摘要：根据工程实际对声波隔离的需求提出一种特殊的一维层状周期性结构——全反射结构。建立一维层状周期性结构的理论模型和声波传播过程的全弹性有限单元模型,采用传递矩阵法研究了结构的声学特性,包括频带结构和传播特性,分析了层状周期性结构对声波传播的影响。根据设计要求,建立一维层状周期性全反射结构的数学模型,根据优化目标、设计变量和约束条件,确定了基于遗传算法的结构设计方法,并给出了详细的设计方法和设计流程。以两相多层结构为例,应用所提出的方法设计了钢/铝两相五层结构,并搭建了超声试验平台,测试了钢五层结构、铝五层结构和钢/铝两相五层结构的超声波透射系数,通过对比试验法验证了钢/铝两相五层结构对900~1 200 kHz超声波的反射能力。

摘要：采用原位自生法设计并制备了一种新型纳米 -微米颗粒增强 B4 C基复合材料 :Al2 O3 - Ti B2 / B4 C。理论计算和实验证明 ,可在相对较低的温度 (1 95 0℃ )下成功实现预期的原位反应 ,得到完全致密化的复合材料。复合材料中生成细小均匀的微米级 Al2 O3 和 Ti B2 颗粒增强相 ,并在 B4 C晶粒内部形成 Al2 O3 纳米颗粒增强相 ,得到晶间 /晶内复合增强的组织结构。复合材料具有优异的综合力学性能 ,维氏硬度值达到 2 8.8GPa,断裂韧性高达 8.2 7MPa· m1 / 2 ,耐磨性能大幅提高 ,KIC3 / 4 . H V1 / 2达到 2 6 ,是一种很有发展潜力的复合材料。还探讨了该种纳米

摘要：为使FRP结构在太空交变温度场下的热稳定性能要求,研究了面内二维零热膨胀混杂复合材料层合板设计理论.采用细观力学方法和经典层合板理论,分析层合板的纤维含量、混杂比及其铺层角等对层合板热膨胀系数的影响规律.建立了层内混杂复合材料层合板面内二维热膨胀系数设计理论.理论分析和实验结果表明,合理设计复合材料层合板的纤维含量、混杂比及其铺层,可以实现面内二维零膨胀.

摘要：分析合金元素对TiAl合金晶体结构及组织性能的影响。采用高合金化(如高Nb,V,Cr,Mn等)引入高温β相,使TiAl合金具有较好的可成形性。添加少量C,B,RE等元素改善TiAl合金组织和性能。介绍热处理及热机械处理控制TiAl合金显微组织的方法。概述TiAl合金成形技术及应用,并分析TiAl合金的发展趋势。

摘要：为了实现覆盖件模具工艺的优化设计,将遗传算法引入覆盖件冲压方向的优化设计中,在研究和总结冲压方向选择原则的基础上,以参考方向的转角为设计变量,以初始接触面积、接触点的个数和分散均匀程度为目标函数,建立了冲压方向选择的优化模型,并在VC环境下实现了代码编程。同时,对三维造型软件UG进行了二次开发,使优化程序与UG本身功能高度集成在一起,实现了汽车覆盖件冲压方向的自动优化设计。通过对底板零件冲压方向的优化求解,其结果表明所开发的优化模块能够提高覆盖件模具的工艺设计质量。

摘要：目的提高现有微成形工艺的可成形性,解决薄板易破裂等缺陷,探究薄板软模微拉深成形工艺的工艺参数对成形性的影响,致力于制造具有更大拉深比的微型杯件。方法采用退火后的纯钛薄板作为原始板材,设计了薄板的软模微拉深成形模具进行实验。实验中探讨了工艺参数和材料参数对微型杯件极限拉伸比的影响。工艺参数包括压边力、橡胶性能和润滑方式,材料参数主要是晶粒尺寸。结果通过控制压边力能够避免微拉深工艺中的缺陷。压边力过低会导致法兰区域起皱,压边力过高会导致上圆角部位破裂。采用刚度系数为72 N/mm的压边弹簧能够有效避免起皱和破裂。选用硬度为65HA的聚氨酯橡胶能够成形出极限拉深比最大(为2.64)的纯钛微型杯件。软模微拉深工艺必须采用有效的润滑方式来提高板材的流动行为。采用蓖麻油润滑能够有效避免微型杯件的破裂缺陷。板材的晶粒尺寸对极限拉深比的影响是最强烈的。晶粒尺寸为8.4μm的纯钛薄板能够制造出极限拉深比为2.64的微型杯件,而随着晶粒尺寸的增大,微型杯件的极限拉深比显著下降。结论通过软模微拉深工艺并且采用合适的工艺参数成功制备了极限拉深比为2.64的微型杯件,与现有工艺相比,所获得的微型杯件的极限拉深比提高了20%。

摘要：设计了箔板U型弯曲试验方案,使用不同凹模槽宽尺寸和圆角半径的微型模具,在三思微型试验机上完成了试验,分析了模具几何尺寸、箔板厚度等对箔板U型弯曲变形中冲头载荷、回弹以及表面质量的影响。研究结果表明,槽宽尺寸或圆角半径减小时,最大冲头载荷显著增加,且冲头载荷上升和下降速率都明显增大;对比两种不同厚度箔板的冲头载荷显示,冲头载荷减小速率明显快于横截面面积的减小速率,说明产生了明显的尺寸效应;另外,圆角半径或板厚减小,导致回弹角度增大,成形件精度降低;虽然成形件表面比较平整,但侧面出现划痕提示需要提高模具表面质量和采取润滑措施。以上研究结果对指导箔板微成形工艺设计具有重要意义。

摘要：采用NURBS方法生成了转子叶片的表面模型,并对其进行了延伸和裁剪,将叶片模型和转子的二次表面模型组合,得到转子锻件和模具镶块的表面模型。以此为基础设计了一套组合式模具,模具的凹模由23块镶块组合而成。最后采用等温锻造的方法成形转子锻件,模具和坯料的加热温度均为430℃。经检测,转子锻件的尺寸精度及组织性能均符合设计要求。

摘要：为了探索Al_xCrFeNiTi系高熵合金组成成分和弹性性质的关系,结合固溶体特征参数和第一性原理计算,研究Al元素含量对Al_xCrFeNiTi (x=0, 0.5, 1, 2, 3, 4)合金结构和弹性性质的影响,并分析合金固溶体特征参数与弹性性质之间的关系.结果表明:Al_xCrFeNiTi系合金的价电子浓度随着Al含量的增加逐渐减小,合金在体心立方结构下的形成焓均低于面心立方结构,说明研究的Al_xCrFeNiTi系合金会形成单一的体心立方结构固溶体;合金的晶格常数和形成能力强弱随着Al含量的增加而增大,但合金的结构稳定性略有下降;当合金元素按照等原子比进行成分配比时,合金的原子尺寸差异最大; Al_xCrFeNiTi系合金中不同原子之间除了金属键结合外,还表现出一定的共价和离子键结合特征;对于Al_xCrFeNiTi系合金而言,随着热力学熵焓比的增大,合金体弹模量和韧性随之增大;随着合金混合焓的增加,合金在压缩方向的各向异性程度明显降低.热力学熵焓比和混合焓可作为Al_xCrFeNiTi系高熵合金成分设计的重要参数.

摘要：为了改善复合材料夹芯结构中芯材与面板界面结合强度,研制了一种新型夹芯结构,即复合材料柱/泡沫塑料复合芯材夹芯结构.该结构中用过渡层取代胶结层,使芯材和面板为一体,芯材由泡沫塑料和柱结构组成,其中柱结构是与面板同材质的纤维增强复合材料.通过该夹芯结构的芯材结构设计、加工工具的设计、加工工艺设计,使增强材料在法向上植入芯材中,并与上下面板的增强材料连通.由于在同一个工艺过程中固化成型,构成一个整体,没有界面,从根本上改善了面板与芯材之间粘接性能薄弱问题.试验结果表明,该结构具有较高的抗层间剪切、抗平压、抗剥离及抗疲劳性能.