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题名涡流冷却静电润滑复合干式钻削技术研究
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作者
张晏晴
吕海峰
韩占龙
韩振宇
陈桂涛
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机构
中北大学机械工程学院
上海凌云工业科技有限公司
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出处
《机床与液压》
北大核心
2024年第6期74-80,共7页
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基金
中北大学校园科技立项
中北大学第18届研究生科技立项(20221809)
山西省研究生科研创新项目(2023KY599)。
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文摘
为降低机械加工过程中切削液对环境造成的污染以及处理切削液时高昂的成本,提出一种兼有涡流冷却效应和静电润滑效应的干式钻削技术与装置。将气体离子化、臭氧化后吹到切削加工区域,代替切削液实现润滑、冷却的作用,获得良好的断屑效果,同时延长刀具的寿命。基于结构参数对系统放电性能、臭氧浓度以及冷却效果的影响规律,优化装置结构,形成干式辅助钻削装置。实验结果表明:当电极锥度为15°、电极直径为1 mm、铜帽内径为3 mm、气体流量为20 L/min、驱动电压为6 kV时,臭氧浓度达到峰值34.2×10^(-6)。通过与纯干式切削对比发现:所提技术的切削温度降低40.9%,刀具刃口基本没有损伤,切屑微观表面切痕分布清晰、条理均匀。所设计的涡流冷却静电润滑干式钻削技术在切削效应、冷却效果、刀具磨损以及切屑形态等方面均优于传统的干式钻削技术,可以用于六系铝材的钻削加工。
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关键词
静电润滑
涡流冷却
干式钻削技术
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Keywords
electrostatic lubrication
eddy current cooling
dry drilling technology
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分类号
TH16.1
[机械工程—机械制造及自动化]
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题名柔性声学超材料及其低频消声特性
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作者
陈桂涛
李营
陈创
张晏晴
吕海峰
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机构
中北大学机械工程学院
山东英伟电子技术有限公司
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出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2024年第12期65-71,共7页
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基金
国家自然科学基金(51305409)。
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文摘
为实现高速飞车舱内低频噪声控制,提出了一种基于Helmholtz共振效应的柔性声学超材料。通过理论分析Helmholtz腔的消声机理,利用COMSOL软件对比分析腔体单元、阵列结构的消声特性;通过声固耦合模块模拟柔性超材料的消声性能。参数化地研究了柔性声学超材料共振频率的变化规律,并分析了柔性超材料在不同变形程度下的消声特性。提出分部拔模的浇注工艺制备了柔性声学超材料样件,利用四传感器的测试原理测量样件的传递损失。研究结果表明,柔性声学超材料的测试、仿真结果均在300 Hz处存在一个传递损失峰,表现出了低于理论模型的Helmholtz共振频率及良好的低频噪声控制效果,同时柔性材料可避免因惯性对安装环境造成冲击,适用于曲面环境,在工程领域具有较好的应用前景。
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关键词
低频噪声
柔性超材料
Helmholtz效应
有限元分析
传递损失
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Keywords
low-frequency noise
flexible metamaterial
Helmholtz effect
finite element analysis
transmission loss
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分类号
V216.54
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
TB535.2
[理学—声学]
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题名一种复合型声电换能装置的优化设计
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作者
陈创
李泽钦
吕海峰
张晏晴
马智宇
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机构
中北大学机械工程学院
河北工业大学理学院
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出处
《中国测试》
CAS
北大核心
2024年第4期102-108,共7页
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基金
国家自然科学基金(51305409)。
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文摘
为了俘获环境中广泛存在的声能,提出一种双效应耦合作用的声电换能装置,该结构可在声电转换的同时捕获空气中的流体能量。为提高该装置的声电转化效率,对其进行优化设计。通过研究压电片不同连接方式对发电性能的影响规律,确定不同条件下系统的最优连接方式。采用正交实验法确定系统的最优组合方式,实验结果表明:在电阻大小2 MΩ、PZT材料的串联个数28个、PZT材料的总数56个、声源与换能器间的距离240 mm的组合方式下,系统输出功率最大。以最优组合设计实验,设置声压级为110 dB,噪声频率在247 Hz,此时测得负载输出电压17.54 V,输出功率307.65μW,平均能量密度13.26 mW/m3。优化后的结构可作为微小型用电器的供电电源,在新能量领域有较好的应用前景。
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关键词
俘获声能
流体能量
复合型换能器
正交实验
优化技术
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Keywords
capture of acoustic energy
fluid energy
composite transducer
orthogonal experiments
optimization techniques
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分类号
TB9
[机械工程—测试计量技术及仪器]
TB535.3
[理学—声学]
TM619
[电气工程—电力系统及自动化]
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题名冷却液管路法兰复合成形工艺控制研究
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作者
刘海东
张晏晴
吕海峰
陈创
陈桂涛
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机构
山西焦煤集团有限责任公司环保绿化分公司
晋西车轴股份有限公司
中北大学机械工程学院
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出处
《精密成形工程》
北大核心
2024年第8期221-229,共9页
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基金
国家自然科学基金(51305409)。
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文摘
目的增大法兰镦压成形面积,提高汽车冷却液管路法兰的加工质量,进而获得更好的汽车冷却系统密封性和整车安全性。方法在分析法兰自由端高度、管坯外径、管坯内径、接触摩擦因数等对传统法兰镦压成形影响的基础上,提出一种扩径-缩径-镦压的法兰复合成形工艺。一方面通过扩径提高法兰的成形面积,另一方面通过缩颈保证法兰与零件的正常配合,以此来突破传统镦压工艺的成形极限,并且通过DEFORM软件对扩径-缩径-镦压整个成形过程进行仿真分析,优化组合模具的结构参数。结果试制试验结果表明,使用传统工艺镦压成形的法兰直径最大可到达到23.2mm,而使用本文所提出的复合成形工艺可以使其直径增加到25.4 mm,法兰端面的接触面积由422.7 mm^(2)增加到506.7 mm^(2),提升约19.8%。结论采用扩径-缩径-镦压这种复合加工方式,可以在不降低加工质量的同时有效提高法兰面积的成形极限。该工艺可以为以后管路法兰的设计与生产工艺制定提供一定的参考。
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关键词
法兰成形
冷镦
仿真
金属塑性成型
模具设计
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Keywords
flange machining
cold upsetting
simulation
metal plastic forming
mold design
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分类号
TH16.192
[机械工程—机械制造及自动化]
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题名MDCNet轴承智能故障诊断方法研究
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作者
方群玲
马智宇
张锐
陈创
张晏晴
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机构
中北大学机械工程学院
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出处
《包装工程》
CAS
北大核心
2023年第9期218-223,共6页
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基金
国家自然科学基金(51305409)。
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文摘
目的为解决轴承故障特征时频图像难以识别的问题,在进行时频图像训练和学习故障特征的基础上,提出新的故障诊断方法。方法本文提出一种MDCNet网络,该网络由多尺寸卷积核模块(Multi-Size Convolution Kernel Module)、双通道池化层(Dual-Channel Pooling Layer)和跨阶段部分网络(Cross Stage Partial Network)组成。首先,将采集的振动信号经过同步压缩变换,得到信号的瞬时频率图像,然后输入神经网络获得故障诊断结果。结果将提出的方法在西储大学轴承数据集进行预测,准确率达到了99.9%。与AlexNet、VGG-16、Resnet等传统方法进行对比试验,结果表明MDCNet方法分类精度可达99.9%,高于传统方法的分类精度(95.70%、98.51%、97.64%)。结论结果表明,本文所提出方法的预测准确率高于其他方法的,验证了该方法在包装机械故障诊断中是可行的。
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关键词
故障诊断
神经网络
机器学习
瞬时频率
MDCNet
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Keywords
fault diagnosis
neural network
machine learning
instantaneous frequency
MDCNet
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分类号
TH165.3
[机械工程—机械制造及自动化]
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