摘要：磨粒加工技术的快速发展带动了磨粒工具技术的不断进步。发展高性能的磨粒工具对提高生产效率、提升加工精度有着重要的意义。从加工中磨粒工具的失效形式入手,分析了不同加工目标下磨粒与工件材料加工界面之间的力作用、温度作用、化学作用对磨粒工具失效的影响机制;概述了基于界面作用机理调控的磨粒工具设计及制造技术;归纳了现有磨粒工具的表面状态测量与评价技术;总结了磨粒工具使用过程中的界面作用调控技术;结合智能磨粒加工技术的发展对磨粒工具的未来趋势提出了展望。

摘要：不同形态硼酸盐焓、熵、吉布斯自由能等热力学参数极为缺乏,其准确测定对丰富和发展盐湖硼酸盐化学理论至关重要,而且也有利于促进我国盐湖资源的开发利用.本文采用TAMⅣ微量热计测定了偏硼酸钾水合物(KBO_(2)·4/3H_(2)O)的溶解热.根据设计的热化学循环、Pitzer电解质模型和热力学基本公式,获得了KBO_(2)·4/3H_(2)O在298.15 K下的标准生成焓(△^(θ)_(f,KBO_(2)·4/3H_(2)O)-1315.14 k J mol^(-1))、标准生成熵(△^(θ)_(f,KBO_(2)·4/3H_(2)O)69.13 J mol^(-1)K;)、标准生成吉布斯自由能(△^(θ)_(f,KBO_(2)·4/3H_(2)O)-1335.75 k J mol^(-1))、溶解平衡常数(K,8.19 mol^(-1)kg;)、活度系数(γ,0.52)、渗透系数(Φ,0.96)等热力学参数,结果表明KBO_(2)·4/3H_(2)O的溶解是吸热、自发和熵驱动的过程.

摘要：为了研究铝合金带交叉筋筒形零件热摆辗成形过程中交叉筋的几何参数对筋部充填不满、折叠等成形质量问题的影响规律,以交叉筋的宽度和高度为变量,采用Box-Behnke设计(BBD)方法进行了试验设计,利用有限元方法模拟了具有不同筋高和筋宽的筒形零件的热摆辗成形过程,计算了成形结束时不同筋高和筋宽时筋部的充填质量和折叠率,建立了以交叉筋的宽度和高度为设计变量,以筋部的充填质量和折叠率为目标的二次多项式响应面模型。结合响应面模型和有限元方法,得到了不同筋宽和筋高下零件的成形质量,预测了成形质量最佳时交叉筋的高度和宽度,利用有限元对预测结果进行了模拟和验证。结果表明:当高筋的高宽比小于6时,筋部的充填质量较好;随着筋宽的增加,折叠率逐渐减小;优化后零件的筋部充填完整,折叠缺陷极少,模拟结果与预测结果一致,验证了响应面模型的准确性。

摘要：环件径-轴向轧制是极大尺度无缝环件整体塑性成形的不可替代技术,主轧阶段环件匀速长大是径-轴向稳定轧制的一种理想状态,如何通过合理的控制策略获得逼近理想设计的环件匀速长大状态,是极大尺度环件径-轴向轧制过程稳定性控制的关键问题。为解决这样的问题,提出一种面向实际轧制过程的设计驱动下环件外径长大速度理论控制方法。首先提出轧制过程中环件实时尺寸的测量方法实现对长大速度的实时监控;其次在ABAQUS平台中通过用户子程序VUAMP进行二次开发建立一种设计驱动下环件长大速度控制方法(理想状态控制方法),此方法需要的参数由等效尺寸模型计算以消除环件几何不规则引起的误差(尺寸修正控制方法),最后通过误差实时反馈调控策略消除动态缺陷引起的小幅误差使得长大速度精确逼近目标值,形成一种过程与设计相结合的主轧阶段外径匀速长大理想状态的精准闭环控制模型(基于尺寸修正的闭环控制方法)。结果表明,稳定的长大速度能够降低主轧阶段环件的偏心程度同时改善最终环件的椭圆度,为实际极大尺度环件轧制过程稳健控制提供了可靠手段。

摘要：设计了一个可用于坡面侵蚀过程研究的自动监测径流场,该径流场主要由6个径流小区和1套模拟降雨装置组成。采用德国UGT径流测量装置,实现地表径流的自动采样和记录。用设计的径流场对秸秆覆盖坡耕地的产流产沙过程进行了研究,结果表明相对于裸露地表,秸秆覆盖能明显降低各径流小区的产流率和产沙率,延缓产流增加趋势,减少产沙总量达54.5%-63.8%。因此,增加坡耕地土壤表面的秸秆覆盖量可有效避免产流在短时间内急剧增加,并能减少对土表的冲刷作用。

摘要：充分考虑入口为过冷水、两相和过热蒸汽等情况下的临界和非临界流动,对摩擦压降、拐角压降以及临界流模型Henry-Fauske中的相变起始点进行了修正,开发出破前泄漏(LBB)的管道贯穿裂纹泄漏率计算程序。与目前通用的裂纹泄漏率程序(PICEP和SQUIRT)分别就常规直管道、人工裂纹以及自然形成裂纹的泄漏率实验数据进行了对比。计算分析表明,该程序计算结果与实验结果吻合较好且精度高于PICEP和SQUIRT。此外,通过计算分析研究,获得了背压和滞止焓以及裂纹形貌(包括局部粗糙度、全局粗糙度及裂纹开口位移、裂纹拐角数目等)对泄漏率的影响规律。

摘要：考虑热冲压成形过程中工艺流程和材料变形行为的复杂性以及温度分布的时变性,提出一种基于热加工图和NURBS曲线的伺服热冲压工艺设计。以常用B1500HS热成形试样为研究对象,通过高温拉伸实验测得了不同热变形参数下B1500HS硼钢的真应力-真应变曲线,基于DMM原理构建了不同应变量下的B1500HS硼钢热加工图,计算了该材料在伺服热冲压过程中成形阶段最优速度和温度区间。根据典型热冲压模式的各阶段工艺特征和NURBS曲线数学模型,规划和建立了符合各约束条件的伺服热冲压工艺曲线,实现了对伺服热冲压工艺曲线的设计。借助CAE分析软件,开展了汽车中立柱伺服热冲压对比仿真实验。综合分析表明,与常规热冲压工艺相比,采用所提出的伺服热冲压工艺曲线模型成形时中立柱样件应力和温度分布更均匀,最大减薄率降低约8.5%,最大起皱度为4.002×10-3,主应变降低约12.5%,表明所提出的伺服热冲压工艺对危险位置破裂趋势有明显的抑制作用。

摘要：采用三维弹塑性有限元方法计算并比较了均质饱和黏土中圆形锚板在不同埋深和上拔倾角下的承载力，阐明了埋深和倾角对锚板承载力的影响，并给出了倾斜圆形锚板承载力的简单计算公式.研究表明，倾角对浅埋锚板的承载力影响较大，当锚板处于深埋状态（大于7D），倾角对承载力的影响可以忽略；锚板承载力随埋深的增加而增加，当锚板埋深超过7D，锚板承载力不再变化；对于浅埋锚板，锚板边缘附近的应力要比其他部位高很多，这对工程设计非常重要；土的相对重量是影响锚板周围土体的流动机制和锚土分离的重要因素，当其介于5-7时，锚板与土将会分离.

摘要：为解决强韧性协调困难问题,以B1500HS硼钢为研究对象,开展基于复相组织精细调控的硼钢高强韧热冲压工艺研究。以加热温度、保温时间和成形温度为设计因素,进行多指标综合评分的正交试验设计,开展平模强韧化热冲压试验;通过单向拉伸试验、Kahn试验和夏比摆锤冲击试验获得成形后构件的强度、塑性和韧性指标,采用OM、SEM对试样微观组织、形貌分布及断口形貌进行表征,揭示了微观组织对热冲压构件强韧性的影响规律,获得了高强韧性热冲压构件的相组成和形貌的最佳匹配。结果表明:加热温度900℃、保温时间1 min和成形温度750℃时,试样抗拉强度、断后伸长率、撕裂强度、单位面积裂纹形核功和冲击韧性值相较于常规热冲压试样分别提升8.42%、57.00%、5.31%、14.75%和27.87%。此时复相组织中粒状贝氏体(约8%)及块状铁素体(约10%)提升了构件韧性;而细小致密的板条马氏体(约82%)及贝氏体中的细小、均匀分布的球状M-A岛提升了组织强度。

摘要：井下环境错综复杂,与矿井水害不确定性及非线性等叠加,水害淹没情况千变万化,难以预测。针对如何获取矿井水灾发生时各个时间点巷道内的淹没情况,并根据淹没情况快速确定逃生路径的难点问题,采用“木桶原理”构建淹没路径树,确定巷道水流分岔方向,分析矿井突水淹没递进规律,模拟井下巷道内的水流状况,仿真直观展示实时水流变化、水位高度和逃生路径。研究表明:根据构建的淹没路径树,通过递归得到的水位等淹没参数,作为设计逃生路径的基础,微分积分递进动态设计逃生路径,解决了因井下复杂环境和不同时刻的突水状况不同而无法实时规划最优逃生路线的难题。