新能源汽车能量管理系统的动态优化研究

新能源汽车的能量管理系统是核心技术之一。静态管理无法有效提高新能源汽车的输出效率,尤其在超速、越障等特殊工况下,能耗会出现大幅变化。本文提出了动态管理并构建了能量优化模型。对不同类型的新能源汽车进行分类,按照分类进行能耗分析,简化能耗数据的分析过程,并动态分析了新能源汽车不同位置的能耗,构建了新能源汽车的能耗集合并对其进行动态优化。结果表明,动态管理可优化能耗、输出平稳,其稳定性及优化时间均优于静态管理。

镍基单晶高温合金磨削表面质量及亚表面微观组织试验

采用正交试验的方法,研究了镍基单晶高温合金DD5表面质量影响因素和亚表面微观组织.进行DD5平面槽磨削正交试验,得到砂轮线速度、磨削深度和进给速度对表面质量的影响规律,优选出最优工艺参数组合,并对磨削亚表面微观组织和磨屑形貌进行观察.结果表明:砂轮线速度对磨削表面粗糙度Ra影响最大;随着砂轮线速度的增大,表面粗糙度Ra不断减小;随着磨削深度和进给速度的增大,表面粗糙度Ra不断增大.选出的镍基单晶高温合金DD5平面磨削试验参数范围内的最优工艺参数组合:砂轮线速度为30 m/s,磨削深度为20μm,进给速度为0. 2 m/min.磨削亚表面出现了塑性变形层和加工硬化层.磨屑主要呈现出一节一节的锯齿状特征.

单向碳纤维增强陶瓷基复合材料磨削表面质量研究

为考察单向碳纤维增强陶瓷基复合材料(C f/SiC)的磨削表面质量,使用树脂结合剂金刚石砂轮完成正交试验研究.通过极差分析获得砂轮线速度 v s、磨削深度 a p和进给速度 v w对表面质量影响的主次顺序.正交试验结果表明:磨削深度对磨削表面粗糙度影响最大;随着磨削深度 a p的增大,表面粗糙度显著增大;随着砂轮线速度 v s的增大,表面粗糙度不断减小;随着进给速度 v w的增大,表面粗糙度增大.最终根据试验结果及表面微观形貌对单向碳纤维增强陶瓷基复合材料的磨削机理进行深入的分析,对单向C f/SiC磨削加工理论的机理揭示具有指导意义.

增/减材复合加工316L宏观形貌和残余应力试验

为了研究激光功率P、送粉速率f和扫描速度vf对熔覆层宏观质量的影响,采用正交试验进行激光熔化沉积的单层单道成形试验研究.以熔覆层的形状系数ξ为评价指标,通过极差分析获得P,f和vf对几何形貌影响的主次顺序.结果表明:在一定工艺参数范围内,f对熔覆层ξ的影响最大;最佳工艺参数组合是P,f和vf分别为1 k W,0.7 g/min和600 mm/min.利用X射线衍射法对增/减材复合制造316L不锈钢薄壁圆环表面残余应力的分布进行了试验研究.结果表明:试样表面的顶部和底部是拉应力,中间部分是压应力;铣削加工可以消除一部分残余应力.

2.5D C_f/SiC复合材料磨削工艺试验研究

为研究2.5D Cf/SiC复合材料的磨削工艺性能,设计并完成了单因素试验.结果表明:磨削深度a p、砂轮线速度v s及进给速度v w均对2.5D Cf/SiC的磨削性能评价参数(表面形貌、表面粗糙度及磨削力)产生影响,其中磨削深度对评价参数的影响最大,进给速度影响最小;经向纤维及纬向纤维的支撑效果具有很大差异,导致不同的磨削加工缺陷形式;2.5D Cf/SiC的主要缺陷形式包括界面脱粘、裂纹、纤维露头及拔除;不同加工参数及纤维方向会导致磨屑出现一定的差异.根据试验结果对2.5D Cf/SiC的磨削加工机理进行了考察分析,为2.5D Cf/SiC的磨削加工理论的研究提供了重要的技术支撑.

第十六届中日超精密加工国际会议主题报告速览

3月25日至27日,第十六届中日超精密加工国际会议在山东济南召开,线上参会专家、学者近2000人。本次会议共邀请到11位专家学者进行主题报告,分别展示了精密与超精密加工领域的最新发展和学术成果。西安交通大学蒋庄德院士在报告中分析比较了世界各国制造业发展的优势,介绍了我国制造业发展的现状。蒋院士指出:智能制造是新一轮产业革命的核心。

Bioinspired superwetting surfaces for fog harvesting fabricated by picosecond laser direct ablation

Fog harvesting has been considered as a promising method for solving water crisis in underdeveloped regions.To mimic and optimize the alleged natural fog harvesting ability of the stenocara beetle,hybrid superhydrophobic(hydrophobic,superhydrophilic)/hydrophilic patterns are processed on stainless steel via picosecond laser direct writing.Basically,after laser processing,the surfaces of stainless steel change from hydrophilic to superhydrophilic.Then,after chemical and heat treatment,the superhydrophilic surfaces become superhydrophobic with ultra-low adhesion,and superhydrophobic(hydrophobic)with ultra-high adhesion,respectively.This work systematically examines the fog harvesting ability of picosecond laser treated surfaces(LTS),pristine surfaces(PS),laser and chemical treated surfaces(LCTS),laser and heat-treated surfaces(LHTS).Compared with the PS,the as-prepared surfaces enhanced the fog harvesting efficiency by 50%.This work provides a fast and simple method to fog collectors,which offer a great opportunity to develop water harvesters for real world applications.

高浓度、高性能Pd胶体的制备及其活化机理

通过一种小体积、连续性还原反应方法,制备出高浓度、大体积胶体Pd活化液,并采用SEM、TEM、XRD和XPS等手段表征其形貌、结构及元素组成特征,采用化学镀Cu及其电化学测试研究胶体的催化性能。结果表明:该方法能够制备出平均粒径低于4 nm且分布均匀的Pd胶核颗粒;在Pd含量低于25 mg/L时,活化液仍具有化学镀催化性能。研究发现:Pd胶团的外壳结构对活化能力起着重要作用,胶团外壳由Sn^(2+)、Sn^(4+)及Cl^-等组成,可形成2种络合体结构,即[PdSn2]Cl_6和[PdSn3]Cl_8,由于[PdSn3]Cl_8在解胶中不能水解,可导致胶团丧失活性。该制备方法可减少[PdSn3]Cl_8胶团结构的发生,提高了Pd胶体的活化性能。

钛表面微凹凸织构的激光加工及其细胞黏附研究

钛以其优异的力学性能和良好的生物相容性而被广泛用于制造医疗植入体。为提高钛在人体内的稳定性、抗菌性等,需对其表面进行修饰改性。本研究采用飞秒和皮秒激光在钛表面加工出微凹槽和微凸起结构,对比了两种激光技术在钛表面加工的微凸起和微凹槽结构在表面形貌、亲疏水性和生物相容性等方面的差异。表面形貌、轮廓、元素的表征结果表明两种激光加工结构的尺寸主要受能量密度的影响,而形状受光斑重叠率的影响较大,皮秒激光加工表面的氧含量较高。由于飞秒和皮秒激光改性钛表面微织构形貌的差异,水接触角(以下简称“接触角”)从初始的40.25°分别降为9.88°和0°。通过对比样品在空气、真空、生理盐水中保存3 d后的表面接触角发现,皮秒激光加工样品表面能保持稳定的超亲水性;经硅烷处理后,飞秒激光改性表面的接触角可达152.80°,而皮秒激光改性表面的接触角为146.38°。细胞黏附和增殖的实验结果表明飞秒激光加工的微凸起或微凹槽线阵有利于细胞的黏附和排列,而皮秒激光加工的微凸起或微凹槽线阵有利于促进细胞的铺展和迁移。

三维形貌的线结构光精密旋转测量与误差补偿方法

采用线激光轮廓仪测量工件表面三维形貌时,轮廓仪与工件通常需要作相对直线运动,这对线性运动平台的精度有较高要求,且系统占用空间大,不易实现在位精密测量。针对上述问题,提出了一种线激光轮廓仪旋转扫描的测量方法。通过图像识别方法拟合线结构光的运动轨迹,进而计算轮廓仪和转台旋转中心的偏心误差,采用Matlab和Java编程软件对测量数据进行三维合成和极坐标化处理,并对转台的跳动和偏心及线激光轮廓仪的倾斜误差进行补偿。球径、特征宽度和平面高度差等的测量结果验证了所提方法的有效性,测量误差<3μm,已接近仪器测量精度的极限值。在被测工件或运动机构体积和重量较大、相对运动精度不高的情况下,所提方法能实现三维形貌的在位精密测量。