脆性材料亚表面损伤检测研究现状和发展趋势

脆性材料加工过程中引入的亚表面损伤,对材料的使用寿命、性能、下道工序的移除量等都有很大的影响。为了指导加工工艺,加强对加工过程的控制,对材料的亚表面损伤层的检测显得尤为重要。从破坏性检测技术和非破坏性检测技术两种不同类型的亚表面损伤层检测方式、理论模型预测和亚表面损伤检测方法的应用效果对比四个方面进行阐述和分析,对不同的检测方式进行比较,并说明其原理、优缺点及应用范围,最后对该领域科学研究的发展现状进行了总结和今后的发展趋势进行展望。

PVD TiCrAlN刀具涂层高频疲劳性能研究

通过超声辅助振动的方式,用金刚石压头对PVD TiCrAlN涂层进行不同振幅下的高频冲击试验。采用扫描电子显微镜(SEM)和3D轮廓仪等对冲击后涂层的表面破坏形式和压痕形状进行检测,得出TiCrAlN涂层的抗冲击能力,分析了涂层冲击失效机理。结果表明:TiCrAlN涂层在受到冲击时产生侧向裂纹等失效形式;涂层在冲击载荷下受到的最大拉应力靠近冲击中心接触区边界;TiCrAlN涂层在高频冲击载荷作用下容易发生破坏,但是没有发生剥落,原因可能是:TiCrAlN涂层与基体界面处的结合力较好,涂层与基体界面的结合力影响了刀具涂层的抗冲击强度。

冷风油雾润滑对TC4铣削过程刀-屑摩擦的影响

通过钛合金TC4的铣削实验,研究冷风油雾润滑介质特性及其施加方式对刀具-切屑摩擦行为的影响.冷风油雾喷嘴布置在刀具将要切入工件前的空行程中,其润滑效果最好.当出油量增加到一定值(约12mL·h-1)时,刀具-切屑平均摩擦系数不再发生明显变化.随着钛合金TC4铣削速度的提高,冷风干切削的平均摩擦系数增大,而冷风油雾切削的平均摩擦系数变化不明显,且远低于冷风干切削的平均摩擦系数.结果表明:油雾载体速度和刀具转速存在一定的匹配关系,使润滑效果达到最优.

高应变率条件下山西黑花岗岩的动态力学性能研究

采用分离式Hopkinson压杆试验技术,对山西黑花岗岩进行了一系列不同应变率(315.53/s^1 349.87/s)的动态压缩试验。试验结果表明:山西黑花岗岩在高应变率条件下,动态抗压强度表现出突变特性:应变率从460.09/s上升到860.20/s的时候,山西黑花岗岩的动态抗压强度从272.33 MPa提高到371.78 MPa;在高应变率条件下,山西黑花岗岩材料的破碎机理为在初始冲击波作用区先产生体积破碎,而后在试样后半部分产生赫兹破碎;山西黑花岗岩在高应变率下的弹塑性变形能随应变率的增大而减小,高应变率条件下材料失效和裂纹扩展消耗更多能量,对应更加严重的材料破碎。

销轴设计方法的比较研究

销轴几何尺寸设计时通常以静剪切强度为准则,忽略了销轴的弯曲变形和润滑油孔应力集中,此种方法设计的销轴往往出现早期失效。分别对销轴的静剪力、惯性矩、考虑应力集中时的设计准则进行了建模,并通过三种设计方法之间的对比,发现不同设计方法所设计的销轴直径不同,并且直径的差异程度与销轴的作用载荷及材料的屈服强度有关;分析了三种假设应力分布模型的最大应力,发现采用不同假设应力分布模型所计算的最大接触应力不同,并且接触应力的差异程度与销轴的作用载荷有关。同时发现最大接触应力随着配合间隙的增大而增大。

动态冲击载荷下无氧铜的力学性能研究

利用分离式Hopkinson压杆实验装置（SHPB）对无氧铜进行了常温下不同应变率（2 500 s^-1-15 500 s^-1）的动态力学性能进行了测试,得到常温下无氧铜的真实应力-真实应变曲线,并分别通过Power-Law本构模型和JohnsonCook本构模型对其进行了拟合。结果表明：无氧铜在受到动态压缩载荷的作用时,其塑性流动应力对应变率并没有表现出敏感的趋势,但对于材料的屈服应力则在应变率高于14 000 s^-1时明显增加,同时材料的应变强化效果降低,另外,相较于Johnson-Cook本构模型,Power-Law本构模型能够更准确的预测无氧铜在高应变率下的塑性流动应力。

基于Inconel 718车削过程有限元仿真的刀具刃口几何参数优化

基于Third Wave Advant Edge建立二维有限元模型,对镍基高温合金Inconel 718的车削过程进行数值仿真分析,并通过直角车削试验验证仿真模型的精准度;提出了刃口几何参数的优化流程,获得了不同刃口几何参数下的切削温度和应力分布,研究了刀具刃口几何参数对刀具应力及刀具温度的影响,进而对加工镍基合金的刀具刃口参数进行优化。仿真结果表明:在选定后角7°时,粗加工镍基合金Inconel 718的最优前角为6°,最优刃口钝圆半径为60μm;随着刀具前角的增加(0°~10°),切削温度逐渐增加,刀具应力先减小后增加,切屑的高温区逐渐减小,刀具的高应力区逐渐向后刀面扩展;随着刃口钝圆半径的增加(30μm^80μm),刀具温度逐渐增加,温度分布无明显变化,刀具应力先减小后增加,切削刃附近应力集中现象减弱。

改进的基于离散对数的代理签名体制

基于离散对数的代理签名方案,一般分为需要可信中心和不需要可信中心两种。但在现实中,许多特定的应用环境下,一个完全可信的第三方认证中心并不存在,而且在第三方认证中心出现问题时,容易对信息的安全性造成直接影响。因此,构造一个不需要可信中心的代理签名方案显得非常重要。它通过对代理授权信息的盲化,加强了信息的安全性,使得授权信息可以在公共信道中传输。这样不但保证了方案在授权阶段的信息保密性,还在一定程度上提高了方案的性能。

基于激光雷达的高速公路车辆外轮廓测量系统设计分析

在高速公路入口,动态测量即将驶入高速公路车辆的长宽高信息,对车辆实行的超限拒入,对高速公路运维养护有重要意义。文章设计了三种基于激光雷达动态对车辆外轮廓信息进行测量的方案,并对方案的系统架构和程序进行详细介绍,从安装成本、使用效果、施工实施限制等角度分析比较了各方案的利弊,为项目实施提供方案参考,以打造智慧高速公路。

基于正交试验的单晶4H-SiC化学机械抛光工艺研究

为了实现单晶4H-SiC化学机械抛光材料去除最优效果,基于正交试验法开展抛光工艺优化试验,研究抛光压力、转速、抛光液流量和磨粒粒度等工艺参数对4H-SiC晶圆不同晶面材料去除率的影响规律。结果表明:相同工艺参数对不同晶面材料去除影响的显著程度不同,通过极差分析获得了Si面和C面的最优抛光工艺组合,并进行了验证;在设定抛光压力为15 N,转速为120 r/min,抛光液流量为60 mL/min,磨粒粒度为50 nm的硅溶胶抛光液时,Si面的材料去除率为225.00 nm/h;与Si面有所不同,C面的最优参数组合依次为15 N、80 r/min、90 mL/min、80 nm,此时C面的材料去除率为240.74 nm/h。

AI视频技术在高速公路智慧服务区的应用研究

文章以建设高速公路智慧服务区为目的,介绍了高速公路服务区智慧管理系统架构,探讨了AI视频融合拼接技术、视频检测技术、视频流量分析技术以及视频车位识别管理技术在智慧服务区的应用,合理利用AI视频技术可为高速公路服务区运营管理赋能。

石材动态力学性能的研究现状与发展趋势(下)

简单介绍了分离式霍普金森压杆装置及其工作原理,从不同种类的岩石、不同环境参数条件下的岩石以及岩石破坏机理的角度对岩石动态力学性能的研究现状进行了综述与评价,指出现有的研究主要还是试验研究,对金刚石加工石材过程中的切削力和已加工表面质量等物理量的测量以及对石材加工过程中材料去除机理的研究相对较少。继而讨论了石材本构与加工过程物理量的关系,得出石材的动态力学性能应用于其加工过程物理量的预测是可行的结论,并指出如何利用石材的动态力学性能以及相适应的数值仿真手段,对冲击作用、岩石微观组织演变和应力变化这三者之间的作用机制,失效机制等相关理论进行研究将是个非常重要的研究方向。

石材动态力学性能的研究现状与发展趋势(上)

简单介绍了分离式霍普金森压杆装置及其工作原理,从不同种类的岩石、不同环境参数条件下的岩石以及岩石破坏机理的角度对岩石动态力学性能的研究现状进行了综述与评价,指出现有的研究主要还是试验研究,对金刚石加工石材过程中的切削力和已加工表面质量等物理量的测量以及对石材加工过程中材料去除机理的研究相对较少。继而讨论了石材本构与加工过程物理量的关系,得出石材的动态力学性能应用于其加工过程物理量的预测是可行的结论,并指出如何利用石材的动态力学性能以及相适应的数值仿真手段,对冲击作用、岩石微观组织演变和应力变化这三者之间的作用机制,失效机制等相关理论进行研究将是个非常重要的研究方向。

普通磨料研磨性能测试方法研究

普通磨料应用广泛,被誉为"工业的牙齿"。针对普通磨料使用性能评价问题,提出了一种通过介质球研磨普通磨料使介质球质量损失的方法来评价普通磨料的研磨性能,系统性研究分析了研磨介质、实验参数和普通磨料种类对研磨性能测试结果的影响。结果表明,磨料研磨性能测试方法具有一定的可行性、重复性和普适性。综合考虑测试方法操作便利性与效率,建议选用单一较大尺寸的氧化锆球作为研磨介质,优选的球料质量比为3∶1,转速为320 r/min,研磨时间90 min。实验结论对普通磨料质量指标的完善和质量管控具有一定的指导意义。

黄岗隧道防排水施工技术

隧道防排水的成败是隧道综合评定的一项重要指标,也是影响隧道使用寿命及运营因素之一。结合黄岗隧道防排水设计及施工实例,介绍了隧道防排水施工的具体做法及一些体会。

关于青奥会期间查处数字集群干扰问题的思考

1前言近年来,频谱资源日趋紧张,对频谱利用率提出更高要求。早期的模拟技术已经达到瓶颈,满足市场需求的数字集群技术得以快速发展。然而,由于电磁环境的复杂性,数字集群经常受到外部信号干扰。本文结合南京青奥会期间查处的一起数字集群干扰,提出数字集群通信应用中注意的问题。2干扰查处案例回放2014年8月17日,南京青奥会方山射击馆比赛正式开赛的第一天。青奥江苏扬州保障团队接到方山场馆运行中心申诉,称个别对讲机不能正常接收信号,影响现场通信指挥调度。接到申诉时,离比赛正式开始不到1个小时。

MPCVD多晶金刚石片的研磨均匀性分析

在游离磨料研磨过程中,研磨的驱动方式及工艺参数等直接影响加工后工件的平面度和表面粗糙度。为了探究基于旋摆式驱动的游离磨料研磨工艺参数对MPCVD多晶金刚石片平整化的影响,建立旋摆式驱动平面研磨过程中的单磨粒运动学模型,根据实际研磨过程采用多磨粒随机分布模型进行计算机仿真计算,引入多磨粒轨迹的均匀性离散系数对磨粒轨迹均匀性进行分析。结果表明:当转速比取值等于0.5时,磨粒轨迹离散系数最大;当转速比小于等于0.5时,离散系数与转速比为正相关;研磨盘摆动弧线的弦长大于金刚石片直径时,磨粒相对于整个金刚石片表面的运动轨迹分布较为均匀;计算机仿真计算得到了研磨最优参数,并通过2英寸MPCVD多晶金刚石片研磨试验验证了仿真结果的有效性。研磨后金刚石片表面PV值为2.4μm,表面粗糙度Ra达到139 nm,材料去除率dMRR为10.1μm/h。

轴承表面 Al_(2)O_(3) 基陶瓷绝缘涂层的粗糙度预测

为了提升轴承表面Al_(2)O_(3)基陶瓷绝缘涂层的粗糙度预测精度,提出基于光谱共焦原理的砂轮表面测量及磨粒特征参数量化方法,以砂轮表面的磨粒特征参数K,砂轮线速度vs,工件进给速度f,切削深度ap及法向磨削力F为输入参数,建立能够直接反映砂轮表面时变状态的工件表面粗糙度BP神经网络预测模型,并通过已知磨削样本及砂轮磨损后的4组未知样本对网络预测模型性能进行验证。结果表明:已知样本的BP网络模型粗糙度预测结果与实际结果的规律及数值较为一致,其网络输出误差均<±0.04μm;4组未知样本的网络预测精度下降,但其相对误差最大值的绝对值不超过20.00%。建立的包含砂轮表面磨粒特征参数的神经网络预测模型,可以适应砂轮磨粒磨损时变状态下的轴承表面Al_(2)O_(3)基陶瓷绝缘涂层的粗糙度预测,且其对未知样本具有一定的泛化能力。

能量场辅助激光诱导等离子体加工透明硬脆材料的研究现状及发展趋势

能量场辅助激光诱导等离子体加工技术是一种新兴的制造技术。基于传统的激光加工技术,通过引入热场、电场、磁场、化学场等能场进行创新,提高激光加工过程的可控性,不仅实现了透明硬脆材料纳米级甚至亚纳米级高精度制造,也有利于满足超精密制造的高质量、低损伤要求。从热场、磁场、电场、化学场分别具体阐述了不同的能量场辅助对激光加工技术的影响,通过分析激光机理和能量场辅助机理总结热场、电场、磁场和化学场对激光加工中的热能、光能、动能和表面能的影响原理,并介绍了能量场辅助激光加工的设备及工艺方法,最后总结能量场辅助激光加工技术目前存在的不足及未来面临的挑战,为进一步发展多能场复合辅助激光诱导等离子体加工技术奠定基础。