张岩
- 作品数:11 被引量:25H指数:3
- 供职机构:湖南大学机械与运载工程学院更多>>
- 发文基金:国家现代农业产业技术体系建设项目广东省教育厅科研项目国防科技技术预先研究基金更多>>
- 相关领域:一般工业技术金属学及工艺农业科学航空宇航科学技术更多>>
- 类金刚石薄膜微观磨损行为的分子动力学模拟被引量:2
- 2018年
- 运用分子动力学(MD)方法研究了类金刚石(DLC)薄膜的微观磨损行为。首先将晶体碳加热至熔融状态后高速淬火,模拟制备出类金刚石薄膜,然后采用金刚石刀具对薄膜进行表面摩擦,研究了Si原子夹杂含量、压力载荷和摩擦速度对薄膜表面磨损的影响,并分析了微观机理。结果表明,随着Si夹杂含量的增多导致薄膜中sp^2杂化比例升高,薄膜磨损率呈现先下降后上升的趋势,且在夹杂含量为10%左右时达到最小值;刀具压力载荷的增大使磨损率呈线性增加,这与宏观体系的Archard磨损模型一致,载荷的增加能够软化被加工表层从而降低摩擦系数;当刀具摩擦速度变大时,材料的磨损深度减小,导致磨损率降低。
- 张岩肖万伸
- 关键词:类金刚石分子动力学磨损率
- 载人月球车车轮设计及基于弹性车轮轮壤相互作用的力学模型研究被引量:4
- 2016年
- 针对目前月球车车轮难以适应载人运输的需求,设计一种具有轮毂轮辋滑槽机构的金属丝编织筛网式的载人月球车车轮,用来保证车轮的更换便易性及减振抗冲击性。对筛网轮在月壤上行驶的过程建模,验证模型的准确性后,与同等尺寸的传统刚性轮进行对比,表明所设计的车轮结构轻便,比有轮棘刚性轮具备更好的减振抗冲击性;同时其依靠自身的弹性变形增大与地面的接触面积从而比无轮棘刚性轮具有更大的牵引力。对一般弹性车轮的轮壤相互作用应力分布模型进行改进,引入斜率因子以反映车轮的变形,在1 000 N与1 500 N的载荷下及滑转率为0.2时,把改进模型计算得到的挂钩牵引力与仿真输出值进行对比,相对误差不超过15%。引入牵引系数对所设计车轮在不同载荷下的行驶通过性评估,根据可决系数拟合出牵引系数-载荷曲线,建立拟合方程,近而对提高车轮的行驶通过性进行最佳载荷评估。
- 肖万伸张岩
- 一种弹性筛网月球车车轮
- 本发明公开了一种弹性筛网月球车车轮,包括轮毂(10)、轮辋(20)、轮架(30)、胎芯(40)以及编织网筛网外胎(50);其中,轮辋(20)设置在轮毂(10)外,轮辋(20)外设有轮架(30),胎芯(40)设置在轮架(3...
- 肖万伸张岩方棋洪任毅如
- 文献传递
- 基于ANSYS/LS-DYNA的松土刀切削土壤有限元仿真被引量:13
- 2015年
- 利用ANSYS/LS-DYNA,对四刀松土刀和六刀松土刀在不同转速下切削土壤的过程进行数值模拟,对不同转速下松土刀的阻力和功耗进行分析。仿真结果表明:两种松土刀在以1m/s前进速度下,转速低于45rad/s时,其阻力随着转速的增加而增加,在4 5 rad/s左右时达到最大值,之后阻力随转速增加而减小;同时,根据可决系数拟合出阻力-转速曲线,建立了拟合方程,并对不同转速下的功耗进行分析,发现功率和阻力具有相同的规律。对于不同排列的松土刀,六刀切削土壤时比四刀切削更加稳定和高效,但是所受的平均阻力和功耗更大。仿真数据分析结果可为实际生产中松土作业提供参考。
- 齐龙张岩梁仲维马旭
- 关键词:仿真模拟
- 掺杂类金刚石薄膜制备及其摩擦性能的仿真研究
- 2019年
- 在分子动力学(Molecular dynamics,MD)仿真中利用高温加热和快速淬火,模拟制备出分别含有Cu或Si夹杂的类金刚石(DLC)薄膜,再通过刚性压头对表面的磨损,研究了夹杂含量(0%~30%)及位置分布(上、中、下)对材料摩擦性能的影响。仿真制备出的DLC薄膜密度为2.79g/cm^3,sp^2、sp^3杂化比例分别为36%、62%。摩擦结果表明,对于含Si-DLC复合薄膜,Si-C原子成键影响了材料中sp^3杂化比例,造成摩擦力随着夹杂含量的增加而下降;含Cu-DLC复合薄膜中Cu与C不成键,但一定量的Cu原子能够积聚造成滚珠效应,其摩擦力随夹杂含量增加先增后减。当两种夹杂仅分布在薄膜被摩擦的表面区域时,摩擦力均随夹杂含量的增加而下降;而分布在薄膜中间或底层时,表面的形变受到结构的阻碍难于传播到稍远的中间位置或最底层,因此,当中间层和最低层的夹杂含量改变时对表面磨擦性能的影响不大。
- 张岩肖万伸
- 关键词:类金刚石薄膜夹杂分子动力学摩擦力
- 一种弹性筛网月球车车轮
- 本发明公开了一种弹性筛网月球车车轮,包括轮毂(10)、轮辋(20)、轮架(30)、胎芯(40)以及编织网筛网外胎(50);其中,轮辋(20)设置在轮毂(10)外,轮辋(20)外设有轮架(30),胎芯(40)设置在轮架(3...
- 肖万伸张岩方棋洪任毅如
- 文献传递
- 中国磨料磨具工业拓展国际市场战略策略研究
- 张岩
- Cu/Ni纳米复合材料机械性能的分子动力学仿真研究
- 纳米晶体材料因为具备一些宏观材料所不具备的特殊性能如小尺寸效应、表面/界面效应和量子隧道效应等,使得其在光学、热学以及电磁学等方面存在巨大的应用前景。Cu/Ni纳米晶复合体系由于其稳定的结构和优异的性能而得到了学者们的关...
- 张岩
- 关键词:分子动力学机械性能位错运动夹杂纳米压痕
- 文献传递
- Cu/Al爆炸冲击界面连接及拉伸与切削性能的分子动力学模拟被引量:3
- 2017年
- 基于分子动力学方法,从微观角度揭示Cu/Al焊接点处的瞬时爆炸焊接过程,研究纳米焊接件接头处的力学特性及切削加工性能。结果表明:铝、铜板互相碰撞后动能转化为内能,异种原子间互相熔合渗透形成接头;焊接件拉伸时弹性模量介于单晶铝和单晶铜之间,抗拉强度为6.89 GPa,这一值大于宏观实验结果,但所对应的应变率10.67%与实验中的11%接近;在接头区域附近,位错与无序晶格的相互作用造成了塑性变形阶段的应力强化,使得拉伸应力值大于两种单晶;这一强化机制也体现在刀具切削接头区域时的平均切削力大于单晶铜、铝的平均值,与实验结果相一致;无序晶格区严重的位错形核有利于位错产生且沿与切削方向呈45°传播,传播时的塞积导致切削加工硬化效应。
- 张岩肖万伸
- 关键词:分子动力学位错
- 含Ni夹杂的纳米晶Cu基体力学性能分子动力学模拟被引量:1
- 2018年
- 通过拉伸加载的方式研究以Cu为基体、Ni为夹杂的Cu/Ni纳米晶薄膜的力学性能,以及夹杂尺寸、形状对薄膜屈服强度的影响。基于原子嵌入势函数,运用分子动力学方法分析夹杂与位错的相互作用。结果表明:Ni夹杂的引入降低了材料的屈服强度;而在塑性变形阶段依靠界面及Ni原子间较强的相互作用力,夹杂能够阻碍位错的传播,起到强化作用。对于正方形、横置矩形、圆形和竖置矩形的夹杂,当横截面积为6.9nm^2时,薄膜的屈服强度接近;当横截面积为15.7nm^2时,含横置矩形夹杂的薄膜具有最大屈服强度,为7.41MPa;当横截面积为3.1nm^2时,含圆形夹杂的薄膜具有最大屈服强度,为6.93MPa。
- 张岩肖万伸
- 关键词:分子动力学位错屈服强度