生物软组织切割过程建模

自行设计和制造了一台可对切割力和刀具位移进行实时测量的生物软组织切割装置,并对猪主动脉壁组织开展了切割实验,对其切割特性进行了分析。切割力在组织未被切破之前随刀具位移非线性增大,呈典型的J形曲线关系;当切割力增大到一定程度时,组织被切破,切割力迅速减小;随后切割过程相对比较平稳,切割力在较小的范围内波动,呈现增大-减小的波浪形式。整个切割过程可被分为三个阶段：变形阶段、破裂阶段和切割阶段。根据能量平衡对切割过程中各个阶段能量之间的转换关系进行分析,并建立了各个切割阶段的切割力模型。在变形阶段,切割力表现为典型的非线性J形曲线关系,一个指数函数被用于拟合变形阶段的切割力;在切割阶段,根据能量平衡方程建立了切割力模型;而对于破裂阶段,由于时间非常短,切割力由破裂时的切割力直线减小。比较发现,模型所得切割力能够很好地与实验所得切割力吻合,证明切割力模型是正确的。     

纳米结构陶瓷涂层的外圆磨削力以及磨削表面精度的实验研究

使用功率计监测磨削加工的能量消耗，探讨了纳米结构陶瓷涂层的外圆磨削过程；对纳米陶瓷涂层和传统陶瓷涂层在磨削力和磨削表面精度方面进行了比较．磨削实验使用了外圆磨床和陶瓷结合剂金刚石砂轮．通过测量主轴功率获得切向磨削力，讨论了加工参数，如切深、进给率以及砂轮粒度对切向磨削力的影响．还对磨削后的涂层表面用粗糙度仪和扫描电镜进行了评估，揭示了表面粗糙度与加工参数的关系．     

木材干燥基准的研究现状及展望

木材干燥基准是控制木材干燥过程中干燥介质的参数表。介绍了木材干燥基准的重要意义、类别、制定方法、研究现状等方面内容，指出了未来干燥基准的研究方向。     

线性压电马达的动态模拟与性能评估

提出了一个模拟线性压电马达运动特性的动态模型.该模型考虑了马达压电元件的运动顺序,将压电马达视为一个具有变接触刚度与变阻尼系数的两自由度动态系统.其本构方程考虑了压电元件的机-电耦合效应.该模型使用Co-quad图、波特图和根轨迹图进行表述以及实验验证.结果表明,该模型能够预测线性压电马达的运动特性,并可用于改进或设计新的线性压电马达.性能评估表明,实验中使用的线性压电马达具有5 nm的分辨率、20mm/s的行走速度以及220 N的驱动力.     

陶瓷磨削的材料去除机理

磨削是目前工程陶瓷的主要加工方法,为了开发新的高效、低成本、低损伤加工陶瓷的方法,需要更深入地揭示其加工机理。本文介绍了陶瓷磨削的材料去除机理方法的研究进展,就其进行了一定的讨论,并得出相关的结论。     

纤维状聚晶金刚石复合片刀具的切削性能及刀具磨损机理

设计并制备一种纤维状聚晶金刚石复合片(Po1ycrystalline diamond compacts,PDC)刀具,制备的PDC刀具具有同时参与切削的刀刃多、刀刃间隔距离和切削角度可人为控制、刃口锋利平直等特点.开展了新型PDC刀具与金刚石砂轮在相同条件下加工WC/12Co涂层的对比试验.结果表明,制备的PDC刀具能获得与金刚石砂轮磨削相媲美的加工质量,实现wC/12Co涂层硬脆材料的精密加工;同时其具有良好的容屑空间,断续切削的结构特点使其更容易散热,因此,切削加工过程中又可以适当地提高切削参数实现材料的高效加工.PDC刀具在长时间的加工过程中,由于受到频繁的冲击作用,在PDC刀具的后刀面出现了小凹坑和轻微的磨粒磨损,随着切削的进行,在切刃处出现局部崩刃现象,须对其刃磨.     

工程陶瓷磨削加工损伤的探讨

探讨了磨削过程中工程陶瓷的损伤机理及损伤过程．在讨论损伤的形成与扩展时,回顾了具有代表性的能量优先假说,对其依据的理论基础及实际意义加以分析、评论,提出了自己的观点．还提出了工程陶瓷加工的损伤预报和预测方面一些亟待研究的课题。     

压电式振动辅助攻丝装置

在攻丝过程中，丝锥所受的扭矩会随着丝锥的进给而增加．扭矩过大会导致丝锥的断裂．为了解决丝锥的断裂问题，设计了一种辅助攻丝装置．该装置由一个弹性变形框架和一个压电元件组成．它能将压电元件的直线往复运动转化成丝锥的螺旋往复运动，模仿手工攻丝过程中的前妙后退交替运动，只是往复运动的频率很高．该辅助攻丝装置被装夹到一台立式铣床上进行了攻丝实验．实验结果显示，使用辅助攻丝装置能够明显降低攻丝扭矩．文中对攻丝扭矩进行了理论探讨并对扭矩与攻丝过程参数的相互关系进行了分析研究．辅助攻丝装置还能够用于其他加工过程，例如钻削、铣削等，可减小加工力，提高加工效率．     

磨削加工对纳米结构陶瓷涂层耐磨性能的影响

对磨削加工后的纳米结构陶瓷涂层进行磨损性能试验.磨损试验首先对纳米结构陶瓷涂层Al2O3/13TiO2的圆柱形工件进行外圆磨削加工,然后将各种不同条件下磨削加工后的圆柱工件装夹到立式铣床的主轴上,进行定速、定载荷的磨损性能试验.磨损性能试验时,圆柱工件在旋转的同时与往复运动的长方形氮化硅陶瓷棒进行滑擦,在其圆柱表面形成磨损沟槽.使用扫描电子显微镜和表面轮廓仪对纳米陶瓷涂层的磨损沟槽进行观察与评定,并与传统陶瓷涂层的磨损沟槽进行对比与分析.为进一步揭示纳米陶瓷涂层的磨损机理,使用有限元法对接触区的应力场进行模拟,并分析纳米陶瓷涂层裂纹的形成与扩展.讨论了磨削工艺参数以及涂层晶粒大小对纳米结构陶瓷涂层耐磨损性能的影响.     

高温旋风除尘器单体气固分离性能的冷态试验研究

根据Leith设计方法,设计相应的旋风除尘单管并搭建一套冷态试验平台,考察进口流量、进口高度与直筒直径比值和进口宽度与直筒直径比值对除尘效率的影响,并分析除尘前后粉尘样品的粒径分布,分析讨论高效旋风分离器在高温除尘领域应用的可行性。结果表明,本文设计的旋风除尘单管对5μm以上颗粒具有很高的除尘效率,采用电厂飞灰作为原料粉尘时,排出气体中夹带的90%颗粒粒径小于5.1μm,5μm颗粒的除尘效率高达98.52%,即本除尘器对细微颗粒捕集效率高。