ca含量对夹杂物的去除作用很大,当钢水w(S)=0.012%~0.014%时,低Ca含量有利于夹杂物的去除。钢水w(Ca)=1×10^(-6)时,夹杂物去除率为74.30%;钢水w(Ca)=8×10^(-6)时,夹杂物去除率显著降低至33.95%。原因是Ca元素使得钢液中固态脱氧产物Al_(2)O_(3)-MgO夹杂物转变为液态的钙铝酸盐类夹杂物,不容易上浮去除。当钢水w(Ca)相同时((7~8)×10^(-6)),高S含量有利于夹杂物的去除。钢水w(S)为135×10^(-6)和11×10^(-6)时,对应的夹杂物去除率分别为33.95%和23.71%,原因是高S含量使得夹杂物中的CaS含量增加,从而提高夹杂物熔点。讨论了Ca和S元素的来源,并提出了提高VD过程夹杂物去除率的措施。

关键词：真空脱气精炼夹杂物去除率硫含量钙含量

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镁合金板材弯曲回弹预测与控制研究进展

材料导报 2024年第15期38卷 70-76页

作者：计鸿鑫任伟杰蒋先贤杜文宇孙静娜黄华贵国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心河北秦皇岛066004 燕山大学机械工程学院河北秦皇岛066004

镁合金是最轻的工程金属材料,在新能源汽车、航空航天等领域具有广阔的应用前景,而在这些领域中广泛存在弯曲变形。但镁合金弹性模量较低,室温弯曲成形回弹量大且不易控制,严重影响构件成形精度和后期服役性能,精确预测和控制镁合金回... 详细信息

镁合金是最轻的工程金属材料,在新能源汽车、航空航天等领域具有广阔的应用前景,而在这些领域中广泛存在弯曲变形。但镁合金弹性模量较低,室温弯曲成形回弹量大且不易控制,严重影响构件成形精度和后期服役性能,精确预测和控制镁合金回弹仍是目前亟待解决的重要问题。近年来,为了提高镁合金的成形精度,并扩大其工业化应用,各国学者针对镁合金板材弯曲回弹预测及控制方法进行了大量研究。本文综述了镁板弯曲回弹预测与控制的最新研究进展,介绍了常见的镁合金回弹预测手段,对比分析了镁合金回弹的影响因素与控制方法,最后对镁板弯曲回弹未来研究重点进行了展望。

关键词：镁合金弯曲回弹预测控制

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数据丢包对WSNs级联失效机理研究

控制理论与应用 2024年

作者：尹荣荣朱华华刘思佳崔晓寒燕山大学信息科学与工程学院河北省特种光纤与光纤传感重点实验室

传统无线传感器网络级联失效研究中未考虑丢包节点的全面影响，仿真模型也难以满足实验抗毁性测试要求。针对该问题，本文以节点的真实收包量为负载构建了网络级联失效模型，提出基于节点重要程度的抗毁性度量方法，并采用了Zigbee技术... 详细信息

传统无线传感器网络级联失效研究中未考虑丢包节点的全面影响，仿真模型也难以满足实验抗毁性测试要求。针对该问题，本文以节点的真实收包量为负载构建了网络级联失效模型，提出基于节点重要程度的抗毁性度量方法，并采用了Zigbee技术搭建实测网络，对丢包节点存在下的级联失效现象和不同负载分配方式对级联的影响进行了实验分析。同时，对丢包节点对不同抗级联策略的影响进行了实验对比。实验结果表明，一定条件下节点的丢包行为对网络的级联失效有很大的缓解作用，不同的负载分配方式呈现出不同的级联失效特点。另外，在多数低速率无线传感器网络中，级联时保留丢包节点可提升网络的级联失效抗毁性。

关键词：无线传感器网络级联失效 Zigbee 丢包节点

不同温度下Inconel 690TT换热管的冲击微动磨损特征研究

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压力容器 2024年第6期41卷 23-29页

作者：于美琪王博尧张红升谭蔚郭凯燕山大学环境与化学工程学院河北秦皇岛066004 天津大学化工学院天津300072

为了研究冲击微动磨损对蒸汽发生器换热管的影响,在200,250,285℃温度下开展了Inconel 690TT管与SUS405支撑的冲击微动磨损试验研究,通过扫描电子显微镜和能谱仪手段对磨损特征开展系统分析。结果表明,250℃和285℃温度下的磨损量相近,... 详细信息

为了研究冲击微动磨损对蒸汽发生器换热管的影响,在200,250,285℃温度下开展了Inconel 690TT管与SUS405支撑的冲击微动磨损试验研究,通过扫描电子显微镜和能谱仪手段对磨损特征开展系统分析。结果表明,250℃和285℃温度下的磨损量相近,明显大于200℃下的试验结果。对磨损表面的分析发现,温度的升高会导致表面产生更为显著的剥层现象和表面硬度降低,进而导致磨损体积的增加。从能谱仪分析结果来看,在250℃和285℃下,氧化变得严重,但从C和Fe的含量来看,质量转移并不严重,但随温度上升质量转移略有上升。这说明冲击磨损主要的磨损机制是剥层,粘着磨损随着温度升高有上升趋势。冲击微动磨损机理研究结果对蒸汽发生器后续研究、设计和维护具有重要意义。

关键词：蒸汽发生器换热管冲击磨损微动磨损 Inconel 690TT

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热连轧过程机架间运动板带动特性研究

工程力学 2024年第5期41卷 234-246页

作者：崔金星孙建亮彭艳邢建康燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心北京星航机电装备有限公司

研究了热轧过程机架间运动板带动力学特征及其影响因素。基于热轧过程板带张力形成机理，考虑机架间板带张力建立了动态张力模型；同时，考虑热轧机活套辊对运动板带的支撑作用，基于Hamilton理论建立了运动板带等效运动梁模型，并基于... 详细信息

研究了热轧过程机架间运动板带动力学特征及其影响因素。基于热轧过程板带张力形成机理，考虑机架间板带张力建立了动态张力模型；同时，考虑热轧机活套辊对运动板带的支撑作用，基于Hamilton理论建立了运动板带等效运动梁模型，并基于四阶Galerkin截断法对偏微分方程进行离散化，得到系统四阶常微分方程组。仿真分析机架间板带张力、速度和活套辊支承刚度对运动板带动力学特性的影响，以及运动板带在辊系振动引发的速度摄动下振动特征和影响规律。结果表明：张力、板带速度和活套支撑辊刚度均影响板带动力学模态特征，且活套辊支撑作用可降低板带振动幅值；在热轧工艺范围内，调整板带张力和速度对运动板带的稳定性影响不大；辊系振动造成板带运动速度呈摄动特征，且摄动频率和幅值与板带振动强度关系密切。该研究对热轧过程机架间运动板带稳定性分析和活套控制设计提供参考。

关键词：热轧运动板带 Galerkin离散法张力板带振动混沌