摘要：目的提高仿生表面液滴冷凝及收集效率。方法借鉴典型生物微纳结构及表面特性,采用分子动力学方法,建立水汽冷凝演化模型,分析纳米阵列形貌、亲疏水比及楔形顶角对液滴冷凝及收集行为的影响。结果液滴在方形阵列结构中易钉扎,不利于去除;在矩形阵列结构中具有较好的流动性,且相对方形阵列表面凝结量提升了30.8%。随着亲疏水比θ的增加,沉积在阵列间隙的水分子数增多,钉扎效应加剧,更易形成膜状冷凝;相反地,θ越小,液滴倾向形成滴状冷凝并呈现Cassie态。调整楔形阵列的顶角α可以有效实现液滴的定向运动。当α为3°或6°时,楔形结构能够产生足够的Laplace压力差,驱使液滴定向运动;当α为9°或12°时,能够引导液滴在楔形结构尾端聚集,并融合成更大尺寸的液滴,凝结量相对α为0°分别提升了210.7%和193.0%,收集效率显著提高。相比于单一的仿生表面,结合沙漠甲虫和仙人掌的耦合集水策略设计出的双重仿生结构在凝结量及最大液滴尺寸上均有明显提升,有效提高了液滴的冷凝及收集效率。结论通过调节纳米阵列形貌和楔形顶角,并合理设置亲疏水比,可有效提高液滴冷凝及收集效率。研究结果为强化冷凝功能的仿生表面设计提供了一定的理论指导。

摘要：通过引入第二相制备非晶基复合材料是提高其室温塑性的有效手段之一。简要介绍了非晶合金及其变形特性,综述了非晶基复合材料的制备及其力学性能方面的研究进展,包括外加颗粒/纤维增强、原位自生相增强体系以及Zr基、Ti基和Mg基体系等。此外,介绍了部分特殊增强相与原位自生制备工艺的最新进展,包括多孔颗粒、形状记忆相、金属熔体中的脱合金法和选择性相溶解法等,同时详细阐述上述材料的微观结构、力学性能及其组织性能优化手段,并对未来的发展趋势进行展望。

摘要：针对Ag-Cu-Zn-Sn系多元金属混合粉料制备无镉中温银基钎料进行研究,探索压坯密度与压制压力、压制模量及压制速率的关系。采取理论分析、工艺实验和软件拟合曲线相结合的方法,构建了电磁压制条件下的高速率压型方程,为电磁压制工艺的数值模拟分析提供数学模型和相应的参数,提高数值仿真的准确性和可靠性。该结果为Ag-Cu-Zn-Sn系多元金属混合粉料进行合理的电磁压制工艺设计提供一定的理论价值和工程实践指导意义。

摘要：本文以NiO和Fe2O3为原料,应用流延、丝网印刷、高温共烧结和原位还原的工艺制备多孔金属支撑固体氧化物燃料电池(MS-SOFC)。系统研究了支撑体中Fe含量对MS-SOFC的残余应力、抗弯断裂强度和电化学稳定性的影响。结果表明,在NiO中加入10at%Fe2O3,使得支撑体致密化开始温度提高到937℃,残余应力和变形翘曲度分别低至70MPa和0.15mm;电池还原之后,Ni0.9Fe0.1支撑SOFC骨架表面孔隙率为40.22%,抗弯断裂强度达到最大值62.34MPa;电化学测试过程中,Ni0.9Fe0.1支撑SOFC在650℃下,以H2为燃料,在400mA·cm^–2电流密度下可以稳定运行60h,主要因为电池具有较高的抗弯断裂强度,能够抵抗运行过程中的热应力。该研究工作为MS-SOFC结构设计和性能稳定性优化提供重要的理论依据。

摘要：针对微型零部件的超声微挤压成形过程,对超声振动平台的振动特性进行仿真优化设计,研制可实现工件辅助超声振动的超声微挤压成形系统。在对矩形六面体竖直超声振动模态进行仿真分析的基础上,通过矩形六面体的结构参数优化并设置一定数量的圆柱形内孔,使得超声变幅器辐射面可实现均匀的竖直方向超声振幅输出,并采用双换能器和双变幅杆驱动形式实现整体超声振动系统的支撑和振动能量的输入。实验结果表明,所研制的超声辅助微挤压成形系统可负载微成形工件及模具实现竖直方向的整体超声谐振,并能满足工件超声振动辅助微挤压成形加工的需求。

摘要：对Ag-Cu-Sn-In多元金属混合粉末模压成型的压制行为进行试验和仿真研究，分析了摩擦效应对粉末压坯相对密度与压制压力的影响。基于有限元分析和工艺试验结果，建立了一种考虑模具内壁摩擦效应的多元混合金属粉末压制成形非线性压型方程，该方程描述了不同模具摩擦条件下粉末压制相对密度与压制压力之间的关系，为多元金属混合粉末模压成型提供了一种通用的数学模型和相应参数，提高了数值分析的实用性和可靠性。该压型方程为Ag-Cu-Sn-In系多元金属混合粉末的模型成形工艺设计提供了理论依据。

摘要：以汽车后围板为对象,运用BP神经网络对其拉深过程中的回弹量进行预测。通过CATIA建立CAD模型,运用Dynaform软件对板料冲压过程进行仿真分析,借助正交试验获取不同参数组合下的回弹数据,并通过试验验证了关键数据的可靠性,建立了4-9-6的3层BP神经网络回弹预测模型。通过对数据样本进行训练学习,控制其预测的精度为0.01,将预测结果与实际测量结果进行对比,显示预测误差最大为5.62%。说明运用BP神经网络可以实现对复杂拉深件成形的回弹预测,可以大量节省仿真预测的时间,对模具的设计具有很好的指导作用。

摘要：采用理论分析、显微分析、工艺实验的方法对电磁压制成形的中温无镉银基钎料Ag44Cu28Zn25Sn3进行了研究,探索了不同烧结温度和保温时间对钎料致密度、硬度及组织结构的影响。结果表明:烧结时间不变时,在一定的烧结温度范围内,温度越高烧结后试样越致密,硬度越高;而烧结温度不变时,烧结时间延长,则烧结后试样致密度越低,硬度也越低。该结果可为电磁压制成形银基钎料烧结工艺的合理设计提供一定的理论和工程实践指导。

摘要：目的测量单侧经横突-椎弓根入路腰椎经皮椎体强化术的相关解剖学参数,探讨该入路行椎体强化术的可行性与安全性。方法随机选取60例患者共300个腰椎椎体,在X线片图像和CT图像上分别模拟单侧经传统椎弓根入路(对照组)和单侧经横突-椎弓根入路(研究组)完成经皮椎体强化术600次。测量并比较同一手术入路L_1~L_5各椎体左右侧及两种手术入路L_1~L_5各椎体X线片图像和CT横断面上穿刺点至椎体中线的距离、穿刺外偏角、穿刺角安全范围和穿刺成功率。结果两组L_1~L_5椎体左右侧穿刺点至中线的距离均逐渐增大,其中对照组L_1、L_2右侧距离显著大于左侧,研究组L_1、L_2、L_5右侧距离显著大于左侧(P0.05);研究组L_5左右侧穿刺角安全范围显著小于对照组(P0.05)。结论单侧经横突-椎弓根入路的穿刺点较传统经椎弓根入路偏外,穿刺外偏角更大,穿刺总成功率更高。单侧经横突-椎弓根入路是一种较传统经椎弓根入路更安全、可靠的穿刺入路。

摘要：为了跟上国内外电弧增材制造技术迅猛发展势头,采用从设备研制到实验验证的方法路线,介绍了一种基于机器人的增材制造系统的硬件选择及软件设计,并利用该增材制造系统增材制造出耐磨钢直臂件,对增材件性能进行测试。结果表明,该制造系统具有修改增材制造工艺参数方便、成形效果良好、成型精度较高等优点。项目开展的基础性研究对于金属丝材电弧直接制造系统的开发和技术的推广及应用具有重要的理论参考和实际指导意义。