γ-TiAl合金的加工特性及能场辅助技术研究进展

1

作者 范滔 姚倡锋 +2 位作者 谭靓 单晨伟 夏子文 《中国机械工程》 北大核心 2025年第4期636-654,共19页

γ-TiAl合金密度小、比强度高,具有优异的高温抗氧化性能,在航空航天领域有着广泛的应用潜力,然而,由于其高脆性和低室温塑性,被认为是典型的难加工材料,加工过程中存在高切削力、快速刀具磨损和表面缺陷等挑战。近年来,能场辅助加工技... γ-TiAl合金密度小、比强度高,具有优异的高温抗氧化性能,在航空航天领域有着广泛的应用潜力,然而,由于其高脆性和低室温塑性,被认为是典型的难加工材料,加工过程中存在高切削力、快速刀具磨损和表面缺陷等挑战。近年来,能场辅助加工技术为解决这些问题提供了新的思路。系统分析了γ-TiAl合金的材料特性、加工特性及表面完整性,并重点探讨了能场辅助加工技术的研究进展,包括在减小切削力、延长刀具寿命及提升表面质量中的应用效果。同时梳理了当前研究的局限性,并提出了未来发展趋势,以期为γ-TiAl合金的高效加工提供理论与技术参考。 展开更多

关键词 Γ-TIAL合金 难加工材料 表面完整性 能场辅助加工

在线阅读 下载PDF 职称材料

400℃高周疲劳下TC17超声冲击强化表面状态演化规律研究

2

作者 谭靓 樊怡 姚倡锋 《中国机械工程》 北大核心 2025年第4期790-801,共12页

以TC17钛合金为研究对象,通过超声冲击强化工艺试验、表面状态测试分析和400℃高周疲劳试验,分析了超声冲击强化表面粗糙度、表面几何形貌、表层残余应力、表层显微硬度和表层微观组织等表面状态特征在400℃拉/拉高周疲劳试验过程中的... 以TC17钛合金为研究对象,通过超声冲击强化工艺试验、表面状态测试分析和400℃高周疲劳试验,分析了超声冲击强化表面粗糙度、表面几何形貌、表层残余应力、表层显微硬度和表层微观组织等表面状态特征在400℃拉/拉高周疲劳试验过程中的演化规律。结果表明,与超声冲击强化试样初始表面状态相比,试样在400℃下保温1 h后,表面粗糙度Ra从0.46μm增大到0.67μm,表面显微硬度从630 HV0.025降低至450 HV0.025,表面残余压应力从-640 MPa减小到-525 MPa,残余压应力峰值从-1088 MPa减小到-776 MPa,塑性变形层深度由20μm减小到13μm;400℃下试样疲劳断裂后,表面粗糙度为1.22μm,残余压应力影响层深度为70μm,塑性变形层深度为9μm,表层等轴状α相转变为长条状,平均晶粒面积由11.8μm 2增大至34μm 2。 展开更多

关键词 TC17钛合金 超声冲击强化 表面状态 高周疲劳 演化规律

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于等离子体光谱的γ-TiAl激光冲击强化表面完整性在线监测研究

3

作者 史广源 王渊彬 +4 位作者 王英豪 单梦洁 丁镭益 崔敏超 罗明 《光谱学与光谱分析》 北大核心 2025年第9期2517-2525,共9页

围绕激光冲击强化(LSP)过程中等离子体光谱现象展开,旨在研究光谱特性与表面完整性之间的关联规律,并提出一种基于等离子体光谱的在线监测方法,用于实现LSP过程的智能化监控。首先介绍了激光冲击强化过程等离子体光谱采集装置相关参数,... 围绕激光冲击强化(LSP)过程中等离子体光谱现象展开,旨在研究光谱特性与表面完整性之间的关联规律,并提出一种基于等离子体光谱的在线监测方法,用于实现LSP过程的智能化监控。首先介绍了激光冲击强化过程等离子体光谱采集装置相关参数,并对LSP过程中的等离子体特性进行了详细分析。利用NⅡ500.515 nm和NⅡ399.5 nm两条谱线结合玻尔兹曼双线法,估算出等离子体表观温度在16000~22000 K,并通过Hα656.27 nm谱线计算得出电子数密度约为2.287~3.612×10^(16)cm^(-3)。随着激光功率密度的增加,等离子体温度和电子数密度呈现整体上升趋势,但受LSP过程的时空不稳定性影响,这些参数存在一定波动性。其次,深入研究了LSP对γ-TiAl合金表面完整性的强化效果。实验发现,随着激光功率密度的增加,表面残余应力从初始的-61.498 MPa逐步增加至-444.224 MPa,表面维氏硬度从317.8 HV提升至385.5 HV。基于这些实验数据,以Hα线和NⅡ500.515 nm线强度比为自变量,分别构建了表面残余应力和维氏硬度的多项式拟合模型,决定系数R^(2)均超过90%,为表面完整性定量预测提供了科学依据。此外,为实现LSP过程的高效在线监测,本研究提出了一种基于CNN-Transformer深度学习架构的端到端监测方法。该模型通过处理等离子体光谱数据,对LSP过程进行监测。实验表明,该方法的分类准确率高达99.3%,展现了在LSP过程在线监测中的高效性和可靠性。综上所述,本研究通过结合物理建模与深度学习技术,探索了LSP过程中等离子体光谱与表面完整性的关联规律,为LSP的智能化在线监测提供了新颖可靠的解决方案。 展开更多

关键词 激光冲击强化 等离子体光谱 在线监测 表面完整性

在线阅读 下载PDF 职称材料

粉末冶金γ-TiAl合金超声振动辅助铣削试验研究

4

作者 游逸飞 汪文虎 +3 位作者 黄博 肖培乾 刘晓芬 熊一峰 《电加工与模具》 北大核心 2025年第2期59-65,72,共8页

粉末冶金γ-TiAl合金是典型的耐高温硬脆性难加工材料,采用传统切削工艺存在切削力较大、刀具磨损严重、易产生凹坑和崩边等损伤。为减小切削力、延长刀具寿命并改善加工表面质量,开展了粉末冶金γ-TiAl合金的普通铣削和超声振动辅助铣... 粉末冶金γ-TiAl合金是典型的耐高温硬脆性难加工材料,采用传统切削工艺存在切削力较大、刀具磨损严重、易产生凹坑和崩边等损伤。为减小切削力、延长刀具寿命并改善加工表面质量,开展了粉末冶金γ-TiAl合金的普通铣削和超声振动辅助铣削试验,对比研究超声振动作用对铣削加工表面粗糙度、表面形貌、加工损伤的影响规律。结果表明:超声振动使粉末冶金γ-TiAl合金表面形成独特的纹理结构,提高超声频率和减小振幅均会导致加工表面粗糙度值增大;相比于普通铣削,超声振动作用下的刀具-工件周期性分离效应能有效降低切削力和刀具磨损,进而减少加工表面材料拔出,并且低频率高振幅超声振动抑制材料拔出的效果更加明显;为减少加工边缘崩碎并改善加工表面质量,超声振动辅助参数应选取切削速度70~100 m/min、每齿进给量小于0.1 mm/z、切削深度0.1~0.25 mm。 展开更多

关键词 Γ-TIAL合金 粉末冶金 超声辅助铣削 加工损伤

在线阅读 下载PDF 职称材料

不同刀具倾角下切削参数对TC4表面形貌影响规律研究 被引量：3

5

作者 莫咏怡 蔺小军 +2 位作者 田培森 吴雨珊 刘冠宇 《工具技术》 北大核心 2024年第3期43-48,共6页

针对TC4钛合金曲面零件在精加工时因刀具倾角变化而导致表面形貌质量不稳定的问题,通过在20°,30°,40°,50°四个不同的刀具倾角下进行铣削试验,研究和分析不同刀具倾角下切削速度和每齿进给量对表面粗糙度和表面形貌... 针对TC4钛合金曲面零件在精加工时因刀具倾角变化而导致表面形貌质量不稳定的问题,通过在20°,30°,40°,50°四个不同的刀具倾角下进行铣削试验,研究和分析不同刀具倾角下切削速度和每齿进给量对表面粗糙度和表面形貌的影响。结果表明:刀具倾角在20°~50°时,以v c=55m/min的切削速度加工可稳定获得较好的表面质量;除了β=30°的试件表面外,其他试件中个别切削参数组合的加工表面出现垂直于加工刀痕的振动波纹,切削速度较大或每齿进给量较大时更易产生表面振动波纹,且切削速度越大,表面振动波纹频率越高;在试验的刀具倾角范围内,表面粗糙度随着切削速度的增加有减小的趋势,各刀具倾角下的减小程度不同,但当刀具倾角较大时,由于刀具振动加剧,加工表面质量反而下降,表面粗糙度值随着切削速度的增加而增大。 展开更多

关键词 TC4钛合金 刀具倾角 表面形貌 表面粗糙度 铣削

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于预制孔的SiCf/SiC复合材料微小孔超声振动辅助钻削加工研究 被引量：1

6

作者 肖培乾 汪文虎 +2 位作者 吴晓锋 蒋松山 熊一峰 《电加工与模具》 北大核心 2024年第3期54-60,共7页

SiCf/SiC复合材料是典型的硬脆性难加工材料。为解决SiCf/SiC复合材料微小孔(<1 mm)加工难题,提高加工精度和改善加工质量,先采用脉冲激光预制SiCf/SiC微小孔,再在不同预制孔尺寸和加工参数下开展直径0.5 mm的SiCf/SiC微小孔超声振... SiCf/SiC复合材料是典型的硬脆性难加工材料。为解决SiCf/SiC复合材料微小孔(<1 mm)加工难题,提高加工精度和改善加工质量,先采用脉冲激光预制SiCf/SiC微小孔,再在不同预制孔尺寸和加工参数下开展直径0.5 mm的SiCf/SiC微小孔超声振动辅助钻削加工试验,最终确定了合适的激光预制孔尺寸及超声振动辅助钻削加工参数域。结果表明:脉冲激光预制孔时存在的较大热影响区和微裂纹等缺陷,会明显影响后续超声辅助钻削微小孔的入、出口质量,推荐的预制孔直径为0.3 mm;超声振动辅助钻削加工时,选择主轴转速为11000~15000 r/min、进给速度为2~10mm/min,可获得加工质量较好的SiCf/SiC微小孔。 展开更多

关键词 陶瓷基复合材料 激光 预制孔 超声辅助钻削 微小孔

在线阅读 下载PDF 职称材料

面向盘类零件的加工仿真方法及工艺参数优化研究

7

作者 董立卓 李方春 +1 位作者 吴宝海 陈冰 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2024年第4期611-618,共8页

针对风扇盘材料的本构模型进行参数辨识,为使有限元模型的模型上有准确的加工应力场进行贴合,对TC11钛合金残余应力进行经验公式的建模,开展残余应力仿真方法研究。对风扇盘半精车小端进行仿真建模与验证。基于残余应力仿真结果进行工... 针对风扇盘材料的本构模型进行参数辨识,为使有限元模型的模型上有准确的加工应力场进行贴合,对TC11钛合金残余应力进行经验公式的建模,开展残余应力仿真方法研究。对风扇盘半精车小端进行仿真建模与验证。基于残余应力仿真结果进行工艺参数优化,通过实例加工验证了方法的有效性。 展开更多

关键词 风扇盘 半精车加工 变形控制 工艺参数优化

在线阅读 下载PDF 职称材料

燃油调节器壳体深孔加工复合刀具设计与试验研究

8

作者 郭龙文 李斌训 +1 位作者 彭强 谭靓 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2024年第21期85-90,共6页

燃油调节器壳体类零件是航空发动机产品中的关键构件,其典型特征是孔系众多,呈现孔径小、深径比大等特点。针对燃油调节器壳体复杂高精度腔孔加工周期长、刀具利用率高、加工效率低和成本高等问题,本研究根据腔孔结构特点及精度要求,设... 燃油调节器壳体类零件是航空发动机产品中的关键构件,其典型特征是孔系众多,呈现孔径小、深径比大等特点。针对燃油调节器壳体复杂高精度腔孔加工周期长、刀具利用率高、加工效率低和成本高等问题,本研究根据腔孔结构特点及精度要求,设计并制备了专用内冷式复合成型刀具。通过改进应用场景加工工艺方案和优化切削参数,并在零件上进行生产验证,实现了对复杂腔孔的高效率、高质量和高精度的稳定切削。 展开更多

关键词 燃油调节器壳体 复杂高精度腔孔 复合刀具 钻铰加工 表面质量

在线阅读 下载PDF 职称材料

锥度球头刀四轴铣削TC4残余应力梯度分布反解

9

作者 周金华 齐琪 +1 位作者 任军学 詹梅 《中国机械工程》 北大核心 2025年第4期770-779,共10页

商用航空发动机大型复合材料风扇叶片前缘金属加强边的内外型面精加工采用定制化锥度球头刀四轴铣削方式完成,该阶段引入的加工残余应力常常引起过大的弯扭变形而导致零件尺寸超差。针对锥度球头刀四轴铣削钛合金TC4,提出了一种基于薄... 商用航空发动机大型复合材料风扇叶片前缘金属加强边的内外型面精加工采用定制化锥度球头刀四轴铣削方式完成,该阶段引入的加工残余应力常常引起过大的弯扭变形而导致零件尺寸超差。针对锥度球头刀四轴铣削钛合金TC4,提出了一种基于薄板加工变形测试的铣削残余应力梯度分布逆向辨识方法。采用双曲正切模型对铣削残余应力梯度分布进行参数化表征,将残余应力梯度分布的求解转换为对两个待定系数k和ω的反解,通过测试钛合金试块加工表面的残余应力计算确定模型系数k,通过测试钛合金薄板铣削弯曲变形挠度反解出模型系数ω,以此确定残余应力梯度分布曲线。开展了4组钛合金TC4试块铣削验证实验,测试结果表明,铣削残余应力梯度分布的平均预测准确率高达99.35%。与传统X射线测试法相比,所提出的方法避免了采用电解腐蚀剥层来测试亚表层残余应力,同时也充分考虑了铣削加工残余应力在已加工表面的分布不均匀性问题,即铣削加工残余应力离散度问题。 展开更多

关键词 锥度球头刀 钛合金TC4 四轴铣削 残余应力 逆向辨识 离散度

在线阅读 下载PDF 职称材料

钛合金切削加工表面完整性形成机制研究进展 被引量：38

10

作者 沈雪红 张定华 +1 位作者 姚倡锋 谭靓 《航空材料学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期1-16,共16页

钛合金作为航空发动机关键构件的主要应用材料,具有质量轻、强度高、耐腐蚀、抗疲劳等优异性能。然而其弹性模量小、热导率低、化学亲和力强,切削加工过程中会产生较高的切削力和切削温度,不同的热力耦合作用会使工件表层组织、成分、... 钛合金作为航空发动机关键构件的主要应用材料,具有质量轻、强度高、耐腐蚀、抗疲劳等优异性能。然而其弹性模量小、热导率低、化学亲和力强,切削加工过程中会产生较高的切削力和切削温度,不同的热力耦合作用会使工件表层组织、成分、力学性能发生变化,形成不同的表面完整性状态特性。本文基于表面完整性形成机制分析,阐述了工艺参数、刀具材料和性能、润滑方式对切削力、切削温度以及表面粗糙度与形貌、残余应力分布、显微硬度分布、微观组织的影响规律,分析了不同切削力、切削温度状态下表面完整性的形成机制。通过总结当前研究进展,指出现有研究主要集中于现象和规律的描述,鲜见基于加工界面热力耦合作用分析表面完整性形成机理方面的研究,对表面完整性的定性和定量表征体系不完善。因此,钛合金切削加工技术未来的研究对象需从试块提升为构件,考虑构件实际加工过程中加工轨迹时变性引起加工界面接触状态的变化对表面完整性的影响;完成表层塑性变形和晶粒特性的定量评价,实现表面完整性梯度分布的准确预测;以疲劳性能为目标,反推并设计满足构件服役性能的表面完整性特征分布,确定出满足要求的加工条件,实现满足服役性能要求的表面完整性加工。 展开更多

关键词 钛合金 切削力 切削温度 残余应力 显微硬度 微观组织

在线阅读 下载PDF 职称材料

TC11钛合金整体叶轮铣削加工表面完整性研究 被引量：8

11

作者 吴泽刚 侯永峰 +3 位作者 苗清 李靖 张定华 罗明 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第23期2862-2872,共11页

考虑叶轮真实加工参数,探究了切削速度、每齿进给量、行距、切深、冷却液对整体叶轮叶片的表面完整性(包括表面粗糙度、表面形貌、表面显微硬度、金相组织、残余应力)的影响。结果表明:行距和每齿进给量对叶片表面粗糙度影响最大,行距... 考虑叶轮真实加工参数,探究了切削速度、每齿进给量、行距、切深、冷却液对整体叶轮叶片的表面完整性(包括表面粗糙度、表面形貌、表面显微硬度、金相组织、残余应力)的影响。结果表明:行距和每齿进给量对叶片表面粗糙度影响最大,行距和每齿进给量越小,叶片表面粗糙度越小,当行距从0.3 mm减小至0.16 mm时,平均粗糙度Ra从0.64μm减小至0.48μm,当每齿进给量从0.1 mm减小至0.06 mm时,平均粗糙度从0.62μm减小至0.4μm;行距和每齿进给量对表面形貌影响最为明显,随着行距和每齿进给量的增大,叶片表面的残留高度增大;切削参数选取相对合理,叶片表面没有产生划痕、划伤和毛刺等缺陷;在合理的参数条件下,叶片表面的力热水平较低,使得叶片表面的显微硬度变化不明显,各切削参数下表面平均硬度在335HV左右浮动,同时也没有产生区别于基体的变质层;叶片表层残余应力均表现为压应力,行距、切深对残余应力的影响较小;随切削速度和每齿进给的增大,表层压应力先增大后减小,沿深度方向表现出先微弱减小再增大到峰值最后到达基体的趋势,平行和垂直进给方向上最大残余应力分别可达275 MPa和400 MPa;水基冷却液在加工表层达到远大于油基冷却液的残余压应力,但残余应力在深度方向下降明显。 展开更多

关键词 整体叶轮 工艺参数 表面完整性 铣削

在线阅读 下载PDF 职称材料

纤维增强陶瓷基复合材料的加工研究进展与发展趋势 被引量：15

12

作者 张孟华 庞梓玄 +2 位作者 贾云祥 李昀曹益 单晨伟 《航空材料学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期14-27,共14页

纤维增强陶瓷基复合材料具有高比模量、高比强度、低热膨胀系数、耐高温、耐腐蚀和耐磨损等许多优良的力学性能。这些优良的特性使其在航天航空等领域的应用日益增加。但纤维增强陶瓷基复合材料具有非均质性、各向异性、硬度高和脆性大... 纤维增强陶瓷基复合材料具有高比模量、高比强度、低热膨胀系数、耐高温、耐腐蚀和耐磨损等许多优良的力学性能。这些优良的特性使其在航天航空等领域的应用日益增加。但纤维增强陶瓷基复合材料具有非均质性、各向异性、硬度高和脆性大的特点,是一种典型的难加工材料。因此,有必要对纤维增强陶瓷基复合材料的加工机理进行深入的研究。本文系统介绍纤维增强陶瓷基复合材料的传统加工和非传统加工研究现状,并对各种加工工艺方法的发展趋势、优缺点、适用范围、存在问题及相应解决方法进行总结和概括。和传统加工方法相比,非传统加工方法具有比较明显的优势,是当前发展的主要方向。 展开更多

关键词 纤维增强陶瓷基复合材料 加工机理 传统加工方法 非传统加工方法

在线阅读 下载PDF 职称材料

SiCf/SiC陶瓷基复合材料超声振动辅助切削试验研究 被引量：6

13

作者 黄博 汪文虎 +3 位作者 蒋睿嵩 熊一峰 刘智武 吴晓锋 《电加工与模具》 2021年第1期55-59,共5页

开展了SiCf/SiC陶瓷基复合材料的超声振动辅助切削试验研究,对比研究超声振动辅助切削及普通切削条件下切削参数对切削力的影响规律。结果表明:SiCf/SiC陶瓷基复合材料超声振动辅助切削时优选钎焊金刚石磨头,超声振动辅助切削相较于普... 开展了SiCf/SiC陶瓷基复合材料的超声振动辅助切削试验研究,对比研究超声振动辅助切削及普通切削条件下切削参数对切削力的影响规律。结果表明:SiCf/SiC陶瓷基复合材料超声振动辅助切削时优选钎焊金刚石磨头,超声振动辅助切削相较于普通切削的切削力降低了10%~20%,主轴转速、进给速度、切削深度都会影响超声振动辅助切削和普通切削时的切削力。为降低切削力、减小刀具磨损,超声振动辅助切削主轴转速应控制在4000 r/min。 展开更多

关键词 SiCf/SiC陶瓷基复合材料 超声振动辅助切削 磨头

在线阅读 下载PDF 职称材料

轴向超声振动辅助铣削TiB2/7050Al复合材料残余应力试验研究 被引量：1

14

作者 李俊辰 汪文虎 +3 位作者 蒋睿嵩 刘晓芬 熊一峰 单晨伟 《电加工与模具》 2021年第1期50-54,63,共6页

针对TiB2颗粒增强铝基复合材料可加工性差、切削温度高、刀具磨损严重等问题,开展TiB2/7050Al复合材料轴向超声振动辅助铣削残余应力试验,研究各加工参数对超声振动辅助铣削表面及亚表层残余应力的影响规律,并分析力热耦合作用对超声振... 针对TiB2颗粒增强铝基复合材料可加工性差、切削温度高、刀具磨损严重等问题,开展TiB2/7050Al复合材料轴向超声振动辅助铣削残余应力试验,研究各加工参数对超声振动辅助铣削表面及亚表层残余应力的影响规律,并分析力热耦合作用对超声振动辅助铣削残余应力的作用机制。研究表明:TiB2/7050Al复合材料超声振动辅助铣削表面残余应力均为残余压应力,且残余压应力随每齿进给量、切削速度的增加而减小,而随着切削深度及超声频率的增加呈现先增大后减小的趋势;工件亚表层残余应力影响层厚度为90~120μm,且未观测到明显的加工硬化现象。 展开更多

关键词 TIB2颗粒 超声振动辅助铣削 残余应力

在线阅读 下载PDF 职称材料

线性摩擦焊机振动系统幅相控制策略研究 被引量：1

15

作者 陈虎 杜随更 胡弘毅 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2023年第11期1946-1951,共6页

为保证线性摩擦焊接过程能量输入的稳定性,提高线性摩擦焊机振动系统幅值与相位的控制精度,建立了振动系统目标信号、输入信号与输出信号之间的关系,提出幅相控制策略,设计了幅相控制算法控制器,并采用Simulink建立了系统控制模型,通过... 为保证线性摩擦焊接过程能量输入的稳定性,提高线性摩擦焊机振动系统幅值与相位的控制精度,建立了振动系统目标信号、输入信号与输出信号之间的关系,提出幅相控制策略,设计了幅相控制算法控制器,并采用Simulink建立了系统控制模型,通过模拟仿真,得到了不同焊接参数下的算法输入参数。通过典型参数下的焊接试验,验证了幅相控制的可行性。根据焊接过程参数分析了不同控制方法的控制效果,结果表明采用所设计的幅相控制策略,焊接过程中振动系统的振幅误差为1.2%,相位误差为0.16°。 展开更多

关键词 线性摩擦焊机 振动系统 幅相控制 SIMULINK仿真

在线阅读 下载PDF 职称材料

IC10定向凝固高温合金缓进磨削工艺参数优化研究

16

作者 杨忠学 张帅奇 +5 位作者 王赛 王帅 张长春 熊一峰 蒋睿嵩 张强 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2022年第8期98-106,共9页

通过设计正交试验,研究了IC10高温合金在缓进磨削过程中磨削工艺参数及表面粗糙度对疲劳寿命的影响规律,建立了工艺参数对磨削表面粗糙度及疲劳寿命影响的映射关系模型,并以表面粗糙度、疲劳寿命、材料去除率为优化目标进行了IC10高温... 通过设计正交试验,研究了IC10高温合金在缓进磨削过程中磨削工艺参数及表面粗糙度对疲劳寿命的影响规律,建立了工艺参数对磨削表面粗糙度及疲劳寿命影响的映射关系模型,并以表面粗糙度、疲劳寿命、材料去除率为优化目标进行了IC10高温合金缓进磨削工艺参数多目标优化。研究表明,IC10高温合金磨削工件疲劳寿命随砂轮线速度的增加而增加,随工件进给速度和磨削深度的增加而减小,且疲劳寿命随砂轮线速度的变化最为敏感,工件进给速度次之,对磨削深度的变化敏感度最低。当表面粗糙度R_(a)由0.44μm增大到0.94μm时,磨削工件疲劳寿命由9.69×10^(6)降低到1.25×10^(6),减小了约87.1%,这表明磨削表面粗糙度对磨削疲劳寿命的影响非常显著。在综合考虑磨削表面粗糙度、疲劳寿命、材料去除率的情况下,通过多目标优化得到IC10高温合金缓进磨削工艺参数为:砂轮线速度v_(w)=20m/s,工件进给速度v_(w)=117mm/min,磨削深度a_(p)=0.48mm。 展开更多

关键词 IC10高温合金 磨削工艺参数 多目标优化 疲劳寿命 缓进磨削

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于多尺度生成对抗网络的锥束CT图像耦合伪影校正方法

17

作者 柴世杰 黄魁东 +1 位作者 杨富强 赵举龙 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期44-54,共11页

针对锥束CT(CBCT)图像存在的耦合伪影难以完全校正问题,提出1种基于多尺度生成对抗网络的锥束CT图像耦合伪影校正方法。首先,根据CT图像的伪影特征构建了一套包括仿真图像和实际图像的CBCT耦合伪影数据集,用于提高模型泛化能力。再将特... 针对锥束CT(CBCT)图像存在的耦合伪影难以完全校正问题,提出1种基于多尺度生成对抗网络的锥束CT图像耦合伪影校正方法。首先,根据CT图像的伪影特征构建了一套包括仿真图像和实际图像的CBCT耦合伪影数据集,用于提高模型泛化能力。再将特征金字塔结构(FPN)和基于卷积块的注意机制(CBAM)融入网络的生成器结构中,帮助网络捕获更全面特征信息,并配合多尺度判别器(MSD)搭建生成对抗网络框架,使得生成的去伪影图像更加清晰和真实。实验分析显示,经本文方法校正图像的PSNR和SSIM在仿真数据集中提高了21.595 dB、0.541,在实际数据集中提高了14.072 dB、0.274。实验结果表明,本文方法可有效校正耦合伪影。 展开更多

关键词 CBCT 耦合伪影去除 多尺度 FPN 生成对抗网络

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于自适应带宽核密度估计的压气机叶片加工误差统计分析方法 被引量：1

18

作者 任宇斌 谭淼龙 +2 位作者 吴宝海 张莹 高丽敏 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期217-226,共10页

针对压气机叶片的加工误差统计分析建模问题,本文提出了一种自适应带宽的非参数核密度估计方法,实现了压气机叶片加工误差的概率密度建模。首先,基于拇指法则求解固定带宽核密度估计中的固定最优带宽作为起始带宽。然后,在固定最优带宽... 针对压气机叶片的加工误差统计分析建模问题,本文提出了一种自适应带宽的非参数核密度估计方法,实现了压气机叶片加工误差的概率密度建模。首先,基于拇指法则求解固定带宽核密度估计中的固定最优带宽作为起始带宽。然后,在固定最优带宽的基础上引入灵敏因子构建了自适应带宽函数,并通过自适应带宽函数对核密度估计进行调控。在此基础上,以核密度估计的精度均方差(MSE)与灵敏度S为目标函数,采用精英策略遗传算法对灵敏因子进行优化获得最优灵敏因子。进而计算出不同数据样本点对应的最优带宽,使得带宽能够根据数据样本疏密程度进行自适应调整。最后,对134组机械加工叶片的叶型截面的6种叶型误差进行统计建模,并采用交叉检验法验证了自适应带宽核密度估计的泛化性能。实验结果表明该方法的适用性好精度高,且拟合优度均在0.9以上,同时避免了传统固定带宽核密度估计的局部适应性问题。本文所提出的统计分析方法能够准确获得现有工艺能力下压气机叶片加工误差的分布特性,为叶片气动设计优化改进提供了一种有效手段。 展开更多

关键词 压气机叶片 加工误差 自适应带宽核密度估计 灵敏因子 遗传算法

在线阅读 下载PDF 职称材料

金属封严环数字孪生几何模型框架的开发与应用 被引量：1

19

作者 裴昊男 张璞玉 罗明 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2024年第7期1158-1167,共10页

金属封严环广泛应用于航空发动机密封系统,其型面成形质量对飞行器高性能、高可靠服役具有重要影响。然而,薄壁、复杂的异形截面与封闭的环形结构等导致其在几何质量检测方面存在以下问题:其一,成形结果严重依赖于破坏性抽样终检,实际... 金属封严环广泛应用于航空发动机密封系统,其型面成形质量对飞行器高性能、高可靠服役具有重要影响。然而,薄壁、复杂的异形截面与封闭的环形结构等导致其在几何质量检测方面存在以下问题:其一,成形结果严重依赖于破坏性抽样终检,实际产品均未经过完整质量检测;其二,成形过程无几何质量检测手段,无法及时发现成形缺陷,轮廓几何数据的缺失,使工艺优化设计困难。因此,提出一种金属封严环数字孪生几何模型框架,该框架包括:物理空间、虚拟空间、交互空间与服务,可提供在机测量平台标定、截面轮廓测量、点云数据预处理、截面几何特征计算、三维数模快速构建、三维型面动态测量与偏差计算等连续成形质量在线检测技术,建立起反映金属封严环成形过程中变化的数字孪生几何模型,从而为金属封严环成形质量的检测、分析、预测以及后续工艺优化设计所需的基础数据获取等提供支撑。在此基础上,研制了在线检测模拟试验装置与数字孪生软件,介绍了金属封严环数字孪生几何模型的应用情况。 展开更多

关键词 数字孪生 几何模型 金属封严环 成形质量 在线检测

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于时空映射的加工过程数据监测与可视化分析 被引量：3

20

作者 张莹 张阳 +2 位作者 夏卫红 吴宝海 张定华 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第20期2449-2457,共9页

研究了加工过程数据采集方法,并对加工工况进行了时域和空间离散,引入体元模型分别对零件空间和加工过程信号进行细分和标记,采用短时域处理方法将加工过程信号表征为对应的短时域信号特征,建立单位体元工况和加工过程信号的知识关联,... 研究了加工过程数据采集方法,并对加工工况进行了时域和空间离散,引入体元模型分别对零件空间和加工过程信号进行细分和标记,采用短时域处理方法将加工过程信号表征为对应的短时域信号特征,建立单位体元工况和加工过程信号的知识关联,从而建立了加工过程数据与零件加工位置对应的时空映射模型。最后,以叶片粗加工为例,通过基于过程信号的时空映射模型对主轴功率进行了可视化分析,生成了功率云图,清晰定位出叶片加工中功率超差区域,对加工状态进行评判,为工艺参数优化提供依据。 展开更多

关键词 数据采集 时空映射 可视化分析 数控系统

在线阅读 下载PDF 职称材料