张艳
- 作品数：13 被引量：23H指数：3
- 供职机构：东南大学机械工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金江苏省自然科学基金国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：机械工程一般工业技术航空宇航科学技术理学更多>>
- 纳尺度下类金刚石(DLC)薄膜摩擦性能研究被引量：9
- 2015年
- 类金刚石薄膜(DLC)作为保护涂层在磁存储系统和微/纳米机电系统(M/NEMS)等方面的应用十分广泛,但其在实际应用中存在着摩擦副的设计问题,本文中采用物理气相沉积(PVD)技术以金属Cr作为过渡层在硅基底上制备类金刚石薄膜,利用原子力显微镜,对类金刚石薄膜的表面特性进行表征,并研究针尖的力学性能对类金刚石薄膜摩擦学性能的影响.结果表明纳尺度下硅针尖和氮化硅针尖测得的摩擦力与法向载荷之间均呈线性关系,这说明针尖材料对类金刚石薄膜的摩擦性能没有影响.Si针尖的SEM图像表明:高载荷下,Si/DLC摩擦副的摩擦系数增加是由于Si针尖的磨损;而类金刚石薄膜的AFM图像表明:Si3N4/DLC摩擦副的摩擦系数增加是由于类金刚石薄膜表面的粗糙峰在高载条件下发生了塑性变形,DMT理论计算验证了我们的实验结果.因此,本研究对于类金刚石薄膜在实际应用中摩擦副的设计具有指导意义.
- 张艳东梅李媚段早琦
- 关键词：类金刚石薄膜摩擦副
- 航空光电雷达电机换向器激光沉积再制造被引量：1
- 2022年
- 航空光电雷达电机换向器部位使用的纯铜材料在服役中容易发生表面损伤,传统红外激光沉积纯铜材料过程中激光吸收率较低。采用蓝光激光器对纯铜电机换向器失效部位进行送粉式激光沉积修复(所用粉末为Cu-15Sn),研究蓝色激光工艺参数对修复形貌及修复区组织性能的影响。采用光学显微镜、扫描电镜及附带能谱仪、显微硬度计、微型摩擦磨损试验仪表征和测试修复区的微观组织、显微硬度及耐磨性能。结果表明:蓝光激光可以在较宽的工艺参数窗口范围获得良好的修复层。修复层为典型的枝晶结构,由铜固溶体枝晶和铜锡金属间化合物共晶组成;平均显微硬度为铜基体硬度的2.24倍,修复区相对耐磨性为基体的2.37倍。修复区相对于基体硬度和耐磨性提升的原因在于快速凝固条件下形成的细小非均匀枝晶结构(固溶体和金属间化合物的混合结构)和固溶强化效应。铜基体和修复区磨损机制均为磨粒磨损、氧化磨损及黏着磨损。其中修复区主要为粘着磨损和氧化磨损,铜基体为粘着磨损和轻微氧化磨损。研究结果能够为电机换向器部位纯铜材料的高效修复提供数据支撑和理论基础,推进蓝色激光沉积再制造技术在有色金属加工领域的应用。
- 肖燕陈明智卢轶吴二柯张艳孙桂芳
- 关键词：激光沉积蓝光激光器耐磨性
- 基底支撑刚度梯度变化对石墨烯层间摩擦力的影响被引量：1
- 2019年
- 基于纳米摩擦能耗理论,利用分子动力学方法建立了公度接触下支撑刚度梯度变化的石墨烯层间摩擦力模型,分析了基底质心刚度和支撑刚度梯度变化对基底和薄片各接触区摩擦能耗的贡献.结果表明:软边界区始终贡献驱动力;硬边界区贡献的摩擦力最大,且随着支撑刚度的增大,硬边界区对总摩擦的贡献比也越高.各接触区的摩擦力是薄片和基底之间的褶皱势和接触区产生的法向变形差两部分的共同作用.前者是公度接触下阻碍滑移的界面势垒和刚度梯度方向上不同刚度支撑原子热振动引起的势梯度;后者是接触边界过渡区两侧原子的非对称变形和自由度约束突变引起的非平衡边界势垒相耦合的结果.本文对研究公度接触下刚度梯度支撑的纳米器件的相对运动规律有指导意义.
- 董赟段早琦陶毅Gueye Birahima张艳陈云飞
- 关键词：分子动力学
- 基于VB的PLC与计算机串行通信在磨床控制上的应用
- 2004年
- 简述了以OMRON C200HE系列PLC为核心的某数控机床磨头控制系统，使用VB6.0软件，在Windows环境下实现了上位计算机与PLC的串行通信，并对其运行状态进行实时监控，对通讯协议和参数设置作出详细说明，并给出应用程序。
- 张艳杨俊宇
- 关键词：计算机串行通信VB语言PLC可编程序控制器
- 陶瓷密封环旋转摩擦噪声特性研究
- 2024年
- 旋转机械密封采用的陶瓷密封环在航空航天领域应用广泛,但其干摩擦产生的噪声问题一直未得到解决。以陶瓷密封环为研究对象,在旋转摩擦试验台上通过振动加速度传感器和精密拾音器等测得振动与噪声信号,分析了陶瓷密封环的旋转摩擦随机啸叫的特点和产生机理。试验结果表明,振动加速度的倍频响应与高频啸叫关联,转动速度是影响振动和啸叫特征频率的主要因素。根据试验建立密封环的有限元仿真模型,采用瞬态动力学分析方法,得出的各转速特征频率与试验较为吻合;获得摩擦表面的接触压力,发现转动时摩擦接触界面的反复分离-附着现象,这被认为是试验中啸叫的主要机制。另外转速越大,接触压力越大,从而可推断出摩擦力越大,其诱发的啸叫声压级更大,这与试验测得转速和声压级正相关关系吻合。
- 王开心胡长明张幼安张艳孙蓓蓓
- 关键词：接触压力
- 基于原子力显微镜的纳米尺度摩擦力的速度依赖关系
- 2012年
- 以硅为探针、带有自然氧化物的硅(100)晶面为基底样品,利用原子力显微镜研究了探针扫描速度对于单个微凸体系统中摩擦力的影响.首先,利用热噪声标定法测量出硅悬臂梁的法向弹簧常数和法向灵敏度;然后,利用改进的楔形校准法,通过扫描三角光栅得出侧向灵敏度;最后,测量出扫描区域为15μm×15μm、正压力为-5～10 nN、扫描速度为2.5～1 000μm/s下的摩擦力.实验结果表明,不同速度下摩擦力随正压力的增加呈近似线性增加,服从经典库仑定律.当扫描速度小于40μm/s时,速度增加所导致的摩擦力的增加不明显;当扫描速度大于40μm/s时,速度增加则引起摩擦力急剧增加.该结果与热激发的Tomlinson模型的计算结果吻合.
- 张艳卜浩王玉娟陈云飞
- 关键词：原子力显微镜摩擦力非线性
- 设计原理与方法课程教学改革研究与实践被引量：3
- 2018年
- 培养卓越的工程应用创新人才是我国目前的重要发展战略。文中结合机械类专业主干课-设计原理与方法的教学特点,分析教学中存在的突出问题,提出在教学内容中增加编程训练和工程项目训练的教学改革。该教学方式能丰富和锻炼学生的创新实践能力,从而更好地掌握设计理论和方法。
- 莫景文曾嘉莹沙菁魏志勇张艳毕可东钱瑞明
- 关键词：机械设计MATLAB教学改革
- 基于AFM的纳米摩擦力的影响因素的研究
- 张艳
- 石墨烯的摩擦力和刚度关系的分子动力学模拟被引量：2
- 2017年
- 采用分子动力学方法建立了基底支撑的多层石墨烯摩擦力模型,统计了不同层数石墨烯在法向载荷作用下的摩擦系数,确立了摩擦力随层数的变化关系;通过针尖吸附薄片所受的范德华力和石墨烯法向变形能与摩擦力的对应关系,得出了法向变形能和界面褶皱势是导致摩擦产生的直接原因,定量分析了界面势垒高度与法向刚度对摩擦力的贡献.结果表明:在不同载荷作用下,3层石墨烯的摩擦系数比1层的摩擦系数高36%、比2层的摩擦系数高40%,1~3层石墨烯的摩擦力均大于范德华力,且随着层数的增加摩擦力与范德华力差值增大;石墨烯层间以刚度串联方式连接,当法向载荷恒定时,3层石墨烯的法向变形能约为2层的1.5倍、1层的3倍,每层石墨烯的变形能对摩擦力的贡献相同,石墨烯摩擦力的产生是层间法向刚度与界面褶皱势刚度共同竞争作用的结果.
- 董赟刘晨晗段早琦Gueye Birahima陶毅张艳陈云飞
- 关键词：分子动力学模拟石墨烯势垒高度法向刚度
- 稀薄气体环境对逆向喷流的减阻和防热效果的影响被引量：2
- 2022年
- 为研究在稀薄气体环境下逆向喷流的有效性,对使用逆向喷流的超声速钝头体在稀薄气体环境中飞行的流场结构及减阻和防热效果进行了计算.首先使用直接模拟蒙特卡罗方法计算全局克努森数为0.01、0.03及0.05时的流场结构,分析不同克努森数时逆向喷流的减阻和防热效果;然后研究了稀薄气体环境下,总压比、气体种类、喷流速度及气体温度等参数对逆向喷流效果的影响.结果表明:随着全局克努森数的增大,马赫盘和剪切层的厚度增加,回流区域减小,使逆向喷流的减阻和防热效果降低;增大总压比能增加逆向喷流的效果,但过大的总压比不仅会导致飞行器的阻力增大,而且会降低飞行器表面热流密度的减小效率,因此应避免使用过大的总压比;改变喷流的其他参数,如喷流气体种类、喷流速度以及喷流气体温度,可以改善逆向喷流在稀薄气体环境中的减阻和防热的效果.
- 张智勇张艳
- 关键词：热防护系统热流密度钝头体
