新疆岩蜥三元耦合耐冲蚀磨损特性及其仿生试验

选取新疆岩蜥为典型动物,以形态、结构、材料作为因素设计仿生耦合试样,通过喷砂试验检验耦合试样表面的冲蚀磨损特性。喷砂试验选用粒径为1000μm的Al2O3颗粒为磨料,对LY12硬铝合金与45#钢为基底的仿生耦合试样进行试验。结果表明,在冲蚀时间为180 s,入射角为30°,入射距离为200 mm,空气压力为0.4 MPa条件下,耦合试样耐冲蚀磨损性能较对照试样提高18.7%。耦合试样特征因子最优组合为以LY12硬铝合金为基底材料,非光滑单元形态的形状为圆形凹坑、直径为3 mm,单元间距为6 mm的规则分布,表面涂层(Al2O3+13%TiO2)厚度为100μm。     

植物表面非光滑形态与润湿性的关系

从工程角度出发,应用多项对比试验与典型分析相结合的方法,选取吉林省长春地区的部分植物,应用体视显微镜、扫描电镜和静滴接触角测量仪等进行了植物功能叶表面的非光滑形态及与水的表面润湿性和粘附性的试验研究。试验结果表明,植物表面具有的非光滑形态与表面润湿能力的强弱有极大的关系,非光滑单元体的形状和分布是影响植物表面憎水性强弱的决定性因素;规律分布凸包形非光滑单元体的植物表面的憎水性强,脱附效果好;规律密布表皮毛形非光滑单元体次之。上述结果为生物表面仿生工程和复合材料表面设计提供了借鉴。     

不同形态和间隔非光滑表面模具钢的磨损性能

为提高模具的磨损性能和使用寿命,模仿生物体表非光滑现象,利用激光在4Cr3Mo2NiVNb模具钢表面分别加工出具有各种形态和分布间隔的非光滑单元体,对比研究非光滑表面试样和光滑表面试样的磨料磨损性能.结果表明,各种非光滑表面试样耐磨性均优于光滑表面试样;非光滑单元体的形态和分布间隔决定单元体的面积比和硬度,是决定非光滑试样磨损性能的直接因素.非光滑表面试样磨损时,硬度较高的部位支承载荷,防止磨料刺入基体材料,阻碍磨损进程;硬度较低的部位吸收能量,将磨料对非光滑表面的犁削变为滚动,有效减轻磨料对非光滑表面材料的磨损程度,耐磨性能得到提高.     

长耳鸮皮肤和覆羽耦合吸声降噪特性研究

利用体视显微镜和驻波管吸声系数测试仪,对长耳鸮、雉鸡、鸽子的胸腹部皮肤和覆羽进行形态、结构观察测试及吸声降噪特征对比试验,并试验研究了长耳鸮皮肤组织试样的耦合吸声特征。结果表明,长耳鸮皮肤和覆羽具有独特的多层次形态与结构耦合特征;在测试频率范围内,三种鸟类皮肤和覆羽的吸声能力在低频段（1000Hz以下）无明显差异,在高频段（1000Hz-4000Hz）,长耳鸮皮肤和覆羽呈现一定的吸声性能,其吸声系数最大值可达0．45,而雉鸡和鸽子体表吸声性较差。根据长耳鸮体表耦合降噪特征运用微穿孔板吸声体吸声系数计算理论,建立仿生耦合吸声数值模型,分析其形态与结构耦合特征的吸声机理。     

Al2O3p／Zn—Al合金复合材料制备工艺研究

通过水模拟试验了不同结构的搅拌桨对轻重两种颗粒在水中分布行为,并以此为根据选择了Ａｌ２Ｏ３ｐ／ＺＡ２２复合材料搅拌器的结构,确定了该复合材料的制备工艺。结果表明,对于密度小,易上浮颗粒宜选用左旋桨;而对密度大,易下沉颗粒宜选用右旋桨。采用边搅拌,边浇注的工艺方法制备Ａｌ２Ｏ３ｐ／ＺＡ２２复合材料,简便易行、工艺稳定、粒子分布均匀。     

热处理温度对机械合金化合成Ti3AlC2粉体纯度的影响

采用放电等离子烧结(SPS)系统对含有TiC等杂质相的机械合金化(MA)合成的Ti3AlC2粉体进行热处理,研究了热处理温度对粉体中Tti3AlC2纯度的影响.结果表明:SPS无压加热处理可以显著提高机械合金化合成粉体中Ti3AlC2的含量.经SPS热处理的粉体中Ti2AlC2的含量在600～1000℃范围内随热处理温度的提高而增加,温度不高于900℃时处理后的粉体还基本保持粉体特征.当温度为1000℃时,得到产物中Ti3AlC2纯度可达到93%.通过对点阵常数测定可知随着热处理温度的提高Ti3AlC2点阵常数逐渐接近理论值.     

离心加速条件下金属液中粒子运动规律的理论分析

建立了金属液中第二相粒子在离心加速条件下的运动规律理论模型,并根据该理论模型分析了影响粒子运动规律的因素。结果表明,随时间延长,粒子由内向外移动的距离、速度都增大,呈指数变化。粒子直径越大、密度越大、转速越高,在同样时间内,粒子移动的距离越远。在传输过程中,不但有因尺寸不同引起的粒子追逐现象,而且有因密度不同引起的追逐现象,该现象是引起粒子碰撞、聚集及尺寸大(或密度大)粒子偏聚到试样外侧的主要原因。为减少粒子运动过程中的追逐、碰撞及由此引起的粒子聚集和不稳定流动现象,采用尺寸一致的同种粒子是非常必要的。径向上初始位置不同的两个粒子,其间距随时间延长逐渐增大。如果在径向一条直线上有多个同间距的粒子,离心移动一段时间后,虽然任意两相邻粒子的间距比开始态增大,但各相邻粒子间距在新的时刻仍是相等的。粒子最终在试样中的梯度分布,是粒子从靠近型壁处向内沉积及金属熔体冷却降温、粘度增大和凝固共同作用形成的。      

BCu50ZnMnNiSi多元铜基钎料的研究

提出了一种含Ｎｉ、Ｓｉ的适合钎焊合金白口铸铁的Ｃｕ基ＣｕＺｎＭｎ多元钎料,并对ＢＣｕ５０ＺｎＭｎＮｉＳｉ钎料的熔化特性、钎焊工艺性能、钎料组织以及力学性能进行了研究。研究结果表明,与普通ＣｕＺｎ合金钎料比较,ＢＣｕ５０ＺｎＭｎＮｉＳｉ钎料钎焊冶金特性优异,界面冶金结合致密,尽管钎料中含有多元合金元素,钎焊后钎缝仍有较好的塑必     

有限条法模拟直缝焊管成型过程

以结构分析有限条法为基础,基于固体力学有限形变理论的Ｕｐｄａｔｅｄ－Ｌａｇｒａｎｇｉａｎ法,建立了弹塑性大变形样条有限条法,并用于模拟直缝焊管的成型过程,获得了变形带材的三维位移场、应变场和应力场。分析结果表明,带材边缘部位是焊管成型过程的主要变形区,其应变、应力值的大小将直接影响焊管质量,是焊管生产中一个值得重视的问题。文中提出的方法可以有效地分析直缝焊管成型过程,并将用于分析其它开口冷弯型钢成     

Al-10?合金梯度材料的组织与性能

采用离心铸造技术成功地制得了过共晶Al 10 ?梯度材料 ,离心机转速每分钟 140 0转 ,金属模具预热温度 4 50℃ ,浇注温度 10 0 0℃。采用金相及扫描电子显微镜、HV 5型小负荷维氏硬度计及销盘式ML 10 0型磨粒磨损试验机研究了梯度材料组织、硬度及耐磨性的分布规律。结果表明由于初晶Al3Fe密度比Al液密度高 ,在离心力场中初晶Al3Fe向试样外侧移动。Al 10 ?合金梯度材料的组织分布为最外层初晶Al3Fe含量最多、尺寸也最大 ,由外向内 ,初晶Al3Fe的体积分数及尺寸均逐渐减小 ,且呈梯度变化。在内层一定厚度内 ,完全不含初晶Al3Fe。Al 10 ?合金梯度材料的硬度分布为外层硬度较高 ,由外向内硬度逐渐减小 ,呈梯度分布。Al 10 ?合金梯度材料试样的耐磨性试验结果表明 ,试样从外到内磨损厚度增大 ,即该梯度材料的耐磨性由外至内呈梯度下降的变化趋势。