涂层硬质合金刀具铣削粉末冶金高温合金的切削性能研究

针对粉末冶金高温合金材料的铣削特性,选择了合理的铣刀盘和刀片材质.通过刀具磨损与寿命对比试验优选出了最佳的刀片几何参数,并给出了铣削过程中硬质合金铣刀片的典型磨、破损形态.研究结果表明:TiAlN-TiN涂层硬质合金刀片适于精铣粉末冶金高温合金,在30～70 m/min的铣削速度范围内,刀具寿命可达20～108 min.由于材料切削温度高和机械冲击严重,涂层刀具的主要失效形式为:崩刃和前刀面的剥落,其主要机理为高温条件下磨粒磨损、粘结磨损、扩散磨损和疲劳损坏的综合作用.     

切削难加工材料刀具失效机理及其材质优选的试验研究

对不同牌号(组织结构)的硬质舍金刀具，进行断续切削难加工材料3Cr-1Mo-1／4V铜的对比试验，通过对所选的刀具产生的粘结破损和破损区域大小以及刀具在断续切削过程中粘蛄破损的机理进行比较分析，优选出适合加工3Cr-1Mo-1／4V铜的刀具材料，提高加工效率，改善切削条件，提高刀具性能及使用寿命。     

基于振动信号的数控铣床刀具破损诊断方法

介绍了一种刀具失效的诊断方法．主要是通过传感器在线检测时域中的信号，用数理统计方法处理检测数据，得出刀具破损的阈值．实现刀具破损自动报警，避免事故发生。     

基于温度场分析的刀具粘结破损实验研究

针对哈尔滨理工大学开发的三维复杂槽型波形刃铣刀片和平前刀面铣刀片,对耐热钢的面铣加工进行刀片粘结破损的实验研究。首先,进行铣刀片三维温度场有限元分析,预测出波形刃铣刀片的抗粘结破损性能优良;其次,通过实验揭示不同铣刀片粘结破损失效形式的差异;在粘结破损实验的基础上,对铣刀片粘结破损机理进行分析。上述研究成果为解决自动化生产中刀具破损问题及槽型优选技术的研究打下理论与试验基础。     

面铣刀铣削过程粘结破损机理的研究

针对铣削难加工材料时，刀具粘结破损严重的问题，以铣刀片的粘结破损试验为基础，通过对不同条件下的粘结破损的发生情况进行对比分析，探讨了铣削过程中粘结产生的原因，进而得出了粘结破损的产生机理．为粘结破损判据的研究奠定了理论基础，同时为三维复杂槽型铣刀片槽型的进一步优化重构提供了抗粘结破损的理论依据．     

刀具粘结破损时三维应力场的分析

以硬质合金刀具铣削奥氏体不锈钢的铣削力试验为基础，得出了铣削速度提高时铣削力的变化规律，并用Ｉ－ＤＥＡＳ软件进行了有限元分析，得出了发生粘结破损时刀具前刀面附近应力场分布的规律，最后从应力场的分析出发，探讨了硬质合金刀具粘结破损的产生机理     

陶瓷刀具端铣淬硬钢时刀具破损原因的探讨

本文通过对刀具破损形态的观察以及刀楔内机械和热应力的分析,初步探讨了陶瓷刀具端铣淬硬钢时刀具早期破损的原因。观察和试验分析表明,约占90％以上的破损形态为前刀面上较大面积贝壳状剥落。经电镜扫描观察,这种破损形态的破断面为穿晶脆性断裂。由应力分析证实了刀具早期破损的主要原因是在冲击载荷下,刀楔内存在大于陶瓷刀具抗拉强度的拉应力而造成刀具的胺性断裂。在本实验条件中刀具早期破损的临界用量下切削温度循环的温差造成的热应力几乎没有影响。但由于温差随切削速度和进给量提高而加大,因而尤其在高速切削时,热裂促使刀具破损的趋势显著增加。     

颤振切削金属纤维刀具破损监测的特征量研究

本文在实验基础上,对颤振切削金属纤维碍的刀具研究了在不同破损状态下的动态切削力在时域中的特征,证实动态切削力的方差σ_x~2和一步相关系数ρ_1对刀具破损十分敏感,他们随刀具破损的加剧而增大,以σ_x~2作为判别刀具破损是一个满意的特征量。实验还证明,以它作为预报指标是不必设置滤波器的。     

TiN涂层刀具高速车铣切削性能及磨损机理

实验研究了高速车铣D60钢时TiN涂层刀具的切削性能和磨损机理.结果表明,在水溶性冷却液浇注冷却条件下,高频交变热应力较大,涂层剥落较快,TiN涂层刀具的耐磨性较差,不能适应切削加工的要求.与此相反,干式切削时,高频交变热应力较小,虽在涂层表面有微裂纹产生,但涂层不易剥落,刀具耐磨性较好,可进行长时间稳定切削.干式切削过程中,由于机械冲击,在刀刃处产生的微小凹缺陷,是造成刀具磨损的主要原因.不论湿式切削还是干式切削,涂层剥落后,切削区产生的瞬时热量聚集将使基体粘结相软化,进而导致硬质相颗粒脱落和基体的剧烈磨损.     

三维复杂槽型铣刀片冲击破损数学模型

针对三维复杂槽型波形刃铣刀片和传统的平前刀面铣刀片,对45#钢的面铣加工进行了试验与理论分析,对铣削刀具进行了冲击破损数学模型的研究.首先对两种铣刀片进行冲击破损试验研究,揭示了不同铣刀片冲击破损失效形式的差异;其次,在试验研究基础上,采用数理统计方法,建立两种铣刀片冲击破损寿命累积分布函数的数学模型,证明了渡形刃铣刀片的抗冲击破损性能优良;最后,应用柯尔莫哥洛夫检验方法证明两种铣刀片的冲击破损寿命概率分布符合威布尔分布函数,有助于解决自动化生产中刀具破损这一关键技术问题及研究槽型优选技术.     

Tool Failure Analysis in High Speed Milling of Titanium Alloys

1 Introduction Titanium alloys have a very highstrength-to-weight ratio andcan maintaintheir highstrengthat high oper-ating temperatures .For these reasons ,titaniumalloys have been used widelyinthe aerospaceindustry.Accord-ing to E. O.Ezugwu,titaniumalloys are used in bothlowand high pressure compressors and for componentssubjected to high centrifugal loads such as disks and blades that have reducedflowdiameters as well as for com-ponents which operate under severe fatigue conditions[1]. Ti…     

超高应变率下岩石的破坏机理

通过对大理石的轻气炮试验进行三维数值仿真重现,探索了岩石在超高应变率下的破坏机理.大理石试样中两个高速应力计的实测应力信号被用作数值模拟的匹配目标,结果表明,在高速冲击压缩载荷下,细观静水压破坏是大理石的主要破坏机制,而不是通常认为的细观剪切或拉伸破坏.此外,为再现不同冲击速度下大理石的物理实验观测数据,提出了新的考虑...     

复杂应力状态下材料极限强度的计算

本文在塑性理论的基础上.提出复杂受力状态下材料极限强度的计算方法。在分析了材料在三向极限受力作用下的力学性质后,提出了数学计算型和具体计算公式。本方法主要特点在于可将材料力学的诸强度理论统一于一种计算方法之中,因此设计人员在计算时无需考虑各种公式的选用问题。     

环氧胶粘结刚性铺装的正交异性桥面板力学性能

为了研究环氧胶在钢-混组合板中作为粘结层的适用性,以无配筋的超高性能混凝土作铺装层的钢桥面板为对象,采用环氧胶层连接两种材料,并考虑钢板表面处理不佳的涂胶情况,通过试验测试施涂效果欠佳的钢混胶接接头的抗剪强度,并采用该种环氧胶的施涂方式,设计制作一个足尺桥面板试件,进行受弯加载试验. 测试试件的变形、结构不同位置的应变响应以及极限承载力等,记录钢混粘结层的失效状态,并采用有限元方法对失效前的钢与混凝土之间粘结层的受力进行分析. 结果表明:该种环氧结构胶作为无配筋刚性铺装钢桥面板的粘结层时,施工操作方便;钢板表面处理效果影响到粘结层的强度;即便在钢板表面处理不佳情况下涂刷环氧胶,也能很好地保证钢板与刚性铺装层之间的可靠连接,钢结构的材料屈服先于钢与混凝土之间环氧胶层的破坏;粘结层的纵向剪应力分布不均匀,在加劲肋与顶板交界处的应力大于其他位置;采用环氧胶粘结的刚性铺装桥面板具有较好的延性和较高的承载力.     

预应力钢绞线超高强混凝土H型桩弯剪性能试验研究

为了解决河道护岸和基坑围护工程中普通预应力混凝土管桩水平承载力低及变形延性差的问题,研发了预应力钢绞线超高强混凝土H型桩. 通过对2种规格的8根H型桩试件进行足尺抗弯及抗剪性能试验,研究H型桩的抗裂性能、抗弯（剪）承载力、变形延性及破坏特征. 结果表明：预应力钢绞线超高强混凝土H型桩抗弯破坏模式为受压区混凝土压溃,抗剪破坏模式为斜截面剪压破坏;抗弯试验桩身竖向裂缝较多且分布均匀,抗剪试验桩身裂缝较少且斜裂缝出现滞后于竖向裂缝;试件抗裂弯矩和开裂剪力试验值与规范公式计算值相近,极限抗弯承载力较计算值偏大约30%. 对比预应力超高强混凝土管桩抗弯试验结果表明,H型桩具有更好的变形延性和整体性.     

热老化条件下公路桥梁板式氯丁橡胶支座受压试验

公路桥梁橡胶支座比建筑橡胶支座更容易受到气候的影响。为了研究公路桥梁板式氯丁橡胶支座在热老化条件下的各项力学性能指标变化,将氯丁橡胶支座在高温试验箱中进行热老化处理20、40、60、80d,并采用压力试验机对其进行轴心受压试验。研究热老化对氯丁橡胶支座的承载力、极限抗压强度、竖向刚度、抗压弹性模量的影响。试验结果表明,在热老化条件下,氯丁橡胶支座更易发生脆性破坏,弹性阶段缩短,发生钢板外露、裂缝、层状破坏等现象更严重;承载力、极限抗压强度、竖向刚度、抗压弹性模量随热老化程度的加深而逐渐降低;采用最小二乘法对50年抗压强度及抗压弹性模量进行分析,衰减函数和衰减曲线基本符合幂函数变化规律。     

关于护坡极值冰压力分析的几个基本问题

讨论了关于水库护坡极值冰压力分析的几个基本问题,即主导的控制机理、破坏准则和破坏模式。通过定性分析说明了极值冰压力由冰盖极限承载力控制;将最大冰压力产生的典型条件和冰的材料力学性质进行对比,论证了冰盖的极限破坏由断裂准则而不是强度准则主导;通过原型冰模拟试验确认了冰盖的主导破坏模式是蠕变屈曲而不是压缩断裂。这些研究为发展应用断裂力学预测冰压力的新方法奠定了基础。     

轴压下GFRP管-混凝土-钢管组合柱的尺寸效应

为了研究尺寸效应对GFRP管-混凝土-钢管组合柱力学性能的影响,在满足几何相似性的条件下,利用静力加载的方法对具有不同试件尺寸、不同混凝土强度等级的8根试件的轴压力学性能进行了试验研究.对8根组合柱试件的试验破坏现象、荷载-应变曲线、极限承载力以及应力值变化进行相应的分析比较,结果表明,随着试件尺寸的增大,试件抵抗变形能力减弱且尺寸效应明显,而增加GFRP管壁厚可以提高试件承载力、增强试件力学性能、减少尺寸效应的影响.     

复合荷载作用下TX型方管节点静力性能试验研究

对两个TX型方钢管相贯节点进行了轴力、弯矩共同作用下的静力试验研究.通过对试验现象的分析,研究了节点的破坏特征、应力分布规律、抗弯刚度以及极限承载力等静力性能.试验结果表明:当主管受压时,节点的抗弯刚度相比主管受拉的情况会有所降低.圆角处的焊缝往往较早出现裂缝,使得节点强度难以充分利用.在设计中,如果要将节点视为刚性,需要采取一定的加劲措施,并在施工和加工过程中确保焊缝质量.     

混凝土三向应力破坏的强度计算准则

本文用椭圆抛物面作为混凝土三向应力时的强度破坏面。该曲面能较好地描述和解释混凝土的数学力学特性。这一强度准则的应用仅需要两个或三个混凝土强度值,即抗压强度、抗拉强度和二向等值抗压强度;在二向等值抗压强度缺乏实验资料时也可不用。本方法的计算结果和混凝土二向、三向应力的实验研究数据符合得相当好。