硬质合金涂层刀具铣削SiCp/Al复合材料刀具磨损研究

SiCp/Al复合材料因含有大量SiC硬质颗粒而使其切削加工性较差。针对该材料的高速高效加工问题,利用硬质合金涂层刀具对体积分数为20%的SiCp/Al复合材料进行面铣,通过单因素实验,研究了切削速度、进给量和轴向切削深度对刀具前刀面和后刀面的磨损过程的影响,以及刀具磨损萌生、扩展演化规律。结果表明:在硬质合金涂层刀具精加工SiCp/Al复合材料过程中,刀尖与工件表面的接触先是凸圆弧面接触,然后变成凹圆弧面接触,最后变成平面接触;刀具磨损随切削速度和轴向切深的增大而增大,而随进给量的增大而减小;硬质合金涂层刀具失效的原因主要是后刀面的耕犁磨损,后刀面最大磨损量VB_(max)超过了0.6 mm,而后刀面磨损的主要原因是磨粒磨损和涂层剥落。     

二维非结构网格Hamilton-Jacobi方程的一种简化的加权ENO格式

考虑标量Hamilton-Jacobi方程,对二维非结构网格给出了一种简化的三阶精度加权ENO格式.方法的主要思想是时间和空间分开处理,时间离散用三阶TVD Runge-Kutta 方法.对空间,在每一个三角形单元上构造一个三次多项式,该多项式是一些三次多项式的加权,并给出了加权因子的构造方法.最后用该格式对一些典型算例进行了数值试验,并分析了方法的精度,结果表明该格式是成功的.     

微分方程数值解课程教学的实践与探索

以微分方程数值解课程自身的特点和教学中所面临的问题为出发点,根据多年来关于该课程教学改革与课程建设的实践,从教学内容的选择,第一堂课的讲授,教学方法和手段的应用,及以科研促教学等方面介绍了微分方程数值解课程的教学实践。     

双曲型守恒律方程的小波解法

本文基于Hamilton-Jacobi方程的小波Galerkin近似和微分算子的小波表示,讨论一维双曲型守恒律方程初值问题的Daubechies小波解．由于小波在空间和时间上的局部性,本方法适用于处理具有奇异解的问题,可以有效的防止数值振荡．数值试验的结果表明,本方法是可行的．     

三维非结构网格上求解双曲型守恒律方程的一类三阶精度有限体积格式

考虑标量双曲型守恒律方程,对三维非结构四面体网格给出了一类满足局部极值原理的三阶精度有限体积格式.方法的主要思想是时间和空间分开处理,时间离散采用三阶TVD Runge-Kutta方法;对空间,在每一个四面体单元上基于最小二乘原理构造一个二次多项式,结合数值解光滑探测器和梯度限制器,使其在光滑区域具有高阶精度,在间断区域满足局部极值原理.该格式具有间断分辨能力高,编程实现简便,计算速度快等优点.典型算例的数值试验表明,该格式是有效的.     

CFRP管面钻削缺陷形成机制

碳纤维增强复合材料(CFRP)传动轴因性能优越广泛应用于汽车、航空航天、船舶、冷却塔风机等轻量化领域,但其钻削过程中容易出现毛刺、分层等缺陷。为了揭示CFRP管面钻削缺陷形成机制,选择双锋角钻头和三尖二刃钻对CFRP管面钻孔,利用分步钻削盲孔和通孔的方法,分析了损伤部位的受力情况,揭示了入口撕裂、出口毛刺和分层产生原因。根据实验结果,发现双锋角钻头钻孔时入口撕裂损伤较大,损伤位置在钻头与管面接触最低点,且主要是那部分水平缠绕CFRP管的纤维,原因是水平缠绕的纤维屈曲变形最大,对切削力更加敏感。双锋角钻头和三尖二刃钻的横刃对孔最终出口分层没有影响,主切削刃的切削行为决定孔最终出口分层。相同钻头钻孔时,轴向力不是唯一影响分层因子的因素,还需考虑切削热。相比双锋角钻头,三尖二刃钻因锋利的外缘尖角能有效划断纤维,使出口分层较小。     

切削速度对切屑形态和加工表面微观形貌的影响

为了研究钛合金车削过程中切削速度和切屑形态特征对已加工表面微观形貌的影响。采用硬质合金涂层刀具车削钛合金TC4,研究了切削速度对切屑形态特征、已加工表面粗糙度和轮廓最大高度的影响规律,分析了切屑底部毛边形貌、已加工表面形貌与表面粗糙度三者之间的关系。结果表明:在切削速度40~120m/min时,切屑底边出现锯齿形毛边,且随切削速度增大锯齿越明显。切屑底部锯齿毛边的形成是造成已加工表面波峰损伤形成的主要原因。影响已加工表面粗糙度的微观形貌特征包括硬质颗粒、粘结现象和波峰损伤。因此,为了获得高质量的加工表面,加工参数选择时必须规避硬质颗粒和严重的粘结现象,并控制切屑底部毛边形态特征。     

工件预加载温度对Ti-6Al-4 V车削过程的影响

通过对比仿真和试验的切削力、切屑形态和锯齿化程度验证了仿真模型的可行性,然后用仿真分析的方法研究了工件预加载温度对切屑形貌、切削力和切削温度的影响,获得了锯齿形切屑转变为带状切屑的临界工件预加热温度。结果表明:随着预加载温度的增加,切屑变形减少;在v=50m/min时,锯齿形切屑转变为带状切屑的临界预加载温度为150℃～200℃;切削速度v=110～170m/min时,临界预加载温度为250℃左右。     

硬质合金涂层刀具车削钛合金TC4切屑表面形貌及毛边研究

采用硬质合金涂层刀具车削钛合金TC4,研究了切屑自由表面、后表面形貌,分析了切屑毛边齿高度和宽度随切削速度和进给量的变化规律。结果表明:在较低的切削速度下,切屑后表面出现因不规则切削刃或硬质粒子而产生的平行条纹;在较高的切削速度下,出现因粘结产生的凹坑;随着切削速度的增加,切屑上端毛边的齿高度逐渐增加,而齿宽度变化不大;随着进给量的增加,毛边齿高度和宽度都逐渐减小。     

群混合智能算法优化异构WSN的生命周期

为了优化异构无线传感器网络的生命周期,找到尽可能多的连通覆盖子集（CCS）,本文建立了以网络覆盖约束、收集约束、连通约束作为目标评价函数的模型。针对该模型,在蚁群算法基础上,引进鱼群拥挤度的概念,解决了蚁群在算法初期陷入局部收敛的问题。实验结果表明,该改进算法比一般蚁群算法具有更好的全局搜索能力和收敛速度,同时针对蚁群算法在构建子集中存在大量冗余节点的问题,提出了关键域法（KFM）判断各子集中冗余节点且利用冗余节点构建新的子集,这不仅能有效提高节点的利用率,而且延长了异构网络的生命周期。