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扣件参数对小半径曲线钢轨波磨的影响

表面技术 2024年第1期53卷 78-86,95页

作者：朱琪谢俊张威庹军波重庆工商大学制造装备机构设计与控制重庆市重点实验室重庆400067 重庆工商大学机械工程学院重庆400054

目的研究扣件参数对小半径曲线钢轨波磨的影响,获得抑制钢轨波磨的有效措施。方法建立小半径曲线DTVI2扣件的轮轨系统有限元模型,对扣件系统进行实体化建模,考虑轨下垫板之间的接触情况,同时模拟扣件系统中弹条预紧作用。采用复特征... 详细信息

目的研究扣件参数对小半径曲线钢轨波磨的影响,获得抑制钢轨波磨的有效措施。方法建立小半径曲线DTVI2扣件的轮轨系统有限元模型,对扣件系统进行实体化建模,考虑轨下垫板之间的接触情况,同时模拟扣件系统中弹条预紧作用。采用复特征值分析和瞬时动态分析研究轮轨系统的摩擦自激振动特性,并将预测结果与现场测试结果对比,揭示该区段钢轨波磨产生的原因。最后开展轨下垫板材料属性以及扣件结构参数的影响分析,获得其对钢轨波磨的影响。结果轮轨间饱和蠕滑力引起轮轨系统发生频率为500Hz的不稳定振动,会导致波长为30 mm的钢轨波磨。轨下垫板杨氏模量在10~50 MPa区间,等效阻尼比先从-0.015 2减小到-0.016 9又增大到-0.014 2;阻尼系数在0~0.000 1区间内,等效阻尼比从-0.016 9增大到-0.010 2;轨下垫板泊松比的变化没有引起系统等效阻尼比发生明显的变化;扣件间距在575~675 mm区间内,等效阻尼比从-0.016 3降低到-0.019 0;等效阻尼比随着弹条预紧力的增大而增大。结论选取合适的轨下垫板杨氏模量可以减轻由轮轨摩擦自激振动导致的钢轨波磨;提高阻尼系数对轮轨系统的自激振动具有较强的抑制作用;而轨下垫板的泊松比对钢轨波磨的影响较小;适当减小扣件间距可以略微降低钢轨波磨的产生趋势;增大弹簧预紧力可以抑制由轮轨系统摩擦自激振动导致的钢轨波磨。

关键词：钢轨波磨摩擦自激振动扣件结构弹条预紧力数值仿真

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含扭曲误差的鼓形斜齿轮接触分析

机械工程学报 2024年第3期60卷 143-154页

作者：杜彦斌汪澳婷何坤重庆工商大学智能装备绿色设计与制造重庆市重点实验室重庆400067 重庆机床(集团)有限责任公司重庆401336 重庆工商大学机械工程学院重庆400067

基于修形齿面的扭曲误差产生机理,推导出含扭曲误差的鼓形斜齿轮齿面数学方程;建立含扭曲误差的主动轮鼓形齿与未修形从动轮的轮齿接触分析(Tooth contact analysis,TCA)模型;并从计算齿面扭曲量的公式中选取螺旋角和修形量两个主要设... 详细信息

基于修形齿面的扭曲误差产生机理,推导出含扭曲误差的鼓形斜齿轮齿面数学方程;建立含扭曲误差的主动轮鼓形齿与未修形从动轮的轮齿接触分析(Tooth contact analysis,TCA)模型;并从计算齿面扭曲量的公式中选取螺旋角和修形量两个主要设计参数,分析其对传动误差和接触椭圆的影响规律。结果表明:齿向修形斜齿轮的修形量和螺旋角越大,齿面扭曲现象越严重;修形量和螺旋角增大使得传动误差幅值增大,影响传动平稳性;修形量对接触椭圆面积的影响小,而螺旋角增大,接触椭圆面积减小,使得接触应力增大,通过有限元分析验证螺旋角和修形量对齿面接触应力的影响;通过调整修形量和螺旋角可以控制扭曲量、传动误差幅值和接触椭圆面积,这对齿向修形斜齿轮的优化设计有较大的参考价值。

关键词：齿向修形齿面扭曲设计参数轮齿接触分析传动误差

基于环氧基POSS改性的低介电纳米多孔复合材料:微观结构对介电性能的影响

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复合材料学报 2024年第2期41卷 702-711页

作者：李晓丹刘小清何瑞刘宏宇王锋孟诗云重庆工商大学环境与资源学院催化与环境新材料重庆市重点实验室重庆400067

随着超大规模集成电路的迅速发展,微型集成化高密度半导体元件迫切需要低介电材料。本文合成了具有笼型结构的环氧基倍半硅氧烷(EOVS),并与环氧树脂E51共混得到纳米多孔EOVS/E51复合材料。改性后,EOVS在E51基体中均匀分散。随着EOVS的增... 详细信息

随着超大规模集成电路的迅速发展,微型集成化高密度半导体元件迫切需要低介电材料。本文合成了具有笼型结构的环氧基倍半硅氧烷(EOVS),并与环氧树脂E51共混得到纳米多孔EOVS/E51复合材料。改性后,EOVS在E51基体中均匀分散。随着EOVS的增多,其笼型结构引入的纳米孔隙使EOVS/E51复合材料的自由体积增大,单位体积内极化分子的密度降低,EOVS含量为15wt%时,介电常数由4.21下降至2.51(1 MHz)。但是,EOVS上的环氧基团提供了新的反应位点,EOVS/E51复合体系的交联密度随EOVS增多而增大,EOVS含量达20wt%时,复合材料的自由体积减小,介电常数转而增大。此外,EOVS中Si-O-Si键的疏水性使复合材料的耐湿性增强,而无机骨架的热稳定性及纳米增韧效应导致复合材料的耐热性和抗冲性能明显提升,在微电子领域应用前景广阔。

关键词：环氧基POSS 环氧树脂复合材料介电常数自由体积交联密度

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基于MXene电磁屏蔽材料的研究

复合材料学报 2024年第5期41卷 2280-2293页

作者：梅婷冉娅蔡雄睿孟诗云李晓丹重庆工商大学环境与资源学院催化与环境新材料重庆市重点实验室重庆400067

电子设备的电磁辐射问题日益严重,开发高性能电磁屏蔽材料是现实的迫切需求。MXene由于其独特的层状结构、丰富的表面基团、优异的力学性能和突出的导电性,被认为在电磁屏蔽方面具有潜在的应用前景。为获得轻质、高效、稳定的电磁屏蔽材... 详细信息

电子设备的电磁辐射问题日益严重,开发高性能电磁屏蔽材料是现实的迫切需求。MXene由于其独特的层状结构、丰富的表面基团、优异的力学性能和突出的导电性,被认为在电磁屏蔽方面具有潜在的应用前景。为获得轻质、高效、稳定的电磁屏蔽材料,多种改性方法被用于提高MXene材料的电磁屏蔽效能,如通过定量控制MXene层状结构构建三维多孔、多层和插层等多种形态,通过氧化、掺杂、热处理和接枝等手段调控MXene表面终止基团及将MXene与其他材料杂化组装获得其他性能等。本文从结构设计、表面改性、复合杂化三方面综述了近几年国内外对MXene材料改性的研究进展,并对其提高电磁屏蔽效能进行了比较。

关键词： MXene 电磁屏蔽结构设计表面改性复合杂化

神经网络正逆预测结合的风力机叶片强度可靠性研究

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太阳能学报 2024年第1期45卷 291-298页

作者：鞠浩王旭东陆佳红重庆工商大学制造装备机构设计与控制重庆市重点实验室重庆400067 重庆工商大学国家智能制造服务国际科技合作基地重庆400067

针对风力机叶片在各基本随机变量相互影响下强度极限状态难以界定的问题,提出广义回归神经网络正逆预测结合的风力机叶片强度可靠性分析方法。通过神经网络逆预测模型估算叶片失效时各随机变量状态,利用有限元分析法校核后作为强化样本... 详细信息

针对风力机叶片在各基本随机变量相互影响下强度极限状态难以界定的问题,提出广义回归神经网络正逆预测结合的风力机叶片强度可靠性分析方法。通过神经网络逆预测模型估算叶片失效时各随机变量状态,利用有限元分析法校核后作为强化样本用于神经网络正预测模型的训练。将该方法构建的神经网络模型与通过更多随机样本构建的模型进行比较。结果表明:前者的学习样本数量减少26%,测试集均方误差降低48.19%,平均绝对百分比误差降低58.24%,因此通过该方法构建的神经网络模型在叶片失效边界区域具有更好的预测性能。利用该模型计算叶片的强度可靠性,进一步验证了该方法的有效性。

关键词：风力机叶片可靠性神经网络强度分析优化设计

基于综合满意度函数的D2钢激光抛光工艺参数优化方法

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表面技术 2024年第16期53卷 169-181页

作者：梁强徐永航杜彦斌王敬徐彬源重庆工商大学机械工程学院重庆400067 重庆工商大学智能装备绿色设计与制造重庆市重点实验室重庆400067

目的同步提升D2模具钢激光抛光效果及抛光质量的稳定性。方法提出了一种基于综合满意度函数的D2钢激光抛光工艺参数优化方法。首先,以表面粗糙度、显微硬度和抛光深度为优化目标,基于Box-Behnken方法,以激光功率、扫描速度和搭接率为试... 详细信息

目的同步提升D2模具钢激光抛光效果及抛光质量的稳定性。方法提出了一种基于综合满意度函数的D2钢激光抛光工艺参数优化方法。首先,以表面粗糙度、显微硬度和抛光深度为优化目标,基于Box-Behnken方法,以激光功率、扫描速度和搭接率为试验因素进行3因素3水平试验。其次,基于试验数据构建各优化目标均值与标准差的双响应面模型,采用熵权理论获得了各优化目标均值与标准差的客观熵权,并与主观熵权结合构建综合熵权。最后,将双响应面模型与综合熵权引入满意度函数构建了改进综合满意度模型,通过随机梯度下降法获得最佳工艺参数组合。结果在激光功率为551W、扫描速度为9mm/s、搭接率为0.55的条件下,表面粗糙度均值由Ra=5.188μm下降至Ra=1.056μm,降幅为79.65%,粗糙度标准差为0.0128μm;显微硬度由541.3HV0.5下降至509.3HV0.5,降幅为5.91%,显微硬度标准差为12.9811HV0.5;抛光深度为0.331mm,抛光深度标准差为0.0024mm。结论该方法可以有效提升D2模具钢激光抛光效果,同时避免抛光后表面质量波动,可为其他模具钢激光抛光工艺参数寻优提供方法借鉴。

关键词： D2钢激光抛光工艺参数优化综合满意度函数双响应面模型综合熵权

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考虑性能稳定性的机械系统可靠性分配方法研究

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中国机械工程 2024年第5期35卷 821-828,850页

作者：李健王宏伟慕宗燚杜彦斌冉琰重庆工商大学智能装备绿色设计与制造重庆市重点实验室重庆400067 重庆工商大学机械工程学院重庆400067 重庆文理学院智能制造工程学院重庆402160 重庆大学机械与运载工程学院重庆400044

针对机械系统可靠性分配,提出了一种考虑性能稳定性的可靠性分配方法。引入元动作理论对机械系统进行结构分解,以元动作单元为分配对象,建立元动作可靠性二层综合评价指标模型,结合多准则决策(MCDM)方法,得到元动作可靠性分配系数;然后... 详细信息

针对机械系统可靠性分配,提出了一种考虑性能稳定性的可靠性分配方法。引入元动作理论对机械系统进行结构分解,以元动作单元为分配对象,建立元动作可靠性二层综合评价指标模型,结合多准则决策(MCDM)方法,得到元动作可靠性分配系数;然后建立机械传动系统稳定性模型,并计算各个元动作对系统性能稳定性的影响系数;最后,利用性能稳定性的影响系数对可靠性分配系数进行修正,实现机械系统可靠性的合理分配。通过与传统方法进行对比,验证了所提方法的有效性。

关键词：多准则决策机械系统可靠性分配性能稳定性元动作

微纳米气泡/UV/H_(2)O_(2)协同处理垃圾渗滤液中典型污染物

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化学工程 2024年第7期52卷 7-13页

作者：方檬傅敏李易杨眉重庆工商大学环境与资源学院重庆400067 重庆工商大学催化与环境新材料重庆市重点实验室重庆400067 重庆工商大学重庆高校催化理论与应用技术重点实验室重庆400067

以垃圾渗沥液中的典型有机污染物正己酸为处理目标,探究其在MB(微纳米气泡)联合UV(紫外光)活化H_(2)O_(2)的作用下的降解规律,探讨不同处理方式、微纳米气泡进气量、紫外灯功率、初始pH值、H_(2)O_(2)体积分数以及共存离子等影响因素对... 详细信息

以垃圾渗沥液中的典型有机污染物正己酸为处理目标,探究其在MB(微纳米气泡)联合UV(紫外光)活化H_(2)O_(2)的作用下的降解规律,探讨不同处理方式、微纳米气泡进气量、紫外灯功率、初始pH值、H_(2)O_(2)体积分数以及共存离子等影响因素对模拟垃圾渗沥液COD降解效果的影响。结果表明:MB/UV/H_(2)O_(2)体系的协同系数达到31.56,证明其有显著的协同效应,该体系能够有效降低模拟垃圾渗滤液中的COD,其降解过程符合拟一级反应动力学模型。当反应时间180 min、H_(2)O_(2)体积分数2×10^(-3)、pH=4、UV功率10 W、MB进气量30 mL/min时,模拟垃圾渗沥液COD去除率可达到94.54%,TOC(总有机碳)去除率为59.10%。共存离子实验表明,实际垃圾渗滤液中的氯离子会降低反应速率。自由基淬灭实验结合EPR结果表明,在MB/UV/H_(2)O_(2)体系中主要产生羟基自由基和单线态氧。

关键词：微纳米气泡 UV H_(2)O_(2) 垃圾渗沥液:正己酸

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环氧灌浆材料研究进展

功能材料 2024年第5期55卷 5047-5056页

作者：蔡雄睿梅婷冉娅孟诗云李晓丹重庆工商大学环境与资源学院催化与环境新材料重庆市重点实验室重庆400067

随着高速公路交通流量和汽车荷重的增大以及使用年限的增加,路面病害日益显现,研发高性能化学灌浆材料已经成为当下迫切的需求。环氧树脂灌浆材料因其高强度、良好的力学性能和附着力、低收缩率和热稳定性等特点,成为一种极具发展潜力... 详细信息

随着高速公路交通流量和汽车荷重的增大以及使用年限的增加,路面病害日益显现,研发高性能化学灌浆材料已经成为当下迫切的需求。环氧树脂灌浆材料因其高强度、良好的力学性能和附着力、低收缩率和热稳定性等特点,成为一种极具发展潜力的灌浆材料。为了满足环氧灌浆材料在多方面的应用需求,已经有多种改性方法用于提高环氧灌浆材料的力学性能,如在分子链段中引入有机硅、醚基团等柔性基团,通过与聚氨酯共混形成互穿聚合物网络结构,以及添加纤维、纳米粒子等增强填料或其它方法获得高机械性能等。从结构改性、共混改性、掺杂改性以及其他方法几个方面综述了环氧灌浆材料的改性方法,并对环氧灌浆材料领域进行了展望。

关键词：化学灌浆材料力学性能结构改性共混改性掺杂改性