李超
- 作品数：14 被引量：31H指数：3
- 供职机构：西安交通大学材料科学与工程学院金属材料强度国家重点实验室更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金汽车安全与节能国家重点实验室开放基金中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：动力工程及工程热物理一般工业技术航空宇航科学技术机械工程更多>>
- 超声压紧对低能电子束分层固化复合材料质量的影响被引量：2
- 2015年
- 针对低能电子束分层固化复合材料层间孔隙缺陷导致层间剪切强度较低的问题,设计了超声压紧装置。该装置通过压头将超声波作用于预浸带铺层上,配合低能电子束固化系统制作复合材料层合板,并研究了超声压紧参数对复合材料质量的影响。实验结果表明,超声振动在压紧过程中产生的机械效应和热效应可有效减少孔隙,增强纤维与树脂的界面结合性能,提高层间剪切强度,从而改善复合材料试件质量。其中,振幅对复合材料孔隙率及层间剪切强度影响最大,当超声振幅为7.5μm时,试件致密性明显改善,孔隙率降至1.80%,层间剪切强度提高11.7%;压紧力影响相对较小,当压紧力从100 N到220 N变化时,层间剪切强度只有3.64%的提高,孔隙率在2.62%以下。过大的振幅与压紧力都会引起压紧过程中预浸带温度升高,导致树脂固化度提高,渗透性变差,孔隙率增加,使复合材料质量降低。
- 张小辉段玉岗李超张静静赵新明
- 关键词：复合材料孔隙层间剪切强度
- 电场分布对球形传播火焰变形率的影响被引量：2
- 2015年
- 针对电场作用下球形传播火焰的变形问题,利用Maxwell 14.0软件分别对点状、环状、直径为20mm和60mm的网状等4种电极产生的电场进行了模拟,同时在常温、常压下,定容燃烧弹中过量空气系数为1.2时,通过对这4种结构的电极施加负电压(-5kV和-10kV)对甲烷/空气预混火焰在不同方向(与水平方向夹角为0°、15°、30°、45°、60°和70°)上的火焰变形率进行了研究。结果显示:施加负电压时,环状电极下的火焰在不同方向上的平均变形率最小,点状电极的次之,直径为20mm网状电极比点状电极的稍大;直径为60mm网状电极下施加-5kV电压时,火焰在不同方向上的平均变形率与点状电极的差别不大,施加-10kV电压时,火焰在大于45°方向上的平均火焰变形率最大。由此表明,环状电极的电场分布有利于火焰的均匀发展,可以降低火焰淬熄的可能性。
- 崔雨辰段浩李超孙天旗吴筱敏
- 关键词：电极电场分布
- 压辊材料及形状对纤维铺放压紧效果的影响被引量：8
- 2014年
- 近年来纤维铺放（AFP）技术被广泛用于大型复杂飞机复合材料构件成型。为了保证纤维铺放过程的一致性，纤维铺放压辊必须在适应芯模型面的同时具有较好的压紧力分布均匀性。鉴于此，对不同弹性模量的压辊材料进行了试验分析，薄膜压力传感器及超声显微镜测试结果表明，低弹性模量的压辊材料变形较大，较好地适应了芯模表面，压力分布相对均匀且可以减少铺层的层间孔隙数量，硅橡胶压辊比聚乙烯压辊压紧力分布均匀性提高了50％～60％，铺层孔隙率降低了92．1％。针对孔隙分布主要集中在压辊两端及压紧力在压辊两端下降幅度较大的问题，采用ANSYSWorkbench对压辊端部进行斜端面优化，得到最优倾斜角度为20°；测试结果表明斜端面压辊压力分布均匀性比直断面压辊提高了42．9％，铺层孔隙率下降了51．6％。
- 段玉岗闫晓丰李超张小辉
- 关键词：复合材料孔隙率
- 高钢级螺旋焊管成型应力有限元数值研究被引量：1
- 2020年
- 采用三维有限元对高钢级螺旋焊管成型过程的应力分布进行了计算,在此基础上研究了不同钢级、不同壁厚螺旋焊管成型内辊下压量以及成型后应力。结果表明:钢高级螺旋焊管成型后应力在管体分布不均匀,除了自由边及其附近的环向应力,成型后内表面的轴向和环向应力呈压应力分布,外表面的轴向和环向应力呈拉应力分布;板材在弯曲成型过程中,处于三辊弯板区域的成型内辊下方时,成型等效应力最大,经过成型辊后板材发生回弹变形,内外表面等效应力大幅减小,中间部位等效应力略有减小,在经过外控辊时,等效应力不发生明显变化;随着钢级的提高,相同管径的螺旋焊管合适的成型内辊下压量随之增加,不同钢级螺旋焊管成型后内外表面递送边的环向应力都随钢级升高而增大;随着成型板厚度增加,合适的成型内辊下压量减小,递送边的环向应力随厚度增加而减小,轴向应力随板材厚度变化不大。研究成果可为制造低残余应力、高质量螺旋焊管提供借鉴参考。
- 董志强毕宗岳李超张建勋
- 关键词：螺旋管应力有限元高钢级
- 正/负电场对预混稀燃火焰影响的对比研究被引量：5
- 2017年
- 为了比较正/负电场的助燃效果,在室温298K、气压100kPa条件下,通过对定容燃烧弹内的网状电极分别加载正直流电压和负直流电压,研究了正/负电场助燃机理,由此分析了2种电压对甲烷/空气预混火焰形状、火焰传播速度以及燃烧压力等参数的影响。结果显示:正/负直流电场对过量空气系数分别为1.2、1.6的预混稀燃火焰均有促进作用,平均火焰传播速度在施加电压的电极方向得到增强;在施加电场后,相同过量空气系数下的火焰燃烧峰值压力增大,且随着电压幅值绝对值的增大,峰值压力到达时间相应缩短;在相同的电压幅值下,正电场的促进效果优于负电场。该结果对电场辅助燃烧的进一步研究具有指导意义。
- 魏旭星贾伟东侯俊才李一鸣李超吴筱敏
- 关键词：火焰传播速度定容燃烧弹
- 低频和高频交流电场对球形膨胀火焰的影响被引量：1
- 2016年
- 为比较不同频率的低频和高频交流电场在辅助燃烧方面的作用,在定容燃烧弹中对交流电场作用下的甲烷/空气预混贫燃火焰的燃烧特性进行了研究,分析了不同频率的低频和高频交流电场对火焰传播速度和燃烧压力的影响。结果表明:交流电场作用下,火焰在水平方向被拉伸,且拉伸幅度随着频率的不同而有所差异。低频交流电场作用下,平均火焰传播速度和燃烧压力均随着频率的减小而增大,而对于高频交流电场,其规律则相反。与未加载电压相比,当过量空气系数α=1.6,加载电压有效值U=5k V,频率f=40Hz,60Hz,80Hz,100Hz,10k Hz,15k Hz,20k Hz,25k Hz时,平均火焰传播速度分别提高72.41%,55.17%,48.28%,39.66%,62.07%,70.69%,81.03%,87.93%,相对燃烧压力增大率的最大值分别为0.65,0.58,0.48,0.28,0.29,0.51,0.67,0.86。研究表明,高频交流电场在电场助燃方面比低频交流电场更有优势。
- 崔雨辰李超高忠权吴筱敏
- 关键词：交流电场贫燃火焰传播速度燃烧压力
- 基于微观力学失效理论的复合材料单钉螺栓连接结构拉伸行为预测被引量：3
- 2013年
- 本文基于微观力学失效理论(MMF)对碳纤维增强层合板螺栓静载拉伸逐步失效机制及强度进行预测。建立基于MMF理论的层合板结构强度分析方法,使用MMF理论对加载过程中组分的失效类别进行判别,根据组分失效的类别制定出相应的材料性能退化方案来实现对复合材料的逐步失效分析,分析中考虑了复合材料层合板非线性剪切性能。在Abaqus平台上进行二次开发,使用Python代码自定义用户材料子程序(UMAT)开发了基于MMF理论的层合板结构强度分析程序。基于MMF理论对UTS50/E51复合材料层合板螺栓连接静载拉伸的失效机制及强度进行分析,并将预测结果与试验结果进行对比。
- 李望南蔡洪能李超王开信
- 电场对于球形传播火焰影响的数值研究被引量：2
- 2015年
- 采用N-S方程添加体积力源项的方法,使用FLUENT来模拟匀强电场对甲烷-空气球形传播火焰的拉伸影响,计算了过量空气系数1.6,体积力分别为12300 N/cm^3、30750 N/cm^3、123000 N/cm^3情况下的火焰拉伸情况。结果表明,体积力选取较小值时数值结果与实验结果较为近似,偏大时则结果差别较大,通过对数值结果的分析发现,火焰锋面粒子迁移导致的浓度分布不均和涡流是导致球形传播火焰发生形变的主要原因。
- 李超吴筱敏段浩崔雨辰
- 关键词：匀强电场燃烧数值模拟
- 负直流电场对不同初始压力预混甲烷/空气火焰的影响被引量：11
- 2018年
- 在定容燃烧弹中研究了常温(298 K),初始压力P_(initial)为0.1~0.5 MPa,加载U=-5、-10 kV直流电场对甲烷/空气预混火焰燃烧特性的影响。结果表明:不同初始压力下,加载电压,火焰主要在水平方向发生拉伸变形,加载电压幅值越高,火焰变形越明显,初始压力越高,火焰不稳定性增加,火焰面褶皱增加。加载电压后,火焰传播速率明显提高,电压幅值增大,其提高程度逐渐明显,初始压力增大,其提高程度更加明显,电场对火焰的促进效果更加明显,λ=1.4,U=-10 kV,P_(initial)=0.1~0.5 MPa时,平均火焰传播速率分别提高35.67%~52.71%。相对于未加载电压,加载电压后,各初始压力下质量燃烧率均增大,随电压幅值升高而升高,且初始压力越大,质量燃烧率变化越明显;火焰的初始燃烧期和主燃烧期均缩短,初始压力越高,缩短程度也越明显,二者相比,初始燃烧期缩短的程度更为明显。
- 侯俊才李超贾伟东魏旭星李一鸣孟浩张庆昂吴筱敏
- 关键词：甲烷直流电场定容燃烧弹燃烧压力
- 交流电场气动效应对球形传播火焰影响的数值研究被引量：2
- 2015年
- 为了验证电场对球形传播火焰的影响机理,通过采用给球形传播火焰锋面组分添加交变动量源项的方法,模拟了交流电场作用下火焰锋面受力产生的气动效应,以预测电场对球形传播火焰影响的机理。在N-S方程中通过为火焰锋面添加以流动时间t函数形式的水平方向动量源项并采用Fluent软件,来模拟交流电场对甲烷-空气球形传播火焰的拉伸影响,模拟时过量空气系数为1.6,体积力有效值恒为30 750N/cm^3,交变频率分别为10Hz、100Hz和1 000Hz。模拟结果表明：在交流电场下,低频时电场对火焰的拉伸作用较为明显,在此阶段气动效应是电场对火焰形变产生影响的主要因素;高频时没有发现火焰出现明显的拉伸现象,可以推断此时气动效应不是电场对火焰影响的主要因素;气动效应的界定频率的数量级可以通过数值模拟来估计,约在10^2~10^3 Hz左右。
- 李超张聪吴筱敏高忠权
- 关键词：电场气动效应数值模拟
