成型温度对脉振模压成型自增强UHMWPE结构与性能的影响

在远低于普通模压(CM)成型温度的温度下,采用脉振模压(PVM)成型实现了自增强超高分子量聚乙烯(UHM-WPE)制品的低温高效成型。通过拉伸性能、耐磨性能、流变性能、差示扫描量热分析、扫描电镜、原子力显微镜、红外光谱等测试表征,分析了成型温度对PVM成型UHMWPE(PVM-UHMWPE)样品宏观性能和微观结构的影响规律。结果表明,PVM的低温成型能保留UHMWPE部分初生相特征结构,提高了整体结晶度和晶片厚度,赋予了PVM-UHMWPE样品更高的力学强度和抵抗磨损能力;随着成型温度的提高,分子链在颗粒界面处的扩散程度增加,并形成垂直于颗粒界面的“纤维状”晶相提高了PVM-UHMWPE样品的界面固结质量,但当成型温度达到180℃时,对初生相结构的破坏加剧,致使整体结晶度和晶片厚度降低,反而弱化了样品力学强度和耐磨性能。因此,成型温度为170℃的PVM-170℃-3Hz样品具有最好的力学性能和耐磨性能。

“现代制造技术”本科课程教学方法探讨

在本科教学过程中,“现代制造技术”作为一门综合型专业必修课程,具有内容涵盖范围广、涉及多学科交叉等特点,对本科课堂教学提出新的挑战和要求。基于此,在教学过程中,通过把握现代制造工程知识点主线,梳理各个知识点的主次关系,并把各个知识点衔接“成串”,详略得当地讲解各知识点,同时针对课程特点,及时调整教材,并在教学过程中引入项目教学法,结合生产案例分析,引导学生积极参与教学过程,调动学生积极性,从而提升课堂教学效果和教学质量,在巩固学生对“现代制造技术”知识点的掌握和提高考试成绩的同时,能大大提升学生综合能力与专业素质。

UHMWPE模压成型方法与技术进展

目前,性能较好的超高分子量聚乙烯(UHMWPE)制品得到了广泛应用,但是,由于UHMWPE的黏度较高,难以输送、塑化和成型。模压成型是UHMWPE制品最主要的成型方式之一。首先,对最常用的普通静态模压(CM)成型方法进行陈述,分析并总结了成型温度、成型周期、成型压力以及冷却速率等模压成型参数对CM成型UHMWPE制品微观结构和性能的影响,发现,CM成型存在成型周期长、能耗高以及制品难以兼具良好的力学强度和耐磨性能等问题;其次,阐述了UHMWPE高速冲击(HVC)模压和超声模压的成型原理和特点,发现,引入动态力场后,能降低成型温度、缩短成型周期和减少能耗,但是,由于HVC成型UHMWPE制品韧性较差,超声模压成型制品力学强度较低。因此,动态模压成型方法是UHMWPE制品高效成型的重要研究方向之一。

连续式蒸汽爆破对PBS/棉秆皮纤维复合材料拉伸性能的影响

采用连续式蒸汽爆破装置对含水量分别为20%、30%、40%及50%的棉秆皮纤维进行预处理,并制备预处理后棉秆皮纤维填充量分别为20%、30%、40%及50%的聚丁二酸丁二醇酯(PBS)/棉秆皮纤维复合材料标准拉伸样条。从外观形态、扫描电镜观察方面分析棉秆皮纤维含水量对其蒸汽爆破改性效果的影响;通过扫描电镜观察分析复合材料拉伸断面形貌,从拉伸强度、拉伸模量及断裂伸长率三方面研究了连续式蒸汽爆破对PBS/棉秆皮纤维复合材料拉伸性能的影响。结果表明,连续式蒸汽爆破预处理方法能有效改善棉秆皮纤维与PBS基体的界面黏结;爆破前纤维含水量及爆破后纤维填充量对PBS/棉秆皮纤维复合材料拉伸性能起决定性作用;综合考虑,当爆破前纤维含水量为40%、爆破后纤维填充量为40%时,PBS/棉秆皮纤维复合材料拉伸性能最佳。

蒸汽爆破预处理植物纤维增强生物质复合材料的研究进展

综述了生物质复合材料增强体植物纤维研究现状,大长径比植物纤维作为复合材料增强体已成为研究热点;介绍了复合材料基体发展及现状,可降解塑料成为基体研究最新发展方向;最后重点讨论了蒸汽爆破技术的发展及其在预处理植物纤维增强生物质复合材料的研究进展与应用现状,而连续式蒸汽爆破预处理方法的工业化推广将是未来研究重点。

Na2SO4表面改性对LDPE/Na2SO4复合材料性能的影响

通过制备了具有不同界面性质的低密度聚乙烯(LDPE)/硫酸钠(Na 2 SO 4)、LDPE/钛酸酯偶联剂改性Na 2 SO 4等复合体系,研究改性引起的界面作用对复合材料力学性能和透光性能的影响。通过红外光谱和扫描电子显微镜表征以及透光率、雾度和力学性能的测试,结果表明:红外光谱图显示,在添加钛酸酯偶联剂后,硫酸钠粉体表面出现新的基团;SEM表明,钛酸酯偶联剂和分散剂液体石蜡的添加对体系的分散性均有所改善;随着液体石蜡质量分数增加,复合材料透光率呈下降趋势,雾度呈上升趋势,拉伸强度与断裂伸长率均先增大后减少,特别是当液体石蜡质量分数为0.4%时,复合材料拉伸性能最优;偶联剂改性后的复合材料透光性能和力学性能明显优于未改性复合材料。

脉振频率对脉振模压成型UHMWPE结构与性能的影响

现有超高分子量聚乙烯(UHMWPE)静态成型方法普遍存在成型周期长、能耗高、极易出现热分解等问题,其制品的初生相特征结构被彻底消除使其难以同时具有良好的力学性能和耐磨性能。为此,文中采用脉振模压(PVM)成型技术,在低温下高效地制备了UHMWPE样品(PVM-UHMWPE),并研究了熔融热压阶段不同脉振频率对PVM-UHMWPE样品微观结构与宏观性能的影响规律。结果表明:脉振模压作用引起UHMWPE颗粒相互摩擦,能促进UHMWPE颗粒界面熔合,实现低温成型,这能保留UHMWPE初生相高规整度、高结晶度的特征结构,从而提高样品的整体结晶度和晶片厚度;随着熔融热压阶段脉振频率的增大,脉振作用增强,UHMWPE颗粒界面固结质量提高,PVM-UHMWPE的屈服强度、拉伸模量、断裂强度和断裂功均得到改善,但当脉振频率超过3.0 Hz后,脉振作用对UHMWPE初生相高规整度、高结晶度特征结构的破坏程度加剧,使PVM-UHMWPE的整体结晶度和熔点均降低,在未能进一步增强断裂韧性的同时,致使样品的拉伸模量下降;相对于成型周期长一倍、成型温度高40℃的普通模压样品(CM-210℃-60min),成型温度为170℃、熔融热压阶段脉振频率为3.0Hz的PVM-UHMWPE样品(PVM-170℃-3.0 Hz)的屈服强度、拉伸模量分别提升了大约9%和23%,磨损率和磨损指数分别下降了大约24%和22%,即相对于CM-210℃-60 min样品,PVM-170℃-3.0Hz样品具有更高的机械强度和更好的耐磨性能。

熟桐油对硅酮密封胶基本性能及其光泽度影响的研究

以熟桐油为消光剂制备了硅酮密封胶,考察了熟桐油含量对硅酮密封胶基本性能及光泽度的影响。采用扫描电子显微镜对熟桐油添加前后硅酮密封胶的表面形貌进行表征,并分析硅酮密封胶表面形貌差异的原因。结果表明,随着熟桐油含量的增加,硅酮密封胶基本性能变化不大,但其消光效果得到明显改善。

聚甲醛成型加工研究进展

性能优异的聚甲醛(POM)制品被广泛应用于电子电气、汽车、机械制造、化工、医疗等众多领域,而成型方法决定着其微观结构与宏观性能。首先对国内外现有熔融成型方法中的注塑方法进行陈述,总结分析了成型工艺对微观结构、性能的影响及其在精密微细件的应用情况,并指出注塑方法难以用于制造POM大型制件;阐述了静态模压、烧结成型方法在POM大型制件成型时的优势以及成型效率低等不足之处;最后,分析近几年出现的高速冲击模压成型(HVC)方式在POM成型的研究现状,发现HVC可明显地减少熔融成型常见的收缩、空穴、化学降解等问题,且成型周期短,耗能低,其工业化推广将是未来研究方向之一。

《特种加工》本科课程教学方法探讨

在机械类本科教学过程中,《特种加工》作为一门应用型课程,主要强调如何使学生灵活运用知识点与实践操作.区别于传统理论性教学方法,产品实际案例分析与项目模拟分组教学方法在理论与实践课程中,通过分析市场现有采用特种加工技术加工的产品的设计、加工、制造等环节,并按照产品需求,把学生分成不同项目组.与之前传统理论式教学效果相比,学生到课率显著提高,教学效果明显改观,学生考试与实践考核成绩均有大幅度提高,不仅提高学生的学习兴趣与自主学习能力,而且开拓了学生的知识视野,加深了对特种加工方法知识点的理解与运用.

三螺杆动态混炼挤出HDPE／Mg(OH)2填充体系的力学性能

从加工工艺和设备改进入手改善Mg(OH)2在高密度聚乙烯(HDPE)中的分散性。将电磁振动技术和三螺杆挤出机结合起来,用三螺杆动态混炼挤出机挤出HDPE/Mg(OH)2,通过对挤出物料中Mg(OH)2的分散性研究,得出三螺杆动态混炼对Mg(OH)2的分散性和HDPE/Mg(OH)2力学性能的影响规律,并对在不同振动参数(振幅、频率)下制取标准力学性能测试试样与稳态挤出时试样力学性能的比较获取最优的振动参数范围,解决了因Mg(OH)2填充量过高而严重影响复合材料力学性能的问题。

基于稀疏响应面的麦弗逊悬架多约束优化

针对传统优化方法需要频繁调用仿真模型的弊端,提出基于非自适应采样和稀疏响应面方法的麦弗逊悬架多约束优化方法。基于ADAMS软件构建了麦弗逊悬架模型,通过灵敏度分析确定6个设计变量;在设计空间内进行一组60个非自适应采样,以车轮跳动试验中四轮定位参数的变化值作为响应值;构建了4个约束稀疏响应面和1个优化目标稀疏响应面;采用序列二次规划方法进行优化求解。结果表明,目标函数值由5.917°降低至3.158°,较Kriging模型方法多降低9.5%。

灯泡贯流式水轮机座环有限元力学仿真

灯泡贯流式水轮机在水电站广泛使用,座环是水轮机的关键部件之一,承受机组的大部分载荷,必须有足够的强度、刚度及动态性能。采用Pro/E软件建立某型水轮机座环的三维模型,基于ANSYS Workbench有限元软件进行静力学及模态分析,获得了最大水流工况下座环的静态受力特性及模态特性,仿真分析结果为水轮机座环及整机优化设计提供科学依据。

《机械工程测试技术基础》本科课程教学方法探讨

"机械工程测试技术基础"是一门内容抽象、实践性强的课程,课程内容涉及知识面广,难度大,内容枯燥。针对传统教学的不足,结合我校应用型人才的培养定位,进行了一系列的改革措施,包括增加实验课时、增强与其它理论基础课的衔接性、引入工程实例分析等多种教学方式。学生的学习兴趣得到极大提高,积极参与课堂活动,教学效果得到明显改观。

基于课程思政的材料力学教学设计方法

高等学校人才培养是育人和育才相统一的过程,为落实课程立德树人的根本任务,在分析材料力学教学过程中现存问题的基础上,提出“一个中心,三线结合”的教学设计方法。以学生为中心,“课程内容、学生学情、教师能力素养”三条主线互促互进,基于学生的兴趣点和关注点,在保障课程知识体系、维护课程学科价值体系的前提下,深入挖掘育人素材并与课程内容有机融合,实现知识传授、能力培养与价值引领相结合。基于此方法,以压杆稳定性中部分教学内容为例,给出具体的教学设计方案。

GS710型减速器箱体有限元力学仿真

GS710型减速器作为动力传动装置,在高速、重载的工作环境中广泛使用。GS710减速器的箱体用于支持双联齿轮传动统,需要有足够的强度、刚度及良好的动态性能。采用UG软件建立GS710型减速器箱体的三维模型,利用有限元软件ANSYS Workbench进行静力学的及模态分析,获得了额定工况下箱体的应力状况及模态特性,仿真分析结果为减速器箱体及整机优化设计提供良好依据。

任务驱动教学法在《数字信号处理》教学中的应用研究

针对传统教学模式的弊端,提出对《数字信号处理》课程采用任务驱动模式进行教学。通过对心电信号进行频谱分析、降噪处理等作为案例,讲授谱分析与滤波器设计等相关章节。案例取自于实际医疗仪器设计,因而直观、生动,有利于提高学生学习兴趣与培养学生解决问题的能力。与传统教学方法相比,以任务驱动模式实施教学后,学生到课率显著提高,在后继课程运用数字信号处理解决问题的能力亦有明显改观。

基于MOOC思想的《发动机电控技术》网络课程建设分析

传统教学方式下,《发动机电控技术》课程理论讲授课时较多,学生学习枯燥,效率较低.为解决此问题,本文基于MOOC思想开发建设了适用于本科高校教育教学的《发动机电控技术》网络课程.根据课程内容梳理情况,将课程划分为4个专题16个知识点,其中第2、3、4专题采用网络课程教学.根据MOOC思想开发了25个时长10-15分钟的教学视频资源,根据学习计划、学习反思、综合测试等指标对课程设置了考核体系,网络课程的建设通过三级评价指标获得专家评委的认可.

机械类专业技术基础课的教学方法探索

机械专业技术基础课在机械类学生的知识体系中起至关重要的作用。本文基于培养学生自主学习精神和创造思维能力的根本原则,结合机械类专业技术基础课程的特点和现存问题,从激发学生的学习兴趣出发,注重学生的工程应用能力和创造思维能力,对机械专业技术基础课的教学方法进行探索,提出在课程教学过程中融入学科竞赛,并介绍了一些有关课程教学和考核的方法。

新工科背景下数字图像处理课程实训改革与实践

新工科背景下,要求本科院校培养跨学科、跨专业的创新型、复合型人才,教学实训作为新工科人才培养的关键环节,是巩固和加深理论知识的有效途径。为了培养学生掌握科学方法和提高动手能力,将企业实践项目引入到数字图像处理课程实训中,对课程实训内容进行改革探讨,发挥企业的行业优势,消除人才培养与企业需求之间的鸿沟,提高学生动手能力与实践创新能力。