施加反拉力复合超声振动拉丝的实验研究

为验证反拉力对超声振动拉丝的作用效果,研制了一套大功率复合超声振动拉丝实验系统,系统由超声波电源、换能器、变幅杆、传振杆等组成.按照是否施加反拉力2种情况,进行了复合超声振动在干摩擦下直接拉拔钛丝及钛合金丝的工艺和性能实验.利用扫描电镜对所拉拔的钛及钛合金丝材进行了表面质量观测,对比了施加反拉力前后所加工丝材的表面形貌.实验结果表明:当超声振动系统的功率和振幅足够时,可实现在干摩擦下直接拉拔钛及钛合金丝材.反拉力的施加可以提高丝材的表面工艺质量,降低断丝率和加工成本.验证了在拉丝过程中施加临界反拉力可以在保持拉拔应力基本不变的情况下,降低丝材表面摩擦应力的结论,探索了提高丝材表面工艺质量的途径.

超声振动拉丝的有限元模拟研究

超声振动拉丝可以解决难拉拔材料和细微丝的拉拔问题.然而,由于超声振动拉丝的高速度,按照传统的实验方法,很难解决超声振动拉丝机理的进一步分析和理解.因此,尝试采用有限元方法对超声振动拉丝过程进行仿真.从机理上研究超声振动对拉丝过程的作用效果及影响,分析有关超声拉丝的规律及结论.仿真过程采用ANSYS有限元分析软件.结果表明,超声拉丝使变形更加均匀,更有利于发挥材料的塑性;在相同拉丝速度下,应力和拉拔力都有很大程度减小.可见,超声波拉丝可以提高生产效率、并降低成本.研究成果及结论可使超声拉丝理论更加完善.

基于人工神经网络的转台框架结构动力修正

为解决转台框架设计中结构质量不均匀问题,利用人工神经网络的非线性映射能力对转台框架结构进行了动力修正。首先建立了转台框架振动频率与其结构参数的非线性神经网络映射关系,然后利用训练好的神经网络修正框架的结构动力模型,对网络映射的结构参数再次建模进行有限元分析计算,结果表明,该方法计算简单、使用方便,达到了转台框架各方向振动频率基本一致的结构动力修正的目的。

超声焊接压电换能器的研制

基于变截面杆作一维纵向振动运动方程,在理论分析的基础上,根据四端网络传递方程和端面运动状态推导出了常用截面形状细杆在各种运动状态下边界条件和四端网络传递矩阵参数以及频率方程.研究了适用于超声焊接的压电换能器的设计方法.为说明设计方法,利用四端网络法对压电换能器和变幅杆进行了设计.利用阻抗分析仪测量和分析了超声换能系统的谐振特性,并进行了系统的振动测试.分析和测试结果验证了设计的正确性.

大功率超声振动拉拔钛合金丝材的实验研究

为促进超声振动拉丝技术的实际应用,解决难拉拔材料的丝材加工问题,建立1套大功率超声振动拉丝实验系统,系统由超声波电源、换能器、变幅杆、传振杆、拉丝模、拉丝机等组成。通过对钛合金丝材未经预处理的直接拉拔实验,考察在实际拉丝加工过程中,超声振动对拉拔力和丝表面质量的影响。实验结果表明:当振幅达到一定值后,能使拉丝机的张力调节周期延长3倍以上,有效减少丝材的不均匀变形,使拉丝过程趋于稳定;当拉拔速度为670mm/s时,可使拉拔力减小近15%,改善丝材的表面质量。

安装端面对换能器谐振性能的影响

在换能器的设计过程中,用来安装换能器的端面往往被设计者忽视。文章从半波长换能器的等效电路出发,利用机电类比方法,推导出带安装端面换能器四分之一波长振子的输入电导纳的表达式和频率方程,并讨论了安装端面对换能器谐振性能的影响:即随着安装端面长度和直径的减小,换能器的谐振频率下降,要使换能器处在最佳的谐振状态,应根据安装端面的尺寸相应调整前端盖长度;同时按照功率超声振动系统的原理和要求,设计了一套复合纵向换能振动装置,并依据研究结果设计制作了超声换能器,结果表明换能器在设计频率下工作正常,验证了设计的正确性。该研究结果为换能器优化设计和使用提供了理论依据。

拉丝用超声波换能器设计方法的研究

依据1/4波长对拉丝用超声波换能器进行设计。为方便换能器的固定和拉丝模具的安装,前后两端增加等截面部分。利用ANSYS软件对换能器进行振动模式、振动频率及变幅杆参数的综合协调。通过分析换能器的模态振动形式,最后确定设计尺寸。

陶瓷软线材火焰喷涂距离对涂层性能的影响

使用法国生产的软线材火焰喷涂装置及Al2O3-3%TiO2陶瓷软线材,进行了喷涂工艺、涂层组织及性能方面的研究工作。研究结果表明,少量的TiO2添加能明显地提高涂层的强度和致密性。通过X射线衍射分析,涂层主要由αAl2O3和γAl2O3两种相结构组成,而且斜六方晶体结构的αAl2O3稳定相是涂层中的主相,有利于良好的涂层性能。在C2H2和O2工作压力分别为0.135MPa和0.3MPa,气体流量分别为65Lmin和62Lmin,喷涂距离为80mm的条件下,涂层的结合强度最高达到22MPa,硬度最高达到1200HV,孔隙率最低为4%。

生物质微粉塑化及表面塑化工艺

为了改善生物质的亲水特性,提高生物质对树脂挤出工艺的适应性,本文分别使用硫酸、醋酸、甘油和乳酸作为主要的塑化剂,对生物质微粉进行塑化处理。通过激光粒径分析、DSC-TGA、红外光谱和SEM分析,初步判断生物质的塑化效果。将塑化后的生物质与PLA共混挤出制备成生物质/PLA树脂颗粒,测量其拉伸强度、断裂伸长率和熔融指数。实验结果表明:甘油作为塑化剂,塑化效果较差;硫酸作为塑化剂,塑化效果较好,但不会改善生物质表面的亲水特性;醋酸和乳酸作为塑化剂,不仅可以起到塑化的作用,同时也能够改善生物质与树脂间的相容性,具有良好的实用效果。

神经网络及误差补偿在双足机器人步态规划中的应用

运动学求解是机器人步态规划的基础。针对双足机器人实体,利用BP神经网络求解其规划运动角和反馈的实际输出角之间的非线性映射。计算结果表明,该方法简便易用,计算精度高。为了满足机器人在线实时控制的要求及进一步提高运算精度,提出用迭代计算进行误差补偿的方法。

超声振动拉丝实验研究

为了研究超声振动对金属丝拉拔加工过程的影响,研制了一套拉丝实验系统。系统由超声波驱动器、换能器、变幅杆、拉丝模、拉伸机等组成,通过对黄铜丝的拉拔实验,考察了超声振动对拉拔力和丝的表面质量的影响。当超声振幅达到一定值以后,超声振动使拉拔力减小显著。但随着拉丝速度增大,超声振动引起的拉拔力减小变缓。超声振动还可以减小金属丝的不均匀变形,有利于表面质量的提高。同普通拉丝相比,超声振动拉丝明显地降低了拉拔力,改善了表面质量。

国产化沥青砼路面铣刨刀具的钎焊

研究了沥青砼路面铣刨刀具的钎焊工艺,对铣刨刀具的钎焊接头进行了金相组织的分析和抗剪强度的试验,并在现场通过使用考核。其结果表明,选用国产化的材料,及采用所制定的钎焊工艺,钎接后的沥青砼路面铣刨刀具完全能够满足使用性能的要求。

超声拉拔振动系统研究

根据传统解析法、四端网络和有限元分析法综合设计了超声拉拔振动系统,利用有限元软件ANSYS对振动系统进行了模态分析和谐响应分析,得到了振动系统的振型、谐振频率和振幅放大系数。利用阻抗分析仪和工具显微镜对振动系统进行了测试。实验结果表明,理论设计、分析与实际情况符合良好,且此振动系统在超声拉拔实验中正常工作。

超声拉丝有限元仿真研究

为了更好的了解超声波在拉丝加工的作用机理和塑性成形过程,以实际生产中常用的铜丝为例,建立了拉丝加工的三维有限元模型,首次利用ANSYS软件对常规拉丝和超声拉丝进行了有限元仿真研究,分得到了径向的变形曲线,拉拔应力,接触应力和摩擦应力的分布曲线。数据模拟结果表明,与常规拉丝相比,超声拉丝可以有效的减小拉拔力和摩擦力,改善产品的加工表面质量。

等离子熔—喷WC-17Co涂层的组织结构II

采用等离子熔—喷技术,在Q235钢表面制作了具有冶金结合的WC-17Co金属陶瓷涂层。采用光学显微镜、SEM、TEM、及EDS等方法,对熔—喷层的组织形貌、相结构及成分进行了分析研究。结果表明,熔—喷涂层组织结构比较复杂,而且有规律地分布在涂层中的不同区域,表层主要由十字花状Fe3W3C初晶、鱼骨状γ-Fe+Fe3W3C共晶、鱼骨状共晶周围的“黑边”和基体组成。中部主要由粗大的树枝状Fe3W3C初晶和枝晶间γ-Fe+Fe3W3C(FeW3C)共晶组成。底部组织比较细密,主要由碳化物WC、Fe3W3C初晶和γ-Fe+Fe3W3C(FeW3C)共晶组成。

基于ANSYS的超声拉丝换能器研究

设计了一种超声拉丝用换能器,确定了压电换能器的相关参数,并采用有限元法进行压电换能器的振动模态分析,谐响应和瞬态分析,最后用阻抗分析仪和显微镜对换能器的特性做了实际的测量,研究结果表明:有限元法对设计和分析有很好的指导作用.这种超声拉丝换能器具有良好性能,对下一步的应用研究有重要意义。

应用型本科院校实习实训的开展模式及实施措施

随着科学技术的进步,我国综合国力得到了进一步发展,但由于教育体制、人才培养模式等诸多方面原因的限制,目前高等教育所培养出的人才仍然存在较多不足,面对国家经济发展转型升级及提升国际间竞争力的紧迫要求,急需培养一大批动手能力强、综合素质高的卓越人才。高校的实习实训课程是学生获取生产实践技术,巩固理论知识的有效措施,也是培养学生工程实践能力、独立工作能力、运用所学知识分析和解决生产实际问题的重要环节,对于应用型本科院校尤为重要。以应用型本科院校黑龙江工程学院为例,从其实习实训的现状出发,分析国内外实习、实训的主要模式,提出以"共赢"为原则,以"项目驱动"为牵引的校企合作模式,并探讨相应的保障实施措施。

施加反拉力的超声振动拉丝过程仿真

基于库伦摩擦模型和非局部摩擦模型对超声振动拉拔钛合金丝材的全过程进行有限元分析,分析结果表明:当反拉力小于临界反拉力时,拉拔应力基本保持不变,当反拉力超过临界反拉力时,拉拔应力迅速增加。在拉丝过程中施加临界反拉力可以在保持拉拔应力基本不变的情况下,减径区接触压应力和摩擦应力均有一定程度减小,且在非局部摩擦模型下所得结果比常规摩擦模型下所得结果误差要小。

电弧喷涂锌涂层的酸雨腐蚀性能

热镀锌涂层因具有优越的耐腐蚀性、涂装性能等被广泛应用于工业生产众多领域,成为金属材料在户外工作环境下防腐蚀的有效措施之一。为研究热喷涂锌涂层在酸雨中的腐蚀行为,采用电弧喷涂技术在Q235碳素结构钢表面喷涂锌涂层,模拟酸雨腐蚀环境,在腐蚀液pH值改变的情况下,采用SEM,XRD,硬度测试及失重分析等手段,分析不同pH值溶液腐蚀后涂层的表面形貌和腐蚀产物,及试样的硬度变化和腐蚀速率情况。结果表明,锌涂层的表面腐蚀会随着模拟酸雨溶液pH值的降低而加重,其表面腐蚀产物逐渐增多,腐蚀产物的形貌由小块状逐渐变成羽针状和岛状,主要成分为Zn(OH)_(2),ZnSO_(4)和Zn_(4)SO_(4)(OH)_(6)·3H_(2)O;涂层表面硬度最高为23.4 HV、最小腐蚀速率为0.21×10^(-4)g/(m^(2)·h),但当模拟酸雨溶液pH值由7降至2.8时,涂层表面硬度降低约12%,腐蚀速率约增大至最小值的26倍;模拟酸雨溶液pH值在5~2.8时,溶液对锌涂层的腐蚀比较严重。

应用型本科院校化学实验教学中创新型人才的培养

在新的形势下,高校的任务不再仅是简单的知识灌输和管理,还应该是发现和强化学生的创造潜力,培养创新人才。在世纪之初,一批条件较好的高等专科学校升格为本科院校,一般都定位在应用型,培养学生的创新能力对这些院校尤其重要。本文论述了创新型人才的内涵和现行教育体制的不足,着重对应用型本科院校化学实验教学中创新性人才的培养进行了分析、阐述,同时提出了自己的见解。