颗粒增强铝基复合材料焊接技术的发展

针对目前颗粒增强铝基复合材料在焊接方面存在的一些技术问题,简要介绍了国内外几种适用于铝基复合材料焊接的新技术,主要有非真空扩散焊接、非夹层液相扩散焊接、等离子喷涂焊接、激光诱发反应焊接、刷镀镍涂层激光焊接、搅拌摩擦焊和电容储能放电焊接等。     

纤维增强铝基复合材料研究进展

综述了纤维增强铝基复合材料研究进展，概述了纤维增强体的性能特点和制备方法，简介了纤维增强铝基复合材料的主要制造方法，并对几种典型的纤维增强铝基复合材料的特性、制造工艺和研究应用现状进行了论述。     

合金诱发反应脉冲TIG焊接铝基复合材料

探讨了SiCp/Al复合材料脉冲氩弧焊过程中合金元素Ti发生诱发反应的可行性。结果表明,焊接时,Ti的加入有利于避免SiC/Al之间发生界面反应;接头拉伸实验、显微硬度测试和金相组织观察表明,接头性能良好;X射线衍射相结构分析显示,接头焊缝金属中大致含有Al, TiC, Si, Ti, SiC等组成相。文中对Ti元素发生诱发反应的机理,以及对提高接头性能的作用进行了讨论。     

SiC颗粒增强铝基复合材料的制备及性能

利用粉末冶金法制备出了SiC颗粒增强铝基复合材料(SiCp/Al),研究了SiC颗粒添加量对复合材料布氏硬度、抗拉强度及显微结构的影响。结果表明:SiC颗粒在基体材料中分布均匀,界面清晰;SiCp/Al复合材料的硬度与抗拉强度随SiC颗粒含量的增加先升高后降低,在SiC颗粒添加量为7 Wt%时,硬度与抗拉强度达到最大值,分别为89.4HBS与311MPa。     

混联式混合动力客车全局优化控制策略研究

为提高一款新型混联式混合动力客车的整车燃油经济性,制定了能量管理控制策略,以电池功率为控制变量,电池荷电状态（soc）为状态变量,为合理均衡使用电池功率,把每阶段时间内使用的电池功率等效为相应的燃油消耗量,并把每阶段电池的等效燃油消耗量和发动机燃油消耗量的总和作为目标函数,采用离散动态规划算法进行优化,基于MATLAB／Simulink仿真平台建立整车数值模型,在典型城市循环工况下对所建立的基于动态规划的功率均衡全局优化控制策略进行仿真验证。结果表明：其燃油经济性与采用瞬时优化控制策略相比提高了6％左右,与原型传统客车相比提高了35％。     

颗粒增强铝基复合材料小直径孔磨削加工实验研究

文中使用电镀金刚石砂轮进行A12024／SiCp复合材料小直径孔的磨削加工实验。实验结果表明,利用磨削方法对孔进行加工可以避免出现崩边和崩角缺陷,保证孔的完整;孔的入口和出口尺寸基本一致,孔直径略大于砂轮直径。孔壁的表面粗糙度较低,在实验所采用的加工参数条件下粗糙度在RaO．347-0．578之间。     

Relationship Between Nanoindentation and Wear Properties of Stainless Steel-Reinforced Aluminium Matrix Composite

304 Stainless steel (SS)-reinforced A356 aluminium matrix composites were manufactured by melt infiltration casting. Recycled SS shavings were pressed to obtain porous monoblock preform, and molten Al alloy was infiltrated into vacancies of the preform during casting process. Various preform preheating times (0–60 min) before casting were studied, and the effect of preheating time on relationship between nanoindentation and wear properties of produced composites was discussed. All casting operations were carried out at 730 °C. Fabricated composites were characterized by optical microscope, SEM, FEG-SEM, XRD, EDS, nanoindentation tester and ball-on-disc type tribometer with using Al₂O₃ ball as counterpart. θ-Fe₄Al₁₃ and η-Fe₂Al₅ phases were obtained at the interfaces, except for 60 min preheated sample. These reaction phases increased the hardness, compressive residual stress and consequently wear resistance. On the other hand, when the sample was not preheated or preheated excessively, interface bonding was weakened and crack propagation was occurred. Cracked particles from interfacial phases in these specimens participated wear process and caused increase in wear rate of manufactured composites.     

Modeling and Optimization of Machining Process in Discontinuously Reinforced Aluminium Matrix Composites

Abstract

This article presents development of an Artificial Neural Networks (ANN) based model for the prediction of surface roughness during machining of composite material using Back Propagation algorithm. Statistically designed experiments based on Taguchi method were carried out on machining of Al/SiCp composite material. The experimentation helped generate a knowledge base for the ANN system and understand the relative importance of process, tool and work material dependent parameters on the roughness of surface generated during machining. The ANN model trained using the experimental data was found to predict the surface roughness with fair accuracy. An optimization approach was also proposed to obtain optimal cutting conditions that yield the desired surface roughness while maximizing the metal removal rate.     

SiC颗粒增强铝基复合材料高速铣削工艺研究

从颗粒增强金属基复合材料的应用和切削加工现状出发 ,针对SiC颗粒增强铝基复合材料的高速切削加工性能进行了试验分析。通过铣削试验 ,研究了铣削速度对铣削力、加工表面粗糙度、表面形貌以及刀具磨损的影响 ,分析了该材料的高速切削机理 ,并获得了能够保证对其进行高效高精度加工的合理工艺参数。     

Modeling and Optimization of Machining Process in Discontinuously Reinforced Aluminium Matrix Composites

This article presents development of an Artificial Neural Networks (ANN) based model for the prediction of surface roughness during machining of composite material using Back Propagation algorithm. Statistically designed experiments based on Taguchi method were carried out on machining of Al/SiCp composite material. The experimentation helped generate a knowledge base for the ANN system and understand the relative importance of process, tool and work material dependent parameters on the roughness of surface generated during machining. The ANN model trained using the experimental data was found to predict the surface roughness with fair accuracy. An optimization approach was also proposed to obtain optimal cutting conditions that yield the desired surface roughness while maximizing the metal removal rate.     

石墨纤维增强铝基复合材料在空间遥感器结构中的应用

为了设计和制造出性能更加优越的空间遥感器,对一种新型航天材料—石墨纤维增强铝基复合材料(Gr/Al)进行了研究。首先,突破了石墨纤维与铝合金的界面反应控制、纤维铺层和缠绕设计等关键技术,成功制备了石墨纤维增强铝基复合材料,材料的密度为2.12×10^3 Kg/m^3,弹性模量为129GPa,线膨胀系数为5.0×10^-6/K。接着,针对这种复合材料,摸索出一套完整的加工和后处理工艺。首次把这种复合材料应用在空间红外遥感器镜筒结构设计中,设计的镜筒较之钛合金镜筒减重31.8%。最后,完成了镜筒组件的加工和装配,透镜的装校,随机振动试验。试验结果表明,镜筒组件的一阶谐振频率为284Hz,大于100Hz的设计要求,振动试验后光学系统没有发生变化。上述工作表明石墨纤维增强铝基复合材料在航天遥感领域具有较高的应用价值。     

混合动力驱动汽车设计的优化探讨

阐述了混合动力驱动汽车的概念和发展状况,并对汽车设计优化策略作了介绍和探讨。     

颗粒增强铝基复合材料均质假设有限元计算的有效性

以SiCp/A356复合材料为例,建立了复合材料的两种单元体模型,即均质单元体模型和非均质单元体模型,通过两种模型的计算结果和试验结果的比较,系统地研究了SiC颗粒含量和温度对均质假设有限元计算有效性的影响。结果表明:SiC颗粒质量分数不大于20%的SiCp/A356复合材料,在25~300℃的温度范围内,均质假设的有限元模拟计算是有效的。     

铝合金在汽车中的应用与发展

介绍了铝合金在汽车工业中的应用优势，简述了国内外几类在汽车中具有应用前景的铝合金材料以及一些比较先进的铝合金加工与处理的工艺技术，并就铝合金在汽车中的应用前景进行了概括。     

提高混合驱动连杆机构精度的方法

针对目前混合驱动连杆机构精度较低、无法较好地实现给定运动规律的情况，分析了原因，并提出从硬件及控制系统的角度来提高混合驱动连杆机构精度的方法。     

电容器型混合动力货运车的开发

开发了一种采用电容型器的混合动力的中型货运车,该车装备了一新型高蓄能的电容,可以实现更高的效率和更低的废气排放。该种新开发的电容器能够提供比一般的商业用的强电容多一倍的能量。货运车系统包括新电容、电机、传统的柴油发动机和机械式自动变速装置。燃油经济性比传统的柴油机高1.5倍。此外,废气排放也达到了的TLEV标准。     

铝合金及铝化物涂层发展现状

综合国内外铝合金及铝化物涂层的发展,较全面地介绍了涂层类型、制备方法及应用。重点突出新型铝合金及铝化物涂层及新型制备方法,指出用粉芯线材电弧喷涂以及电弧喷涂新技术制备铝舍金及铝化物涂层具有广阔的发展前景。     

基于广域空间的自由曲面宽行加工方法

为提高自由曲面环形刀五轴精加工的效率,在广域空间中分析刀具的干涉误差,对曲面宽行加工的刀具方位优化方法进行研究。首先根据环形刀刀具特性,定义曲面可能干涉的区域为广域空间,然后将广域空间离散点集变换至刀具坐标系中,计算刀具刀刃曲面的干涉误差,从而构建刀具的实际切削轮廓,并在此基础上精确计算有效的加工带宽。最后,通过建立刀具方位与加工带宽的函数关系,以加工带宽最大化为目标,实现环形刀五轴宽行加工刀具方位的自动优化。算例及试验表明,在相同的残留高度要求下,广域空间方法较之现有的二阶泰勒逼近方法,切触点轨迹长度减少了15.74%,说明基于广域空间的刀轴优化方法是实现自由曲面宽行加工的有效途径。     

最优化方法在开发可充电式混合动力车中的应用

为提高混合动力车的能量转换效率,开发了可充电式混合动力车的模型,应用多种全局最优化方法对回路中的汽车模型进行了优化,在有限操作状态下,使动力/机械能量转化效率达到最高。将优化结果输入控制模型中并进行仿真运算,结果表明,采用该模型可使能量效率得到显著提高。经过比较,基于混合元模型的自适应全局最优化(HAM)方法能兼顾精度和效率,用远远少于其他方法的计算时间得到了相似精度的结果。     

混合动力系统控制软件的开发

为提高混合动力电动汽车图形化算法人工编码的可靠性与快速性,以某型混联式混合动力电动轿车为研究对象,对以"驾驶员意图识别-能量管理-协调控制"为核心的多能源动力总成控制策略进行研究.按照混合动力系统多能源动力总成控制的特点,并针对不同的功能和性能需求,提出基于嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ和层次式状态机实现框架的"四层/两库/一框架"式软件体系结构:从而将软件的不同功能分开,减小模块间的耦合,便于并行协同开发,提高算法的可移植性及可维护性.解决在手工编码方式下快速实现Matlab/Simulink/Stateflow仿真模型中的层次式状态机算法这一难题.将所开发的控制算法应用到该车上,进行多种工况的试验,并对换挡及制动能量回收等典型工况做简要分析.经过系统的实车试验及可靠性考核,证明控制软件可以准确地控制目标车型实现多工况运行及工况切换,且具备较高的可靠性.