基于Pro/engineer wildfire3.0高级圆角特征的研究

为使零件的造型更为美观,防止应力集中产生开裂或增加零件的强度,需要在零件的表面转角处做出圆角特征。     

微孔洞在材料表面的深度变化对应力集中及疲劳裂纹萌生的影响规律研究

采用线弹性有限元法模拟分析了微孔洞相对材料表面深度的变化对应力集中及疲劳裂纹萌生的影响,研究结果表明:微孔洞直径尺寸大小仅影响相应的应力集中分布区域的大小,而微孔洞相对材料表面深度的位置决定了其最大应力集中系数的大小.当微孔洞处于材料表面下并与表面相切时,应力集中系数达到最大值,当微孔洞相对材料表面深度的位置偏离此位置时,应力集中系数急剧下降.研究结果合理解释了实验中观察到的疲劳裂纹在微孔洞处萌生现象,即疲劳裂纹优先在与样品表面相切上半部的微孔洞上萌生,尤其在样品表面下且与表面相切的微孔洞处.     

激光冲击对45钢表面性能的影响

激光冲击处理技术（ＬＳＰ）是一种新型的零件表面强化技术,在强化处理孔、凹槽和焊缝等局部应力集中部位具有明显的技术优势,有着广阔的应用前景,受到国内外学者的高度重视。本文采用激光冲击处理技术对４５钢表面进行改性,测量了表面的显微硬度,并用扫描电子显微镜对冲击区的表面组织进行了分析,实验结果表明：激光冲击使４５钢的表面性能得到明显的改善,冲击区的表面显微硬度平均可达ＨＶ４１３,提高了３２％左右,硬化层     

预氧化处理对20CrMo齿轮渗碳工艺的影响

热处理前零件表面的清洁程度对渗碳零件的渗碳层质量影响很大,传统的清洗工艺难以有效清除表面附着的油脂和清洗剂;采用热前预氧化处理,对彻底清除零件表面残留附着物十分有效。优化的预氧化工艺不仅可以有效去除零件表面的残留物,还可以提高零件渗碳层的均匀性,从而极大的提高零件的渗碳质量。     

激光冲击对45钢表面性能的影响

激光冲击处理技术（ Ｌ Ｓ Ｐ） 是一种新型的零件表面强化技术,在强化处理孔、凹槽和焊缝等局部应力集中部位具有明显的技术优势,有着广阔的应用前景,受到国内外学者的高度重视． 本文采用激光冲击处理技术对４５ 钢表面进行改性,测量了表面的显微硬度,并用扫描电子显微镜对冲击区的表面组织进行了分析,实验结果表明：激光冲击使４５ 钢的表面性能得到明显的改善,冲击区的表面显微硬度平均可达 Ｈ Ｖ４１３ ,提高了３２ ％ 左右,硬化层深度约为１００ μｍ     

基于球刀数控加工的残余高度控制研究

数控加工中球头铣刀铣削的零件表面粗糙度与刀具轨迹行距有密切的关系,为了满足零件表面的粗糙度要求,文中主要阐述在平面、斜面和曲面的情况下通过控制加工相关参数来改变零件表面粗糙度,达到零件的设计要求,提高加工效率。     

超精加工提高零件加工质量和耐磨性的原因

超精加工工艺的试验研究发现,超精加工能提高零件的加工表面质量。零件超精加工后,其表面粗糙度将明显降低,由R_α为0.48μm降低为R_α0.10～0.02μm(即由表面光洁度为▽8提高至▽10～▽13)。零件表面的显微硬度有所提高,同时表面变质层深度也减小了。表面残余应力由磨削应力为-(1.96～2.94)MPa变为-(4.90～6.86)MPa。零件的圆度也明显提高了。试验又发现,零件超精加工后,它的耐磨性也有所提高(大约提高15％)。本文主要对超精加工提高零件加工质量和耐磨性的原因进行分析和研究。     

金属箔材轧制过程中第二相颗粒的尺寸效应研究

金属箔材轧制时,箔材的厚度最小为几个微米.微米级甚至是亚微米量级尺寸的第二相颗粒都可能对基体的力学性能,甚至是箔材的表面形状造成影响.相对于基体而言,颗粒的软硬程度及其大小对轧制过程中箔材的影响是截然不同的.该文通过有限元模拟的方法研究了单个的硬质及软质第二相颗粒对箔材基体性能及形状的影响.论文中引入参量：颗粒直径/箔材厚度比(以下简称d/T).结果表明,箔轧时,相较于硬质颗粒而言,不同尺寸的软质颗粒对箔材的影响较大.第二相颗粒为软质颗粒时,应力集中程度及箔材表面变形程度随着颗粒尺寸的增大而增大,当d/T小于1/20时,第二相颗粒周边基体应力集中现象不明显;当d/T为1/20～1/5时,应力集中比较明显,箔材表面发生轻微变形;当d/T大于1/5时,基体中应力集中明显,箔材表面变形严重.第二相颗粒为硬质颗粒时,随着d/T的增加应力集中现象越不明显,基体表面几乎没有变形.     

表面形貌对应力集中系数的影响研究

基于线弹性力学计算了机加工试样表面各点的应力分布,提出了等效应力集中系数的概念,该参量可以反映机加工表面的总体应力集中水平.采用谐波叠加的方式模拟表面形貌,提出了表面形貌有限元建模的新方法.分析了粗糙度的各表征参数对有效应力集中系数的影响.结果表明表面形貌各粗糙度表征参数对有效应力集中系数均具有明显的影响,各粗糙度表征参数与有效应力集中系数之间具有二次曲线拟合关系式.      

超精加工工艺参数对零件加工表面质量影响的试验

超精加工工艺能有效地降低零件表面粗糙度,但其能否提高零件表层的显微硬度和改善表面的残余应力,仍是课题试验研究的重点。通过试验,证实了经超精加工后的表面质量有所提高,相应也增加了零件的使用寿命。     

激光金属直接成形中形貌自稳定效应的研究

为了在开环控制条件下直接制备出表面平整的薄壁零件,针对同轴送粉条件下粉末离焦对单道熔覆层厚度的影响,建立了理论模型,分析了成形表面出现的凹凸不平现象,对激光离焦和粉末离焦对单道熔覆层形貌的影响进行了实验研究.研究表明,激光离焦主要影响单道熔覆层的宽度,而粉末离焦主要影响单道熔覆层的厚度.在粉末负离焦条件下,激光金属直接成形过程具有形貌自稳定效应,能消除成形层的凹凸现象,从而制造出成形表面平整的薄壁零件样件.由于计算结果与实验结果的趋势能保持一致,形貌自稳定效应能够提高开环系统下薄壁零件的制造精度,因此具有实际的应用价值.     

工艺参数对铝合金微槽道挤压成形的影响

将热处理后的1050铝合金拉伸试样进行等温拉伸试验,获得真实应力-应变曲线,使用Deform-3D软件模拟1050铝合金微槽道的挤压成形过程。分析挤压速度、摩擦因数以及槽道宽高比这些关键工艺参数对材料等效应力-应变曲线分布的影响。结果表明,随着挤压速度和摩擦因数的增大,材料等效应力和应变均变大,变形不均匀性增大;随着槽道宽高比的变大,材料的等效应力和应变整体呈现上升趋势,微槽道板筋处出现了明显的应力集中现象,变形不均匀。根据模拟结果,选取最优参数进行1050铝合金微槽道挤压成形模拟试验,结果显示材料的流动均匀性更好,成形过程更加稳定,所得零件表面精度显著提高。     

大功率激光熔化镍基高温合金成形实验研究

为研究大功率激光下镍基高温合金IN718成形工艺参数对其表面质量及致密度的影响,采用DYLM-200金属粉末熔化成形机制做八个试样,通过扫描电子显微镜观察其表面形貌,分析不同激光工艺参数下试样的表面形貌特征。实验结果表明:成形工艺参数的改变直接影响成形零件的表面质量及其致密度。较小激光能量密度产生的球化现象减小了成形零件的致密度,适当地增加激光能量密度可以获得较好的成形表面质量和零件致密度;适当地减小激光扫描间距可以减少孔隙的产生,能够提高零件的致密度。该研究为选择性激光熔化3D打印成形的IN718零件在航空航天中的应用以及后续的研究提供了参考依据。     

纤维增强金属层板零件充液成形过程及工艺分析

对某型号飞机外表面盒形件进行研究,应用有限元软件Abaqus/Explicit建立玻璃纤维增强铝合金层板充液成形的有限元模型,研究充液成形过程中液室压力以及压边力对成形结果的影响,并通过实验验证仿真结果的准确性;通过对成形后的零件进行真空固化处理,最终得到合格零件。研究结果表明:在该方盒形零件的充液成形过程中,当成形加载压边力为2.0 MN,液室压力为30 MPa时,可以成形出质量良好的零件;成形后真空固化处理工艺能有效校正零件翘曲等现象,提高零件强度和刚度。     

一种超高强度钢构件抗疲劳实验研究

提出了超高强度钢“无应力集中”抗疲劳概念。喷丸、孔挤压、螺纹滚压等表面层组织再造改性造成的残余压应力和高位错密度胞状结构将裂纹推移至亚表面萌生并阻滞其扩展，回复不同应力集中处的疲劳强度至接近钢的固有疲劳强度，形成“无应力集中”表面完整性状态。“无应力集中”抗疲劳概念表述为构件表面形成完整的接近于钢固有疲劳强度的等疲劳强度包络     

矿井岩爆数值模拟及应力状态分析

为了得出岩爆与应力分布状态之间的关系,为制定合理的岩爆预防及治理措施提供依据,采用数值模拟的方法,研究了岩爆巷道的围岩应力状态。结果表明:非均匀薄壁应力现象的存在,是掘进工作面岩爆频发的重要原因;对于硬脆性的围岩体,在受到扰动时,由于巷道围岩体内的应力集中峰值距离巷道表面距离较近,应力集中峰值就可能超过岩体破坏的极限强度,从而使岩石突然破坏,发生岩爆现象。该成果对岩爆的预防具有一定的参考价值和指导意义。     

局部急冷磨削表面残余应力的研究

残余应力的性质与大小直接影响零件的物理机械性能。采用局部急冷新工艺进行磨削试验,结果表明可使零件表面获得残余压应力,为控制与调整已加工表面应力状态、提高零件表面质量提供了一条有效的途径。     

散射波作用下冰雪结构孔域弯曲动应力集中的解析解

针对冰雪结构抗震问题,基于弹性动力学理论,研究地震波散射引起的冰雪结构孔域弯曲动应力集中现象.采用弯曲振动方程和波函数展开法,将待解问题归结为一组无穷代数方程组,进而导出动应力集中系数的解析解.算例分析了入射波数、频率、冰雪厚度对孔域动应力集中系数的影响规律.研究表明:在冰雪结构孔域动应力集中严重区域采取加固措施可以提高其抗震安全性.     

车削加工中影响工件表面质量因素分析

机械零件的表面加工质量包括表面粗糙度、加工硬化和残余应力三个方面,表面质量的好坏对零件在使用中的可靠性和耐久性有着很大的影响。通过对影响因素的分析,总结出机械加工中各种工艺因素对加工表面质量影响的规律,找出提高零件表面质量的有效途径。     

基于UG和Vericut复杂曲面零件设计与加工

为了有效提高复杂曲面零件的加工质量和加工效率,该文首先分析复杂曲面零件数控加工的难点,接着以QQ公仔模型为例,论述了UG和Vericut软件在数控加工中应用过程,包括曲面造型、工艺安排、仿真加工、实体切削验证,结合3轴联动FANUC数控加工中心实现了实际的数控加工。通过实践表明,该方法提高了复杂表面零件表面加工质量,能缩短产品设计与制造时间,提高了生产效率。