激光冲击诱导应力波对残余应力孔洞形成的影响

目的揭示残余应力孔洞形成的影响机制。方法采用有限元动力学仿真,实现对激光冲击诱导应力波传播过程的捕捉和特性分析。结果在2000 ns以内的光斑作用区域,材料的初始应力仅受到激光冲击诱导Ⅱ类应力波的扰动作用,此扰动作用由光斑中心向外依次减弱,引起的应力波动幅值由2459 MPa降至224 MPa;在其他工艺参数相同的情况下,残余应力孔洞随着峰值压力和脉宽的增加而变得更加明显,应力幅值差σ_(k)分别由0、114 MPa增至454、568 MPa,孔洞直径d_(k)分别由0、0.8 mm增至约1.4 mm,光斑直径的影响相对较弱。在激光能量3 J的作用下,空间高斯分布对应结果存在应力孔洞,σ_(k)、d_(k)分别为190 MPa、1 mm。将空间平顶分布激光能量增至7 J,对应结果由3 J激光能量时的无应力孔洞转变为存在明显应力孔洞,σ_(k)、d_(k)分别为634 MPa、1.4 mm。另外,在激光能量3 J的作用下,材料1的应力孔洞最显著,σ_(k)、d_(k)分别为207 MPa、1.4 mm,均高于材料2和材料3的对应值。凸圆面、平面和凹圆面对应的σ_(k)分别为212、190、83 MPa,d_(k)均为1 mm。结论在圆形光斑激光冲击载荷作用下,加载和卸载过程中形成的应力波在光斑中心的汇聚作用均较强,导致光斑中心区域材料持续出现正反向屈服,进而形成残余应力孔洞;在相同参数条件下,激光能量越高,则材料的力学性能越低,应力波扰动作用越强,应力孔洞现象越明显。

喷丸强化对民用飞机腐蚀损伤构件残余应力及疲劳寿命的影响

以修理过程中去除腐蚀产物后的民用飞机腐蚀损伤构件为研究对象,针对7075铝合金损伤试样,采用玻璃弹丸为介质,研究喷丸强化对损伤构件表面残余应力及疲劳寿命的影响。首先通过试验确定获得所需喷丸强度及覆盖率的工艺参数,进而测量不同参数喷丸强化后的构件表面残余应力,并分析残余应力沿构件表面方向的分布规律。通过对构件损伤表面进行喷丸以及连同相邻侧面进行喷丸的不同范围的试验研究,得到构件的不同强化效果。疲劳试验结果表明:当只对损伤表面进行喷丸强化时,疲劳寿命的改善相对有限,而将喷丸区域扩大至与损伤表面相邻的构件侧表面时,疲劳寿命将有大幅度提高。

基于随机弹丸的7075铝合金喷丸的残余应力场(英文)

采用随机弹丸模型,研究了不同弹丸数目及位置、分析步时间、覆盖率及靶材表面粗糙度对7075-T651高强度铝合金经喷丸强化后产生的残余应力场的影响。结果表明:不同弹丸数目及位置对残余应力场有显著影响;对于45个随机弹丸模型,当分析步时间为0.075ms时,残余应力场达到稳定状态,对于15、25、65及85个随机弹丸模型,稳定分析步时间分别为0.065、0.0683、0.0817和0.0883ms;当弹丸数目从15增加到65时,σsrs和σmcrs随弹丸数目的增多而增加,当弹丸数目继续增加到85时,σsrs和σmcrs出现减少现象,Zm随着弹丸数目的增加并未表现出明显的变化,Z0随着弹丸数目的增多而不断增加;σsrs随着靶材表面粗糙度的变化未表现出明显的变化规律,σmcrs、Zm和Z0随着表面粗糙度的增大而不断减小。

基于神经网络汽车门把手的注塑工艺参数优化

针对汽车门把手在企业生产过程中存在的具体问题,采用数值模拟技术、正交试验设计理论和神经网络理论优化塑件的注塑工艺参数,获得较为准确的最佳工艺参数组合,提出新的预测塑件熔接痕长度和位置的方法。新技术和新思路的运用,在控制汽车门把手熔接痕方面产生了良好的效果。

相同喷丸强度条件下喷丸强化效果的数值模拟研究

目的优化喷丸工艺参数的匹配方式,进一步提升喷丸强化效果。方法采用预定义场和基于移动矢量的快速建模方法,实现了受喷构件表面100%表面覆盖率的喷丸模拟,并借助三维喷丸有限元模型研究了不同喷丸工艺参数匹配方式对受喷构件表面粗糙度、弹丸撞击时的能量转变方式的影响。结果当喷丸强度均为0.35 mmN时,四种喷丸工艺参数匹配方式对应的表面粗糙度分别为3.156、2.760、2.249、2.081μm,应力集中系数分别为1.205、1.142、1.103、1.071,动能消耗率分别为89.94%、85.53%、82.86%、80.04%,应变能转化率分别为7.99%、9.67%、11.82%、14.29%。结论与其他喷丸工艺参数匹配方式相比,所用喷丸工艺参数中弹丸直径愈大、喷射速度愈低,对应受喷构件表面粗糙度和应力集中系数愈小,有利于降低喷丸强化效果的削弱程度。在弹丸撞击初始动能大致相当的情况下,尽管"大弹丸直径+低喷射速度"参数条件下对应的动能消耗率较低,但应变能转化率较高,撞击过程中摩擦耗散能较少,有利于大塑性应变和残余压应力的产生,可获得较好的喷丸强化效果。

喷丸方法对不规则构件表面残余应力分布规律的影响

目的优化喷丸强化工艺,提升喷丸工艺的强化效果。方法采用预定义场和基于移动矢量的快速建模方法,实现满足表面全覆盖和不同喷丸方法的有限元模拟。通过对模拟结果中的应力值进行局部坐标转换,分析不同喷丸方法条件下残余应力沿受喷构件表面切线方向的分布规律。结果在喷射方向固定的喷丸方法中(方法-1),弹丸撞击角度在不同区域内的变化范围为60°～90°,且随弹丸撞击角度的增加,弹丸撞击时的动能消耗率和应变能转变率分别由71.6%和5.3%提高到89.0%和7.5%,表面覆盖率也随之增加。在喷射角度固定的喷丸方法中(方法-2),弹丸撞击角度始终为90°,表面覆盖率分布均匀,从而使得在凸圆弧面、斜面和凹圆弧面内采用方法-2获得的表面残余应力比方法-1的大,且两者差值沿+x方向呈现先增加、后保持稳定、再减少的变化规律。结论与喷射方向固定的喷丸方法相比,采用喷射角度固定的喷丸方法,因弹丸撞击角度大,弹丸撞击动能消耗率及应变能转变率高,且表面全覆盖能得以保证,构件在凸圆弧面、斜面和凹圆弧面内能获得较大的表面残余压应力值。

基于正态分布的喷丸表面覆盖均匀程度与强化效率研究

目的提高喷丸表面覆盖率分布的均匀程度和强化效率。方法采用图像处理技术分析了单道次喷丸表面覆盖率在喷丸宽度方向上的分布特征,采用正态分布函数对多道次喷丸表面覆盖率分布的均匀程度以及喷丸强化效率进行了研究。结果单道次喷丸中,表面覆盖率在喷丸宽度方向上的分布近似呈正态分布。多道次喷丸中,相邻喷丸道次间距对表面覆盖率影响较大,道次间距越小,表面覆盖率越均匀,两者近似呈线性变化关系。当表面覆盖率均匀程度变化范围在0.91~0.99时,道次间距越小,喷丸强化效率越高。而且,喷丸强化效率受构件长度方向尺寸的影响,尺寸越小,不同喷丸道次间距对应的喷丸强化效率越接近。结论合理选择相邻喷丸道次间距,可在保证喷丸强化效率的基础上有效地提高表面覆盖均匀程度。

车用双向筒式液压减振器阻尼孔阻尼特性分析

减振器是汽车悬架系统的重要组件,其减振效果主要受减振器阻尼孔阻尼特性的影响。基于Fluent建立减振器阻尼孔阻尼特性有限元分析模型,采用正交试验设计、方差分析和单因素分析法,探索阻尼孔几何特征参数、油液黏度及活塞运动速度对减振器阻尼孔阻尼力的影响规律。研究结果表明:1)阻尼孔直径与活塞运动速度对阻尼力有显著影响,阻尼孔长度与油液黏度的影响相对不显著;2)在给定参数条件下,阻尼力随阻尼孔直径增加而减小,随活塞运动速度增加而增加。阻尼孔直径越小,活塞运动速度越快,两者对阻尼力的影响越显著,减振器振幅衰减速度越快;3)阻尼力除受油液流经阻尼孔时流层间的内摩擦力影响外,还受流动状态影响,雷诺数超过一定值时阻尼力会增加;4)阻尼力随活塞运动速度变化的调整范围随阻尼孔直径的增加而收窄,且调整范围的降幅趋于平缓;阻尼力随阻尼孔直径变化的调整范围及其增幅均随活塞运动速度的增加而增加。

以玻璃弹丸为强化介质的喷丸强度试验研究

以玻璃弹丸为强化介质,基于试片重复使用的试验方案、规划求解和正交试验设计,分析了弹丸直径、喷射压力及喷嘴至试片受喷表面的距离对喷丸强度的影响权重,探讨了喷射压力、弹丸直径对弧高度、喷丸强度及饱和时间的影响规律.结果显示:经过相同喷丸时间,弧高度随喷射压力的增大呈近似线性增加趋势,随弹丸直径的增大呈前期快速增加而后期缓慢增加趋势;喷丸强度随喷射压力的增大呈近似线性增加趋势,随弹丸直径的增大总体上呈增加趋势,但在弹丸直径为0.05mm时出现奇异点;饱和时间随喷射压力的增大呈缓慢减小趋势,但在弹丸直径为0.05 mm时饱和时间与喷射压力的关系曲线出现较大的波动;饱和时间随弹丸直径的增大呈先急剧减小后基本不变的变化趋势.

新时期关于提高高校学生管理工作效率的思考

时代的进步和高等教育事业的迅猛发展,给高校的学生管理工作带来了前所未有的挑战。高校班主任学生管理工作效率不高的原因主要有:学校对班主任工作的重视程度不够;缺乏即时的交流与沟通平台;与辅导员之间的任务分工和责权划分不明确;学生管理方法缺乏针对性和多样性;班主任工作付出与收获不成比例,待遇较差。要提高高校学生管理工作效率,应该加强对班主任选聘和培训制度的建设;基于新媒体和信息技术,建立即时的交流与沟通平台;合理分工,明确责权;全面推进大学生的分类管理;提高班主任待遇,进一步完善奖惩制度。

喷丸工艺对7075铝合金表面粗糙度的影响

为探讨7075铝合金构件表面粗糙度与喷丸工艺参数的关系,采用ABAQUS三维有限元模拟软件建立了单个玻璃弹丸的撞击模型,在有限元分析的基础上,根据所得到的单个弹坑的几何尺寸,提出了表面粗糙度特征值Ra的理论预测模型。针对不同的弹丸直径、喷射气压、喷嘴距离以及喷丸覆盖率等喷丸工艺参数下的粗糙度值Ra进行了理论预测,并与实际7075铝合金喷丸后的表面粗糙度Ra进行了对比。结果表明,粗糙度特征值Ra随弹丸直径和喷射气压的增加而增加;Ra随覆盖率的增加呈现先增加后减少的变化趋势;喷嘴距离在一定范围内的变化对Ra几乎没有影响;Ra的预测值与实测值吻合良好,预测模型具有较高的可靠性。

小口径非球面光学模具斜轴磨削加工试验研究

小口径非球面光学模具采用超精密斜轴磨削加工避免传统直交磨削法中砂轮轴与工件发生干涉的问题.选用碳化钨和不锈钢材料作为工件,采用斜轴磨削法,对小口径非球面光学模具磨削加工进行试验研究.结果表明:碳化钨模具获得的表面粗糙度和面形精度分别为R_a1 nm和PV 182 nm,不锈钢模具获得的表面粗糙度和面形精度分别为R_a4 nm和PV 304 nm,说明碳化钨模具的磨削效果明显优于不锈钢模具,且磨削后表面质量随工件转速、砂轮转速及砂轮粒度增加而变好,随磨削深度及进给深度增加而变差.

基于移动互联网及虚拟样机技术的汽车拆装实训课程教学改革探索

目前,各高校开设的汽车拆装实训课程采用传统教学方式,存在诸多弊端。分析教学现状,在教学过程中引入移动互联网技术及虚拟样机技术,为学生搭建虚拟共享实训平台,同时对教学内容进行整合与优化,希望对深化教学改革有所帮助。

汽车线控转向控制技术的应用研究

汽车线控转向控制技术去除了汽车中转向车轮、方向盘之间的机械连接,这一技术的推行有效提升了汽车整体性能,确保车辆操控的稳定性和安全性,有效减轻驾驶员的驾驶负担,是目前汽车领域研究的热点。文章针对汽车线控转向控制技术的组成、性能进行了简要分析,探讨汽车线控转向控制关键技术以及具体的应用。

车辆工程专业实践教学模式探索

实践教学是车辆工程专业实现培养目标的重要环节.文章从实验教学、实习教学和设计教学三个方面,结合南华大学车辆工程专业的培养目标和专业定位,进行实践教学模式探索,以期能提高学生专业技能,推进素质教育,深化教学改革.

“汽车构造”精品课程建设

:“汽车构造”是车辆工程专业中一门实践性很强的基础课程。文章结合南华大学车辆工程专业定位及特色，从课程体系、建设要求及成果形式等方面对汽车构造精品课程建设进行规划，以提高“汽车构造”课程教学水平和教学质量。

车辆工程专业实验室建设

车辆工程专业是一个实践性较强的专业，实践教学是车辆工程专业实现培养目标的重要环节。根据南华大学机械工程学院（以下简称“我校”）车辆工程实验室现状和专业发展需求，提出车辆工程实验室建设目标，对建设的主要内容进行了规划，满足车辆工程专业的课程实验开设需求，同时，满足学校向“双一流”大学迈进的人才培养需求，兼顾学科发展规划的需要。

基于数值模拟的薄壁管冷弯成形工艺研究

薄壁管冷弯成形过程中最常见的缺陷有管坯内侧失稳起皱、外侧减薄破裂,为获得质量良好的某车用水冷管接头冷弯件,采用数值模拟方法分别研究了芯棒伸出量e、防皱块与管坯间隙c以及芯棒直径d等工艺参数对冷弯成形质量的影响。结果表明:随着芯棒伸出量e增大,管坯外侧壁厚减薄率γ增大,管坯内侧起皱趋势先减小再增大;随着管坯与防皱块的间隙c增大,管坯内侧起皱趋势增大,当间隙较小时外侧减薄率γ变化不大,而当间隙增加到一定数值,外侧减薄率γ明显增加;随着芯棒直径d增加,管坯内侧起皱趋势减弱,外侧减薄率γ增加。

课程导入法在《发动机原理》教学中的应用

《发动机原理》课程由于具有较强的理论性和实践性,采用传统教学方式效果不佳,本文提出在《发动机原理》课程教学中应用课程导入法,分析了课程导入法的作用,对《发动机原理》课程的导入法教学进行设计,并在教学实践中获得良好效果。