螺纹连接失效机理与防护的研究进展 被引量：1

1

作者 黄志宇 王新礼 +5 位作者 田盼 汪洋 刘兰轩 刘秀生 吴正江 王博 《表面技术》 北大核心 2025年第8期33-50,共18页

螺纹连接在工程应用领域是必不可少的一种连接方式。其优点在于结构简单、连接可靠、拆卸方便、成本低廉等。然而在实际应用中,受环境腐蚀、振动、外部冲击等因素的影响,螺纹连接失效概率较大,从而导致设备损坏或安全事故,造成严重的经... 螺纹连接在工程应用领域是必不可少的一种连接方式。其优点在于结构简单、连接可靠、拆卸方便、成本低廉等。然而在实际应用中,受环境腐蚀、振动、外部冲击等因素的影响,螺纹连接失效概率较大,从而导致设备损坏或安全事故,造成严重的经济损失和人员伤亡。因此,对螺纹连接的失效机理进行深入研究,并提出有效的预防和保护措施,对提高设备的安全性和可靠性具有实际意义。基于对近年来相关文献报道的广泛调研,从基本科学原理出发,总结并探讨了螺纹连接的主要失效机理与预防措施。首先重点分析了螺纹断裂、螺纹腐蚀、螺纹磨损等现象的失效机理,研究了包括预紧力、应力集中、振动、环境条件等在内的各种影响因素,另外,针对螺纹连接失效的不同形式总结了其主要的措施及手段,包括电镀、涂层、添加缓蚀剂、热处理和表面硬化处理等,并分析了这些措施的优势与缺点。现有的防护手段存在缺陷并且缺少相应的检测防控手段。例如,使用热处理强化方法会对材料的性能产生影响、镀层不能长时间进行防护、表面处理成本高等。最后,针对螺纹连接失效及其防护研究的重点和热点问题与改进进行了展望。 展开更多

关键词 失效分析 螺纹断裂 螺纹腐蚀 螺纹防护

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真空钎涂金刚石残余应力的数值模拟及试验研究

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作者 李爱国 朱宏涛 赵赫 《机械强度》 北大核心 2025年第9期130-137,共8页

残余应力是影响钎涂金刚石工具加工性能和使用寿命的主要因素。目前模型中的金刚石常被简化为球形,这导致了接头处结构约束度的改变,计算结果与实际存在较大差异。针对真空钎涂金刚石残余应力的演化规律及分布特征、残余应力对耐磨性能... 残余应力是影响钎涂金刚石工具加工性能和使用寿命的主要因素。目前模型中的金刚石常被简化为球形,这导致了接头处结构约束度的改变,计算结果与实际存在较大差异。针对真空钎涂金刚石残余应力的演化规律及分布特征、残余应力对耐磨性能的影响开展研究。首先,基于宏观形貌优化了金刚石涂层的几何模型,基于热弹塑性力学方法建立了真空钎涂金刚石应力场的有限元模型,得到了金刚石涂层的应力场分布规律。其次,开展了金刚石与Ni-Cr合金钎料涂层的残余应力测量试验以验证模型的可靠性。最后,结合耐磨失重试验探究了残余应力对金刚石涂层耐磨性能的影响。结果表明,金刚石工具耐磨失效的主要形式是因为涂层对金刚石磨粒把持力不足导致的金刚石脱落。被钎料层包裹的金刚石主要受到残余压应力的影响,残余压应力提高了涂层对金刚石的把持力,Ni-Cr合金钎料涂层内部较高的残余应力也可以有效抑制涂层剥落的耐磨失效形式。 展开更多

关键词 真空钎涂 金刚石涂层 残余应力 数值模拟 拉曼光谱 耐磨性能

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压电式MEMS水听器振膜结构的幅频特性检测研究

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作者 宋辰阳 李建友 +1 位作者 李冠华 李根梓 《压电与声光》 北大核心 2025年第2期319-325,共7页

介绍了一种使用反射式数字全息显微镜检测压电式MEMS水听器中振膜结构幅频特性的方法。首先采用光学方法测量得到水听器上振膜结构的静态形貌,再利用压电材料的逆压电效应对压电薄膜施以一定区间频率的电激励,经数字全息显微镜表征动态... 介绍了一种使用反射式数字全息显微镜检测压电式MEMS水听器中振膜结构幅频特性的方法。首先采用光学方法测量得到水听器上振膜结构的静态形貌,再利用压电材料的逆压电效应对压电薄膜施以一定区间频率的电激励,经数字全息显微镜表征动态三维形貌,记录振膜在不同频率下的动态响应情况,以获得其特征频率、特征频率处的振型等关键信息。试验结果表明,该方法能较好地表征振膜结构的静态形貌、特征频率、振型等特性,有助于加速压电式微机电系统(MEMS)水听器的迭代开发。 展开更多

关键词 微机电系统(MEMS) 压电水听器 振膜结构 数字全息显微镜 幅频特性

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稀土镁合金表面激光熔覆AlSi12/TiN复合涂层的组织及性能研究

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作者 杨胶溪 黄凯 +5 位作者 武飞宇 孙宏波 阳代军 李曙光 葛学元 王淼辉 《热加工工艺》 北大核心 2024年第4期16-21,26,共7页

采用高速激光熔覆技术在Mg-Gd-Y-Zr镁合金表面制备了AlSi12/TiN复合涂层。通过光学显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、摩擦磨损实验以及电化学分析测试等方法,研究不同含量陶瓷强化相Ti N涂层的显微结构、熔覆层结合... 采用高速激光熔覆技术在Mg-Gd-Y-Zr镁合金表面制备了AlSi12/TiN复合涂层。通过光学显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、摩擦磨损实验以及电化学分析测试等方法,研究不同含量陶瓷强化相Ti N涂层的显微结构、熔覆层结合强度、摩擦磨损性能以及耐腐蚀能力。结果表明,复合涂层主要由α-Mg、Mg_(2)Si枝晶、Al_(12)Mg_(17)、Al_(3)Mg_(2)金属间化合物以及Ti N强化相组成。由于存在强化的第二相和细化的晶粒,AlSi12/TiN复合涂层的摩擦系数、维氏硬度及结合强度分别达到0.45、210 HV0.1和40 MPa。此外,与镁合金基体相比,腐蚀电位提高683 m V,自腐蚀电流密度降低了2个数量级。利用激光熔覆技术可在Mg-Gd-Y-Zr镁合金表面制备结合强度高的Al Si12/TiN复合涂层,有合适含量强化相存在的涂层显著提高了基体表面的耐磨损与耐腐蚀性能。 展开更多

关键词 稀土镁合金 激光熔覆 复合涂层 结合强度 耐腐蚀性

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基于非线性方法的核级双层容器及支承结构热棘轮效应研究 被引量：2

5

作者 刘亚楠 莫亚飞 +1 位作者 高付海 李晓轩 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期431-440,共10页

核级双层容器承担一回路压力边界和一回路冷却剂“纵深防御”包容的双重安全功能,是高温反应堆本体常用的一种结构形式。然而内层容器在瞬态工况下温度变化剧烈,内外层容器之间导热性能差,内外温差大,热棘轮效应是可能的重要失效机制。... 核级双层容器承担一回路压力边界和一回路冷却剂“纵深防御”包容的双重安全功能,是高温反应堆本体常用的一种结构形式。然而内层容器在瞬态工况下温度变化剧烈,内外层容器之间导热性能差,内外温差大,热棘轮效应是可能的重要失效机制。本文通过建立核级双层容器及支承结构轴对称有限元模型,使用非线性方法分析其在热-机循环载荷作用下温度、应力和应变的响应,研究棘轮效应分布的规律和特征。结果表明:热棘轮效应显著,是该类容器的主要失效模式;热棘轮敏感区域分布具有多点式的特点,在内外层容器不同部位均有涉及;危险区域的塑性应变累积行为主要出现在循环温度载荷的降温阶段,应变增量随循环次数的增加逐步稳定。结论指出热棘轮效应是核级双层容器结构设计必须关注的重点问题,所建立的非线性分析方法是解决该问题的有效手段。本研究可为核级双层容器热棘轮分析以及一回路工况参数优化设计和应变监测测点布置提供重要方法指导。 展开更多

关键词 核级双层容器及支承结构 热棘轮 非线性方法 多点式分布 工况设计

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多维曲面成形运动规划中三维模型数据处理研究

6

作者 胡天雄 王绍宗 +2 位作者 郭智 冉跃龙 赵海波 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2024年第4期42-47,51,共7页

多维曲面成形过程中三维模型读取和空间目标点的求解效率对提高成形速度具有重要影响作用。随着STL模型复杂度提升,三角面片数量相应增加,计算复杂度大幅增长,求解效率降低,运动规划和图案映射过程计算难度也随之增加。针对上述问题基... 多维曲面成形过程中三维模型读取和空间目标点的求解效率对提高成形速度具有重要影响作用。随着STL模型复杂度提升,三角面片数量相应增加,计算复杂度大幅增长,求解效率降低,运动规划和图案映射过程计算难度也随之增加。针对上述问题基于深度学习方法提出一种三维模型数据处理及运动规划方法,并与传统的计算规划方法进行对比。实验结果表明,所提方法能有效提升曲面打印中模型数据点定位速度2倍以上,定位速度随求解点数据量增加而提升,且对模型顶点数增加具有鲁棒性,大大提升运动规划速度,为多维曲面成形运动规划求解提供新思路,适用于大规模数据计算且可被用于直接交互现实的生产制造任务。 展开更多

关键词 多维曲面成形 深度学习 三维模型数据处理 运动规划

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功能涂层在多场多尺度仿真下的设计理论及研究进展 被引量：1

7

作者 宋金明 陈文锐 +3 位作者 秦卫华 段金弟 陶加法 汪洋 《涂料工业》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期82-88,共7页

功能涂层设计需要考虑从纳米级到米级的多场多尺度效应,这对于功能涂层的设计理论和仿真计算仍是一项巨大挑战。梳理当前功能涂层的多尺度仿真方面存在一些问题,如多场耦合理论有待加强、多尺度数值方法计算效率有待提高、大尺度湍流数... 功能涂层设计需要考虑从纳米级到米级的多场多尺度效应,这对于功能涂层的设计理论和仿真计算仍是一项巨大挑战。梳理当前功能涂层的多尺度仿真方面存在一些问题,如多场耦合理论有待加强、多尺度数值方法计算效率有待提高、大尺度湍流数值仿真仍存在较大模型误差等。综述了功能涂层设计理论与仿真的现状与趋势,重点讨论了多场多尺度设计理论、动力学设计理论、数据驱动仿真方法以及强度与寿命评价方法等方面的最新进展。在此基础上,提出功能涂层设计理论与仿真的未来重点发展方向。指出面向工业应用的多场多尺度设计技术、动载荷性能设计、数据驱动仿真和搭建仿真软件平台是功能涂层仿真设计所面临的技术难点,并给出面向关键技术难点的研究建议,为后续多场多尺度仿真在功能涂层设计领域中的应用提供参考。 展开更多

关键词 功能涂层 多场多尺度 设计理论 动力学设计 数据驱动仿真 强度与寿命

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工业强基--实施产业基础再造工程打好产业基础高级化攻坚战 被引量：1

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作者 路甬祥 周济 +9 位作者 陈学东 干勇 尤政 张纲 屈贤明 薛塬 朱明皓 杨晓迎 臧冀原 古依莎娜 《中国工程科学》 北大核心 2025年第3期1-10,共10页

工业强基是发展新质生产力、建设制造强国的关键支撑,构筑自主可控产业链供应链的产业基石,谋划工业强基发展将对中国制造高质量发展产生深远和重大影响。本文在研判工业强基重大意义的基础上,辨识了工业强基取得的成就与面临的挑战,论... 工业强基是发展新质生产力、建设制造强国的关键支撑,构筑自主可控产业链供应链的产业基石,谋划工业强基发展将对中国制造高质量发展产生深远和重大影响。本文在研判工业强基重大意义的基础上,辨识了工业强基取得的成就与面临的挑战,论述了工业强基的内涵在于发展新质生产力的产业基础高级化,提出了结构优化、创新驱动、质量为先的基本方针,明确了夯实产业基础创新能力和发展能力这一根本任务,确定了实施产业基础再造工程、打好产业基础高级化攻坚战的战略部署。研究建议,将工业强基放在更加突出的战略位置,统筹发挥市场的决定性作用和政府的重要作用,推动产业链、创新链、资金链、人才链深度融合,以此发挥工业强基在制造强国建设中的基础作用。 展开更多

关键词 工业强基 产业基础 新质生产力 产业基础再造工程 产业基础高级化

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Fe-Mn合金及其螺旋弹簧的阻尼特性

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作者 涂田刚 杨蔚涛 +1 位作者 杨旗 徐斌 《上海交通大学学报》 北大核心 2025年第8期1192-1202,共11页

为改变传统螺旋弹簧的无阻尼现状,采用Fe-Mn合金研制了一种具有良好阻尼特性的螺旋弹簧.首先,研究了用于制作螺旋弹簧的Fe-Mn合金材料的最佳工艺参数;然后,制备了Fe-Mn合金螺旋弹簧,并采用优化的工艺参数对其进行处理,以实现高阻尼特性... 为改变传统螺旋弹簧的无阻尼现状,采用Fe-Mn合金研制了一种具有良好阻尼特性的螺旋弹簧.首先,研究了用于制作螺旋弹簧的Fe-Mn合金材料的最佳工艺参数;然后,制备了Fe-Mn合金螺旋弹簧,并采用优化的工艺参数对其进行处理,以实现高阻尼特性;最后,通过螺旋弹簧的功能原理和解析模型,进一步分析了Fe-Mn合金螺旋弹簧的阻尼性能.结果表明,在相同外部激励条件下,与65Mn螺旋弹簧相比,Fe-Mn合金螺旋弹簧表现出显著的耗能效果.在特定的加载位移下,其损耗因子随位移的增加呈非线性指数增长,而等效刚度随位移的增加呈线性下降,表现出明显的软化特性.特别地,当Fe-Mn合金螺旋弹簧的等效应变幅小于0.3%时,可以利用其扭转应变能预测耗能特性,为弹簧设计提供理论依据.该研究为减振与隔振产品的开发和应用提供了新的思路. 展开更多

关键词 FE-MN合金 阻尼性能 Fe-Mn合金螺旋弹簧 耗能特性

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原位合成钎料Zr含量对钎焊接头组织与性能影响

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作者 秦建 杨浩哲 +4 位作者 裴夤崟 杨骄 龙伟民 廖志谦 雷振 《焊接学报》 北大核心 2025年第3期27-35,共9页

由于钛基钎料钎焊钛合金接头具有强度高、耐蚀性好和耐热性好等优点,因此在重载荷、强腐蚀等极端服役环境下的钛合金构件常用钛基钎料进行钎焊连接.文中针对钛合金钎焊出现的基体组织性能恶化和焊缝脆化等问题展开研究,设计了以Zr、Cu... 由于钛基钎料钎焊钛合金接头具有强度高、耐蚀性好和耐热性好等优点,因此在重载荷、强腐蚀等极端服役环境下的钛合金构件常用钛基钎料进行钎焊连接.文中针对钛合金钎焊出现的基体组织性能恶化和焊缝脆化等问题展开研究,设计了以Zr、Cu、Ni纯金属箔构成原位合成钎料的纯钛TA2真空钎焊机理和工艺研究,发现原位合成钎料钎焊接头的典型界面组织为母材/扩散层(Ti,Zr)_(2)(Cu,Ni)+α-Ti共析组织/钎缝中心(共晶)化合物层/扩散层(Ti,Zr)_(2)(Cu,Ni)+α-Ti共析组织/母材,自钎缝中心化合物层至两侧母材的显微硬度逐渐降低.结果表明,随着钎料Zr含量提高,扩散层厚度和钎缝总宽度先减小后增大,钎缝中心化合物层厚度先增大后减小,Zr26CuNi钎料的钎缝中心化合物层厚度最小,约为10μm;随着钎料Zr含量提高,钎焊接头的剪切强度先减小后增大,Zr26CuNi钎料的钎焊接头剪切强度最大,平均值为207 MPa,接头断裂以脆性断裂为主,因此,Zr26CuNi钎料的钎焊接头性能较为优异,实现了原位合成钎料的成分优化.创新点:(1)设计了Zr、Cu、Ni纯金属箔构成的原位合成钎料成功钎焊纯钛TA2.(2)研究了Zr含量对钎焊接头组织与性能影响,实现了原位合成钎料的成分优化. 展开更多

关键词 原位合成钎料 ZR含量 钎焊接头 显微组织 力学性能

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基于多体系统理论的砂型3D打印机关键几何误差分析

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作者 李嵩松 刘思琦 +3 位作者 马蔷 庞瑞峰 刘晓亮 侯明鹏 《南京航空航天大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期55-65,共11页

铸造砂型打印机用于加工高精度砂型零件,为了研究铸造砂型3D打印机几何精度对打印砂型零件成品精度的影响,可以通过多体系统理论,建立砂型3D打印机的拓扑结构模型和21项几何误差模型。鉴于不同的误差项目与零件打印加工要素之间的契合... 铸造砂型打印机用于加工高精度砂型零件,为了研究铸造砂型3D打印机几何精度对打印砂型零件成品精度的影响,可以通过多体系统理论,建立砂型3D打印机的拓扑结构模型和21项几何误差模型。鉴于不同的误差项目与零件打印加工要素之间的契合程度不同,其对不同零件打印加工要素的作用力度存在显著差异。因此,本文提出一种通过识别典型零件打印加工要素的几何误差并对3D打印机进行精度补偿的方法。砂型3D打印机可完成的打印零件要素,如圆球、圆锥台、菱形台和矩形台等即为典型打印加工要素。基于误差灵敏度对这些典型打印加工要素进行分析,实现对打印机关键几何误差的识别。识别方法模型在JCAM-JC1218砂型打印机上进行了实验验证,验证得到的关键几何精度灵敏度影响因子累加普遍大于90%。结果表明,该识别方法在真实设备实验条件下具有较高的准确性和可靠性,能够有效地捕捉到关键几何精度的灵敏度影响因子,为砂型打印机性能的进一步优化提供了强有力的数据支撑。 展开更多

关键词 砂型3D打印 零件加工要素 几何精度 多体系统理论 精度补偿

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径棒法三维预制体建模及结构参数的影响

12

作者 杨宁 刘丰 +4 位作者 杜悟迪 吴晓川 明禹 王驰腾 胡培利 《工程塑料应用》 北大核心 2025年第5期95-101,共7页

与常规三维编织、三维机织等预制体单胞结构具有重复性不同,径棒法碳/碳复合材料预制体单胞结构随预制体径向厚度改变而改变,导致预制体纤维体积含量预测以及与预制体结构调控相关的成形参数设计困难。为解决如上问题,建立了径棒法碳/... 与常规三维编织、三维机织等预制体单胞结构具有重复性不同,径棒法碳/碳复合材料预制体单胞结构随预制体径向厚度改变而改变,导致预制体纤维体积含量预测以及与预制体结构调控相关的成形参数设计困难。为解决如上问题,建立了径棒法碳/碳复合材料预制体单胞结构数学模型以及预制体纤维体积含量预测算法。通过编织预制体试验样件与数学模型预测值进行对比,外形尺寸基本一致,预制体层数与预测值一致,预制体纤维体积分数与模型预测结果的相对误差为3.10%,验证了已建立的数学模型的正确性以及纤维体积含量算法的准确性。通过已建立的数学模型分别探究了在相同尺寸条件下导向棒轴向中心距、导向棒周向夹角角度两个结构参数对于预制体成形层数、纤维体积含量的影响规律,并选取了典型结构参数进行了预制体试验样件制备,其中,预制体层数、外形尺寸实际与预测结果一致,纤维体积分数实际值与预测值相对误差不超过5.05%,进一步对数学模型以及对结构参数影响规律的预测进行了有效验证。 展开更多

关键词 径棒法编织 复合材料预制体 单胞数学模型 结构参数 纤维体积含量

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基于改进遗传算法适应度评价函数的路径规划

13

作者 汪士琦 李加文 +1 位作者 何杨青 耿牛牛 《机械设计》 北大核心 2025年第9期86-93,共8页

针对遗传算法初始种群随机性太强、适应度评价函数单一、所得路径拐点过多的问题,提出一种优化初始种群及适应度函数的改进遗传算法。使用轮盘赌法保证初始种群的质量;将阻塞因素及拐点数量同路径长度加入适应度评价函数,提高算法的综... 针对遗传算法初始种群随机性太强、适应度评价函数单一、所得路径拐点过多的问题,提出一种优化初始种群及适应度函数的改进遗传算法。使用轮盘赌法保证初始种群的质量;将阻塞因素及拐点数量同路径长度加入适应度评价函数,提高算法的综合规划能力;对路径进行平滑处理,避免移动机器人运动的不连续行为。使用C#语言仿真,结果表明:改进后的遗传算法相比原始遗传算法,路径行驶时间缩短14.4%,拐点数量减少40.7%,具有一定可行性。 展开更多

关键词 遗传算法 种群选择 适应度函数 交通阻塞 路径规划

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数字化挤压梯度砂型性能及补压距离研究 被引量：1

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作者 姜二彪 单忠德 +1 位作者 程光 杨浩秦 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期118-125,共8页

作为一种新的无模铸造成形工艺,挤压切削一体化成形技术突破常规铸型制造方法,给梯度砂型的制备提供了新思路。在梯度砂型成形过程中,对砂型型面层的补压会引起其强度、透气性能及型面层厚度的变化,进而影响铸件性能。针对该问题,从强... 作为一种新的无模铸造成形工艺,挤压切削一体化成形技术突破常规铸型制造方法,给梯度砂型的制备提供了新思路。在梯度砂型成形过程中,对砂型型面层的补压会引起其强度、透气性能及型面层厚度的变化,进而影响铸件性能。针对该问题,从强度、透气性和切削力等方面对不同型腔深度的梯度砂型型面层进行了研究。结果发现,对于相同型腔深度砂型,补压位移对砂型型面层性能影响很大,当补压位移在2~12 mm范围内时,补压位移越大,则砂型型面层强度越高,透气性越小,切削力越大。综合考虑砂型型面层透气性、强度和切削力,得到了不同型腔深度砂型的最优补压距离,并通过ZL114A铝合金浇注试验验证了梯度砂型的优越性。 展开更多

关键词 无模铸造 梯度砂型 近净成形 挤压成形

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一种针对圆锥体外表面贴装的机械手设计分析与优化 被引量：2

15

作者 何宇凡 孙江宏 +3 位作者 高锋 李乃峥 何雪萍 王军见 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期55-64,共10页

针对圆锥体外表面贴装工作设计了一种串联式机械臂末端机械手。对圆锥体进行空间分析,根据圆锥体几何特征确定贴装技术方案并进行构型设计。完成机械手结构设计,利用拉格朗日法推导动力学方程,利用D-H法对正逆运动学进行求解。利用遗传... 针对圆锥体外表面贴装工作设计了一种串联式机械臂末端机械手。对圆锥体进行空间分析,根据圆锥体几何特征确定贴装技术方案并进行构型设计。完成机械手结构设计,利用拉格朗日法推导动力学方程,利用D-H法对正逆运动学进行求解。利用遗传算法NSGA-Ⅱ对执行器高负载零部件进行结构尺寸优化并对优化前后零部件进行有限元分析对比。通过虚拟样机、样机动态实验结果对比验证设计机械手的可行性,并分析了外界影响因素,最终证明设计的机械手可行并为其后续改进提供了方向。 展开更多

关键词 贴装机械手 运动学分析 动力学分析 结构优化

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摆线液压马达内花键输出轴冷锻成形工艺与模具研究 被引量：2

16

作者 王涛 刘丹 +2 位作者 刘百宣 孙红星 刘华 《精密成形工程》 北大核心 2022年第5期42-47,共6页

目的为了提高摆线液压马达内花键输出轴零件的加工效率及材料利用率、降低生产成本,提出一种冷精密成形的工艺与模具。方法首先分析了摆线液压马达内花键输出轴的形状特点,初步制定了三工序冷挤压成形工艺:正挤细杆—反挤深孔—反挤花键... 目的为了提高摆线液压马达内花键输出轴零件的加工效率及材料利用率、降低生产成本,提出一种冷精密成形的工艺与模具。方法首先分析了摆线液压马达内花键输出轴的形状特点,初步制定了三工序冷挤压成形工艺:正挤细杆—反挤深孔—反挤花键孔,并通过数值模拟和实物实验对该成形工艺进行分析验证。在工艺实验中发现,采用线切割方法加工的第3序通体花键形状冲头,在与冲头套下端面交界处极易发生断裂。因此对花键冲头的结构和加工方法进行了调整,将冲头整体设计为圆柱台阶状,头部采用电火花加工方法加工一段花键形状,花键与圆柱部分采用锥角过渡。结果实验结果显示,锻件成形工艺稳定,成形锻件精度较高,改进后的冲头寿命较高。结论内花键输出轴成形工艺可行,改进的冲头结构降低了冲头产生应力集中的风险,提高了抵御偏载力的能力,成形工艺与模具满足了批量生产的考核。 展开更多

关键词 输出轴 内花键 冷挤压 冲头 断裂

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镁合金在大气环境中腐蚀行为及表面处理技术的研究进展 被引量：10

17

作者 邓迎诚 秦卫华 +2 位作者 王飞 徐新颖 刘兰轩 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期1-6,54,共7页

镁合金是目前实际使用的密度最小的一种金属材料,具有比强度高、导电导热性能好、切削加工性好、生物相容性良好等特点,但由于其化学稳定性差且表面氧化膜疏松多孔,耐腐蚀性能差,导致其应用受到严重限制。综述了镁合金在大气环境中的腐... 镁合金是目前实际使用的密度最小的一种金属材料,具有比强度高、导电导热性能好、切削加工性好、生物相容性良好等特点,但由于其化学稳定性差且表面氧化膜疏松多孔,耐腐蚀性能差,导致其应用受到严重限制。综述了镁合金在大气环境中的腐蚀行为,总结了其常见的表面处理技术,如化学氧化、阳极氧化、微弧氧化、有机涂层等方法的研究现状,最后对镁合金在大气环境中的腐蚀行为及表面处理技术方面的研究方向进行了展望。 展开更多

关键词 镁合金 大气环境 腐蚀行为 氧化膜 表面处理

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升船机同步轴系统监测及扭矩预测方法研究 被引量：1

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作者 格日勒图 董士谦 +1 位作者 吴哲 付烈坤 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2023年第4期793-799,835,共8页

针对升船机同步轴运动过程中的扭矩监测及变化趋势预测问题,提出了一种基于应变传感器的非接触式测量方法,实现了升船机同步轴扭矩的实时在线监测。在此基础上,基于历史监测数据,采用变分模态分解(variational mode decomposition,简称V... 针对升船机同步轴运动过程中的扭矩监测及变化趋势预测问题,提出了一种基于应变传感器的非接触式测量方法,实现了升船机同步轴扭矩的实时在线监测。在此基础上,基于历史监测数据,采用变分模态分解(variational mode decomposition,简称VMD)算法提取扭矩信号直流分量,降低扭矩预测计算量,使扭矩预测模型更适用于实际工作环境。针对同步轴运动过程起始点无法辨别、监测数据时序不一致性的问题,提出一种基于模糊熵的同步轴运动起始点检测方法。利用长短时记忆(long short-term memory,简称LSTM)神经网络算法建立了升船机同步轴扭矩预测模型,并利用历史监测数据对预测模型进行验证。结果表明:利用模糊熵对起始点进行检测可以改善各个样本间在时序上的差异性,从而提升扭矩预测精度;在所有扭矩测点处,预测精度相较于基础的阈值判断预测方法可至少提升27.5%;在机械结构和工况最复杂的同步轴系统齿轮箱连接处,扭矩预测的精度最少提升42.9%。该预测模型可真实准确预测同步轴扭矩变化,具有较好的工程应用价值。 展开更多

关键词 同步轴系统 扭矩预测 变分模态分解 模糊熵 长短时记忆神经网络

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多材质混合砂型性能及其对A356铝合金凝固组织的影响研究

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作者 闫丹丹 单忠德 臧勇 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期185-189,共5页

多材质混合铸型能提高砂型铸造性能,改善其热物性参数,降低铸造成本,满足高端复杂铸件的高性能铸造需求,因此系统地开展多材质砂型铸造性能和铸件微观组织变化规律的研究具有重要意义。通过将石英砂颗粒分别与铬铁矿砂颗粒、锆英砂颗粒... 多材质混合铸型能提高砂型铸造性能,改善其热物性参数,降低铸造成本,满足高端复杂铸件的高性能铸造需求,因此系统地开展多材质砂型铸造性能和铸件微观组织变化规律的研究具有重要意义。通过将石英砂颗粒分别与铬铁矿砂颗粒、锆英砂颗粒进行不同比例的混合造型,得到各比例下多材质砂型的性能变化规律,优选出适用于复杂铸件铸造性能和热物性能兼备的型砂配方,实现砂型铸造性能可控、热物性可控、价格可控优势。同时研究混合砂型对A356铝合金铸件二次枝晶臂间距(SDAS)的影响规律,结果表明:经过50%石英砂+50%锆英砂混合的多材质砂型的SDAS比纯石英砂砂型铸件缩短了23.64%,经过50%石英砂+50%铬铁矿砂混合的多材质砂型的SDAS比纯石英砂砂型铸件缩短了13.16%。因此,混合一定比例的锆英砂和铬铁矿砂颗粒可有效改善砂型的铸造性能和铸件的微观组织,可实现高端复杂铸件的高质量制造。 展开更多

关键词 多材质砂型 型砂配方 铸造性能 微观组织

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锌铝合金熔融三维直写成形尺寸建模与组织分析 被引量：1

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作者 戎文娟 单忠德 +2 位作者 王宝雨 王佳琳 王永威 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期918-927,共10页

为了实现金属熔融三维直写工艺过程的控形控性,开展锌铝合金熔融三维直写成形尺寸建模与组织分析研究。首先,以锌铝合金熔融直写的最小控制单元单道成形为研究对象,采用多元非线性回归方法拟合成形道宽,将成形特征参数w作为响应变量,D和... 为了实现金属熔融三维直写工艺过程的控形控性,开展锌铝合金熔融三维直写成形尺寸建模与组织分析研究。首先,以锌铝合金熔融直写的最小控制单元单道成形为研究对象,采用多元非线性回归方法拟合成形道宽,将成形特征参数w作为响应变量,D和H作为预测变量,进行回归分析;其次,建立不同工艺参数下单道成形尺寸参数模型,并对模型进行拟合度校验;最后,对单道成形流固耦合过程进行数值模拟,分析典型凝固组织,通过引入熔融直写成形重熔预备时间tr,预测计算成形中层间结合效果好的工艺参数。研究结果表明:在单道成形道宽预测模型中,喷嘴直径D是影响成形道宽的第一要素,其次是喷嘴距成形底板高度H;当成形轨迹宽度近似等于凝固层宽度时,这是成形下一层的最佳时间。 展开更多

关键词 金属熔融直写 金属增材制造 3D打印 尺寸建模 微观组织

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