木材-废弃塑料复合材的制造工艺与无损检测

对木材-废弃塑料复合材的制造工艺进行了研究，并探讨了利用无损检测方法对其动态杨氏模量进行检测的可行性。研究发现，木材-废弃塑料复合材可以在155℃、1MPa和7min的热压条件下制得，其动态杨氏模量可以由无损检测方法测量。利用纵波传播法测得的动态杨氏模量值大于纵向共振法和弯曲振动法测得的结果；利用面内弯曲振动法测得的动态杨氏模量值小于面外弯曲振动法测得的结果。     

木材-废弃塑料复合材的制造工艺与无损检测

对木材-废弃塑料复合材的制造工艺进行了研究,并探讨了利用无损检测方法对其动态杨氏模量进行检测的可行性。研究发现,木材-废弃塑料复合材可以在155℃、1MPa和7min的热压条件下制得,其动态杨氏模量可以由无损检测方法测量。利用纵波传播法测得的动态杨氏模量值大于纵向共振法和弯曲振动法测得的结果;利用面内弯曲振动法测得的动态杨氏模量值小于面外弯曲振动法测得的结果。     

面向增材制造的零件结构及工艺设计

从零件结构设计中的拓扑优化、介观结构、零件整合、流体管道及热交换器设计方面和工艺设计中层内轨迹、建造方向、多轴建造及曲面分层设计方面系统地论述了国内外面向增材制造的零件设计的研究进展,并在此基础上提出了AM零件一体化设计、多尺度下异构胞状结构设计、面向零件性能的工艺设计以及连续碳纤维增强复合材料工艺设计四个未来发展趋势。     

增材制造技术的应用及发展

增材制造技术是基于材料堆积法的高新制造技术,被认为是近20年来制造领域的一个重大成果.增材制造技术作为一种重要的数字化制造技术,可以由三维数字模型直接成形任意复杂实体结构,省去了传统的材料去除制造方法中使用的刀具、工装、冷却液和其他辅助装置,在产品单件或小批量生产方面具有显著的成本和效率优势.介绍了增材制造技术的发展现状、原理与特点,对目前较为先进的金属成型工艺作了重点介绍,阐述了增材制造技术的工程应用及其今后发展趋势.     

增材制造成形工艺及其关键技术研究

在研究增材制造技术发展的基础上,对成形工艺过程中的关键技术问题以及裂纹、孔隙、球化等现象,采用理论计算、数值模拟和实验设计分析相结合的方法,进行了增材制造工艺过程分析与成形方法优化。结果发现:成形的材料、工艺、热量输入的瞬时性、局部性及其连续性等因素,制约产品成形的精度和质量,直接决定成形件的致密度和力学性能。通过研究与分析,提出了具体的解决思路与方法,同时也为该领域研究提供了理论基础和研究方法。     

4D打印:智能材料与结构增材制造技术的研究进展

4D打印技术是基于智能材料与结构的增材制造技术提出来的,4D打印制造的实体结构形状可以随外界环境发生变化。通过对形状记忆合金、形状记忆聚合物、压电材料、电致活性聚合物、光驱动型聚合物、水驱动结构等智能材料与结构的增材制造方法与驱动效果进行综合比较发现:直写打印成型具有适用性广的特点,单一智能材料的驱动性能有限;混合增材制造技术可以兼具多种智能材料的性能,拥有多种原位驱动模式,能够克服单一智能材料与结构的不足。文献综述表明:4D打印技术研究整体还处于实验室探索阶段;4D打印还需要在拓宽智能材料范围、开发打印软件、探索打印工艺、研究软材料打印方法、解决不同智能材料的兼容问题等方面展开深入研究,才能够在医疗、军事、航天等领域得到广泛应用。     

起重机制造的无损检测

在起重机的削遣过程当中，涉及到锻件．板材，零部件以及其焊接等多种材料和不同工艺，而材料及工艺所存在的缺陷对于起重机的各种安全性能都有着重要的影响，因此，必须要借助无损检测手段来对缺陷进行准确定位，定性以及定级等，从而严格的保证起重机的质量。本文首先介绍了无损检测的定义及几种常见的无损检测方法，然后详细的介绍了各类起重机制造过程当中无损检测方法的选用及缘由，最后总结了起重机制造过程中不同情况下所适宜的检测方法。     

增材制造技术在燃气轮机研制中的应用研究

在燃气轮机研制阶段,需要对零部件设计进行多次改进迭代。为解决传统加工方式周期长、成本高的问题,将增材制造技术应用于燃气轮机研制过程中。借助于金属3D打印设备,开展了燃气轮机关键部件增材制造成型研究;借助于非金属3D打印机,开展了燃气轮机模型的成型研究。结果显示,增材制造技术能够实现具有非常复杂几何结构的零部件的高效、快速成型,而不必借助额外的工装。将增材制造技术应用于燃气轮机研制过程有助于快速实现产品设计迭代,缩短研发周期、节约研制成本、提高产品性能,适应于先进高性能燃气轮机发展趋势。     

增材制造医用多孔钛合金研究与应用现状

钛合金具有良好的力学性能和生物相容性,被认为是一种理想的植入体材料。但致密钛合金的弹性模量较高,在植入人体后与骨之间存在应力遮挡现象,易引发植入体松动。采用增材制造技术制备的多孔钛合金能够很好地解决这一问题。从多孔结构的设计方法与增材制造的原理入手,综述了增材制造多孔钛合金在力学性能方面的研究现状以及在生物医疗领域的研究与应用进展,并对其未来的发展趋势进行了展望,指出今后可在以下4方面对医用多孔钛合金展开深入研究：1）研发更先进的成型设备以提高多孔钛合金的成型质量与成型效率;2）对多孔结构进行仿生化设计,将高力学性能与高生物性能有机结合;3）通过对Gibson-Ashby模型进行修正,可获得更为准确的力学性能预测结果;4）开发新型钛合金材料以提高多孔钛合金的生物相容性。     

系统工程和MBSE在正向设计增材制造整体解决方案中的应用

 阐述了基于正向设计和增材制造的高端研发与先进制造整体解决方案的架构,分析了系统工程在这一整体解决方案中的框架骨干作用,从系统工程技术过程的逻辑维、组织能力建设的认知维和人工物理系统全生存期周期的系统维3个维度出发,阐述了实施基于模型的系统工程（MBSE）对提升正向研制能力的作用。     

无损检测技术在文物表面空鼓病害探查中的应用

空鼓是山西大学堂围墙的主要病害之一, 会导致表层水泥砂浆抹面的剥离和内部砌体结构的风化, 因此合理评估空鼓的严重程度是开展科学保护与修复的前提. 在用手动敲击方法对围墙空鼓病害进行初步判别的基础上, 综合采用相控阵超声成像以及红外热成像两种无损检测技术对局部病害开展精细探查, 确定其分布范围和面积. 结果表明: ① 手动敲击和两种检测技术这 3 种方法均可不同程度地反映空鼓病害的分布规律; ② 无损检测技术所得结果基本一致, 局部误差与缺陷类型和环境因素有关; ③ 围墙表面水泥砂浆抹面的空鼓状况总体比较严重, 具体可划分为 4 个病害等级. 研究成果对文物建筑表面空鼓病害探查与修复效果评估具有一定的借鉴和参考价值.     

太空制造技术发展现状与展望

太空制造技术被世界各航天强国公认为是人类提升地外活动能力、开展深空探索任务的战略性关键技术之一,因而其也已成为世界主要航天强国最活跃的科学与应用前沿之一.空间站运营、月球基地建设、深空探测等任务对太空制造技术提出了更多的需求和更高的要求.特别是太空特有的长时微重力、强辐照、高真空等环境特点给太空制造技术带来了新的科学和工程问题.同时,太空任务中的特殊应用场景对制造精度、制造装置的功耗和尺寸及智能化等提出的要求也面临着技术挑战.本文概述了国内外太空制造的主要技术研究进展,着重介绍了基于高分子材料、复合材料、金属、陶瓷、生物等材料的太空制造技术发展,讨论了未来太空制造技术的几个主要方向和趋势,为我国太空制造技术领域的发展提供参考.     

扫描策略对激光增材制造铁基复合材料冶金缺陷控制、显微组织演变及力学性能的影响机制研究

Steel matrix composites (SMCs) reinforced with WC particles were fabricated via selective laser melting (SLM) by employing various laser scan strategies. A detailed relationship between the SLM strategies, defect formation, microstructural evolution, and mechanical properties of SMCs was established. The laser scan strategies can be manipulated to deliberately alter the thermal history of SMC during SLM processing. Particularly, the involved thermal cycling, which encompassed multiple layers, strongly affected the processing quality of SMCs. S-shaped scan sequence combined with interlayer offset and orthogonal stagger mode can effectively eliminate the metallurgical defects and retained austenite within the produced SMCs. However, due to large thermal stress, microcracks that were perpendicular to the building direction formed within the SMCs. By employing the checkerboard filling (CBF) hatching mode, the thermal stress arising during SLM can be significantly reduced, thus preventing the evolution of interlayer microcracks. The compressive properties of fabricated SMCs can be tailored at a high compressive strength (~3031.5 MPa) and fracture strain (~24.8%) by adopting the CBF hatching mode combined with the optimized scan sequence and stagger mode. This study demonstrates great feasibility in tuning the mechanical properties of SLM-fabricated SMCs without varying the set energy input, e.g., laser power and scanning speed.     

网络化技术在制造业中的应用

提出网络化制造集成平台的构建模式以及基于以太网的DNC集成制造系统与基于CAN现场总线的DNC集成制造系统的结构方案,从而为实现网络化制造提供了一定的理论与技术依据.     

电弧增材熔池流动特性及稳定性数值模拟

为探究熔池热状态及流动特征对熔池尺寸及其稳定性的影响,本文利用FLUENT软件及二次开发建立电弧增材熔池三维数值模型。数值结果表明了电弧增材是一个快热急冷的熔池非平衡凝固过程,电弧力及马兰戈尼效应对熔池流动影响较大,且熔池内部流态以环流为主。综合分析了热输入及热耗散对熔池局域温度场及流场的影响,熔池热状态通过影响熔体粘度、各驱动力而改变熔池流态及流速,而熔池流动则影响熔池边界及热对流,因此二者的综合作用决定了熔池几何。而层间冷却能够改善沉积时熔池热耗散条件,减小热积累的影响,但会降低成形效率。     

虚拟制造技术

虚拟制造是一种全新的计算机模拟制造方法，它将多门基础学科和制造应用学科以及相关学科集成为一体，运用最新的计算机技术手段，使得在产品开发过程中传统的实物制造的方法变成计算机运行的结果形式，从而在大缩短了产品开发周期，降低了开发费用，提高了产品质量。本介绍虚拟制造的概念，所用的基本方法和应用实例。     

通过原位双次扫描法降低激光增材制造的多孔Ti6Al4V合金内应力

Selective laser melting (SLM) technology plays an important role in the preparation of porous titanium (Ti) implants with complex structures and precise sizes. Unfortunately, the processing characteristics of this technology, which include rapid melting and solidification, lead to products with high residual stress. Herein, an in situ method was developed to restrain the residual stress and improve the mechanical strength of porous Ti alloys during laser additive manufacturing. In brief, porous Ti6Al4V was prepared by an SLM three-dimensional (3D) printer equipped with a double laser system that could rescan each layer immediately after solidification of the molten powder, thus reducing the temperature gradient and avoiding rapid melting and cooling. Results indicated that double scanning can provide stronger bonding conditions for the honeycomb structure and improve the yield strength and elastic modulus of the alloy. Rescanning with an energy density of 75% resulted in 33.5%–38.0% reductions in residual stress. The porosities of double-scanned specimens were 2%–4% lower than those of single-scanned specimens, and the differences noted increased with increasing sheet thickness. The rescanning laser power should be reduced during the preparation of porous Ti with thick cell walls to ensure dimensional accuracy.     

基于振动的蚕茧质量智能无损检测

提出了一种基于振动的蚕茧质量智能无损检测的方法.通过对蚕茧振动信号进行小波分解重构蚕蛹的振动冲击信号,提取与蚕蛹质量有关的特征值,并利用模糊聚类的方法优选特征值,然后将优选的特征值作为BP神经网络的输入参数,以蚕蛹质量作为输出参数训练该网络,训练后的神经网络可利用所采集的蚕茧振动信号确定蚕蛹的质量,从而间接得到茧壳的质量.试验结果表明该方法有效可行.图4,表2,参9.