Ti-6Al-4V钛合金网篮组织与拉伸性能 定量关系研究

建立钛合金显微组织-拉伸性能定量关系对于组织性能的控制及优化具有重要意义。本文基于定量金相学和体视学原理,利用多元非线性回归方法建立了Ti-6Al-4V钛合金网篮组织-拉伸性能定量关系模型。模型自变量包括片状α相厚度、片状α相长宽比,因变量为合金的室温拉伸性能。经验证表明,所建立的多元回归模型对合金的拉伸性能具有较高的预测精度,说明模型的构建方法是可行的。     

基于差分进化的六自由度并联机构运动学正解

6自由度摇摆台因其具有刚度大、承载能力强、惯性小、位置误差不积累、易于力反馈控制等优点得到了越来越深入的研究与应用。通过分析6自由度并联机构的结构与运动学模型,提出了一种具有全局寻优的基于差分进化的位置正解方法。差分进化方法在充分借鉴遗传进化算法的思想基础上,采用了3个基因的相对信息,可以较好地提升算法的全局寻优能力,而且算法采用实数编码方式更容易在实践中应用。仿真表明了该算法对求解问题起到了很好的全局优化作用。     

类金刚石薄膜改性钛合金的扭动摩擦磨损特性

以Ti6Al4V合金、类金刚石薄膜(DLC膜)改性Ti6Al4V合金分别与超高分子量聚乙烯(UHMWPE)配副,模拟颈椎间盘的轴向旋转运动,并在改装后的多自由度磨损试验机上进行扭动摩擦试验。结果表明:随着循环周次的增加,两对摩擦副均呈现出摩擦扭转力矩、摩擦耗散能、磨损量相应增大的趋势。与Ti6Al4V合金相比,DLC薄膜改性后的Ti6Al4V合金摩擦副接触界面间摩擦扭转力矩降低了51.6%、摩擦耗散能降低了48%,进入完全滑移状态的时间缩短,具有更好的耐磨性。Ti6Al4V合金的磨损机制表现为严重的磨粒磨损,经DLC薄膜改性后的钛合金的磨损形式以应力集中产生的脆性剥落为主。DLC薄膜增大了对磨副UHMWPE的磨损,UHMWPE的磨损机制是粘着磨损和磨粒磨损综合作用的结果。     

疲劳载荷对17CrNiMo6喷丸强化层残余应力与组织的影响

高强度渗碳钢17CrNiMo6常用喷丸强化工艺来改善抗疲劳性能,但疲劳载荷会使喷丸强化层的残余应力与组织发生改变,削弱了强化效果。采用X射线衍射方法研究了其残余应力、半高宽和残余奥氏体随疲劳载荷周次的变化规律,同时研究了喷丸前后表面形貌、硬度和组织的变化。结果表明,喷丸与二次喷丸强化层残余应力场在疲劳载荷前100周次内发生了应力松弛,松弛幅度分别为50%与33%,之后基本保持稳定。半高宽随载荷周次的增加分别下降了5%与7%,而残余奥氏体含量变化不大。此外,喷丸处理增加了材料表层残余压应力,细化了晶粒尺寸,使疲劳寿命提高了11%;二次喷丸可进一步增加材料表层残余压应力,细化晶粒尺寸并改善表面形貌使材料疲劳寿命提高了23%。因此在评估喷丸工艺强化效果,预测喷丸处理后零部件的疲劳寿命时,宜采用松弛后的残余应力作为衡量参数。     

航空钛合金Ti6Al4V微细铣削加工数值模拟与试验研究

根据实际微细铣削加工方法,采用DEFORM软件建立螺旋立铣刀铣削加工分析模型,利用该模型分析硬质合金刀具铣削加工航空用钛合金Ti6Al4V过程中的铣削力变化,在相同条件下进行铣削加工试验。试验结果表明:随着铣削的进行,刀具与切屑逐步接触,各个铣削方向切削力逐渐增加;随着铣削的进行,切削厚度逐渐减小、铣削温度升高、工件材料力学性能和铣削力开始降低;铣削深度、单齿进给量及铣削速度对铣削力均有不同程度的影响,其中单齿进给量影响最大。     

球磨时间对制备超细YG6硬质合金组织性能的影响

在球磨转速、球料比、不同直径球配比等球磨工艺参数不变的情况下,采用高能球磨法分析了不同球磨时间对添加不同抑制剂的超细YG6硬质合金组织及性能的影响。研究表明:在超细YG6硬质合金不脱碳的情况下,与球磨24h相比,球磨48h制备的YG6硬质合金孔隙较少,晶粒粒径更均匀,综合性能更优异;球磨48h制备的YG6硬质合金在抗拉强度影响不大的情况下,添加稀土元素Y可改善合金脱碳现象。     

基于神经网络的悬架试验系统研究

针对现有悬架设计及实验不一致问题以及基本型Elman网络忽略了输出层节点的反馈,只能满足一阶线性动态系统信号处理,而不能满足多层网络、多阶系统的需求,提出了一种改进型Elman网络;改进后的网络增强了关联层以及输出层的反馈,把反馈增益作当作连接权值来实施网络训练,训练后的网络不仅比例系数和积分系数具有时变性,还具有自适应性强、学习效率高、逼近精度高等特点。建立了基于改进型Elman神经网络PAC控制器,对六自由度悬架试验平台系统进行控制研究,分析了悬架阻尼、非悬挂质量、悬架刚度、轮胎刚度等参数对时域内轮荷利用率和频域内相位角的影响,通过整车实验证明:悬架参数的匹配可以有效地改善车身振动,降低悬架动挠度、轮胎动载荷,提高乘坐舒适性和车辆行驶安全性,协调整车综合性能。     

基于正交试验的高速切削钛合金切削力研究

随着钛合金在各行业的广泛应用,钛合金的高速切削加工技术成为航天航空工业及其他制造业中的难题之一。切削力是研究切削过程的重要物理量之一,其大小和变化对工件加工品质、刀具磨损和寿命等都具有影响。本文以钛合金Ti6Al4V为研究对象,用正交试验的方法分析了切削速度、进给量和背吃刀量三个因素对切削力的影响,结果表明:径向力、切向力、轴向力都是随切削速度增大而减小,随进给量和背吃刀量的增大而增大,切削用量的变化导致各向切削力与切削合力的变化趋势基本一致;背吃刀量对切削力影响最大,进给量次之,切削速度最小;三个方向力中,轴向力最小,径向力次之,切向力最大。     

以酒石酸为骨架的新型阳离子脂质材料的合成

以天然产物L-(+)-酒石酸为骨架,以氨基己酸、辛胺、十二胺或十六胺为原料成功构建了3种新型阳离子脂质材料。所得产物结构经~1HNMR、IR和质谱等进行了表征。结果表明,所得中间体和阳离子脂质材料的结构与目标化合物结构相符,为基因治疗中阳离子脂质体的制备提供了载体材料。     

薄膜型90Sr放射源制备工艺研究

目的为了获取与~(90)Sr同位素电池匹配的放射源,研发一种在指定非金属衬底材料上制作薄膜型~(90)Sr放射源的工艺。方法双环己烷-18-冠醚-6是一种既可配位锶离子,又具有良好抗辐照性能的分子,采用配位法将硝酸锶负载在该冠醚分子上,并溶解于高分子成膜剂中,在衬底材料上滴加后,自然晾干制备成含锶膜层。对制备结果进行了IR、TG、DSC、EDS、元素分析表征,考察了膜与衬底材料之间在经过116 k Gy剂量的γ辐照前后的结合力。结果该工艺实现了锶加载率大于93%,辐照后薄膜振荡掉粉率的增加小于1.3%。示踪实验表明,薄膜中表征锶分布不均匀性的相对标准偏差在7%左右。结论该工艺能够在衬底材料上获取~(90)Sr放射性薄膜,膜与衬底之间结合牢固,锶分布均匀性满足相关行业标准。