超声微锻造辅助激光熔丝增材制造数值模拟研究

激光熔丝增材制造技术能大大提高制造效率,但制件存在复杂的残余应力,导致制件内部缺陷多.为了解决这些问题,将超声微锻造与滚压相结合对制件表面进行高频率击打,使金属表层产生塑性变形,将原有的拉应力转变成压应力.以TC4为研究对象,利用ANSYS对激光熔丝过程进行热-结构耦合数值模拟,并施加超声滚压微锻造,分析微锻造前后应力场的变化情况.研究结果表明:激光熔丝熔覆层应力分布更加均匀,拉应力减小,甚至转化为压应力,有效地抑制制件内部缺陷的形成.     

基于相关性相位提取的超声电机频率控制技术

为了解决温度和负载的变化容易引起超声电机转速波动,以及基于转速反馈的闭环控制因转速传感器安装体积和成本在某些特种场合应用受限的问题,提出一种基于相位差信息反馈的频率闭环控制方法:首先,根据电机各类相位差对温度和负载变化的敏感程度,优化选择了相位差反馈量的类型;其次,针对系统机械噪声以及驱动器谐波对相位差计算结果的影响,利用改进的相关性相位提取方法准确提取驱动电压和孤极电压的基频相位差信息;最后,分别就超声电机运行过程中温度和负载变化的情况,给出了相应的频率闭环控制方案。实验结果表明,所提出的方法能有效降低温度以及负载变化导致的转速波动,可提升电机所在系统的转速稳定性。由于其只需采样两路电压信号,故易于工程实现。     

混凝土工字梁三点弯曲荷载超声测试

制定并实施了钢筋混凝土工字梁三点弯曲荷载超声测试方案,采集了21个荷载等级下超声波波形,利用泰勒展开式,去除了高阶信号的影响,提取波形幅值变化多阶含量,建立了幅值一阶变化系数与应力变化近似线性曲线。研究表明:钢筋混凝土工字梁超声波幅值一阶变化系数与应力变化拟合曲线拟合优度高于0.99。     

Interface microstructure and formation mechanism of ultrasonic spot welding for Al–Ti dissimilar metals

The present study focuses on interface microstructure and joint formation. AA6061 aluminum alloy (Al) and commercial pure ti-tanium (Ti) joints were welded by ultrasonic spot welding (USW). The welding energy was 1100–3200 J. The Al–Ti joint appearance and in-terface microstructure were observed mainly via optical microscopy and field emission scanning electron microscopy. Results indicated that a good joint can be achieved only with proper welding energy of 2150 J. No significant intermetallic compound (IMC) was found under all con-ditions. The high energy barriers of Al–Ti and difficulties in diffusion were the main reasons for the absence of IMC according to kinetic ana-lysis. The heat input is crucial for the material plastic flow and bonding area, which plays an important role in the joint formation.     

工程水泥基复合材料高温损伤超声特性

为了研究工程水泥基复合材料(ECC)在高温作用后的损伤机理及超声特性,对不同温度(20,105,250,400,600和800℃)作用后的ECC试件进行超声波和抗压强度测试.结果表明:超声波通过高温作用后ECC的波形幅值、主频幅值、能量和ECC抗压强度的变化趋势相同;不同温度作用后40~50kHz频段的能量占比均最大,约为0~300kHz总能量的15%;在20~250℃作用后声速变化不大,温度高于400℃后声速随温度升高而降低.原因是高温后自由水汽化、水化产物分解和骨料物性改变,导致孔隙蒸汽压力升高和骨料界面损伤,ECC内部裂纹产生并扩展.扫描电镜测试结果表明,PVA纤维随温度升高发生软化、熔化和汽化,ECC基体中产生空隙和孔道并与裂纹连通形成网络,有利于释放孔隙蒸汽压力,减弱ECC高温损伤.研究表明超声特性可以有效反映ECC的高温损伤演化过程.     

面包树树叶类黄酮提取工艺优化及抗氧化性评价

为探究面包树(Artocarpus altilis)树叶类黄酮的最佳提取工艺条件,本研究以面包树树叶为原料,乙醇为提取剂,采用常温提取法、回流提取法、超声波辅助提取法3种方法进行提取,得到最佳提取方法;在单因素试验的基础上,采用响应面分析法优化提取工艺,并评价其抗氧化活性。结果表明,最佳提取工艺条件为乙醇体积分数86.15%、固液比1∶8.3 (g/mL)、提取温度74.03℃、超声时间71.33 min,类黄酮得率为8.87%,含量为0.93 mg/mL。类黄酮对DPPH自由基的半抑制浓度(IC₅₀)值为0.23 mg/mL,对ABTS⁺自由基的IC₅₀值为0.024 mg/mL。上述工艺条件能有效提取面包树树叶中的类黄酮成分,其具有较强的自由基清除能力,为面包树树叶类黄酮资源的开发与利用提供了参考。     

Experimental Studies on Ultrasonic Vibration Grinding of the Workpiece Made from Fine-crystalline Zirconia Ceramics

The performances of fme-crystalline zirconia ceramics in workpiece ultrasonic vibration grinding （WUVG） and conventional grinding （CG） with diamond wheel were researched. The effects of WUVG and CG on material removal rate, grinding forces, surface roughness and microstructure of zirconia ceramic were investigated. Experimental results indicated that： （1） The material removal rate （MRR） in ultrasonic grinding process is two times as large as that of in conventional grinding. The material removal rate increases with increasing grinding depth in both ultrasonic grinding and conventional grinding. （2） The ultrasonic vibration grinding force is lower than that of conventional grinding force, and the increase of the worktable speed leads to a decrease of the grinding force, while the grinding force increases with larger grinding depth in both WUVG and CG. （3） The surface of ultrasonic vibration grinding has no spur and build-up edge and its surface roughness is smaller than that of CG significantly. Surface quality of WUVG is superior to that of conventional grinding, it is easy for ultrasonic vibration grinding that material removal mechanism is ductile grinding.     

超声降解酸性橙Ⅱ的研究

研究了影响超声波降解酸性橙Ⅱ的温度、浓度、超声波输出功率、pH值和二氧化钛添加量等各种因素,结果发现,温度升高降解率提高,质量浓度增大降解率降低,输出功率增加降解率升高,pH值下降降解率升高,二氧化钛添加量增加降解率升高,在0.75 mg.L-1时,效果最好;并进一步研究了降解机理,发现其降解符合一级动力学规律。     

基于遗传算法的径向基网络学习及其应用

在声波流体质量分数测量过程中，质量分数—温度—声时关系曲线会发生一定的变形，需要一定程度的校正，而用于校正的数据一般很稀少．针对这种情况，首先用径向基(RBF)网络拟合原有的质量分数—温度—声速关系，然后用变形后的新数据和变形前的数据为样本，用多目标方法训练网络，使之在一定程度上继承原先网络的特性，从而克服样本稀少的矛盾．训练过程采用遗传算法，并以H202溶液为例进行仿真，证明了这种方法的有效性．     

全乙酰基－β－Ｄ吡喃半乳糖的超声溴化反应动力学

运用薄层色谱扫描技术研究了回流温度时(76°C)1,2,3,4,6-五-O-乙酰基-β-D-吡喃半乳糖的超声溴化反应,通过测定反应液中初始物半乳糖的浓度随超声辐照时间的变化,采用一次法和初速度法分别建立了该反应的反应动力学方程:r=9.348×1-0 31ρ(一次法),r0=1.07 8×1-0 21ρ,0(初速度法),确认这一反应对初始物半乳糖为一级反应,探讨了可能的反应机理,根据推测的反应机理得到的动力学方程为r=K1ρ,(K=2k1k2ρNBSk5),与实验结果一致。