人机工程在煤矿机械设计中的应用研究

故障树分析法表明在煤矿生产过程中的机械安全事故的影响因素当中,人的行为当中人机接口占25%。针对这一现实情况,对人机工程理论在煤矿机械设计中四大方面的实践应用进行了详细的分析,包括人机界面的优化匹配、噪声控制、人机数据、机械设计外观造型美观实用,采用人机工程理论来对煤矿机械设计进行补充,提出以人为中心的设计理念,力争通过人机工程的办法来实现煤矿机械设计的安全化操作。     

316L奥氏体不锈钢的高温流变行为

为建立能准确描述316L不锈钢流动特性的本构模型并合理制定其热成形工艺参数,采用圆柱试样在Gleeble-3500热模拟试验机上对316L奥氏体不锈钢进行等温压缩变形试验,研究316L不锈钢在变形温度为900℃~1 100℃、应变速率为0.01s-1~2s-1条件下的流变行为,建立其热变形本构方程。结果表明,变形温度和应变速率对流变应力有明显影响,流变应力随变形温度升高而降低,随应变速率的增加而升高。建立了材料常数α,n,lnA,及应变激活能Q与应变之间的非线性关系;316L不锈钢的热变形行为可用包含Arrhenius项考虑应变、应变速率及温度影响的本构方程描述。通过相关系数r、平均相对误差(AARE)对本构方程的准确性进行分析,结果表明,该方程可以准确预测316L不锈钢的高温流变行为。     

SHS铸渗法制备表面金属-陶瓷复合材料

介绍了SHS铸渗法的实验方法 ,工艺参数以及影响铸渗溶覆质量的因素 ,利用自蔓延高温合成熔铸技术将 (Al2 O3-Fe -Cr)金属 -陶瓷的高温熔体铸渗在试样表面 ,形成厚度几毫米的铸渗熔覆层。在此基础上 ,使熔覆层中的Cr -Fe作梯度改变 ,从而获得梯度熔覆层结构 ,有利于提高熔覆层与基体的结合强度。     

固溶处理对新型铝锂合金组织和性能的影响

对新型铝锂合金进行不同工艺固溶处理+ 165℃×20 h单级人工时效,研究固溶温度和时间对新型铝锂合金组织和性能的影响.结果表明,随固溶温度的升高,合金弥散析出的第二相不断长大,新型铝锂合金的抗拉强度和屈服强度有所提升,塑性、韧性下降;固溶时间对合金强度和塑性的影响较小.535℃×30 min固溶处理后,综合力学性能较好.     

柔性薄膜太阳能电池用精密不锈钢基板冷轧成形的数值模拟

利用有限元方法,研究了压下量及前后张力对柔性薄膜太阳能电池用不锈钢基板轧制过程中应力分布的影响.结果显示,适当增加压下量有利于表面应力的均匀分布,且可减少轧制道次,但过大压下量容易导致不均匀塑性变形;采用后张力稍大于前张力的轧制工艺,可使基板应力分布趋向均匀,当前后张力值分别为40 kN和58 kN时,应力分布均匀且板内最大等效应力值最小.研究表明,采用后张力稍大于前张力、压下率控制在30％以内的轧制工艺,可保证薄板应力值较小且分布均匀.最后,在模拟结果的指导下,成功轧制得到厚0.25 mm的不锈钢基板,其厚度分布与模拟结果基本一致,且粗糙度满足基板的使用要求.     

基于PLC的水下切割装置速度控制系统研制

水下切割装置在进行切割作业时,在水面不能直接获知其运行状态。原有系统用液压马达的流量对水下切割装置的运行速度进行估计,误差较大,响应速度慢。为解决速度检测精度等问题,对原有系统进行改造,采用深水码盘实现切割速度检测,使用比例流量阀调整液压马达流量,实现转速的实时精确控制。基于可编程逻辑控制器实现了水下切割装置的速度控制。     

氧化钛纳米管的合成机理与表征

采用水热合成方法制备出外径约8nm,壁厚为1nm的纳米管,以TEM、XRD和TG等分析手段对不同工艺条件下获得的产物进行了表征,对它们的热稳定性进行了测试。结果表明,纳米管是在NaOH水热处理过程中形成的,而不是在清洗过程中形成的。其形成机理可能是纳米氧化钛颗粒在强碱作用下形成的Na2TiO3片状物经过卷曲而成短纳米管,通过溶解-吸收机理,逐渐长成长纳米管。但清洗溶液的pH值对生成的纳米管的成分和结构有影响,通过控制清洗产物溶液的pH值和热处理温度,可以获得组成分别为Na2TiO3、H2TiO3和TiO2的纳米管,且纳米管具有较好得热稳定性,经400℃热处理后,能保持其纳米管形貌,600℃时,纳米管间有烧结的迹象,至800℃时纳米管完全变为颗粒状。     

TiO2纳米管阵列生长进程及微观结构的研究

采用高纯度的Ti箔作为阳极,以Pt片为阴极,在0.1%～1.0%HF水溶液中,电压0.4～14.5 V,温度5～40℃范围内进行恒压阳极氧化制备TiO2膜.使用电化学工作站测试了线性扫描阳极极化曲线及阳极氧化过程中的电流密度-时间曲线;并使用扫描电子显微镜对氧化膜的平衡形貌进行观察;研究了阳极氧化时间、电压、电解液浓度以及温度对平衡生长氧化膜结构的影响.结果表明:阳极氧化工艺参数对氧化膜的形成速度、纳米孔孔径、纳米管阵列长度有显著影响.增大电解液浓度以及升高电解液温度,均有利于加快形成结构稳定的氧化膜,表现在到达氧化膜稳定生长的时间缩短,且平衡时纳米管的平均长度缩短.随电压增大,氧化膜生长加速,但获得平衡生长的时间相对延长;纳米孔孔径及纳米管的长度都随之增大.     

Preparation of TiO2 nanotube on glass by anodization of Ti films at room temperature

In order to fabricate titania nanotubes on glass substrate, Ti thin films (700-900 nm) were first deposited by radio-frequency(RF) magnetron sputtering and then anodized in an aqueous HF electrolyte solution at room temperature. The morphology and structure of the nanotubes were identified by means of field emission scanning electron microscopy(FE-SEM) and X-ray diffractometry(XRD). The effects of anodization parameters (concentration of electrolyte, applied voltage) on nanotube morphology were comprehensively investigated. The results show that the dense and crystalline Ti film can be obtained on the unheated glass substrate under the sputtering power of 150 W, and the anodization current and voltage play significant roles in the formation of titania nanotube with different tube sizes.     

爆炸焊接TA1/Al复合管的界面及性能研究

采用爆炸焊接工艺对TA1管材及Al管进行了爆炸复合。利用SEM、XRD对复合管结合区形貌及相组成进行了研究;测试了复合管的结合强度及过渡区的显微硬度,并进行了轴向压缩、径向压扁试验。结果表明:直线状及波状界面同时存在于过渡区;过渡区域出现了明显的元素扩散现象;界面结合强度不低于纯铝剪切强度;轴向压缩、径向压扁后的复合管试样均未出现分层,说明TA1/Al复合管坯界面结合性能优异,可以承受大的塑性变形。