超导块材磁体在高温超导磁悬浮车系统中的两种潜在应用

研究了超导块材磁体在高温超导磁悬浮车系统中的2种潜在应用。高温超导YBCO块材经过Lakeshore恒磁场充磁机充磁之后,利用高温超导磁悬浮测试装置研究了其在永磁轨道上方的悬浮和导向性能;实验发现2种不同充磁方向励磁的块材磁体表现出明显不同的行为,其中一种对悬浮力帮助比较大,另一种则对导向力帮助比较大。这一结果可以为某些特殊需求(如重载、弯道运行等)的高温超导磁悬浮车系统设计提供一定的实验依据。     

高温超导块材与永磁体组成的混合磁悬浮

针对高温超导磁悬浮交通应用,提出了一种有别于目前常用的仅通过车载高温超导块材与永磁轨道间的磁斥力实现悬浮的混合悬浮,该悬浮方式通过车载永磁体与永磁轨道的作用为悬浮系统提供导向力,由于避免了磁滞效应而使导向可回复区间增大,进而提高系统的导向能力,有助于增大系统的曲线通过与抗干扰能力,同时永磁轨道下部空间磁场的利用也进一步提高了系统的悬浮能力。基于系统静态刚度的计算,现有高温超导磁悬浮系统双轨每米的悬浮重量仅为混合悬浮的40%,可回复导向力不到混合悬浮中车载永磁体与永磁轨道间稳定导向力的70%。混合悬浮为高温超导磁悬浮的重载应用提供了一种途径。     

高温超导磁悬浮车用悬浮单元优化的实验研究

研究了YBCO高温超导块材与2种典型的永磁轨道之间的最佳宽度比例。这2种永磁轨道的永磁用量基本相同,磁场分别呈单峰和双峰分布。通过改变YBCO高温超导块材组合的横向尺寸,利用高温超导磁悬浮测试装置(SCML-02)研究了在不同场冷高度、相同工作高度下高温超导块材在永磁轨道上的悬浮力。结果表明:块材与磁场呈单峰分布的永磁轨道之间的宽度比与场冷高度无关,而与呈双峰分布的永磁轨道之间的宽度比却极大地依赖于场冷高度。这一结果对高温超导磁悬浮车系统地优化设计是有帮助的。     

高温超导YBCO块材临界电流密度与悬浮力磁滞的关系

高温超导磁悬浮车系统利用处于超导态的高温超导块材与永磁轨道相互作用产生的钉扎力使磁悬浮车稳定地悬浮于永磁轨道上方,块材的性能决定了悬浮力的磁滞特性。利用数值计算的方法计算悬浮于永磁轨道上方的YBCO块材的悬浮力,分析了临界电流密度与悬浮力磁滞及最大悬浮力的关系。结果表明,块材悬浮力磁滞随着临界电流密度的增加而减小,当临界电流密度增加到一定程度,悬浮力磁滞消失;块材最大悬浮力随临界电流密度的增加而增加,当临界电流密度增加到一定程度,最大悬浮力趋于饱合。     

高温超导块材磁体悬浮系统的振动特性

指出了非直接场冷磁化产生的高温超导块材磁体在应用磁场中实现了稳定的悬浮或悬挂现象。利用Lakeshore公司的电磁铁和场控仪产生的均匀磁场作为磁化外场时,单块YBCO高温超导块材磁化率为77.8%,在应用外磁场下实现稳定悬浮的磁化外场区间仅为0.057～0.121T。为了验证高温超导块材磁体悬浮系统的稳定性,使用了一个随机信号形式的激励源,其幅值在0～14.5N之间且频率范围为0～400Hz。振动特性分析表明,高温超导块材磁体悬浮系统具有低频共振高频隔振性能;系统共振频率和动态刚度随着磁体俘获磁场的增大而增大;系统的阻尼系数表现出明显的先增后减的非线性特征。当超导磁体俘获磁场为0.091T时,即悬浮间距8mm,HTSMagnet-PM系统表现出最佳的动态特性,抗外界干扰能力最强。因此,这种非直接的场冷磁化方式产生的稳定悬浮现象,使得引入块材磁体成为了高温超导磁悬浮系统中可行的能量储备或改善系统稳定性的方法。     

磁悬浮机床导轨电磁场分析

介绍磁悬浮机床导轨的工作原理,对其进行磁力分析.以自重为132 N的模拟工作台样机为例,利用ANSYS软件分析空气隙值和工作台倾斜角度对导轨电磁场的影响.结果表明:在工作台正常悬浮状态下,空气隙厚度取0.3±0.004 mm,工作台倾斜角度小于0.02°时,磁悬浮机床导轨磁场磁漏小、负载能力强、外界扰动承载能力大.为磁悬浮机床导轨的结构优化设计提供了理论依据.     

爆力运搬采矿法凿岩爆破参数

川口钨矿杨林坳矿区为倾斜中厚多层低品位难采矿体，一般倾角３０°～４５°，平均倾角３６°，针对该矿区开采技术条件特点，确定采用爆力运搬阶段矿房采矿法，并通过４６３－１采场试验，着重对爆力运搬凿岩爆破参数进行了研究，提出了合理确定凿岩爆破参数的方法和技术依据，使该项试验获得了成功。     

磁悬浮隔振系统的隔振特性研究

本文针对一种磁悬浮隔振系统进行隔振特性分析。为探究系统结构的可行性和隔振特性,分别采用Ansys/Maxwell磁场解析软件和Matlab软件分析磁悬浮隔振系统的磁场分布、悬浮力和隔振特性。仿真结果表明,线圈通入最大瞬时电流后,当位移上下浮动范围为-7～7mm时,产生的最大、最小悬浮力分别为809.52 N和706.88 N,悬浮力衰减了12.6%;以随机信号和sin信号为干扰输入获取的输出位移和输入位移比值稳定在10%以内,磁悬浮隔振系统的隔振效果较明显。     

不同倾角下2219铝合金搅拌摩擦焊接头的组织及力学性能

针对焊接速度为200 mm/min,转速为500 r/min,压入量为0.1～0.15 mm的情况下,研究了改变搅拌头倾角对厚度为6 mm的2219CS铝合金板材对接搅拌摩擦焊焊接接头的影响情况,结果表明:随着倾角的增大,搅拌针对接接头塑性区域的搅拌作用也呈现倾斜的状态,抗拉强度逐渐降低,由339.3 MPa降低至278.5 MPa,但当倾角为0°～4°时,对抗拉强度及显微硬度的影响不明显,降低幅度仅为3.6%;当倾角为5°时,在接头底部产生缺陷,使接头的力学性能出现致命性的破坏;显微硬度变化不明显。     

一种新型超导混合磁悬浮轴承的悬浮力特性分析

针对普通高温超导磁轴承刚度小、承载力低、悬浮间隙难以调节等不足,设计了一种由永磁体、超导块材及超导线圈组成的新型悬浮系统。在此基础上,利用临界态模型及商用有限元软件分析了其悬浮力随间隙变化的规律,通过分析对比,证明了仿真计算与实验测试具有良好的一致性。研究结果表明:引入超导线圈可提高轴承的承载能力,增大轴承刚度,便于调节悬浮间隙,有利于其高速稳定运行,同时还能降低系统的功耗。     

毛坯压边对冲裁过程影响的研究

通过对H62和LY12进行试验，找出了压边力、冲裁力和冲裁质量的相互影响的定量数值关系，分析解决了实际中出现的问题。研究为设计模具提供了理论基础，增加了模具的可靠性，减少了设计周期。在现实生产中具有一定指导意义。     

切削速度对微织构刀具切削力的影响

目的 研究微织构刀具在不同切削速度下切削力的变化规律,从而改善刀具的切削性能。方法 利用激光技术在PCBN刀具前刀面进行微织构处理,加工微槽宽度分别为30、40 μm的垂直微槽和平行微槽,并选择60、72、85 m/min三种不同的切削速度,分别用微织构PCBN刀具干式切削AISI 52100材料,使用测力仪收集切削过程产生的主切削力、径向力和轴向力。结合有限元仿真技术,设置与实际切削试验相同的切削用量、微织构刀具材料和工件材料等切削条件,从刀具表面应力角度分析微织构刀具在不同切削速度下的切削力变化,并与切削试验结果进行对比。结果 在不同的切削速度条件下,不同微织构刀具产生的切削力受切削速度的影响程度不同。30 μm垂直微槽和40 μm平行微槽PCBN刀具在较高的切削速度下均能取得较小的切削力,切削速度的变化对主切削力、径向力和轴向力的影响均较大。结论 随着切削速度的增大,垂直微槽和平行微槽可有效减小主切削力和径向力。在相同的切削速度下,垂直微槽比与平行微槽更有利于获得较小的切削力。试验结果对微织构PCBN刀具切削淬硬钢材料奠定了基础。     

机器人遥控焊接力觉传感与控制进展

为了完成遥控焊接过程涉及的非结构化环境接触任务,机器人遥控焊接系统需要具有力觉传感与控制功能.通过对机器人力控制理论和工业机器人集成力控制策略研究的综述,结合遥控焊接非结构化环境接触任务中存在的主要问题,提出了适合遥控焊接任务特点的力控制策略,并从双向力反馈遥操作、接触力控制以及力觉精确建模三个方面分析了力觉传感与控制技术在机器人遥控焊接领域中的应用,最后探讨了机器人遥控焊接力觉传感与控制研究的发展趋势.     

微沟槽织构对切削力和表面粗糙度的影响

为研究微织构对切削过程中产生的切削力和已加工表面粗糙度的影响,在聚晶立方氮化硼(PCBN)刀片前刀面制备与主切削刃平行的宽度为32.6μm的微沟槽织构。分别用微沟槽刀具和无织构刀具在主轴转速为450、500、600 r/min的条件下切削淬硬钢GCr15,分析切削力和已加工表面粗糙度。试验结果表明:微沟槽改善了刀具的切削性能,主切削力、进给力和切深力均小于无织构刀具;进给力、切深力随着主轴转速的增加均变大,主切削力表现为先减小再增大;用微沟槽织构刀具切削的已加工表面粗糙度大于无织构刀具,表明微沟槽不利于获得表面质量较好的工件;随着主轴转速增加,微沟槽刀具和无织构刀具切削的表面粗糙度均减小。     

拉坯矫直机的结构和矫直力、拉坯力的计算

简要叙述弧形连铸机的拉坯矫直机的作用及其结构,着重介绍矫直力和拉坯力的计算。     

一种哈夫模锁模力的计算

本文介绍了一种哈夫模锁模力的设计计算。通过对制件的工艺分析,思考设计难点,重点介绍模具锁紧力设计过程。通过制件工艺分析,计算出最适合的锁紧力。     

基于原子力显微镜的纳米抛光颗粒的摩擦力测量方法

基于原子力显微镜接触模式,使用侧向力扫描测量单个纳米颗粒与基底表面的摩擦力,从而为颗粒从基底表面去除提供最为直接的测试方法。对硅片表面进行羟基化增强其亲水性,将聚苯乙烯纳米颗粒单层均匀地分散到硅片上。使用横向力模式和NanoMan两种方法侧向推动纳米颗粒,测得单个颗粒与硅片表面之间的最大静摩擦力分别为(1.57±0.09)μN和(1.51±0.13)μN,试验结果基本一致,表明这两种测量方法可靠有效。此外,NanoMan可控制针尖推动单个颗粒在基底表面做滑移运动,表明颗粒-基底的滑动摩擦力与针尖施加载荷和扫描速度密切相关。     

2D elasto-plastic FE simulation of the drawbead drawing process

The drawing process including the locking and pulling phase under a drawbead of circular and rectangular section shape is simulated by means of a static-implicit FE code developed by the authors for 2D elasto-plastic simulation of sheet metal forming. The influence of the main bead geometrical parameters on the binder hold down force (BHDF) and drawbead restraining force (DBRF) is analyzed. The deformation law and loading characteristics of the sheet around the drawbead are studied during the two sequential phases. The calculated results show a good agreement with the experimental data. The investigation lays a foundation for setting up an applied drawbead model in the future 3D simulation of drawbeads.     

On the separation of Lorentz and magnetization forces in the transduction mechanism of Electromagnetic Acoustic Transducers (EMATs)

Electromagnetic Acoustic Transducers (EMATs) are widely used in Nondestructive Evaluation (NDE) of metals, including the inspection of ferritic steels. Optimization of EMATs in ferromagnetic materials is often accomplished using computational simulations that account for the three main types of transduction mechanism, namely the effects of Lorentz forces, magnetization forces, and magnetostriction. The extensive literature on the Lorentz and magnetization mechanisms of EMATs has been historically scattered with alternative notations causing conflicting interpretations of the fundamental governing equations that often led to erroneous implementations of these equations in computational simulations. The purpose of this paper is to clarify this issue. The confusion is caused by the arbitrary nature of the separation of electromagnetic transduction force into Lorentz and magnetization components. This paper shows that apparently contradicting models are actually equivalent if the Lorentz and magnetization forces are chosen to correctly match each other, while mixing otherwise acceptable but mutually incompatible terms leads to unacceptable modelling errors. This paper also provides guidelines for the implementation of these transduction mechanisms in computational models for EMATs.     

一种刀库刀套插刀力及拔刀力检测系统

针对圆盘式刀库和链式刀库所用刀套与刀柄,逐步搭建机械结构等一系列的ATC插刀力、拔刀力检测系统。通过Visual C++6.0和Access数据库编写检测软件可以实时显示刀柄、刀套间的作用力曲线,可用于加工中心ATC系统的可靠性提升试验,并为刀库生产厂提供可靠数据。