碳化硅/碳纤维陶瓷复合材料的直写打印研究

通过直写打印技术首次打印具有三层壳核微观结构的碳化硅/碳纤维陶瓷复合材料长丝,以碳化硅/碳纤维陶瓷复合材料长丝堆叠成立体结构,干燥固化后再通过以聚碳硅烷为前驱体的溶液进行渗透,最终以真空烧结炉热解最终得到力学性能较好的网格结构试样。重点研究不同配比下碳化硅/碳纤维陶瓷复合材料打印墨水的打印难度,以及在不同热解温度下得到试样的性能进行对比。实验结果表明,配置的打印墨水黏度越低,复合材料同轴打印挤出难度越低,但复合材料长丝凝固成形难度越高。在得到复合材料长丝打印成形的最佳工艺参数及相应长丝直径数据后,以中空网格结构为实例,通过多层堆叠打印由三层壳核微观结构的复合材料长丝组成的方形、圆形立体结构,干燥后进行多次浸渍工艺附着聚碳硅烷,再进行分步热解处理,得到的试样经过力学拉伸测试,其拉伸强度约为22.35Mpa。碳化硅/碳纤维陶瓷复合材料的直写打印工艺可行性。     

CNT/PDMS柔性传感材料的打印工艺及性能研究

针对复合导电材料CNT/PDMS应用于柔性传感以及复杂结构设计的需求,将直写打印技术与该复合导电材料的成型制备方法结合起来,研究了CNT/PDMS复合材料的打印工艺和电阻传感性能。在试验研究中,首先配置了不同CNT含量的打印墨水,并对打印墨水的流变性及材料导电性进行测试,试验结果表明配置的打印墨水均具有粘弹性以及剪切变稀的性质,其中以CNT质量分数为7%的墨水用于直写打印时兼具导电性好易挤出且成型好的特点。通过单点成线试验,设置3D打印机参数为:扫描速度为10mm/s,挤出气压为0.3MPa。在此基础上,进行简单平面条状、二维网状结构以及立体网格结构的打印,对打印的条状结构进行温度和单轴拉伸试验,在不同的温度和拉伸率下打印件均表现有电阻传感特性;对网格状电路进行柔性电路性能测试,在对其施加6 V左右电压时,无论网格电路处于伸展还是弯曲状态均能表现出良好的导电性能;对打印的立体网格结构进行压力传感试验,结果表明复合材料有良好的压敏特性。性能表征结果证明该打印工艺可行,从而为后续该材料的复杂结构制造以及在柔性传感电子设备中的应用奠定基础。     

运用正交试验法优化切削参数

产品质量是企业的生命,为了设计出能满足用户要求的产品和改善现有产品的质量,往往都要做大量的试验研究工作,认识探求客观事物的内部规律。下面,本人就运用正交试验法合理选择切削用量、提高产品加工质量作一些探讨。 1.正交试验法有关概念的引入 正交试验法是利用数理统计学观点,应用正交性原理,从大量的试验中挑选适量的具有代表性、典型性的试验点,根据“正交表”来合理安排试验的一种科学方法。     

基于正交试验的切削参数优化研究

针对目前广泛使用的钢材质,为考察进给速度、切削模式、冷却方式对其机加工表面粗糙度的影响,基于正交试验进行优化研究,对三个影响因素分别选取三个水平、设计正交表,根据OA展开试验并记录试验结果,进而经过极差分析确定出表面粗糙度最小的组合切削参数,并进行验证试验,最后证明了研究的意义,确定了所考察对象对表面粗糙度的影响规律,为以后的切削加工提供了有利的参考。     

基于正交试验法的TC4钛合金铣削参数优化

为研究高速铣削加工中既有较低的刀具磨损量、又有较高的切削效率的切削参数,按照L9(34)正交表,选取了铣削参数每齿进给、切深、切宽、转速四个因素,每个因素取3个水平进行试验,获得了不同切削参数下的刀具磨损数据。通过直接分析和极差分析最终得到了优化的铣削参数。     

基于Moldflow与正交试验法的注塑参数优化

在塑料产品的开发过程中,涉及到塑料模具进行注塑,注塑模具开发方案确定后,最重要的就是如何选择注塑参数。注塑参数可以在注塑机上直接进行试生产来调试,但必须是模具制造出来之后才能进行,对场地和设备均有要求,而且在试模过程中会浪费一定的塑料原材料。本文采用正交试验法对注塑参数进行优化,利用Moldflow软件的模具CAE技术对正交试验过程各种取值情况进行验证,并对最终优化组合进行验证,检验正交试验的正确性。确定翘曲变形量为实验指标,以注射温度、模具温度、充填时间、冷却时间、保压时间为变量的5因素,取各自允许取值范围进行4均分得到4水平,形成一个5因素4水平的正交试验矩阵设计实验,找出KDC-1型电磁断路器塑料壳体充填优化组合,通过在Moldflow的验证,及时反映了该正交试验结果是正确的注塑参数最优组合。     

基于正交试验的单晶硅靶材制备氮化硅薄膜沉积参数的优化

基于单晶硅靶材制备氮化硅薄膜的沉积参数正交试验,通过选择和研究溅射功率、工作压强、气体流量比和基底温度这四个因素,得到这四个因素对薄膜沉积速率和薄膜表面粗糙度的影响规律;利用从正交试验中得到的一系列观测值分别建立关于薄膜沉积速率和薄膜表面粗糙度与四个沉积参数之间相互影响变化的两个经验模型公式;为得到较好的沉积效果,对所得到的经验公式进行分析,得到最佳沉积参数。     

基于正交试验设计的车门系统参数优化

以某车型的左前车门为研究对象,将多目标优化方法与正交试验设计设计方法相结合的方法应用于车门系统零部件厚度参数优化设计。利用Hyperworks软件建立车门有限元分析模型,并对其进行模态、刚度分析,然后进行模态试验和刚度试验验证分析模型的正确性;以车门板件厚度为变量对车门系统各个性能进行灵敏度分析,选取对车门性能影响较大的车门板件厚度为控制因素,应用带权重的分目标乘除法构造车门系统的综合性能评价函数,采用正交试验设计方法针对车门系统的综合性能进行参数优化设计,最终获取车门系统各个零部件厚度参数的最佳组合。     

基于正交试验的防爆球注塑成型工艺参数优化

利用Moldflow模流分析软件建立防爆球的分析模型,以防爆球体积收缩率为优化目标,以模具温度、熔体温度、保压时间、保压压力、注射时间、冷却时间为试验因素,设计了六因素五水平的正交试验。通过极差、方差分析得到使防爆球体积收缩率最小的注塑工艺组合,模具温度为100℃、熔体温度为230℃、保压时间为35 s、保压压力为45 MPa、注射时间为0. 8 s、冷却时间为20 s。模拟分析结果证明,优化后的体积收缩率为9. 205%,满足防爆球成型质量要求,比25组正交试验的最小结果 9. 762%降低5. 7%,正交试验法优化效果明显。经实际注塑生产验证,得到的防爆球质量符合厂家要求。     

基于正交试验的大型离心压缩机轴承参数优化

轴承参数的选取是影响转子系统稳定性的主要因素,为此提出了基于正交试验的轴承参数优化设计的思想,并在某大型离心压缩机低压缸转子系统中进行应用,通过确定优选的轴承参数,综合评估了轴承参数对轴承-转子系统的稳定性和轴颈振幅的影响。对优化结果进行方差分析和F检验,找到影响系统稳定性和轴颈振幅的显著因子和不显著因子,所得结论对压缩机转子系统设计具有指导意义。     

基于虚拟正交试验的发动机冷却风扇设计参数优化

汽车冷却风扇的设计参数决定其工作性能,进而对整车散热性能有直接影响.采用计算流体力学的方法,分析风扇轴向伸入距离、风扇与风扇罩径向间隙和风扇旋转中心偏移距离三种不同参数对散热器进风量和风扇有效功率的影响规律.在此基础上,通过虚拟正交试验的多目标耦合分析,得到风扇设计参数的优化方案.并通过数值仿真与整车热平衡试验对优化方...     

基于正交试验的水压马达止推环参数优化

为了揭示主要几何参数对水压马达止推环功率损失的影响规律,按照L16(45)正交表,选取了腰形槽个数、腰形槽宽度、阻尼管长度等5个因素,每个因素取4个水平,设计出16种方案。采用数值模拟的方法对所设计的方案进行正交试验,得到了16种设计方案的功率损失值,并通过极差分析找到了各几何参数对止推环功率损失影响的主次顺序,提出了止推环参数的最优设计方案。根据优选结果并结合数值模拟对水压马达止推环的止推特性进行了分析,得到了适合于水压传动的剩余压紧力系数。     

金属板料拉深成形工艺参数优化的正交试验研究

成形工艺参数影响金属板料的拉深成形性能,对多道次拉深的影响显著性因素也不一致。针对影响板料拉深成形性能的主要因素,运用正交试验方法确定出了影响首次和二次拉深成形性能的显著性因素。通过优化组合参数,提高了拉深成形效率。     

基于正交试验的方形盒冲压工艺参数优化

以天地盖方形盒件为例,针对其冲压成形过程中常有的起皱问题,采用Autoform软件和正交试验相结合的方法,对工件分组进行仿真分析,以降低工件起皱作为优化目标,选取冲压过程中的压边力、摩擦因数、冲压速度和坯料形状4个工艺参数作为考察因素,进行工艺参数优化。模拟仿真结果表明,以上4种因素对方形盒起皱的影响程度为：毛坯形状>摩擦因数>冲压速度>压边力;且得出方形盒冲压的最佳工艺参数组合为：压边力为20 kN、摩擦因数为0.18、冲压速度为15mm/s,毛坯形状选取圆角形。     

基于正交试验法的钛合金铣削工艺参数优化及应用

在钛合金航空结构件生产中,刀具成本是制造成本的重要组成部分。针对新材料、新工具与旧工艺参数不匹配的问题,设计了钛合金铣削工艺参数优化方案,建立基于制造成本的评价模型,通过对有重复试验的正交试验结果进行数据分析,在寻找出局部最优解的同时明确各项工艺参数的影响,为后期持续优化改进奠定基础。     

基于正交试验钛合金激光切割工艺参数优化

激光切割质量受各种因素的影响,为了得到高质量的激光切割件,需要根据不同的切割板材进行优化。利用厚度1.5mm的TC1薄板作为研究对象,研究激光功率、切割速度、焦点位置和辅助气体压力主要因素对激光切割质量的影响,采用正交试验方法安排激光切割试验,使用L16(45)正交表,完成十六组激光切割试验。利用测量点轮廓精度的算术平均值作为结果进行分析,采用直观分析法,因素效应曲线图,方差分析对切割参数进行分析研究。结果表明:切割速度和辅助气体压力是主要因素,对切割质量和精度有较大影响,而激光功率对切割后试件的轮廓度影响较之上两个因素小,但是激光功率改变对切割件的表面质量影响显著。     

高速铣削切削参数的模糊正交优化方法

为研究高速铣削加工中既有较高材料去除率、又有较长刀具磨损寿命的切削参数优化方法,通过正交试验,获得了不同切削用量下的刀具磨损寿命数据,并用模糊数学方法建立了刀具磨损寿命和材料去除率的隶属函数,计算了模糊综合评价隶属度.通过基于模糊综合评价直观分析与基于模糊综合评价最大隶属度分析的切削参数优化对比,证明切削参数的模糊正交优化方法是可行的.