纤维增强树脂基复合材料增材制造技术与装备研究 被引量：40

1

作者 单忠德 范聪泽 +1 位作者 孙启利 战丽 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期221-226,共6页

在综述纤维增强树脂基复合材料增材制造技术的国内外研究现状基础上,分析了短纤维、长纤维、连续纤维增强树脂基复合材料的成形方法、工艺及性能。针对高性能的连续纤维增强树脂基复合材料的增材制造成形,研究了连续纤维增材制造成形机... 在综述纤维增强树脂基复合材料增材制造技术的国内外研究现状基础上,分析了短纤维、长纤维、连续纤维增强树脂基复合材料的成形方法、工艺及性能。针对高性能的连续纤维增强树脂基复合材料的增材制造成形,研究了连续纤维增材制造成形机理及工艺,揭示了其成形性能的影响规律。指出了纤维增强树脂基复合材料增材制造技术与装备的未来发展趋势:亟需开展纤维增强复合材料的增材制造成形机理、成形工艺及装备研究,更好地推进纤维增强树脂基复合材料的广泛应用。 展开更多

关键词 纤维增强 连续纤维复合材料 热塑性树脂 增材制造

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数字化铸造砂型五轴联动成形控制技术研究 被引量：3

2

作者 彭宝营 单忠德 +2 位作者 刘丰 侯明鹏 戴文强 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2020年第9期2321-2330,共10页

数字化无模铸造具有污染少、周期短、成本低等优势,越来越多的复杂薄壁铸件铸造砂型采用五轴联动高速成形。推导了B-C双摆头结构五轴联动旋转刀具中心(RTCP)砂型成形运动学模型。分析了五轴联动矢量速度计算方法及速度波动机理,根据各... 数字化无模铸造具有污染少、周期短、成本低等优势,越来越多的复杂薄壁铸件铸造砂型采用五轴联动高速成形。推导了B-C双摆头结构五轴联动旋转刀具中心(RTCP)砂型成形运动学模型。分析了五轴联动矢量速度计算方法及速度波动机理,根据各轴速度与位置变化率比值的约束关系,提出了通过单轴速度前瞻控制实现五轴联动高速加工整体速度控制方法,并给出了前瞻阈值的计算方法。基于开放式控制系统,开发了五轴联动旋转刀具中心正逆解程序,并进行了叶轮砂型五轴加工及Z轴前瞻控制实验。结果表明,所设计的旋转刀具中心正逆解及提出的单轴前瞻控制策略是砂型五轴联动高速成形的有效控制方法。 展开更多

关键词 铸造砂型 五轴联动 旋转刀具中心 高速成形 前瞻阈值

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铝合金热成形温度场解析与实验研究

3

作者 叶永盛 黎丽丽 +2 位作者 叶喜葱 张从阳 贾瑞鹏 《热加工工艺》 北大核心 2021年第5期81-85,共5页

在铝合金热成形过程中实时采集了温度数据,得到铝合金坯料在加热、空冷和成形过程中的温度变化规律。结果表明:在炉温恒定时,铝合金坯料在炉内加热达到500 s后,坯料温度趋于稳定。在成形阶段,坯料出现2次快速降温过程。第一次是由于坯... 在铝合金热成形过程中实时采集了温度数据,得到铝合金坯料在加热、空冷和成形过程中的温度变化规律。结果表明:在炉温恒定时,铝合金坯料在炉内加热达到500 s后,坯料温度趋于稳定。在成形阶段,坯料出现2次快速降温过程。第一次是由于坯料与模具单面接触导致坯料快速降温,在坯料中部温度传导至接触处后,该处温度又升高;第二次是在模具合模后,坯料快速冷却至模温。因此,在铝合金热冲压成形工艺优化和模具结构设计方面均需考虑铝合金的热传导问题,以避免铝合金坯料与冷模具的大面积接触,造成铝合金坯料冷却速度差异,进而导致成形性能不佳等问题。 展开更多

关键词 铝合金 热成形 固溶处理 温度场

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6016铝合金汽车典型结构件固溶成形工艺研究 被引量：5

4

作者 刘萌 单忠德 +2 位作者 李新亚 臧勇 黄江华 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第22期2648-2654,共7页

以某车型铝合金汽车后风挡下横梁为研究对象,利用PAM-STAMP软件进行了一步固溶成形和分步固溶成形工艺分析。通过优化关键工艺参数如摩擦因数和成形温度,结合相应的工艺实验,建立了工艺仿真模型;通过对测量路径上壁厚分布的实验值与数... 以某车型铝合金汽车后风挡下横梁为研究对象,利用PAM-STAMP软件进行了一步固溶成形和分步固溶成形工艺分析。通过优化关键工艺参数如摩擦因数和成形温度,结合相应的工艺实验,建立了工艺仿真模型;通过对测量路径上壁厚分布的实验值与数值模拟值进行误差对比分析,判断成形工艺合理性。结果表明:汽车后风挡下横梁采用一次成形方式容易在中间形变突变处造成开裂或减薄现象,随着摩擦因数增大,最小厚度急剧减小;相比一次成形方式,采用分步成形方式,最小减薄率减小了4.67%,回弹量减小了40.21%,温度与摩擦因数对最小厚度的影响较小;经时效处理后进行力学性能检测,铝合金汽车后风挡下横梁抗拉强度达到308 MPa,表明采用固溶成形工艺是可行的。 展开更多

关键词 铝合金固溶成形 6016铝合金 后风挡下横梁 有限元模拟 力学性能

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纤维增强复合材料层间增韧技术研究进展 被引量：17

5

作者 刘晓军 战丽 +3 位作者 邹爱玲 李志坤 赵俨梅 王绍宗 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2022年第1期117-128,共12页

连续纤维增强复合材料因轻质、高强等优点被广泛应用于航空航天等领域,提高复合材料层间强度的方式主要有改善树脂基体性能、增加法向材料和层间增韧等。层间增韧方法是一种将纤维、颗粒及薄膜等作为增强相嵌入连续纤维复合材料层间,以... 连续纤维增强复合材料因轻质、高强等优点被广泛应用于航空航天等领域,提高复合材料层间强度的方式主要有改善树脂基体性能、增加法向材料和层间增韧等。层间增韧方法是一种将纤维、颗粒及薄膜等作为增强相嵌入连续纤维复合材料层间,以达到层间增强效果的方法。采用层间增韧方法无须改变现有的工艺方法,实现过程容易,并且增强效果明显。综合成本、技术难度等方面因素,层间增韧方法为一种切实可行、效果明显的层间增强方法。本文综述了纤维增强复合材料层间增韧技术的最新研究进展,将复合材料层间增韧技术的研究分为纤维层间增韧、纳米材料层间增韧、颗粒层间增韧、薄膜层间增韧等,可为提升纤维复合材料层间性能及纤维复合材料得到更广泛的应用提供支撑。 展开更多

关键词 连续纤维 复合材料 层间增韧 纤维增韧 纳米材料增韧 颗粒增韧 薄膜增韧

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新型铝硅基铸造壳体凝固成形研究

6

作者 马勇杰 程光 姜二彪 《制造技术与机床》 北大核心 2020年第4期79-83,共5页

新型铝合金材料用于薄壁壳体铸件制备,通过向ZL101A合金中增添微量Ni元素,基于ProCAST铸造仿真软件设计液压泵壳体低压铸造工艺,数值模拟铸件不同部位固相出现时间,并预测铸件凝固过程中缩孔缩松现象。实际生产铝合金薄壁壳体铸件,并对... 新型铝合金材料用于薄壁壳体铸件制备,通过向ZL101A合金中增添微量Ni元素,基于ProCAST铸造仿真软件设计液压泵壳体低压铸造工艺,数值模拟铸件不同部位固相出现时间,并预测铸件凝固过程中缩孔缩松现象。实际生产铝合金薄壁壳体铸件,并对壳体棒料进行高温压缩实验,利用结构变形机理以及微观组织特点分析铸件凝固成形机理。分析合理的浇注温度以及热处理工艺,能够对壳体铸件缩孔缩松现象进行有效控制,保证改进铝硅合金薄壁壳体铸件质量。 展开更多

关键词 铝合金 铸造 薄壁壳体 压缩试验 数值模拟

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纤维增强复合材料护目镜增材制造成形研究 被引量：1

7

作者 宋亚星 单忠德 +3 位作者 战丽 陈意伟 邹爱玲 孙启利 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2020年第11期14-19,共6页

基于人体工学原理,进行面部贴合轮廓的迭代优化,完成护目镜结构轻量化设计。分析喷头温度、成形速度、层间厚度、喷嘴直径、填充路径及纤维状态对短碳纤维增强聚乳酸复合材料力学性能的影响规律,优化护目镜打印工艺参数。选取喷头温度21... 基于人体工学原理,进行面部贴合轮廓的迭代优化,完成护目镜结构轻量化设计。分析喷头温度、成形速度、层间厚度、喷嘴直径、填充路径及纤维状态对短碳纤维增强聚乳酸复合材料力学性能的影响规律,优化护目镜打印工艺参数。选取喷头温度210℃,成形速度35 mm/s,层间厚度为0.25 mm,喷嘴直径0.6 mm,轮廓偏置填充路径,纤维质量分数约为10%和纤维方向为0°的成形工艺参数,完成护目镜样件制造,平均尺寸误差为0.218 mm,尺寸精度较高,且样件关键贴合部位成形缺陷较少。本研究可为护目镜的改进生产提供理论依据与实验指导。 展开更多

关键词 短纤维 复合材料 参数优化 增材制造 护目镜

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SiBCN陶瓷前驱体改性邻苯二甲腈树脂的制备及性能研究

8

作者 熊靖芸 王子龙 +2 位作者 刘文彬 周恒 赵彤 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期43-50,共8页

随着先进装备的发展速度越来越快,提升聚合物的耐温等级,对拓展其在航空航天领域的应用具有重要意义。本文通过利用SiBCN陶瓷前驱体改性4,4’-(1,3-苯氧基)邻苯二甲腈树脂(APN)制备了耐高温聚合物材料(CPN),研究了改性树脂的耐热性能及... 随着先进装备的发展速度越来越快,提升聚合物的耐温等级,对拓展其在航空航天领域的应用具有重要意义。本文通过利用SiBCN陶瓷前驱体改性4,4’-(1,3-苯氧基)邻苯二甲腈树脂(APN)制备了耐高温聚合物材料(CPN),研究了改性树脂的耐热性能及机理。该树脂具有优良的耐热性能,当SiBCN质量分数为20%时,CPN质量损失10%时的温度(T_(d)^(10))为608.07℃(N_(2)氛围)。动态力学分析(DMA)的结果表明,CPN碳纤维复合材料的玻璃化转变温度高于500℃,比APN-NH_(2)碳纤维复合材料的玻璃化温度高出约100℃;当SiBCN质量分数为40%时,CPN能够在900℃有氧环境下经过30 min处理后仍然保持完整形貌;研究发现,高温条件下CPN内部形成键能较大的Si—O和B—O键,从而显著提升其耐热性能。 展开更多

关键词 邻苯二甲腈树脂 陶瓷前驱体 耐热性能 固化 热氧稳定性

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径棒法三维预制体建模及结构参数的影响

9

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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三维织造复合材料预制体纤维体积含量的预测及实验验证 被引量：5

10

作者 李春晖 贺磊 +1 位作者 王正方 程祥 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2021年第4期35-40,共6页

为确定三维织造复合材料预制体的纤维体积含量,建立四边形和三角形预制体的细观结构模型,将预制体划分为内胞、边胞、角胞等单胞形式,确定单胞类型系数并根据单胞排布方式将预制体用矩阵表示,将计算的纤维体积含量理论值与称重法得到的... 为确定三维织造复合材料预制体的纤维体积含量,建立四边形和三角形预制体的细观结构模型,将预制体划分为内胞、边胞、角胞等单胞形式,确定单胞类型系数并根据单胞排布方式将预制体用矩阵表示,将计算的纤维体积含量理论值与称重法得到的实测值进行比较。结果表明:预制体纤维体积含量的理论计算模型较为准确,误差控制在4%以内;纤维体积含量随Z向纤维股数的增大而增大,随规格的增大而减小,当规格增大到一定值时,纤维体积含量趋近相同;纤维体积含量实测值随织造层数和水平面内纤维股数的增大而减小。 展开更多

关键词 复合材料预制体 纤维体积含量 单胞 称重法

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3D打印连续纤维复合材料丝材的成形规律 被引量：8

11

作者 范聪泽 单忠德 +2 位作者 邹贵生 战丽 刘晓军 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期1089-1097,共9页

针对3D打印连续纤维增强热塑性树脂复合材料,研究了热塑性树脂在螺杆挤出过程中的流动机理和在纤维界面的浸渍行为,揭示了螺杆转速和牵引速度对复合丝材成形直径和纤维含量的影响规律。提出使用实际浸渍时间和理论完全浸渍时间来共同表... 针对3D打印连续纤维增强热塑性树脂复合材料,研究了热塑性树脂在螺杆挤出过程中的流动机理和在纤维界面的浸渍行为,揭示了螺杆转速和牵引速度对复合丝材成形直径和纤维含量的影响规律。提出使用实际浸渍时间和理论完全浸渍时间来共同表征树脂对纤维的浸渍程度,观察复合丝材断面的形貌可知,高浸渍程度的丝材内部空隙较少,树脂和纤维结合更紧密。进行3D打印成形测试,当丝材的浸渍程度从17.25%提高到40.02%,样件的拉伸强度可从132 MPa提高到160 MPa,提高约21%。对样件进行动态力学性能分析(DMA)测试,试验结果表明浸渍程度高的复合材料成形件具有高的存储模量和损耗模量,表明其纤维和基体间的界面结合程度得到了提高和改善。 展开更多

关键词 热塑性树脂 丝材成形 增材制造 3D打印 复合材料

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短纤维层间增强碳纤维复合材料层板的力学研究 被引量：4

12

作者 刘晓军 单忠德 +3 位作者 战丽 张群 范聪泽 梁美芹 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期18-23,共6页

以斜纹3k T300碳纤维布、环氧树脂和0.3~0.5 mm短切碳纤维为主要实验原料,使用短切纤维铺放装置将短切碳纤维定量铺放在碳纤维布表面,并铺层得到5块层间短切纤维增强的预制体,每块预制体含8层碳纤维布且每块预制体层间短切碳纤维铺放面... 以斜纹3k T300碳纤维布、环氧树脂和0.3~0.5 mm短切碳纤维为主要实验原料,使用短切纤维铺放装置将短切碳纤维定量铺放在碳纤维布表面,并铺层得到5块层间短切纤维增强的预制体,每块预制体含8层碳纤维布且每块预制体层间短切碳纤维铺放面密度分别为5,10,20,30,40 g/m2,并增设一块层数为8层、层间不含短切纤维增强的预制体作为对照组。采用真空辅助树脂灌注成型方式浸渍预制体后高温固化,得到层间含不同面密度短切纤维的碳纤维复合材料层合板,研究了不同面密度短切纤维含量对碳纤维复合材料层合板拉伸、弯曲以及层间剪切强度的影响。研究结果表明,当短切碳纤维铺放面密度为5 g/m2时,复合材料层板的拉伸、弯曲强度最好,在5~40 g/m2范围内,复合材料层板的层间剪切强度随短切碳纤维铺放面密度的增大而增大。 展开更多

关键词 碳纤维布 环氧树脂 短切碳纤维 定量铺放 复合材料 层间增强

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复合材料预制体多针多向协同织造路径生成方法研究 被引量：2

13

作者 陈哲 刘丰 +1 位作者 吴晓川 杜悟迪 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期1151-1156,共6页

针对凸多边形复杂截面预制体x、y方向纤维束多针多向铺纱干涉问题,提出了一种多针多向协同织造路径生成方法。采用几何抽象方法,分析了预制体截面轮廓的形状特点。通过划分截面轮廓区域,分析了子区域的铺放方向组合方式,得到了截面轮廓... 针对凸多边形复杂截面预制体x、y方向纤维束多针多向铺纱干涉问题,提出了一种多针多向协同织造路径生成方法。采用几何抽象方法,分析了预制体截面轮廓的形状特点。通过划分截面轮廓区域,分析了子区域的铺放方向组合方式,得到了截面轮廓生成无干涉织造路径的条件。运用该方法进行典型预制体织造实验,发现不同方向的纤维束没有产生干涉,预制体内部纤维束完整且没有交叠,实验表明该路径生成方法合理有效。 展开更多

关键词 复合材料 预制体 多针多向 路径规划 区域划分

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连续纤维增强复合材料增材制造张力双向调控方法研究 被引量：1

14

作者 刘晓军 单忠德 +3 位作者 王绍宗 战丽 邹爱玲 刘晓行 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2021年第7期5-10,共6页

针对连续纤维增强复合材料在增材制造过程中存在的无张紧力或张紧力只能单向调节的问题,提出连续纤维增材制造张紧力双向调控方法。搭建了以西门子1200-1217 PLC控制器为核心,以伺服电机为执行元件,以张力传感器为检测元件的连续纤维增... 针对连续纤维增强复合材料在增材制造过程中存在的无张紧力或张紧力只能单向调节的问题,提出连续纤维增材制造张紧力双向调控方法。搭建了以西门子1200-1217 PLC控制器为核心,以伺服电机为执行元件,以张力传感器为检测元件的连续纤维增材制造张力双向PID闭环调控试验平台。连续纤维增材制造打印喷头的无规则运动由步进电机带动纤维辊正反运动等效模拟。通过PID参数的自动调整及手动整定,得到可使张力稳定控制在一定范围内的PID参数。在无重力稳定模块情况下,研究了张力控制系统在不同收线速度、不同设置张力值下的控制精度,以及收线辊在正向加速、反向加速、正反向混合变速情况下系统的控制能力,增设重力稳定模块后,研究了其在收线速度发生正反向瞬间切换时对张力的稳定作用。研究结果表明系统的控制精度最高可达到±0.22 N,且在收线辊以一定速度正、反向瞬间切换时具有快速调节功能。增设重力稳定装置可减小因速度瞬时变化过大引起的张力突变,对张力控制系统具有稳定作用。 展开更多

关键词 连续纤维 增材制造 张紧力 双向PID调控 闭环控制 重力稳定装置 复合材料

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预复合热塑性聚氨酯碳纤维束熔融涂覆工艺研究

15

作者 侯卓健 刘丰 +2 位作者 单忠德 杜悟迪 陈哲 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2019年第8期54-57,共4页

针对复合材料柔性导向三维织造成形工艺,进行了预复合树脂碳纤维束柔性导向线熔融涂覆工艺研究。选用具有良好柔韧性的热塑性聚氨酯作为树脂材料,4束T300-3k碳纤维束合股作为增强材料,研究了预复合碳纤维树脂线密度随温度和纤维牵引速... 针对复合材料柔性导向三维织造成形工艺,进行了预复合树脂碳纤维束柔性导向线熔融涂覆工艺研究。选用具有良好柔韧性的热塑性聚氨酯作为树脂材料,4束T300-3k碳纤维束合股作为增强材料,研究了预复合碳纤维树脂线密度随温度和纤维牵引速度的变化规律。研究表明,低速情况下预复合树脂碳纤维束线密度基本不变,孔隙率在205℃以后小于20%且随温度变化很小;当速度提高到临界牵引速度后,预复合树脂纤维束线密度开始下降,但在一定速度范围内预复合的树脂流量变化很小;临界牵引速度随温度升高而增加,但在210℃以后基本稳定在1.9 m/min。因此优化的预复合聚氨酯碳纤维工艺参数是树脂熔融温度在210~220℃,纤维牵引速度在1.9 m/min。 展开更多

关键词 熔融涂覆 热塑性聚氨酯 碳纤维

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超高强钢热冲压工艺信息化管理系统搭建研究

16

作者 贾广斌 孙福臻 +1 位作者 张泉达 刘持振 《精密成形工程》 2020年第5期132-137,共6页

目的解决超高强钢热冲压工艺参数多且参数调整范围大,造成热冲压工艺设计难度大的问题。方法以微软SQL Server数据库和ASP.Net Core为平台,通过Visual Studio C#集成开发环境进行B/S(浏览器/服务器)架构程序开发。结果实现了集成普通板... 目的解决超高强钢热冲压工艺参数多且参数调整范围大,造成热冲压工艺设计难度大的问题。方法以微软SQL Server数据库和ASP.Net Core为平台,通过Visual Studio C#集成开发环境进行B/S(浏览器/服务器)架构程序开发。结果实现了集成普通板、补丁板、拼焊板、软硬分区板、不等厚板、其他板共6类板材,15种零件类型,以及相关的零件信息、产品要求、制造工艺、材料属性、供应商、产线、设备等7类数据信息的超高强钢热冲压工艺信息化管理系统软件。结论该系统实现了超高强钢热冲压工艺数据录入与存储,多种数据信息相互关联、按需检索与联合查询以及用户管理和维护功能,为国内超高强钢热冲压工艺技术研究与产品开发提供系统架构参考。 展开更多

关键词 数据库 超高强钢 热冲压

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3D打印连续纤维增强树脂T型梁的弯曲性能 被引量：3

17

作者 吴思远 单忠德 +3 位作者 陈恳 刘丰 刘晓军 严春晖 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期242-248,共7页

1中国机械科学研究总院集团有限公司先进成形技术与装备国家重点实验室,北京1000482清华大学机械工程系,北京1000843南京航空航天大学机电学院,南京210016实现基梁于结熔构融的沉轻积量技化、术功的能连化续设纤计维和增制强造树。脂本3... 1中国机械科学研究总院集团有限公司先进成形技术与装备国家重点实验室,北京1000482清华大学机械工程系,北京1000843南京航空航天大学机电学院,南京210016实现基梁于结熔构融的沉轻积量技化、术功的能连化续设纤计维和增制强造树。脂本3D工作打对印筋工高艺0为m梁m结与构5的m制m造的提T供型了梁一打种印新件的在途不径,同该打工印艺参具数有下快的速弯近曲净性成能型进、行可测设计试性实强验,等研优究势了,能打够印基于熔融沉积技术的连续纤维增强树脂3D打印工艺为梁结构的制造提供了一种新的途径,该工艺具有快速近净成型、可设计性强等优势,能够实现梁结构的轻量化、功能化设计和制造。本工作对筋高0 mm与5 mm的T型梁打印件在不同打印参数下的弯曲性能进行测试实验,研究了打印厚度分别为0.7 mm、0.8 mm、0.9 mm时与打印丝束间距分别为0.6 mm、0.7 mm、0.8 mm时T型梁对应的弯曲强度与模量。由于3D打印连续纤维增强树脂材料存在着复杂的破坏模式,本研究运用声发射技术对T型梁的弯曲破坏过程进行测试分析,采用主成分分析法与K-means++聚类算法对采集的过程信号进行损伤分类。结果表明,当打印层厚为0.7~0.9 mm时,随着打印层厚的增加,T型梁的弯曲强度与模量均降低。当打印丝束间距为0.6~0.8 mm时,随着打印丝束间距的增加,T型梁的弯曲强度与模量降低。在T型梁从弯曲载荷加载初始到破坏失效阶段,对应特征信号可以聚类为五类,分别对应五种破坏模式,即基体开裂、层间剥离、纤维与基体脱粘、纤维开裂及纤维断裂,分类结果能够很好地解释弯曲破坏过程。 展开更多

关键词 3D打印 T型梁 弯曲性能 声发射 主成分分析 K-means++

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电磁搅拌辅助流变挤压铸造Mg-6Gd-3Y镁合金的显微组织和力学性能 被引量：5

18

作者 张泉达 黄玉川 +3 位作者 孙福臻 庞松 李蕙宇 刘文才 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期2043-2055,共13页

通过电磁搅拌制备了Mg-6Gd-3Y(VW63)稀土镁合金半固态浆料,研究了电磁搅拌工艺参数对合金半固态浆料组织的影响,探讨了半固态浆料初生相的形成机理;并对半固态浆料进行了流变挤压铸造成形,研究了压力对流变挤压铸造合金组织和性能的影... 通过电磁搅拌制备了Mg-6Gd-3Y(VW63)稀土镁合金半固态浆料,研究了电磁搅拌工艺参数对合金半固态浆料组织的影响,探讨了半固态浆料初生相的形成机理;并对半固态浆料进行了流变挤压铸造成形,研究了压力对流变挤压铸造合金组织和性能的影响。结果表明:电磁搅拌制备VW63合金半固态浆料的最佳工艺参数为浇注温度620℃、搅拌电压350 V、搅拌频率15 Hz,VW63合金半固态浆料的初生相形成机理为枝晶熔断。当压力为120 MPa时,流变挤压铸造合金有着更好的组织与性能,平均晶粒尺寸43.57μm,其屈服强度、抗拉强度和伸长率分别为119 MPa、156 MPa和6.9%,均优于重力铸造和液态挤压铸造合金。 展开更多

关键词 电磁搅拌 半固态浆料 流变挤压铸造 Mg-6Gd-3Y合金

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热处理对热压制备Al-Cu-Mg/SiCp制动耐磨复合材料组织及磨损性能的影响 被引量：5

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作者 张洋 张海燕 +3 位作者 陈蕴博 王大鹏 陈林 刘晓萍 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第S01期356-360,共5页

颗粒增强铝基复合材料已经成为新型轻量化制动耐磨部件的重要备选材料。本工作采用热压法高质量制备了Al-Cu-Mg/SiC p复合材料,重点通过热处理前后复合材料的显微组织以及磨损后形貌和相组成等的比较研究,分析了复合材料的性能,尤其是... 颗粒增强铝基复合材料已经成为新型轻量化制动耐磨部件的重要备选材料。本工作采用热压法高质量制备了Al-Cu-Mg/SiC p复合材料,重点通过热处理前后复合材料的显微组织以及磨损后形貌和相组成等的比较研究,分析了复合材料的性能,尤其是摩擦磨损特性的变化机制,并解释了整体材料磨损过程的可能转变及影响。结果表明,经过适当的T6热处理,复合材料的抗拉强度由268 MPa增加至387 MPa,提高约44%,延伸率由6.0%变化至5.6%,基本保持稳定,相对磨损率则由0.153 mm^ 3·(N·km)^-1减小至0.095 mm ^3·(N·km)^-1,降低约38%。 展开更多

关键词 铝基复合材料 析出强化 摩擦磨损特性 氧化磨损

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基于机器视觉的纱笼纱杆快速定位方法 被引量：8

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作者 张文昌 单忠德 卢影 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期137-143,共7页

为实现纺织印染过程全流程自动化、数字化、智能化生产,针对纺织印染行业大尺寸纱笼上密集纱杆数字化精确定位问题,提出一种离线检测与在线检测相结合的数字化视觉定位方法。该方法将单目工业相机安装在机器人末端,离线检测单元在非生... 为实现纺织印染过程全流程自动化、数字化、智能化生产,针对纺织印染行业大尺寸纱笼上密集纱杆数字化精确定位问题,提出一种离线检测与在线检测相结合的数字化视觉定位方法。该方法将单目工业相机安装在机器人末端,离线检测单元在非生产时间时对纱笼上的纱杆位置进行定位检测,并将纱笼上所有纱杆的位置信息记录到数据库中;在线检测单元在生产过程中对纱笼上少数几个纱杆进行定位检测,结合离线检测的纱杆位置信息,采用最小二乘法计算得到纱笼的整体位姿偏移,然后根据纱笼位姿偏移计算得到所有纱杆的位置信息,从而引导机器人完成相应的取放作业。实验表明,该方法定位准确,鲁棒性强,生产中占用节拍少,实用性强。 展开更多

关键词 单目视觉 机器人 纱笼 纱杆 最小二乘法 离线检测 在线检测

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