耦合剂及粗糙度对超声波法检测蠕化率声速的影响

超声波法检测蠕化率是依据预先建立的超声波声速与蠕墨铸铁蠕化率之间的关系模型来快速预测的,声速的测量至关重要。借助ECHOMETER1076超声波声速仪、探针式表面粗糙度测量仪、定量金相等,结合试验和数值模拟方法,详细研究了耦合剂种类及厚度、试样表面粗糙度等因素在超声波法检测蠕化率时对声速测量的影响规律。结果表明,声阻抗在(0.13～0.3)×10~6 g/cm^2·s之间的常用耦合剂对声速测量造成的影响不大。在耦合剂最常涂抹的厚度0.2 mm之内,声速的变化范围在77 m/s以内。当试样表面粗糙度R_a≤5μm时对声速测量基本无影响。这些为精确测量声速和准确预测蠕化率提供了依据。     

淬火工艺对7075合金力学性能的影响

利用电子万能试验机和扫描电镜研究了淬火工艺对7075合金力学性能的影响,确定了合理的淬火工艺参数。结果表明,淬火处理温度范围虽然较宽,但7075合金在490℃时即有过烧的危险,综合考虑,淬火温度应选择(470±5)℃;淬火水温应控制在40℃以下;淬火转移时间应控制在30s以内;淬火至时效处理的时间间隔对板材力学性能影响不大。     

铸造合金熔体热物性参数集成快速测试系统研制

铸造合金熔体热物理性能对铸件的物理及力学性能有着重要影响,熔体热物性参数是其许多固态性能指标的重要表征。准确而快捷地测定合金熔体主要热物性参数,对冶金和铸造工作者设计优质合金材料和最佳熔体处理工艺具有重要的实际意义。介绍铸造合金熔体表面张力、密度、黏度、电导率等热物性参数集成测试系统的研制方法,该系统由计算机测控单元、熔体保温单元、传感器分配及升降机构、熔体试样取送机构等部分组成,在计算机控制下,熔体试样被自动送入保温单元,传感器分配及升降机构自动选配对应传感器并依次完成热物性参数自动测试。     

铝合金薄板疲劳裂纹的非线性声学特性

在没有任何损伤的铝合金薄板中,主要表现为原子间的非线性,以至于非线性声学特征不明显并很难测量;然而当铝合金薄板中出现疲劳损伤时,将产生明显的非线性声学特征,这对于识别铝合金薄板中的疲劳损伤十分有利.推导超声波在含有疲劳裂纹的固体金属中传播时非线性声学特征方程.利用非接触激光测振仪、任意波形发生器、数字示波器和计算机等组建铝合金薄板疲劳裂纹试验系统,并以含有疲劳裂纹的2024铝合金薄板为研究对象,利用该系统,在单频超声波即中心频率为270 kHz激励下,对超声波在2024铝合金薄板中传播的非线性声学特性进行试验研究.结果表明,高次谐波可作为表征疲劳裂纹或缺陷的特征量.根据不同点的扫描结果,获得时域峰值幅度和频率幅度与扫描位置之间的关系,由此可大致确定疲劳裂纹的位置.     

基于数字图像处理的铸造表面粗糙度自动检测

提出了一种用计算机对铸造表面粗糙度进行数字图像处理和三维参数自动检测的方法。该方法利用CCD摄像头摄取铸造表面图像并存入计算机，首先用中值滤波、图像边缘增强和图像二值化等对图像进行预处理，然后通过特征提取获得铸造表面粗糙度数值。试验结果表明，铸造表面粗糙度数字图像三维评价方法具有可行性。     

湿型砂质量参数智能测试车的研制

针对当前适合中小型铸造厂使用的湿型砂质量参数测试装置短缺的实际状况,在双电源二次激励法的基础上,借助于80C196KC单片机和PC机研制了一种湿型砂质量参数智能测试车,该测试装置可移动工作于生产现场,能够快速检测湿型砂的紧实率、温度、有效粘土质量分数、水质量分数、透气性和综合强度等6个基本参数。试验证明,该测试车具有良好的稳定性和较高的测试精度。     

直流电场下湿型砂极化机理分析和等效模型建立

针对直流电阻法测量湿型砂含水量过程中存在的极化现象,运用数学方法深入分析了湿型砂在直流电场下的极化机理.在直流电场作用下,流过湿型砂试样的电流是由贯穿电流和吸收电流组成,贯穿电流不随时间变化,但吸收电流却随着时间的延长按指数规律下降,正是由于吸收电流造成了湿型砂的极化现象.进一步得到了湿型砂等效电学模型,它在电路上可用一个电阻R串联一个电容C再与另一个电阻R'并联表示.为减弱或消除极化现象,可从减慢电子的流动速度、加速电极反应、使阴阳电极上电荷积累不能实现3方面加以考虑,因此,采用小幅值的激励电压、大面积的测量电极和合适频率的交流激励源都有利于极化现象的消除.     

基于非线性超声调制频谱识别铝合金板材的疲劳裂纹

基于非线性超声调制频谱法,对航空铝合金板材中的疲劳裂纹识别进行研究;以两个不同频率的超声兰姆波为激励信号.依靠超声换能器、波形发生器和激光测振仪等,对含有疲劳裂纹和无损伤的2024-T351铝合金薄板试样进行对比实验;分别采用时域、频域和时频域联合法分析非线性超声波在铝合金薄板试样中传播的响应信号.结果表明:非线性声学特征即调制频谱及三阶谐波可作为识别2024-T351铝合金板材介质中疲劳裂纹的判据,通过对试样表面进行扫描,建立调制频谱的峰值幅度与位移的关系,据此可确定样板中疲劳裂纹的位置和轮廓,这为航空铝合金板材疲劳裂纹的识别提供更多技术支撑.     

直流电场作用下湿型粘土砂导电特性及其应用研究

从湿型粘土砂的基本构成入手,分析了直流电场作用下湿型粘土砂的导电机理,通过系列试验研究了砂样中水分含量和有效粘土含量对直流电场作用下湿型粘土砂导电特性的影响。试验结果表明,砂样中有效粘土含量不变时,直流电压初始值随含水量提高而降低;砂样中含水量不变时,直流电压初始值变化率随有效粘土含量增加先变小后变大。由于被测试样直流电压初始值、直流电压变化率与含水量和有效粘土含量之间存在依存关系,利用测得的砂样直流电压初始值、直流电压变化率和紧实率,可通过人工神经网络加速拟合求解湿型粘土砂含水量和有效粘土含量。     

磁盘高速运行过程中磁头运行状态的监测方法

随着磁头磁盘间有效距离的不断降低,磁头可能以飞行、冲浪和滑行三种状态工作,为了使磁头能够稳定工作,必须实时监测和识别磁头所处的状态。提出一种利用摩擦电流来实时监测磁头工作状态的方法。利用空气轴承电动机、热飞高控制磁头、功率加载控制单元、静电计、加载/卸载单元、静电屏蔽箱等组建了摩擦电流的测试系统。通过每隔0.1 V逐步给飞高控制磁头加载电压的方式,改变磁头磁盘间的距离,测量了不同磁头磁盘间距时的摩擦电流,得出了区分三种工作状态的摩擦电流区间。当摩擦电流值在10~(-4)μA以下时,磁头工作在稳定的飞行状态;当摩擦电流值在6~50μA时,磁头工作在冲浪状态;当摩擦电流值在140μA以上时,磁头工作在滑行状态。