复合材料热压-注塑一体成型技术综述

纤维增强的树脂基复合材料具有比强度较高、比模量较高、质量较轻等特点,在汽车、航天航空、建筑、新能源开发领域中得到广泛应用。在保证零部件使用性能及行驶安全性的前提下,开发汽车轻量化技术,实现整车减重是整个工业领域共同追求的目标。结合连续纤维增强的树脂基热压件与注塑件组合成型,提出了一种热压-注塑一体的成型新工艺。综述了纤维增强的热塑性树脂基复合材料热压-注塑一体成型技术的研究进展,简要介绍了一体成型工艺不同于传统两步成型法的优势与应用,详细阐述了热压-注塑一体成型关键技术的研究现状,最后,对热压-注塑一体成型技术的发展前景进行展望。

环氧树脂/碳纤维复合材料模压制品力学性能影响因素分析

通过正交实验研究模压工艺参数对环氧树脂/碳纤维(EP/CF)片状模塑料SMC模压成型制品力学性能的影响,分析了各工艺参数对制品拉伸强度和弯曲强度的影响趋势。通过方差分析,得到工艺参数对于拉伸强度的影响大小为合模速度>模压温度>模压压力>保压时间,工艺参数对于弯曲强度的影响大小为合模速度>模压压力>模压温度>保压时间,同时得到了对拉伸强度和弯曲强度的显著性因素;研究了拉伸破坏模式及失效机理,采用K-均值方法并选取典型试样观察,发现环氧树脂与基体的结合程度是影响拉伸强度的原因。

环氧树脂/碳纤维复合材料模压制品翘曲变形的影响因素分析

围绕环氧树脂/碳纤维片状模塑料模压平板制品深入研究了翘曲变形问题。用三坐标测量仪测得平板制品的平面度以表征制品的翘曲变形量。通过邓肯法多重比较各因素的水平显著性影响差异并进一步分析了各工艺参数对制品翘曲变形的影响趋势;同时分析了纤维分布、孔隙特征、上下模具温度、型腔压力分布等对制品翘曲的影响机理。结果表明,制品翘曲量分布在0.302~1.29 mm之间;通过正交实验方差分析得到模压成型工艺参数对翘曲变形的影响大小顺序为:模压压力(P)>合模速度(v)>保压时间(t)>模压温度(T),影响制品翘曲变形的显著性因素是模压压力。

MIG焊电弧声信号与熔透状态相关性

电弧声作为焊缝熔透状态监控的潜在源信号,对焊接过程质量控制和自动化生产的实现具有重要意义。以MIG焊平板对接射流过渡过程中产生的非平稳电弧声信号为研究对象,采用小波变换技术取得了良好的信噪分离效果,达到有效抑制噪声目的。在此基础上,通过合理地选择样本数据,从时域、频域和时频联合3个角度研究分析电弧声信号与焊缝熔透状态之间的内在相关性,发现电弧声信号能量及其频谱特性与熔透状态高度相关,其中1500～4500Hz频率段信号能量的变化可准确地检测出焊接过程熔透状态的改变。结果表明利用电弧声信号进行熔透状态监控是可行的,为MIG焊接过程质量监控提供了一种廉价而有效的新途径。

基于EMD和频谱校正的故障诊断方法

提出了一种基于短时间样本的故障诊断方法,通过频谱校正提高频谱精度。首先对原始信号进行小波降噪,提高信噪比;然后进行经验模态分解,获取信号的各阶本征模态函数;分别对各阶本征模态函数进行希尔伯特解调分析,获得包含系统故障特征信息的调制信号;接着采用校正算法对调制信号进行频谱校正,频谱变换后获得精确的频谱;最后根据校正结果进行系统故障判别。实践表明,此方法具有速度快、精度高的特点,适合于设备的在线快速诊断。

MIG焊熔透电弧声小波包频带能量特征提取

焊缝熔透状态的监控对焊接过程质量控制和自动化生产的实现具有重要意义,为此建立了M IG焊熔透电弧声试验系统.通过分析射滴与射流过渡电弧声频谱特征,设计了一套针对电弧声频带能量特征提取的流程.首先对焊接过程拾取的电弧声进行小波降噪;其次采用小波包移频算法进行电弧声频带提取,消除了经典小波包迭代算法由于小波包分解过程中的隔点采样而产生的频率混叠现象;然后计算频带能量并构造其特征向量.结果表明,所提取的频带能量特征能较好的反映焊缝熔透状态,为后续基于电弧声的熔透诊断奠定基础.

不锈钢汽车排气管激光焊接残余应力

为了提高不锈钢管的冷加工成形性能,进一步优化相应焊接工艺,在对汽车排气管激光焊接温度场进行数值模拟研究的基础上,分析激光焊接汽车排气管残余应力.在考虑网格的疏密过渡以及材料力学性能参数随温度的变化条件下,分析激光焊接不锈钢管残余应力演变过程及分布特点,即滚轮挤压量越小,平均残余应力越小,但容易出现咬边和未焊透,在局部产生应力集中,更容易在焊接管冷加工时出现开裂;激光焊接线能量减小,轴向残余应力区域变窄,峰值应力增加.将激光焊接残余应力与钨极氩弧焊(TIG)+激光焊的残余应力进行对比实验,结果表明,不锈钢管TIG+激光焊残余应力与激光焊接具有相似的分布,分布区域相对变宽,焊轴向残余应力比激光焊接小,提高了焊接管冷加工成型性能.

管道MIG焊双通道电弧声信号采集与特征分析

对管道MIG焊双通道信号采集和特征分析做了初步研究.因管道其内部是一个相对狭小密闭的空间,回声的干扰相对较大,经过对采集的双通道电弧声信号进行ICA信号分离,对分离后的信号做小波降噪处理,信噪比得到明显提高.对降噪后的信号从时域、频域和时频域角度,综合分析管内和管外电弧声信号与焊缝熔透状态之间的内在相关性,发现电弧声信号能量及其频谱特性与熔透状态高度相关,焊接过程中信号能量幅值随熔透增大而增大,为后续利用电弧声信号来控制焊接质量提供了基础.

基于神经网络熔透电弧声特征参数评价与选择

在进行基于电弧声的焊接过程熔透监测与诊断过程中,恰当地选择电弧声特征参数是诊断成败的关键.基于神经网络的特征评价和特征选择方法,利用神经网络的训练结果对特征参数进行合理的评价.神经网络能满足高分辨率信息压缩所需的非线性映射条件,通过特征选择将焊接熔透模式识别中复杂的分类问题转移到特征处理阶段,利用神经网络有效地实现了特征参数的降维.诊断实例验证了该方法的有效性.

ANSYS数值模拟激光熔覆Ni/SiC工艺参数优化

针对修复模具表面失效的问题,采用数值模拟技术对激光熔覆Ni/SiC过程进行参数优化。建立了以不同激光电流、扫描速度及离焦量作为优化工艺参数的有限元分析模型,进行激光熔覆仿真分析,通过改变工艺参数的大小对温度场和应力场进行研究。结果表明:温度和残余应力都随激光电流的增大而升高,且它们都随着扫描速度和离焦量的增大而减小。其中,激光电流、离焦量对温度场的影响比扫描速度明显;离焦量对应力场的影响比激光电流和扫描速度明显。经应力场实验验证,最终实验结果与应力场模拟结果的横向残余应力最高处相差76 MPa,纵向残余应力最高处相差86 MPa。实验结果与应力场模拟结果仅存在细微误差,且误差在合理范围内,证明了模拟结果的正确性。对激光熔覆工艺参数进行优化,优化后的工艺参数为:激光电流120 A,扫描速度为60 mm/min,离焦量为50 mm。

厚壁管窄间隙全位置焊接侧壁熔透技术研究

从焊前准备、钨极摆动轨迹分析、区段分析、送丝行为分析等几方面介绍厚壁管窄间隙全位置焊接侧壁熔透技术特点 ,其研究成果对全位置焊接机的制造和调试具有普遍指导意义。

焊接电弧声信号降噪技术

焊接电弧声作为焊接过程质量监控潜在的源信号之一,在传感、转换以及传输等过程极易受到设备、环境噪声的污染,从硬件、软件两个方面分别对其进行降噪处理.硬件方面包括低噪声传声器、接地装置、消除直流偏移的交流耦合、采用仪器放大器、抗混叠滤波以及屏蔽电缆等措施;软件方面运用基于多尺度分析理论的Mallat算法,实现了基于LabVIEW的电弧声小波分解重构降噪处理.结果表明,电弧声信号经硬件、软件降噪后,不仅"毛刺"得到有效滤除,而且波形突变部分更加清晰,信噪比大幅度提高,为后续电弧声信号特征分析提取以及利用电弧声来监控焊接质量提供技术基础.

H13钢激光熔覆陶瓷修复层的参数优化

针对H13模具钢失效而产生的磨损以及腐蚀等表面问题,采用镍基碳化硅粉末,对H13模具钢的修复层进行参数优化.为了探究激光熔覆中激光参数对修复层的影响,采用不同的激光电流、离焦量为优化工艺参数进行激光熔覆试验,发现改变激光电流、离焦量的大小对修复层的熔覆尺寸、微观组织以及力学性能均有不同程度影响;熔覆层的几何稀释率随着激光电流的增大而增大,熔覆层的晶粒尺寸变粗;熔覆层的几何稀释率随着离焦量的增大而减小,熔覆层的晶粒尺寸变细.通过金相显微镜、SEM和显微硬度仪分析得到优化结果为:激光电流115 A、离焦量51 mm,熔覆层显微硬度值达到最高,约为基材硬度的2.6倍.上述研究成果为提高模具失效表面激光熔覆修复层质量提供理论和技术依据.

模具表面激光强化离焦量波动声信号特征HHT分析

在模具表面激光强化过程中,由于示教、装夹等误差,引起激光离焦量波动,会对模具表面强化质量有较大的影响,为此提出模具表面激光强化离焦量波动声信号特征HHT分析方法.针对模具表面激光强化声信号特点,对激光强化声信号的强度进行理论分析,提出激光强化声信号希尔伯特—黄变换(HHT)分析步骤.在上述理论分析基础上,对离焦量波动激光强化信号特征进行HHT分析,利用开发激光强化信号特征希尔伯特—黄变换分析软件系统,辅助激光强化模具表面,模具使用寿命提高20%以上.试验结果为激光强化声信号进一步研究和应用,提供一定研究借鉴方法.

遥控管道焊接机器人抗高频干扰布线机理研究

通过对遥控管道焊接机器人系统总线、信号线和屏蔽双绞线布线抗高频干扰机理分析,提出针对干扰线路、一般线路和敏感线路等不同等级的线路,采取不同处理措施:使干扰线路和敏感线路之间尽量远离,或使它们之间尽量垂直交叉、避免敷设、尽可能采取屏蔽;使交流和直流线路严格分开,强电和弱电严格分开,不同电压和不同电流等级线路严格分开,输入线和输出线严格分开;应该尽量减小敏感信号线的长度;降低信号源输出电阻;采用屏蔽双绞线,屏蔽层正确接地;合理布线以减小信号线与焊接电缆的耦合;以上研究成果可为管道焊接工艺制定和遥控管道焊接机器人制造提供理论和实践上参考依据.

智谋与护士抑郁的相关性

目的评价护士智谋现状及其对护士抑郁症状的影响。方法采用智谋量表(RS)和抑郁自评量表(SDS)对3所二级医院210名临床护士进行问卷调查。结果护士的智谋得分为90.83±17.26,其中个人智谋得分(53.25±11.09),显著高于社会智谋得分(37.58±8.15)(P<0.01)。抑郁症状发生率为59.0%。智谋特别是智谋中的个人智谋与抑郁指数呈负相关(均P<0.01)。结论护士智谋处于中高等水平,智谋越高,抑郁程度越低。护理管理者应通过各种措施提高护士的智谋,减少抑郁症状的发生,维持和促进护士身心健康。

TIG填丝+激光熔凝模具修复工艺分析

针对失效模具TIG手工填丝工艺修复区域出现的强度不足等问题,提出了TIG手工填丝+激光熔凝模具修复方法,并通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射分析(XRD)、硬度测试、热疲劳裂纹阻断试验、摩擦磨损试验一系列测试手段,分析激光熔凝对TIG手工填丝修复层的强化性能.结果表明,激光熔凝能够有效细化TIG修复层表层组织,减小组织内应力,提高组织塑性和韧性,使得修复区的抗热疲劳性能得到大幅度的提升.高温滑动磨损条件下,TIG填丝+激光熔凝复合修复试样表面摩擦系数小,磨损量相比于TIG试样减少了30%,表现出了优良的耐磨性能.

高温蒸汽管道绝热结构

利用热力管道模拟实验装置 ,对复合硅酸盐绝热材料进行了室内实验研究 .根据高温蒸汽管道频繁振动的特点 ,分析了绝热涂料及绝热型材导热系数方程 .通过优化设计和工程试验 ,给出了最佳经济厚度优化设计结果 ,并加以验证 ,得到了“复合硅酸绝热涂料 +复合硅酸绝热型材 +复合硅酸绝热涂料”

高温蒸汽管道保温状况评价

利用热流密度法对大庆炼化公司几条蒸汽管线保温现状进行了现场测试 ,根据测试结果 ,通过经济效益的对比分析 ,阐明了保温结构改造的必要性。从分析结果可见 ,如果按照国标要求进行保温改造 ,每年可节约能源成本 14 9 94万元 ,极大提高了企业的经济效益。

窄间隙焊接钨极动态运动轨迹多自由度控制

在厚壁管、压力容器及电站锅炉的窄间隙全位置焊接中 ,钨极运动轨迹是动态的。根据窄间隙全位置焊接工艺要求 ,从钨极运动轨迹角度 ,提出了钨极运动轨迹综合控制方案 ,通过对钨极柔性接触引弧轨迹上的各参数作用机理研究 ,提出钨极柔性接触引弧控制方法 ;根据钨极摆动轨迹分析 ,提出基值电压控制弧长和基、峰值电压值分别控制弧长两种方案 ;为避免在窄间隙U形坡口两侧壁出现”爬弧现象” ,设计了焊缝横向运动轨迹计算机控制自动跟踪系统 ;根据全位置焊接重力对钨极纵向运动轨迹影响特点 。