TIG电弧增材制造5356铝合金微观组织与拉伸性能 被引量：15

1

作者 赵鹏康 唐成 +2 位作者 蒲尊严 李言 李淑娟 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期65-70,77,I0005,共8页

针对TIG电弧增材制造5356铝合金试样不同区域微观组织及性能变化开展研究.结果表明,试样结合层与沉积层水平交替呈现,底部区域沉积层宽度最大(~2.4 mm),中间稳定区最小(~1.6 mm);沉积层组织均以等轴晶为主,在灰色基体上弥散分布黑色β-A... 针对TIG电弧增材制造5356铝合金试样不同区域微观组织及性能变化开展研究.结果表明,试样结合层与沉积层水平交替呈现,底部区域沉积层宽度最大(~2.4 mm),中间稳定区最小(~1.6 mm);沉积层组织均以等轴晶为主,在灰色基体上弥散分布黑色β-Al3Mg2第二相,并伴有少量Mg2Si和(FeMn)Al6金属间化合物,结合层存在大量气孔及缩孔等缺陷;底部区域沉积层晶粒尺度最小,而结合层缺陷最多.不同区域水平方向强塑性无明显差异(R m=274 MPa,A=32.3%),垂直方向强度与水平方向近似相等,但断后伸长率下降到26%,两个方向拉伸断口均以等轴韧窝为主.3个区域沉积层硬度值稳定,底部沉积层硬度值略高于其余区域,而结合层硬度值波动明显. 展开更多

关键词 5356铝合金 电弧增材 微观组织 强塑性

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基于合作博弈的制造联盟利益分配方法 被引量：9

2

作者 高新勤 原欣 +2 位作者 朱斌斌 王聪聪 杨明顺 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2018年第10期2575-2583,共9页

为了在云制造模式下实现制造联盟利益的合理分配,在分析联盟集体理性和成员个体理性特征的基础上,分别从核心企业和成员企业的角度建立了合作与不合作战略下的利益函数;考虑到云制造平台的服务性,建立了云平台的利益函数;在既满足个体... 为了在云制造模式下实现制造联盟利益的合理分配,在分析联盟集体理性和成员个体理性特征的基础上,分别从核心企业和成员企业的角度建立了合作与不合作战略下的利益函数;考虑到云制造平台的服务性,建立了云平台的利益函数;在既满足个体理性又使集体利益最大化的前提下,构建了制造联盟协同优化合作博弈模型;采用改进的复合形法设计了合作博弈模型均衡解的求解过程,并给出了求解算法流程图。以插齿机及其部件的生产过程为例,验证了所建模型和求解方法的正确性和有效性。 展开更多

关键词 云制造 利益分配 合作博弈 改进的复合形法 制造联盟

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电流方式对5356-TIG增材制造组织性能的影响 被引量：6

3

作者 赵鹏康 蒲尊严 +2 位作者 杨笑宇 李言 李淑娟 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期47-51,共5页

采用交流钨极氩弧焊(AC-TIG)方法成形多层单道5356铝合金薄壁件,研究电流方式对堆焊结构显微组织及力学性能的影响。结果表明:无脉冲电流方式成形件结合层组织呈枝晶状,基体存在大量尺寸为50~100μm的气孔和缩孔等缺陷,沉积层由尺寸为10... 采用交流钨极氩弧焊(AC-TIG)方法成形多层单道5356铝合金薄壁件,研究电流方式对堆焊结构显微组织及力学性能的影响。结果表明:无脉冲电流方式成形件结合层组织呈枝晶状,基体存在大量尺寸为50~100μm的气孔和缩孔等缺陷,沉积层由尺寸为100~150μm的粗大等轴晶组成;脉冲电流试样结合层由具有明显择优取向的细小枝晶组成,气孔尺寸减小,沉积层由尺寸为50~100μm的等轴晶组成;两种电流成形试样硬度值变化规律相似,即沉积层硬度值稳定而结合层波动剧烈,脉冲电流成形试样强塑性均高于无脉冲电流,两种试样在拉应力作用下均沿切向以韧性断裂为主,断口呈典型等轴韧窝状。结果表明:采用低频交流脉冲调质堆焊工艺,可获得最佳堆焊结构件,为实际工程应用提供理论依据及技术支撑。 展开更多

关键词 电弧增材 电流方式 5356铝合金 组织性能

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304不锈钢钻削性能仿真与实验研究 被引量：6

4

作者 李艳 王琰 高峰 《西安理工大学学报》 CAS 北大核心 2020年第4期538-543,共6页

奥氏体不锈钢是一种难加工材料,为探求不同工况参数下高速钢钻头钻削奥氏体不锈钢的加工性能,在ABAQUS环境下建立了奥氏体304不锈钢的钻削加工有限元仿真模型,揭示了钻削力、扭矩及温度等受加工参数的影响规律。结果表明,相同转速下,进... 奥氏体不锈钢是一种难加工材料,为探求不同工况参数下高速钢钻头钻削奥氏体不锈钢的加工性能,在ABAQUS环境下建立了奥氏体304不锈钢的钻削加工有限元仿真模型,揭示了钻削力、扭矩及温度等受加工参数的影响规律。结果表明,相同转速下,进给量增大会引起钻削力及扭矩大幅增加且波动严重,切削刃处的温度快速上升,切屑由带状切屑变为单元切屑。当进给量相同时随着转速的增加,会导致钻削力增加,但扭矩增幅较小。通过不锈钢钻削加工实验,验证了有限元仿真模型的正确性,为后期钻削加工奥氏体不锈钢进行加工参数优化提供了有效依据。 展开更多

关键词 304不锈钢 有限元仿真 钻削加工 切屑形态

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ER5356铝合金焊丝TIG增材制造弧光强度及电弧形态分析 被引量：2

5

作者 赵鹏康 魏晨 +1 位作者 杨笑宇 李淑娟 《热加工工艺》 北大核心 2019年第23期36-39,共4页

采用ER5356铝合金焊丝进行交流钨极氩弧焊(TIG)堆焊,高速摄像采集系统记录堆焊过程电弧形态,研究热输入及电流方式对成形件堆焊过程弧光强度、电弧形态及成形件宏观形貌的影响。结果表明,焊接线能量对电弧形态、弧光强度、成形件层宽、... 采用ER5356铝合金焊丝进行交流钨极氩弧焊(TIG)堆焊,高速摄像采集系统记录堆焊过程电弧形态,研究热输入及电流方式对成形件堆焊过程弧光强度、电弧形态及成形件宏观形貌的影响。结果表明,焊接线能量对电弧形态、弧光强度、成形件层宽、表面光洁度,以及起弧端凸起和熄弧端塌陷等均有显著影响。电流方式能有效调控起弧、稳态和熄弧阶段电弧形态、弧光强度及成形件形貌,并进一步对电弧形态及成形件形貌变化机制进行深入探讨。以上分析结果表明,采用低频交流脉冲调制堆焊工艺可获得较佳堆焊结构件,为实际工程应用提供理论依据及技术支撑。 展开更多

关键词 电弧增材 电弧形态 弧光强度 脉冲电流 成形形貌

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TIG增材成形5356铝合金温度场数值模拟分析 被引量：7

6

作者 赵鹏康 唐成 +2 位作者 杨明顺 景张帅 李言 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期71-77,共7页

用Abaqus软件结合单元生死法,建立钨极惰性气体(tungsten inert gas,TIG)增材成形5356铝合金有限元模型,探讨层间冷却时间、增材方向及预热对温度场的影响规律,并通过实测温度验证仿真结果。结果表明:随层间冷却时间递增,第1层表面中点... 用Abaqus软件结合单元生死法,建立钨极惰性气体(tungsten inert gas,TIG)增材成形5356铝合金有限元模型,探讨层间冷却时间、增材方向及预热对温度场的影响规律,并通过实测温度验证仿真结果。结果表明:随层间冷却时间递增,第1层表面中点温度循环曲线的峰值与谷值下降;随层数增加,峰值温度先快速下降,后缓慢下降;谷值温度先快速增加,后缓慢增加。往复式增材成形可有效改善同向增材在熄弧端因热量积累导致的成形缺陷,有利于提升表面平整度。在合理温度范围内的基板预热可使温度分布更均匀。 展开更多

关键词 5356铝合金 TIG 电弧增材 数值模拟 温度场

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非同轴激光雷达重叠因子的自校正系统设计 被引量：4

7

作者 闫庆 高丰佳 +2 位作者 徐鑫鑫 高飞 华灯鑫 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期315-324,共10页

受振动,温度,预紧力变化等外部环境因素影响,激光雷达系统的激光发射光轴和望远镜接收光轴会发生变化,导致激光雷达系统的重叠因子发生变化,进而影响激光雷达系统的远场探测精度与探测稳定性。针对非同轴激光雷达提出开展重叠因子自校... 受振动,温度,预紧力变化等外部环境因素影响,激光雷达系统的激光发射光轴和望远镜接收光轴会发生变化,导致激光雷达系统的重叠因子发生变化,进而影响激光雷达系统的远场探测精度与探测稳定性。针对非同轴激光雷达提出开展重叠因子自校正的软硬件系统设计,采用二相电机驱动,具有自锁功能的蜗轮蜗杆发射光轴较正平台设计并搭建了激光发射光轴倾角调节系统,并以激光回波信号强度为校正判据寻找非同轴激光雷达系统收发光轴的最佳匹配位置。自校正过程采用粗扫描和细扫描相结合的方式,以实现校正精度和校正效率的综合考量,其中粗扫描采用环形扫时序,可在961 s内将激光发射光轴锁定在0.4 mrad×0.4 mrad倾角范围内;细扫描采用S形时序,可在441 s内实现激光发射光轴0.02 mrad的倾角调节精度。自校正前后的大气回波距离平方修正信号表明,设计的自校正系统能够实现非同轴激光雷达系统重叠因子的有效校正,并提升系统探测性能,为全天时,无人值守的激光雷达大气探测提供支持。 展开更多

关键词 非同轴激光雷达 重叠因子 自校正 回波信号强度法 粗细结合的扫描时序

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无轴传动凹版印刷机的相邻偏差耦合同步控制 被引量：5

8

作者 刘成 吕延军 +2 位作者 张永芳 赵晶群 肖良君 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2017年第6期1242-1249,共8页

针对无轴传动凹版印刷机的同步协调控制,考虑印刷基体张力恒定和套印准确的要求,基于相邻偏差耦合思想提出了一种能同时满足凹版印刷机无轴传动系统完全同步和比例同步特点的控制结构。针对无轴传动系统动力驱动部件非线性、强耦合的特... 针对无轴传动凹版印刷机的同步协调控制,考虑印刷基体张力恒定和套印准确的要求,基于相邻偏差耦合思想提出了一种能同时满足凹版印刷机无轴传动系统完全同步和比例同步特点的控制结构。针对无轴传动系统动力驱动部件非线性、强耦合的特点,设计了2阶自抗扰控制器以实现收放卷牵引单元与印刷色组单元高精度的跟踪控制和扰动补偿。构建了无轴传动凹版印刷机同步控制策略的仿真模型,仿真结果表明,提出的同步控制结构具有较高的同步控制精度和稳定性,设计的自抗扰控制器具有较好的速度跟踪性能和抗扰能力。 展开更多

关键词 凹版印刷机 自抗扰控制 交流永磁同步电机 同步控制 相邻偏差耦合

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深孔变刚度/阻尼钻削系统的建模与稳定性研究

9

作者 孔令飞 陈博 +1 位作者 王杰 崔博 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第16期190-197,共8页

依据深孔钻削刀具系统的实际布局形式,构建了包含有变刚度/阻尼辅助支撑的深孔加工刀具系统模型,模型中考虑了引发陀螺效应及切厚再生效应的因素。以Euler-Bernoulli梁单元模型为基础,运用矩阵传递函数方法,使得更多至关重要的局部设计... 依据深孔钻削刀具系统的实际布局形式,构建了包含有变刚度/阻尼辅助支撑的深孔加工刀具系统模型,模型中考虑了引发陀螺效应及切厚再生效应的因素。以Euler-Bernoulli梁单元模型为基础,运用矩阵传递函数方法,使得更多至关重要的局部设计信息融入进深孔刀具系统动力学方程,例如变刚度/阻尼辅助支撑、授油器及刀具结构形式等。通过理论计算与实验结果的对比,证实了该模型的准确性与可行性。以此为基础,结合频域特征向量的稳定性判据,研究了综合陀螺效应及切厚再生效应影响因素条件下深孔钻削刀具系统的稳定性与加工转速、钻削深度及施加的励磁电流之间的关联关系,验证了新型变刚度/阻尼钻削系统对提升刀具系统稳定性的有效性,这些将为实现深孔切削刀具振动行为带有目标性地主动式调控奠定基础。 展开更多

关键词 深孔钻削 振动抑制 变刚度/阻尼 系统建模 稳定性

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基于BPNN与PSO的薄板件钻孔夹具定位布局多目标优化 被引量：5

10

作者 杨勃 庆烁烁 +1 位作者 高峰 李艳 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2023年第3期874-886,共13页

针对薄板件钻孔夹具定位布局设计存在多个目标和有限元仿真成本高的问题,提出一种基于反向传播神经网络(BPNN)与粒子群优化(PSO)算法的薄板件钻孔夹具定位布局多目标优化方法。通过有限元仿真分析获取不同夹具定位布局下薄板件钻孔后的... 针对薄板件钻孔夹具定位布局设计存在多个目标和有限元仿真成本高的问题,提出一种基于反向传播神经网络(BPNN)与粒子群优化(PSO)算法的薄板件钻孔夹具定位布局多目标优化方法。通过有限元仿真分析获取不同夹具定位布局下薄板件钻孔后的最大变形和整体变形,将仿真结果作为训练样本,建立定位布局与薄板件最大变形和整体变形之间的多目标神经网络预测模型。在此基础上,以夹具定位布局为设计变量,以工件的最大变形和整体变形最小化为目标,结合神经网络预测模型与粒子群优化算法,得到钻单个孔时的夹具定位布局Pareto最优解集。最后,通过平板和曲板两个实例验证了所提方法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 钻孔夹具 薄板件 定位布局 变形 多目标优化 神经网络 粒子群优化算法

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激光金属成形缺陷在线检测方法及热场仿真 被引量：4

11

作者 田舒平 解瑞东 +3 位作者 李涤尘 张安峰 张连重 高峰 《西安理工大学学报》 CAS 北大核心 2019年第2期212-218,共7页

针对激光金属沉积(LMD)增材制造过程中易产生微裂纹等冶金缺陷,严重影响制件疲劳力学性能的问题,提出了LMD增材制造冶金缺陷在线红外扫描检测的方法。为验证该检测方法的可行性,进行了LMD钛合金试件人工裂纹缺陷热场仿真分析与红外测温... 针对激光金属沉积(LMD)增材制造过程中易产生微裂纹等冶金缺陷,严重影响制件疲劳力学性能的问题,提出了LMD增材制造冶金缺陷在线红外扫描检测的方法。为验证该检测方法的可行性,进行了LMD钛合金试件人工裂纹缺陷热场仿真分析与红外测温扫描检测实验研究。通过缺陷热场仿真分析揭示了红外测温特征峰峰高与裂纹宽度、深度的关系规律。人工裂纹检测实验表明,红外测温仪探头扫过各人工裂纹上方时,测温波形会出现明显增高的特征峰。通过仿真拟合关系式计算的裂纹宽度温升幅度曲线与实验数据曲线的比较验证了仿真分析结果的正确性。 展开更多

关键词 增材制造 红外检测 热场仿真 冶金缺陷

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基于光谱共焦原理的滚珠螺母多尺度测量方法 被引量：3

12

作者 高峰 郑源 +2 位作者 范嘉博 李艳 李文强 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期22-31,共10页

针对小尺寸滚珠螺母因其内腔构型较复杂,孔径小,内腔型面数据获取困难,加工质量评定难以为继的问题,提出一种基于光谱共焦原理的滚珠螺母多尺度测量方法。使用非接触式光学位移传感器对其内腔进行分度式轴截面扫描,获取柱坐标系下内腔... 针对小尺寸滚珠螺母因其内腔构型较复杂,孔径小,内腔型面数据获取困难,加工质量评定难以为继的问题,提出一种基于光谱共焦原理的滚珠螺母多尺度测量方法。使用非接触式光学位移传感器对其内腔进行分度式轴截面扫描,获取柱坐标系下内腔表面三维点云数据。采用均匀插值滤波剔除滚道—内径处的异常点以及小波阈值法对原始测量数据进行去噪。以二维小波分解的多分辨分析特性为基础,利用小波分解能量守恒性质自适应确定分解层数,对转换到笛卡尔坐标系中沿母线展开的螺母内腔表面进行不同尺度分解,分别得到用于计算轮廓结构参数的低频成分与用于评定表面粗糙度的高频成分。实验结果表明本文提出的测量方法能够评定滚珠螺母内腔结构尺寸精度及表面加工质量,其重要结构参数如螺距、导程角的加工误差分别为2μm和0.016°。 展开更多

关键词 光谱共焦原理 滚珠螺母内腔测量 二维小波分解 多尺度 粗糙度

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FDM有限元仿真与层间连贯分层复合扫描路径研究 被引量：2

13

作者 杨元 代溪林 +2 位作者 常正平 高峰 段继豪 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2023年第11期1952-1958,共7页

3D打印扫描路径是影响打印质量和效率的重要因素。本文在研究熔融沉积成型(Fused deposition modeling,FDM)打印原理及有限元仿真的基础上,旨在给出一种层间连贯分层复合扫描路径方法。首先分析了往复直线扫描与偏置扫描的工艺特点并提... 3D打印扫描路径是影响打印质量和效率的重要因素。本文在研究熔融沉积成型(Fused deposition modeling,FDM)打印原理及有限元仿真的基础上,旨在给出一种层间连贯分层复合扫描路径方法。首先分析了往复直线扫描与偏置扫描的工艺特点并提出了层间连贯的分层复合扫描路径;然后采用生死单元技术建立了FDM成形过程有限元模型并进行了实验验证。结合有限元仿真与实验,结果表明,本文所提扫描路径不仅将往复直线扫描和偏置扫描的优势融合,且分层复合的挤出方式增加了打印的连贯性和整体性。 展开更多

关键词 FDM 有限元仿真 路径规划 层间连贯 分层复合

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基于分形接触理论的薄板件钻孔夹具定位布局建模

14

作者 杨勃 庆烁烁 +3 位作者 高峰 李艳 王世军 吴文武 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2023年第12期4119-4132,共14页

为了提高薄板件钻孔夹具定位布局仿真模型的薄板件变形预测精度,提出一种基于分形接触理论的薄板件钻孔夹具定位布局建模方法。首先采用半弹性接触模型近似代替定位元件与薄板件之间的接触,并通过法向弹簧—阻尼单元模拟接触面的刚度和... 为了提高薄板件钻孔夹具定位布局仿真模型的薄板件变形预测精度,提出一种基于分形接触理论的薄板件钻孔夹具定位布局建模方法。首先采用半弹性接触模型近似代替定位元件与薄板件之间的接触,并通过法向弹簧—阻尼单元模拟接触面的刚度和阻尼特性,然后借助分形接触理论获得定位点接触区域法向接触力与接触刚度、阻尼的关系,接着在通过有限元仿真得到各定位点处的法向接触力的基础上,求解每个定位点处的法向接触刚度与阻尼,最后建立薄板件钻孔夹具定位布局仿真模型,对薄板件钻孔后的变形进行预测。通过平板和曲板两个实例验证了所提建模方法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 薄板件 钻孔夹具 定位布局 变形 分形接触

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阶梯管件的矫直方法研究

15

作者 高峰 周泽伟 +2 位作者 王龙 郭峥路 李艳 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期982-987,共6页

针对单弧度弯曲阶梯管件,采用三点过弯压力矫直的修正方式,根据材料弹塑性力学理论,基于双线性强化弹塑性材料本构关系,解析了考虑变截面处应力集中因素的阶梯管件变形过程,推导了矫直行程计算公式。利用有限元软件显示动力学分析的阶... 针对单弧度弯曲阶梯管件,采用三点过弯压力矫直的修正方式,根据材料弹塑性力学理论,基于双线性强化弹塑性材料本构关系,解析了考虑变截面处应力集中因素的阶梯管件变形过程,推导了矫直行程计算公式。利用有限元软件显示动力学分析的阶梯管件矫直模拟过程以及相应的矫直实验对模型的正确性进行了验证,仿真和实验结果表明,矫直后的阶梯管件具有直线度高,矫直效果好的特点。 展开更多

关键词 阶梯管件 应力集中 矫直行程 有限元仿真

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滚珠丝杠进给系统弹性变形预测方法

16

作者 宋昱 孔令飞 +4 位作者 黄祖广 李珂 杨帅 马家豪 杨振 《制造技术与机床》 2025年第8期149-155,共7页

依据滚珠丝杠进给系统的实际布局形式,建立了包含系统惯性力和摩擦扰动综合作用下的进给系统弹性变形计算架构。以进给系统等效2-DOF模型为基础,结合Bouc-Wen迟滞形态函数,构建了进给系统预滑移非线性迟滞与滑移线性特征共存的摩擦扰动... 依据滚珠丝杠进给系统的实际布局形式,建立了包含系统惯性力和摩擦扰动综合作用下的进给系统弹性变形计算架构。以进给系统等效2-DOF模型为基础,结合Bouc-Wen迟滞形态函数,构建了进给系统预滑移非线性迟滞与滑移线性特征共存的摩擦扰动混合形态表征模型,明晰了不同移动参数或轨迹下电机-丝杠端和丝母-工作台端摩擦扰动的输出变化特征及其边界。以此为基础,通过理论计算与实验结果的对比,探明了综合考虑惯性力及摩擦扰动作用下滚珠丝杠进给系统弹性变形与移动速度、加速度及轨迹形式之间的关联关系,验证了文章所提出的Bouc-Wen混合形态摩擦模型对提升进给系统弹性变形预测精度的有效性,这将为实现高速精密机床滚珠丝杠进给系统弹性变形的精准抑制提供新的解决途径。 展开更多

关键词 滚珠丝杠进给系统 弹性变形 混合形态摩擦模型 预测精度 动力学模型

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