表面三维形貌参数及其评定

表面三维形貌的评定是表面计量学中的一个重要课题。本文在一般表面的数学模型的基础上提出了一组表面三维形貌参数,并利用相应的测量与处理系统实测了多种典型加工表面。文中列举了实测结果并将轮廓参数与三维形貌参数进行了比较。     

触针测量法研究磨损表面形貌变化的实验系统

介绍了一组测量分析表面形貌的仪器系统，并对系统的建立和参数选用了详细说明，此系统除可精确测量磨损量外，还可运用现代数字信号处理技术对表面信号进行更深入的探讨，对于研究磨损表面形貌变化规律具有较强的实用性，同时对其它有关微观形貌变化研究领域提供可靠手段。     

三维表面形貌测量系统中移动工作台的校准

以丝杠步进电机驱动和无刷式线性电机驱动的工作台为例，考察它们用于三维表面形貌测量系统中时，工作台的位移、速度特性以及动态稳定性、丝杠误差、间隙和定位可重复性，对三维表面数据的记录和特征化表征产生的影响，从而评价了这两种三维形和于静态和动态的数据采集的适用性。     

加工表面形貌数字处理的若干问题

本文讨论了将表面形貌仪与通用微处理机联机,对加工表面进行数字处理的技术.目前国产表面形貌仪只能测定 R_a一项参数,应用这种技术后,可以作任意参数的评定.作者通过对五种加工表面的各十个形貌参数,进行了编程计算,并对表面作了频谱分析研究.探讨规律,认为这种应用是可行的,效果是好的,可以大大扩大商品形貌仪的功能,从而提高加工表面质量评定工作的水平.同时作者还对表面数字处理中用的三个基本规范:评定长度、取样长度和采样间隔,进行了研究,提出了不同于国内外长期以来所沿用的规范的设想和数据.     

自适应优化控制的人工髋关节磨损三坐标测量及评估方法

针对目前三坐标测量在人工髋关节磨损评估上重复测量误差较大和准确性不高的突出问题,提出了一种自适应优化控制的人工髋关节三坐标测量及磨损评估方法。该方法包括臼杯表面采样点云分布的磨损自适应设计,测量点触测矢量的优化控制以及构建相同体积计算区域,并使用超高分子量聚乙烯(UHMWPE)髋臼杯对该方法进行了验证。研究结果表明:与非相同体积计算区域方法相比,在低于原来一半的测量成本下,体积评估重复性偏差减小了49.3%;与随机的触测矢量方法相比,在同样的点密度下,体积评估精度提高了32.4%~46.7%;该方法的磨损评估结果与称量法对照,表现出了有效的相关性(R2=0.922 8);与称量法相比,该方法表现出磨损分布统计分析能力,为人工关节磨损分析和研究提供了更多的信息。     

三维加工表面形貌等方性评定的研究

本文基于分形几何理论，提出了一种三维表面微观形貌的等方性（各向均匀性）评定方法，并通过实验表明，精车加工表面形貌是不等方性的。     

弹头表面磨损形貌的分形研究

应用分形理论对弹头磨损表面形貌进行了研究,研究表明,其表面磨损形貌的不规则和随机分布性具有分形特征。应用轮廓仪对不同枪支发射子弹的弹头磨损表面进行数据采集并计算出其分形维数,其研究结果表明:不同枪支发射子弹时,造成弹头表面磨损程度不同,其分形维数也不同。因此可将其分形维数作为描述弹头表面磨损程度特征量,会比较有效、方便地分析弹头表面形貌变化的特点,为推断发射子弹枪支提供了依据,也为弹头痕迹的量化检验进行了一种新的探索。     

激光三角法测量表面形貌

对激光三角测量法应用于表面形貌的检测进行研究.通过分析激光三角测量的基本原理,得出光路设计条件与输入输出关系.分析了几种激光三角测量的改进方法的优点、局限与适用范围.讨论了激光三角测量中影响分辨率与精度的几个因素并提出应对的措施.     

三维形貌测量系统的数据处理与显示技术实现

基于结构光的三维形貌测量法是现代光学测量的研究热点之一.本文讨论了基于结构光的三维形貌实验测量法中的位相测量轮廓术的基本理论,给出了采用三步相移法进行实验测量方法和三维物体高度信息的数据处理过程;给出了三维物体高度数据的三维显示实践过程.     

用于三维形貌定量测量的调制电流式扫描离子电导显微镜

针对已有测量方法不能同时实现材料表面形貌的三维定量无损测量的不足,提出了一种基于调制电流式扫描离子电导显微镜(SICM)的表面形貌测量方法。为了提高已有SICM系统的成像质量,提出了一种调制电流扫描模式。该模式在扫描头的结构设计上采用两块压电陶瓷,并采用调制离子电流的振幅作为反馈信号。该设计不仅保证了探头对高度突变表面的成像能力,同时有助于改善系统的成像质量。对微凸透镜阵列表面的成像实验表明,相对于传统跳跃扫描模式,调制电流扫描模式可以有效降低43%的刺状噪声,从而提高成像质量。通过与扫描激光共聚焦显微镜的定量对比实验,验证了调制电流式SICM具有更准确的三维定量测量结果,且通过采用更细的探头和更小的扫描步距可以进一步提高测量结果的准确性。     

表面处理对GCr15钢耐磨性的影响

通过模拟锭杆一锭底的工况,对几种经不同表面处理GCr15钢进行了摩擦磨损试验.试验表明,经离子注入、离子渗碳、化学镀镍磷处理之后,GCr15钢的耐磨性比淬火状态提高一倍以上.     

三维CAD/CAM技术在工程图学教学中的应用

针对工程图学课程教与学的特点,提出将三维CAD/CAM技术引入教学中培养学生的空间想象能力,为全方位实现教学手段和教学方式的改革进行了探索。     

人工髋关节设计中颈长颈干角对应力分布的影响

为研究髋关节假体颈长、颈干角改变时，假体和骨水泥上应力水平及分布的变化，比较试验值与有限元计算结果，建立一合理的力学模型．结果表明假体和骨水泥上的应力随颈干角的增加而单调下降；颈长在３５～４４ｍｍ范围内，假体和骨水泥上应力水平较低，超过这一范围应力水平单调上升．特别指出降低假体和骨水泥上的应力与提高股骨上应力及增加髋关节活动范围是一对矛盾．最后指明颈干角在生理范围１３０°左右，颈长在３５～４４ｍｍ较合理     

非光滑表面制动盘摩擦磨损性能有限元分析

基于摩擦试验要求的外形尺寸和非光滑结构的设计尺寸,建立了非光滑表面刹车盘/片模型,通过分析制动过程中接触压力与摩擦热之间的交互作用关系,建立了制动盘/片的热-应力耦合分析模型,并应用Ansys/LS-DYNA对非光滑表面刹车盘/片系统的摩擦磨损性能进行了有限元分析.分析结果表明:当盘孔间距为1mm,盘孔直径为08mm时,非光滑刹车盘/片试样呈现最小的vonMises应力,为耐磨性最佳的非光滑形态.通过摩擦磨损试验得到与模拟相应试样的磨损量及动摩擦系数,比较后发现二者均体现出与模拟结果中vonMises应力相一致的变化规律,验证了模拟分析结果的可信性.     

钛合金的摩擦磨损性能及其改善方法

钛合金是航空航天等领域不可替代的重要材料,但摩擦磨损性能的不足限制了其在更广泛工况下的使用。介绍了关于钛合金摩擦磨损性能的传统认识和新的研究进展,综述了有关钛合金磨损机制和摩擦磨损性能的研究成果;总结了改善钛合金摩擦磨损性能的3类常用表面处理方法,即表面改性技术、表面合金化技术和表面涂镀技术;指出了当前钛合金磨损研究和性能改善方面存在的问题及提高钛合金耐磨性的研究方向。     

一种新型刀具耐磨涂料的研究

本文针对高速钢刀具和普通硬质合金刀具的主要磨损形式,设计了一种新型的刀具耐磨涂料.该涂料主要是从改善刀具的润滑状况,降低切削温度的角度,来延长刀具的使用寿命的.本文从摩擦磨损的角度对该涂料的耐磨机理进行了探讨.     

三维曲面柔性轧制辊形计算方法

分析了利用曲面柔性轧制方法实现三维曲面件成形过程中板料厚度变化与轧制变形之间的关系,推导出当工作辊弯曲形状为圆弧时,凸曲面柔性轧制不均匀辊缝的辊缝分布以及工作辊排布函数公式.根据该公式对凸曲面柔性轧制进行数值模拟研究,并通过计算将离散辊全局压下量转化为局部压下分量,得到较好的模拟结果.研制了小型实验装置并进行成形实验,得到典型实验件.数值模拟与实验结果表明,曲面柔性轧制用于成形三维曲面零件具有可行性和实用性.     

离子注入材料表面改性及其在摩擦学中的应用

对离子注入材料表面改性及其在摩擦学中的应用进行了综述.大量文献资料表明,离子注入是改善材料摩擦学性能的一种有效方法,许多金属离子或非金属离子均可注入到金属、陶瓷、高分子等材料的表面以改善其摩擦学性能.离子注入对材料表面耐磨性能改善的效果取决于注入离子的种类、注入剂量、注入能量和注入温度.讨论了为使该技术更加广泛地应用于实际摩擦学体系还须研究的一些问题.     

机械设计中的摩擦、磨损问题

摩擦磨损直接影响机器的效率、能量损耗和使用寿命,是机械设计中必须要考虑的问题。本文分析了机械零件的宏观磨损过程,介绍了一些降低摩擦,减少磨损的方法。     

采用计算机数据处理的表面形貌分析方法及应用

本文对两种形貌检测和评定方法进行了对比分析,报告了用计算机进行数据处理的三维形貌分析方法对铝板深拉延中的着磨损故障等问题进行的试验研究和分析结果.指出:选择更符合摩擦学要求的表面形貌(如用激光进行表面处理的轧辊轧制的铝板)可显著改善铝板深拉延中的摩擦和润滑性能,从而改善铝板的拉延性能.