基于SOM神经网络的三维编织复合材料制件损伤诊断模型研究

三维编织复合材料制件主要应用于承载器件,在实际应用过程中经常会受到高温、高压、高空辐射等环境因素的影响,容易出现制件疲劳甚至损伤情况.笔者建立了基于自组织特征映射神经网络（SOM）的损伤诊断模型,实现了三维编织复合材料制件的损伤监测和数据分析处理;设计了基于MATLAB的仿真实验平台,实现了制件损伤监测与分析的可视化.实验获得的损伤监测数据与制件实际测试的数据相同,证明了建立的基于SOM的损伤诊断模型在三维编织复合材料损伤监测和数据分析处理方面的可行性,对提高我国复合材料制件的健康监测应用水平具有应用价值.     

基于FDM快速成型工艺的优化

成型精度和表面质量一直是困扰RP技术的关键问题.RP成型件的误差主要是在快速成型过程中三维原始数据与RP接口关键参数进行转换时产生的误差、以及RP各工艺参数设定不当导致的误差等等.本文以FDM快速成型工艺为例,通过实验,对制件在成型过程中产生误差的主要因素进行系统分析,并对FDM工艺进行了优化研究.该实验与研究结果同样适用于其它RP工艺;并对提高成型件精度和对产品表面质量的控制都具有一定的参考价值.     

基于BP神经网络的复合材料注塑工艺优化

针对纤维复合材料注塑件提出的高模量、低翘曲、高效率等要求,利用加权平均法兼容以上优点,通过层次分析法比较出制件力学性能、表面质量和生产效率的相对重要程度,构造判断矩阵得到不同权值,再利用BP神经网络算法对正交试验所得数据进行模拟,模拟所得数据误差在10%以内,最后,为提高数据的精度,通过缩短数据之间的步长,重新进行算法模拟得,到最佳工艺参数组合,并经过Moldflow反馈分析,证明了该方法的准确性。     

基于正交试验的SLS工艺参数多指标优化

由于选择性激光烧结技术复杂的成型机理,其诸多工艺参数对制件精度都有很大的影响,且同一工艺参数对制件精度不同指标的影响程度也不同.基于正交试验法,通过对高分子材料的SLS试验,研究了烧结层厚、加热温度、激光功率等3个工艺参数对制件形状精度和尺寸精度的影响规律,并运用多指标综合平衡法,确定最优的SLS工艺参数组合方案,对提高SLS制件的综合质量具有指导意义.     

基于UG与VERICUT的装饰类石材样件加工

为验证一种异型石材加工中心卧式工作部分的加工性能,对复杂石材制件进行了真实加工.在对石材及金刚石刀具物理特性分析的基础上,应用UG软件创建模型并编制程序,制作了该加工中心专用的后置处理器.对生成的NC代码利用VERICUT软件进行模拟仿真,同时优化切削参数,分析表面质量.通过调整刀轴姿态及刀具路径,规避程序中存在的干涉、过切、碰撞等现象.实际加工验证了程序的可靠性,工艺参数合理,制件表面质量良好、轮廓精确,刀具磨损小,在克服数控系统存在弊端的情况下,获取了较高的加工效率.     

含孔三维编织复合材料制件应变场的研究

采用云纹干涉法和数字散斑相关法对编孔和钻孔的三维编织复合材料制件进行孔边纵向应变场的测试.结果证实,编孔复合材料制件更适合于作为含孔结构的复合材料连接件.     

连续碳纤维增强金属基复合材料增材制造工艺

针对连续碳纤维增强金属基复合材料增材制造工艺开展系统性实验探索,研究结果表明：在对碳纤维进行表面改性后,可以实现打印过程中熔融金属基体与碳纤维的良好浸润复合;送丝速度对单道沉积路径表面质量、路径宽度及其纤维体积分数影响较大,当送丝速度为4 mm/s时,沉积路径表面质量较好,路径宽度约为1.5 mm,碳纤维体积分数约为3.43%;沉积路径搭接率对打印单层表面质量影响较大,当搭接率为50%时,单层表面质量较好;基于优化后的实验参数,实现了连续碳纤维增强金属基复合材料薄壁件以及拉伸样件的直接增材制造,薄壁件内碳纤维与金属基体形成了较好结合,而且连续碳纤维对于复合后材料的抗拉强度起到了显著增强作用.     

碳纤维复合材料制件成型工艺补偿方法分析

针对碳纤维复合材料传统成型方法的不足,提出一种碳纤维复合材料制件成型工艺补偿方法。通过建立制件的原始三维数模,选取典型型面在专用模具上制造试片,并构建固化成型后试片的数模,通过对比分析获取试片变形规律,从而获得补偿工艺数模,以此工艺数模作为网格框架式薄壳模具型面的数模,并进行试制样件,结果表明:样件满足设计要求,从而验证该补偿方法具有一定可行性。     

FDM工艺参数对制件精度影响的实验研究

精度和效率是制约快速成型技术发展的瓶颈,如何提高快速成型制件的精度已成为快速成型技术研究的热点问题之一。快速成型制件产生误差的因素有原理性误差、设备误差、工艺误差及材料收缩引起的误差。阐述了FDM工艺中丝材的粘结机理,通过实验着重分析了各工艺参数(温度、层厚、速度、线宽补偿、延迟时间)对成型工艺过程的影响及对成型制件精度的影响。     

SiCp/AI 复合材料的显微组织与常规力学性能研究

本文研究了流变铸造法制备的 SiCp/LY12和 SiCp/5083Al 复合材料中SiC 颗粒的分布情况,发现在特定的工艺条件下,只有当 SiC 颗粒的体积分数处在一定的范围内。复合材料才能获得良好的 SiC 颗粒分布均匀性:另外,加工工艺对SiC 颗粒的分布也将产生影响.研究结果表明,不同体积分数的 SiC 颗粒均使复合材料的屈服强度得到提高,除时效态 SiCp/LY12复合材料外,其余复合材料的抗拉强度也得到提高,但复合材科的冲击韧性却大大下降。     

计算机辅助复合材料成型工艺集成框架研究

针对目前国内外复合材料成型工艺设计系统都是以特定环境下的特定制造资源为背景,通用性差的研究现状,在已开发的计算机辅助树脂传递模塑成型软件的结构基础上,构建了复合材料工艺集成框架的系统结构和流程.研究了基于模板的数据结构,建立可快速形成CAPP应用系统的开发模型;开发了制件级、形状级和特征级三级相似事例检索结构;采用基于excel模板定制的方法,实现了工艺卡片的定制.最后,采用面向对象语言和组件技术,通过定制RTM成型工艺系统实例验证集成框架的可行性.     

ZA22／Al_2O_3f复合材料的机械加工与表面粗糙度

通过对ＺＡ２２／Ａｌ２Ｏ３ｆ复合材料机械加工表面粗糙度的研究，得知合理选择切削参数是提高加工表面质量、降低表面粗糙度的重要手段。高的切削速度、小的进给量及小的切削深度对提高该复合材料的表面质量有益。在同一车削条件下，该复合材料表面质量优于ＺＡ２２合金及４５＃钢，且表面粗糙度随着ＺＡ２２／Ａｌ２Ｏ３ｆ短纤维体积含量的增加而降低。表明了该复合材料具有良好的加工性     

气辅成型汽车把手注塑件抗拉强度

介绍了气辅成型的工艺过程和技术特点;分析了气辅成型工艺对聚合物熔体形态分布的影响。并对汽车把手件气辅成型制品和传统注塑成型制品的抗拉强度和抗弯强度进行了比较。结果表明:在相同注射压力、模具温度、试验材料的条件下,气辅制件的抗拉强度明显高于传统注塑制件的抗拉强度,两者的抗拉强度之比约为 1.7∶1;气辅成型制件的抗弯强度也比传统注塑制件有所提高。同时作者还分析了气辅制件强度提高的机理。     

碳纳米线在三维编织复合材料健康监测中的应用

对三维编织复合材料健康监测技术的现状进行分析,提出采用四步法三维编织技术将碳纳米线与复合材料共同编织形成智能复合材料;对复合材料预制件进行拉伸承载实验,实验数据表明预制件的编织角和碳纳米线织入间距是影响健康监测的重要因素.实验结果说明了碳纳米线传感器作为一种新的综合和分布式技术应用于复合材料制件的健康检测的可行性.     

沥青基C／C复合材料的致密规律

对采用液相浸渍－碳化工艺、在不同碳化压力条件下（0．1MPa、40MPa、80MPa和100MPa)制备的2D沥青基C／C复合材料的致密规律进行了研究,发现制件密度与浸渍－碳化工艺循环次数联系,并提出了复合材料密度变化规律的数学表达式,该表达式可以用来对复合材料制作的密度进行预测,并可为C／C复合材料制备试验方案的可行性分析与制订提供理论依据。     

新材料与新工艺

据报道,目前我国真的真空辅助成型工艺空( VARI) 经不断改进后已辅趋于完善,促进了复合材助料在航空、航天、体育用成品等领域的广泛运用。型与传统的工艺相工比,VARI成型工艺的特艺点是,不需要热压罐,日仅在真空压力下成型; 无需加热,可在室温下趋固化,经后处理可在较成高的温度下使用;制件熟空隙率低、性能好、纤维含量高。VARI工艺的操作仅需要一个单面的刚性模具用来铺放纤维增强体,模具制造工序大为简化,费用大幅节省,尤其适合生产大尺寸、大厚度的复合材料制件。此外,我国对制造大型复合材料构件常采用的环氧树脂研究取得突破…     

基于Dynaform喇叭口形制件冲压成形数值模拟

利用Dynaform软件对喇叭口形制件拉深成形过程进行数值模拟分析,通过理论计算,对制件进行两次拉深.模拟结果显示:该制件能正常成形,说明工艺参数设置合理.利用Dynaform软件能够很好地预测成形过程,提高产品质量.     

科研鉴定

“基于小波变换的三维编织复合材料预制件表面纹理分析”通过市科委验收　　由我校网络中心主任万振凯教授承担的市基金项目“基于小波变换的三维编织复合材料预制件表面纹理分析”于 2 0 0 3年 3月 2 3日通过市科委验收 .　　三维编织预制件是制作先进的多功能复合材料制件和主承力复合材料制件的新型高级增强体织物 ,是航天、航空部门所急需的新材料 .该项目为三维编织复合材料的质量控制提供了可靠的保证 .采用小波变换等滤波技术实现了三维编织复合材料表面图像降噪的精确提取 ,用部分图像纹理分析手段测量三维编织复合材料预制件平均表…     

含孔三维编织复合材料制件应变场的研究

采用云纹干涉法和数字散斑相关法对编孔和钻孔的三维编织复合材料制件进行边孔纵向应变场的测试。结果证实，编孔复合材料制件更适合于作为含孔结构的复合材料连接件。     

ZA22／Al2O3f复合材料的机械加工与表面粗糙度

通过对ＺＡ２２／Ａｌ２Ｏ３ｆ复合材料机械加工表面粗糙度的研究，得知合理选择切削参数是提高加工表面质量，降低表面粗糙度的重要手段。高的切削速度，小的进给量及小的切削深度对提高该复合材料的表面质量有益。