电弧熔丝增材制造控形技术研究现状与展望

金属增材制造是制造强国战略下推动我国高端装备制造业转型升级的重点发展方向。电弧增材制造以其高沉积效率、低成本、可进行复杂结构直接成形等优势受到了广泛的关注。但增材过程中涉及的物理过程复杂,成形质量与精度面临很大挑战。针对电弧增材制造技术短流程、长周期的制造特征,讨论如何从热源上降低成形偏差、从过程上降低制造误差、从结果上改善成形精度,介绍了一系列创新的热源调制、过程控制与结果优化的方法策略,总结了现有技术存在的问题与面临的挑战,为如何进一步提升电弧增材过程的成形控制效果提出了几点思考。

变极性等离子弧焊技术发展及其在航天制造领域应用现状

变极性等离子弧(VariablePolarityPlasmaArc,VPPA)焊是一种高效的铝合金和镁合金焊接方法,其主要优势在于等离子电弧具有高能量密度,可以在焊接时穿透熔池形成小孔,大幅度降低焊接变形和残余应力,提高焊接质量。了解熔池小孔行为、电弧物理特性和控制方法对于优化和提高焊接过程的稳定性至关重要。本文综述了VPPA焊接技术发展的最新情况,对VPPA焊接过程信息的检测研究为深刻认识焊接稳定性机理提供了有力保障,尤其是利用X射线成像系统观测熔融金属流动的研究,对提升VPPA穿孔熔池物理本质的认识做出了重要贡献。此外,针对不同位置VPPA焊接的研究增加了这一焊接工艺的灵活性,由VPPA焊接衍生的多种拓展工艺拓宽了该焊接方法的适用范围。VPPA穿孔焊接技术以其焊接变形小、焊后无缺陷、单面焊接双面一次成形等优势,成为航空航天领域铝合金中厚板材焊接制造的优选工艺。

不锈钢板热沉焊接及充压胀形加工过程应力变形数值分析

【目的】在不锈钢热沉的加工过程中,激光焊接和充压胀形是其中的关键工艺,这两种工艺的加工质量将直接影响到不锈钢热沉的成形和使用性能。因此,对不锈钢热沉的焊接工艺和充压胀形工艺进行了研究,以保证热沉加工工艺的可靠性。【方法】通过有限元仿真模拟的手段,分析了不锈钢板热沉不同焊接顺序下的应力变形。以焊后状态为初始条件进行了对应顺序下充压胀形过程的应力变形仿真模拟。【结果】结果表明,采用焊接顺序二,即按照先进行不锈钢板内部圆形焊道的焊接,再进行外围长直边焊道的焊接,其中内部圆形焊道采用沿矩形板的长边方向依次焊接的焊接顺序,可有效控制焊接过程的应力变形,使不锈钢板工件在较高的充压载荷条件下仍能保持较小的变形。【结论】得到了最优的焊接顺序和充压胀形工艺规范,可为航天器不锈钢板热沉的研制和生产制造提供理论指导。

基于人体工学的手动轮椅助力装置研究

针对我国失能、半失能老人使用非电动轮椅推行费力的现状,综合考虑使用者功能需求、使用环境与可行技术支撑三方面的要素,从动力系统可靠性理论计算、人体工学设计以及智能控制设计等方面开展研究,研发一款新型助力装置。该装置通过基于人体工学的集成优化设计实现了轻量化(≤5 kg)、小型化(390 mm×130 mm×140 mm)结构设计要求;创新地采用基于单手操作的快速挂接结构,实现了面向市面大部分手动轮椅的高适配要求和5 s内快速装卸的易操作要求;基于使用环境的动力学分析与设计实现了室内外行进20 km的续航里程要求;通过手环控制器和摇杆控制器的多元控制方式开发,实现了不同驱动人员对助力装置启停控制和速度控制的简易化操作要求。

缓黏结预应力抗浮灌注桩设计方法分析

缓黏结预应力技术作为一种新的预应力技术,在抗浮灌注桩中的应用仍处于初步探索阶段,需进一步研究其设计方法。文章首先提出了三种设计验算方法及设计验算流程,阐述了三种方法的区分要素,然后结合案例给出了设计验算过程,并对结果进行了分析,最后结合方案的经济性及施工便捷性提出了方案比选模型。

工艺参数对立向分体等离子弧增材制造过程的影响

【目的】为探究分体等离子弧增材制造过程中工艺参数对立向增材成形的影响,以单道熔覆层宽度和高度为评价指标对其展开研究。【方法】基于构建的立向分体等离子弧增材制造系统,通过单因素变量法研究了立向位置时丝/总电流比、离子气流量、丝材端部位置等工艺参数对熔覆层成形的影响,分析了工艺参数与基板热输入和熔敷率的关联机制。【结果】结果表明,当总电流保持不变时,丝材电流的增加会显著改善熔覆层成形,熔覆层宽度减小、高度增加;当离子气流量增加时,电弧等离子流力增强,使熔覆层宽度增加、高度减小;当送丝速度增加时,丝材端部靠近电弧中心,传质增加、传热减小,使熔覆层宽度减小、高度增加;丝材电流增加时,通过改变系统热、质、力的传输使熔覆层尺寸变化,而基板电流增加时,仅通过改变热、力传输使熔覆层尺寸变化。【结论】当总电流不变时,可采用提高丝/总电流比、减小离子气流量、丝材端部位置远离基板等措施减小基板的热输入并提高熔覆率,或直接增加丝材电流以提高熔覆率,进而实现高效增材制造。该研究将为分体等离子弧增材制造工艺在空间位置增材制造领域的拓展应用提供一定的理论指导。

BBS中主题发现原型系统的设计与实现

BBS论坛已经成为人们获取信息、发表言论的重要场所,它由论坛注册用户所发表的大量主题组成。论文针对传统的BBS论坛中有影响力主题计算方法的不足,通过计算词语在回帖传播链上的影响力,提出了一种根据对有影响力词语聚类的方法发现BBS论坛中具有影响力的主题。它能够使用户和论坛管理人员及时、准确和方便地提取重要的主题信息。

提升学术英语写作能力的教学策略探究

学术英语写作是研究生必须掌握的关键技能,对于研究生在学术领域的研究和职业发展至关重要。然而,广大研究生在学术英语写作方面经常会遇到各种困难,成为其学术研究上的瓶颈。旨在探讨有效的探究性教学策略,包括提供优秀写作模板、教授写作技巧、及时反馈和鼓励积极参与写作实践及提供个性化指导,帮助研究生克服语言障碍,提高写作效率,培养批判性思维,并鼓励创新。通过积极参与这些实践,研究生将更自信地应对学术写作挑战,为未来的学术和职业发展奠定坚实基础。

抗荷阀—抗荷服系统动态模型结构研究

通过理论分析和系统辨识方法研究了 4种不同型式抗荷阀—抗荷服系统的动态响应特性 ,分别建立了机械式、混合式和电磁式抗荷阀—抗荷服系统的动态模型 。

四川短尾鼠句生物学研究

四川短尾鼠句(AnourosorexsquamipesMilneEdwards)是四川农田鼠形动物的优势种群之一。通过1993～1996年在四川省彭山县对该鼠句的研究,报道了四川短尾鼠句的生长发育、年龄结构、生境选择、取食范围、活动规率以及繁殖能力等生物学特性。该鼠句个体生长主要表现为体重增加,从幼体到成体平均体重增长37.4%,田间成体鼠句所占比例为57.3%、幼体鼠句占38.7%,老体鼠句仅占4.1%。11月至次年2月,田间无老体鼠句出现,这表明老体鼠句难于越冬,说明该鼠句的寿命最长不超过一年。该鼠句喜在潮湿、背光、食物来源丰富的地方营巢,洞系结构简单,通常由洞口、洞道、巢室等组成,其活动高峰期为23时至次晨1时。该鼠句食性较杂。主要食物为蚯蚓和昆虫,同时也危害各种种子、谷物类作物。四川短尾鼠句生殖能力较强,4～5月其数量增长指数可达1.03～1.13。

焊枪行走角变化对等离子弧穿孔立焊焊缝成形的影响规律

以5 mm厚的5A06铝镁合金板材为主要研究对象,焊缝的正面熔宽和背面熔宽为成形特征参数,通过正交试验确定焊枪行走角变化对焊缝成形影响的显著性,从能量传递的角度研究了焊枪行走角的变化对等离子弧穿孔立焊焊缝成形产生影响的机理.结果表明,焊枪行走角对焊缝成形的影响在焊接电流和离子气体流量之间;焊枪与试板垂直时正面熔宽最大,而随着行走角的减小,焊缝背面熔宽逐渐增大.焊枪行走角的改变使熔池正面的能量密度以及背面最高温度截面和最大熔宽截面的相对位置发生变化,对焊缝背面熔宽的影响可归结于厚度方向不同截面热源位置的偏离与工件厚度导致的传热滞后之间相互作用的结果.

烟嘧磺隆在土壤中的解吸特性及pH值对其吸附的影响

采用平衡振荡法研究了烟嘧磺隆在土壤中的解吸特性及pH值对其吸附的影响。结果表明,烟嘧磺隆在供试的5#土壤中解吸为负滞后作用,而在其余7种供试土壤中的解吸均表现出一定的滞后现象。进一步分析结果表明,滞后作用不但与土壤的有机质和粘粒含量有关,而且也与土壤-水系统中除草剂的初始解吸浓度有关。供试4种土壤在pH较低的环境下对烟嘧磺隆的吸附能力较强,随着pH值的升高,其吸附能力降低。

TTCN-3测试系统的设计与实现

TTCN-3是一种新的标准化测试语言,文章提出了基于TTCN-3的协议一致性测试系统的设计方法,它使用可执行对象树表示TTCN-3可执行测试套,提供了灵活的并发测试组件调度方式和解释执行机制,并描述了依据该方法实现的TTCN3Runner的系统结构。

TTCN-3语言类型系统到C++语言的翻译方案

在程序语言翻译技术中,如何有效地减少翻译后的代码数量是一个值得研究的性能问题。综合考虑TTCN-3语言中值和模板的定义和使用,提出一种新的TTCN-3语言到C++语言翻译方案。与现有的翻译方案相比,翻译后的C++代码与原TTCN-3代码比例由1∶20降低到1∶5左右。与此同时,新方案减少了类型信息副本的保存,提高内存的利用效率,更确切地说,提高了TTCN-3语言编译器和执行器的性能。此外,因为翻译后的C++代码与原TTCN-3代码基本一致,这使得代码的可读性得到改善,进而提高代码的可维护性。

安全私有云有效应对勒索病毒的原理分析

勒索病毒的爆发,让企业数据资产保护所面临的问题暴露无遗,也让安全云存储在此次病毒爆发事件中的表现受到企业用户的关注。文章首先分析了企业在此次勒索病毒爆发中所面临的风险,对几种传统的数据保护技术优缺点进行了探讨,指出了传统数据保护技术所面临的困境。然后分析了安全私有云存储实现数据的保密性、完整性和可用性的基本原理,并利用安全私有云服务设计、实现和应用了商业秘密保护系统,有效地应对了勒索病毒的攻击,为全周期、全层次、全流程的数据安全提供了借鉴。

低压环境对等离子弧穿透能力的影响

设计了一套水冷铜阳极电弧力测试装置,测量了不同环境压力下等离子弧在穿透一定厚度工件后电弧压力的径向分布情况,研究了焊接电流、环境压力对于穿透电弧压力的影响规律.结果表明,等离子穿透电弧压力在电弧中心区域最大,沿着径向从中心至边缘迅速减小.在同一环境压力下,随着焊接电流的增加,等离子穿透电弧压力增大;当焊接电流相同时,在一定的压力范围内,随着环境压力的降低,等离子穿透电弧压力显著增大,且环境压力变化对于等离子穿透电弧压力的影响比焊接电流变化对其的影响更显著.

基于标号变迁系统的测试集自动生成

首先 ,依照 ISO 96 46的定义 ,阐述了协议一致性测试的基本概念 .然后 ,介绍标号变迁系统 (L TS)的形式化理论的定义和基本性质 ,利用 L TS,给出测试例、测试集以及测试生成的形式化定义 .第 3,表述了实现关系在测试生成中的地位和作用 ,定义了输入输出系统 ,并在输入输出系统以及Δ变换的基础上引入实现关系 ioco.根据实现关系 ioco给出了一个测试集自动生成算法 .该算法能很好地适用于递归的 L TS.

基于标准温度法的电弧高温区自动判别研究

在电弧等离子体的光谱诊断中,标准温度法测温原理与目前先进的图像传感技术相结合,通过特征谱图像完成电弧全场温度信息采集,因其良好的时、空分辨率而被广泛应用于电弧温度测量。但是谱线的发射系数与等离子体温度不是单调变化关系,传统标准温度法选取一条ArⅠ谱线完成对电弧等离子体的测量,在电弧内部的高温电离区域产生谱线辐射强度降低的现象,需要人为判定电弧不同位置所处的温度区间才能完成温度的计算,整个过程无法通过软件自主完成。针对此问题,根据电弧等离子体的局部热力学平衡条件,探索一种基于双特征谱线的标准温度法测温原理,通过融合电弧在外层低温区域聚集的Ar原子发出的ArⅠ谱线发射系数场,和在高温区域的Ar一次电离离子所发出的ArⅡ特征谱线发射系数场,将达到ArⅠ谱线标准温度的位置处的ArⅡ谱线发射系数作为电弧不同温度区域的判定依据,完成电弧等离子体高温区域的自动判别,继而应用ArⅠ谱线发射系数与温度对应关系在电弧高、低温区域分别计算电弧温度,消除单一的ArⅠ谱线发射系数场暗区给计算带来的不利影响;设计并搭建了一种镜前分幅采集系统,其中分光镜将弧光等能量分成两束,利用两组反射镜和窄带滤光片建立起两路光学通道,使CMOS在一次曝光中完成两组电弧特征谱图像的采集,并且两幅图像的采集时刻、焦距、光圈等拍摄参数完全一致,达到良好的时间、空间一致性,从而减小谱线融合时误差的输出,满足了原位获取两组电弧特征谱图像的需求;为验证测量系统可行性以及后期的电弧图像提取,以黑白棋盘为标靶,用Harris算子对系统采集的图像进行扫描,根据角点坐标证明系统所采集的两幅图像具有良好的一致性,并且据此将两幅图像做归一化处理,以便后期的电弧特征谱图像的提取;通过假设所测电弧等离子具有轴对称属性,以CMOS所采集的特征谱图像亮度信息作为电弧发射系数场在不同角度下的投影依据,经过中值滤波降噪后,利用ML-EM迭代重建算法求解电弧的三维发射系数分布。实验中,选择受自吸收效应影响较小的ArⅠ696.5nm谱线和ArⅡ480.6nm谱线为测量目标,并且在696.5nm谱线的光通路中加入OD0.4的中性减光片,使两幅特征谱图像的最高亮度值保持一致。选取150A焊接等离子弧为测量对象,经ML-EM法三维还原后,将两条谱线发射系数场等像素融合,在ArⅠ谱线发射系数达到最大值的像素点位置处,ArⅡ谱线发射系数达到εrp,判定ArⅡ谱线发射系数大于εrp的像素点位置为电弧高温区域,其余位置为低温区域,最终在不同温度区域自动完成焊接等离子弧的温度计算。实验结果表明696.5nm谱线和480.6nm谱线发射系数场融合后可以自动识别电弧高温区域,继而完成电弧等离子体的自动测量,为电弧温度实时监测的实现提供更多可能。

见“微”知著:微专业建设与课程设计——以北京工业大学增材制造工程微专业为例

增材制造工程和微专业在当前新工科教学建设和改革中具备良好的组合必要性和适应性。我校坚持学校 对高水平创新性人才培养的定位思想,紧密结合创新型国家建设需求,围绕国家和北京市对增材制造领域专业人才的 迫切需求,建设我校首期增材制造工程微专业。结合特有的增材思维形成全新的制造理念,配合自带的数字化基因,致 力于培养“基于增材思维的产品正向设计、基于现代网络环境的多工艺协同制造、基于增材制造全产业链的运维管理” 的高素质应用型创新人才。通过专业设计和教学改革从真正意义上实现“设计引导制造、功能先于设计”的转变,为推 动首都先进制造产业向“设计中心”和“管控中心”转型,为制造业技术创新、深度融合、产业结构升级与发展做贡献。

基于扩展有限状态机测试序列生成方法研究

扩展有限状态机是对有限状态机的扩展,由于引入了变量、状态迁移的前置条件以及状态迁移所引起的操作,它的测试序列存在可执行性问题。讨论了基于扩展有限状态机的测试序列生成方法的主要特点及局限性,指出了有待进一步研究的若干问题。