基于拓扑分割的泵叶轮六面体网格划分方法

叶轮是泵设备的核心零部件之一,关系着泵设备运行的稳定性与安全性;为提高叶轮数值模拟试验的精度与求解效率,提出了一种基于拓扑分割的泵叶轮全六面体网格划分方法;首先进行物理三维模型的拓扑结构理论分析,获取模型的拓扑分割方法;其次研究基于映射理论的六面体网格生成方法,获得虚拟计算域模型;然后优化网格质量并进行网格规模控制;最后以泵叶轮为例,开展全六面体有限元网格划分,并利用ANSYS仿真软件,验证叶轮全六面体有限元网格划分方法的合理性;研究结果表明:叶轮全六面体网格模型具有网格质量高、抗畸变能力强、规模数量小、求解效率快等特点。     

基于人机工程学的数控机床耦合仿生优化设计方法研究进展

当前中国多数数控机床不仅动静态性能与国外同类产品存在较大差距,而且忽略了用户对数控机床越来越高的人性化设计需求,导致国产数控机床的综合竞争力相对低下。为了解决以上问题,在详细研究国内外机床设计方法研究成果的基础上,提出采用人机工程学和耦合仿生学来研究数控机床协同优化设计方法。结合人机工程学建立数控机床的"人—机—环境"交互作用机制,进而得到数控机床人机工程设计准则;以耦合仿生学为理论基础,研究生物结构的"形态-结构-功能-自适应生长"多元耦合机理,根据相似性原理提取其力学性能优势,从而得到数控机床多元耦合仿生设计技术;将数控机床人机工程设计准则和耦合仿生设计技术有机结合,考虑数控机床各性能之间的相互影响及耦合机制,形成一种新的多目标协同优化设计方法。所提出的数控机床优化设计新方法不仅有利于提高整机的动静态性能,而且融入了"以人为本"的设计理念,研究前景良好。     

表面损伤叶轮激光增材再制造研究

为了实现表面损伤叶轮的再制造,提出了叶轮激光熔覆增材再制造流程,并利用激光熔覆技术在叶轮材料试样表面进行Fe基粉末熔覆实验;叶轮再制造流程主要包括设备拆解、清洗、检测、再制造加工、零件测试、装配、喷涂包装等;激光熔覆实验表明粉末与基体产生了良好的冶金结合,组织致密且无未熔化粉末颗粒,熔覆层硬度达到625.7 HV,约为基体材料硬度的1.57倍,屈服强度为641 MPa;激光熔覆再制造叶轮经着色探伤检测和工业CT检测等显示再制造熔覆区域无裂纹、气孔等质量问题,采用去重式平衡,动不平衡量小于标准值750 g.mm,叶轮安装调试一次成功,各项指标满足要求。     

基于公理化设计的机床再制造设计支持软件开发

在分析机床再制造设计过程特点的基础上,引入公理化设计的相关理论与方法,形成基于多域映射的机床再制造设计过程框图;基于此,设计并开发基于公理化设计的机床再制造设计支持软件,包括机床信息、用户需求、功能规划、结构设计、再制造工艺设计等5个功能模块;该软件在某重型机床再制造设计中进行了初步应用与实施。     

YX3120系列滚齿机修复与再制造方案

针对齿轮加工企业YX3120系列滚齿机随着服役时间增加而功能丧失、精度下降的问题,提出YX3120系列滚齿机修复与再制造方案;该方案主要包括拆卸、清洗、检测与分类、零部件再加工、再装配与检测等工艺过程,并重点对床身、工作台、大立柱、小立柱及刀架组件等关键零部件实施了修复与再加工;结果表明:再制造YX3120系列滚齿机功能与性能可达到新滚齿机出厂标准,经济及社会效益显著。     

基于微量润滑的机床再制造清洁化提升方法

针对我国机床加工过程中仍大量使用切削液、整体清洁化程度不高的问题,提出了一种基于微量润滑的机床再制造清洁化提升方法;方法基于微量润滑技术对老旧机床实施再制造清洁化提升,包括老旧机床绿色化问题及污染源分析、再制造清洁化提升可行性分析、微量润滑装置的选用及设计(包括机械管路系统设计、电气控制系统设计两个部分)、机床结构匹配与再设计等过程;某齿轮加工机床的应用案例表明:采用微量润滑技术,可有效提升老旧机床的清洁化水平,经济及环境效益显著。     

机床再制造综合测试与评价支持系统的开发及应用

结合废旧机床再制造实践,设计并开发了一套机床再制造综合测试与评价支持系统.该系统主要由废旧机床综合测试与评估、机床再制造方案设计以及方案的综合评价优选3个功能模块组成,可对废旧机床进行综合测试与评估,形成机床再制造的设计方案,并从技术性、经济性、资源性及环境性等方面对机床再制造方案进行评价优选.通过在某机床再制造企业车床再制造实践中应用,验证了系统的实用性.     

钢表面激光熔覆铁/镍基合金熔覆层的组织与性能研究

针对提高20Cr13不锈钢的表面性能,采用激光熔覆技术在基体表面制备M2铁基和Ni60A镍基合金熔覆层;通过使用光学显微镜、显微硬度计以及电化学工作站对两种熔覆层进行金相组织、显微硬度和电化学腐蚀性能差异性研究;结果表明:铁基、镍基熔覆层与基体结合界面均有明显的白亮带,无气孔、裂纹等缺陷;铁基涂层微观组织主要由等轴晶和胞状晶组成,镍基涂层微观组织主要由和树枝晶组成;铁基涂层的显微硬度为5417 HV,镍基涂层的显微硬度为5923 HV,约为基体显微硬度（2207 HV）的2~3倍;铁基、镍基涂层均与20Cr13钢基体表面形成了较好的冶金结合,二者表面硬度均有了有显著提升,在熔覆区采用Ni60A镍基材料时的显微硬度要比采用M2铁基材料时的显微硬度高,而在热影响区部位两者显微硬度相差不大;铁基涂层的自腐蚀电位（-021 V）略高于镍基涂层的自腐蚀电位（-023 V）,铁基涂层的耐腐蚀性优于镍基涂层。     

面向再服役性能的离心泵叶轮可再制造性评价方法

针对废旧离心泵叶轮失效状态具有不确定性,可再制造性评价还主要侧重于再制造过程与定性评价的问题,提出一种面向再服役性能的离心泵叶轮可再制造性评价方法;该方法综合了离心泵叶轮再制造到再服役的整个过程,从技术可行性、经济可行性(考虑再制造成本及再制造周期)、再制造离心泵叶轮的再服役性能预估3个方面建立了相应的评价指标体系,并进行定性或定量分析;通过某种型号废旧叶轮再制造加工过程对可再制造性评价方法进行验证分析;所提出的可再制造性评价方法具有较好的实用性,有利于保障再制造叶轮的服役安全,为废旧叶轮再制造的实施提供了一个辅助决策的工具。