多弧离子镀制备的耐事故燃料包壳铬涂层晶粒结构研究

本文通过从几十微米到几埃的多尺度表征展示了多弧离子镀制备铬涂层的详细结构.经XRD, SEM, FIB, TEM和HRTEM表征，结果显示该涂层是一种多重结构，包括表面上的微米级颗粒、缺陷带钉扎的微米或次微米级液滴、以堆垛层错为晶界的柱状晶、以刃位错和螺型位错为区分的微晶、位错末端的原子畸变以及原子排列无序化的区域.这些结构通过改变涂层的结晶度，影响了晶格常数、表面粗化和FIB溅射裂纹.此外，通过分析HTEM照片，确定了这些堆垛层错和位错的类型.最后，讨论了沉积参数对这些晶粒结构的影响.     

轧制道次间插入冷却对特厚钢板组织与性能的影响

使用实验轧机旁冷却装置配合轧机进行轧制实验，研究轧制道次间不同冷却工艺对特厚钢板组织和性能的影响规律.研究结果表明:采用道次间冷却工艺可以在全厚度方向获得组织细化及强韧性提高效果，采用强冷道次间冷却实验钢1/4处晶粒尺寸可细化至10μm，强度为376MPa，-40℃冲击功为169J;心部晶粒尺寸可细化至15μm，强度为360MPa，-40℃冲击功为123J.本工艺可形成470μm厚表层细晶层，晶粒尺寸可细化至5μm;粗轧道次间插入冷却工艺轧制钢板强度和冲击韧性优于中间坯冷却工艺;随冷却强度增加，钢板内部组织明显细化且强度大幅提高.     

双辊薄带连铸低碳微合金钢的铸态组织

采用双辊薄带连铸技术制备了低碳微合金钢薄带，利用OM，SEM和TEM对铸态凝固组织、室温组织、析出及位错进行观察和分析.结果表明:低碳微合金钢铸带的凝固组织中二次枝晶间距约为12~15μm，相对于传统厚板坯和薄板坯连铸，铸带组织得到了明显细化.铸带的原奥氏体晶粒尺寸比较粗大，约为250~410μm，其组织由魏氏铁素体、珠光体和不规则铁素体组成.铸带组织中存在纳米级TiC析出和短棒状的渗碳体.TiC析出没有被薄带连铸的凝固过程及二次冷却过程明显抑制.铸带组织由于铸轧力及二次冷却速率不均匀导致大量位错的产生.     

大尺寸关节支架的3D打印及应用

人工关节假体的置换与长期植入后的失效问题将造成关节组织不可恢复的损失,小块可降解骨软骨关节支架具有恢复病变关节的力学环境和诱导新生组织生长的能力,为大尺寸关节病变缺损修复提供了新的治疗策略.大面积深层病变软骨关节病变位置的生理结构与力学环境的分析,以及多材料复合关节支架的仿生制造与手术方案是治疗方案开发的难点.本文提出一种新型多材料关节支架的仿生设计与制造技术和植入方法.以诱导组织生长为导向,选择聚乙二醇凝胶(polyethyleneglyco,PEG)、β-磷酸三钙陶瓷(β-tricalcium phosphate,β-TCP)、聚乳酸(polylactide,PLA)等生物材料开发新型支架;以羊膝关节为研究对象,通过反求工程、有限元分析和3D打印技术,利用有限的影像学数据信息,建立膝关节模型和易病变软骨区域;基于支架生理结构特征与关节缺损区机械承载能力的映射关系,建立大块仿生骨软骨支架的结构与稳定性固定结构.实验证明该支架在置换初期较好地恢复了缺损关节的力学环境.所提出的方法和支架有望为大面积骨软骨缺损的修复提供一种新的治疗方案.     

纳米晶块体Ag-50Cu合金制备及显微组织研究

采用了机械合金化的方法,之后在750℃、58MPa的条件下经过热压制备出致密的块体纳米晶体Ag-50Cu合金,通过X射线衍射和扫描电子显微镜分析了合金的晶体结构及显微组织结构。其结果表明:其衍射峰偏移并且有明显的宽化,是由于球磨时间的持续的延长,晶粒的细化和应变的结果。Cu在Ag和Ag在Cu中的固溶度都明显有增加,当球磨时间为40h时,合金已经由双相变成亚稳态的单相,因为机械合金化粉末的非平衡态,其超固溶度溶质随热压过程的进行慢慢的脱溶分解出来,合金由单相变成了两相,富Ag的α相和富Cu的β相颗粒均长大,但都仍然保持它的纳米级尺寸。经过扫描电子显微镜(SEM/EDX)对样品的观察表明了该合金致密度非常的高且显微组织非常的均匀,讨论了晶粒的细化对合金显微组织的影响。     

基于层间接触板底脱空压浆处治力学行为分析

为了分析压浆处治时考虑层间接触状态的板底脱空力学行为,建立了ANSYS三维有限元模型,分析了不同层间接触状态下的处治尺寸、处治厚度和压浆模量对水泥面板挠度和等效应力的影响。结果表明:挠度与弯拉应力随层间接触状态的增强呈下降趋势,尤其是处治尺寸在400～600 mm区间内,接触状态对水泥面板性能的影响较大。层间接触状态由光滑到连续可分为三阶段:接触系数在0. 0～1. 0为优化阶段,接触系数在1. 0～4. 0为发展阶段,接触系数在4. 0～6. 0为次优化阶段。压浆模量的增大与层间接触状态的增强都有利与提高水泥面板的结构性能。在实际施工中,应选择压浆模量不小于500 MPa且粘结度较好的压浆材料进行灌注。     

基于刚度性能优化的比例灵敏度方法研究

文章针对某款微型纯电动汽车扭转刚度不足的问题,在详细参数设计阶段提出了用比例灵敏度方法为基础对白车身结构件进行尺寸优化。首先利用Hyper Mesh软件建立正确的白车身有限元模型,并对其刚度性能进行分析;基于扭转刚度性能提升的需求,在已有灵敏度方法研究的基础上,提出了比例灵敏度变量优选方法;最后建立优化数学模型,以车身质量最小化为目标、扭转刚度性能要求为约束,通过优化白车身薄板件厚度,得到满足性能要求的车身结构。优化后扭转刚度提升了24.56%,验证了比例灵敏度变量优选方法对结构刚度性能提升的有效性。     

考虑滚动体误差时高速电主轴轴承的受力和寿命研究

以高速电主轴为研究对象,对支承电主轴的角接触球轴承进行了力学分析,建立了能够在考虑滚动体尺寸误差的情况下计算每一滚动体受力的计算模型。结合具体算例,在不考虑滚动体尺寸误差时,研究了轴向载荷和径向载荷对每个滚动体受力的影响,计算研究了滚动体尺寸误差对各滚动体受力及轴承寿命的影响。数值计算结果表明,滚动体存在正误差或负误差时都会改变每个滚动体的受力,都会使滚动轴承的寿命降低。研究了滚动体加工精度对电主轴支承的角接触球轴承寿命影响,得出了具体的影响曲线,结果表明,随着加工精度的降低,支承电主轴的角接触球轴承的寿命会快速下降,当精度低于G40时下降速度迅速增加。     

凹坑尺寸大小对二维扩压叶栅损失特性影响的数值研究

采用CFD数值模拟方法对某压气机静叶叶栅气动性能进行研究.在吸力面布置不同尺寸的凹坑,将深径比为0.25,球体半径分别为0.4、0.5、0.6、0.7 mm的凹坑布置在55%～78%弦长位置,球状凹坑可以通过提高边界层内的湍动能水平使得附面层抵抗分离能力变强,从而抑制并延缓附面层分离,减小分离后的反流区域面积,有效减小矩形叶栅中径处的尾迹损失,改善流场.结果表明,球体半径为0.5mm的凹坑效果较好,能够使叶栅出口总压损失降低17.63%.