V形坡口和K形坡口Q345/SUS304异种钢对接接头残余应力和变形

以ABAQUS软件为平台,开发热-弹-塑性有限元方法模拟了V形坡口和K形坡口Q345/SUS304异种钢多层焊对接接头的温度场、残余应力和焊接变形.同时采用试验的方法测量了接头的残余应力和角变形.计算结果与试验测量结果吻合良好,验证了计算方法的妥当性.数值结果表明,不同坡口Q345/SUS304异种钢接头的Q345母材与焊缝交界处的应力分布均出现不连续性,且SUS304侧的高拉伸残余应力区明显宽于Q345侧;K形坡口开口朝向Q345侧相较于开口朝向SUS304侧的接头,Q345/焊缝交界处附近的峰值应力和高拉伸残余应力区均明显较小.试验和数值结果表明,坡口形式对接头的角变形有明显的影响.     

纯铝粉末材料单道次等径角挤扭变形的微观组织

对纯铝粉末材料进行200℃单道次等径角挤扭(ECAPT)变形实验研究。采用光学显微镜(OM)、电子背散射技术(EBSD)和透射电子显微镜(TEM)观察和分析变形组织微观结构的变化规律,获得有关晶粒形貌、晶粒尺寸以及晶粒取向分布的信息。结果表明：ECAPT工艺对粉末材料具有强烈的致密和细化效果,1道次ECAPT变形后组织接近完全致密,晶粒细化效果明显,平均晶粒尺寸约为5.2μm;晶粒尺寸分布不均匀,亚晶界和小角度晶界所占比例较高;变形组织内部形成了明显的择优取向,沿剪切方向均匀对称分布,以剪切织构类型为主;200℃条件下,纯铝粉末材料单道次 ECAPT 变形过程中,晶粒的显著细化主要得益于材料组织所承受的剧烈剪切变形和内部所累积的大量有效应变。     

Design of RT Equal Channel Angular Pressing Pure Titanium Workpiece by Finite Element Simulation

为了优化室温下等通道转角挤压纯钛工件的几何形状,采用三维有限元软件模拟了纯钛工件的变形行为。通过对比分析工件形状和尺寸对损伤因子、挤压力以及剪切带处应变速率分布等参数的影响,获得了工件最佳几何形状。仿真结果表明,方条形工件的损伤因子大于圆棒型工件,且高于纯钛材料的临界损伤因子,表明方条形工件不利于变形,易产生表面裂纹。3D模拟结果表明,直径为15 mm的圆棒型工件具有最小的损伤因子,适中的挤压载荷以及相对均匀的应变分布。依据仿真结果提供的最佳工件,即直径为15 mm的圆棒型工件,室温下成功挤压出直径15 mm的纯钛圆棒。挤压后样品截面上硬度分布均匀,与3D仿真所预示的均匀应变分布相一致。     

等通道转角挤压对耐热镁合金AZ61-4Si组织及性能的影响

研究了镁合金AZ61-4Si等通道转角挤压前后的微观组织与力学性能。结果表明:经4道次挤压后汉字状Mg2Si相细化为细小颗粒状,基体α-Mg与离异共晶相β-Mg17Al12也得到细化;合金的屈服强度提高128%,伸长率提高340%,抗拉强度提高89%,高温蠕变断裂寿命提高8倍,蠕变速率为0.058%/h。与4道次相比,经8道次挤压后微观组织没有明显变化;屈服强度有所提高,抗拉强度和延伸率有所降低,高温蠕变断裂寿命有所下降,蠕变速率有所提高。对等通道转角挤压改善实验合金微观组织及力学性能机理进行了分析。     

边角网平差计算中观测边长“权”的确定

在边角同测网中,观测值既有角度又有边长,由于角度和边长两者量纲不同,观测精度不等,传统边长观测值定"权"方法使边角"权"的确定存在一定问题。我们可以把边长相对中误差换算成与测角中误差对应的角量误差,则边长观测值的权为测角中误差的平方与边长相对中误差对应的角量误差平方之比。按此法定权可避免边长观测值"权"确定的随意性,使观测角与观测边观测值之间"权"比合理。     

加工精度自生成及其在端齿盘对研加工中的应用

结合端齿盘对研加工，阐述了不需要精度源而基于误差信息差自去除能力的精度自生成方法。在一定条件下，它是获得高加工精度的有效方法。给出了端齿盘对研加工系统的组成，列举了影响端齿盘分度精度的因素，说明了端齿盘的对研精化过程。给出了精度自生成的必要条件：对象在精度维上的结构均匀性；加工系统误差自去除能力和基于这种能力的加工精度自组织机制；系统内独立、并行、同向、异性的传信通道组分数N≥2；系统总组分数M≥3等。着重阐述了端齿盘对研加工系统的误差自去除原理及其分度精度自组织机制。建立了端齿盘对研加工过程中分度精度自生成的模型，仿真结果符合工业加工实际。     

等径道角挤压在AZ91D镁合金半固态加工中的应用

将等径道角挤压工艺（ECAE）应用为应变诱导-熔化激活（SIMA）中的应变诱导工序，并且利用半固态等温处理对ECAE挤压的材料实现熔化激活，提出新SIMA制备AZ91D镁合金半固态坯方法。研究结果表明，新SIMA法制备的AZ91D半固态坯的微观组织均匀、晶粒球化程度好、晶粒细小，平均晶粒尺寸在20μm左右。新SIMA法所制备的半固态坯料半固态触变模锻成形的托弹板的力学性能高，其抗拉强度达到293．5MPa，延伸率达到14．28％。     

空间圆姿态识别二义性的角度约束消除

为了消除视觉测量中单个圆姿态识别中存在二义性的问题,提出了一种基于空间角度约束消除二义性的方法,并且对姿态求解算法进行了误差分析,为准确进行姿态估算给出了指导性的实验结果。在摄像机已标定的前提下,根据圆特征在图像上的投影椭圆曲线确定了圆心位置和圆平面姿态参数,计算结果存在二义性;利用欧式空间中的角度不变量,识别出圆平面的真实姿态参数,同时确定圆心的真实位置;最后,根据误差传播理论对基于单圆特征的位姿估计算法进行了精度分析。实验结果表明,圆平面姿态角的测量绝对误差在0.2°以内,圆心的定位误差为0.5%,根据圆平面的位姿参数计算的共面直线的距离误差为0.8%。该方法能够准确地识别圆平面的位置和姿态,计算过程简单,结果稳定可靠且具有较高的精度。     

导引头伺服机构的结构非线性动力学特性研究

基于Hertz接触理论,建立了表达角接触球轴承非线性刚度的二自由度矩阵模型;以导引头伺服机构为对象,建立了导引头陀螺装配结构六自由度非线性运动微分方程;借用经典数值算法的思想,提出了一种求解陀螺装配结构六自由度非线性运动微分方程的四阶Runge-Kutta算法,并对陀螺支架的非线性动力学特性进行了虚拟扫频分析。研究发现,由于角接触球轴承接触刚度的非线性,陀螺支架的谐振峰分布在扫频的所有频率范围(0～500Hz)内,而增大装配预紧力却可以提高陀螺装配结构的谐振频率,减少谐振峰的出现频次,故工程上可通过调节装配预紧力来抑制谐振峰值。     

基于角度约束的圆姿态识别二义性消除方法

目的：对了消除视觉测量中单个圆姿态识别中存在二义性的问题,提出了一种基于空间角度约束的二义性消除方法,并且对姿态求解算法进行了误差分析,为准确的进行姿态估算给出了指导性的实验结果。方法：在摄像机已标定的前提下,首先,根据圆的投影确定其空间位置和姿态参数,存在二义性;接着,利用欧式空间中的角度不变量,可唯一确定空间圆平面的姿态;最后,根据误差传播理论对位姿计算的方法进行了精度分析。结果：实验结果表明：圆平面姿态角绝对误差在0.2°以内,圆心定位误差为0.5%,重构的空间直线距离误差为0.8%。结论：能够准确的识别圆平面的姿态,计算过程简单,结果稳定可靠且具有较高的精度。