镀膜金刚石与铜基结合剂间把持力提高方法探讨

在不改变成分的条件下,为了探讨将表面镀覆和表面刻蚀相结合来提高金刚石与金属结合剂把持力的方法和条件,将镀Ti、镀Cr和镀Ni金刚石在1050℃下保温1 h后,用真空热压烧结法制备未镀、高温处理前后镀覆金刚石的铜基结合剂样条。用扫描电子显微镜对金刚石镀层表面形貌进行观测,用金刚石高温热处理前后铜基结合剂样条的抗弯强度来评估金刚石与铜基结合剂的把持力,经1050℃高温处理1 h后,金刚石表面的镍镀层基本上保持完整,而钛镀层和铬镀层则出现脱落;镀覆金刚石的单颗粒抗压强度都下降;镀Ti和镀Cr金刚石铜基结合剂样条的抗弯强度下降,但镀Ni金刚石样条的抗弯强度却大幅度提高,达到833 MPa,增幅为12.1%。结果表明:只有高温处理后镀层保持完整而且镀层能使金刚石表面粗糙度提高的情况下,才能大幅度提高金刚石与金属结合剂之间的把持力。     

双磁极式磁粒研磨机理分析及试验研究

目的解决平面磁粒研磨中压力不均匀和需要反复调整研磨间隙的问题,设计双磁极式研磨方法。方法首先对双磁极式研磨方法机理进行分析,并对研磨区域单颗磨粒进行受力分析,寻找影响研磨压力的主要因素;其次利用Ansoft Maxwell软件对两种研磨方法进行磁场仿真,分析两种研磨方法的研磨区域磁场梯度变化,通过面积积分法对比磁感应强度的影响程度;最后设计试验装置,通过试验对理论分析及有限元分析的结果进行验证,对比研磨前后工件表面粗糙度及微观形貌变化。结果双磁极式研磨方法中磨粒的研磨压力完全由磁场力提供,与研磨区域磁感应强度成正比,研磨区域磁感应强度比"铣削式"研磨方法提高约34.56%。两种方法在相同试验条件下对SUS304不锈钢板研磨40 min,双磁极式研磨方法研磨后,工件表面原始纹理基本被去除,表面粗糙度值由原始的0.25μm下降至0.16μm,下降率为36%,比"铣削式"研磨方法提高约80%,粗糙度曲线波动平缓,波峰波谷高度差变化均匀且表面形貌光滑平整。结论双磁极式研磨方法研磨区域磁场梯度变化明显,利于磨粒流动更新,研磨压力相对稳定,表面粗糙度下降率高,研磨后工件表面形貌光整,与"铣削式"研磨方法相比具有较明显的优势。     

In vivo assessment of the corrosion of nickel–titanium orthodontic archwires by using scanning electron microscopy and atomic force microscopy

This study was undertaken to assess in vivo the corrosion in two commercial nickel–titanium (NiTi) orthodontic archwires removed from the oral cavity of patients using fluoride mouthwashes. Five volunteers took part in this study on the corrosion behavior of two brands of NiTi archwires (3M and AO (brand of archwire)) during use of two mouthwashes with neutral sodium fluoride 1.1%, one with acidulated fluoride 1.1%, and one with placebo and a control group. Each patient used one mouthwash in three different periods of time for 1 min a day for 30 days. The archwires were assessed with scanning electron microscopy and atomic force microscopy for qualitative and quantitative analysis. The values obtained with atomic force microscopy (AFM) were submitted to normality test, two‐way analysis of variance, and Tukey's test at a significance level of 5%. The AFM images showed a gradual qualitative increase in the roughness of both types of wire between the treatments: control < placebo < neutral fluoride < acidulated fluoride. The arithmetic average of the roughness and root mean square of the roughness were similar. As for 3M archwires, only the acidulated fluoride group differed statistically from the others. As for AO archwires, the control and placebo groups did not differ from each other, but differed from the other fluoride treatments. The group using neutral fluoride also differed significantly from the acidulated fluoride group. 3M archwires were not affected by daily oral challenges. AO archwires were not affected by daily oral challenges either; their association with fluoride, either neutral or acidulated, increased their roughness.     

BHDDF350型联轴器失效分析及改进设计

联轴器在旋转过程中连续传递扭矩且具备一定缓冲和减振的保护作用,而又不改变初始旋转方向和扭矩大小,BHDDF350型联轴器是某型矿用减速机与电机之间的扭矩传动部件。从该型联轴器的运行工况、结构分布、损坏形式等方面查找并分析了其失效原因,依据其受力分析提出了改进型设计方案,以供业内参考。改进设计后的联轴器,弹性块受力均匀,且最大受力降比30%以上,可有效延长联轴器的整体使用寿命,减少了煤矿井下日常的维护工作量。     

带式输送机驱动滚筒的有限元分析

针对带式输送机驱动滚筒轴向受力情况,提出了正态分布模型,结合ANSYS-APDL的语言编辑能力,用ANSYS Workbench对均匀分布、一阶正弦分布和正态分布的4种模型进行有限元分析,得到驱动滚筒应力应变图及位移变形的对比情况,为日后实验验证与优化设计提供理论支持。     

磁力泵隔离套充液拉深成形模拟分析

运用板料成形有限元软件,对磁力泵隔离套零件的充液拉深成形过程进行模拟,获得成形后的零件成形极限图(FLD)和侧壁厚度分布图,研究了在确定的压边力、凹凸模圆角半径和摩擦系数下,液室压力、压边间隙对零件成形质量的影响规律。研究表明,当液室压力为40 MPa时,侧壁厚度分布范围在0.932~1.027 mm之间;压边间隙为1.08 mm时,零件的侧壁厚度最大减薄率为8.8%;通过控制液室压力为40 MPa、压边间隙为1.08 mm时,试验件壁厚均匀、减薄率低,获得较佳的成形效果,试验结果也进一步验证了结论的有效性。     

磨削压力及速度对钢轨被动打磨性能的影响

以钢轨圆盘代替钢轨，设计一种模拟钢轨被动打磨方式的实验平台，研究被动磨削方式下磨削压力和磨削速度对磨削力、磨削温度、磨削效率及钢轨表面粗糙度的影响。实验结果表明: 在60～80 km/h范围内，随磨削速度增大，切向磨削力、表面粗糙度减小，磨削温度升高、磨削效率增大；在120～320 N范围内，随磨削压力增大，磨削温度升高、切向磨削力增大、磨削效率增大、表面质量下降。      

超临界二氧化碳干气密封相态分布规律与密封性能研究

以超临界二氧化碳干气密封为研究对象，分别以维里方程、Lucas方程描述二氧化碳真实气体效应、黏度的变化，在考虑阻塞流效应的同时，采用有限差分法对考虑离心惯性力效应的Reynolds方程与能量控制方程进行耦合求解，分析讨论了工况参数与槽形结构参数对其相态分布规律与密封性能的影响。研究表明：S-CO₂从密封端面进口至出口的流动过程中，如果工况参数设置合理，将由超临界态逐渐转变为气态，并不会出现液态；较低的进口压力、进口温度以及转速，均会容易导致潜在的凝结流动发生；相比于工况参数对相态分布的影响，槽形参数对相态分布的影响较小，近乎可以忽略；开启力除了随进口温度的升高而减小外，均随进口压力、转速、槽深、螺旋角的增大而增大；泄漏率随进口温度和转速的增大而减小，但其随进口压力、槽深、螺旋角的增大而增大。这些结果为进一步研究超临界二氧化碳干气密封提供了一定的支撑。     

变截面涡旋盘高速铣削仿真加工与实验研究

为减小变截面涡旋盘涡旋齿的变形,提高加工精度,需确定合理的铣削参数。开展了变截面涡旋盘高速铣削仿真与实验研究以确定铣削参数的合理取值范围;选用HT250变截面涡旋盘为研究对象,研究了更接近实际的材料本构模型、刀-屑摩擦模型和热传导控制方程等关键技术;建立了变截面涡旋盘几何模型和简化后的二维铣削模型,利用ABAQUS软件仿真切屑成形过程及不同的铣削参数对铣削力、铣削热影响的变化曲线;通过多因素正交实验加工变截面涡旋盘。结果表明:当主轴转速为3500 r/min、每齿进给量为0.1 mm以及切削深度为2.5 mm时进行铣削更加合理。铣削变截面涡旋盘的研究为加工参数的选择提供了依据和参考;依据实验后所得的铣削参数进行铣削可减小铣削力、铣削温度及齿变形,提高了变截面涡旋盘的加工效率和质量。     

基于滚动摩擦作用下玉米颗粒在模拟筒仓卸料中的力链分析（网络首发、推荐阅读）

针对颗粒滚动摩擦作用对筒仓中玉米颗粒的力链空间分布进行研究，通过EDEM离散元软件建立筒仓模型与仿真玉米颗粒模型进行卸粮仿真模拟，并与筒仓卸料实验作流态对比，验证模型与仿真结果的准确性。通过对模拟仓进行切片观察和数据处理，对比分析了不同摩擦情况下力链的细观参数随时间演化规律。模拟结果表明：颗粒间摩擦系数越大，卸粮完成的最终时间越长；颗粒间滚动摩擦系数越小，颗粒由整体流转变为管状流的时间越早。对于有漏斗的筒仓来说，减小颗粒间摩擦会改变整体流和管状流之间的极限，从而增加产生管状流的面积。标准滚动摩擦系数下玉米颗粒在卸料过程中会出现起拱-塌陷效应；减小滚动摩擦，玉米颗粒卸料较稳定，未出现起拱的应力突增、以及拱塌陷的应力衰减；增大颗粒间滚动摩擦不但会增加拱效应，且出现成拱高度距离漏斗口更高。