上拔荷载作用下挤扩支盘桩试验与荷载传递机理的分析

支盘桩是近年来新应用的一种桩型,它相对于等截面桩而言具有较高的抗拔承载力和较小的上拔位移,具有良好的经济和社会效益,但是它作为一种新技术在理论研究上尚不够成熟。本文在已有的挤扩支盘桩研究成果的基础上,通过抗拔桩静载荷试验对上拔荷载作用下挤扩支盘桩的荷载传递性状进行了分析。试验结果表明:随着荷载的增加,由上往下各承力盘先后发挥其端承作用,各承力盘下端一定范围内侧摩阻力不能发挥出来。侧摩阻力的发挥也存在时间效应,自上而下逐渐发挥作用。     

普通直身桩与挤扩多支盘桩受力机理对比试验研究

通过在桩身不同部位埋设土压力盒和钢筋应力计等原位测试手段,对相同桩长、相同主桩径的普通直身桩和挤扩多支盘桩进行了对比性试验,分析了两种桩在受力机理上的区别,研究了挤扩多支盘桩的载荷传递机理,以及支盘端阻力、桩身侧摩阻力随着沉降、载荷改变的变化规律,为该桩的进一步推广提供了理论依据。     

高温高压条件下花岗岩切削破碎试验研究

 为了达到最接近实际工程的试验效果,采用中国矿业大学的“20 MN 伺服控制高温高压岩体三轴试验机”,设计了精确的加压和旋转系统,操作控制比较方便,测量数据准确。利用大尺寸(f 200 mm×400 mm)花岗岩试样和工程钻头(f 30 mm的PDC钻头),使试验条件更加接近实际工程情况,开创了该类大试样试验的先河。通过正交试验研究花岗岩在高温高压状态下的切削破碎规律,得出以下结论：(1) 高围压状态(100 MPa)下,随着温度升高,花岗岩的可切削性逐渐增强,在超过一定的钻压时,切削速度随着温度的升高而明显增大,在755 N钻压下,300 ℃的切削速度比室温时增大30%～50%;(2) 高围压状态(100 MPa)下,随着温度升高,单位破岩能耗明显降低,在钻压为755 N时,300 ℃时的单位破岩能耗比室温时降低20%～30%;(3) 在高温高压环境下,切削速度随着钻压或转速的增大而增大;单位破岩能耗随着转速的增大而增大,随着钻压的增大而减小,与室温无围压状态下的切削破碎规律基本一致;(4) 由于花岗岩在此温压范围内属于渐进破坏,抗压强度下降缓慢,如果钻压太低则切削速度和单位破岩能耗受温度影响很小,为了在高温下取得对花岗岩的良好切削效果,钻压需要超过一定的值。     

灰铸铁合金化及加工性能研究

对比了在相同的孕育剂75SiFe孕育下多元合金添加剂(RE、Cr、Mn、Si、Fe)和Cu分别合金化处理得到的灰铸铁力学性能和加工性能,以及多元合金添加剂合金化处理不同孕育剂孕育得到的灰铸铁力学性能和加工性能.结果表明:在75SiFe孕育的情况下,多元合金添加剂合金化处理的灰铸铁与Cu合金化处理的灰铸铁相比,抗拉强度降低了6.5％,主切削力降低了3.5％～7.7％(切削深度2～3 mm),加工性能略好.均用多元合金添加剂合金化处理时,使用不同孕育剂75SiFe、SrSi和BaSi孕育得到的灰铸铁件强度基本相同,而SrSi孕育处理的灰铸铁切削加工性能最好.     

基于神经网络和粒子群算法的切削参数现场实时优化

为了使金属切削加工中，能实现切削参数的实时优化，保证产品质量和设备效率，提出了一种新的切削参数最优化方法，引入加工时间、加工精度、加工成本三个目标控制量，建立了多目标非线性规划模型。并用惩罚函数法将多目标非线性约束规划问题转换成无约束非线性单目标规划问题。通过对神经网络和粒子群算法的有机结合，并充分利用了粒子群算法和BP网络各自具有的优点，对模型进行了求解。数值试验表明该方法能较好地解决切削参数的优化问题。     

铝合金盘类锻件成形过程的变形耦合

采用有限元模拟和实验研究相结合的方法,分析了模具结构对航空轮毂件模锻成形过程中金属变形流动行为的影响机理,揭示成形过程中金属变形及流动的规律.结果表明:利用锥角凹模更利于金属向模腔内充填成形;并从塑性加工力学角度,将其成形过程的不同阶段和区域抽象地分解为3个基本变形模式耦合而成的形式,使复杂模锻问题的分析模块化,进而为复杂盘类锻件精确塑性成形的变形流动控制提供理论依据.     

单晶Cu材料纳米切削特性的分子动力学模拟

建立了单晶Cu纳米切削的三维分子动力学模型,研究了不同切削厚度下纳米切削过程中工件缺陷结构和应力分布的规律.纳米切削过程中,在刀具的前方和下方形成变形区并伴随缺陷的产生,缺陷以堆垛层错和部分位错为主.在纳米尺度下,工件存在很大的表面应力,随着切削的进行,工件变形区主要受压应力作用,已加工表面主要受拉应力作用.随着位错在晶体中产生、繁殖及相互作用,工件先后经过弹性变形——塑性变形——加工硬化——完全屈服4个变形阶段,随后进入新的循环变形.结果表明:工件应力-位移曲线呈周期性变化;切削厚度较小时,工件内部没有明显的层错产生,随着切削厚度的增大,工件表面和亚表层缺陷增加;切削厚度越大,对应应力分量值越小.     

空心阴极与多弧离子镀TiN涂层高速钢摩擦磨损特性的比较研究

本文用空心阴极和多弧离子镀方法在高速钢基体材料上制备了TiN涂层，研究评价了其摩擦磨损性能，并与刀具切削性能进行对比。结果表明：TiN涂层的摩擦磨损性能优于基体材料。从摩擦磨损机制上探讨了经TiN涂层的高速钢刀具比非涂层的刀具使用寿命明显延长，加工质量明显提高的原因。     

SAC0307-xNi/Ni焊点的IMC及镍镀层的消耗

利用扫描电镜(SEM)对焊点SAC0307/Ni(Sn-O.3Ag-0.7Cu/Ni)和SAC0307-0.05Ni/Nj(Sn-O.3Ag-0.7Cu-0.05 Ni/Ni)经过180℃老化后的界面金属问化合物(IMC)的微观结构及镍镀层的消耗进行了研究.结果表明,回流焊后,SAC0307/Ni和SAC0307-O.05Ni/Ni焊点的IMC层均为(Cu_(1-x)Ni_x)_6Sn_5,且随着老化时间的延长,IMC层的厚度均逐渐增加,化合物类型没有变化,但IMC的化学组成有所改变.SAC0307-0.05Ni/Ni焊点中IMC层形貌为蠕虫状,厚度比不加镍时有所降低.回流焊后两种钎料焊盘的镍层消耗几乎相同,但老化384h后SAC0307/Ni的焊盘镍层的剩余厚度明显比SAC0307-0.05Ni/Ni的小.因此,钎料中添加适量的镍可以有效地降低焊盘镍层在时效过程中的消耗速率,即显著提高镍焊盘的抗老化能力.

Abstract：

The micrestmcture of interfacial IMC and the consumption of Ni layer for SAC0307/Ni ( Sn-0.3Ag-0.7Cu/Ni ) soldered joint and SAOY307-0.05Ni/Ni (Sn-O. 3Ag-0.7Cu-0.05Ni/Ni) soldered joint after aging at 180℃ were studied by scanning electron microscope( SEM ). The results indicated that the IMC layer of SAC0307/Ni and SAC0307-0.05Ni/Ni are both (Cu_(1-x),Ni_x)_6Sn_5 after reflow soldering. With the increasing of aging time, the thickness of IMC layer increases gradually, the type of IMC is not changed, but the chemical composition changes. The morphology of IMC is stormshaped and the thickness of IMC is much thinner when SAC0307 solder added 0. 05 % Ni is used. The consumption of Ni layer is nearly the same using both solders "after the first time reflow soldering, but the residual thickness of the Ni layer in SACO307/Ni solder is thinner than that in SAC0307-0.05Ni/Ni after aging for 384 h. So solders with a little Ni element can decrease the consumption rate of Ni layer effectively during aging, that is, the aging-resistant abihty of Ni pad is improved obviously.     

先进航空材料的切削加工

随着对重量更轻、速度更快飞机的需求不断增长,航空零部件制造商正在生产更多的钛合金、Intonel合金、Hastelloy合金、Waspalloy合金以及复合材料零件,以满足飞机机身和航空发动机制造商的需求。大型商用飞机,如波音787梦想飞机,以及用于防务计划的F-35联合攻击战斗机,都采用了几乎是全复合材料的机身设计。