热辐射处理制备VC涂层的温度-应力场有限元分析

利用ANSYS有限元软件对热辐射处理制备VC(碳化钒)涂层进行建模,分析了涂层厚度、加热温度及加热时间对VC涂层温度场-应力场的影响规律。结果表明,不同温度下涂层沿x轴方向温度变化的趋势均呈上升趋势;涂层最高温度(837℃)与加热温度(850℃)相差15℃左右,温度差值约1.52%;不同厚度下温度的变化趋势均为递减,当厚度为6μm时,温度递减的趋势较平稳,未出现峰值,当涂层厚度增加时,应力值先增加然后减小,在厚度为6.3μm时发生突变,而后呈递增趋势;考虑应力、厚度因素对涂层性能的影响,涂层最佳厚度应为5～6μm。     

功能梯度Al2O3涂层残余热应力分析

Al2O3/316L功能梯度材料是一种聚变反应堆第一壁的候选材料。为避免制备过程中因材料之间热物理性能差别产生的热应力过大造成材料的失效,须对梯度材料进行合理的热应力缓和设计。运用有限元软件,分析成分分布指数、梯度涂层厚度和梯度层数目等参数对Al2O3/316L功能梯度材料残余热应力的影响。分析结果表明：体积分布指数p=1.0时所受热应力最小,涂层承受压应力作用;梯度层数为9时热应力缓和效果最好;梯度层厚度不宜过大;将非功能梯度材料与优化后的功能梯度材料的残余热应力进行比,结果显示：功能梯度材料缓和热应力效果十分显著。最后利用等离子喷涂方法制备了梯度涂层测试涂层残余应力,并与有限元结果进行对比,以验证模拟的准确性。     

涂层厚度对TiN涂层高速钢刀具耐用度的影响

文中用刨削和车削试验方法研究了涂层厚度对TiN涂层高速钢刀具耐用度的影响。试验表明在切削条件不变的情况下,涂层厚度对刀具耐用度有很大的影响。涂层厚度为2～3μm时,刀具耐用度最高。刀具耐用度随涂层厚度增加而增大。试验得出,TiN涂层的化学成份也影响刀具耐用度。涂层中游离钛含量低时,其抗磨损能力可提高4倍多。     

TiN薄膜的残余应力调控及力学性能研究

残余应力是制约物理气相沉积（Physical vapor deposition,PVD）硬质薄膜厚度的关键因素。采用多弧离子镀技术在高速钢基体上制备了厚度从3.7 m到15.5 m的TiN薄膜,结合曲率法和有限元法研究残余应力及结合性能随膜厚的变化规律。结果表明,随着膜厚的增加,基片弯曲程度加剧,而薄膜平均残余应力降低;膜层内残余应力的整体水平决定了界面切应力大小,薄膜结合性能随界面切应力的增加而降低。增加基体偏压、降低工作气压均导致薄膜内部残余应力的升高。当残余压应力较高时,TiN薄膜具有细小、致密的柱状晶结构,并呈现（111）择优取向,薄膜硬度及断裂韧度较高,耐磨性能良好。研究结果提示我们,通过残余应力的调控可提高硬质薄膜的力学特性。     

TiN涂层陶瓷刀具膜-基界面应力的试验研究

利用X射线衍射(XRD)应力分析仪测试了TiN薄膜涂层与Si3N4陶瓷刀具基体的界面残余应力状况,分析了成膜过程中应力形成的原因及对膜—基结合强度的影响。结果表明,TiN薄膜的残余应力为压应力,本征应力为张应力,应力的大小及分布对涂层刀具的硬度和膜—基结合强度有明显影响。     

不同沉积工艺下TiN涂层金属学特性的研究

采用不同沉积工艺得到的TiN涂层高速钢的物相主次不同 ;涂层宏观残余应力呈压应力状态 ,应力状态主要与膜 /基材料的热力学性能的差别有关 ;不同沉积工艺得到的TiN涂层高速钢的晶粒度约 0 1μm ,其对涂层的耐磨性影响不大 ,微观残余应力对耐磨性起了很大作用 ;不同沉积工艺得到的TiN涂层的点阵参数偏大 ,这主要是由涂层的微观残余应力和原子置换引起的 ;摩擦学实验表明以 ( 111)晶面择优取向的试样的耐磨性最佳     

钛合金TB6铣削表面残余应力研究

钛合金TB6铣削加工表面残余应力对其使用性能可产生较大影响。试验研究了铣削参数,干铣削、冷铣削,刀具磨损等对表面残余应力的影响规律以及残余应力深度分析。结果表明,铣削速度和进给量对残余压应力影响明显,铣削深度对残余压应力影响小;干铣削表面表现为残余拉应力,残余拉应力随速度增大而增大,冷铣削表面表现为残余压应力,残余压应力随速度增大而减小;刀具磨损量对表面残余应力会产生较大的影响,随着刀具磨损量的增加,残余压应力逐渐增大;冷铣削导致的残余应力深度为20～30μm,干铣削导致的残余应力深度为30～40μm,刀具磨损量VB=0.18mm时铣削导致的残余应力深度50μm,最大残余应力值均出现在表面或者表面以下10μm内,残余应力沿深度方向分布大致呈"勺"型。研究结果对钛合金TB6铣削加工表面残余应力控制具有实用价值。     

EB-PVD热障涂层TGO三维结构分析

热生长氧化物(TGO)的厚度及形貌是影响热障涂层热应力的关键因素。首先开展了电子束物理气相沉积(EB-PVD)热障涂层1 050℃恒温氧化实验,采用聚焦离子束-扫描电子显微镜(FIB-SEM)实现了EB-PVD热障涂层三维成像,获得了576幅热障涂层高温氧化48 h后的SEM图像;其次,通过EB-PVD热障涂层三维结构的分割与提取,得到了真实TGO三维结构和柱间孔隙三维分布,实现了TGO层的厚度测量;最后建立了基于TGO三维结构和柱间孔隙三维分布的EB-PVD热障涂层有限元热应力分析模型,分析了真实TGO三维结构和柱间孔隙三维分布对EB-PVD热障涂层热应力的影响。结果表明,TGO层的平均厚度为2.37μm,有限元模型中最大拉应力为403 MPa,最大压应力为-282 MPa,最大拉应力与最大压应力均出现在陶瓷层中的柱间孔隙处。     

等离子喷涂NiCrAl涂层残余应力模拟分析

建立了模拟涂层残余应力的数学模型,对等离子喷涂不同厚度NiCrAl涂层的残余应力进行了模拟,结果表明:由于涂层与基体的热膨胀系数不匹配等原因,在界面等区域存在严重的应力集中;涂层内部的残余应力水平,随涂层厚度增加而增加;涂层中的轴向应力、径向应力和切向应力主要为拉应力,径向应力是最主要的应力.     

一种弱界面结合涂层面内抗拉强度测试方法

基于界面自由和均匀应变理论模型,推导出形式较为简单的弱界面结合涂层—基体系统应力和应变计算公式;通过实验进一步验证上述计算公式,公式可用于测试弱界面结合的涂层和基体系统的面内抗拉强度。结果证实:测试方法简单有效,实验测得60μm～250μm厚6%Y2O3-ZrO2涂层的面内抗拉强度值分布在323.5 MPa～376.2 MPa之间,且随着涂层厚度增加,涂层面内抗拉强度值小幅下降。     

声无限元进展

声无限元在近几年来的发展尤为迅猛。相对于声学领域常用的边界元等其他方法,声无限元应用于声学问题的计算效率是极为优越的,因而适于求解很宽的声学频率和复杂声源形成的声场。介绍了声无限元的引出、原理和早期的声无限元,并根据提出方法的新颖性和受关注的程度,对近年来的声无限元统一归纳为五类,然后扼要介绍了各种方法的原理、所产生的问题以及参考文献中解决的办法。最后,对声无限元进行了前景展望。     

凸轮线的建模设计法

介绍了凸轮曲线常用的设计方法,其中包括:图解设计法、解析设计法和建模设计法.并以TGC350-K滚压成型机的凸轮设计为例,阐述建模设计法在生产中的应用.     

测定微观几何特性的方法和仪器

论述了测定表面粗糙度参数的方法和所使用的仪器及各方法的优缺点。     

基于RAMP插值模型结合导重法求解拓扑优化问题

在连续体拓扑优化领域中,寻求更好的建模方法和更快的求解算法一直是研究人员的研究重点。为此,针对拓扑优化设计方法中的变密度法进行深入分析。研究和比较各向同性惩罚微结构法(Solid isotropic microstructure with penalization,SIMP)和材料属性有理近似模型(Rational approximation of material properties,RAMP)的优缺点后,建立基于RAMP法的优化模型,并结合导重法求解算法,用于结构拓扑优化领域。详细推导单、多工况的最小柔度拓扑优化的迭代公式,给出导重法各变量的物理定义,并分别对单工况和多工况两个典型算例进行拓扑优化计算。算例结果令人满意,同时表明RAMP插值模型结合导重法求解结构拓扑优化问题具有设计变量少、迭代次数少、收敛速度快、优化效率高的特点,验证了其可行性和高效性。     

PESEDOSPECTRAL-MULTIWAVELET-GALERKIN METHOD FOR ADVECTION-DIFFUSION PROBLEM WITH COMPLEX BOUNDARY

The element of pesedospectral-multiwavelet-Galerkin method, and how to combine it with penalty method for treating boundary conditions are given. Multiwavelet bases don't overlap on the given scale, and possess the same compact set in a group of several functions, so they can be directly used to the numerical discretion on the finite interval. Numerical tests show that general boundary conditions can be enforced with the penalty method, and that pesedospectral-multiwavelet-Galerkin method can well track the solutions' development. This also proves that pesedospec-tral-multiwavelet-Galerkin method is effective.     

变M法在电机速度高精度测量中的应用

在分析电机速度常规测量方法优缺点的基础上,引入一种新的方法变 Ｍ 法,并以作者设计的电机速度采集系统为例,说明此种方法的硬软件实现。     

面向ERP实施的评价方法分析与选择

为了提高企业实施ERP的成功率，针对ERP实施过程中评价方法的选择，按不同类别综述了具有代表性的典型评价方法，分析了各种评价方法的特点，比较了各种方法的优劣和适用性，并归纳了评价方法的发展趋势；给出了相应ERP不同实施阶段评价的适用评价方法，以确保评价的准确性与有效性。     

容栅磁翻柱液位计中电容传感器的数值仿真及试验

以容栅磁翻柱液位计的单个电容传感器为研究对象,分别用远场单元法和Trefftz有限元法对具有开放边界的静电场建立数学模型,并在此两种模型的基础上,运用ANSYS软件分析容栅磁翻柱液位计在工作中由于磁翻柱翻转引起的电场变化,计算出电容传感器中电极板间的电容变化量.将运用两种方法仿真所得到的结果与试验测试值进行比较,发现用Trefftz有限元法所得仿真值的相对误差只为3.3%,从而验证了运用Trefftz有限元法处理具有开放边界条件的静电场问题是一种有效而精确的方法.     

振动信号处理方法综述

振动信号处理方法一直以来是研究的热点,对设备振动监测和故障诊断都至关重要.近年来,振动信号的处理方法得到了快速发展,但仍需不断改进和完善.对近年来的文献进行了分类总结,分别对传统方法中的幅值域分析法、傅里叶变换、相关分析和现代方法中的Wigner-Ville分布、谱分析、小波分析、盲源分离、Hilbert-Huang变换及高阶统计量分析的发展、特点以及应用进行了概述和对比分析,最后作出了总结与展望.     

基于MLS无网格思想的数值流形方法

介绍了一种基于无网格思想的数值流形方法.用移动最小二乘法(MLS)构造插值函数,罚函数法处理位移边界条件,根据变分原理导出整体离散方程,最后用算例验证本文方法是可行的.