基于CFRP切削过程仿真的面下损伤形成分析

由于碳纤维增强树脂基复合材料(Carbon fiber reinforced plastic,CFRP)宏观上呈现非均质、各向异性,细观上表现为纤维和树脂的特殊混合形态,导致其制件加工过程中极易产生分层、开裂等损伤,严重影响其制件的加工精度及承载性能。研究CFPR加工损伤产生机理并以此降低加工损伤是提高其加工质量的关键。基于宏观各向异性本构、Hashin失效起始准则及损伤演化,建立了可实现任意纤维角度单向板连续动态切削过程仿真分析的直角切削有限元模型,分析了任意纤维角度CFRP单向板连续切削过程面下损伤,得到了纤维角度、切削参数、刀具结构对面下损伤深度的影响规律。具体结果:纤维角度为影响面下损伤的主要因素,随纤维角度增大,切削力增大同时面下损伤深度也明显增加;面下损伤的主要原因为切削力过大导致的基体破坏及扩展;对于135°单向板面下损伤深度随刀具前角增大呈先增大后减小的趋势。     

C/SiC复合材料表面高温瞬态温度传感器的研究

针对C/SiC复合材料制造的航空发动机热端部件瞬时表面温度监测困难的问题,研究了一种C/SiC复合材料瞬时表面温度测量方法。采用磁控溅射法结合电镀工艺在C/SiC复合材料表面沉积了Ni-Cr-ZrO_2复合过渡层,采用磁控溅射法在Ni-Cr-ZrO_2复合过渡层上依次制备了SiO_2绝缘膜、NiCr/NiSi薄膜热电偶和SiO_2保护膜。对不同厚度SiO_2绝缘膜的绝缘性能进行研究,结果表明3μm厚的SiO_2薄膜绝缘电阻值可达1.64×10~9Ω。对传感器静态性能的实验研究结果表明,在50～600℃,塞贝克系数为42.1μV/℃,非线性误差1.52%。用理论计算与实验结合的方式对传感器的动态性能进行了研究,结果表明,传感器的动态响应时间在微秒级,可实现瞬态温度测试。对传感器进行测温实验,结果表明传感器能满足室温～600℃范围内瞬态温度检测的需求。     

采用薄膜热电偶的多层印刷电路板原位钻削温度测量

针对工业用多层印刷电路板(PCB)加工过程中钻削温度难以准确测量的技术难题,提出了一种基于薄膜热电偶的PCB各板层原位钻削温度测量方法。根据PCB的截面结构采用材料叠层建模方法对PCB钻削过程进行建模仿真,掌握了钻削过程中PCB钻削温度的分布及变化情况,并确定了传感器最佳镀膜位置为钻头进给方向的垂直底部。采用直流脉冲磁控溅射技术,在不同层数的PCB上制备薄膜热电偶传感器,并对其静、动态性能进行研究,结果表明所研制的温度传感器在30~200 ℃范围内,塞贝克系数为37.4 μV/℃,非线性误差不超过0.65%,动态响应时间为0.095ms。对不同层数的PCB进行了多组钻削温度测量实验,结果显示,钻削过程中4层、12层、20层的最高钻削温度分别为49.30 ℃、53.90 ℃、63.90 ℃,且每组重复实验的温度相对稳定,温度测量误差不超过0.8 ℃。该测量方法为PCB高速钻削工艺改进提供了参考。     

全数字地形测量在城市测量中的应用

一、全数字地形测图的基本原理 地形测量包括控制测量和地物、地貌测量两大内容。传统的平板仪测图和经纬仪（或测距经纬仪）测图统称白纸测图，它主要采用解析法和极坐标法，其成果为模拟式的图解图。由于其成图周期长、精度低、劳动强度大等局限逐渐被淘汰。而全数字化地形测图则顺应现代测绘技术新潮流，利用先进的测量仪器（如GPS接收机、电子全站仪等）和自动化成图软件，[第一段]     

CFRP复合材料铣削力、温度及表层损伤分析

碳纤维增强树脂基复合材料(Carbon fiber reinforced polymer,CFRP)以其轻质、高强等优点,在航空航天高端装备上展现出巨大优势。然而,CFRP中各组成相所需的切削能量及热导率具有差异性,在切断高强纤维的同时极易造成低强的纤维/树脂界面发生开裂,而热量积聚所引起的高温又会使树脂软化加剧裂纹扩展,严重影响装备的服役性能和可靠性。阐明切削力和切削热对加工损伤的影响机制是实现CFRP高质高效加工的关键。基于数字图像处理技术,建立CFRP铣削加工表层损伤面积评价方法,该方法可有效避免传统方法因只能考虑损伤的一维长度信息而无法评价加工损伤程度的问题。分析主轴转速和每齿进给对表层损伤面积、切削力以及切削温度的影响规律,并讨论切削力和切削温度对表层损伤面积因子的影响。研究表明:通过减小单次切削厚度和控制切削温度在适合区间可有效降低加工损伤。     

钻削CFRP的双顶角钻头磨损及抑制新方法

为满足高性能碳纤维增强复合材料(CFRP)结构件的高质量制孔需求,现阶段广泛采用双顶角钻头钻削CFRP,但因其"钻、扩、铰"一体的结构形式,双顶角钻头第二主切削刃的磨损程度和状态是决定钻削孔壁质量的关键因素。此外,由于CFRP中碳纤维磨蚀性强,制孔中钻头快速磨损,切削刃严重钝化,极易导致孔壁损伤。通过引入切削刃钝圆半径,揭示双顶角钻头第二主切削刃钝化后,在严重的后刀面磨损作用下,第二主切削刃刃口钝圆半径又减小的磨损机制,在此基础上,结合不同纤维切削角下CFRP成屑机制,详细探究了双顶角钻头第二主切削刃钝化状态对钻削孔壁损伤的影响规律;最后创新性地在钻头第二主切削刃末端开设内冷孔,利用微量冷却润滑(MQL)工艺,实现了钻头第二主切削刃钝化磨损的有效抑制,显著提升了高性能碳纤维增强复合材料的制孔质量,为高质量复合材料制孔工艺和工具研究奠定了重要基础。     

红心火龙果果酒挥发性成分分析

该研究采用顶空固相微萃取(HS-SPME)技术联合气相色谱-质谱(GC-MS)法对火龙果果酒样品中挥发性成分进行分析。结果显示,火龙果果酒中的挥发性成分主要有34种,包括酯类(39.68%)、有机酸类(39.04%)、醇类(16.91%)、醛类(1.09%)、酚类(0.44%)、酮类(0.43%)及其他化合物(2.41%)。相对含量较高的有乙酸(34.63%)、乳酸乙酯(21.83%)、苯乙醇(10.21%)、异戊醇(5.96%)、琥珀酸二乙酯(5.02%)、辛酸乙酯(3.55%)、辛酸(2.44%)、癸酸乙酯(2.21%)、棕榈酸乙酯(2.00%)和十五烷酸乙酯(1.82%)。此外,还检测出少量萜类物质,如D-柠檬烯(1.50%)。结果表明,火龙果果酒中含有大量香气成分,赋予了产品类似酱香型白酒、白兰地、玫瑰及火龙果的特殊香气。     

CFRP复合材料铣削表层损伤形成机制分析

碳纤维增强树脂基复合材料(Carbon fiber reinforced polymer, CFRP)以其轻质、高强等优点,已成为高端装备的优选材料。该材料在固化成型之后,仍需大量的边缘、盲窗口、异形轮廓等铣削加工以满足连接装配要求。然而,这类材料极易在表面产生毛刺、撕裂等加工损伤,严重影响构件的承载性能。阐明铣削加工中CFRP表层损伤的形成机制,用以指导铣削工艺的优化,是实现其高质量加工的关键。研究通过四种典型角度CFRP单向板的铣槽试验,从表层损伤分布形式及未切断纤维长度两个方面阐明了纤维切削角、刀刃钝圆半径及铣刀运动特点对CFRP铣削加工表层损伤的综合影响机理。研究表明:纤维切削角是影响CFRP表层加工损伤形成的关键因素。当其为锐角时,在大刃圆半径影响下易由无损伤状态向毛刺多发状态过渡,当其为钝角时损伤分布不受刀刃钝圆半径影响,表层损伤集中分布在90°～135°之间,为毛刺与撕裂共存形式。而铣刀运动特点造成了纤维切削角的连续动态变化,在易形成损伤的区间内引起损伤的动态累积,最终决定了未切断纤维长度。在此基础上,提出可有效抑制CFRP侧铣加工表层损伤的方法,并通过试验验证其有效性,为后续有关加工损伤抑制的研究提供基础。     

略谈南阳市城市规划与基础测绘

城市基础测绘是制定城市规划的前期基础工作．是保障城市规划顺利实施的重要手段。地理信息系统(GIS)技术作为对空间分布及其有关信息进行存贮、管理、分析的一项综合性技术．为各行各业全面了解和使用地理信息乃至为政府部门做出某些决策提供了多功能服务。其中城市测绘工作中的数字化地形图就是建立地理信息库的一项重要内容。