Cr12MoV钢渗硼－淬火复合工艺研究

对Cr12MoV钢试样进行了粉末固体渗硼－淬火复合工艺试验,并进行了组织分析与性能测试,确定了提高Cr12MoV钢耐磨性的粉末固体渗硼－淬火复合工艺参数。     

不同热处理后Cr12MoV钢磨损的研究

研究热处理工艺对Cr12MoV钢组织和磨损性能的影响,利用扫描电镜对磨损表面进行观察分析。结果表明,Cr12MoV钢经不同热处理后其干滑动摩擦磨损机理均为黏着磨损和磨粒磨损的复合磨损。     

基于变胞原理的舰炮装填机构刚-柔耦合动力学建模及误差分析

为满足大口径舰炮的发展需求,提出一种基于变胞原理的装填机构。利用变胞原理进行结构设计,并结合机构运动简图对其进行运动描述和原理分析。采用有限元离散方法,将柔性杆划分为若干梁单元,使用混合坐标系描述梁单元的变形,列出柔性杆的动力学方程。应用Hamilton变分原理建立整个装填机构的刚-柔耦合动力学方程,使用Adams和Ansys联合仿真,得到仿真结果:当系统高速大范围运动时,基于变胞原理的装填机构存在较大的供弹误差;在基于变胞原理的大口径装填机构的研究中,应考虑连杆的柔性变形对供弹精度的影响。     

涡环旋转伞充气过程及气动特性分析

为了探索灵巧子弹药的减速导旋伞——涡环旋转伞的充气性能和气动特性,利用任意拉格拉日-欧拉流-固耦合方法,模拟一种典型涡环旋转伞在无限质量和低速气流条件下的充气过程,得到伞衣动态变化过程、转速和投影直径时程变化曲线及充满后稳态下的流场变化特性。将充满伞衣幅的有限元模型转化为气动特性仿真模型,利用计算流体力学方法得到涡环旋转伞在低速气流作用下的气动力参数及流场流线、压力分布等特性。将两种方法得到的结果进行对比分析,结果表明：涡环旋转伞在来流12 m/s时能顺利充气展开并实现旋转,伞衣幅充满外形饱满,稳定转速约为3.3 r/s;阻力系数为1.36,大于一般结构轴对称降落伞;导旋力矩系数为0.87;流场分布具有中心对称性。     

低碳钢表面合金强化层组织及性能的研究

利用双层辉光离子渗金属技术，在Q235钢表面进行Mo- Cr共渗，随后进行超饱和渗碳、淬火及回火复合处理。表面合金化层厚度达100 μm以上，表面Mo含量20%以上，Cr含量10%左右。超饱和渗碳表面含碳量在2.0%以上。在M-200磨损试验机上试验，摩擦因数平均为0.1，平均相对耐磨性是GCr15渗碳淬火钢的2.25倍。在箱式炉中690℃回火4h，表面平均硬度595 HVo．025，有较好的抗高温软化能力。     

激光辅助冷喷涂Cu颗粒撞击45钢的数值模拟

采用有限元分析软件ANSYS Multiphysics /LS-DYNA模块,选取Johnson-Cook材料模型与双线性各向同性硬化材料模型,建立了激光辅助冷喷涂三维模型,并通过这两种材料模型模拟了不同入射速度和沉积点温度条件下,Cu颗粒撞击45钢基体的沉积过程,分析了速度、沉积点温度对沉积颗粒变形行为的影响。结果表明：常温下颗粒撞击速度为800 m/s和基体预热温度850 ℃、 颗粒速度为500 m/s时,Cu颗粒都能有效沉积到45钢基体上;两种模型都能用于预测激光辅助冷喷涂工艺参数。     

齿轮钢18Cr2Ni4WA磨削烧伤实验及仿真预测研究

18Cr2Ni4WA钢以其韧性好和强度高的特点,广泛使用于螺旋伞齿轮等重载齿轮的生产与制造。磨齿作为齿轮加工的最后工序,磨削区域较高温度场容易引起磨削烧伤发生,使加工表面质量和疲劳寿命难以保证。针对齿轮钢18Cr2Ni4WA磨削烧伤问题,设计SG砂轮磨削实验,研究其发生磨削烧伤时表面形貌、显微硬度的变化规律,并通过有限元仿真预测烧伤层深。研究结果表明：当砂轮速度为20.3 m/s、工件速度为0.03 m/s、磨削深度大于0.05 mm时工件发生磨削烧伤,随着磨削深度的增加,烧伤程度加重,磨削表面氧化层颜色由淡黄色转为褐色最后呈现青色,表面形貌由纹理清晰转为涂覆;工件产生回火烧伤时,产生硬度较低的回火索氏体;烧伤层深的仿真模拟值与实验测量值基本吻合,验证了有限元仿真对磨削烧伤预测的可行性。     

金属纳米粒子氧化机理研究进展

在空气中金属纳米粒子表面极易氧化而丧失活性,有必要对金属纳米粒子的氧化机理进行深入的研究。从金属纳米粒子氧化行为、氧化膜生长动力学和分子动力学模拟3个方面综述了金属纳米粒子的氧化机理的研究现状,指出了今后研究的方向。     

Research on Effect of Adding Nanomaterial to Propellant on Gun Barrel

The barrel lifes of three small caliber rifles were tested by using the propellant with nanomaterial and the standard propellant respectively. The test results show that the service life increases observably due to adding nanomaterial to the propellant. Then, the influence of the nanomaterial on the tube was researched by splitting the two barrels tested and detecting their inner surfaces. It was found that the erosion of the barrel bore is reduced observably by using the propellant with nanomaterial. And it makes the volume and the size of the gun chamber change less. Therefore, the barrel life can be prolonged by adding the nanomaterial in the propellant.     

激光离散预处理基体镀铬身管延寿的力学机理研究

通过对激光螺旋线状离散预处理基体镀铬身管的靶场实验样品解剖分析和该类涂层／基体结构界面裂纹扩展特点的理论研究,得出激光离散预处理基体镀铬身管延寿的主要力学机理是通过3个方面延缓了铬层的剥落：将均匀基体上随机性的表面主裂纹形貌改变成与激光离散处理、阴阳线结构相对应的菱形主裂纹形貌;增加了由主裂纹围成的铬层“孤岛”尺寸;增加了主裂纹间的界面裂纹扩展距离和减小了界面裂纹驱动力。     

发射药中纳米材料的分散性对身管延寿的影响研究

为延长武器身管使用寿命,采用了在发射药中添加纳米材料的方法。研究了纳米材料添加到发射药中对发射药性能的影响,特别是研究了纳米材料的分散性对身管延寿的影响。在发射药中添加纳米材料能提高发射药的抗烧蚀性能,但是纳米材料分散不好会降低身管的使用寿命,而良好分散的纳米材料添加到发射药中能有效延长身管的常温使用寿命。     

20Cr材料的应力应变关系研究

针对超高压容器常用材料20Cr,首先提出了一种新型的应力应变关系。通过严格的数学证明,表明该关系比别的关系更接近于自增强超高压容器的实际工作情况,介绍了确定该新型关系的方法。通过对误差的分析,说明由一般的拉伸曲线求解该新型应力应变关系的可行性及可靠性。     

压气轮机叶轮耐磨腐蚀涂层研究

用多弧离子镀技术，在坦克压气机叶轮材料LY12铝合金基体上沉积TiN涂层和TiAIN涂层。用金相显微镜和X射线衍射仪对涂层表面形貌和物相进行了分析。X射线衍射表明TiAIN涂层中的主要相TiN是以(111)晶面生长，而TiN涂层的晶体主要以(220)晶面生长，以密排面(111)为主的TiAIN涂层要比非密排面(220)为主的TiN涂层更致密。经过浸泡腐蚀实验证明，表面沉积有TiAIN涂层的试件抗腐蚀性能明显优于原LY12铝合金和沉积TiN涂层的试件。     

基于灰度共生矩阵和神经网络的Si3N4陶瓷推挤加工表面纹理分析

基于边缘破碎效应驱动裂纹软推挤加工是一项新颖的加工技术。通过采集Si₃N₄陶瓷的软推挤加工表面形貌,运用灰度共生矩阵(GLCM)分析了对比度、熵、相关性3个特征参数与加工表面纹理分布的内在关系。通过径向基网络和竞争层网络两类神经网络的分工协作,对不同加工参数下已加工表面的纹理特征进行预测和分类,其预测结果的相对误差能控制在5%之内。随着对比度和熵越大,相关性越小;分类等级越大,表面平整程度越差。通过系统实验探讨了各加工参数对纹理特征的影响,可靠地评估了加工质量的优劣。随着车刀进给速度或槽深的增大,加工表面质量变差;随着凸缘厚度的增大,加工表面质量先逐渐变差,但经过凸缘厚度2.5 mm分界点后却又有所改善。