不同工况下仿生叶轮水上推进性能数值分析

研究采用蛇怪蜥甥踏水机理设计的轮-叶复合式仿生推进装置,针对实现推进性能最大化的仿生叶轮装置设计的难点,从减少叶片能量损失的角度设计了一种压水防溅型仿生叶轮结构,如何有效获取新型叶轮结构的水上推进性能,应用计算流体力学数值方法,通过构建不可压缩非稳态的N-S主控制方程,采用欧拉网格有限体积法的离散化处理方式,综合应用VOF模型和动网格技术,实现对新型仿生叶轮水上推进性能的数值模拟,着重讨论了不同转速ω和负载P下的仿生叶轮水平速度v1和水平位移s1的变化规律,研究仿生叶轮运动中压力场、速度场和气液相的分布特点,获得了转速ω和负载P对仿生叶轮水上推进性能的影响规律.仿真分析结果表明转速ω和负载P均存在一合理区间范围,使得新型仿生叶轮推进性能最优,仿真结果可为实现仿生叶轮模型水上推进性能最优提供了理论基础.     

仓储机器人电池储能系统设计与仿真

电池储能系统的供电性能、质量和体积大小直接影响着仓储机器人的运行性能和轻量化设计,而且室外用机器人对作业环境温度也提出了要求.选用能量密度较高且耐低温性能较好的三元锂电池,针对某型仓储机器人性能要求,设计了电池储能系统.通过建立电池组二阶RC等效电路数学和仿真模型,对方案的可行性和环境温度适应性进行了验证,并讨论了环境温度对三元锂电池输出瞬态特性的影响.仿真结果表明设计方案完全可以满足系统瞬时功率的要求,且低温下电池放电能力也可满足机器人室外作业要求.     

纳米/微米Al2O3-ZrO2复相陶瓷SHS制备与显微结构

通过在(CrO3 Al)燃烧体系添加ZrO2(4molY2O3)组元，利用SHS技术可以制备具有亚共晶、共晶和过共晶成分的Al2O3-ZrO2复相陶瓷。复相陶瓷基体组织主要由层片状和纤维状共晶组织所构成。在亚共晶成分复相陶瓷中，纤维状共晶组织体积分数较高，ZrO2纤维直径已达到纳米／微米尺度；在过共晶复相陶瓷中，层片状共晶组织体积分数较高，Al2O3-ZrO2两相层片间距基本在亚微米范围内。基于燃烧合成与凝固理论分析可认为，本试验所获得的复相：陶瓷是通过SHS原位结晶及在大过冷条件下、熔体发生共生共晶反应生成的。所以在本试验条件下，只有亚共晶成分的复相陶瓷才易获得ZrO2相纤维直径在纳米／微米级尺度上的1—3复合的Al2O3-ZrO2纳米／微米晶内型复相陶瓷。     

PC机与数控机床之间长数控程序传输软件的开发

介绍了PC机与数控机床之间长数控程序传输的不同解决方案，并以FANUC 0M型数控系统为例文明了如何利用MSComm控件实现长数控程序的传输。     

纳米共晶晶须复相陶瓷的刚度预报

用SHS技术制备的纳米共晶晶须复相陶瓷具有较大的断裂韧性和较高的塑性形变行为,其组织结构以纳米共晶晶须为基体.运用Mori-Tanaka方法研究了复合共晶晶须的等效本征应变,并得到了复合共晶晶须的应力应变关系.通过应力应变关系计算出复合共晶晶须的刚度,复合共晶晶须为横观各向同性,具有5个独立的弹性常数.根据复相陶瓷的应变均值,考虑复合共晶晶须方位的随机性,计算出材料的有效弹性模量和泊松比,复相陶瓷材料为各向同性体.     

手工自蔓延焊接焊缝组织性能研究

手工自蔓延焊接是一种基于燃烧合成技术和手工电弧焊方法,借鉴熔焊和钎焊焊接机理,以燃烧型焊条为焊接材料的新型焊接方法。对Q235钢的焊接焊缝组织及力学性能的研究表明:焊缝冶金结合良好,线扫描曲线表明焊缝区存在明显的过渡区,强化了结合;其抗拉强度可达350MPa,抗弯强度可达1000MPa,完全适用于焊接应急抢修。     

Al2O3/ZrO2纳米/微米结构自生复相陶瓷组织与性能

通过在铝热剂中添加质量分数为25%的ZrO2(4Y)粉末,借助SHS原位合成技术,快速、直接地制备出t-ZrO2纳米/微米纤维为第2相、Al2O3为基体的晶内型结构复相陶瓷,研究其微观结构、合成机理与力学性能.研究得出,该复相陶瓷是高温陶瓷熔体在SHS所造成的大过冷条件下发生共生共晶反应生成的,SEM与XRD分析表明t-ZrO2相所具有的应力诱发相变增韧机制非常微弱,裂纹扩展主要受纳米/微米晶内型结构控制,从而呈现出强烈的裂纹偏转韧化机制.     

梯度过渡复相陶瓷涂层的制备及其耐磨性能研究

采用幂函数分布形式设计梯度过渡涂层，以Ti-B4C—C团聚粉和Ni-A1自粘结复合粉的混合物为自蔓延反应火焰喷涂体系，在45号钢基体表面制备了Ti（Cx，Ny）TiB2和NimA1n梯度过渡的复相陶瓷涂层，研究了梯度过渡涂层的组织特点与耐磨性能。研究表明，当梯度指数为1，涂层按6层设计时，涂层为典型的多相非均质结构。Ti（Cx，Ny）-TiB2复相陶瓷与NimA1n金属间化合物实现了沿涂层厚度方向的梯度过渡连接。梯度过渡陶瓷涂层的耐磨性是普通45号钢耐磨性的14倍，涂层磨损失效过程受粘着磨损与磨粒磨损共同作用，失效过程中陶瓷相的剥落是涂层磨损的关键环节，涂层中的粘接相、氧化物相和孔隙对涂层磨损有重要影响。     

SHS火焰喷涂梯度过渡陶瓷涂层的显微组织及耐磨性分析

以Ti-B4C-C团聚粉和Ni-Al“自粘结”复合粉的混合物为自蔓延反应火焰喷涂体系,在45钢基体表面制备Ti(Cx,Ny)-TiB2和NimAln梯度过渡的复相陶瓷涂层,分析研究了梯度过渡涂层的显微组织结构与耐磨性。研究表明:Ti(Cx,Ny)-TiB2复相陶瓷与NimAln金属间化合物实现了沿涂层厚度方向的梯度过渡连接。梯度过渡陶瓷涂层的耐磨性是普通45钢耐磨性的14倍。     

自蔓延高温合成TiC/Al2O3复合材料的力学性能

首先以Ti粉、Al粉和石墨粉为原料,在氩气保护条件下,用自蔓延高温合成(SHS)方法制备了TiC/Al2O3复合材料粉体.在1600℃,氩气保护条件下热压烧结制成块体复合材料.研究了复合材料的烧结密度、强度、硬度、韧性等力学性能,并讨论了力学性能与微观结构之间的关系.