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金属熔体在超声场中凝固的研究 被引量：63
1
作者 马立群 舒光冀 陈锋 《材料科学与工程》 CSCD 1995年第4期2-7,29,共7页
本文综述了超声场对金属凝固过程的影响，着重总结了声空化、声流所起的作用，同时介绍了超声在新材料制备中的应用。
关键词 凝固 声空化 声流 超声场 金属熔体
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高能超声在制备颗粒增强金属基复合材料中的作用 被引量：32
2
作者 王俊 陈锋 孙宝德 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第7期813-816,共4页
采用高能超声处理方法制备了致密度高、增强颗粒均匀分散的ＳｉＣ／ＺＡ２２基复合材料．对复合材料制备过程中高能超声的作用机理、有效作用范围进行了分析．结果表明，在试验所用高能超声处理条件下（２０ｋＨｚ，１ｋＷ），熔液中能... 采用高能超声处理方法制备了致密度高、增强颗粒均匀分散的ＳｉＣ／ＺＡ２２基复合材料．对复合材料制备过程中高能超声的作用机理、有效作用范围进行了分析．结果表明，在试验所用高能超声处理条件下（２０ｋＨｚ，１ｋＷ），熔液中能造成瞬时局部高温、高压的声空化效应与具有较高速度和加速度的声流效应的协同作用，是高能超声处理技术在制备颗粒增强金属基复合材料时改善增强颗粒与基体合金润湿性，并使颗粒在合金中弥散分布的原因．而高能超声在熔体中有限的有效作用区域，要求利用该技术制备复合材料时。 展开更多
关键词 金属基复合材料 高能超声 空化 声流 颗粒增强
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高能超声作用下金属基复合材料的制备 被引量：20
3
作者 潘蕾 陈锋 +3 位作者 吴申庆 朱和国 李斌斌 沈细荣 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2003年第7期1-2,51,共3页
综述了高能超声复合法制备金属基复合材料的研究现状,包括高能超声复合法的原理、工艺、制备材料的种类及存在的问题,并展望其发展前景。
关键词 MMC 声空化 声流 金属基复合材料 高能超声复合法 制备工艺 制备材料
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功率超声对Pb-Sn合金凝固行为的影响 被引量：21
4
作者 冯伟骏 谭家隆 +1 位作者 李喜孟 李光 《铸造》 CAS CSCD 北大核心 2004年第5期376-378,共3页
研究了功率超声对铅锡合金凝固过程的影响,分析了其影响机制。结果表明,在功率超声作用下,声空化效应和声流效应使含铅5%的铅锡合金的凝固组织明显细化,并且经过功率600W的超声处理后,先析出相的析出温度升高3℃,凝固温度升高了5℃。随... 研究了功率超声对铅锡合金凝固过程的影响,分析了其影响机制。结果表明,在功率超声作用下,声空化效应和声流效应使含铅5%的铅锡合金的凝固组织明显细化,并且经过功率600W的超声处理后,先析出相的析出温度升高3℃,凝固温度升高了5℃。随着超声功率的增加,合金组织的细化程度提高,但功率提高到一定程度时,细化作用减弱。 展开更多
关键词 功率超声 Pb—Sn合金 凝固组织 声空化 声流
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声学整流效应的新现象 被引量：25
5
作者 明晓 戴昌晖 史胜熙 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 1992年第1期48-54,共7页
本文描述了一种新的声学整流效应现象,当Helmholtz共振腔内部声源以共振频率激振时,整流以一股湍流喷流形式发生。流动显示、热线和激光测量结合起来对此声学整流过程进行了研究,结果表明整流是由Reynolds应力作用产生的。
关键词 声学整流 共振频率 Reynolds应力
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超声功率对锡锑合金凝固组织的影响 被引量：16
6
作者 戚飞鹏 高守雷 +3 位作者 侯旭 龚永勇 张家涛 翟启杰 《上海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 2003年第1期43-46,共4页
超声处理是改善金属凝固组织、提高材料力学性能的一种有效方法.该文研究了不同功率的高能超声对锡锑合金凝固过程的影响,分析了高能超声细化凝固组织的机理.随着超声功率的增加,合金组织得到了均匀细化,偏析消除;但功率提高到一定程度... 超声处理是改善金属凝固组织、提高材料力学性能的一种有效方法.该文研究了不同功率的高能超声对锡锑合金凝固过程的影响,分析了高能超声细化凝固组织的机理.随着超声功率的增加,合金组织得到了均匀细化,偏析消除;但功率提高到一定程度,细化作用衰减. 展开更多
关键词 超声功率 凝固组织 锡锑合金 声空化 声流 超声处理 力学性能 超声细化机理
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高能超声作用下数种金属基复合材料的制备及机制 被引量：10
7
作者 陈锋 舒光冀 +1 位作者 马立群 何德坪 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第3期12-16,共5页
利用高能超声振动制备了Ａｌ／陶瓷，ＺＡ２２／陶瓷（粒子平均直径２μ），Ａｌ／Ｐｂ（Ｐｂ粒子直径＜２５μ）和Ａｌ／ＦｅＡｌ３等金属基复合材料，弥散相在基体中有良好的分布均匀性。依据超声波对熔体作用时的空化和声流效应，讨... 利用高能超声振动制备了Ａｌ／陶瓷，ＺＡ２２／陶瓷（粒子平均直径２μ），Ａｌ／Ｐｂ（Ｐｂ粒子直径＜２５μ）和Ａｌ／ＦｅＡｌ３等金属基复合材料，弥散相在基体中有良好的分布均匀性。依据超声波对熔体作用时的空化和声流效应，讨论了上述数种复合材料的制备机制。试验结果显示，该项技术在制备数类金属基复合材料方面具有广泛的适用性。 展开更多
关键词 超声 空化 金属基复合材料 高能超声振动
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声流现象的研究及其应用 被引量：13
8
作者 钱盛友 王鸿樟 孙福成 《应用声学》 CSCD 北大核心 1997年第6期38-42,25,共6页
本文从声流产生的机理出发，综合了影响声流的诸因素，介绍了声流现象的检测方法及声流效应的应用．
关键词 声流 声吸收 边界 非线性
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超声波熔体处理过程中的声流现象 被引量：16
9
作者 谢恩华 李晓谦 《北京科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期1425-1429,共5页
应用CFD软件Fluent对坩埚中进行超声处理的铝合金熔体流场进行模拟计算.计算结果表明,在由于黏滞衰减产生声压梯度而形成的超声辐射力的作用下,工具杆端面下液相区域内的熔体形成大规模的Eckart声流现象,熔体的最大轴向速度幅值出现在... 应用CFD软件Fluent对坩埚中进行超声处理的铝合金熔体流场进行模拟计算.计算结果表明,在由于黏滞衰减产生声压梯度而形成的超声辐射力的作用下,工具杆端面下液相区域内的熔体形成大规模的Eckart声流现象,熔体的最大轴向速度幅值出现在工具杆端面中心轴线下液相区域的中心点附近,其值并不随着驱动力值的增大呈线性增大.铸造实验结果表明,声流作用使铸锭在工具杆端面至铸锭壁面之间形成一条作用区域分界线,分界线两端凝固组织呈现完全不同的样貌,工具杆端面下一侧组织在空化和声流的双重作用下得到细化,呈等轴晶状,而上端组织则呈枝状晶形态. 展开更多
关键词 流场 模拟计算 超声波 声流 辐射力 凝固组织
原文传递
超声波处理对高碳钢凝固组织的影响 被引量：10
10
作者 李杰 陈伟庆 +2 位作者 林则全 刘青 何北星 《铸造技术》 CAS 北大核心 2007年第4期476-479,共4页
主要研究超声处理对高碳钢凝固组织的作用,分析了超声波功率水平、实验温度对凝固组织的影响。结果表明,超声处理可以明显细化高碳钢的凝固组织;随着超声功率的增加,组织细化程度提高,功率提高到一定程度,细化作用不再明显增强;超声处... 主要研究超声处理对高碳钢凝固组织的作用,分析了超声波功率水平、实验温度对凝固组织的影响。结果表明,超声处理可以明显细化高碳钢的凝固组织;随着超声功率的增加,组织细化程度提高,功率提高到一定程度,细化作用不再明显增强;超声处理效果与实验温度密切相关,温度较低时,树枝晶组织发达,温度为1570℃时,几乎完全转变为等轴晶组织。对高碳钢凝固过程进行超声处理时,起主要作用的是声空化、声流以及超声空化产生的局部高温。 展开更多
关键词 超声波 高碳钢 凝固组织 声空化 声流
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液体媒质超声波电机特性与饱和流速的研究 被引量：10
11
作者 夏长亮 杨荣 +2 位作者 胡俊辉 祁温雅 史婷娜 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第2期139-143,共5页
与一般超声波电机依靠定转子之间的摩擦来传递能量不同,非接触型超声波电机的定转子不直接接触,克服了接触型超声波电机的易磨损、不能长时间工作等缺点,是超声波电机领域的一个新的研究方向。该文介绍了一种基于液体媒质的非接触型超... 与一般超声波电机依靠定转子之间的摩擦来传递能量不同,非接触型超声波电机的定转子不直接接触,克服了接触型超声波电机的易磨损、不能长时间工作等缺点,是超声波电机领域的一个新的研究方向。该文介绍了一种基于液体媒质的非接触型超声波电机,其转子浸于液体之中,不与定子直接接触,定子振动所产生的能量,通过液体传递给转子,从而驱动电机旋转。文章给出了电机的结构及工作原理,并且简要介绍了电机驱动电路的实现。该 文实验验证了电机的基本运行特性,测定了电机转速、驱动频率和驱动电压之间的关系。实验中发现,在一定范围内,电机中液体旋转速度随定子振动速度的增大而增大,而当电机定子圆环振动速度超过某一特定值后,电机中液体的转速出现了饱和流速现象。文章中对液体饱和流速问题进行了理论分析,证明了液体中声场的非线性是导致饱和流速的主要因素,并通过实验测出了饱和流速与液面高度、液体浓度和非线性参数之间的关系,实验结果与理论分析结果一致。 展开更多
关键词 超声波电机 饱和流速 定子 转子 液体媒质 运行特性
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超声波强化超滤过程 被引量：6
12
作者 陈健 肖凯军 +1 位作者 郭祀远 李琳 《应用声学》 CSCD 北大核心 2002年第5期45-48,39,共5页
本文综述了超声波强化超滤的实验方法、超声波对超滤膜结构的影响及超声波强化清洗超滤膜等方面的研究进展。论述了超声波强化超滤的作用机理,声冲流和空化作用在超声波强化超滤中起到主要作用。
关键词 超声波强化 超滤过程 静态超滤 声冲流 声空化 错流膜超滤 超滤膜 结构
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高能超声制备金属基复合材料的研究进展与展望 被引量：9
13
作者 谭伟民 陆春华 +2 位作者 马立群 沈晓冬 许仲梓 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第F11期258-260,共3页
简要介绍了高能超声制备金属基复合材料的原理和研究现状,分析了高能超声改善润湿性,促进分散,除气除渣的作用机理。指出用高能超声制备纳米增强金属基复合材料是未来发展的重点,提出了改善高能超声作用的有效途径。
关键词 金属基复合材料 高能超声 声空化 声流
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Pb-Sn合金在功率超声场中的凝固过程研究 被引量：8
14
作者 李光 张阳 +1 位作者 李喜孟 冯伟骏 《铸造技术》 EI CAS 北大核心 2006年第4期374-377,共4页
研究了功率超声在铅锡合金凝固过程的作用,分析了超声功率、施振温度、熔体的冷却方式等参数的影响机制。结果表明,在功率超声作用下,声空化效应和声流效应使含铅5%的铅锡合金的凝固组织明显细化,随着超声功率的增加,合金组织的细化程... 研究了功率超声在铅锡合金凝固过程的作用,分析了超声功率、施振温度、熔体的冷却方式等参数的影响机制。结果表明,在功率超声作用下,声空化效应和声流效应使含铅5%的铅锡合金的凝固组织明显细化,随着超声功率的增加,合金组织的细化程度提高,但功率提高到一定程度时,细化作用减弱;施振温度、熔体的冷却方式等参数对超声在铅锡合金凝固过程的作用有较大的影响。 展开更多
关键词 功率超声 PB-SN合金 凝固组织 声空化 声流
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超声波强化超滤的研究进展 被引量：7
15
作者 陈健 郭祀远 +1 位作者 李琳 肖凯军 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2003年第4期191-193,共3页
本文综述了超声波强化超滤的作用机理,声冲流和空化作用在超声波强化超滤中起到主要作用。文章还综述了超声波强化超滤的实验方法、超声波辐射对超滤膜的影响及超声波强化清洗超滤膜等方面的研究进展。
关键词 超声波强化超滤 机理 声冲流 空化作用 超滤膜 超声波辐射 影响 清洗 分离科学 渗透通量
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一种具有高转速的新型非接触式超声电机 被引量：10
16
作者 季叶 赵淳生 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2006年第5期527-529,533,共4页
提出并研制了一种具有高转速的新型非接触超声电机。建立了电机的驱动分析模型,仿真获得了输出力矩的特性。实验测试了样机定子的振动特性、电机转速和堵转力矩。其最高转速达到6 031 r/min,堵转力矩为3.5 mg.m。研究结果表明,理论分析... 提出并研制了一种具有高转速的新型非接触超声电机。建立了电机的驱动分析模型,仿真获得了输出力矩的特性。实验测试了样机定子的振动特性、电机转速和堵转力矩。其最高转速达到6 031 r/min,堵转力矩为3.5 mg.m。研究结果表明,理论分析和试验结果较吻合。 展开更多
关键词 超声电机 非接触 圆盘 声流
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一种圆筒型非接触式超声电机 被引量：10
17
作者 季叶 赵淳生 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期690-693,共4页
为提高圆筒型非接触超声电机的实用性,提出一种圆筒型非接触式超声电机,电机主要由圆筒形的定子和圆筒形的转子构成,通过轴输出扭矩。文中对该型电机的驱动机理进行了分析,利用声流理论分析该电机的驱动力,获得了堵转力矩的特性。最后... 为提高圆筒型非接触超声电机的实用性,提出一种圆筒型非接触式超声电机,电机主要由圆筒形的定子和圆筒形的转子构成,通过轴输出扭矩。文中对该型电机的驱动机理进行了分析,利用声流理论分析该电机的驱动力,获得了堵转力矩的特性。最后采用激光多普勒测振仪测试了样机定子的振动特性,并测量了电机的转速和堵转力矩,最高转速达到2100r/min,堵转力矩为1.3×1-05N.m。研究结果表明,电机运行性能良好,理论分析方法是有效的。 展开更多
关键词 超声电机 非接触 圆筒 声流
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超声场中液体材料的空化和声流动力学研究进展 被引量：5
18
作者 吴文华 翟薇 +1 位作者 王建元 魏炳波 《中国科学：技术科学》 EI CSCD 北大核心 2023年第1期2-27,共26页
高强超声在液体中传播所产生的空化和声流效应能够有效调控传热传质过程,因此在材料制备和成形过程中具有广阔的应用前景.由于合金熔体的不透明性导致无法直接实验观察超声作用机制,数值模拟方法成为全面分析超声传播特性及其对合金凝... 高强超声在液体中传播所产生的空化和声流效应能够有效调控传热传质过程,因此在材料制备和成形过程中具有广阔的应用前景.由于合金熔体的不透明性导致无法直接实验观察超声作用机制,数值模拟方法成为全面分析超声传播特性及其对合金凝固作用规律的有效途径.本文首先综述了超声传播方程由线性模型向非线性模型的演变历程,并总结了超声功率、变幅杆半径、容器几何形状和超声维度等因素对声压和声流分布的作用规律.其次,介绍了单泡和多泡体系中的超声空化动力学模拟结果,包括各种参量对气泡振荡过程的调控、非球形气泡失稳机制、气泡间的相互作用以及超声空化对液体中温度和压强的作用机理.然后,将超声空化和声流的数值模拟与金属凝固过程相结合,介绍了多种模拟超声凝固的宏观和微观数值模型,并系统总结了超声空化和声流效应对晶体形核生长和流动传热的作用机制.最后,对该领域的未来研究方向进行了展望. 展开更多
关键词 高强超声 空化效应 声流效应 数值模拟 液态合金 晶体生长
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超声处理对Mg-9Al-xSi(x=1,6)合金不同形貌Mg2Si相形成机制的影响 被引量：8
19
作者 王志文 王红霞 +2 位作者 王万华 李明 刘一鸣 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期803-807,共5页
为了探讨超声处理对不同形貌Mg_2Si相形成机制的影响,本文采用超声辅助原位自生的方法成功制备了以Mg_2Si为增强相的镁合金材料。利用XRD、OM、SEM等分析测试手段,研究了超声处理对Mg_2Si微观形貌、大小及分布的影响。结果表明:经超声... 为了探讨超声处理对不同形貌Mg_2Si相形成机制的影响,本文采用超声辅助原位自生的方法成功制备了以Mg_2Si为增强相的镁合金材料。利用XRD、OM、SEM等分析测试手段,研究了超声处理对Mg_2Si微观形貌、大小及分布的影响。结果表明:经超声处理后,Mg-9Al-1Si合金中共晶Mg_2Si相由粗大汉字状变成短棒状、条状,团聚现象得到改善,分布更加均匀,使其抗拉强度和伸长率显著提高,分别由93 MPa和4.9%提升到172 MPa和12.3%;Mg-9Al-6Si合金中初生Mg_2Si相大量减少,由粗大多角状变成小块状或颗粒状,且内部无空洞、棱角趋于圆化,汉字状Mg_2Si相大量增加,使其抗拉强度和伸长率分别达到108 MPa和3.2%。这主要由于声空化产生的瞬态高温、高压及声流效应对合金液中元素及温度分布产生影响,使得凝固过程改变所致。 展开更多
关键词 原位自生 超声处理 声空化 声流 Mg-Al-Si合金 MG2SI 形成机制 力学性能
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声悬浮条件下环己烷液滴的蒸发凝固 被引量：8
20
作者 杜人君 解文军 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期386-391,共6页
采用单轴式声悬浮方法研究了环己烷液滴的蒸发过程,发现环己烷液滴的蒸发可以使自身温度降至熔点以下并发生凝固.高速摄像实时观测表明,环己烷晶核开始形成于液滴赤道附近,并以枝晶方式长大,平均生长速度为12.5—160.4mm/s.进一步研究发... 采用单轴式声悬浮方法研究了环己烷液滴的蒸发过程,发现环己烷液滴的蒸发可以使自身温度降至熔点以下并发生凝固.高速摄像实时观测表明,环己烷晶核开始形成于液滴赤道附近,并以枝晶方式长大,平均生长速度为12.5—160.4mm/s.进一步研究发现,声悬浮条件下平均Sherwood数与平均Nusselt数的比值Sh/Nu是在自然对流条件下的1.3倍,这表明声流边界层有效提高了环己烷液滴的蒸发速率而对传热的促进作用相对较小,因而可以使液滴降至更低温度,进而发生凝固.据此,提出了挥发性液体在声悬浮条件下发生蒸发凝固的必要条件. 展开更多
关键词 声悬浮 声流 环己烷 蒸发凝固
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