机器人等离子弧熔射涂层厚度在线检测与过程控制

提出了一种采用机器人携带位移传感器进行等离子弧熔射涂层厚度接触式在线检测方法,据此建立了过程控制系统.针对不同表面特征的涂层,设计了相应的检测方式与机器人路径,试验研究了机器人运行状态以及检测路径等对检测结果的影响.结果表明,该检测方法能够用于不同类型等离子弧熔射涂层厚度的在线检测与过程控制.     

面向复杂梯度材料模具等离子熔积制造的建模与轨迹规划

为满足复杂功能梯度材料（FGM）模具设计和制造的需求,提出了基于非均匀梯度源的体素建模和双数据模型驱动的轨迹规划新方法。双数据模型中的STL模型用于梯度源设计和几何轨迹生成,体素模型用于材料分布设计和FGM表征建立。通过几何轨迹离散和材料信息检索与融合,生成了熔积成形轨迹。新方法不仅具备多个局部复杂参考特征同时描述的能力,还使得成形轨迹兼具几何精确快速和材料分布复杂的特点。最后通过汽车翼子板模具实例验证了算法的有效性。     

等离子多层熔积混相瞬态流场与温度场的模拟

建立了一种二维等离子熔积成形瞬态模型,该模型描述了熔积成形过程中多层熔积层的自由表面发展,并模拟了熔池内流体流动和传热.通过水平集(Level-Set)方法处理熔积轨迹、液/气界面等因素,考虑了熔体流动的主要驱动力-表面张力梯度、表面曲率以及浮力等.并采用SIMPLEC算法求解控制方程.以K163合金为例,对多层熔积成形过程混相瞬态场进行了模拟,所得到的计算结果与试验结果基本一致;并分析了熔积工艺参数(熔积电流、熔积扫描速度和送粉速度)对熔积层表面形貌及熔积质量的作用规律.     

现代包装设计对传统民族美学观的传承

包装设计文化的民族性主要表现在包装设计美学结构的观念层面上,它反映了整个民族的心理共性.凡是民族的,才是世界的.紧紧抓住传统民族文化、传统美学观等设计因素在设计中巧妙地运用,纵向传承,横向吸收,以强化现代商品的时间价值与空间价值,寻找我们民族传统文化中为其他民族所不及的思维优势和独特风采.     

等离子体熔射粉末颗粒飞行特性研究

分别采用7速正六边形Lattice Boltzmann方法计算等离子体射流和随机算法计算颗粒运动,对等离子体射流中铁铬镍合金单个颗粒及颗粒群的热运动状态进行了较为详细的模拟研究,并采用芬兰Oseir公司热喷涂在线监测及诊断设备Spraywatch对不同电压下距射流出口200mm处颗粒平均速度和温度进行了实验测量。结果表明:模拟与实验符合较好,本模型计算速度比传统的方法快;颗粒直径大小、入口位置和运动轨迹决定颗粒的速度和温度变化,其他条件相同时,中心入射的大颗粒粉末可以比半径处入射的小颗粒粉末获得更高的速度和温度;通过计算得到了铁铬镍合金粉末颗粒在等离子体射流中稳定高速高温飞行的位置区间。     

“节点修正”FVM-CA方法熔积凝固组织模拟

基于Nastac模型建立了一种优化的元胞捕捉机制,即"节点修正"法元胞自动机(CA)模型.较传统的CA模型能够简便有效地模拟任意主轴方向的柱状晶生长;将其与有限体积法(finite volume method,FVM)的宏观温度场模拟相结合,构建了一种改进的FVM-CA宏微观耦合计算方法.用该改进模型对碳钢电弧熔积组织演变过程进行了模拟,并探讨了熔积速度对熔池枝晶间距及生长方向的影响.试验结果证明了计算模型的合理性,该工作将为熔积增材成形金属零件的组织预测与控制提供科学基础.     

氩氮气体混合比对等离子射流温度和涂层特性的影响

采用了不同的氩氮体积混合比进行等离子喷涂实验，并获得相应条件下的涂层。用CCD数码相机采集了射流的形态和温度场，SX-40扫描电镜观察了涂层的显微组织，HXD-1000A显微硬度计测得涂层的硬度。根据实验结果研究了不同氩氮气体混合比对射流形态和温度场、涂层显微组织、硬度的影响。     

时效温度对SLM成型的AlSi7Mg微观组织与力学性能的影响

使用SEM、DTA、XRD分析了激光选区熔化成型AlSi7Mg的共晶组织随时效温度升高的演化过程,对在120～280℃时效6 h的试样进行了9次拉伸实验.结果表明,微观组织的变化过程引起力学性能的变化.共晶硅组织从网状逐渐变化为颗粒状,非平衡态Mg2Si相逐渐析出且向平衡态转变.低于180℃时效,网状的共晶硅组织不发生...     

外加磁场下GMAW熔池电磁力的有限元计算

针对外加各种磁场作用下的GMAW堆焊过程,开发了基于电弧简化模型的熔池电磁力工程化有限元计算方法. 利用此方法,系统研究了无外加磁场、外加纵向磁场和横向磁场三种工况下熔池内电磁力的分布情况,并预测了电磁力对熔池对流的影响. 结果表明,焊接自有磁场驱动了熔池中心收缩下沉流;外加纵向磁场导致周向搅拌流,形成电磁搅拌细化晶粒;外加横向磁场可以驱动熔池流动演变为"单涡"对流状态,有利于熔池接纳熔滴减少飞溅. 基于模拟结果的预测与试验结果吻合,因此验证了所用计算方法的正确性.     

金属模具快速制造技术

快速成形（RP）技术已成功地实现了面向市场的新产品造型设计敏捷化，并在快速软模制造方面取得长足进步，目前正向快速制造金属模具（RMT）方向迅速发展。本文介绍了有关快速制造金属模具技术的间接制模法和直接制膜法两方面的研究进展，探讨了快速制造金属模具技术大与高速铣削加工（HSM）技术竞争中面临的关键问题。