6061Al/Al2O3金属基复合材料组织和性能

以6061Al作为基质材料,利用液体冶金的搅拌铸造技术及挤压法制备Al₂O₃颗粒增强的金属基复合材料,选取6061Al添加3种质量分数为5%、10%和15%的Al₂O₃为研究对象,以改善6061Al/Al₂O₃复合材料的力学性能。通过SEM分析表明,Al₂O₃颗粒在6061Al金属基体中的分布相当均匀;由X射线衍射试验结果显示,复合材料中只有6061Al和Al₂O₃,且不会影响结晶性及6061Al的组织结构型态。试验结果表明,随着Al₂O₃添加量增加至15%,6061Al/Al₂O₃复合材料的硬度和抗拉强度均有较大提高,但伸长率略有下降,由于材料孔隙率的提升,致密度下降,从而引起材料的硬度略微下降;分析磨损量与Al₂O₃添加量及磨损率与滑动距离的关系,结果显示商用6061Al的磨损率最大,而6061Al/Al₂O₃(15%)复合材料的磨损量最小,并且磨损率最低,这是由于在6061Al中加入Al₂O₃颗粒,Al₂O₃颗粒的存在可以减少磨粒对基体的犁削作用,有效提高基体的耐磨性。深入探讨Al₂O₃颗粒增强的金属基复合材料,发现颗粒增强体以很细的粉末(一般在20 μm以下)加入到金属基中起到提高硬度、强度和耐磨性的作用;然而,Al₂O₃添加量越来越大时,其对6061Al系列材料的硬度、强度和耐磨耗性等性能将起到负面作用。     

一种改进的板坯连铸动态轻压下辊缝自控系统

介绍了动态轻压下技术在我国的应用情况,通过研究轻压下对连铸板坯枝晶生长的作用机理,引入ARCHON结构的专家系统,改善传统的辊缝控制。在离线状态输入轻压下控制规则,在线状态与ASTC协同调节扇形段位置、位移、压下速率,不断修正辊缝校验精度,实现扇形段辊缝的自动控制。     

纳米云母改性聚丙烯复合材料的制备及性能研究

以聚丙烯(PP)为基体及纳米云母为改性剂,用混炼法制备纳米云母/聚丙烯复合材料。对未改性的纳米云母、烷基改性的纳米云母及甲基丙烯改性的纳米云母与聚丙烯的复合材料的力学性能和热性能进行比较分析。结果表明,经傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析,证实纳米云母已成功改性,由扫描电子显微镜(SEM)分析,云母粉末为纳米级,改性影响了聚丙烯和云母之间的结合性,与未改性的云母相比,改性云母的各项性能较好。通过X射线衍射(XRD)分析,纳米云母不会影响聚丙烯的结晶行为和收缩关系。在力学性能方面,纳米云母(1 phr)虽然可以增加拉伸强度,但随着纳米云母的添加增加至7phr,复合材料变硬变脆而下降,拉伸强度略微下降,冲击强度显著下降,而拉伸模量和表面硬度都提高10%以上,表明改性后的纳米云母与聚丙烯融合性更强。在热性能方面,在7 phr纳米云母添加量下,其维卡软化温度提高约10%,表明添加烷基改性比甲基丙烯改性云母的复合材料稳定性更好;随着云母添加量增加,耐热性提升效果明显,但因改性剂会先裂解,导致改性的纳米云母降低了纳米复合材料的耐热性。     

单自由度非圆齿轮3R杆组机构的刚体导引方法

为进一步拓展机构综合方法和克服闭链连杆机构刚体导引方法的不足,提出了一种单自由度非圆齿轮3R杆组机构的刚体导引方法,将非圆齿轮系用于约束3R杆组的两个自由度,获得唯一末端轨迹,以实现该机构的刚体导引;采用瞬时坐标系和运动学映射理论建立了满足给定位姿点要求的3R杆组,并计算了误差;结合非圆齿轮传动原理推导了各非圆齿轮节曲线数学模型;最终根据机构缺陷判定、非圆齿轮传动要求及实际工况,得到符合要求的单自由度非圆齿轮3R杆组机构。以下肢康复机构为例,给定8个位姿点及其他初始参数,采用上述刚体导引方法获得最终机构参数,验证了该理论的正确性和实用性。     

超精密运动平台主动隔振系统动力学模型理论与实验研究

超精密运动平台振动控制系统是一个带不确定非线性系统.搭建了精密运动平台减振系统,设计了一种以空气弹簧为隔振元件,主/被动隔振在主动隔振和被动隔振之间通过开启电源进行切换的系统,分析并构建了系统的动力学模型,并对平台的主动隔振系统进行测试研究.理论分析和实验结果证实了主动隔振系统可行性,有效提高了加工系统的隔振效果,为平台进行高精密加工提供了保证,同时,为主动隔振系统及相关系统动力学研究提供了一种方法.     

液动压悬浮抛光固液两相流CFD数值模拟及PIV验证

针对液动压悬浮抛光固-液两相流中固相颗粒与工件表面撞击的过程,对不同加工工况下的固相颗粒与工件表面的撞击角度和速度进行了研究。采用计算流体力学方法建立了液动压悬浮抛光流场的三维模型,并输出了固相颗粒撞击工件表面的速度场;同时使用粒子图像测速方法对不同工况下的抛光流场进行了试验观测。研究结果表明:CFD模拟获得的撞击速度值与PIV观测值非常接近,且随转速增加,PIV观测值受固相颗粒之间的撞击效应影响越大;抛光过程中固相颗粒撞击工件表面的角度非常小,近似于在工件表面平行摩擦,且抛光盘转速和抛光液浓度对撞击角度的影响很小。     

ZrB2-SiC与Inconel600钎焊接头组织及力学性能研究

为研究钎焊温度对接头组织和剪切强度的影响,用Ag-28Cu钎料对ZrB_2-SiC陶瓷与Inconel 600镍基合金进行真空钎焊。结果表明:用Ag-28Cu钎料可获得良好的钎焊接头,接头无明显缺陷;焊缝主要由Ag_(ss)、Cu_(ss)和(Cr,Fe)_7C_3组成;随钎焊温度的增加,剪切强度不断提高;当钎焊温度为840℃、保温5 min时,获得的接头具有最优剪切强度,达到86.6MPa。     

基于48 V弱混重型汽车技术发展现状与应用

应对当前全球环境恶化,分析国家对节能减排及碳排放政策的导向.综合分析了当前作为48 V重型汽车的弱混动力系统和控制策略,介绍了混合动力系统的高效混动机理,包括车辆高效混动机理分析、48 V电源能量管理策略;阐述了当今主机厂对该弱混系统的应用与趋势;最后从国家节能减排总体规划角度进行总结,提出展望.     

多连杆悬架系统中铰接点载荷的计算方法

考虑衬套的六向非线性刚度,建立了汽车多连杆悬架系统的数学模型。基于悬架连杆和车轮托架等力-位移静平衡方程,给出了悬架各铰接点力的计算公式。以五连杆后悬架为例,利用未考虑衬套连接及同时考虑衬套线刚度和扭转刚度的两种模型,分别计算了各模型在汽车小载荷工况和大载荷工况下各铰接点的受力。计算结果表明,当悬架系统受到一些大载荷工况作用时,考虑衬套六向非线性刚度的模型能更准确地计算出各铰接点的力和力矩。因此,该方法可为五连杆后悬架铰接点载荷计算提供了一套准确的建模与计算方法,计算得到的载荷可用作悬架系统各元件的强度计算和疲劳试验中的载荷输入。     

基于案例分析的精益生产线的布局方法研究

精益生产已经成为当前企业管理改善的主要方向。在工厂布局的时候充分考虑精益生产模式的需求是当前企业亟待实现的目标。研究了某汽车用刹车油壶生产企业从传统布局向精益布局改善的过程案例,其以产能需求和企业要求为指导优化车间布局,实现了精益化和流程化生产。通过油杯焊接工序分析和人机作业分析,解决了油杯焊接工序当前的布局方式面积利用率低的问题,提高了设备和人员利用率,优化了生产流程。为提高油杯测漏工序和油杯测通断工序的人员和设备效率,对2个工序操作过程进行人机作业分析,解决了物料搬运路线重复和设备停机待料问题。分析现有油杯装配和装箱工序,解决了工序流水线上这2个工位节拍不匹配和工位设置不合理所导致的物料搬运距离延长和工人待机的问题。通过工艺和设备改进,依据工位生产周期进行生产线平衡设计,重新划分工位,运用设计标准作业顺序、标准作业时间等方法,达到了精益生产、提高效率的目的。