剪切增稠抛光磨料液的制备及其抛光特性

为了实现对工件的剪切增稠抛光(STP),采用机械混合与超声波分散法制备了一种Al2O3基STP磨料液,并研究了它们的抛光特性。利用应力控制流变仪考察其流变性能,通过扫描电镜和光学轮廓仪研究了单晶硅加工后表面显微组织的变化,并测量其表面粗糙度。结果表明:STP磨料液具有剪切变稀和可逆的剪切增稠特性,达到临界剪切速率后,会形成Al2O3"粒子簇";当剪切速率增大至1000s-1,储能模量,耗能模量和耗散因子都增至最大值,此时主要表现为类似固体的弹性行为,有利于形成类似"柔性固着磨具"。在STP加工单晶硅过程中,采用塑性去除的材料去除方式。随着抛光时间的延长,硅片去除速率先增大后减小;表面粗糙度不断减小并趋于稳定。实验显示,磨粒浓度不宜过高,否则会因剪切增稠效应造成黏度过大,导致流动性差而影响抛光质量。当Al2O3质量分数为23%时,抛光25min后,硅片表面粗糙度Ra由422.62nm降至2.46nm,去除速率达0.88μm/min,表明其能实现单晶硅片的高效精密抛光。     

基于以太网通讯的手套机网络监控系统

针对现场总线与串行通讯构建的手套机信息网络开放性差、数据传输速度不快、可靠性不高等问题,对基于TCP/IP+Ethernet的网络通信技术以及嵌入式技术等方面进行了研究,提出了一种基于以太网通讯的手套机网络监控系统方案。首先介绍了该系统的结构,包括底层执行端、现场监控端、远程监控端。其次描述了系统的具体设计,主要在以ARM11为控制核心的嵌入式硬件平台上,移植Win CE操作系统,采用C#语言编写基于TCP/IP协议的以太网通信程序以及人机交互应用程序,并在服务器端搭建Web服务器与手套机数据库。最后对手套机网络监控系统的现场实时监控与远程监控进行了测试。研究结果表明,该系统能够对生产车间内的所有手套机进行实时监控与远程监控管理,并且界面美观、操作简单、数据传输快,满足了手套生产企业的要求。     

一种压电陶瓷叠堆执行器刚度测量方法研究

分析了压电陶瓷叠堆执行器(piezoelectric ceramic stack actuator,PCSA)的刚度及其与位移输出的关系。在此基础上,提出了一种通过分别测量PCSA在相同驱动电压下空载时和在给定刚度的弹性框架预紧时的位移输出量,并根据测得的位移输出量解算PCSA刚度的刚度测量方法,建立了相应的PCSA的刚度测量系统原理。通过分析和建立弹性框架的伪刚体模型、刚度方程和应力方程,以达到对弹性框架的刚度特性进行准确设计的目的。利用有限元仿真和实验对提出的PCSA刚度测量方法和建立的系统特性进行了验证和测试。仿真和实验结果表明,根据建立的刚度方程能够对弹性框架的刚度进行准确估计,提出的PCSA刚度测量方法能够实现PCSA刚度的测量。     

低黏润滑轴承可靠性强化试验中磁力加载研究

为给核主泵水润滑半尺寸轴承可靠性强化试验提供载荷环境,研究基于水润滑轴承失效模式的强化试验原理,并研制一套轴向和径向磁力加载系统。通过选择磨损、润滑和振动三种典型失效模式并给出对应的试验方案,研究水润滑轴承可靠性强化试验原理,揭示载荷与失效的定性和定量关系,据此提出水润滑半尺寸轴承强化试验的静/动载荷需求。设计并建造磁力加载系统,包括结构和测控两个模块。其中,轴向加载组件的静载与动载结构独立,径向加载组件采用8级式,测控模块支持开环和闭环两种控制策略。设计专项试验验证加载系统的性能。研究结果表明,磨损失效试验算例中比压增加20%时,瓦块磨损量增加1.0~1.2倍,启停次数减少50%~54%;轴向加载组件在间隙2 mm、电流1.2 A时可产生100 k N静载,并可实现脉冲和谐波加载;径向加载组件可实现3.7 k N静载、约500 N幅值脉冲和115 N幅值谐波动载功能。初步验证在水润滑轴承可靠性强化试验中引入电磁加载技术是可行的。针对引入加载装置的多场耦合轴承试验系统,采用人工调节电流的开环加载控制策略更有效。     

再生铝与汽车零部件的制造

用金相显微镜对再生铝硅系铸造铝合金进行材料组织结构的评估,有助于加强对汽车零部件铸造企业生产过程的控制,从而使零部件产品获得可靠的品质保证。     

某型发动机进口温度典型故障分析

发动机进口温度(T01)不仅参与性能特性计算,还参与发动机控制,是发动机定型试验的重要参数之一。在某型发动机地面车台性能试验中,发现输入控制器的T01数据与测试系统测量数值和气象台数值存在较大差异。本文结合该典型T01故障的排除过程,分析故障数据和形成原因,提出有效的解决措施,并为以后的车台电气控制系统设计提供了借鉴。     

水轮机转轮体铸造工艺设计与优化

分析了水玻璃砂铸造低合金钢水轮机转轮体的工艺特点,对铸造工艺方案进行设计与优化。采用Solid Works软件对铸件进行三维实体建模,利用Any Casting软件对铸件充型过程的流场及温度场进行数值模拟。确定最终铸造工艺,并通过实验进行验证。研究结果表明:转轮体铸件选取阶梯式浇注系统,可以保证金属液平稳、完全充型;采用冒口与冷铁配合使用时可以有效消除铸件的缩孔与缩松。采用优化后的铸造工艺设计方案生产的铸件充型完整,铸件轮廓清晰,内部没有明显的铸造缺陷。     

基于光学原理的轴承球体表面缺陷检测方法研究

目的 实现球体表面微小缺陷的非接触式检测。方法 基于激光散射和剪切干涉的光学原理,设计了适用于微小缺陷检测的光路系统,搭建了可适用于不同直径球体检测的精密可调节检测光路系统平台,通过对标定板的检测及重复性实验,确定光路系统的检测精度。采用高精度气浮主轴搭建了精密可调节的球体运动平台,通过对直径20 mm的G5级高精度氮化硅陶瓷球的检测实验,以及通过对一半抛光一半未抛光直径20 mm轴承钢球体的检测对比实验,验证光路实验平台对于球体表面微小缺陷检测的可行性。 结果 标定板上4 μm宽、63 nm高的条纹的剪切干涉信噪比为8∶1,具有相对较高的信噪比。G5级高精度氮化硅陶瓷球的检测试验以及一半抛光一半未抛光轴承钢球体检测的对比实验,验证了该光路实验平台中,激光散射可灵敏地检测较深的微米级缺陷,剪切干涉可灵敏地检测较浅的微米级缺陷。结论 基于光学原理搭建的球体表面微小缺陷检测平台,可以实现对球体表面微米级别缺陷的检测。     

表面机械研磨对5083铝合金显微组织和力学性能的影响

以传统冷轧、连铸连轧两种5083铝合金板材为研究对象,通过显微组织观察、拉伸性能测试、硬度测试,研究了不同时间的表面机械研磨处理对5083铝合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:5083铝合金经不同时间(0.5、1、3、5 min)表面机械研磨处理后,合金表面形成了60~100μm厚的梯度纳米结构表面层,此结构表面层与原始基体连接紧密,无明显界限。经表面机械研磨处理后,5083铝合金的屈服强度和抗拉强度有所增强,塑性有所下降。连铸连轧5083铝合金试样表面经机械研磨0.5 min时,抗拉强度和屈服强度分别提高了1.4%和41.6%,伸长率降低了37.5%。     

冻融循环下BFRP筋与混凝土黏结强度试验研究

为了研究冻融循环作用下BFRP筋与混凝土黏结强度,对不同冻融次数（0、10、20、40次）和不同混凝土强度等级（C30、C35、C40）共36个试件进行冻融循环试验和中心拉拔试验。试验结果表明:未经冻融循环的试件和冻融循环40次（C30）试件发生拔出破坏,其余冻融试件均发生劈裂破坏;随着混凝土强度等级提高,脱胶强度和黏结强度逐渐增加;随着冻融循环次数增加,BFRP筋与混凝土的黏结强度和峰值滑移呈现出先增加后减小的趋势,而脱胶强度随冻融循环次数增加逐渐减小。