芯拔管的有限元分析

采用二维弹塑性有限元法分析了单道次固定锥模短芯棒拔管的拉拔过程．通过分析拉拔系统的受力情况绘制了整个拉拔过程的拔制力——载荷步曲线，提出一种计算拔制力的方法．此外，比较了4种拔制力计算方法，指出本文提供的计算方法适用于所有固定模具拉拔情况，讨论了拉拔工艺参数(摩擦系数、模锥角)对拔制力的影响，对拉拔工艺设计和模具优化设计具有实用价值。     

芯拔管的有限元分析

采用二维弹塑性有限元法分析了单道次固定锥模短芯棒拔管的拉拔过程.通过分析拉拔系统的受力情况绘制了整个拉拔过程的拔制力———载荷步曲线,提出一种计算拔制力的方法.此外,比较了4种拔制力计算方法,指出本文提供的计算方法适用于所有固定模具拉拔情况.讨论了拉拔工艺参数(摩擦系数、模锥角)对拔制力的影响,对拉拔工艺设计和模具优化设计具有实用价值.     

空拔管拔制力的有限元分析

采用二维弹塑性有限元法分析了钢管的空拔过程；得到了变形区出口截面上的轴向应力分布，据此计算了拔制力；经实验证实，这种方法能够得到比较准确的结果，可以推广使用；此外，讨论了3个工艺参数(壁厚、摩擦系数和模锥角)与拔制力的关系，可为优化模具和管材拉拔工艺设计提供参考。     

空拔管拔制力的有限元分析

采用二维弹塑性有限元法分析了钢管的空拔过程;得到了变形区出口截面上的轴向应力分布,据此计算了拔制力;经实验证实,这种方法能够得到比较准确的结果,可以推广使用;此外,讨论了3个工艺参数(壁厚、摩擦系数和模锥角)与拔制力的关系,可为优化模具和管材拉拔工艺设计提供参考.     

超声振动辅助微磨削温度场的实验研究

采用热电偶方法,对石英玻璃工件进行有、无超声振动的磨削温度实验研究。首先选择合适的热电偶及热电偶测温方法;然后设计了超声振动辅助微磨削实验方案并分析超声振动在不同加工参数下对磨削温度场的影响。实验结果表明:超声振动能够有效的降低磨削过程中的温度。     

复合材料战伤抢修中的超声纵振制孔技术

为了解决飞机复合材料战伤抢修采用机械连接修理法制孔的难题以及修理便携式的要求,研究了基于超声纵振的制孔技术。首先结合钻头及切削刃的运动分析了超声纵振的制孔机理,其次设计了超声纵振制孔系统,重点研究了超声纵振换能器的振动原理,并通过有限元仿真优化的方式设计了换能器结构参数。实验证明,采用这种设计,可有效减少制孔对复合材料带来的分层、毛刺、拔丝等缺陷,同时满足前线机场野战抢修的需求。     

短芯棒拔制有限元分析

借助ANSYS软件显式动力模块建立了钢管与内外模具的三维有限元模型，动态模拟了短芯棒拔制的整个过程，研究了模锥角、摩擦系数、壁厚等工艺参数对拔制力的影响，并根据得到的应力分布规律分析了生产中拔断等实际问题的机理．与空拔相比较，在短芯棒拔制过程中，纵裂现象一般不会发生，由于钢管轴向应力在横截面上分布均匀，一般也不会出现以局部破坏形式出现的横裂现象．本文所建立的拔制力分析模型经与实验结果比较，达到了较好的吻合，可为优化模具结构和进行短芯棒拔制工艺设计提供了依据．     

压电器件的精密超声复合电解加工技术

设计了用于压电器件精密加工的超声复合电解加工系统,采用组合电加工技术制作工具电极。运用ANSYS软件对超声振动系统进行参数化建模,并用其多物理场耦合功能进行动力学分析,得出超声系统振动特性参数。通过激光微位移传感器进行振动特性参数检测,验证超声振动系统设计及ANSYS模型分析的正确、可靠性。进一步采用超声及其复合电解组合加工方法,对表面镀膜压电器件进行批量加工试验。结果表明:本方法在满足加工精度的基础上,能够大幅提高加工效率,并降低加工成本。     

高温合金轴向超声振动钻削减摩机理

针对高温合金钻削困难、钻削过程中摩擦力大等问题,采用超声振动技术加工.首先,分析了超声振动减摩机理,构建了平均摩擦力与振动参数之间的关系,并得出了平均摩擦力与振幅之间的变化趋势.建立轴向超声振动钻削系统,利用该系统对高温合金进行钻削加工.结果表明:振动振幅对孔壁表面质量的影响符合超声振动钻削的减摩特性.利用优化后的振幅超声振动钻削,与普通钻削相比,切屑形态更加规整,孔壁表面粗糙度值更小,表面质量更好.     

超声振动辅助车削高温合金和铝镁合金研究

针对GH4169镍基高温合金和5A06铝镁合金切削加工困难,以及已加工表面质量和加工精度要求高等难题,从切削原理及加工工艺入手,采用超声振动方法设计超声振动车削加工系统.利用该加工系统对GH4169和5A06两种合金材料做超声振动车削与普通车削的对比试验.结果表明:超声振动辅助车削高温合金和铝镁合金中工艺参数对已加工工件的表面粗糙度、表面形貌和切屑形态影响明显,合理选择各工艺参数能够有效地改善加工质量,使得超声振动车削的加工效果明显好于普通车削.     

超声振动切削皮质骨切削力的仿真研究

骨钻孔手术中过大的力和扭矩易造成钻头折断、骨组织损伤等问题.在普通钻削上加载超声振动,有助于改善手术效果.将钻削过程简化为二维正交切削,研究超声振动辅助切削机理,利用Abaqus建立皮质骨切削模型,对比分析了有无超声振动的切削力情况,通过正交试验研究不同参数对切削力的影响并建立预测模型.结果表明:在超声振动条件下切削力明显小于普通切削,且切削层厚度和振幅对切削力的影响较大,切削速度和频率影响较小,合理选用参数可以降低切削力.     

基于声发射的超声谐振频率在线监测系统研究

采用基2FFT算法原理编制了快速傅里叶变换程序,利用计算机声卡采集数据,通过测量超声振动系统的声发射信号,实现了超声振动系统谐振频率的在线实时监测。该系统为评价超声加工效果,分析加工过程中的力及其他加工参数对振动系统的影响提供了手段。     

超声振动条件下碳化硅抛光过程的分子动力学模拟

为了深入探讨在超声振动条件下立方碳化硅化学机械抛光过程中原子层面的材料去除机制,利用分子动力学方法建立碳化硅原子模型,以分析超声振动对刻划加工过程中碳化硅的晶体结构、温度、法向力和切向力的影响规律,并分析了超声振动频率对化学机械抛光质量及材料去除率的影响.结果表明:在刻划加工过程中碳化硅的局部出现了非晶态变化;超声振动的引入将大幅降低磨粒所受平均切向力和平均法向力,从而有利于刻划加工的进行及其表面质量的提高;在给定的模拟参数条件下,80GHz的超声振动频率最有利于提高材料去除率和加工表面质量,即当振动频率超过一定值后,超声振动对材料去除率和表面质量的影响不大.     

振动参数对金刚石切削不锈钢零件影响规律研究

为减轻金刚石刀具的磨损,提高工件表面加工质量,采用超声振动的方法切削不锈钢零件．研究了不同振动参数对工件表面粗糙度和刀具磨损量的影响规律．对刀具的振动频率和振幅的影响进行了理论分析．在精密车床上进行了金刚石刀具超声振动切削不锈钢零件的加工实验．结果表明：振动参数对工件表面粗糙度和刀具寿命有较大的影响．在一定条件下,振幅越小,加工表面粗糙度越大,刀具磨损越快;振动频率越高,加工表面粗糙度越小,工具磨损越轻．     

基于ANSYS的石英玻璃超声振动辅助微磨削温度场研究

对脆硬材料的超声振动辅助微磨削温度场有限元仿真进行研究。首先建立了超声振动辅助微磨削的能量分配比模型,基于能量分配比模型得到进入工件的热流量;其次,为验证理论解析模型,基于ANSYS建立了超声振动辅助微磨削的有限元模型,采用APDL语言对超声振动辅助微磨削温度场进行三维有限元仿真,仿真结果直观地揭示了三维温度场的形态特征和趋势规律。最后研究分析了不同磨削参数下石英玻璃磨削温度场的变化规律和边界尺寸效应。     

基于ANSYS的石英玻璃超声振动辅助微磨削温度场研究

本文对脆硬材料的超声振动辅助微磨削温度场有限元仿真进行研究。首先建立了超声振动辅助微磨削的能量分配比模型,基于能量分配比模型得到进入工件的热流量;其次,为验证理论解析模型,基于ANSYS建立了超声振动辅助微磨削的有限元模型,采用APDL语言对超声振动辅助微磨削温度场进行三维有限元仿真,仿真结果直观地揭示了三维温度场的形态特征和趋势规律。最后研究分析了不同磨削参数下石英玻璃磨削温度场的变化规律和边界尺寸效应。     

超声作用下Al—Fe合金化机制及Al—Fe合金的制备

采用超声振动凝固法使铁在较低的温度下快速溶入铝液，制得的Ａｌ－Ｆｅ合金显微组织中具有均匀而细不上的短棒状ＦｅＡｌ３相。根据融液中超声空蚀效应和局部温升效应，讨论了超声作用下铁的快速溶解机制，并展望了采用该法制备新型合金的应用前景。     

双金属管拉拨过程的理论分析

本文叙述了双金属管拉拔复合过程中的变形特点。在适当简化的前提下,建立了运动许可速度场,导出了拔制应力的上限解,并对稳定拔制条件和模角的选定进行了讨论。     

水听器法测量功率超声振动珩磨空化声场分布

为了直接、简便地研究功率超声振动珩磨作用下的空化效应,对其声场建立数学模型,采用水听器对功率超声振动空化声场参数进行了定点测量,对数学模型所得到的仿真结果进行验证。为了研究流体介质中超声空化声场的分布情况,采用水听器法对不同功率与不同种类液体介质中的辐射超声场进行了多点声压测量。通过对比试验数据分析发现,声波沿换能器截面方向成对称分布,沿换能器轴向方向随距离的增加而衰减;不同种类的液体介质也会影响声压的分布以及空化效应的强弱。该方法可以直观的评价超声振动珩磨作用下的空化声场的强度和分布情况,对后续研究超声珩磨的空化泡动力学行为以及对超声振动珩磨装置的优化设计具有一定的实际应用价值。     

抛物线模拔圆棒的曲面积分问题

采用ＶｏｎＫａｒｍａｎ基本假设对模面函数为抛物线的轴对称拔制问题设定了运动许可速度场，并经曲面积分与变上限积分得到拔制应力上界解析限。