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[发明专利]一种公度和非公度状态下摩擦共振调控方法-CN202310824684.6在审
发明人：董赟;廉芳铭;芮执元;丁雨松;惠伟斌 -专利权人：兰州理工大学
申请日： 2023-07-06 - 公布日： 2023-10-03 - 主分类号： G16C10/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种公度和非公度状态下摩擦共振调控方法，该方法包括以下步骤：⑴以方形石墨烯薄片作为探针、双层石墨烯作为基底，建立分子动力学摩擦模型：探针上每个碳原子在y和z方向连弹簧，x方向弹簧连滑块；⑵确定激励频率、激励振幅和温度对公度/非公度石墨烯层间摩擦能耗的影响；⑶确定激励频率、激励振幅和温度对公度/非公度石墨烯探针瞬时位移和总滑动距离的影响；⑷揭示摩擦共振对公度/非公度石墨烯层间能耗的影响以及石墨烯模型出现磨损乃至崩坏的原因；⑸确定温度对公度/非公度石墨烯层间摩擦能耗影响的内在机理；⑹揭示不同摩擦能耗的声子机理。本发明能够为调控纳米尺度石墨烯谐振器的能量耗散以及避免共振的发生提供理论指导。
一种非公度状态摩擦共振调控方法

[发明专利]一种通过改变黑磷层间失配角度调控声子摩擦的方法-CN202310495168.3在审
发明人：董赟;惠伟斌;芮执元;廉芳铭;丁雨松 -专利权人：兰州理工大学
申请日： 2023-05-05 - 公布日： 2023-07-21 - 主分类号： G16C10/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种通过改变黑磷层间失配角度调控声子摩擦的方法，该方法包括以下步骤：⑴选择一块黑磷薄膜作为探针，另一块被刚体支撑的黑磷薄膜作为基底，最初探针和基底之间为公度接触，旋转一定角度后探针和基底为非公度接触，探针与基底在滑动方向上大小始终相同；⑵建立由探针和基底组成的分子动力学摩擦模型；⑶对摩擦界面的能量量子化分析，提取界面处的声子谱，分析探针和基底声子谱的频率模式分布，探究能量耗散效率；进一步对摩擦界面激励声子进行提取，通过激励声子的数量定量分析摩擦能量耗散和摩擦力；⑷执行模拟过程并处理数据。本发明可以分析不同角度、速度对黑磷层间摩擦力大小的影响，以及不同法向载荷对黑磷层间摩擦力的影响。
一种通过改变黑磷失配角度调控摩擦方法

[发明专利]一种通过应变和速度的耦合调控摩擦的研究方法-CN202310306176.9在审
发明人：董赟;丁雨松;芮执元;廉芳铭;惠伟斌 -专利权人：兰州理工大学
申请日： 2023-03-27 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： G16C10/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种通过应变和速度的耦合调控摩擦的研究方法，包括以下步骤：⑴建立分子动力学摩擦模型,通过直接改变MoS2原子坐标来实现施加在基底上的双轴应变；⑵执行模拟并处理数据：①计算不同应变和温度下的摩擦力，得到摩擦力与应变之间的变化曲线关系；②计算不同应变和速度耦合下的势能面、态密度和摩擦界面热阻，确定态密度对摩擦力的贡献；③比较不同应变和温度下的势垒高度与摩擦界面温度幅值，确定摩擦力对应变和温度的依赖关系；④分析不同应变和速度耦合下的摩擦力和摩擦界面热阻，确定应变和速度对MoS2/MoS2界面摩擦力的影响。本发明基于双轴应变与滑动速度耦合对MoS2/MoS2界面间摩擦能量耗散的研究能够为纳米材料摩擦学领域提供新的视角和理论指导。
一种通过应变速度耦合调控摩擦研究方法

[发明专利]一种调控公度和非公度接触界面摩擦共振的研究方法-CN202211387692.0在审
发明人：董赟;廉芳铭;芮执元;惠伟斌;丁雨松 -专利权人：兰州理工大学
申请日： 2022-11-07 - 公布日： 2023-04-18 - 主分类号： G16C60/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种调控公度和非公度接触界面摩擦共振的研究方法。以双层石墨烯为研究对象，建立分子动力学模型，通过研究在不同接触状态下，摩擦力随着速度的变化，确定速度及接触状态对石墨烯摩擦力的影响，并结合傅里叶变换方法，采用共振理论解释摩擦力的局部峰值现象。此外，本发明进一步确定了石墨烯探针和基底的声子谱匹配度对于摩擦过程中能量耗散的影响。最后，推导计算界面声子数的理论模型，并对比激发声子数频率分布范围的不同来定量解释两种接触状态下摩擦力截然不同的内在机理。本发明为确定不同接触状态下石墨烯的摩擦力速度依赖性的内在机理，提供了行之有效的研究方法，能够为考虑共振频率而设计摩擦副提供理论参考。
一种调控非公度接触界面摩擦共振研究方法

[发明专利]一种调控结构润滑界面声子输运的研究方法-CN202211387260.X在审
发明人：董赟;丁雨松;芮执元;廉芳铭;惠伟斌 -专利权人：兰州理工大学
申请日： 2022-11-07 - 公布日： 2023-03-14 - 主分类号： G16C60/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种调控结构润滑界面声子输运的研究方法，其以硅/硅为研究对象，建立分子动力学模型，通过比较界面间不同失配角和载荷下摩擦力的变化，确定对硅/硅系统摩擦力的影响并揭示其内在机理。本发明还计算分析探针温度、界面温差及摩擦界面热阻，确定了不同失配角和载荷下界面热阻与摩擦力的关系；计算分析不同失配角和载荷下的声子态密度分布，确定了摩擦过程中态密度对界面热阻的依赖关系；计算分析不同失配角和载荷下由基底激发的声子数，确定了声子数对摩擦能量耗散的依赖关系等。本发明为明确不同失配角和法向载荷对硅/硅界面间摩擦力的影响，提供了行之有效的方法，进而为调控半导体硅层间的摩擦与传热行为提供理论指导。
一种调控结构润滑界面输运研究方法

[发明专利]一种施加应变调控石墨烯层间声子摩擦的研究方法-CN202211387275.6在审
发明人：董赟;惠伟斌;芮执元;丁雨松;廉芳铭 -专利权人：兰州理工大学
申请日： 2022-11-07 - 公布日： 2023-03-07 - 主分类号： G01N3/56 文献下载
摘要：本发明涉及一种施加应变调控石墨烯层间声子摩擦的研究方法，其以石墨烯为研究对象，先建立分子动力学模型，基底为刚体支撑且施加了双轴拉伸应变，然后在不同应变下改变载荷、温度和速度后分别运行该模型，计算不同状态下石墨烯层间摩擦力，通过势垒高度验证了所建摩擦系统的合理性；利用瞬时摩擦力的快速傅里叶变换分析了不同应变对不同接触状态下摩擦力的影响；本发明进一步利用界面原子态密度探索了摩擦过程中能量传递的效率，用不同应变下相对运动界面激发声子的数目定量证明了摩擦耗能以及摩擦力的变化。本发明为研究应变调控石墨烯层间声子摩擦耗能提供了行之有效的方式。
一种施加应变调控石墨烯层间声子摩擦研究方法

[实用新型]一种纳米粉末微量润滑冷却削磨装置-CN202221379468.2有效
发明人：董赟;丁雨松;惠伟斌;廉芳铭 -专利权人：兰州理工大学
申请日： 2022-06-02 - 公布日： 2022-11-22 - 主分类号： B24B55/03 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种纳米粉末微量润滑冷却削磨装置包括冷却混合箱、润滑液混合装置、纳米粉末加料箱、润滑油加料管、水源连接管、混合控制装置、削磨冷却出料装置，在冷却混合箱的内设置有润滑液混合装置，通过润滑液混合装置将纳米粉末、润滑油和水充分混合形成削磨液，保证削磨液混合均匀，从而达到更好的冷却效果，将雾化喷嘴与空气加压装置连接，通过空气加压装置喷出的高压气流使得混合后的削磨液充分雾化，有效减少冷却削磨液的用量，从而降低工件的加工成本，在混合控制装置上设置有原料量显示屏，通过混合控制装置可以精确控制每种原料的用量，使得冷却削磨液的配比更加精确，从而得到高质量的冷却削磨液。
一种纳米粉末微量润滑冷却装置

[发明专利]摩擦纳米发电机的野外机械能收集装置-CN202111519515.9在审
发明人：董赟;廉芳铭;惠伟斌;丁雨松;武洁;刘占莹;芮执元;吴志国;闫鹏勋 -专利权人：兰州理工大学;甘肃省科学院
申请日： 2021-12-13 - 公布日： 2022-11-04 - 主分类号： F03B13/00 文献下载
摘要：本发明公开了摩擦纳米发电机的野外机械能收集装置，包括：底板，所述底板的顶部分别固定安装有电能转换机构、水流能量供应机构、风力能量供应机构和高压处理机构，所述底板的顶部固定安装有三个支撑架，设置水流能量供应机构，当水流承装到储水箱中后，开启高压喷枪压缩结构中的空气，并产生反向的吸力，并使水流通过运水管的运输，从高压喷枪的出水端喷出，高压水流和阻尼板接触，使内接环A进行转动，产生的水流在从回流管流入到储水箱的内部达到水流循环，并持续提供机械能，进而代替上述专利只具备风力转换的单一性，提高电流持续转换的效率，并防止电流发生阶段性断触，使得电力使用的质量较高。
摩擦纳米发电机野外机械能收集装置

[实用新型]一种用于防黏减摩用涂料涂抹装置-CN202221626947.X有效
发明人：董赟;惠伟斌;丁雨松;廉芳铭 -专利权人：兰州理工大学
申请日： 2022-06-27 - 公布日： 2022-09-20 - 主分类号： B05C1/02 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种用于防黏减摩用涂料涂抹装置，包括涂板和储料组件，所述涂板的上端设置有阀门，且阀门的上端设置有进料软管，所述储料组件设置于涂板的内部右侧，且储料组件包括储料槽和出料口，所述储料槽的左端设置有出料口，所述出料口的左端设置有吸料棉，所述滚涂组件包括转轴、固定环和滑套，所述固定环的外部设置有滑套。该用于防黏减摩用涂料涂抹装置，该装置可减少涂抹时的摩擦，避免因撕扯摩擦导致涂抹不均匀，避免涂料大量粘附于装置表面，该装置便于对支撑组件进行收合，节省设备的体积，便于使用设备涂抹较为低矮狭小的空间，该装置可调整涂刷握把的长度，便于对远距离和细长狭小的区域进行涂刷，提高装置使用的便捷性。
一种用于防黏减摩用涂料涂抹装置

[发明专利]一种研究石墨烯层间摩擦界面声子耗散机理的模型和方法-CN202210208708.0在审
发明人：董赟;惠伟斌;芮执元;丁雨松;廉芳铭;吴思佳;付蓉 -专利权人：兰州理工大学
申请日： 2022-03-04 - 公布日： 2022-08-05 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明涉及一种研究石墨烯层间摩擦界面声子耗散机理的模型和方法，其以单/双层石墨烯为研究对象，建立分子动力学模型，模型中基底由刚体支撑，声子输运是唯一摩擦耗能方式；基于热流法计算摩擦力。厘清了法向载荷对单/双层石墨烯声子谱的影响，随着法向载荷的增大，探针石墨烯和基底之间的简谐力常数单调增加，较强的力常数可以增大声子的振动频率。阐明了滑动速度对声子摩擦的影响，随着滑动速度的增大，低频声子谱向高频偏移，与此同时，光学声子谱中的G峰逐渐降低。最后，通过分析法向弯曲和面内变形揭示了石墨烯层间摩擦过程中声子耗散的内在机理。声学模式的增加导致摩擦能量耗散通道增多，最终耗散更多的能量而使摩擦力增大。
一种研究石墨烯层间摩擦界面耗散机理模型方法

[发明专利]一种层数和载荷耦合下石墨烯层间声子摩擦的研究方法-CN202210209809.X在审
发明人：董赟;廉芳铭;芮执元;丁雨松;惠伟斌;吴思佳;付蓉 -专利权人：兰州理工大学
申请日： 2022-03-04 - 公布日： 2022-05-06 - 主分类号： G16C10/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种层数和载荷耦合下石墨烯层间声子摩擦的研究方法，其以单/双层石墨烯为研究对象，建立分子动力学模型，模型中基底由刚体支撑，声子输运是唯一摩擦耗能方式；通过比较不同层数和不同法向载荷下摩擦力的变化，再结合对应的声子谱的变化，确定了层数和法向载荷对石墨烯摩擦力的影响并揭示了内在机理，即声学模式数的增加是引起摩擦力增大的直接原因。本发明进一步确定了摩擦过程中法向载荷对面内和法向变形量的影响，以及摩擦力对面内热导率的依赖关系。本发明能够为调控石墨烯基纳米器件的摩擦和传热行为提供理论指导。
一种层数载荷耦合石墨烯层间声子摩擦研究方法

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