楔形长板辊轧过程中工艺参数的模拟优化

为了获得综合性能良好的某7A04铝合金楔形长板辊轧件,结合其复杂的形状结构特点,提出采用整体辊轧成形的工艺方案。通过在轧辊上开设一定形状的孔型,用来成形出满足尺寸要求的轧件。并对所提出的工艺方案进行有限元模拟,在控制其他工艺参数不变的条件下,通过模拟不同温度、辊轧角速度、摩擦系数条件下辊轧力的大小变化情况,总结出不同工艺参数下辊轧力的变化规律。最终确定了合理的辊轧工艺参数为:温度470℃,辊轧角速度0.1 r·s~(-1),摩擦系数0.7,且工艺试验得到的辊轧件与有限元模拟得到的辊轧件形状尺寸基本一致。     

散乱点云的自适应α-shape曲面重建

针对α-shape算法不适用于散乱非均匀点集曲面重建的问题,提出了一种基于点云数据局部特征尺寸（LFS）的自适应α-shape曲面重建改进算法。首先,以采样点的k-邻近点计算出负极点逼近曲面中轴（MA）;然后,根据近似中轴计算曲面在采样点处的局部特征尺寸,并依据局部特征尺寸对原始点云进行非均匀降采样;最后,根据三角面片的外接球半径和对应的α值自适应重建出物体表面。与α-shape算法相比,所提算法可以有效合理地减少点云数据量,点云简化率达到70%左右,同时重建结果中冗余三角面片更少且基本没有孔洞。实验结果表明,所提算法能够自适应地重建出非均匀点集的表面。     

锡磷青铜冷变形的微观结构及其对低温退火强化的影响

本文研究了具有较低层错能的锡磷青铜冷轧变形后的微观结构。结果表明.在室温下轧制时,孪生是塑性变形的机制之一,随着变形量的增加,挛晶的数量增加。大量孪晶的存在对形变后低温退火强化起了重要的作用.     

衍射微透镜阵列用于面阵半导体激光光束匀化

提出了一种用衍射微透镜阵列对面阵半导体激光光束进行匀化的方法,解决了折射型微透镜阵列难于实现高填充因子、高精度面型的难题。基于标量衍射理论,设计了具有多阶相位结构的衍射微透镜阵列,推导了半导体激光从输入面到输出面的光场计算公式。数值模拟了非成像型微透镜阵列光束匀化系统,并对其进行了实验验证。当衍射微透镜的口径为0.125mm,相对孔径为0.1,相位台阶数为8时,测得焦斑在快轴方向的不均匀性为12.34%,能量利用率为96.6%;慢轴方向的不均匀性为5.42%,能量利用率为95.74%。实验结果与理论模拟的结果吻合,验证了衍射微透镜阵列光束匀化系统模型的可行性。     

衍射型激光扩束器的保真度研究

针对传统的二次非球面折射型激光扩束器存在不易加工、装调困难、体积大、重量大,特别是难以获得高填充比阵列透镜等不足,提出了一种利用衍射型台阶化面型近似二次非球面的激光扩束器方案,结果表明:对于典型的束腰半径为2mm的高斯光束,衍射型激光扩束器可实现2.8倍的理论扩束比。为了保持扩束过程中激光模式的稳定性,提出了不同区域给定不同台阶数的两类复合结构,解决了扩束过程中保真度和二元衍射元件加工特征尺寸无法同时满足的问题,改进后的系统保真度达95.82%,各区域最小光刻线宽均大于2μm,能够满足现有光刻加工技术要求。对影响系统保真度主要误差的分析结果表明:离轴误差在-1~1mm,目镜和物镜倾斜误差分别小于0.1mm和1.68mm时,系统保真度仍大于95%,方便装调。     

α－Al_2O_3／Cu复合电沉积工艺的研究

研究了新的复合材料制备技术──复合电沉积法制备α－Ａｌ＿２Ｏ＿３／Ｃｕ颗粒复合材料的工艺。对镀液成分、镀液中Ａｌ＿２Ｏ＿３含量、添加剂、搅拌速度、搅拌方式和施镀时间等工艺因素进行了摸索，并在此基础上研究了不同共沉积条件对复合镀层中α－Ａｌ＿２Ｏ＿３含量的影响。为获得具有较高体积份数的Ａｌ＿２Ｏ＿３增强铜基复合材料提供理论和实验依据。     

快速凝固Al－Cu－Mg合金的时效特征

对离心雾化法制得的快速凝固Ａｌ－Ｃｕ－Ｍｇ合金的时效特征进行了研究。结果表明,随时效温度的升高,快速凝固Ａｌ－Ｃｕ－Ｍｇ合金的时效硬度峰值增加,且达峰值后硬度下降缓慢。在连续加热时效过程中,快速凝固Ａｌ－Ｃｕ－Ｍｇ合金有Ｓ”相形成过程,且Ｓ’相形成长大过程比较缓慢。从时效析出激活能、连续加热过程分析等方面进行了解释和验证。     

叶片专用辊轧机轧辊的强度校核

通过对叶片专用辊轧机轧辊的强度进行校核，验证了在新型辊轧机上轧制叶片的可行性。     

大变形零件温挤压凹模型孔设计技巧

对大变形程度、圆坯正挤压出两种变截面挤压方式进行了工艺和质量对比，在凹模型孔形式上采用了双锥角模口导流方式，第一次提出了在挤压初始阶段，利用双锥角形成大的材料初始流速和流动惯性来克服流动前期变形抗力峰值以达到模口材料周边匀速流动目的的理论。     

镁合金散热器成形工艺的研究

散热器是某电子系统的关键零件，其几何形状复杂，尺寸大，性能指标要求高，成形难度很大。采用了等温压制工艺，成形温度为350℃-360℃，并用快换式模具结构和局部引流法等，成功地压制出镁合金散热器件。其力学性能，高、低倍组织和尺寸精度均符合要求。