TiC陶瓷中H原子扩散行为第一性原理计算研究

采用第一性原理计算方法研究了H原子在立方TiC 晶格中的结构稳定性及扩散行为。结果表明：H原子在TiC晶格中的最稳定位点位于Ti/C六面体中靠近C原子的C-H（C-HS）位置，H被C原子捕获而形成C—H键，键长1.15 Å（1 Å=0.1 nm），零点修正（ZPE）后形成能为1.58 eV；其次是Ti/C六面体中心位置（CS），H 原子主要与Ti原子成键，ZPE修正后的形成能为1.75 eV。采用CI-NEB方法计算预测了TiC晶格中H间隙原子的最优扩散路径，即先在Ti/C六面体内沿(110)晶面进行“跳跃”扩散，扩散势垒为0.47 eV；然后以C原子为中心，沿(100)晶面进行两次“旋转”扩散穿越Ti/C原子面，扩散势垒为0.28 eV。     

基于堆叠稀疏去噪自动编码网络与多隐层反向传播神经网络的铣刀磨损预测模型

刀具磨损状态是机械加工过程中需考虑的重要因素之一.针对铣刀磨损的在线预测问题,建立了一种基于深度学习的铣刀磨损预测模型.首先,将采集到的铣刀切削时的振动信号进行小波去噪后,利用快速傅里叶变换和小波包分解等技术提取时域、频域及时频域上的特征参数,并根据相关性分析从中筛选出合格的特征参数合并为特征向量,以此作为堆叠稀疏去噪自动编码网络(SSDAE)的含噪样本.其次,利用特征后处理的方式对已经筛选出的特征参数进行单调不递减及平滑处理,并将其作为SSDAE的无噪样本来训练该网络.然后,将经过SSDAE降维后的特征向量作为多隐层反向传播神经网络(BPNN)的输入,以这些特征对应的实际铣刀的磨损量作为标签对该网络进行拟合训练.最后,对训练好的模型进行实验验证,通过测试数据集和人为加入噪声的测试数据集的对比,结果显示所提模型不仅具有较高的预测精度,还具有较高的鲁棒性.     

多孔型高吸水树脂对水泥净浆流动性能的影响EI北大核心CSCD

为稳定掺入高吸水树脂(SAP)水泥基材料的流动性能,采用反相悬浮聚合法制备了多孔型聚丙烯酸/丙烯酰胺SAP.利用扫描电子显微镜(SEM)观测SAP的微观形貌,通过傅里叶红外光谱(FTIR)分析SAP的分子结构,用“茶袋法”测试SAP的吸液性能,并通过流动度试验研究了非多孔型及多孔型SAP对水泥净浆流动度经时变化的影响.结果表明:多孔型SAP具有微米级连通孔结构,能够有效促进吸水速率,达到吸水平衡只需1 min内;当通过额外引水保持水泥净浆初始流动度相同时,多孔型SAP的掺入对水泥净浆流动度的经时损失影响最小.     

钨中自间隙原子团簇扩散行为的分子动力学模拟

钨被视为未来聚变堆中最有可能全面使用的面对等离子体材料。而在未来聚变堆真实环境下，氘氚聚变反应产生的14 MeV高能中子辐照将在材料中产生严重的原子离位损伤和各种缺陷积累。其中自间隙原子（SIA）及其团簇是中子辐照损伤中最常见的缺陷种类。本文采用分子动力学模拟系统研究钨中1/2〈111〉和〈100〉 SIA团簇的稳定结构和形成能，发现SIA团簇最稳定结构是1/2〈111〉 SIA团簇结构，SIA团簇聚集后会稳定存在。并研究了不同尺寸1/2〈111〉 SIA团簇的动力学扩散行为，发现单个SIA在温度高于700 K时易扩散和转向，而两个以上的SIA团簇在300~900 K时主要表现为一维方向的运动。为准确描述各种尺寸SIA团簇的动力学行为，给出了一套计算SIA团簇跃迁频率的经验参数。相关结果将为更大尺度的动力学蒙特卡罗和团簇动力学模拟提供准确和完备的输入参数，为正确掌握和评价钨中子辐照行为提供依据。     

绿色环保型微球的合成及性能评价

以改性淀粉、海藻酸钠改性SiO2为单体,采用反相乳液聚合法合成了绿色环保型微球体系.改性淀粉微球目前仅用于钻井液中,易降解,不适合用于驱油.本文介绍了改性淀粉占比、交联剂、引发剂及油水配比对合成产品的影响,对微球的耐温抗盐、热稳定及封堵性能进行了评价,结果表明:在交联剂质量分数为0.3％ ～0.5％、引发剂加量为单体质量的0.5％、油水配比为1:1、改性淀粉占比为3％时,合成的微球体系为乳白色半透明均相液体,初始粒径0.3～3μm.该微球体系在温度90℃、矿化度2.0×105 mg/L条件下膨胀性能较好,膨胀倍数>4,可在渗透率小于0.5μm2的油藏中形成有效封堵.本次合成对其性能进行了提升,增强了其在地层内的稳定性.     

基于PolyWorks虚拟装配间隙面差计算分析研究

随着当今社会汽车制造业的迅猛发展,高标准和高需求已经是消费者对汽车制造凯歌的主旋律。而这其中,汽车钣金件的间隙面差就是其中一个重要因素。快速检测间隙面差是否满足设计要求直接关系到汽车白车身的生产精度和企业的工作效率。传统计算间隙面差大多利用量具,易划伤被测物且在零件实际装配后才可测量,降低生产效率,而非接触测量造价昂贵。本课题基于实物的汽车钣金件虚拟装配,对间隙面差的计算方法进行分类与参数调整,提出一种高效率、高标准的间隙面差计算流程。     

配缸间隙对发动机机体振动噪声影响研究

分析活塞配缸间隙对活塞2阶运动的影响,优化活塞动力学特性,对于发动机减振降噪具有重要意义。以非道路4缸高压共轨柴油机为研究对象,建立了活塞动力学计算模型及整机多体动力学计算模型,进行了配缸间隙对活塞动力学与发动机机体振动噪声影响的仿真分析;对机体和曲轴进行模态试验,验证了有限元模型的准确性。通过整机的仿真分析,结果表明:配缸间隙增大后,摩擦平均有效压力依次减小;活塞敲击力先小幅减少,然后急剧增大,最后趋于稳定。在主推力侧,不同配缸间隙计算方案均在2阶谐次下出现最大振动峰值;在次推力侧,振动在800～3 000 Hz频段内差异比较明显,在2 000～3 000 Hz频段内差异尤为显著。机体噪声的1/3倍频程分析显示不同配缸间隙计算方案在中心频率500Hz时出现最大声功率级。     

基于Adams的两种空气舵传动系统动特性对比研究

飞行器空气舵传动系统作为飞行器姿态控制系统的重要组成部分,以某飞行器空气舵传动系统两种常见传动方式—平面四杆舵系统和摇臂导杆舵系统为研究对象,基于Adams三维多刚体动力学仿真平台和两种传动系统中各传动环节的实际状态,分别建立了平面四杆舵系统和摇臂导杆舵系统的仿真系统模型,并对两种空气舵传动系统的间隙动特性进行了对比分析研究,所得结论可为飞行器空气舵传动系统的方案选择、设计优化及性能预测提供一定程度的理论支持。     

某型柴油机水泵、机油泵间隙调整工装的应用

为了方便某柴油机前端水泵和机油泵齿轮间隙的调整,改变以前传统的调整方法,通过长期在装配现场的观察和了解,设计出某柴油机前端水泵和机油泵齿轮间调整工作,经现场使用验证;该工装安全、小巧轻便精度高,改善了装配的劳动强度和装配质量。