(Ni,C_f)/(TiC-TiB_2)陶瓷基复合材料SHS/PHIP工艺的正交优化

在利用SHS/PHIP技术制备(Ni,Cf)/(TiC-TiB2)陶瓷基复合材料过程中,对预制坯相对密度、预压力、延迟时间、致密化压力、保压时间等基本工艺参数以及镍和碳纤维的含量与材料性能之间的关系进行了分析,从而确定了影响该材料性能的主要因素为致密化压力、镍含量和碳纤维含量,并为此设计了一个三因素三水平的正交试验。结果表明:在质量为120 g的试样中,当碳纤维的含量为3%、镍含量为15%(均为质量分数),预制坯相对密度为61%左右、延迟时间为16 s、致密化压力为300 MPa、保压时间为6 s时,该材料的性能最优,其室温弯曲强度σb=488.27MPa,断裂韧性KIC=12.90 MPa.m1/2。     

基于变形的产品系列化设计方法

变形设计是指对图形或立体进行变形后再进行设计的方法.在对参数化与产品系列化设计之间关系进行分析研究的基础上,结合产品几何特征的继承关系,在Pro/E环境下,利用"自上而下"设计(TopDown Design)方法,形成了变形设计、参数化与特征继承关系相结合的产品系列化设计方法,即主控零件法.该方法主要针对一些外形不能完全参数化的、非规则的工业产品的系列化设计而提出的,它不但支持并行工程及工作组之间的协同设计和相关设计,而且可大大缩短产品的开发周期,快速更新产品,以满足瞬息万变的市场需求.     

提高短切碳纤维对陶瓷基复合材料TiC-TiB_2强韧化的研究

对采用SHS/PHIP技术制备的Cf/TiC-TiB2陶瓷基复合材料中存在短切碳纤维损伤严重,补强增韧效果不明显的原因进行分析研究。研究发现:在B4C+3Ti+Cf体系的SHS反应过程中,由于反应温度太高,使短切碳纤维表面的碳原子与钛粉之间发生化学反应,造成短切碳纤维表面的化学损伤,影响短切碳纤维的性能,进而影响其补强增韧的效果。在SHS反应过程中,防止或减少短切碳纤维化学损伤的主要途径就是添加稀释剂来降低反应温度。在B4C+3Ti+xCf TiC+2TiB2+xCf体系中,通过向反应物中添加稀释剂镍可以有效地防止或减少短切碳纤维的化学损伤,改善各相之间的接触状况,提高各相之间的界面强度,提高短切碳纤维补强增韧的效果。     

铸管承口圆度非接触式测量系统设计

以铸管承口的圆度检测为研究对象,利用工业机器人自动调整姿态,带动高精度激光测距传感器扫描铸管承口内轮廓,再利用上位机控制系统编译圆度计算算法,自动计算铸管承口的圆度,为生产商检测铸管承口的圆度是否合格及铸管承口自动打磨工艺优化提供了数据支撑。     

镀镍深冲钢带层间切应力的分析与测量方法研究

镀镍深冲钢带是生产一次或二次碱性电池钢壳的重要材料，普通深冲钢带镀镍后在深冲时极易引起镀层脱落。在对镍和深冲钢带的“应力应变”曲线进行分析比较的基础上，进一步研究了深冲时引起镀层脱落的原因。因为深冲变形时镀层和钢带结合面的两侧所承受的应力大小不同，在结合面上产生了较大的层间切应力，并引起较大的切应变，从而导致深冲变形过程中镀层的脱落。而镀镍深冲钢带所能承受的最大层间切应力是该材料的一项重要的力学性能参数，也是评定该材料在深冲变形过程中能否有效防止镀层失效的一个重要的参数指标。经研究并设计出正确的实验装置，通过拉伸试验机对该材料所能承受的最大层间切应力进行测量，具有重要的理论意义和实际意义。     

镀镍钢带深冲时镀层失效原因的定性分析与仿真

针对镀镍低碳钢带在深冲变形过程中出现的镀层失效行为,结合对深冲变形中的应力和应变状态的分析,通过对镍和低碳钢“应力-应变”曲线的分析和比较,发现了引起镀层失效的根本原因：深冲变形时在镀层和钢带结合面两侧所受应力的大小不同,从而在结合面上产生了过大的切应力,并产生了过大的切应变进而造成了镀层的脱落,并利用有限元方法对该层间切应力的存在进行了仿真实验验证;另外因镍和低碳钢的弹性模量不同且二者厚度差别太大,在深冲外力撤除后因镀层的弹性回缩受制于钢带的弹性回缩,从而在镀层上产生了过大的残余拉应力,因该残余拉应力的缓慢释放而造成镀层的冲后脱落。这为制备满足深冲要求的镀镍深冲钢带指明了研究方向,为进一步的研究奠定了基础,同时也为镶嵌金属的深冲变形或拉伸变形提供了分析方法和参考。     

电火花表面强化的热应力研究

分析电火花表面强化层的应力场特点,建立三维应力场模型,并利用APDL编程实现对应力场的有限元数值模拟,给出强化层和基体在不同位置、不同方向的应力分布和变化规律。结果表明:强化过程中,熔池及附近区域存在的巨大且剧烈变化的温度梯度和不一致的冷却速率使试样产生很大的热应力;由于热导率和热膨胀系数存在差异的缘故,各节点的应力值随着位置的变化而变化;试样的应力曲线在热影响区都存在突变,有强化层时,由于强化层和基体材料的比热容c和热导率κ不一致,加剧应力曲线在热影响区的突变;采用梯度强化层和热处理工艺可以有效地改善电火花表面强化层的应力分布。     

基于AutoCAD平台下开放式《机械制图》教学CAI例图演示系统

针对《机械制图》教材版本类别较多，而教学内容又因专业不同而异，CAI制作困难等特点，在AutoCAD平台上，利用AutoCAD提供的Active Automation开发工具，开发了开放式《机械制图》教学CAI例图演示系统。利用该系统可快速、方便地制作出开放式《机械制图》教学CAI课件。     

TiC陶瓷滤片的制备及其性能研究

在对TiC陶瓷的性能及其制备工艺进行分析研究的基础上,利用SHS/PHIP技术制备了致密的TiC-TiB2复相陶瓷材料,并对材料进行切割加工成型和清洗,得到和所需滤片形状相同的TiC-TiB2复相陶瓷片,然后再根据TiC和TiB2化学性能的差异,用王水的强腐蚀性溶解其中的TiB2陶瓷相从而得到孔隙大小均匀的、性能优异的TiC陶瓷滤片.用该方法制备的TiC陶瓷滤片,孔隙的直径范围在2~3μm,分布均匀,可以在任何性质的液体中使用,也可用于熔融金属液的过滤.