固溶处理温度对激光选区熔化成型Ti-6Al-4V钛合金摩擦磨损性能的影响

采用激光选区熔化(SLM)技术成型了Ti-6Al-4V合金,并对合金进行不同热处理以改善材料的耐磨性能。摩擦试验结果表明:所有试样的摩擦系数均随着载荷的增大而降低,且在较小载荷时的区别不明显,但是在大载荷时的减小趋势很大。在不同载荷下SLM成型Ti-6Al-4V合金试样的磨损类型均出现磨粒磨损、黏着磨损和氧化磨损,且经过955℃热处理的试样表现出较好的耐磨性能。磨损截面磨痕处随着载荷的不同有塑性变形产生,且塑性变形程度随着载荷的增大而加重。磨损截面磨痕弧面处微观硬度表现出从中间往两边呈逐渐降低趋势,表明摩擦载荷主要作用在垂直方向上。     

基于LMD能谱熵的方波交流埋弧焊参数优选

方波交流埋弧焊的工艺参数相对于直流埋弧焊来说,除了焊接电流、电弧电压以及焊接速度等常见的参数外,还存在交流信号的频率和占空比等交流焊接中独有的工艺参数。为了研究交流频率和占空比对电弧信号稳定性的影响,本文将局部均值分解和信息熵理论相结合,提出了基于局部均值分解的LMD能谱熵的概念,并将其应用到方波交流埋弧焊电流信号的稳定性分析中。通过工艺试验和信号分析,确定了方波交流埋弧焊的最佳工作频率和占空比,为焊接质量的进一步监测和控制提供理论和实践指导。     

选区激光熔化成型悬垂结构的计算机辅助工艺参数优化

为了提高选区激光熔化(SLM)成型悬垂结构的质量,从调节成型方向和能量输入入手研究悬垂结构的计算机辅助工艺参数优化。以减小零件模型整体难成型悬垂面的面积为目标,以零件模型非成型方向的两个旋转角度为优化变量,建立成型方向的优化模型,并基于遗传算法实现优化模型参数的求解。通过遍历零件模型中的所有三角面片,建立倾斜角静态查找表,并在成型时查表实现能量输入的实时调节。实验结果表明,经成型方向优化,零件模型难成型悬垂面的面积从555.12mm2减小为16.211mm2,所需支撑数量明显减少;成型后所得零件无明显悬垂物和翘曲变形,成型质量明显改善。     

汽车发动机启停时具有半主动阻尼拉杆的动力总成悬置系统研究EI北大核心CSCD

提出减小汽车发动机启停振动的三种策略。考虑增加悬置系统的阻尼可以有效地减小发动机启停时的振动,设计并开发了一款半主动阻尼拉杆(hydraulic damping strut,HDS);建立包含半主动阻尼拉杆的整车13自由度动力学模型,提出发动机启停时基于动力总成和整车振动的动态响应评价指标和计算方法;基于动力总成悬置系统的设计方法,对半主动阻尼拉杆的安装位置和外通道的孔径进行优化计算;根据力的分担方法,通过对动态响应评价指标的计算,对半主动阻尼拉杆活塞孔径的尺寸和数量进行计算分析。通过试验对比分析在发动机启动及怠速时,不加半主动阻尼拉杆和加半主动阻尼拉杆时座椅导轨的纵向加速度值,验证了发动机启停时半主动阻尼拉杆设计方法的有效性。     

基于互相关分析的工件检测方法的研究

相关分析在解决测量及自动检测问题中具有很大的优越性。本文介绍了互相关函数的基本原理.根据工件的最小、最大实体的轮廊线所生成的曲线与工件的理论轮廓曲线相似而又不完全相同的原理,进而推广到互相关技术在工件检测中的应用。以此判别工件的尺寸误差是否在其公差带范围之内,通过实验表明此方法是可行的。     

多零件选区激光熔化成型效率的优化

对多零件选区激光熔化的成型效率进行了优化.首先,分析了多零件选区激光熔化成型过程的时间消耗,并以减少时间消耗为目标建立了3维零件在3维成型空间中的2.5维排料优化规则.然后,研究了2.5维自动排料,提出利用3维零件模型在2维平面区域的投影将2.5维排料转化为2维排料的简化方法和一种利用切片数据进行投影生成的算法.最后,为验证所述方法的有效性,以手术模板模型为例,在虚拟选区激光熔化系统VDemetal280上进行了优化实验.与优化前相比,优化后的成型次数从4次降为3次,在扫描速度为600 mm/s、切片层厚为0.035 mm、扫描间距为0.08mm的工艺参数下,总铺粉次数从3 892次降为2 231次,预计加工时间从约91 276 s降为69 918 s,时间消耗有明显减少.     

金属生物材料支架的微结构拓扑优化设计及选区激光熔化制造(英文)

生物材料支架的精确设计和制造是骨组织工程系统研究的基础。生物材料支架应该同时满足大孔隙率和与骨组织匹配的力学性能要求。这两个目标相互制约,大的孔隙率会降低其力学性能。利用拓扑优化的方法,在体积分数的约束下,寻求刚度最大的最优材料分布微结构。建立算法,得到了不同体积分数的2D和3D最优微结构,并提取3D拓扑优化的结果,然后将其转化为STL格式的CAD模型文件。微结构在三维方向整列成支架结构,通过选区激光熔化方法制造30%(体积分数)的Ti支架样品。从SEM图像看出,支架样品的结构和孔径与CAD模型基本一致,500μm微结构单元的平均孔径为231μm。复杂形状金属生物材料支架的精确制造证实了选区激光熔化技术在金属生物医学材料制造中的可行性。     

金属微孔膜在羰基镍生产中的应用研究

采用过滤精度为0.5μm的金属微孔膜除尘器在国内某羰基镍生产线上进行应用研究,研究了过滤后粉尘浓度的变化、过滤压差随时间的变化以及除尘器的反吹再生技术。研究表明,金属微孔膜除尘器能有效拦截羰基镍合成气中的固体颗粒。随着过滤时间的增加,过滤压差先上升后下降,最佳反吹再生工艺是在较短的时间内将氮气气包内较大的压力泄至系统压力。经过反吹再生工艺,除尘器可实现在22 k Pa的范围内长期稳定运行。金属微孔膜除尘器对保障羰基镍合成工序及随后分解工序的连续运行起到了明显作用。     

金属零件自动超轻结构化设计及激光增材制造

为解决金属超轻结构零件设计技术复杂、设计周期长、难添加蒙皮进行增材制造等难题,提出一种基于激光选区熔化增材制造工艺的金属零件自动超轻结构化设计方法:根据激光选区熔化工艺特点,编制程序将原始零件CAD模型自动转化为设定孔隙率的带蒙皮类蜂窝状超轻结构零件模型,且其数据可直接驱动设备实现零件增材制造。研究了带蒙皮超轻结构的构造形式及设计方法;探讨了合适的成型棱长及合理蒙皮结构形式;成功实现复杂零件自动带蒙皮超轻结构化设计及增材制造,所得零件孔隙率误差2.79%,表明能较准确按预期减重。该方法能根据原始零件CAD模型自动、快速地构建带蒙皮金属超轻结构零件模型,大大减轻该类零件设计负担及提高其实用性。