二次喷丸诱导应力及变形工程预测方法

为建立二次喷丸的等效分析方法,在单次喷丸诱导应力及饱和度已知的情况下,进行金属零件二次喷丸的诱导应力和变形的工程预测.以单次喷丸的饱和度曲线为分析基础,讨论了二次喷丸饱和度与喷丸时间的变化规律.用正弦函数的形式表达喷丸诱导应力,并建立了零件的平均诱导应力和饱和度之间的关系.结果表明:针对弹丸尺寸不同的二次喷丸过程,进行了基于多弹丸随机喷丸技术的有限元仿真,得到的喷丸诱导应力与理论结果相差5％左右;针对喷丸压力不同的二次喷丸过程,使用标准阿尔门试片进行了喷丸试验,试片变形与理论结果相差3％左右.仿真和试验结果均表明提出的预测方法有效、准确,可较好地预测二次喷丸后零件的残余应力和变形.     

BS960E高强钢激光-电弧复合焊接头氢脆行为研究

氢脆具有很强的微观组织敏感性,威胁着各类高强结构材料的安全服役.采用激光-电弧复合焊工艺对BS960E型高强钢进行焊接,并对接头在原位电化学充氢的条件下进行慢应变速率(10-5s-1)拉伸试验,结合微观组织和断裂特征进行分析并对接头的氢脆行为进行研究.结果 表明,焊接热循环所形成的富马氏体中的细晶区可以使接头表现出一定的氢脆敏感性,马氏体较大的氢扩散系数和较低的氢溶解度以及氢在晶界上的快速扩散是引起接头对氢脆敏感的主要原因,通过控制焊接工艺参数可抑制焊接热循环所引起的马氏体转变量,能够降低BS960E型高强钢激光-电弧复合焊接头的氢脆敏感性.     

无扩口导管拧紧力矩对其密封性能的影响

以某型飞机中无扩口液压导管为研究对象,结合飞机液压导管实际安装以及保压工况,利用有限元软件ANSYS中多线性随动强化来模拟导管弹塑性本构模型;对处于不同安装力矩以及恒定压力下的导管连接件进行仿真分析,研究安装力矩对导管管接头处的应力应变以及密封性能的影响,并给出参考安装力矩。构建液压导管安装试验台,利用力矩扳手采集拧紧力矩值并使用液压油车对导管进行加压试验,验证不同安装力矩对导管管接头密封性能的影响。结果表明:导管与卡套之间的胀形区域产生的大变形以及应力集中是引起导管管接头渗漏的主要原因之一;所提出的密封性能仿真方法可以较为准确地模拟拧紧力矩与密封性能的关系,为实际工程中导管安装提供依据。     

大型复合材料成型模数控加工工艺参数优化研究

通过数控加工试验,采用响应曲面法建立了复合材料成型模数控加工主要工艺参数与表面粗糙度及加工时间之间的动态响应关系,并将表面粗糙度与加工时间的响应曲面模型作为目标函数,利用多目标遗传算法,对其进行优化求解,得到了复合材料成型模数控加工最优工艺参数组合,为实际生产提供理论依据。     

5429双马来酰亚胺树脂的固化动力学研究

通过差示扫描量热法(DSC)研究了5429双马树脂的固化过程。分别使用Kissinger模型和Flynn-Wall-Ozawa模型计算得到了5429双马树脂动力学参数。结果表明Kissinger模型与FWO模型计算得到的动力学参数较为接近,验证了两个动力学模型的有效性。由于5429双马树脂的固化反应为一级反应,因此代入相应的固化动力学参数可得到其固化动力学方程。此外,通过T-β外推法可计算得到5429双马树脂凝胶化温度、固化温度和后处理温度等特征温度。     

一种低频外露机载天线隐身设计

针对低成本准隐身飞机,探讨了一种低频外露机载天线的隐身设计,提出了一系列的隐身设计措施(例如优化天线外形、改变安装方式、在天线罩表面涂敷吸波材料等);经过隐身仿真、隐身测试等手段,获取了天线在不同频点、不同极化下的RCS均值,并通过仿真、测试数据对比,验证了隐身改进设计的有效性,并为其他外露物隐身设计提供了设计依据和手段.     

基于2D激光扫描的基准检测技术研究

在机器人自动制孔系统中,基准孔检测的准确性会直接影响整个机器人制孔过程的位置精度。为获取基准孔孔位准确信息,采用激光扫描的方式对基准孔进行检测。设计了2D线激光扫描在基准平面内点云的三维转化方法,通过分析基准孔在扫描仪坐标系下点云的分布特点,提出了一种基于坐标差值的基准孔边界提取算法。通过设定相邻点云在线激光扫描仪坐标系下z轴的坐标差值获取边界点,实验验证该算法能有效地去除点云中的噪声点,获取准确的基准孔边缘特征信息,进而得到准确的基准孔孔位信息。     

A100钢开缝衬套孔挤压强化残余应力场

为研究A-100钢开缝衬套挤压工艺,提高孔的抗疲劳性能,使用X射线衍射方法和中间开孔的板状试样,研究开缝衬套挤压过盈量、挤后铰削量和保温温度对残余压应力场的影响。研究表明,由于孔受挤压发生弹塑性变形而引入切向残余压应力(σh),σh值随开缝衬套挤压过盈量(Ice)增加而显著增大,当Ice为0.4mm时,σh值可达-500 MPa以上。未铰削的挤压试样,孔边缘残余压应力最大,可达到-680MPa,随着铰削量(R)的增大,σh降低,而当绞削量达到0.7mm时,σh仅剩余28%。保温10h后,各点σh值均明显降低,350℃下孔边缘σh仅存14%。     

TC4钛合金化学铣切槽液调整与再生

目的研究钛合金腐蚀加工液中钛离子的去除方式,为化学铣切溶液的循环再生提供理论依据。方法向钛合金化学铣切溶液中加入沉淀剂去除过量钛离子,借助紫外分光光度计表征溶液中钛离子的去除效果,通过扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪研究沉淀物的成分及其组织结构,通过调整滤液成分检测循环溶液的化学铣切能力。结果当钛合金化学铣切溶液中钛离子质量浓度达70~90 g/L时,金属离子导致溶液黏稠,溶液腐蚀加工性能变差,化学铣切溶液很难继续溶解钛合金。通过向该溶液中加入盐类物质,发现当加入氟化钾时,溶液中的钛离子去除率最高,可达90%以上。检测发现,经水洗干燥后的钛离子沉淀物为纯净的氟钛酸钾晶体。通过补加酸液和添加剂,溶液可重新恢复化铣性能,化学铣切速度和试样表面粗糙度均满足工业要求。结论钛合金化学铣切溶液通过沉淀钛离子再调整可循环使用,提高了化学铣切溶液的使用寿命,减少了污染物排放。     

一种非接触式R-test测量仪球心坐标计算方法

R-test测量仪是用于五轴数控机床转动轴结构误差测量的专用设备,其通过测量球相对测量坐标系的位置变化进行误差辨识。在测量坐标系中,测量球球心坐标计算的准确性和稳定性是保证测量精度的重要前提。为进行测量球球心坐标的精确计算,构建了非接触式R-test测量仪的结构模型并建立了球心坐标计算方程组。以球心坐标计算方程组为基础,简化得到用于球心坐标求解的非线性方程组并构建其目标函数,然后采用差分进化算法提高球心坐标求解的精度。最后,在GF Mikron UCP800五轴机床上进行对比实验,将测量球球心坐标的计算结果与机床实际坐标进行对比,验证所提出球心坐标计算方法的精度和可靠性。