纳米复合涂层技术的最新发展与思考

本文介绍了纳米复合涂层技术的发展,介绍了Ti-Al-N纳米复合硬质涂层技术的最新进展,就该类涂层在精密模具加工刀具和精密汽车配件加工刀具上的应用及其在中国制造业发展中的作用和意义做出了评述。     

卷筒小行星齿轮断裂失效分析

卷筒小行星齿轮在运转中发生异常断齿。为了查明断裂原因,运用宏观及微观分析方法,对断裂齿轮进行了分析。结果表明:齿轮断裂为多源疲劳断裂,且多数未断齿根部位亦发现裂纹;齿轮基材存在贝氏体及铁素体组织,说明淬火时冷却速度不足;表面淬火也不均匀。这些工艺问题导致齿轮综合机械性能下降。在循环工作应力及应力集中作用下,齿根部位产生多处疲劳裂纹源,并不断扩展,最终导致齿轮断裂失效。     

LaAl0.5Ni0.5O3钙钛矿的制备及其对甲烷干重整的催化性能

采用硬模板法制备比表面积大的介孔LaAl_1-xNi_xO₃钙钛矿催化剂,将其用于碳中和甲烷干重整领域,研究不同温度下的反应活性。通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、N₂吸附-脱附(BET)、H₂程序升温还原(H₂-TPR)、热重分析(TGA)对制备的催化剂进行表征。结果表明:LaAl_0.5Ni_0.5O₃催化剂在反应过程中表现出了最优异的活性与稳定性。在反应温度为750 ℃,空速GHSV=36 000 mL/(g·h)的反应条件下, CH₄与CO₂的转化率分别达到69.8%和81.5%,经25 h稳定性测试后CH₄与CO₂的转化率仅分别降低2.7%和3.3%。这是由于在H₂-Ar混合气还原过程中,LaAl_0.5Ni_0.5O₃催化剂获得了比LaAl_0.7Ni_0.3O₃催化剂更多的Ni活性位点,同时获得了比LaAl_0.3Ni_0.7O₃催化剂更优异的抗烧结、抗积碳性能。     

硬岩隧道锚喷支护施工过程非线性有限元分析

聚丙烯纤维喷混凝土作为隧道锚喷支护中的新型支护方式,具有施工便捷特点,并可以改善混凝土的性能和耐久性。文章采用非线性有限元法对东巨寺沟硬质围岩铁路隧道进行了大断面开挖-锚喷支护施工全过程分析,分析了施工过程中围岩的位移变形、应力、塑性区分布特征,验证了隧道支护后的围岩稳定性和支护效果。     

基于“撞硬墙”和“撞软墙”相结合的高速铁路列控系统控车方法研究

压缩列车追踪间隔可以显著提升行车密度,优化列控系统的控车方法是压缩追踪间隔的重要手段。目前常见的“撞硬墙”控车模式在效率上存在很大冗余,“撞软墙”控车模式又无法保证行车的绝对安全。因此提出“撞硬墙”和“撞软墙”相结合的控车模式,在保证列车绝对安全的前提下压缩列车追踪距离。给出了对该控车模式优化的基本原则,并针对该模式下前车速度无法获取、控车曲线无法满足约束的问题,探讨了基于轨道电路信息的列车速度估算方法和满足相关约束的控车曲线生成技术。以CRH380BL列车为例,编制求解程序获取了优化后的列控减速度建议取值,新控车模式下平直道上列车追踪距离可压缩3 035 m,区间追踪间隔时间可压缩31 s。这对提升高铁运营效率和线路通过能力有重要意义。     

基于模糊递归和最优硬阈值的局部投影降噪算法

针对原始局部投影降噪算法的局部邻域选取问题和子空间划分问题,提出了一种基于模糊递归图和最优硬阈值准则的局部投影降噪算法。首先,利用模糊递归图确定局部邻域范围;然后,再对邻域矩阵进行奇异值分解,并利用最优硬阈值准则对局部邻域的信号子空间和噪声子空间进行划分;最后,进行投影去噪。Lorenz信号的仿真结果表明,所提方法能够提高信噪比并降低均方误差,恢复原始吸引子的形态结构。对实测含噪心电图信号进行处理后,信噪比显著提高,验证了本方法的有效性。     

三价铬盐镀液电镀硬铬镀层的性能

用三价铬盐溶液电镀出了＞７０μｍ的硬铬镀层，研究了镀层的性能。镀层是非晶态，含碳量４％左右，经过热处理后其硬度达到１６００Ｈｖ以上。     

干式硬态车削淬硬工具钢Cr12MoV表面粗糙度试验与预测模型

使用PCBN刀具对不同淬硬状态工具钢Cr12MoV进行精密干式硬态车削试验,运用正交实验法分析切削速度、试件硬度、刀具前角、切削深度4个因素间的交互作用,得到最优车削条件.利用多元回归法,借助应用数学软件SPSS技术,建立表面粗糙度的线性模型与指数模型,并对这2种模型进行比较.试验表明:影响表面粗糙度最显著的因素是切削速度与淬火硬度,切削深度影响最小,指数模型比线性模型预测精度高.     

深埋引水隧洞极硬岩TBM掘进及辅助破岩技术

秦岭深埋长距离引水隧洞极硬岩强度达到300 MPa以上,已成为制约隧洞掘进机(tunneling boring machine, TBM)高效施工的主要难题。针对秦岭引水隧洞极硬岩掘进施工问题,该文提出了基于TBM掘进隧洞的热能-机械耦合破岩方法,开展了有关微波、等离子体、火焰炬、水射流和钻孔劈裂的破岩试验以及数值计算和搭载设计,提出了5类辅助TBM破岩方法的适用性和搭载设计。研究结果表明：秦岭深埋引水隧洞岭南TBM掌子面岩体高含量石英吸收微波能力差、黑色极性矿物颗粒小,岩体微波劣化效应不显著,必须通过钻孔植入黑色极性矿物,增强岩体微波劣化效应;等离子体破岩方法采用超高电场密度能够产生显著的电力作用和热能破岩效果,可以将刀盘滚刀作为电极进行设计;火焰炬切割技术简单、易操作,但必须采取人工降温和热屏蔽措施;超高压水射流和钻孔超强劈裂破岩方法适用于掌子面岩体强度大于400 MPa, TBM掘进每日进尺小于1 m的工况。