反铁磁链中Dzyaloshinskii-Moriya机制驱动矢量自旋手征束缚态的研究

Dzyaloshinskii-Moriya(DM)相互作用驱动的矢量自旋手征态,能和声子发生耦合,具备非常丰富的物理现象.本论文以一维反铁磁链中自旋手征-声子耦合模型为基础,研究不同声子环境下,耦合强度对自旋手征动力学演化过程的影响规律.结果表明,对自旋S=1/2的系统,在不同的声子浴(sub-Ohmic(0<s<1),Ohmic(s=1),super-Ohmic(s>1))中,均会在非相干到相干自旋涨落过程中产生无能隙一级相变,其来源是自旋手征束缚态的形成.相变发生的临界自旋-声子耦合强度正比于自旋涨落大小,反比于系统德拜频率.当自旋-声子耦合强度超过其临界值时,自旋手征束缚态的产生将极大地抑制非相干自旋涨落.

重能力求创新:推进机械设计课堂改革探究

机械设计课程是以新工科建设为背景,适应国家创新驱动发展,先指出课程存在内容传统、课堂讲授为主和实践教学相对单一等不足,通过设定课程目标,根据目标对课程内容进行重构,课堂教学改革以及教学评价改革等贯穿机械专业人才培养全过程,实现多课程综合应用,融合信息技术与产业技术,重组内容、搭建新的实践平台,重构评分标准,融合第二课堂,贯彻学院“七个一”工程,可操作性强,形成对同类高校具有示范引领作用的新模式,对提升机械专业一流创新人才的培养质量具有重要的参考价值。

OBE-CDIO教育理念指导下“互换性与测量技术”教学改革研究

面向工程教育专业认证需求,基于OBE-CDIO理念的课程改革,结合“互换性与测量技术”课程在传统教学中存在的问题,立足以“学生为中心,成果导向,持续改进”的教育思想,本文从课程目标、课程教学内容、课程教学方法、课程实践能力提升和多元化课程体系评价进行了本课程的教学改革,培养学生提高解决实际工程问题的能力,提高本课程支撑毕业要求相关能力培养的达成度,促进本课程的持续改进。

基于ABAQUS的单点增量成形的数值分析

单点增量成形是一种新型的无切削无模具板料成形的方法,工业生产中可以缩短产品周期,节约生产成本,有着一般成形方法所不具有的优势。本文运用有限元软件Abaqus分析其主要工艺参数:工具头直径d、层间距ΔZ、板料厚度(sheet thickness)sth对单点增量成形的影响,并通过模拟仿真对增量成形反应板料厚度变化规律的正弦定律进行验证,同时分析正弦定律得出板料厚度的分布大于数值仿真的原因。根据数值仿真中板料厚度的分布提出对成形件的分区,同时分析出其应用。

金属板材单点增量成形过程成形力的研究

针对45°圆锥台件的单点增量成形过程,分别通过理论解析、实验验证、ABAQUS/Explicit有限元仿真对成形过程中成形力的变化规律进行研究。在验证有限元模型正确的基础上,进一步得到轴向进给和走等高线这两部分的成形力,并对其大小和变化规律进行研究。结果表明,轴向进给时的轴向力明显大于走等高线时的轴向力,因此成形设备和成形工具的设计应充分考虑轴向进给时的轴向力。

响应面法在单点增量成形质量控制多目标优化中的应用

成形质量差是制约单点增量成形技术发展和商业化的主要因素之一,成形质量包括成形件的表面质量和几何误差。以典型圆锥形制件为研究对象,采用Box-Behnken Design实验方法,设计四因素三水平实验方案,利用响应面法研究工具头直径、层间距、板厚和成形角对表面粗糙度和几何误差的影响,并分别建立表面粗糙度和几何误差的二阶响应模型,最后利用响应模型分别对表面粗糙度和几何误差进行独立和同步优化。结果表明,层间距和板厚分别是影响表面粗糙度和几何误差最显著的因素。使表面粗糙度和几何误差同步最优的工艺参数组合为工具头直径16.0 mm、层间距0.5 mm、板厚0.57 mm、成形角65°,此时表面粗糙度和几何误差分别为0.97μm和1.939 mm。

液体介质加热的镁合金板料热渐进成形极限研究

成形极限是板料加工过程中重要的性能指标和工艺参数。本文提出了一种利用液体同时支撑和加热的热渐进成形加工方案,以倒圆锥为研究对象,以成形极限角为研究指标,通过正交实验的方法研究了温度、层间距和工具头直径等工艺参数对热渐进成形极限的影响,并进行了理论解析。结果表明,成形极限角随着成形温度的提高而显著增大,随着层间距的增大而显著越小。工具头直径对成形极限角影响不显著。

金属板料单点增量成形的径向精度研究

金属板料单点增量成形件精度不足是制约该技术发展的一项重要因素,径向精度是成形件精度的重要组成部分。金属材料采用1060铝板,主要对单点增量成形过程中造成径向误差的原因进行分析,利用Abaqus有限元分析软件,建立单点增量成形有限元模型,分析工具头直径、层间距、进给速度、板料厚度、成形角度等工艺参数对径向误差值的影响,并通过实验验证有限元模拟的正确性。结果表明:径向误差值随着工具头直径、层间距、成形角度和板料厚度的增大而增加,进给速度对径向误差影响不显著。

单点渐进成形工件表面质量控制因素研究

表面质量是单点渐进成形工件质量的重要指标之一。为了优化工艺参数,进一步提高成形工件的表面质量,采用表面粗糙度仪和体式显微镜等仪器设备对金属渐进成形工件表面的鱼鳞状纹路的形成机理进行了实验研究,建立了工件表面"鱼鳞纹"的周期长度与进给速度、主轴转速之间的数学关系,解释了"鱼鳞纹"产生的原因,研究了进给速度、主轴转速等因素对表面质量的影响。实验结果表明可以通过控制进给速度、主轴转速等因素减少鱼鳞纹的影响,进一步提高成形工件的表面质量。

基于响应面法的单点增量成形过程变形能优化

单点增量成形过程中的变形能对加工成本控制及工具头与材料之间的热效应和摩擦效应有直接影响。以典型圆锥形制件为研究对象,采用BBD实验方法,设计四因素三水平实验方案,利用响应面法研究工具头直径d、层间距Z、板厚t和成形角α对变形能的影响,并得到变形能的多元二次预测模型,最后以变形能最小为目标对该模型进行优化。实验结果表明:板厚对变形能的线性影响最显著,随着板厚的增大变形能增大,工具头直径越大所需变形能越大,成形角增大时所需的变形能增大;变形能最小的工艺参数组合是工具头直径4.0mm、层间距0.95mm、板厚0.57mm、成形角45°。

液体介质加热的镁合金板料热渐进成形回弹的研究

回弹是影响单点渐进成形工件精度的重要因素之一。本文提出了一种利用液体介质加热的热渐进成形加工方案。从理论上分析了成形温度、成形角和层间距等因素对回弹的影响,并通过正交实验研究了各参数对回弹的影响程度。结果表明:成形温度越高,回弹量越小。3个因素对成形工件回弹量的影响顺序为:成形温度>层间距>成形角。

Q235钢薄板单点增量成形延性破损的有限元模拟

将损伤力学中的破损应变、三轴应力和应变比等参数作为Q235钢薄板出现延性破损的标准,以成形圆锥台件为例,运用ABAQUS有限元软件对Q235钢薄板单点增量成形的延性破损进行了有限元模拟,并进行了相关的试验验证。结果表明:在Q235钢薄板的成形区域上,板料的厚度分布不均匀;圆锥台件底部和顶部的厚度变化率呈对称分布,中部的厚度最薄,是最易出现延性破损的区域;模拟结果能较准确地预测出Q235钢薄板发生延性破损的位置,试验结果证明了所建有限元模型的正确性。

金属板料单点增量成形厚度减薄率的预测与控制

金属板料单点增量成形过程中成形区域厚度减薄率过大是影响成形极限的一项重要因素,预测成形区域壁厚是控制减薄率的重要方法。选取1060铝板,对单点增量成形过程中的壁厚变形过程进行分析,利用Abaqus有限元分析软件,建立单点增量成形有限元模型,利用仿真结果拟合出精度较高的壁厚预测公式,分析工具头直径、层间距、进给速度、板料厚度、成形角度等工艺参数对减薄率的影响规律,并通过试验验证有限元模拟的正确性,并提出通过改变成形轨迹控制减薄率的方法。结果表明:拟合出的壁厚预测公式所求得壁厚值比正弦定理所求得的壁厚值更接近实验值;壁厚减薄率值随着工具头直径、成形角度和板料厚度的增大而增加,随层间距的增加而减小,进给速度对减薄率影响不显著,成形角度是影响减薄率的最重要因素;采用压入点均布的成形轨迹可有效减小减薄率。

金属板材单点增量成形过程变形区厚度研究

金属板材单点增量成形变形区厚度是影响零件强度和质量的重要因素,一般认为板厚遵循余弦定理只与成形角大小有关。针对圆锥件,分别通过理论计算、有限元仿真和实验对变形区厚度进行研究。将变形区厚度分区域研究,并分析工具头直径、层间距、压板内径以及成形轨迹对各区域板厚变化的影响,结果表明大的工具头直径和小的压板内径有助于减小板厚减薄率,提高板厚的均匀化程度;大的层间距可以提高板厚达到稳定值的速度;压入点均布轨迹可以增加最小板厚和平均板厚,对板厚的均匀化程度没有影响。

锥形件单点增量成形过程应变状态研究

通过理论计算、有限元仿真和实验分别研究圆锥形件和方锥形件不同区域的应变状态,并对工具头直径对应变分布的影响以及方锥形件不同拐角半径的应变分布进行研究,结果表明圆锥形件存在平面应变、拉-拉和拉-压这3个区域;方锥形件在4个拐角处处于拉-拉区域,发生双向拉伸变形;工具头直径越大,板料发生双向拉伸的程度越明显;方锥形件拐角越大,拐角处越接近平面应变状态。

语篇构式的主观性及其转喻理据探究

语篇构式是语篇中特征—形式—功能的结合体,承载着语篇构建者对事件的情感、态度、认识等“自我”成分,即主观性。语篇构式的主观性源自转喻的认知方式。基于构式语法理论及语言主观性理论,以政治新闻语篇为例,分别探究阐述、指令、承诺和宣告四类语篇构式中蕴含的说写者的主观“自我”成分,并从概念邻近性原则、相对突显原则和心理可及原则三个方面阐释语篇构式主观性的转喻理据,旨在更深入地识解说写者对客观事件的情感、态度、意向等以及转喻思维方式,为语言主观性和语篇分析研究提供参考。

金属波纹管单点增量成形过程研究

将单点增量成形技术引入金属波纹管成形,提出了一种金属波纹管单点增量成形工艺。基于ABAQUS/Explicit建立增量成形波纹管仿真模型,分析成形过程中成形力的演变,以及成形应力、材料局部变形位移和塑性应变分布的特点;建立了波纹管单点增量成形实验平台,采集成形过程数据并分析实验数据。结果表明:X向分力在增量成形管壁中的数值最大,其次是Y向分力和Z向分力;斜面拉伸区和圆弧过渡区的塑性应变大,该区域管壁容易发生过度减薄和断裂。

响应曲面法在SPIF表面粗糙度预测及多目标优化中的应用

以45°方锥台为研究对象,通过响应曲面分析法(RSM),利用Design-Export 8.0数学统计软件对SPIF的成形参数进行分析,采用Box-Behnken Design(BBD)实验方法,设计四因素三水平实验方案考察工具头直径D、层进给量Z、进给速度F和主轴转速S这四个因素对SPIF表面粗糙度值的影响,分别建立了SPIF纵向表面粗糙度和横向表面粗糙度的响应模型;进一步分析实际成形条件对成形参数的约束,以纵向和横向表面粗糙度整体最优,提高SPIF表面的成形质量为目标建立成形参数多目标优化模型;设计遗传算法程序并借助Matlab遗传算法工具箱进行优化问题求解。通过实验验证,该算法可以有效快速的获得满足多约束条件下的最佳成形参数。

工业纯铝1060板料单点增量成形极限实验研究

对工业纯铝1060板料进行单点增量成形极限实验研究,比较了圆锥形件各部位厚度的分布情况。实验发现,当成形角增大时,成形件上部会出现厚度严重变薄的减薄带,并且破裂容易出现在减薄带上,影响板料成形极限。用最大成形角表征单点增量成形过程中的成形极限,分析了不同参数对板料最大成形角的-影响,发现层间距会影响板料的最大成形角,而工具头周向进给速度对最大成形角的影响不大,不同形状的成形件其最大成形角也不相同。最后通过实验获得了1 mm厚度铝板的成形极限曲线(FLC)。

超声振动单点增量成形力研究

在单点增量成形过程中,不同的工艺条件和成形力会造成接触点的应力应变状态发生较大的变化,引起板料破裂、堆积、起皱等缺陷,降低成形质量和精度。本文提出了一种基于数控技术的超声振动单点增量成形方法,通过改变工具头与成形件之间的瞬时接触状态、润滑条件以及材料的变形机理,进而降低成形力,提高成形质量。以Hass数控机床作为实验平台,设计开发了超声振动主轴以及板料夹持系统,建立了基于Kistler的成形力测试系统,通过大量成形实验,获得不同工艺和振动条件下的成形力的变化规律。