铝合金加速腐蚀形貌分形特征提取

基于数字图像技术,将分形理论应用于腐蚀形貌图像的特征提取,结合LY12CZ铝合金在EXCO(exfoliationcorrosion)溶液中的加速腐蚀试验,用分形维数表征腐蚀形貌的演化过程,计算得到加速腐蚀不同时间的分维值。结果表明,腐蚀初期蚀坑数目增加明显,分形维数迅速增大。随后,腐蚀速率加快,蚀坑逐渐连成一片,分形维数增加减缓,并趋于平稳。     

铝合金预腐蚀剩余寿命的分形维数预测方法

试验得到在EXCO溶液中预腐蚀不同时间的LC4CS光滑试件的腐蚀表面轮廓线和剩余疲劳寿命。分析了预腐蚀剩余寿命和断口附近轮廓线分形维数随预腐蚀时间的变化规律,针对该规律选取分形维数为预腐蚀剩余寿命损伤参量。试验结果表明:断口附近腐蚀表面轮廓线的分形维数受腐蚀形貌分散性的影响较小,与剩余寿命呈线性关系且与载荷无关,由分形维数计算得到的剩余寿命处于二倍分散带之内。     

Ⅰ＋Ⅱ型复合型弹塑性断口形貌的分形分析

应用二次电子扫描线法研究了不同Ⅰ＋Ⅱ型复合比下铝合金ＬＹ１２的断口形貌及分形维数，讨论了分形维教与复合比及复合断裂韧度ＪＭＣ的关系。结果表明，①随Ⅱ型分量的增加，裂纹启裂断口形貌逐渐由纯Ⅰ型的等轴韧窝形貌向纯Ⅱ型的物状窝形貌过渡。①复合经ＫⅠ／ＫⅡ与分形维数成反比。③ＬＹ１２合复合比下启裂韧度ＪＭＣ和分形维数满足线性关系。     

PEEK摩擦信号分形维数与表面形貌相关性试验研究

为研究聚醚醚酮树脂/球墨铸铁摩擦副磨合初期摩擦信号分形维数与聚醚醚酮初始表面形貌分形维数的相关性,在UMT-3MT摩擦磨损试验机上对聚醚醚酮树脂/球墨铸铁摩擦副进行了摩擦磨损试验,运用结构函数测度法对初始表面形貌、摩擦力信号、摩擦因数信号进行了分形表征,计算得到了不同载荷下的分形维数。研究结果表明,聚醚醚酮初始表面和摩擦信号均具有显著的分形特征;在相同速度、相同初始表面下,摩擦信号的分形维数随着载荷的增大而增大;在相同速度、不同载荷下,磨合初期摩擦信号的分形维数均与初始表面分形维数负相关。     

基于小波变换和分形维数的表面微观形貌分析

针对传统三维参数和单一分形维数在表面微观形貌分析中的不足,提出了一种基于小波变换和分形维数的表面微观形貌分析方法。该方法通过小波变换对表面形貌的灰度图像进行分解和单支重构,利用改进的差分盒维法计算原图像和重构子图像的分形维数,依据原图像和重构子图像的分形维数构成的数组对表面微观形貌进行分析。最后,利用本文提出的方法对一组零件的表面微观形貌进行了分析,结果表明原图像和重构子图像的分形维数不仅能够反映表面微观形貌的整体特征还能反映表面不同分辨率下的细节特征。     

W-M函数模型下表面轮廓形貌的变化规律

通过将分形理论引入摩擦学,利用分形理论对表面形貌的分形特点即表面形貌的自相似性进行研究。在运用Matlab软件建立W-M函数模型的前提下对表面轮廓形貌进行二维及三维的模拟仿真分析,借此以二维以及三维模型中轮廓曲线随维数D、系数G及特征粗糙度Ra*的变化规律进行探究。最终证明了对分形维数D造成影响的主要因素为表面轮廓的复杂程度且系数G与表面轮廓高度呈正比关系,对于三维模型存在着随着分形维数D的增大则所获得的表面轮廓形貌越来越趋于复杂的规律。     

汽车用薄板的表面形貌的分形研究

本文将分形理论用于薄板表面形貌的研究上,提出了分形维数反映了表面形貌的规律性的观点。利用触针轮廓仪和数据采集系统对几种不同的毛化薄板的三维形貌进行了测量,计算了这些薄板的分形维数,并对这些薄板的表面形貌的规律性进行了讨论。     

齿面形貌对动力学特性的影响规律研究

为了建立表面形貌特征参数对齿轮动力学性能的影响规律,开展不同润滑条件下的齿轮表面分形维数测定及效率和振动特性试验。选择3组同等齿面精度等级的齿轮箱,在相同的载荷和运转时间等工况下,对油润滑、脂润滑和干摩擦的齿面进行表面轮廓测量,通过结构函数法获得相应的分形维数。结果显示,油润滑的分形维数最大,且试验前后的分形维数变化最小,表明齿面磨损较低、从而能够获得较为稳定的动力学性能。通过效率和振动特性试验也发现,油润滑的传动效率最高、振幅最小,与分形维数的测量分析结论一致。本研究能够为后续进行齿面的微观形貌设计提供理论基础和应用前提。     

基于分形理论的球头铣削表面形貌研究

表面形貌作为表面完整性的重要组成部分,直接影响零件的耐磨性、配合稳定性以及疲劳特性。基于W-M分形模型对二维工程表面进行仿真,分析了分形维数D和特征尺度系数G对表面轮廓的影响,证明了分形维数表征表面形貌的可行性。通过在不同走刀路径下多轴球头铣削AISI H13钢试验,并运用MATLAB编程得到不同加工表面形貌的分形维数。分析结果表明:分形维数对复杂形状中的微观组织结构有很强的分辨能力;当径向切深与每齿进给量的比值为1 m 2时,铣削表面形貌的微观组织结构最简单。本研究结果可为三维表面形貌的表征方法提供参考价值。     

磨合表面形貌变化的分形表征

用结构函数法计算磨损表面轮廓的分形维数和尺度系数。研究表明 :分形维数或尺度系数不能实现表面的唯一性表征。因此 ,把分形维数和尺度系数相结合 ,提出一个新的分形参数———特征粗糙度 ,给出了其定义和计算表达式 ,并在推进式试验机上进行摩擦磨损试验 ,对试件表面某一位置在不同磨合阶段的形貌进行精确复位测量 ,用特征粗糙度表征形貌的变化。表征结果表明 :特征粗糙度对反映磨合表面形貌的变化不但表现出很好的灵敏性 ,而且比分形维数更具有规律性。     

高速铣削铝合金表面微观形貌分形机理研究

基于工程粗糙表面的微观形貌具有统计自相似分形特征,将分形几何学应用于高速铣削表面微观形貌的研究,明确给出了铣削条件下分形参数的物理含义;从铣削加工工艺出发,编排正交多因素试验;采用结构函数法计算出高速铝合金铣削表面微观形貌的分维数。     

高强度铝合金的腐蚀损伤分布规律研究

在飞机大修及外场维护中所检查到的铝合金翼梁缘条腐蚀损伤数据的基础上，利用数理统计的方法，对飞机结构高强度铝合金件在机场使用到一定日历年限后的最大腐蚀深度的统计规律进行了分析研究，建立了高强度铝合金结构件的腐蚀损伤失效模型及统计分布函数。统计结果表明：飞机结构使用到某一日历年限时，最大腐蚀深度较好地服从正态分布规律，在飞机维修工程应用中利用此分布规律可估算铝合金结构件的最大腐蚀深度。     

腐蚀坑应力集中系数影响分析

利用KH-7700型三维显微镜对经过预腐蚀的6151/T6铝合金材料的腐蚀坑三维形貌进行测量分析,发现可以将腐蚀坑近似为规则的半椭球体。对不同加速腐蚀时间的腐蚀坑测量数据统计分析,得到腐蚀坑的三维尺寸比值一般不超过4,极少达到10。基于ABAQUS6.10有限元软件,对含不同形貌、不同位置腐蚀坑的试验件进行应力集中系数分析发现,不同形貌的腐蚀坑随着b/c的增大,应力集中系数逐渐变小,而a/c增大,应力集中系数逐渐变大;对于同一腐蚀坑,试验件在不同位置引起的应力集中,其影响变化不大,大约在5%以内。     

基于MATLAB的铝基复合材料磨损表面分形特性研究

通过对亚微米SiCp增强铝基复合材料磨损表面的分形研究,探讨了亚微米SiCp增强铝基复合材料摩擦磨损特性与分形维数的关系。按照结构函数法,用MATLAB软件进行编程,得到复合材料双对数坐标图。研究表明,亚微米SiCp增强铝基复合材料具有分形特性,且其分形维数与材料的磨损量有关,随着磨损量的增加,分形维数亦趋于增大,且分形维数在1.6≤D≤1.9之间。     

稀土对泡沫铝及泡沫铝合金耐腐蚀性能的影响

研究了稀土对泡沫铝及泡沫铝合金泡沫化和压缩性能的影响,讨论了稀土加入量和泡沫铝及泡沫铝合金耐腐蚀性能的关系。结果表明：稀土对铝合金泡沫化无异常影响;在泡沫铝和泡沫铝合金中添加适量稀土元素,可以提高泡沫铝和泡沫铝合金的耐腐蚀性能;相同腐蚀介质中,孔隙率高的泡沫铝合金腐蚀更严重;稀土对泡沫铝及其合金的力学性能影响不大。     

7075铝合金阳极氧化膜腐蚀性能研究

本文以7075铝合金为研究对象,采用硫酸直流电阳极氧化法制备氧化膜,并通过正交试验研究了合金在铜加速乙酸盐雾腐蚀条件下的腐蚀性能。由极差分析可知:在盐雾腐蚀条件下,时间是最大的影响因素,其次是温度对合金的影响,最小的是腐蚀液浓度。阳极氧化后的合金主要以点蚀为主,在72 h、35℃、3%腐蚀液浓度条件下,蚀坑最深值可达112.6μm,阳极氧化对均匀腐蚀的改善作用明显大于点腐蚀。     

提高汽车铝散热器耐腐蚀性的途径

<正>铝散热器就是汽车发动机冷却系统用的水箱。由于铝合金具有质量轻、成本低、散热性能好等优点,并随着铝钎焊技术的发展,自20世纪80年代中期开始,传统的铜制散热器已被铝散热器逐步替代。在近30多年的发展过程中,汽车不断要求的轻量化使组成铝散热器主要材料翅片和扁管壁厚日趋减薄。这样使得整体部件越来越轻,散热效率也越来越高,从而满足低成本高效率的市场需求。散热器的腐蚀性能是衡量散热器性能好坏的主要指标之一,但是材料的减薄对散热     

LY12CZ铝合金型材构件腐蚀失效动力学规律研究

用飞机大修时结构件在不同使用日历年限下的腐蚀损伤数据,建立了机场实际环境中腐蚀深度D、腐蚀损伤面积S与飞机使用日历年限Y的函数关系。进一步确定了铝合金结构件发生剥蚀时D与S的关系。用得到的腐蚀动力学规律,可确定铝合金构件的腐蚀扩展速率。     

腐蚀电化学实验教学中动电位极化测试的应用

通过对等离子弧焊7A52铝合金焊接接头设计动电位极化曲线实验,阐述了动电位扫描极化曲线的测试原理、方法步骤和实验结果的分析拟合,确定了7A52铝合金焊接接头部位腐蚀电位、腐蚀电流及腐蚀极化电阻。论述了极化曲线测试对材料耐蚀性分析的作用及其与电化学反应热力学和动力学参数的关系。通过实验,培养学生对腐蚀实验的兴趣和主动性,提高学生的实际动手操作能力、观察现象、分析问题、探索真理、解决问题以及创新能力。