张忠强
- 作品数：58 被引量：179H指数：8
- 供职机构：江苏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中国博士后科学基金更多>>
- 相关领域：理学一般工业技术化学工程金属学及工艺更多>>
- 纳米压痕法对304不锈钢残余应力的研究(英文)被引量：7
- 2012年
- 利用纳米压痕法研究了304不锈钢的残余应力,采用Suresh理论模型恒定载荷时的公式计算残余应力,最大加载载荷依次为500μN、1 000μN、1 500μN、2 000μN、2500μN。结果表明,不锈钢硬度和弹性模量为定值,退火前后的硬度分别为5.3GPa和4.0 GPa,弹性模量分别为110 GPa和100 GPa。利用Ansys分析软件模拟了压痕过程,发现不锈钢在受压过程中有Sink-in现象发生。纳米压痕法测得了未退火不锈钢存在残余压应力,大小为381 MPa;用XRD测得了未退火不锈钢中有350 MPa±23 MPa的残余压应力,两种测量结果吻合良好,说明了纳米压痕法在残余应力测试时的准确性与可靠性。
- 张龙程广贵丁建宁凌智勇张忠强
- 关键词：残余应力纳米压痕法
- 黑磷纳米通道内压力驱动流体流动特性被引量：3
- 2019年
- 运用分子动力学方法探索了水-黑磷流-固界面各向异性、水流驱动力、黑磷通道宽度和黑磷层数等对黑磷通道内Poiseuille水流流动特性的影响规律.研究结果表明:随着驱动力的增加,边界滑移速度随之增加各向异性也会对压力驱动作用下纳米通道内的水分子的流动特性产生影响,具体表现为边界滑移速度会随着手性角度的增加而减小,而水分子黏度系数却不受各向异性的影响.发现黑磷表面天然的褶皱结构所产生的粗糙势能表面,是导致流固界面各向异性特性的本质原因.在加速度值保持不变的情况下,研究纳米通道宽度和黑磷层数对水分子流动特性的影响,发现随着纳米通道宽度的增加,水分子滑移速度随之减小;双层模型中水分子的速度分布与单层模型差异微小,而随着层数的增加,黑磷-水流固交互界面能随之增加,各向异性规律依然保持不变.研究结果将为水-黑磷流体器件设计与制备提供理论基础.
- 张忠强刘汉伦范晋伟丁建宁程广贵
- 关键词：各向异性分子动力学
- 力-电耦合水-碳纳米管纳米尺度流体传动机理分析
- <正>基于提出的水-碳纳米管可电控流体传动模型,采用分子动力学方法研究了水-碳纳米管纳米传动装置在负载作用下的流体传动机理。通过分析不同负载作用以及碳管带电大小作用下被动管运动的角速度、水的运动和扩散特性以及水的微观构型...
- 张忠强程广贵丁建宁凌智勇
- 文献传递
- 微尺度电动混合混沌反控制方法被引量：3
- 2013年
- 针对被动式混沌微混合器受控性差且加工难度大等缺点,基于广义混沌同步理论,提出了一种运用混沌电场对微流控芯片有序层流流体进行主动混合的电动混沌反控制方法.该方法将Duffing混沌模型施加于微流控芯片混合室的壁面电极,结合微流控芯片微混合室建立控制模型,采用Rosenstein小数据量混沌评价法对流体混沌效果量化评价,进一步优化Duffing混沌反控制算法模型参数.对优化后的混合混沌反控制算法与传统正余弦控制算法进行性能分析.研究结果表明,优化后Duffing算法控制流体进入混沌状态的时间比传统正余弦算法提前了约27.3%,最大Lyapunov指数提高约25%,说明该方法有效地提高了微流控芯片微混合器的混沌混合效果.
- 张荣标杨宁赵雨琦徐佩锋张忠强
- 关键词：微流控芯片混沌反控制参数优化
- 单层多孔石墨烯膜反渗透特性的分子动力学研究被引量：2
- 2019年
- 采用经典分子动力学方法研究了多孔石墨烯膜的反渗透特性,揭示了盐溶液质量浓度、外部压强、孔面积和孔形状对多孔石墨烯膜反渗透特性的影响规律。结果表明:脱盐率随着盐溶液质量浓度的增加而增大;水通量随着外部压强与孔面积增加而增大,但同时脱盐率随着外部压强与孔面积增加而降低;孔形状越趋近于圆形,水分子透过多孔石墨烯膜的能障越小,说明水分子越容易通过多孔石墨烯膜。相同脱盐率情况下,该模型中的水通量结果比实验报道中聚酰胺复合反渗透膜的水通量高2个量级。因此,多孔石墨烯膜将有可能在海水淡化和功能渗透膜领域发挥重要作用,研究结果将为基于石墨烯材料的反渗透膜研发设计提供一定的理论参考。
- 郭新峰张福建张忠强
- 关键词：反渗透水通量脱盐率分子动力学
- 高通量-高截留率时间维度膜法水处理机理研究
- 2024年
- 传统固液两相流膜分离技术利用尺寸效应易受到渗透性-选择性权衡的制约、膜污染与浓差极化等挑战。通过引入旋转剪切动态膜技术与施加固液滑移边界条件,利用膜表面颗粒径向穿透膜孔的时间大于切向划过孔径的时间——时间维度选择性,可有效同步提升渗透性和选择性。通过建立滑移边界旋转剪切动态膜过滤模型,对稀悬浮液微滤过程进行有限元模拟仿真,并结合理论分析揭示了滑移速度、膜厚度与孔隙率等关键参数对膜分离性能的影响规律。结果表明,对于比颗粒直径大1~10倍的膜孔径,在时间维度选择性与流体剪切诱导颗粒迁移的协同作用下,可获取95%以上的微颗粒截留率和350 L(/m^(2)·h)以上的有效水通量。该研究结果进一步验证并拓展了时间维度选择性机理在微米尺度的适用性,并为高通量-高截留率动态膜法水处理技术提供了新思路。
- 周文轩刘珍张福建张忠强
- 关键词：水处理计算流体力学
- 壁面材质和温度场对熔融硅润湿角的影响
- 2015年
- 本文建立了毛细模型,采用微流动两相流水平集法计算了熔融态硅液与壁面的润湿角,以人造金刚石作为壁面材料的计算结果与实验结果进行比较,验证了该模型和计算方法的正确性.在此基础上,分别选用碳化硅、石墨和人造金刚石作为壁面材料,探讨了不同壁面材料表面张力和壁面黏附力对润湿角的影响规律.结果发现,相同温度下的毛细力作用使得熔融硅液出现起伏上升现象;润湿角均有不同程度的减小然后增大,最终趋于稳定;初始阶段,由于气/熔融硅液表面张力与气/壁面表面张力之差变化较大,液面起伏波动较大;随后趋于稳定上升.同时发现石墨作为壁面材料时,以上变化更易趋于稳定.该研究为熔体中生长晶体硅获得更稳定的生长环境提供了理论依据.
- 许多丁建宁袁宁一张忠强程广贵郭立强凌智勇
- 关键词：润湿角稳定性毛细效应
- 电润湿作用下水在石墨烯表面流动的边界滑移及界面摩擦被引量：3
- 2013年
- 采用分子动力学方法结合流体边界滑移理论对电润湿作用下水在石墨烯表面流动的边界滑移及摩擦特性进行数值模拟和理论分析。采用石墨烯-水Couette剪切模型,获取电润湿作用下和不带电情况下的剪切速率轮廓、石墨烯表面的剪切应力、边界滑移速率、滑移长度及界面摩擦系数,着重研究界面滑移长度和界面摩擦系数与剪切应变率之间的变化。结果表明:当剪切应变率超过临界剪切应变率时,滑移长度迅速增加,且电润湿作用下的临界剪切应变率明显高于不带电情况下的临界剪切应变率,而界面摩擦系数随着剪切应变率的增大而减小;石墨烯电润湿作用明显增强了石墨烯-水界面的摩擦。无论在电润湿作用下还是不带电情况下,石墨烯-水Couette模型中水的黏性系数与剪切应变率无关。
- 张忠强叶宏飞程广贵郑勇刚丁建宁凌智勇
- 关键词：石墨烯边界滑移
- 柱状石墨烯膜反渗透滤盐特性及机理被引量：3
- 2021年
- 柱状石墨烯在能源气体的存储运输和气体净化分离等方面备受关注,但其在海水淡化方面受到了大面积制备的限制,其反渗透特性和机理尚未明晰.本文运用分子动力学方法研究了不同压强、温度和膜的剪切运动对柱状石墨烯膜反渗透滤盐特性的影响规律.结果表明:压强较大时,水通量随着压强的增加而线性增加;温度的升高能提升水分子渗透率,但对离子截留率的影响不大;反渗透膜的剪切运动虽然会阻碍水分子的渗透,但相应地可以提高离子截留率.对氢键和离子水合结构的分析表明,反渗透膜的剪切运动可以提高氢键和离子水合壳的稳定性,但温度的升高会产生相反的效果.本文结果有助于深入理解柱状石墨烯膜在不同条件下的脱盐性能,进一步验证了柱状石墨烯膜在海水淡化领域的巨大应用潜力.
- 张泽程刘珍王孟妮张福建张忠强
- 关键词：反渗透分子动力学氢键水合离子
- 淬火20CrMnMo合金钢工件液氮冷装工艺研究
- 2024年
- 已有生产线上对于合金材料为淬火后的20CrMnMo的工件冷装工艺仍以经验工艺参数为指导,导致冷装工艺装备缺乏系统性设计方法,亟需揭示装配工件温度和变形量的时变规律。文章通过实验研究了淬火后的20CrMnMo材料的低温热物性,以此为基础,研究了几种典型工件在冷装配工艺流程中的温度和变形量随时间的变化行为。结果显示,相同工况下,工件温度变化率和形变速率都随工件尺寸增加而增大;通过实验验证了工件温度及变形的时变规律,模拟结果与实验结果具有较好的一致性。根据工件的加工误差和装配精度要求,实现冷装工艺装配时间的精准预测,研究结果将为材料热物性研究和冷装工艺关键参数的精准设定提供理论依据。
- 杨宏李自力范小斌李申张忠强
- 关键词：有限元分析误差分析
