基于刀具位姿的多轴数控机床运动链构建

现有数控机床(CNC)运动链构建方法多只适用于二、三轴等简单数控机床,且缺乏高效的理论分析基础和工具,针对此问题,文中选用几何分析方法,通过分析刀具在工件表面上的运动轨迹,并结合刀轴矢量规划方法,有效地解析了刀具的位姿关系;通过齐次坐标变换,有效地将数控机床运动链在工件和刀具之间的运动传递功能函数化;构建并求解刀具位姿矩阵方程组,获得一种适用于含有复杂曲面且多轴的数控机床运动链的构建方法。     

高精密3-PPR并联平台的对位精度分析与试验研究

为了获得3-PPR并联平台的最佳对位精度,针对平台的结构布局与工作影响因素对其对位精度的影响,采用理论误差分析与实验验证的方法对平台进行对位精度研究,得出平台误差数学模型并确定在速度为7.5 mm/s、加速度为100 mm/s~2时平台的对位精度最好,上述分析结果为进一步改善与开发平台性能提供了必要的理论依据,可用于各种高精密对位场合,具有一定的实际应用价值。     

建筑Al-Mn-Er-Zr合金屋面板的热变形行为研究

在Gleeble 3500热模拟试验机上,对半连续铸造Al-Mn-Er-Zr合金棒坯进行变形温度350～500℃、应变速率0. 01～10 s-1的高温压缩试验,建立了高温热变形稳态流变方程,并对流变曲线进行了温升修正。结果表明,在相同应变速率下,变形温度的升高会使Al-Mn-Er-Zr合金更容易发生动态再结晶;在相同变形温度下,随着应变速率的增大,Al-Mn-Er-Zr合金中流线组织逐渐粗化,锯齿化程度增大,动态再结晶晶粒有所细化。进行了Al-Mn-Er-Zr合金的应力-应变本构方程建立与求解,得出了在变形温度350～500℃、应变速率0. 01～10 s-1时的高温变形稳态流变方程;高温压缩过程中由温升造成的计算应力与实测应力的误差在10%以内,高温热变形稳态流变方程能够较好的表征Al-Mn-Er-Zr合金的高温流变行为。     

GH2907合金热变形本构方程

采用Gleeble-3500热模拟试验机进行等温热压缩实验,分析了GH2907合金在变形温度950℃~1100℃、应变速率0.01s_-1~10s_-1、变形量60%条件下的高温流变行为。结果表明：合金的流变应力随着变形温度的升高或应变速率的降低而显著降低。利用Arrhenius双曲正弦方程和Zener-Hollomon参数计算得出合金的热变形激活能Q为463.043kJ.mol_-1;合金的应力-应变曲线具有明显的动态再结晶(DRX)特征,变形量、变形温度以及应变速率对DRX体积分数均具有显著影响。基于应力-位错关系和DRX动力学,建立了加工硬化-动态回复和动态再结晶两个阶段的机理型本构模型,可用于描述流变应力与应变速率和变形温度之间的关系。误差分析相关系数R为0.987,预测值与实验值吻合良好,可用于表征预测GH2907合金的热变形行为。     

不定偏心平面研磨中固结磨具的均匀磨损

固结磨具不定偏心平面研磨加工中,磨具的均匀磨损是保证加工工件面形精度的前提。结合固结磨具平面研磨中磨具均匀磨损理论,通过力学和运动学分析,探讨磨具均匀磨损的条件,推导出磨具上一点相对于工件的轨迹方程与相对速度以及磨具与工件间的压强分布;分析磨具的结构参数、摆动机构参数以及转速比对磨具均匀磨损的影响。结果表明:最佳磨具结构参数是Δr=20 mm,α=45°, ε=3 mm;最佳摆动机构参数是φ=6°,T=1 s,e₀=60 mm;最佳转速比是k_ω=2。      

316LN钢高温流变行为研究

利用Gleeble-3800热模拟试验机对核电主管道锻造专用钢316LN钢进行等温热压缩实验,研究了应变速率为0. 001、0. 01、0. 1和1 s-1,变形温度为900、1000、1100、1200和1240℃,压缩变形量为60%条件下的316LN钢的高温流变行为。实验结果表明,高温流变应力在一定变形条件下,呈现出典型的单峰型动态再结晶的应力-应变曲线特征,随着变形温度的升高和应变速率的降低而降低。采用Arrhenius双曲正弦关系描述316LN钢的高温流变行为,确定其热变形激活能Q=411. 46 k J·mol-1,建立316LN钢的流变应力本构方程,其结果可为核电主管道锻造工艺的数值模拟和工艺参数的确定提供参考。     

淬火态42CrMo钢本构方程的建立及验证

为了建立适用于冷塑性加工力学性能研究的材料本构模型,提出了一种基于材料微观变形机制分析的本构模型建立及其验证方法。以高脆硬性的淬火态42CrMo钢为例,首先根据材料的化学成分和硬度,运用数值计算方法获取冷塑性变形流动应力数据,然后通过分析流动应力数据特点建立了Z-A (Zerilli-Armstron)修正本构方程,最后结合硬度压痕实验结果和有限元仿真对本构方程有效性进行了验证。结果表明,修正后的Z-A本构模型拟合效果好,相关度较高;硬度压痕实验结果与仿真结果整体误差较小,所建立的本构方程能够准确描述材料的力学行为,可以用于淬火态42CrMo钢冷塑性加工的力学特性研究中。     

稀土Ce改性超级双相不锈钢的热变形行为

用Gleeble-3800热模拟试验机研究了两种Ce含量的改性超级双相不锈钢(SDSS)在温度为1000～1150℃、应变速率0. 01～10 s~(-1),真应变量为0. 7的变形条件下的热变形行为。得到了两种超级双相不锈钢的真应力-应变曲线,建立了相应的双曲正弦本构方程,同时研究了热变形过程中微观组织的演变情况。结果表明:两种超级双相不锈钢的峰值应力均随着变形温度的升高和应变速率的降低而逐渐减小;稀土元素Ce的添加不仅能有效细化晶粒,同时可以促进热变形过程中动态再结晶的发生。     

Ni63W30Co5TiAl合金高温塑性变形行为

采用Gleeble-3800热模拟试验机,在1000～1250℃温度范围,以0. 01～10 s~(-1)应变速率对Ni63W30Co5TiAl合金进行轴向热压缩试验,获得该合金的真应力-真应变曲线,并对Ni63W30Co5TiAl合金不同变形条件下的变形组织进行了系统观察与分析。结果表明,Ni63W30Co5TiAl合金流变曲线表现为典型的动态再结晶软化类型,流变应力随着应变速率的升高和变形温度的降低而逐渐增加;在1150～1200℃温度范围,Ni63W30Co5TiAl合金可获得细小均匀的等轴完全动态再结晶晶粒组织,而当变形温度高于1200℃时,合金的完全动态再结晶晶粒发生长大;另外,计算得到Ni63W30Co5TiAl合金的热变形激活能Q为398. 9403 kJ·mol~(-1),临界应变ε_c和稳态应变ε_s与ln Z近似呈线性增长关系。基于双曲正弦函数模型建立了Ni63W30Co5TiAl合金的峰值应力热变形本构方程。     

海绵城市规划政策及建设适宜措施研究

为了更好地推动海绵城市的建设与实施,促进城市内部雨洪管理模式与城市生态环境的发展,本研究梳理了中国海绵城市政策的发展历程,以华南地区的海绵城市为主要研究对象,并以4种海绵城市相关专业专家为调查对象,从环境危机感、责任归属感、优点认同、政策拥护以及海绵城市的建设措施方面进行问卷调查。首先建立"危机—行为"理论模型并利用结构方程分析法揭示相关专业人员对环境问题的意识、对海绵城市政策的拥护程度数理关系。其次,分析适宜华南地区建设的海绵城市措施,得出"竖向结合天然河道"的建设措施具有最高的区域针对性。同时,基于区域发展现状与区位环境特征,提出可融入政策的措施制定方法,为相关政策与实施策略的制定提供依据和参考。