摘要：通过设计方坑-半圆柱体叠加织构,建立了不同面积占有率、不同深度、不同角度的方坑-半圆柱体叠加织构的流体动压模型,探索叠加织构不同几何参数对流体动压分布和油膜承载能力的影响。仿真结果表明:随着织构面积占有率的变化,方坑-半圆柱体叠加织构油膜承载能力呈先增加后减小趋势,织构深度对油膜承载能力的影响较小,具有一定倾角的织构能够提升滑块的动压润滑性能;当织构中方坑及半圆柱体深径比不变时,面积占有率为36%时流体动压效果较优,平均摩擦系数最小;在织构面积占有率不变时,深度为0.15 mm,织构倾角30°时动压效果较优,此时织构化滑块表现出优良的摩擦学性能。研究结果为进一步提升织构化特征滑块的润滑性能提供参考。

摘要：在硬质合金刀具表面植入微织构有利于提高刀具的切削性能。为深入探究织构化刀具对TC4钛合金加工性能的影响,设计一定几何参数的织构化刀具,通过调整刀具织构参数和加工参数对TC4钛合金进行切削仿真与试验分析,从切削力、切削温度、刀具磨损、切屑形貌、加工工件表面质量等方面评价刀具的切削性能。结果表明:带有微织构的硬质合金刀具对改善工件应力分布状态有积极作用,能降低切削力,缓解刀具瞬间的高温聚集,减小磨损面积,改善切屑的形貌,形成良好的工件表面质量;在不同形态织构刀具中,横向沟槽织构刀具(T3)改善切削力和降温效果最优,圆形织构刀具(T4)温度梯度分布最优;微织构的存在一定程度上提高了刀具的抗黏附性能,其中,横向沟槽织构刀具(T3)前刀面处磨损面积最小,减摩抗黏性能最好,能形成较好的工件表面质量。

摘要：在刀具表面设计并加工出一定结构的微织构,可大幅改善刀具-切屑表面的摩擦状态。为了探究不同形态的织构刀具在干摩擦状态下的摩擦磨损特征,通过有限元仿真分析软件ABAQUS对不同织构类型的刀具进行分析,结合刀具的应力状态分布情况分析各类织构对减摩抗磨作用的影响。同时,利用飞秒激光器在刀具表面加工不同类型的织构并与钛合金磨球进行摩擦磨损实验,测定其摩擦因数,分析不同类型织构刀具表面的磨损情况和形貌。仿真及试验结果表明:刀具T1应力集中区分布广泛,应力集中严重;相对于T1,刀具T2、T3、T4、T5的等效应力值出现大幅降低,且应力分布较为均匀,其中刀具T4的表面等效应力值最低,且降温效果最优。上述结果表明:带有不同类型织构的刀具较无织构刀具的摩擦因数均有不同程度降低,一定程度上缓解了刀具表面的黏结磨损,其中T4摩擦因数降低最为显著,减摩效果最为突出。

摘要：有效推进“引企入教”,构建以强化学生职业胜任力和持续发展能力为目标的教学课程体系是产业学院人才培养教学改革的核心与关键。该文基于液压与气压传动课程的教学现状,开展产业学院人才培养模式下的教学改革实践与探索,通过项目教学设计以及全过程评价体系构建,探索液压与气压传动课程的新型教学方法。此教学改革与实践的研究有助于进一步提升学生的工程应用能力,在课程教学的运行机制方面具有一定参考价值。

摘要：目的实现激光熔覆3540Fe合金涂层几何形貌的精确控制。方法基于响应面法设计了在不同的激光工艺参数下42CrMo钢表面激光熔覆3540Fe合金的试验,以激光功率、光斑直径、扫描速度为影响因素,熔覆层宽度、高度、熔池深度、熔覆层宽高比、显微硬度以及稀释率为响应目标,建立了熔覆层形貌的预测模型,以熔覆层显微硬度、宽高比作为优化条件对预测模型进行了实验验证。结果激光功率与熔池深度和熔覆层稀释率成正比,熔覆层宽度、高度、宽高比随激光功率的增大表现为先升高后降低,熔覆层显微硬度与激光功率的关系呈负相关。扫描速度与熔覆层宽度、高度呈负相关性,与熔覆层宽高比、显微硬度成正比,对熔池深度和熔覆层稀释率的影响并不显著。光斑直径与熔池深度和稀释率呈负相关性,熔覆层高度随光斑直径的增大表现为先增大后减小,而宽高比表现为先减小后增大的趋势,光斑直径对熔覆层显微硬度的影响并不显著。通过对预测模型进行实验验证发现,宽高比、稀释率、显微硬度的误差分别为7.14%、5.70%、2.74%。结论利用响应面法建立的3540Fe合金熔覆层形貌预测模型精确程度较高,能够实现对3540Fe合金熔覆层几何形貌的准确预测,为熔覆层形貌的精确控制提供了理论依据。

摘要：激光熔覆具有加热和冷却速度快、稀释度低(<5%)、热影响区小以及可以对表面性质进行精准调整等优点,是当今工业应用较为广泛的表面改性技术之一。利用激光熔覆技术制备高熵合金涂层,既能保证涂层具有简单的相结构和优异的性能,又可使涂层与基体之间获得良好的冶金结合。主要对激光熔覆制备高熵合金涂层的设计准则、性能及提高机理、凝固行为以及数值模拟的研究进行阐述。首先从设计理论方面对高熵合金进行概念阐述,由熵和吉布斯自由能可知,通过增加主元(至少5个)和位形熵来设计元素组成,通过吉布斯自由能控制相的稳定性。其次,对涂层的性能提高机理分类总结,其中高熵合金的四大效应与激光熔覆快冷快热的特点相结合是涂层性能提高的主要原因。此外,还阐述了激光熔覆过程中熔池的凝固行为,包括凝固过程中的晶粒生长方式和液相分离现象,以及其他因素引起的凝固行为变化。之后,对粉末流动特性、熔池温度场和熔覆层性能的数值模拟以及这些模型的缺陷进行综述与分析。最后,总结与展望激光熔覆制备高熵合金涂层研究的发展前景与应用方向。

摘要：针对山药机械化收获整体占比低、作业效率低、收获损伤率高以及人工辅助作业劳动强度大等问题,基于经验设计方法,设计了全液压悬挂式单行山药收获机。研究了山药挖掘收获中关键部件——格栅式振动挖掘铲的结构,综合运用SolidWorks的Motion与Simulation插件,对振动碎土装置进行了动力学仿真分析与计算,对该部件的静力学和动力学特征进行了分析。结合山药收获的农艺要求,研究了振动挖掘部分的频率、往复摆动振幅及其相关机械结构参数,确定了最优结构参数,并对其进行了强度分析、计算和校核,最后进行了田间收获试验。试验结果表明,振动挖掘碎土装置的作业效率较高,可实现土壤与山药黏连部分的快速、高效分离,机械收获完好率达到89.2%,基本满足农户高效收获与低损率的要求。

摘要：设计了一套机械可调式标定装置,基于该装置实验研究了3种摩擦副材质对超声测量精度的影响,并利用COMSOL Multiphysics仿真软件对实验结果进行了分析。结果表明:利用超声波探头得到的膜厚测量值相对误差普遍低于5%,说明探头测量精度较高;利用超声技术测量液体膜厚度时需考虑两侧摩擦副材质对测量精度的影响,两不锈钢板间的膜厚测量精度最高(最大相对误差为5.27%),而两PMMA板间的最低(最大相对误差为10.81%);此外,设计的机械可调式标定装置具有成本低、测量范围广、测量精度高等特点。

摘要：为了探究阶梯状微织构在刀具表面存在的作用及其相关机理,并获取最优的织构参数,利用激光加工设备在硬质合金刀具表面加工出不同参数的凹坑织构,利用摩擦磨损试验机进行销盘式摩擦磨损实验,并通过车床进行了切削铝合金的实验。结果表明,当刀具表面凹坑织构的直径为65μm、凹坑深度为15μm时,与无织构表面相比,具有凹坑织构表面的摩擦系数降低了43.5%,与硬质合金相对磨的铝合金销的磨损量减小了40.2%,在切削加工中具有织构纹理的刀具的主切削力降低了10.4%。从上述结果来看,刀具表面的阶梯状微织构能够有效起到减摩降磨的作用,同时改变切屑类型,大幅提升刀具的使用寿命。

摘要：目前超声膜厚测量研究均是在固定探头中心频率(或单一摩擦副材质)下进行的,未考虑探头中心频率与摩擦副材质的变化对膜厚可测量范围的影响。为定量分析2种因素对膜厚测量范围的影响,设计一种压电陶瓷驱动的高精度微调式实验装置,基于弹簧模型利用不同中心频率探头对不同摩擦副材质间的水膜厚度进行测量。实验结果表明:膜厚的可测量值随探头中心频率的增大而减小,随摩擦副阻抗值的增大而减小;与理论值相比,利用超声探头测量水膜厚度的相对误差均低于10%,验证了实验装置及方法的可行性。提出一种根据摩擦副材质和期望测量膜厚范围来确定探头有效带宽的方法并进行试验验证,可为工程实际中不同膜厚测量时超声波探头的选型提供参考。