3D Evaluation Method of Cutting Surface Topography of Carbon / Phenolic (C/Ph) Composite

3D evaluation method of cutting surface topography for C/Ph composites was established.The cutting surface was measured by Talyscan 150,using 3D non-contact measurement.Through the results of 2D and 3D roughness evaluating for C/Ph composite and Duralumin,the 2D evaluation method of the cutting surface topography of C/Ph composite loses a lot of information,the characteristics of the surface topography of C/Ph composite can be comprehensively and authentically evaluated only by 3D evaluation method.Furtherm...     

Prestress design of stainless steel fibers/zirconia composite by tape casting

Prestressed SUS316 fibers/ZrO₂ composite was fabricated using tape casting. Causes of cracks were analyzed by classical thermo-elastic theory and finite element method in preparation process. An optimization design was carried out on SUS316 fibers’ arrangement modes by reducing residual thermal stress. Interface topography and element distribution of composite were observed, and bending strengths were tested. Results show that cracks are generated along the direction vertical to SUS316 fibers by axial thermal stress due to different thermal expansion coefficients between SUS316 fibers and zirconia, and the average cracking space is 2 mm. No macroscopic defect is found in composite with SUS316 fibers of sine distribution, and it has better interfacial binding force since interdiffusion between SUS316 and zirconia. Bending strengths of composite with 0°/0° lamination are anisotropic and that are 385.74 MPa and 500.7 MPa respectively, but that with 0°/90° lamination is isotropic and it is 433.92 MPa. Bending strength of composite is increased obviously compared with that of zirconia because the prestress of surface is compressive stress.     

3D surface topography formation in ultra-precision turning

The generation process of 3D surface topography in ultra-precision turning is analyzed, as the result of superimposing between actual roughness surface, waviness surface and geometrical form texture surface. From the viewpoints of machine technical system and manufacturing process, factors influencing on roughness surface,waviness surface and geometrical form texture surface in ultra-precision turning are discussed further. The 3D topography of ideal roughness surface and actual surface affected by cutting vibration are simulated respectively.     

多向编织炭/炭的复合材料烧蚀性能

利用以星型交流电弧加热器为核心的地面模拟系统对三维5D编织炭/炭复合材料的烧蚀行为进行了考核,通过对材料烧蚀表面温度、形貌的在线实时监测及烧蚀后微观结构的观察,研究了该类材料的烧蚀行为.研究发现:三维5D编织炭/炭复合材料的烧蚀是热化学烧蚀和机械剥蚀的综合作用,构件边缘区域以机械剥蚀为主,中心区域表现为热化学烧蚀和机械剥蚀相互耦合,没有明确的分界;基体炭与炭纤维的抗烧蚀性能相差较大,炭纤维的抗热化学烧蚀性能、抗机械剥蚀性能明显高于基体炭,烧蚀后试件烧蚀表面仅剩下凸起的纤维束骨架结构;三维5D编织炭/炭复合材料的烧蚀性能表现出较强的各向异性,在轴向体现为单根纤维失去周围基体支持而发生剥离,抗烧蚀性能相比较好;在径向体现为烧蚀表面脱层,抗烧蚀性能相比较差.     

ZnO/TiO2复合粒子的抗菌性能研究

采用溶胶凝胶法制备了ZnO/TiO2复合粒子,通过XRD、SEM对所制备粉体颗粒的物相组成以及表面形貌进行表征,通过K-B纸片扩散法研究了紫外光照后ZnO/TiO2复合粒子的抗菌性能.结果表明,所制备的ZnO/TiO2复合粒子对革兰氏阴性菌大肠杆菌(Esche-richia coli)和绿脓杆菌(Pseudomonas aeruginosa)均具有良好的抑菌效果.并对ZnO/TiO2复合粒子的抑菌机理做了初步探讨,ZnO/TiO2复合粒子在紫外光照射下产生活性自由基(主要为.OH),具有强氧化性,产生优良的抗菌性能.     

等离子喷涂NiCr/Cr_2C_3、Ni/C及其复合涂层的耐磨性能

为了加强车辆机械零件的表面防护,采用等离子喷涂工艺在304N不锈钢表面分别制备了NiCr/Cr_2C_3涂层、Ni/C涂层以及NiCr/Cr_2C_3和Ni/C复合涂层,观察了涂层组织形貌,测试了涂层硬度和耐磨性,分析了涂层的摩擦磨损机理.结果表明,3种涂层中NiCr/Cr_2C_3和Ni/C复合涂层的耐磨性能最好.金属粘结相NiCr可以起到足够的支撑作用,从而防止涂层剥离与黏着磨损的产生.Ni/C作为固体润滑剂,通过自润滑作用降低了涂层的整体摩擦系数.     

化学镀Ni-P-WC复合镀层的微观结构研究

采用化学镀方法制备了Ni-P-WC复合镀层,并通过扫描电子显微镜的二次电子和背散射电子成像模式以及特征X射线衍射研究了该复合镀层的微观形貌和元素组成及含量。实验结果表明：在Ni-P-WC复合镀层中,纳米WC颗粒与Ni-P组织结合紧密,WC的总含量约27wt.%;与Ni-P镀层的光滑平整表面相比,Ni-P-WC复合镀层表面存在由较多凸出的近球形晶粒所形成的Ni-P胞状组织,其平均粒径约为2-4μm。     

生物3D打印装置及打印模型形貌检测

为了能够实时观测生物3D打印全过程,并对打印模型的形貌进行检测及重建,设计集成式生物3D打印机检测系统. 通过开发具备视频监测功能的打印喷头,实现对打印模型的在线检测. 采用色散共焦位移测量技术,通过对打印模型X、Y轴的位置信息及Z轴的高度信息进行扫描得到测量数据,并结合MountainsMap实现打印模型的形貌重建. 使用LabVIEW完成上位机操作系统的设计,建立G-code与打印模型的映射关系,实现打印轨迹的可视化,确保在程序运行到当前代码段时打印模型的准确性. 通过实验验证生物3D打印机的在线检测功能,对网格状及凸台模型的表面进行形貌检测,结果表明检测系统能够实现对打印模型的形貌检测. 打印模型表面形貌特征的可视化数据为构建精准打印模型提供数据支持,计算机视觉技术为高精度生物3D打印提供有效的检测手段.     

辊切刀刃三维造型设计及计算机仿真加工

分析了滚切刀刃轨迹平面设计与空间轨迹的对应关系, 给出了平面展开图刀具轨迹曲线的数据处理方法及二维曲线数据向圆柱面上转换的三维数据处理方法;实现了圆柱面上非规则曲线空间轨迹三维造型计算机辅助设计。在此基础上, 进一步研究了滚切刀刃实体的成型特征, 生成刀刃轨迹实体曲面模型的方法, 并用参数线加工方法进行了计算机仿真加工。为在数控机床上进行生产加工准备了基础数据。     

B4C/TiO2/Al复合材料制备及其性能

采用热压法制备了B4C/TiO2/Al复合陶瓷材料,试验结果表明,TiO2和Al的加入,使得B4C/TiO2/Al复合材料的硬度、抗弯强度和断裂韧性比纯B4C陶瓷材料有较大程度的提高;而且,添加相促进了复合材料的烧结.利用热力学和X射线衍射分析研究烧结过程中的化学反应,分析结果表明,复合材料中没有发现TiO2,Al,Al2O3;同时在复合材料中出现了TiB2,因为在热压过程中TiO2与B4C反应生成TiB2.分析了B4C/TiO2/Al复合陶瓷材料的微观结构和增韧机理.     

3D打印多种形貌CF/ABS复合材料扳手

利用3D打印技术,将质轻、高强的CF/ABS复合材料经过设计制备了多种形貌的复合扳手。自制碳纤维上浆剂有效的提高了碳纤维集束性和表面浸润性,与优选的高流动ABS树脂有良好的结合性。制备的3D打印扳手可以因实际需要改善大小、口径和厚度,具有实际应用前景。通过对3D打印CF/ABS复合扳手的质量及市场价格分析,此种方法制备的扳手价格在0.6元左右。低廉的价格和高的使用性能,有利于3D打印CF/ABS复合扳手进行日常推广。     

磨粒三维表面形貌获取技术的研究

在磨粒分析研究领域，磨粒二维特征研究已经比较成熟，但是根据二维图像无法准确获取磨粒表面的三维形貌信息，磨粒的三维图像能给研究者提供更完全更丰富的信息，因此，开展磨粒的三维表面形貌研究具有重要意义。欲开展磨粒的三维研究，首要的难题是磨粒表面高度数据的获取。激光共焦扫描显微镜(CLSM)及其图像处理技术的发展为获取磨粒的三维表面信息提供了契机。研究开发了基于Bio-rad Radiance 2000激光共焦显微镜的磨粒三维表面形貌获取技术，结果表明具有良好的应用效果。     

周铣加工表面形貌仿真新算法

考虑主轴偏心，基于周铣过程中刀具切削刃上任意点与工件相对运动的轨迹方程和周铣过程几何特征，构造出可以求解周铣加工表面上任意一点形貌高度值的三维表面形貌仿真算法，并给出了相应的仿真算例。该算法无需对刀齿进行微段离散，并且不依赖于工件网格划分，加工表面上任意一点形貌高度值的计算次数等于刀具齿数，具有通用性好、运算速度快、结果准确度高的特点。     

Electroless plating composite coatings of Ni-Ti-Re on the surface of diamond

Ｄｉａｍｏｎｄｔｏｏｌｓａｒｅｍａｄｅｇｅｎｅｒａｌｙｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｐｏｗｄｅｒｍｅｔａｌｕｒｇｉｃａｌｓｉｎｔｅｒｐｒｏｃｅｓ．Ｉｔｉｓｏｂｖｉｏｕｓｔｈａｔｔｈｅｉｎｔｅｒｆａｃｅｅｎｅｒｇｙｂｅｔｗｅｎｔｈｅｄｉａｍｏｎｄａｎｄｏｒｄ...     

竹纤维/水泥复合材料力学性能和耐久性的试验研究

利用竹纤维制备了水泥基复合材料,采用正交试验法得到了纤维掺量、纤维长度、减水剂和水灰比四个因素的最佳试验条件.在此基础上测试了该复合材料在不同龄期抗压强度和抗折强度.针对竹纤维的机械性能在碱性水泥浆中会逐渐恶化的缺点,对竹纤维表面预涂了乳液并进行了耐久性对比测试.结果表明,加入预处理的竹纤维制备出的水泥基复合材料的力学性能和耐久性得到了显著改善.     

三维插值方法在2 m温度评估中的应用

模式地形与实况站点地形高度间固有差异严重影响了2 m温度检验评估精度,传统二维插值方法仅满足预报要素与实况观测间经纬度二维空间上的一致性,而忽略了垂直方向的一致性问题,使得检验评估中预报与观测不在同一三维空间上进行检验,从而引起严重的评估误导.利用模式三维预报变量,结合近地面要素预报产品,建立新的近地面要素三维插值方法,以确保预报与观测在三维空间上保持一致性.利用2013年7月整月24 h预报产品与观测的对比分析发现,新插值方法有效地改进了由于地形误差引起的评估误导问题,在不同地形高度条件下均保持了较为一致的误差分布趋势,显示其评估结论不受地形因素影响,具有更好的实际应用价值.进一步关注新插值方法在复杂地形区不同模拟分辨率条件下的评估改进效果,采用GRAPES区域预报模式(GRAPESMESO4.0)针对2012年7月个例,对青藏高原复杂地形区进行了不同分辨率(45、15、5和2 km)条件下的60 h模拟敏感分析,结果表明新插值方法在高分辨率条件下(2 km)依然显示出明显的改进优势.     

氧化铝颗粒增强铜基复合材料线切割加工研究

采用粉末冶金方法制备了Al2O3/CU复合材料.研究了电参数对复合材料线切割加工速度和表面粗糙度的影响;用扫描电镜分析了复合材料线切割加工表面的SEM形貌.结果表明:选用较大的峰值电流和较短的脉冲宽度,可对复合材料进行较理想的电火花线切割加工;复合材料加工表面是由相互重叠的放电凹坑和凸缘组成,表面粘附有基体金属的球形熔滴和Al2O3颗粒.     

B4C／TiO2／Al复合材料制备及其性能

采用热压法制备了B4C／TiO2／Al复合陶瓷材料，试验结果表明，TiO2和Al的加入，使得B4C／TiO2／Al复合材料的硬度、抗弯强度和断裂韧性比纯B4C陶瓷材料有较大程度的提高；而且，添加相促进了复合材料的烧结．利用热力学和X射线衍射分析研究烧结过程中的化学反应，分析结果表明，复合材料中没有发现TiO2，Al，Al2O3;同时在复合材料中出现了TiB2，因为在热压过程中TiO2-B4C反应生成TiB2．分析了B4C／TiO2／Al复合陶瓷材料的微观结构和增韧机理．     

PCD刀具高速铣削SiCp／Al复合材料的表面粗糙度研究

通过切削实验,研究PCD刀具铣削SiC颗粒尺寸较大、体积比含量较高的SiCp／Al复合材料时,切削速度、每齿进给量、切削深度对已加工表面粗糙度的影响,根据对实验结果分析得出切削用量对已加工表面粗糙度的影响规律．     

一种三维医学图像切割算法

采用一般的直接体绘制算法进行三维图像切割操作不能很好地满足实时交互的要求。提出一种基于剪切-弯曲方法的切割算法。该算法首先在中间图像平面上合成出被去除物体的掩码，并与变换到该平面上的切割面纹理图像一起，选择重采样那些在纹理图像以外的变化了的象素，最后采用弯曲变换产生最终三维图像。采用该方法可以减少对三维物体图像象素的合成计算，从而提高绘制速度。实验表明，该算法可以实时显示切割效果，且图像质量无明显变化。