陶瓷球表面缺陷图像检测及球面展开机构的研究

陶瓷轴承球的表面缺陷会严重降低球的强度和滚动接触疲劳寿命。针对陶瓷球表面缺陷自动检测要求精度高、可靠性高的特点,建立了基于图像处理的检测方案,并证明了该方案的有效性。为保证表面不漏检,应用螺旋面展开法设计球面展开机构,推导球面展开运动方程,计算转速控制曲线,分析了控制参数对检测系统精度和检测效率的影响,为陶瓷球表面缺陷自动分类和识别提供了可靠方法。     

基于电磁超声共振的金属环-含能材料界面脱粘缺陷检测

为实现对金属-含能材料粘接结构界面粘接质量的无损评价,提高其结构安全性,本研究以金属环-含能材料界面脱粘缺陷的无损检测为研究对象,提出了基于电磁超声共振的金属环-含能材料结构界面脱粘缺陷非接触检测方法,制作了专用小型电磁超声探头,搭建了电磁超声环形自动扫查系统,对金属环-含能材料脱粘缺陷模拟试件进行了自动扫查成像,开发了相应的信号处理方法,验证了该技术对于金属环-含能材料界面脱粘缺陷非接触检测的可行性和检测能力。     

炮管无損检测方法的研究和应用

无损检测技术可在不改变或不破坏炮管性能的情况下提供材料结构的完整性信息,可检测和发现炮管內外表面或表面下的缺陷,并能确定缺陷的特征、大小及正确位置。这种技术的应用,大大提高了检测结果的可靠性,从而提高了武器战地使用的可靠性和安全性。英国人认为,在无损检测上花费一英镑,则可因減少废品而节约20英镑。在第二次世界大战中,英国损失的火炮有40％是由于內在缺陷而自行损坏的。这个严重的后果,引起人们对火炮无损检测的重视。近十多年来,美国至少在下列情况下对炮     

火炮身管内膛表面缺陷在线修复的一种重要方法

火炮身管内膛表面缺陷修复是提高火炮弹道学性能的一种重要技术手段.在线修复方法利用火炮射击时产生的高温高压环境气化或离化修复剂材料,在身管内膛表面形成一层耐磨和耐烧蚀的陶瓷涂层,能有效地修复内膛表面缺陷.试验证明,在线修复可以使火炮内膛表面变得光滑平整,膛径增大趋势大大减缓.该方法是一种简便易行的并适用于所有火炮身管内膛表面缺陷修复的在线修复方法.     

浅谈声发射技术在含能材料研究中的应用

综述了国内外声发射技术的发展及其在含能材料研究中应用进展。从含能材料的声发射特性研究和多项性能试验等方面对含能材料的声发射检测技术和应用途径进行分析和比较，结果表明声发射检测技术作为一种动态无损检测技术，在含能材料的产品质量控制、性能研究、内部损伤的监测与评估以及加工安全监测等方面都有其独特的可靠性和优越性。     

材料缺陷超声检测中谱分析技术的研究

现代超声无损检测技术正向着数字化、自动化、智能化和系统化方向发展,材料缺陷检测中定位、定性、定量的可靠性将不断得到提高,超声波频谱分析是把数字频域分析的理论和方法应用于超声检测的技术。作者综述分析了在材料缺陷检测中超声频谱分析技术的应用发展和研究现状,指出简单的超声波原始信号能够提供的信息是有限的,远不能满足声波分析和特征识别的需要,须对其进行一定的加工和处理。通过对域函数图谱的识别、特征提取和分析,能获得更多有用信息,以便更好地指导工程实践。     

氟金云母陶瓷车削加工中材料去除的试验研究

分别用高速钢、硬质合金和Si3N4陶瓷刀具对氟金云母可加工陶瓷进行车削加工试验,测试了材料加工表面粗糙度,并以扫描电镜观察了加工表面。分析了氟金云母陶瓷车削加工中材料去除特点、材料去除规律和材料去除机理,考察了刀具材料对材料去除率和表面加工质量的影响。其材料去除过程可分为初期阶段、高效阶段和后期阶段。高速钢刀具因材料去除率较低不适于氟金云母陶瓷的车削加工,硬质合金刀具加工的表面粗糙度Ra值最低,质量较好。初步分析了氟金云母陶瓷材料去除机制,其材料断裂去除以穿晶断裂模式为主,沿晶断裂模式同时存在。     

DIN1.2344钢注塑模具的裂纹分析

DIN1.2344钢汽车灯罩注塑模具在最终精加工的型腔工作面发现有微细裂纹。采用着色渗透无损检测、化学成分分析、宏观形貌和微观形貌分析以及能谱分析等方法对裂纹进行研究。结果表明:在模具原材料中存在带状偏析、碳化物网和非金属夹杂物等严重的组织缺陷,模具在调质热处理淬火冷却时也形成二次碳化物网;裂纹的产生主要是由于模具材料中存在非金属夹杂物等严重组织缺陷,模具设计有尖锐角也是导致早期脆性开裂的重要原因。     

陶瓷球尺寸对金属基陶瓷球复合材料抗弹性能影响研究

利用LS-DYNA模拟分析软件,对金属基陶瓷球复合装甲材料进行抗弹性能有限元分析,计算陶瓷球尺寸对复合装甲材料抗弹性能的影响,并对金属基陶瓷球复合装甲材料的抗弹机理进行分析;通过靶试实验,进一步验证有限元计算结果。研究结果表明:金属基陶瓷球复合装甲材料的抗弹性能随陶瓷球尺寸增加而减小;6 mm陶瓷球对12.7 mm穿燃弹的抗弹性能最好;其抗弹性能主要通过高硬度陶瓷球对高速弹丸的磨损进而消耗弹丸的能量,从而大幅提高复合材料的抗弹性能来实现。     

硬脆材料塑性区域加工研究综述

硬脆材料具有良好的物理和力学特性,在航空航天和工业生产中得到广泛应用。但由于其高的硬度和脆性,使其加工过程变得非常困难。塑性域加工方法的提出是解决硬脆材料加工过程中产生的缺陷的一种有效方法,因此硬脆材料的塑性域和脆性域加工转换的临界条件获得广泛研究。从塑性域加工机理、塑性域加工模型、表面/亚表面损伤和塑性域加工的影响因素对国内外的研究现状进行综述,提出了硬脆材料塑性域加工未来的研究方向。     

Processing Defect Analysis and Nondestructive Evaluation Technology for Si_3N_4 Bearing Ball

Researches on the processing method of ceramic bearing ball,the formation and propagation of defects in the manufacturing and the nondestructive evaluation（NDE） are summarized in this paper.The key for successful processing of high strength ceramic balls is to avoid producing related defects.Many investigations show that the material microstructures,defects as well as mechanical processing parameters influence the final surface quality significantly.Most of NDE technologies,such as radiation,ultrasonic,dye-penetration and laser scatter,have been studied for ceramic bearing ball surface inspection around the world.So far,the difficulties to develop the perfect NDE system for ceramic bearing balls,which are caused by the defect variety and surface unfolding,have not been overcome yet.     

工程结构陶瓷的镜面加工

叙述了工程陶瓷的镜面加工技术。根据陶瓷材料的去除机理和影响去除形式转化条件的，按照优化工艺路线，实现了陶瓷圆柱表面的镜面加工。研究成果在陶瓷发动机零件的试制中得到了应用。     

CIMS环境下陶瓷产品集成设计系统的研究

陶瓷是一种宽公差、复杂曲面的产品，产品设计与制造的技术参数繁多，通过对陶瓷产品传统设计系统的特点的分析，提出了基于CUIMS环境下的陶瓷产品集成设计系统，给出了利用Internet/Intranet作流程，该流程设计在实施陶瓷CIMS应用工程项目取得了很好的效果。     

某柴油发动机水泵总成失效分析

通过对水泵总成中发生断裂的轴承芯轴进行断口的宏观分析、微观分析和剖面分析,及其中各组件的相对位置、表面痕迹和宏观形貌的分析和讨论,分析失效原因,提出改进建议。结果表明:轴承芯轴属于扭转疲劳断裂;材质中存在着容易引起早期疲劳破坏的较严重的组织缺陷。水泵总成的失效除与材质的质量控制直接相关外,还与其结构设计、装配等因素有关。     

TC4钛合金电火花高效铣削加工效率研究

钛合金材料以其优异的机械性能在航空航天工业中得到了广泛的应用,目前钛合金切削性能差的问题一直没有得到妥善解决,制约了钛合金工业应用范围的推广。以TC4钛合金加工效率为研究对象,通过使用长脉宽大电流脉冲电源,采用电火花铣削加工的方法实现了钛合金的高效加工。利用设计的正交实验对电火花铣削加工钛合金过程中主要加工参数,分别为脉宽、脉间、峰值电流、电极转速、冲液压力和切削深度等对加工效果的影响进行了实验研究。通过加工参数优选、极差分析及显著性分析等方法对加工参数对加工效率的影响进行了分析,使用加工效率预测公式对加工所能达到的最大加工效率进行了预测。最终在正交实验分析的基础上,通过进一步进行实验,采用脉宽为2 000 μs、脉间为100 μs、峰值电流为635 A、电极转速为800 r/min、冲液压力为1.5 MPa和切削深度为3 mm时,使得电火花铣削加工钛合金的加工效率最高可以达到9 000 mm³/min, 并使用电子扫描电镜对钛合金被加工表面的受热影响层进行了检测分析,验证了使用电火花铣削对钛合金进行高效加工的可行性。与传统切削方法相比,电火花铣削加工的加工精度有限,表面质量较差,但是由于采用石墨材料作为电极,相同体积钛合金的去除其电极损耗的成本只有刀具加工的10%左右,因此非常适合应用于航天航空工业制造中大量存在的需要大体积材料去除的钛合金等难加工材料的粗加工。     

现代惯性仪表制造技术发展动向

本文论述了惯性仪表的根本特点在于它对力矩的敏感性，经典陀螺仪性能的提高主要依赖支承技术的改进，而超精密加工是支承制造技术的关键。文中对惯性仪表精密加工、超精密加工、特种加工及精密装配技术的现状及发展动向作了简要介绍和分析。     

基于响应面法的双级串联轴承结构优化设计

双级串联轴承相比传统的单级轴承具有极限转速高、使用寿命长等优点，但双级串联轴承相比单级轴承增加了一级轴承结构，导致整体质量较大，限制了很多场合的应用。针对此问题，对双级串联轴承结构进行优化设计。通过有限元分析，得到轴承等效应力、接触应力和整体温升情况，并采用响应面法对各设计变量进行局部灵敏度分析，确定并筛选出与目标函数相关性较高的参数。以轴承质量、疲劳寿命和温升为优化目标，以球径、球数和沟曲率半径系数为设计变量，通过多目标遗传算法对双级串联轴承进行多目标优化设计，从而得到双级串联轴承最优内部几何参数，并根据优化结果搭建试验装置进行了试验验证。优化结果表明：优化后双级串联轴承质量减轻10.47%，最大接触应力减小9.11%，最大等效应力减小6.45%，最大温度增大1.9%，所提优化方法为双级串联轴承结构设计及航空场合的拓展应用提供理论依据。     

叠层复合材料超声振动辅助螺旋铣削制孔工艺的试验研究

针对某40CrNiMoA/玻璃纤维增强塑料（GFRP）航空叠层复合材料构件连接孔的制孔质量差和加工效率低的问题,提出了超声振动辅助螺旋铣削制孔新工艺。分析了超声振动辅助螺旋铣削制孔方法的刀具运动轨迹,给出了超声振动有效加工的振幅范围,在相同的切削速度与加工效率下,分析比较了3种不同 工艺方法的切削力、切削温度及制孔质量。试验结果表明：相对普通螺旋铣削与钻削,超声振动辅助螺旋铣削加工40CrNiMoA材料时切削力分别降低25%和40%,最高切削温度降低15.7%和22%;加工GFRP材料时,最高切削温度降幅分别为16.5%和50%,且孔出口撕裂、毛刺等缺陷明显减少,达到制造要求。