冷却润滑方式对CFRP/钛合金叠层制孔刀具磨损的影响

碳纤维增强树脂基复合材料(Carbon fiber reinforced polymer,CFRP)和钛合金组成的叠层结构由于其优良的机械性能在航空航天领域得到了广泛的应用。为了延长刀具寿命,本文在CFRP/钛合金叠层低频振动钻削试验中采用中心吹气、微量润滑技术(Minimum quantity lubrication,MQL)、水基冷却液和液氮冷却方法,研究冷却润滑方式对钻削温度、轴向力与刀具磨损的影响。试验结果表明,使用中心吹气时加工温度最高,使用液氮时加工温度最低,液氮冷却时轴向力最大,而使用水基冷却液时轴向力最小。水基冷却液对延长刀具寿命的效果最好,达到了66个孔,而液氮冷却时最差,只有12个孔。刀具主要的磨损形式为粘结磨损和磨粒磨损。

基于力信号的低频振动制孔刀具磨损状态分析

为分析碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)/钛合金(TC4)叠层材料低频振动制孔工艺下刀具磨损状态,开展基于切削力信号的制孔刀具磨损状态研究。通过采集CFRP/TC4叠层材料低频振动制孔过程中的切削力信号,进行时域和频域分析,探讨各信号特征量与刀具磨损状态之间的联系。研究结果表明:CFRP/TC4叠层材料低频振动制孔轴向力信号的均值、标准差、方均根和峰度系数都与刀具磨损状态关系密切。轴向力信号频率主要集中在0 Hz、主轴旋转频率33 Hz及振动刀柄振动频率38 Hz处,且频率分布不会随着刀具的磨损而改变。

CFRP切削加工力热特性建模预测研究进展

碳纤维增强树脂基复合材料(Carbon fiber reinforced plastics,CFRP)在航空航天领域中的应用越来越广泛,其切削加工性能引起了研究人员的广泛关注。对切削过程中的切削力或切削温度的精确预测,是验证有限元仿真模型准确性的基础,同时也是理解和优化切削过程的重要手段。因此,对CFRP切削过程力热特性建模预测方面进行综述,有助于研究人员掌握CFRP切削加工过程并提供借鉴。主要介绍了材料本构及损伤失效模型建立过程及方法,并综述了不同模型在正交切削、钻削及铣削过程力热特性预测结果。最后总结了目前有限元力热特性仿真预测模型的研究结论,并指出了该领域存在的问题和需要进一步探索的方向。

Recent Advances in Hole Making of FRP/Metal Stacks:A Review

Weight reduction is a key driving force for materials development in aerospace industry,which leads to extensive usage of lightweight structural materials such as fiber reinforced polymer(FRP),titanium alloy,aluminum alloy,etc.Hole making is indispensable to assembling these lightweight components by riveted or bolted joints.However,hole making of FRP / metal stacks is always the most challenging task due to differences of material properties between FRP and metals.A comprehensive literature review on hole making of FRP/metal stacks in the last decade is given with a focus on four main aspects including drilling operation,drilling damages and machining parameter optimization,tool performance and wear,and developments in hole making technology.Finally,in order to ensure the precise and efficient hole making of FRP/metal stacks,an idea of low frequency vibration assisted drilling(LFVAD)FRP/metal stacks based on material removal characteristics is put forward by fully exploiting the unique advantages of LFVAD technology.

考虑刀具磨损影响的CFRP复合材料钻削轴向力预测

在碳纤维增强树脂(CFRP)复合材料钻削过程中,随着刀具磨损量的累积,轴向力会逐渐增加,轴向力过大会导致CFRP复合材料一系列的加工缺陷。为实现在CFRP复合材料钻削过程中随刀具磨损量的累积轴向力变化的有限元分析及预测,建立了CFRP复合材料钻削仿真模型,通过对ABAQUS仿真软件二次开发,利用Python语言开发子程序,将考虑磨损量累积的轴向力预测模型导入仿真软件,运用ABAQUS软件对CFRP复合材料钻削中轴向力进行研究,实现了随着刀具磨损量累积轴向力变化的预测功能。随后通过CFRP复合材料钻削试验,分析了轴向力随钻削孔数的变化规律,以验证轴向力的预测结果。结果表明:3D钻削有限元模型能够良好地预测实际加工过程中刀具未磨损时轴向力的大小,其误差为9.10%;在考虑磨损量累积后,轴向力预测模型能够较准确地预测实际加工过程轴向力的大小,其最大误差不超过10%。

肺小结节患者的性格特征分析

目的探索研究肺小结节患者是否具有某些特殊的行为特征,及其对结节性质的影响。方法本研究为横断面研究,采用非随机抽样的方法选取2021年1月至7月以肺结节为入院诊断的空军军医大学第二附属医院胸腔外科住院的患者316例,使用C型行为量表进行性格特征调查。比较病理结果为良性结节和恶性结节患者,以及恶性结节患者和C型行为量表常模不同性别的C型行为得分情况(焦虑、抑郁、愤怒、愤怒向内、愤怒向外、理智、控制、乐观和社会支持)。以腺癌的病理分级为因变量,以性别、年龄、C型行为得分为自变量,进行多因素有序logistic回归分析。结果调查的316例患者中,CT表现为实性结节的患者82例,混合磨玻璃结节170例,纯磨玻璃结节64例;病理结果为恶性患者行为量表中的愤怒、愤怒向内得分均低于良性组[(16.56±4.29)分比(18.65±5.15)分、(12.68±2.94)分比(13.80±2.64)分],差异均有统计学意义(t值分别为2.27、2.32,P值均<0.05)。男性肺癌患者中的抑郁、愤怒向外、乐观、社会支持得分与男性常模比较差异均有统计学意义(P值均<0.05);女性肺癌患者中抑郁、愤怒向外、乐观、社会支持得分与女性常模比较差异均有统计学意义(P值均<0.05)。性别、年龄、焦虑为肺腺癌病理分级的独立危险因素(P值均<0.05)。结论肺小结节患者具有C型行为特征,抑郁、愤怒向外、乐观、社会支持与结节性质相关;性别、年龄、焦虑是腺癌病理分级的独立危险因素。