复杂形状碳化硅陶瓷构件制备新工艺研究

用光固化快速成形技术制作复杂构件的负模,以酚醛树脂和淀粉的混合物填充负模,固化后在800℃高温下热解制成构件的碳支架,碳支架在真空炉中渗硅生成含有SiC/C/Si的陶瓷复合材料构件。统计分析了构件的收缩变形;用SEM及光学显微镜分析了制件的微观结构;研究了渗硅温度对材料抗弯强度的影响。结果表明：制件在各个方向的尺寸收缩率一致,大约为17％;碳支架含有由微孔和孔道组成的孔系,显气孔率越高,越利于渗硅反应;制件的抗弯强度随渗硅温度的升高而降低。应用该工艺制作了叶轮和叶片样件,所获制件形状和表面质量良好。     

热重-剑桥滤片捕集-气相色谱/质谱法研究β-胡萝卜素的热解行为

为了研究β-胡萝卜素的热解行为,采用热重/差热分析（TG/DTA）,结合自行设计的剑桥滤片捕集装置,研究了空气氛围下β-胡萝卜素44种热解逸出产物相对含量随着温度段的动态变化情况,并推测了β-胡萝卜素的热解机理。在10 ℃/min的升温速率、400 mL/min空气流量下,通过对β-胡萝卜素进行TG/DTA分析,得到其主要热失重区间为200~450 ℃。按50 ℃为一次取样间隔,将整个热失重区间划分为5个小的温度段,各个温度段的逸出产物经捕集处理后,依次进气相色谱-质谱(GC/MS)分析。根据各温度段下总离子流色谱图的总峰面积以及实际质量损失占总质量的百分比来验证了剑桥滤片装置的捕集效果。结果表明,该剑桥滤片装置捕集效果明显;β-胡萝卜素的热解产物主要集中在250~300 ℃、300~350 ℃两个温度段逸出;热解产物中生成了β-环柠檬醛、二氢猕猴桃内酯、β-紫罗兰酮、β-环氧-紫罗兰酮等一些非常重要的香味物质;44种热解产物的相对含量随着温度段的变化较为显著。     

微波加热含碳碳酸锰矿粉升温特性研究

针对我国碳酸锰矿储量大、品位低,且难选难冶的特点,以寻求处理大量贫碳酸锰矿的绿色新工艺为目的,研究了微波加热还原含碳碳酸锰矿粉的升温性能.结果表明,含碳碳酸锰矿粉具有优良的微波加热特性,且优于无烟煤.在一定的微波加热功率、质量和配碳比的条件下,微波加热含碳碳酸锰矿粉到1 000℃、1 100℃、1 200℃的升温速率分别为71.43℃/min、47.83℃/min、57.14℃/min.物料在微波场中的升温过程可分为3个阶段,其中第2阶段是物料吸热升温的最主要阶段,其升温速率方程可表达为:T=at b.物料在微波场中的升温速率主要取决于物料自身对微波的吸收性,配碳比对其影响不大.     

基于CAD和SL的人工骨微管支架的制备研究

研究一种基于光固化快速成形技术的人工骨支架制备方法。设计空间结构的人工骨支架负型,利用立体光固化快速成形系统制造人工骨支架负型树脂原型,在人工骨支架负型树脂原型中填充β-磷酸三钙,通过热分解的方法去除SL原型,获得生物活性人工骨支架。研究了烧结与去除原型的方法,测得人工骨支架表面粗糙度分别是Ra=3.69,有利于细胞的黏附。进行体外细胞培养研究,发现成骨细胞能够在这人工骨支架上黏附生长,并向微管内生长,具有良好的生物学特性。     

基于RP的电弧喷涂法快速制造模具的精度研究

研究了基于快速原型和金属电弧喷涂(RP-AMS)法快速制造金属模具过程中的精度问题。从理论和实验两方面对模具制造精度有直接影响的光固化原型“抛光误差”进行了定量分析并给出减小抛光误差的补偿方法;以实验为基础,合理利用电弧喷涂法制造模具过程中的收缩特性和微膨胀特性,可以达到较好的综合误差控制效果。     

28tLF炉的熔炼工艺优化

对28tLF炉进行工艺优化,采用增加输入功率,强化埋弧操作,以及提高钢包保温性能等措施,使LF炉升温速度由3℃/min提高到4-5℃/min,钢液成分得到有效控制。     

电场作用下预设升温速度对W-C-Co体系燃烧合成的影响

采用热模拟试验研究了电场作用下预设升温速度对W C Co体系燃烧合成过程、产物成分及产物显微结构的影响。结合试样加热过程中表现出的升温特性与产物的X射线衍射结果(XRD)分析发现:试样能够在较低温度下发生合成反应,即当预设升温速度为6 0 0℃/s～180 0℃/s时,点火温度在4 70℃～74 0℃范围内变化,且预设升温速度越快,试样的点火温度越低,点火延迟时间越短;随着预设升温速度的增加,合成产物中W2 C衍射峰值降低至消失,而WC衍射峰值升高。扫描电镜结果还显示随着预设升温速度增加,合成产物中WC颗粒减小。     

升温速率对活体硅藻壳提纯的影响

选用一种舟形藻作为实验材料,研究了不同升温速率下硅藻壳的形态和成分变化。首先,对从该种硅藻得到的细胞壳进行酸洗处理,以去除金属离子和其它无机盐;之后,分别以1,3,5 和7℃/min的速率将硅藻壳升温至600℃,并保温2 h。然后,使用扫描电子显微镜、能量色散X射线分析和傅里叶变换红外分析3种手段对不同阶段和不同处理条件下的硅藻壳进行分析表征。实验显示：生物SiO₂的含量随着升温速率的降低而升高,以1℃/min升温到600℃并保温2 h的硅藻壳的SiO₂含量最高,其质量分数可达到90%,并且该硅藻壳能保持完整的原始形态。结果表明：由于硅藻的生物SiO₂结构具有较好的隔热性,热传导速度慢,故较快的升温速率很难使生物有机质充分分解,而过高的温度或保温时间又会对硅藻壳形态造成新的威胁。所以,较为缓慢的升温速率有益于有机质的充分去除和保证硅藻壳外观的完整性。     

用TG/FTIR/MS联用技术研究草酸钙分解过程中CO和CO_2的共逸出

采用TG/FTIR/MS三联机在线检测CaC_2O_4分解过程中逸出气的红外和质谱信息,并改变试样量及气氛气体的氧浓度进行定性定量分析。发现在惰性气氛下CaC_2O_4的两个分解过程中均存在CO和CO_2共逸出现象。其中与CO共逸出的CO_2,由CO的歧化反应和氧化反应共同贡献;与CO_2共逸出的CO,则是由歧化反应产物C与逸出气CO_2发生碳气化反应而生成。系统内氧气浓度对CO歧化反应和碳气化反应有很大影响,当氧气体积浓度达到38×10-6时,已检测不到这两个反应的存在,此时质谱中O_2(质荷比32)的离子流曲线出现负峰。     

基于光固化成型技术的空心叶片陶瓷铸型制造缺陷控制

陶瓷铸型是制造空心叶片的核心,相对于熔模铸造主流技术,基于光固化成型技术的一体化陶瓷铸型制造方法具有显著的优势：周期短、成本低、响应快,但如何控制铸型的缺陷是该方法发展的技术难题。为此,研究光固化原型台阶效应的解决方法,探讨铸型精细结构的凝胶注模复型行为,分析脱脂过程热应力对铸型质量的影响规律。结果表明：基于液态石蜡的流平性原理,可解决光固化树脂原型的台阶效应问题,显著减小原型表面粗糙度;随温度升高,覆膜RP60石蜡单层厚度减小,90 ℃时稳定在0.06 mm左右;当陶瓷浆料固相体积分数不大于62%时,可实现0.5 mm细小特征陶瓷铸型的凝胶注模真空无缺陷复型;通过镂空处理,脱脂陶瓷铸型无缺陷、精度较高。     

关于自由度的计算

关于自由度的计算,已经引起了世界上许多学者的注意。本文提出了“根据机械系统的闭合特点,割断机架分析末杆运动,在同一瞬间把末杆与机架焊接,重新形成原机械系统”的理论,来计算机械系统（包括机构、结构）的自由度。本文阐明了机械系统中的静不定次数和自由度数的内在联系;为判断机械系统能否实现有限位移提供了必要性判据,同时为判定机械系统是否能作为结构提供了充分性判据;揭示了静不定和自由度的物理意义;严格地说明了把机构分成六个族是错误的,机构分族的观点是毫无意义的。根据上述理论,我们导出了闭合数计算公式、自由度数计算公司以及静不定次数计算公式。用这些公式可以毫无例外地按机械系统（包括机构、结构）的构造,正确地计算出它的自由度数和静不定次数。     

RV减速器针摆传动啮合特性分析

在分析RV减速器的传动原理和结构特点的基础上,从系统角度出发,考虑RV减速器两级传动系统耦合变形、摆线轮轮辐结构以及轴承刚度,建立了RV减速器啮合特性分析模型。对RV减速器针摆传动啮合特性进行了仿真分析,具体讨论了摆线轮轮缘厚度、修形量以及载荷大小对啮合特性的影响规律。同时根据所建立的分析模型对RV减速器的扭转刚度进行了分析。最后通过对RV减速器进行了针齿壳齿根压应力实验测试以及扭转刚度实验测试,验证了仿真分析的正确性。     

球开蜗杆砂轮的磨齿原理及其球基螺旋面参数

提出用球开蜗杆砂轮连续分度展成磨削内齿轮的概念,阐述了其磨齿原理.建立了砂轮的球基渐开螺旋面议程和分度球面螺旋线方程,给出螺旋运动参数,螺旋线导程,螺旋升角的定义及计算式.     

CONSIDERATION OF THE FORM OF THE UNDEFORMED SECTION OF CUT IN THE CALCULATION OF MACHINING FORCES

For the calculation of machining forces in turning processes, the empirical equation of Victor and Kienzle has been established as a common model. However, the model has some constraints. The undeformed chip thickness has to be higher than 0.1 mm and the ratio of undeformed chip width and undeformed chip thickness has to be higher than four. This means that the equation cannot be used for several combinations of process parameters. This paper shows an approach to calculate the machining forces for any form of undeformed sections of cut based on the approach of Victor and Kienzle. In order to achieve this, the undeformed chip thickness and the undeformed chip width are defined in a new way. Furthermore, the direction of chip flow is considered to determine the feed and passive force components.     

球形滚刀的理论研究

对球面螺旋面进行深入的理论研究。给出了球面螺旋线导程、螺旋运动参数、球面螺旋升角的定义及新公式。建立了球形滚刀各螺旋面方程、刃口方程及侧后角计算等一整套新公式,可作为设计制造滚刀时的参考,总结出球形滚刀存在的有理论误差及减少误差的方法。最后给出了设计实例。     

车辆主要噪声源识别方法的研究

描述了车辆车外主要噪声源的两种常用识别方法即声强法和声压法,给出了小客车车外噪声源的声强法和声压法的对比识别结果。这两种方法对比识别结果表明：在声源愈单一的情况下,声强法与声压法识别结果的相差愈小;在声源愈复杂的情况下,声强法与声压法识别结果相差愈大。     

圆管凸缘整体成形技术的研究

对圆管凸缘一步及多步整体成形工艺进行了研究,采用有限元数值模拟方法分析了圆管坯料尺寸、摩擦等因素对成形过程中金属流动的影响及缺陷产生的原因。给出了2种内径、3种壁厚情况下,成形凸缘宽度－极限摩擦因数关系曲线,提出了圆管镦锻凸缘成形极限图的概念。并依据数值模拟结果进行了圆管镦锻凸缘一步整体成形试验,试验结果显示所成形的圆管凸缘符合数值模拟预测的结果,说明所提出的成形极限概念对圆管凸缘整体成形技术有指导意义。     

轮轨滚动接触疲劳现象分析

论述轮轨滚动接触疲劳破坏的几种典型现象，定性地分析它们的起因和发展过程。介绍我国部分铁路现场轮轨接触表面的疲劳破坏调查情况，给出由非赫兹滚动接触理论分析计算的我国铁路轮轨接触表面作用力分布情况。计算结果表明我国铁路轮轨接触表面疲劳现象如此严重的主要原因之一是轮轨型面不配匹和轨底坡设置不合理。并论述该领域今后的进一步研究方向。     

五足步行机器人步态研究

将五足步行机规则步态分为奇异和非奇异两大类型,对步态各类数、负荷因子取值范围、稳定行走条件以及稳定裕度求算进行了分析,所得结论对于指导五足机的机构和实用步态设计有重要理论意义。     

技术创新的源泉--知识的条件性

人类文明和科技进步源于创新。创新的内涵源于知识的拓新,而知识拓新又源于知识本身的特征──条件性。自觉地还是自发地运用知识的条件性,具有很大的效果差异。自觉地认识知识的条件性并转化为方法,可加快和顺利地开拓创造性思维,把难题化解,并进行物化,以获得新成果。