摘要：基于板料成形模拟的CAE软件Dynaform,研究了低碳钢管在不同加压方式下的自由胀形,比较了单直线加压、折线加压与脉动加压三种加压方式对胀形质量的影响;同时,研究了折线加压下不同梯度的加载压力对成形的影响;在脉动加压下,研究了不同的基础压力与脉动幅值、轴向进给速度对成形的影响。结果表明,在脉动加压与合适的折线加压方式下,管材胀形区的厚度更高,成形质量较佳。轴向进给速度、脉动幅值与基础压力的大小均会对成形结果产生影响。

摘要：针对石油管道中关键的AISI-5140三通阀体多向加载过程中起裂问题,建立了多向加载成形的热力耦合刚粘塑性三维有限元模型,通过改变多组凸模加载顺序,选择合适的三通阀体多向模锻的加载路径,确定了上凸模先工作、水平凸模后工作的加载工艺。针对三通阀体成形缺陷中突出的横向法兰热锻起裂缺陷现象,采用体积成形Oyane断裂准则,设计虚拟正交试验,对阀体成形过程中的开裂进行预测,研究成形过程中加载速度、加载温度、摩擦因子等因素对缺陷形成影响。模拟结果表明,成形末期阀体横向法兰端下缘是材料起裂危险区域,法兰端起裂趋势随着摩擦因子的增大而增大,随着凸模加载速度和坯料初锻温度的增大而减小。试验结果表明,合理的加载顺序和工艺参数可以有效提高三通阀体的成形质量。

摘要：聚醚醚酮(PEEK)材料因其优异的力学性能和食品接触安全特性而被广泛应用于食品加工领域,但是PEEK材料本身的亲水特性导致其极易残留液体,从而滋生细菌,引发食品安全问题。本研究探讨了飞秒激光加工技术在PEEK材料疏水处理上的应用。通过飞秒激光诱导微纳结构实现非化学处理的疏水PEEK材料表面,使其对牛奶和果汁等液体具备自清洁能力。这种非化学处理的自清洁表面加工方法,在确保食品安全方面具有重要意义。

摘要：为研究轮毂成形工艺对通风孔即薄弱区域材料显微组织和力学性能的影响,提出一种基于等效应变的等效试验方法。运用Deform-3D软件建立轮毂两步锻造模型,研究坯料整体以及薄弱区域的变形规律,根据薄弱区域等效应变设计单向压缩试验,对比分析了试样截面不同区域的变形规律、力学性能和显微组织。结果表明:试样表面区域晶粒尺寸最大,芯部和对角线区域晶粒得到不同程度细化,芯部与薄弱区域应力状态相似,等效应变相同。通过等效试验,能够较好的等效薄弱区域的变形。与初始坯料相比,通过锻造加工过程,薄弱区域材料的屈服强度和抗拉强度分别提高了77.1和61.6 MPa。

摘要：由于复杂多变的地质环境、推力不均、注浆不均、尾盾间隙不均等影响,顶管机在施工过程中实际顶进的轨迹与预期轨迹之间往往存在偏差,较大偏差会导致施工事故或严重的经济损失。采用坐标转换方法,设计了基于组合光电传感器阵列和PLC相结合的姿态测量系统,开发了相关实时显示的操作界面,用于实时显示测量的顶管机3个方向姿态角。并应用投影的方法,计算顶管机实时显示运行轨迹,辅助顶管机姿态控制。实验中进行人为模拟顶管机机头的运动偏差情况来验证该测量系统的准确性,实验表明,该激光测量系统点光源的坐标识别精度达3 mm,角度测量精度达0.1°,最大误差0.784°,符合顶管机施工要求,方便了顶管机姿态测量,提高了顶管施工质量和效率。

摘要：采用晶间掺杂法,将纳米Al、Cu_(65)Ga_(35)与钕铁硼磁粉进行混合制备了烧结Nd-Fe-B磁体,研究了纳米Al及Cu_(65)Ga_(35)共掺杂对Nd-Fe-B磁体的磁性能、温度稳定性和微观结构的影响。结果表明:纳米Al与Cu_(65)Ga_(35)共掺杂有助于改善烧结Nd-Fe-B磁体的主相和富稀土相之间的浸润性,优化晶界富稀土相的分布,提高磁体的矫顽力,并改善磁体的温度稳定性。0.2 mass%纳米Al与0.1 mass%Cu_(65)Ga_(35)共掺杂制备的磁体具有最高的矫顽力,矫顽力由11.35 kOe提高到15.08 kOe,继续增加Cu_(65)Ga_(35)添加量会使磁体密度降低、孔洞增多,不利于矫顽力的提高。相较于未掺杂磁体,在20~100℃内,0.2 mass%纳米Al与0.1 mass%Cu_(65)Ga_(35)共掺杂的磁体剩磁温度系数由-0.115%/℃提高到-0.107%/℃,矫顽力温度系数由-0.736%/℃提高到-0.726%/℃,此外经过140℃保温2 h后,磁体的磁通不可逆损失由60.37%降低到39.98%。表明纳米Al及Cu_(65)Ga_(35)共掺杂可以减小磁体的磁通不可逆损失,改善磁体的热稳定性,有利于磁体在高温环境中的应用。

摘要：大台面热模锻液压机滑块运动受多种因素干扰,滑块工作平面容易产生倾斜,严重影响热模锻模具寿命和产品质量,需要进行实时跟踪测量并进行纠偏。针对已有大型液压机滑块平衡检测方法不足,提出基于运动滑块倾斜角的整体倾斜和下表面变形双重状态检测方法,设计适用于该方法的传感节点布局,基于ZigBee技术构建远程监控系统,实时检测运动滑块平衡状态。通过大台面模锻液压机滑块运行实验,对比远程实时检测数据和滑块的实际工作数据,监控系统通信良好,检测精度可达0.01°,表明滑块平衡状态检测方法及远程监控系统对热模锻液压机正常运行有一定参考意义。

摘要：为探明铝基体强化对铝基复合材料强度的贡献值并确定铝基体力学性能参数,实现性能导向的铝基复合材料可控设计,针对Al_(18)B_(4)O_(33)w/2024Al复合材料铝基体开展纳米压痕试验,获取铝基体载荷-位移曲线,利用量纲法确定铝基体应变强化指数和初始特征应力,利用有限元迭代的反演分析法确定铝基体特征应力和特征应变。基于幂强化模型,确定铝基体屈服强度和幂函数型弹塑性应力-应变关系。基于获得的基体力学性能参数开展有限元模拟。结果表明:Al_(18)B_(4)O_(33)w/2024Al复合材料中铝基体弹性模量和纳米硬度分别为84.09和0.927 GPa。量纲法确定铝基体应变强化指数为0.224。反演分析法确定铝基体特征应力为396.51 MPa、特征应变为0.0301、名义屈服强度为226.47 MPa。有限元模拟获得的载荷-位移曲线与纳米压痕试验获得的载荷-位移曲线相关系数R2为0.9972,验证了量纲法及反演分析法确定Al_(18)B_(4)O_(33)w/2024Al复合材料基体力学性能参数具有高可靠性。

摘要：非开挖顶管施工技术在城市管廊施工工程中的应用越来越多,由于地层土质变化等因素影响,顶管机传动系统受到复杂载荷影响容易破坏,本文针对工况最恶劣的岩石顶管工况,提出4个电机共同驱动刀盘旋转,并设计了专用传动机构,四个主动齿轮和被动齿轮同时啮合,既可以使负载平衡,也能实现较大扭矩输出。运用有限元分析软件对齿轮箱进行静力和模态分析,通过改进齿轮箱结构,改善齿轮箱的刚度和抗疲劳强度。该方法设计的齿轮箱,经实验验证,符合设计要求,使用效果良好。

摘要：本文设计一种具有自顶式脱模功能的复合双极板成形模具,并通过有限元仿真分析其在模压成形工艺下的温度、应力和变形量的分布情况.采用膨胀石墨、聚酰亚胺作为复合双极板材料,框架式液压机为冲压设备,对设计与制造的复合双极板成形模具进行自动脱模可行性试验.仿真和实验结果显示,模具能较好的完成模压成形工艺,且复合双极板能够完好无缺自动脱模.