国家教育部博士点基金(20030422015)
- 作品数：19 被引量：63H指数：5
- 相关作者：邓建新刘莉莉丁明伟孙军龙刘长霞更多>>
- 相关机构：山东大学山东轻工业学院平原大学更多>>
- 发文基金：国家教育部博士点基金教育部“新世纪优秀人才支持计划”山东省自然科学基金更多>>
- 相关领域：化学工程一般工业技术机械工程金属学及工艺更多>>
- SiC/(W,Ti)C梯度陶瓷喷嘴的设计与制备被引量：5
- 2007年
- 针对磨料喷射加工中陶瓷喷嘴在出、入口磨损最严重,而中间区域磨损相对较小的特点,提出将梯度功能材料理论运用于喷嘴材料的设计和制造中,研发梯度陶瓷喷嘴材料.通过控制陶瓷喷嘴材料的成分,使其沿喷嘴轴向呈梯度变化,从而使陶瓷喷嘴材料制备过程中于喷嘴入口表层形成残余压应力,达到缓解陶瓷喷嘴在使用过程中所产生的应力,提高其入口表层硬度等目的.提出了梯度陶瓷喷嘴材料设计目标,通过对梯度陶瓷喷嘴材料的物理化学相容性分析计算,确定了SiC/(W,Ti)C梯度陶瓷喷嘴材料各组分的极限体积含量.建立了梯度陶瓷喷嘴的物理模型、物性参数模型及组成分布模型,采用有限元方法分析了组成分布指数p对单梯度陶瓷喷嘴残余应力的影响,确定了SiC/(W,Ti)C单梯度陶瓷喷嘴最佳组成分布指数为0.5.以本设计模型和有限元分析结论为基础,制备了SiC/(W,Ti)C单梯度陶瓷喷嘴.
- 刘莉莉邓建新皇攀凌朱利娜
- 关键词：冲蚀磨损梯度功能材料
- B_4C/(W,Ti)C陶瓷喷砂嘴冲蚀磨损机理研究被引量：12
- 2004年
- 采用热压烧结工艺制备了B4C/(W,Ti)C陶瓷喷砂嘴;采用SiC、白刚玉和棕刚玉磨粒对所制备的喷砂嘴进行冲蚀试验,在应力分析基础上探讨了陶瓷喷砂嘴的冲蚀磨损机理.结果表明:B4C/(W,Ti)C陶瓷喷砂嘴的冲蚀率随着磨粒硬度和粒度的提高而增大;喷砂嘴入口磨损最严重,出口次之,而中间区域磨损相对较轻;相应的应力分析结果同试验结果相吻合;以棕刚玉作为冲蚀磨料时,B4C/(W,Ti)C陶瓷喷砂嘴主要呈现应力疲劳断裂冲蚀特征,而以白刚玉和SiC作为冲蚀磨料时,喷砂嘴入口处主要呈现脆性断裂冲蚀特征,中间区域则主要呈现应力疲劳断裂冲蚀特征.
- 冯益华邓建新
- 关键词：冲蚀磨损
- 陶瓷水煤浆喷嘴热冲击损伤
- 2005年
- 用CNW-1和CNW-2 2种陶瓷材料制作水煤浆喷嘴,并对它们进行现场试验,研究喷嘴材料、喷嘴结构和环境温度等因素对陶瓷水煤浆喷嘴热冲击损伤的影响,分析陶瓷水煤浆喷嘴的损坏机理.结果显示,陶瓷水煤浆喷嘴材料的强度和断裂韧性越高,其抗热冲击性能越好,CNW-2陶瓷水煤浆喷嘴比CNW-1表现出更高的抗热冲击损伤能力;陶瓷喷嘴的热冲击损伤主要发生在喷嘴的出口部位,通过增设喷嘴出口角可减轻喷嘴的热冲击损伤;陶瓷水煤浆喷嘴不同部位表现出不同的损坏机理,其中出口部位主要表现为热裂纹和热崩,中间部位表现为研磨损伤,入口部位则以脆性断裂为主.
- 丁泽良邓建新李剑峰
- 关键词：陶瓷材料热冲击喷嘴水煤浆
- 制备工艺对B_4C/TiC/Mo陶瓷复合材料力学性能的影响
- 2006年
- 采用热压法制备了10%(质量分数)TiC/4.7%(质量分数)Mo增强B4C基陶瓷,分析了烧结温度、保温时间和烧结压力对力学性能的影响。烧结温度由1 800℃提高到1 900℃时,复合材料的抗弯强度由590MPa提高到705MPa;当烧结温度升至1 950℃,强度反而下降;硬度和韧度随烧结温度升高而提高。在烧结温度为1 900℃压力为35MPa保温时间由15min提高到45min时,抗弯强度由600MPa提高到705MPa;进一步增加保温时间,抗弯强度随保温时间的增加而下降;硬度和韧度随保温时间延长而提高。烧结压力对复合材料力学性能的影响较小。当烧结参数为1 900℃、45min、35MPa,B4C/TiC/Mo陶瓷复合材料抗弯强度、硬度、断裂韧度、相对密度分别为705MPa、20.6GPa、3.82MPa.m1/2、98.2%。
- 孙军龙邓建新刘长霞
- 关键词：烧结温度保温时间
- 流场对陶瓷喷砂嘴的冲蚀磨损影响被引量：4
- 2005年
- 根据喷砂工作原理和喷枪结构特征建立了引射段的自由射流模型。以一种具体喷枪结构参数为计算对象,研究了喷砂嘴从入口截面至出口处的流场性质和变化过程。并在此基础上分析了流场对磨料运动和冲蚀磨损的影响。结果发现:部分磨料对喷砂嘴入口端面材料造成接近垂直角度的撞击;入口段冲蚀角较大使磨损严重;沿着顺流方向冲蚀磨损率减小;在出口处形成的射流扩散角使冲蚀角有所增大,导致出口磨损严重。与实验结果进行比较,发现两结果吻合,证明了该理论分析的正确性。
- 卯福生冯益华王丽
- 关键词：自由射流冲蚀磨损
- 陶瓷水煤浆喷嘴温度场及热应力的有限元分析被引量：9
- 2005年
- 采用有限元法对陶瓷水煤浆喷嘴温度场、温度梯度及其热应力进行了分析计算 .根据水煤浆喷嘴的结构和喷嘴工作情况 ,建立了水煤浆喷嘴三维稳态温度场和热应力的有限元模型 ,确定了边界条件 ,分析求解得到陶瓷水煤浆喷嘴的温度场、温度梯度和热应力 .结果表明 :在陶瓷水煤浆喷嘴的出口端面存在较大的温度、温度梯度和热应力 .根据对陶瓷水煤浆喷嘴磨损形貌、温度分布和热应力的分析 。
- 员冬玲邓建新丁泽良
- 关键词：陶瓷材料喷嘴水煤浆温度场有限元法
- 基于气固两相流理论的陶瓷喷砂嘴冲蚀磨损研究被引量：6
- 2005年
- 以气固两相流理论为基础,结合陶瓷喷砂嘴冲蚀磨损实验中得到的现象和数据结果,研究了喷砂嘴冲蚀磨损行为和影响因素,为陶瓷喷砂嘴的耐磨结构设计提供了动力学理论支持。
- 卯福生王丽冯益华
- 关键词：气固两相流冲蚀磨损
- 磨料喷射喷嘴的应力分析及FGM模型设计被引量：3
- 2006年
- 分析表明磨料喷射加工中喷嘴承受的应力在喷嘴入口最大、出口次之、中间区域相对较小。试验显示喷嘴的冲蚀磨损在喷嘴入口最严重、出口次之、中间区域相对较小。试验结果与应力分析结果一致,得出磨料喷射加工中喷嘴入口、出口处承受的高拉应力是造成其冲蚀磨损严重的主要原因的结论。针对提高均质陶瓷材料喷嘴抗冲蚀磨损能力的力度有限,提出运用梯度功能材料(Function gradient material,FGM)理论于喷嘴材料的设计和制造中,研发新型非均质的陶瓷喷嘴材料,将梯度功能陶瓷喷嘴制备中产生的残余压应力引入喷嘴入口、出口,使其减缓磨料喷射加工中喷嘴承受的拉应力,以提高喷嘴抗冲蚀磨损能力。结合喷嘴的冲蚀磨损特点、结构特点及陶瓷喷嘴材料制备工艺性等,建立了梯度陶瓷喷嘴物理模型和成分分布模型。根据本模型设计结果,研制出梯度 SiC／(W,Ti)C陶瓷喷嘴。结果表明,相同条件下制各的梯度SiC／(W,Ti)C陶瓷喷嘴的抗冲蚀磨损能力高于非梯度 SiC／(W,Ti)C陶瓷喷嘴。
- 刘莉莉邓建新丁明伟
- 关键词：应力分析冲蚀磨损梯度功能材料残余应力
- 陶瓷喷砂嘴的冲蚀磨损特性及其损坏机理被引量：2
- 2005年
- 采用热压烧结工艺制备了Al2O3/TiC、Al2O3/(W,Ti)C和B4C陶瓷喷砂嘴.以SiC和Al2O3为冲蚀磨料进行了喷砂冲蚀试验.结果表明:纯B4C陶瓷材料的烧结温度高、保温时间长、致密度低、晶粒粗,抗弯强度和断裂韧性低,但硬度最高;而Al2O3/TiC和Al2O3/(W,Ti)C陶瓷材料的烧结温度和保温时间比纯B4C陶瓷大大减小,致密度高,抗弯强度和断裂韧性比纯B4C陶瓷高1倍以上,但硬度相对低.对陶瓷喷砂嘴在磨料冲蚀下的应力状态进行了有限元分析,结果表明:陶瓷喷嘴入口处所受的应力最大,出口次之,中间区域最小.B4C陶瓷喷砂嘴的最佳入口锥角为11°,而Al2O3/(W,Ti)C陶瓷喷砂嘴的最佳入口锥角为16°.陶瓷喷嘴入口和出口处的磨损机理主要表现脆性断裂;而中间区域的磨损机理主要表现为磨料颗粒对喷嘴内壁表面的研磨、抛光和微切削作用.
- 邓建新刘莉莉刘建华杨学锋丁明伟
- 关键词：陶瓷材料冲蚀磨损
- 陶瓷喷砂嘴流场的有限元分析
- 2006年
- 根据喷砂工作原理和喷枪结构特征建立了引射段的自由射流模型,并以一种具体喷枪结构参数为计算对象,利用有限元软件CFX进行流场模拟分析,在此基础上研究了陶瓷喷砂嘴内的流场各种特性及其对冲蚀参数的影响,为进一步的研究陶瓷喷砂嘴的冲蚀磨损机理提供了重要的理论依据。
- 卯福生冯益华王丽
- 关键词：自由射流有限元冲蚀磨损
