曹卉
- 作品数：31 被引量：48H指数：5
- 供职机构：兰州理工大学机电工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金甘肃省自然科学基金甘肃省科技计划项目更多>>
- 相关领域：金属学及工艺一般工业技术理学机械工程更多>>
- 重复纳米切削对γ-TiAl合金表面质量及亚表面损伤的影响
- 2023年
- 本研究运用分子动力学方法对单晶γ-TiAl合金重复纳米切削过程进行了模拟,研究了重复纳米切削过程中的切削力和微观缺陷演化,分析了已加工表面的粗糙度和残余应力,讨论了重复纳米切削和单次切削之间的差异。结果表明:重复纳米切削伴随着位错的形成和湮灭,第2次切削过程中的位错线长度波动小于第1次切削,切削状态更稳定;加工初始阶段的切削力迅速增大,随后切削力进入稳定加工阶段,同时发现,第2次切削的切削力小于第1次切削;二次切削后,残余应力分布更加均匀,且刀具的二次挤压作用使得加工表面层残余压应力增大;两次切削加工可以提高表面质量和降低亚表面损伤,而残余压应力的增大及加工所需能量的增加降低了已加工表面的可塑性,使得第3次切削加工对表面和亚表面没有明显改善。
- 刘洋冯瑞成冯瑞成李海燕李海燕曹卉雷春丽
- 关键词：Γ-TIAL合金分子动力学位错
- 纳米单晶γ-TiAl合金应变速率效应分子动力学模拟被引量：8
- 2018年
- 采用分子动力学方法模拟不同应变速率下纳米单晶γ-TiAl合金中裂纹的扩展,利用速度加载方式对预置裂纹的单晶γ-TiAl合金进行动态单向拉伸,模拟过程中施加应变速率为5.0×10~7～7.5×10~9 s^(-1)。结果表明:不同的应变速率范围下裂纹的扩展形式差异很大。在不敏感区(ε≤4×10~8s^(-1)),裂纹呈解理扩展;在敏感区(4.0×10~8s^(-1)<ε≤1.0×10~9s^(-1)),前期呈现解理扩展特征,后期裂纹扩展通过裂尖发射滑移位错,位错塞积萌生空洞,空洞形核长大形成子裂纹,ε≤5.0×10~8s^(-1)时,子裂纹发生偏向,与主裂纹呈45°方向串接,5.0×10~8s^(-1)<ε≤1.0×10~9s^(-1)时,子裂纹与主裂纹同向串接,最终导致裂纹扩展直至断裂;在突变区(ε≥1.0×10~9s^(-1)),因应变强化作用使裂纹不在应力最大时刻启裂,出现裂纹扩展后应力持续增加一段时间后减小的现象,高应变速率导致裂尖前端多处区域的原子结构局部非晶化,最终在原子结构混乱处萌生微裂纹,微裂纹扩展导致"试件"多处开裂。
- 罗德春张玲付蓉曹卉芮执元
- 关键词：Γ-TIAL合金应变速率分子动力学
- 温度对单晶γ-TiAl合金裂纹扩展的影响的分子动力学模拟被引量：5
- 2016年
- 用分子动力学方法从原子尺度对单晶γ-TiAl合金中心裂纹的扩展机理进行了研究,模拟了不同温度下预制中心裂纹的扩展过程。结果表明:随着温度升高,裂纹的启裂时间变长,启裂应力值分别为5.64GPa、4.58GPa和4.27GPa;裂尖和边界发射的位错数目随温度的升高而增多;温度为300K时,裂纹先脆性扩展,出现分枝后,裂纹通过裂尖发射位错向前扩展,扩展过程为塑性扩展;温度达750K时裂纹出现分枝,扩展过程为塑性扩展,此时的裂纹扩展速率慢于300K时的裂纹扩展速率;950K时裂纹没有出现分枝,扩展过程为塑性扩展且扩展速率最快;三种温度下裂纹扩展过程均出现裂尖钝化与偏折现象。
- 曹卉芮执元罗德春付蓉剡昌锋
- 关键词：Γ-TIAL合金单晶分子动力学位错
- γ-TiAl合金纳米切削过程中随机表面粗糙度影响的原子模拟被引量：3
- 2022年
- 采用分子动力学模拟方法研究了随机粗糙度对γ-TiAl合金纳米尺度切削的影响。为了模拟真实工件表面,在考虑刀具不同前角和切削深度的情况下,采用多参数的Weierstrass-Mandelbrot(W-M)函数生成随机表面粗糙度,用工件的等效高度来量化切削深度。结果表明,粗糙度对工件的纳米切削有不可忽视的影响。此外,粗糙度的影响在不同切削参数的情况下也不同。
- 冯瑞成杨晟泽邵自豪姚永军张隽曹卉李海燕
- 关键词：分子动力学模拟Γ-TIAL合金
- 智能语音识别助残轮椅装置
- 智能语音识别助残轮椅装置，其目的是通过语音命令实现对轮椅装置的行驶状态进行精确控制，包括1：机械部分。2：电路控制部分。轮椅具有两种控制模式：（1）语音控制模式，（2）手动控制模式。具有如下功能：（1）直走，（2）倒车，...
- 杨利芮执元胡序春曹卉孙杰锋李海燕张国涛李向龙王晓辉冯瑞成
- 文献传递
- 智能语音识别助残轮椅系统
- 智能语音识别助残轮椅系统，其目的是通过语音命令实现对轮椅系统的行驶状态进行精确控制，包括1：机械部分。2：电路控制部分。轮椅具有两种控制模式：（1）语音控制模式，（2）手动控制模式。具有如下功能：（1）直走，（2）倒车，...
- 杨利芮执元胡序春曹卉孙杰锋李海燕张国涛李向龙王晓辉冯瑞成
- 文献传递
- 单晶γ-TiAl中孔洞位置对裂纹扩展影响的分子动力学模拟被引量：5
- 2016年
- 运用分子动力学方法对单晶γ-TiAl合金的裂纹扩展过程进行了研究,分析了不同孔洞位置对裂纹扩展的影响,得到相应的原子轨迹、能量演化以及应力-应变关系。结果表明无孔洞时,裂纹以脆性解理方式快速扩展至材料断裂,能量曲线只有一个波峰;L=1.6nm时裂纹先以脆性解理的方式扩展,孔洞抑制裂纹扩展,孔洞周围发射位错,裂纹以尖端空洞形核、长大成微裂纹,最终微裂纹与主裂纹连接的方式扩展,能量曲线有多个峰值;L=4.8nm时,裂纹初始扩展过程与L=1.6nm时相似,后期未出现空洞形核、长大成微裂纹并与主裂纹结合的现象;另外孔洞距裂尖距离不同,发射第一个位错的方向不同。
- 罗德春芮执元曹卉陈文科剡昌锋
- 关键词：Γ-TIAL合金分子动力学位错
- 孔洞对双晶TiAl合金断裂行为影响的声发射响应被引量：1
- 2022年
- 基于分子动力学方法,对含孔洞的双晶TiAl合金试样进行了单轴拉伸模拟,在纳米尺度下研究了材料变形和断裂过程中的缺陷演化行为及其声发射响应。结果表明:孔洞大小和位置对材料的弹性模量影响较小,屈服强度随孔洞尺寸的增大而降低;进入塑性变形后,孪晶界对孔洞边缘连续发射的位错有阻碍作用,使晶体强度增加;达到屈服应力时,含晶界孔洞的试样更容易产生稳定的位错结构,阻碍其他位错运动,从而提高了晶体强度;通过对拉伸过程中的声发射信号进行分析,发现声发射信号主要来源于晶格振动,并且具有较大的功率值范围和较低的中值频率;位错滑移的声发射信号表现出宽频域的特点,位错增殖和位错塞积的声发射信号表现出低功率的特点;裂纹扩展的声发射信号属于突发型信号,表现为高频率、高功率的特征。
- 樊礼赫冯瑞成姚永军曹卉李海燕雷春丽
- 关键词：TIAL合金声发射孔洞晶界分子动力学
- 基体表面形貌对Ni/Fe热喷涂及结合强度影响的原子模拟
- 2022年
- 通过分子动力学方法模拟了基体表面形貌对热喷涂的影响。研究了柱状粗糙表面和光滑表面对团簇展平、基体缺陷演化、应力分布、涂层与基体结合强度的影响。结果表明,基体表面形貌对热喷涂结合强度影响显著,粗糙表面不仅增加了团簇与基体的实际接触面积,提高了附着力,而且在界面结合处形成锚固效应,从而提高了界面结合强度。同时,基体表面形貌改变了界面区域的应力分布,柱状粗糙表面可以减小应力集中效应,降低临界应力,减轻对基体的损伤。此外,粗糙表面会阻碍团簇的滑移,减小了展平比。
- 雷春丽董建勇杨晟泽曹卉张隽李海燕冯瑞成
- 关键词：热喷涂空位分子动力学
- 复合梯形压电悬臂梁能量收集器的特性研究被引量：4
- 2019年
- 为了拓宽压电能量收集器的工作频带宽度并改善低幅值激励频率条件下的能量收集效率,本文将梯形悬臂梁应用到多悬臂梁压电能量收集器结构设计当中。依据梯形悬臂梁的尺寸及末端附加质量,通过双压电晶片与弹性基梁的等效化处理,计算和推导了系统的共振频率和传递函数,从而建立单梯形悬臂梁横向振动的数学模型,在此基础上分析推导了复合梯形压电能量收集系统模型。研究结果表明:复合梯形悬臂梁结构有效地拓宽了工作频带,更容易实现与环境振动频率的匹配共振从而提高发电效率。本文研究为优化多悬臂梁能量收集器的设计和应用具有重要的借鉴意义。
- 陈文科靳伍银曹卉王安
- 关键词：传递函数宽频压电陶瓷发电效率
