超声波复合振动加工机理及应用的研究

在超声波复合振动机理的基础上，分别对纵向振动和两种横向振动组成的Ⅰ型、Ⅱ型超声波复合振动的加工特性进行了较系统的试验研究．研究结果表明：Ⅰ型超声波复合振动可以对未烧结陶瓷等非导电限性材料的异型孔穴、窄槽进行高效加工，而Ⅱ型超声波复合振动适用于对上述材料进行精细加工．     

超声波扭转激振镗刀镗孔工艺的实验研究

本文阐述了超声波扭转激振镗刀镗孔工艺.对超声波振动镗孔加工的规律及机理进行了探讨.这项工艺可用于难加工材料及有色金属的深孔加工.     

不锈钢,高温合金超声波振动车削试验研究

本文分析了不锈钢、高温合金的加工特性并介绍了超声波振动切削的优点。对超声波振动车削不锈钢和高温合金的表面粗糙度、表面加工硬化、切削功率以及切屑形态等进行了试验。试验结果表明,超声波振动切削不但可显著降低切削力、切削温度,而且明显改善了加工表面的质量和断屑的效果,是加工难加工材料的一种有效的方法。     

电磁成型加工及其实现方法研究

特种加工是不同于以往利用纯机械能的方式来进行加工的方法,在特种加工领域,采用电磁加工成型的研究还不多见,对电磁的研究多在电磁铸造等材料由液态向固态转变过程的机理和应用上进行。本文结合振动（超声波）加工技术,试图探讨一种利用电磁力进行加工成型工件的一种方法。在研究电磁加工过程能量转化基础上,讨论影响电磁成型加工方法和加工速度的因素,并在原理上提供一套电磁力与振动（超声波）加工的同步方法。     

复合型启裂韧度 J_(MC) 的测定方法和断裂准则的探讨

应用有限元方法和断裂实验对铝合金材料Ｌｙ１２和４０ＣｒＮｉＭｏ钢在Ⅰ＋Ⅱ型载荷下启裂韧度ＪＭＣ的测定方法及弹塑性断裂行为进行了研究，给出了２种材料复合断裂的Ｊ积分准则．结果表明：１）根据复合型ＪＲ阻力曲线，应用裂纹延伸区零扩张量法测定的不同复合比下的启裂韧度ＪＭＣ值能够满足工程精度，且简便易行；２）不同复合比下的启裂韧度ＪＭＣ值满足一定的关系式．只要能得到材料的ＪⅠＣ、ＪⅡＣ值，任何复合比下的ＪＭＣ值都可由一定的关系式计算得到．另外，得出了适用于具有较好塑韧性和中高强度材料的复合型弹塑断裂准则     

特种加工技术在金属结合剂金刚石磨轮修整中的应用

对电火花，电解，电火花一电解复合，超声波振动等特种加工技术在金刚石磨具的修整中的应用，本文着重从各种修整办法的原理，应用范畴及国内外研究概况等方面，做了比较详细的介绍。     

J积分断裂准则在弹塑性Ⅰ－Ⅱ复合型加载下的应用探讨

在分解Ｊ积分法调制的弹塑性大变形有限元程序计算基础上，用阻力曲线法研究了两种油井钻杆材料不同Ⅰ－Ⅱ复合比下的Ｊ积分阻力特性，结果表明：随Ⅱ型分量增加，以Ｊ积分形式表示的断裂抗力降低，提出了一个适于钻杆钢等中低强度、塑韧性较好的材料的复合型延性断裂准则：Ｊｃ＝ＪⅡｃ—（α—１）ＪⅡ（其中α为一材料常数，但在实验范围内，试样尺寸对α还有一定影响）．并结合复合延性断裂微观过程的观察，对该准则和α值做了解释和讨论。     

J积分断裂准则在弹塑性I—Ⅱ复合型加载下的应用探讨

在分解Ｊ积分法调制的弹塑性大变形的有限元程序计算基础上，用阻力曲线法研究究了两种油井钻杆材料不同Ⅰ－Ⅱ复合比下的Ｊ积分阻力特性。结果表明：随Ⅱ型分量增加，以Ｊ积分形式表示的断裂抗力降低，提出了一个适于钻杆钢等中低强度、塑韧性较好的材料的复合型延性断裂准则：Ｊｃ＝ＪⅡｃ－（ａ－１）ＪⅡ（其中ａ为一材料常数，但在实验范围内，试样尺寸对ａ还有一定影响）。并结合复合延性裂微观过程的观察，对该准则和ａ值做了     

冷轧材料的各向异性对断裂性能的影响

为研究材料在冷轧过程中产生各向异性现象对断裂性能的影响,本文通过Ⅰ,Ⅱ型复合到纯Ⅱ型加载及有限元计算,研究了冷轧材料的各向异性对裂纹初始扩展规律和断裂性能的影响。结果表明,这种弱各向异性确实会影响材料的断裂形态。在垂直和平行于轧制的方向上,材料具有不同的断裂力学性状,且当K_I/K_I>1时,2种不同取向的试样大致沿τ_(max)方向开裂;当K_I/K_I<1时,裂纹会发生尖锐转折并呈Ⅰ型方式断裂。文中也给出了利用复合加载下的P-CMOD曲线确定裂纹临界开裂点的一种简单实验方法。     

复合型启裂韧工JMC的测定方法和断裂准则的探讨

应用有限元方法和断裂实验对铝合金材料Ｌｙ１２和４０ＣｒＮｉＭｏ钢在Ⅰ＋Ⅱ型载荷下启裂韧工ＪＭＣ的测定方法及弹塑性断裂行为进行了研究，给出了２种材料复合断裂的Ｊ积分准则。结果表明：１．根据复合型ＪＲ阻力曲线，应用理解纹延伸区零扩张量法测定的不同复合比下的启裂韧度ＪＭＣ值能够满足工程精度，且简便易物；２．不同复合比下的启裂韧度ＪＭＣ值满足一定的关系式。     

和田玉机械式振动深孔钻削系统设计

基于和田玉材料高硬度、高韧性的特点,设计一种外排屑机械振动式深孔钻削系统,完成了加工系统主要部件钻头、振动系统等的设计与仿真。研究了枪钻低频振动方式深孔振动钻削系统理论,为后期和田玉超声波深孔加工机理及其裂纹预防策略研究提供了一定理论支持。     

基于超声振动加工的阶梯形变幅杆焊头设计与性能分析

超声变幅杆是超声振动复合加工工艺中超声振动系统的重要部件,在塑料超声波焊接加工中,常常把变幅杆与焊接工具设计在一起,即业内通俗说的超声波变幅杆焊头。该文结合实际应用情况,通过理论计算得到阶梯形变幅杆焊头的几何模型,并基于Ansys Workbench分析软件对阶梯形变幅杆焊头进行模态分析和谐响应分析,获得了阶梯形变幅杆放大系数、截面突变处的过渡圆弧与最大应力的变化规律,为阶梯形复合变幅杆焊头的设计提供了参考,优化设计的阶梯形变幅杆焊头工作性能得到大幅度提升。     

旋转超声加工智能超声波发生器的研究

为进行硬脆材料的旋转超声加工 ,研制了智能超声波发生器。类比于数控插补原理 ,提出了粗精频率跟踪的自动控制方案 ,即 :频率粗调由软件实现 ,频率精调由锁相环电路实现。对振动系统恒定振幅控制进行了理论分析。实验结果表明 ,研制的智能超声波发生器频率跟踪迅速准确 ,并能实现振动系统的恒定振幅控制 ,可以实现振动系统的自动运行     

复合载荷作用下大晶粒铝裂纹尖端延性损伤行为的研究

应用电镜原位拉伸方法研究了复合载荷（Ⅰ＋Ⅱ型）作用下大晶粒铝裂纹尖端的塑性变形行为和延性损伤过程，用有限元结果对复合型损伤进行了力学分析。结果表明：在复合载荷作用下，裂纹尖端受相反塑性变形作用，裂尖变形符合锐化－钝化模型，异于纯Ｉ型载荷下的钝化模型，是多系滑移的结果。延性材料裂尖的损伤发生在钝化区域（裂尖的均匀滑移区）而非锐化区（裂尖的集中滑移区）。裂尖的启裂是沿应力三轴性水平最大方向进行，此方向     

超声波加工工具对复合变幅杆谐振性能影响

基于变截面杆纵振动的波动方程，推导出安装简单工具双曲过渡形复合变幅杆频率方程和放大系数的一般公式，并讨论了超声波加工工具对复合变幅杆谐振性能的影响．随着工具长度和直径的增加，变幅杆谐振频率下降，应根据工具尺寸相应调整复合变幅杆末端长度，才能保证更好的谐振．推导出的一般公式为超声变幅杆及其工具的设计和使用提供了理论依据。     

岩石Ⅱ型裂纹扩展的一般规律

对大理岩Ⅱ型裂纹的扩展规律进行了实验研究，认为岩石Ⅱ型裂纹的扩展具有机理完全不同的Ⅰ型、Ⅰ－Ⅱ复合型及Ⅱ型３种断裂形式，因而有３个不同的剪切断裂韧性及在纯剪断裂条件下，由此认为剪切裂纹的扩展应有３个不同的判据。     

不同结构超声波电机振动特性解析

根据梁的振动基本理论,寻求适合不同结构超声波电机的振动理论与振动方程,分析了环形和柱体两类超声波电机的振动特点、固有频率及主振型.研究得出:分析计算不同结构超声波电机的振动特性应采用不同的振动理论.伯努利欧拉梁理论可以用来估算大直径环形行波型超声波电机的振动特性,但计算柱体行波型超声波电机的振动特性时必须采用铁木辛柯梁理论.     

微小孔振动钻削机理研究

采用振动钻削的方法对微小孔进行钻削加工,设计制作了一台新型、高效的超声波振动钻削设备,在几种常见材料上,通过改变振动钻削参数,进行孔径为０．２￣１．０ｍｍ的粘削实验;借助扫描电镜,分析孔的表面和剖面形状,对普通钻削与振动钻削加工的孔进行了比较;从入钻过程、孔的尺寸形位精度、切屑切屑形式、孔的表面质量、钻头寿命等方面分析总结出微孔振动钻削的加工机理。     

强化切削加工的一个新途径—振动切削及其应用

结合试验阐述了应用振动(包括超声波振动)切削的工艺可能性及其发展前景。指出:在机械加工中利用工具(或工件)在很大的频率范围内变化的强迫振动能量来强化加工过程,是材料加工的一个重要发展方向。新工艺将有效地解决难加工材料和难加工工序的一些重要的工艺问题,为我国当前机械行业基础件的攻关提供了一个新的工艺手段。     

正交复合超声振动拉丝

为促进超声振动拉丝的实际应用,针对不同施振方式的作用效果,建立了一套正交复合超声振动拉丝实验系统,系统由超声波驱动器、超声振动系统、拉丝模和拉丝机等组成.利用有限元法对正交复合超声振动拉丝进行仿真模拟,分析超声振动拉丝的加工机理.通过对铜丝的一系列拉拔实验,考察了在实际拉丝加工过程中,纵向振动、横向振动和正交复合超声振动对拉拔力和丝表面质量的影响.实验结果表明:当振幅达到一定值后,正交复合超声振动的作用效果最好,能使拉丝机的张力调节周期有效延长3倍以上,减少了丝材的不均匀变形,使拉丝更趋于稳定;当拉拔速度为980 mm.s-1时,可使拉拔力减小近10%,改善了丝材表面质量.