論文名稱：磨粒流拋光介質(zhì)性能表征與調(diào)控方法的研究

論文作者：大連理工大學/魏海波

指導教師：王續(xù)躍《研究領域：主要研究方向為激光精密加工技術、特種加工技術、工件快速成形制造技術?！贰⒏?航《研究領域：高性能復合材料的高質(zhì)高效加工技術與裝備、軟脆材料超精加工技術、復雜曲面精加工技術與裝備等。》

航空發(fā)動機作為影響我國國防安全、國民經(jīng)濟發(fā)展的高端戰(zhàn)略裝備，其整體葉盤等復雜曲面零件高性能精加工一直是制約我國相關裝備制造的關鍵難題。磨粒流拋光技術廣泛應用于復雜曲面零件表面拋光，其拋光介質(zhì)性能是決定拋光效果的關鍵因素，國外對拋光介質(zhì)的配方和性能調(diào)控絕對保密甚至壟斷，成為制約我國磨粒流拋光技術發(fā)展的主要“卡脖子”點。

為此，論文提出了拋光介質(zhì)流變性能檢測與表征方法，建立了復雜曲面磨粒流拋光材料去除模型，提出了針對零件特性的拋光介質(zhì)性能調(diào)控新方法，研制出拋光性能優(yōu)良的磨粒流拋光介質(zhì)，可實現(xiàn)進口替代與批量應用，論文的創(chuàng)新性和突破性體現(xiàn)在如下三個方面：

(1) 建立了基于粘彈性本構(gòu)的復雜曲面材料去除精準預測新模型，并進行了試驗驗證。

提出了拋光介質(zhì)流變性能檢測方法，基于Maxwell模型和C-M定律，綜合考慮介質(zhì)粘彈性和磨粒的影響，建立了拋光介質(zhì)粘彈性本構(gòu)，并進行試驗驗證，形成了拋光介質(zhì)粘彈性表征方法。

(2) 提出了針對零件特性的磨粒流拋光介質(zhì)性能調(diào)控新方法。

提出了復雜曲面磨粒流拋光一致性創(chuàng)成評估方法，給出了基于零件特性的拋光目標反求策略，綜合考慮復雜曲面結(jié)構(gòu)、材料特性等，提出了拋光介質(zhì)性能調(diào)控新方法。

(3) 自主研制了一種新的高性能磨粒流拋光介質(zhì)，可實現(xiàn)進口替代。

研制出拋光性能優(yōu)良的磨粒流拋光介質(zhì)，解決了介質(zhì)易粘黏壁面、耐熱穩(wěn)定性差、性能易衰變等難題，部分性能達到國外產(chǎn)品先進水平，為推廣高性能拋光介質(zhì)國產(chǎn)化奠定了堅實的技術基礎。

本文的研究工作及成果已在國內(nèi)航空葉盤/輪、3D打印件、絲錐刀具等復雜曲面零件進行了實驗或批量應用，對于發(fā)展國產(chǎn)化、高性能的磨粒流拋光技術具有重要的學術意義和工程應用價值。

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論文名稱：大型海上浮式風機非定?？諝鈩恿W特性研究

論文作者：上海交通大學/溫斌榮

指導教師：董興建《研究領域：海上浮式風機、動力學與控制、智能材料與結(jié)構(gòu)、信號分析與智能運維、微波感知技術?！贰⑴碇究啤堆芯款I域：海上浮式風機、動力學與控制、智能材料與結(jié)構(gòu)、信號分析與智能運維、微波感知技術?！?/p>

大型海上浮式風機是一種結(jié)合了現(xiàn)代風電技術和漂浮式結(jié)構(gòu)物技術的新型風電裝備，應用前景廣闊，已成為世界各國競相角逐的技術高地。充分認識浮式風機氣動特性是浮式風機結(jié)構(gòu)優(yōu)化和可靠性設計的關鍵，具有重要的學術和工程意義。浮式風機氣動性能的非定常特性顯著，現(xiàn)有研究仍面臨氣動載荷特征認識不充分、發(fā)電性能計算不準確、缺乏有效試驗研究方法等問題。針對上述問題，本文開展了系統(tǒng)深入研究，主要包括：

(1) 針對浮式風機服役環(huán)境和結(jié)構(gòu)特征，厘清了影響浮式風機氣動性能的主要非定常因素。針對浮式風機氣動性能的強非定常特征，發(fā)展了基于升力線-自由渦尾跡的浮式風機氣動性能分析方法。圍繞典型定常/非定常工況，開展了系統(tǒng)的計算方法有效性測試分析，驗證了所用數(shù)值方法的準確性和可靠性。

(2) 系統(tǒng)研究了浮式平臺縱蕩作用下的浮式風機氣動載荷性能，揭示了平臺運動影響浮式風機氣動載荷的動力學作用機制，探明了平臺縱蕩頻率和縱蕩幅值對氣動載荷的影響規(guī)律。建立了模型風機強迫運動試驗研究方法，驗證了數(shù)值模擬所得規(guī)律的準確性。

(3) 針對浮式平臺縱搖運動誘導風速場的時空分布特征，提出了浮式平臺縱搖運動等效風切變模型（PPI風切變）。探討了傳統(tǒng)風切變和PPI風切變作用下的浮式風機氣動載荷和尾跡分布特征。研究了影響PPI風切變的關鍵參數(shù)及其對浮式風機氣動性能的影響規(guī)律。

(4) 研究了平臺運動影響下浮式風機瞬時功率特性，發(fā)現(xiàn)并揭示了瞬時功率系數(shù)過沖現(xiàn)象。提出了等效湍流強度指標，以定量描述平臺運動對浮式風機發(fā)電性能的影響規(guī)律，建立了浮式風機功率性能三參數(shù)描述模型，得到了全工作域內(nèi)的浮式風機功率性能曲線。

(5) 提出了基于展向載荷匹配的氣動性能相似風輪設計方法，實現(xiàn)了較寬翼尖速比范圍內(nèi)風輪推力的良好匹配。建立了基于光纖感知的浮式風機葉片載荷監(jiān)測方法，研究了不同風浪流作用下浮式風機非定常葉片載荷響應，為浮式風機服役性能評估及其優(yōu)化設計提供了數(shù)據(jù)支撐。

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