机器人搅拌摩擦填丝焊5A06铝合金接头力学性能及腐蚀行为

针对搅拌摩擦焊过程中大型及复杂结构由于装配及加工精度等原因存在焊接间隙的问题,导致焊缝成形差及接头力学性能下降,提出机器人搅拌摩擦填丝焊新方法,实现了2 mm间隙下3 mm厚5A06铝合金板材的填丝焊.结果表明,填充材料与基材实现了良好的冶金连接,获得了无缺陷的焊缝.焊接接头抗拉强度达到388.9 MPa±1.4 MPa,为母材的99%,消除了间隙对焊接质量带来的不利影响.剧烈的塑性变形使焊核区材料及填充材料均发生动态再结晶,形成细小的等轴晶粒.盐雾腐蚀试验表明,焊核区和填充材料区细小而弥散分布的第二相使其耐蚀性优于热影响区与母材,填充材料增强了焊核区的耐蚀性,热影响区表面发生点蚀成为裂纹起裂位置,焊接接头强度降低为356.6 MPa±1.2 MPa,为母材的91%.

结构缝隙宽度对6A01-T5铝合金腐蚀行为的影响

目的研究6A01-T5铝合金缝隙腐蚀行为规律,为6A01-T5铝合金缝隙腐蚀的防治提供理论依据。方法采用常温常压浸泡法对缝隙深度恒定、缝隙宽度不同的6A01-T5铝合金缝隙腐蚀试样在碱性Na Cl溶液中进行不同时间的腐蚀试验,采用数码相机、扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)检测分析腐蚀后试片宏观形貌、腐蚀产物形貌和成分,采用白光干涉仪检测试片表面微观轮廓和腐蚀坑深度,采用电子天平检测腐蚀失重。结果缝隙宽度为0.15mm和0.3mm的试片沿缝口产生腐蚀沟,并在缝内产生局部腐蚀坑,浸泡45 d后腐蚀沟宽度和最深腐蚀坑深度分别约为2500μm、60μm,和1200μm、80μm。而缝隙宽度为0.5 mm的试片在缝口处并未检测到明显的腐蚀沟,腐蚀45 d后最深腐蚀坑深度约40μm;试片腐蚀失重随腐蚀时间的延长呈上升趋势,且在腐蚀过程中均表现为缝隙宽度为0.3 mm的试片腐蚀失重最大,缝隙宽度为0.15 mm的试片次之,缝隙宽度为0.5 mm的试片最小。结论在碱性Na Cl溶液中,6A01-T5铝合金缝隙腐蚀程度随缝隙宽度的增加呈先增大后减小的趋势,并随腐蚀时间的延长腐蚀程度逐渐上升;缝隙腐蚀会在缝口处产生沿缝口方向的腐蚀沟,并随着缝隙宽度的增加腐蚀沟孕育周期延长,腐蚀沟宽度减小,当缝隙宽度达到0.5 mm时,不再产生明显的腐蚀沟。

考虑异质交通流冲突的非机动车道宽度设计

为降低超车过程中异质交通流间的冲突,在传统非机动车道宽度设计方法基础上,提出一种考虑异质交通流避让行为的设计方法。首先,采用减速群体占比和踏频值分析车辆的受干扰程度;其次,通过建立车-车作用力模型计算不同类型车辆间的作用力,拟合作用力与避让间距的关系求解安全避让距离,可得推荐非机动车道宽度为传统车道宽度及安全避让距离之和;然后,建立安全评价模型,评价不同宽度非机动车道的安全性,以验证该设计方法的合理性;最后,实例分析西安市4个路段非机动车道的骑行样本。结果表明:2车混行的非机动车道中,减速群体占比为传统非机动车道的0.93倍,骑行踏频值提高0.07圈/s,道路安全值是传统非机动车道的1.07倍,车道内的干扰更小,骑行者更为安全。

考虑气隙分布的超大宽厚比钢锭凝固过程数值模拟研究

扁钢锭的设计及其质量控制是制约“冶炼-铸锭-轧制”方法生产特厚板的关键,大宽厚比扁锭可不经开坯直接轧制,从而简化生产流程,降低生产成本。采用数值模拟的方法研究了超大宽厚比扁锭的气隙生长、凝固进程以及缩孔缺陷的分布。同时,分析了不同宽厚比和预起拱参数对铸锭凝固质量的影响。结果表明,当大宽厚比扁锭凝固时,扁锭宽面中部与宽面1/4位置的气隙厚度差可达1 mm以上,进而在扁锭内部产生两个热中心。随着宽厚比的增加,双热中心现象更明显,导致缩孔缺陷增多。此外,随着预起拱高度的增加,双热中心现象变得不明显,缩孔体积减少,当拱高为80 mm时,超大宽厚比铸锭质量良好。

常压空气中大间隙介质阻挡放电特性

常压空气中大间隙介质阻挡放电是一种低成本的等离子体产生方法。为此,研究了采用针-板介质阻挡放电(DBD)装置和光电倍增管对常压空气中大间隙介质阻挡放电的特性。结果表明,随着外加电压的变化,存在电晕放电和等离子体羽放电2种放电模式。电晕放电发生在针尖处很小的区域,而等离子体羽放电发生在针-板电极间的较大区域,且等离子体羽长度随外加电压呈阶段性变化。对等离子体羽不同位置的发光信号进行了空间分辨测量,发现针尖附近为连续放电,而远离针尖处为等离子体子弹放电。每次放电等离子体长度随电压峰值的增长关系与每个脉冲的起始电压随外加电压峰值的变化关系一致。

稀土掺杂金红石相TiO_2的第一性原理的定性计算

稀土掺杂金红石相TiO2的禁带宽度(带隙)是影响其吸收波长的主要因素,其决定TiO2的光催化活性.利用第一性原理密度泛函理论(Ab initioDFT)得出17种稀土掺杂金红石相TiO2的能态密度(DOS),结果表明:除Lu、Y、Yb和Sc四种稀土增大金红石相TiO2带隙外,其余13种稀土均很大程度地降低金红石相TiO2的带隙.因此,稀土掺杂金红石相TiO2具有广阔的研究前景.

激光焊接对接接头间隙宽度视觉测量系统

激光焊接工艺对对接接头的装配质量,尤其是接头的间隙和错边量有严格要求.对接接头间隙窄且无错边,现有的视觉传感器由于其横向分辨率不够或测量原理限制等原因,难以准确地测量出接头间隙宽度.利用远心镜头CCD相机和线光源激光器,设计了接头间隙宽度视觉测量系统,并提出了基于灰度投影积分的焊缝接头间隙检测算法并进行了试验.结果表明,接头间隙测量系统可准确地检测出焊缝接头的边界和接头间隙宽度,且焊缝接头间隙检测算法具有一定的自校验能力;对0.05mm左右的对接接头,接头间隙宽度测量精度优于0.015mm.

介质阻隔面放电的结构参数

为提高介质阻隔面放电激励器的流动控制效果,采用漂移-扩散模型对9种电极结构的放电过程进行了数值计算,得到了随时间变化的放电空间电子数密度、电场、电极电流以及离子静电力,探索了等离子体放电的作用机理,研究了暴露电极、植入电极的宽度以及两个电极之间的间隙宽度对放电过程和放电效果的影响。结果表明,放电过程可能存在非线性作用,缩短暴露电极宽度、减小电极间隙能够提高放电效果,但电极最好不要重叠,电极间隙有一个最佳值;植入电极宽度存在最大值,超过该值会降低放电效果。计算结果与实验结果基本相符。

不同管片张开量下隧道外水土流失规律试验研究

盾构隧道管片接缝漏水并导致管片外土体侵蚀、甚至发生漏水漏砂,是富水砂层中盾构隧道安全的主要风险。设计了一种模拟管片在不同张开量下土体流失状态的试验设备,对福建标准砂和天津典型细砂在不同管片张开量及水压下的土体流失状态进行了试验研究。试验揭示了管片外砂土逐步流失的机理,发现不考虑土颗粒作用的传统水密性试验会高估弹性密封垫的防水性能;提出了临界侵蚀张开量的理论公式,并通过试验结果初步验证了其合理性。研究表明,临界侵蚀张开量与土颗粒竖向所受应力和土层厚度成一次正比关系,与缝隙处水头、土体孔隙率成一次反比关系;当土体通过管片缝隙发生侵蚀后,侵蚀质量与管片张开量和水压成正比,与缝隙周围的有效应力大小成反比,侵蚀使福建标准砂级配曲线变得更加平缓;针对福建标准砂及天津细砂,提出了便于实际应用的考虑水压及管片张开量的土体流失状态评估方法。

格子Boltzmann方法研究岩石粗糙裂隙渗流特性

为研究岩石粗糙裂隙水力特性,建立了基于格子Boltzmann的压力模型。通过对3组不同试件(平板光滑裂隙、矩形非吻合裂隙、随机隙宽裂隙)的模拟,拟合出流量与平均隙宽的关系。研究结果表明,在所计算的10种工况中,3组裂隙中的水流都接近于层流。只有平行光滑裂隙中的水流的流量与平均隙宽近似成立方关系,矩形非吻合裂隙和随机隙宽裂隙中的流量与平均隙宽呈现超立方关系。改变平均隙宽和进出口压力都会导致流量与平均隙宽的关系变化。同时,进出口压力的改变也会造成两者之间产生次立方关系。

冰脱落对电热除冰传热特性的影响研究

冰脱落对电热除冰传热特性的影响是电热除冰过程中的重要特征。采用有限体积法和混合网格技术,基于热焓方法将传统的相变传热模型应用到电热除冰计算中,研究了冰脱落对电热除冰传热特性的影响,主要研究了加热模式和加热单元间隔对除冰结构传热特性的影响。研究发现:无间隔除冰单元是有间隔除冰单元的特殊情况,其蒙皮表面温度历程在本质上是一致的。冰脱落后,无间隔除冰单元蒙皮表面温度开始剧烈上升然后逐渐缓慢上升。而对于有间隔除冰单元,随着间隔上加热功率的降低,温升过程逐渐缓和。单元间隔的加热功率降低到一定程度时,表面温度出现温降过程。当传递到蒙皮表面的热量和对流换热带走的热量差逐渐趋于稳定时,表面温度又开始逐渐稳定的上升。

焊接工艺参数对超窄间隙焊接热裂纹的影响

超窄间隙焊接中热裂纹是一种很容易出现的缺陷,采用焊剂带约束电弧超窄间隙焊接试验,通过改变焊接工艺参数和间隙宽度,研究其对热裂纹的影响.结果表明,焊缝成形系数与热输入和焊缝成形系数与间隙宽度的匹配关系是决定热裂纹的主要因素.在较小的焊缝成形系数和较大的热输入量下热裂纹倾向较大,并且随着间隙宽度的减小,焊缝中热裂纹倾向明显增加.当焊缝成形系数增大到临界值时焊缝中不产生热裂纹,且临界值随热输入量的增大而逐渐增大,随间隙宽度的增大而逐渐减小.

钢轨铝热焊轨缝间隙对接头性能的影响

为了提高钢轨铝热焊接接头的性能,研究了钢轨铝热焊轨缝间隙对预热时间和接头性能的影响。结果表明:轨缝间隙对焊接过程预热时间和接头静弯强度的影响显著,轨缝间隙越大,所需要的预热时间越长;当焊接轨缝间隙为20～22 mm时,轨底预热效果差,易产生未焊合,接头静弯载荷达不到标准要求;当焊接轨缝间隙为32～40 mm时,易在焊缝中央形成显微疏松,接头的静弯载荷低于标准的要求;轨缝间隙范围在24～30 mm时,接头静弯载荷可满足TB/T 1632.3—2005要求。

窄能隙共轭聚合物:聚[(3-烷基)噻吩-2,5]-取代苯甲烯衍生物的合成与表征

合成了 3 -丁基噻吩和 3 -辛基噻吩 ,并分别与对硝基苯甲醛和对二甲氨基苯甲醛进行聚合反应得到了具有极低能隙的聚 ( 3 -丁基噻吩 )对硝基苯甲烯 ( PBTNBQ)、聚 ( 3 -丁基噻吩 )对二甲氨基苯甲烯( PBTDMABQ)和聚 ( 3 -辛基噻吩 )对二甲氨基苯甲烯 ( POTDMABQ) .采用红外光谱、核磁共振氢谱和紫外 -可见吸收光谱确认了产物的结构 ,发现中间产物聚 ( 3 -烷基 )噻吩取代苯甲烷衍生物中存在部分醌化产物 .根据 Eg 与入射光子能量 hν的关系 ,采用 2种模型计算了 3种聚合物薄膜的光学禁带宽度为 PBTNBQ1 .63 ,1 .84e V;PBTDMABQ1 .44,1 .75 e V和 POTDMABQ1 .3 2 ,1 .69e V,属窄能隙共轭聚合物 .

不同粗糙度和隙宽贯通充填裂隙渗流特性试验研究

利用3D打印技术制作出30个含10级粗糙度(JRC=1~20)、3种厚度(1.5、3.0、5.0mm)的裂隙插片,通过模具浇筑成贯通充填裂隙类岩石试件,并对所制备的试件开展渗透性试验,研究在不同围压水平下不同粗糙度、不同隙宽贯通充填裂隙的渗流特性。试验结果表明:(1)不同粗糙度和隙宽贯通充填裂隙渗透率均随围压增加而减小,且在围压加载初期,裂隙渗透率的降低速度明显要高于围压加载中后期,最大渗透率降差达到78%。(2)围压加载初期,隙宽较小时,裂隙渗透率有随粗糙度增加而减小的趋势,且离散性较大;随着围压和隙宽的增加,粗糙度对裂隙渗透性的影响迅速减小。(3)对于10级不同粗糙度贯通充填裂隙,围压加载过程中,均有隙宽越大,裂隙渗透率越大的规律;且在围压较小时,粗糙度越大,不同隙宽贯通充填裂隙渗透率的差值越大,但随着围压的升高,这种影响逐渐被消除。(4)围压对贯通充填裂隙渗透率的影响处于主导地位,两者之间的关系可用幂函数进行描述。

取能电源线圈气隙宽度的影响分析

为了优化取能电源装置,通常在取能线圈中引入气隙磁阻,减少其中的磁通量。研究了气隙宽度对感应电压幅值等其他参数的影响。根据感应取能的基本原理,对不同气隙下感应电压的变化规律进行计算,并通过试验平台试验验证,得出关于气隙宽度对线圈感应电压影响的结论。根据此试验结果,可对不同架空导线电流范围,合理调整取能电源的线圈气隙宽度,使得电源有足够的稳定输出电压。

晶体Si能带的密度泛函及第一性原理计算

针对晶体Si在二极管、三极管、晶闸管和各种集成电路中的应用与其能带结构密切相关的问题,采用密度泛函理论及第一性原理的赝势平面波方法,从理论上计算了晶体Si的电子能带.计算结果表明:Si的晶格常数为0.540 nm,与实验参考值相吻合;其价带宽度为11.80 eV,导带宽度为9.58 eV,该结果与其他学者用OPW方法所计算的结果相符合;价带与导带之间的禁带宽度为0.80 eV,进一步说明了Si是良好的半导体材料.

CO_2激光器加工晶圆切缝控制工艺研究

晶体硅是当前最重要的半导体材料,主要用于微电子技术。随着微电子技术的发展,对晶圆的切割技术要求越来越高,而在实际切割中,对晶圆的切割十分注重于晶圆的切割宽度,以降低晶圆损耗。研究CO2激光切割机的脉宽、频率以及切割速度对晶圆切割宽度的影响,从而达到高效率、小宽度、高标准的激光切割加工。

间隙宽度对类迷宫密封性能的影响

类迷宫密封由于其结构的特殊性,内部流体流动也有别于迷宫密封。利用FLUENT软件分析密封间隙对类迷宫密封性能的影响,并与传统迷宫密封内部流场进行对比。结果表明:在同等尺寸条件下,类迷宫密封湍流流体流动在槽向上比迷宫密封明显,在研究类迷宫密封时槽向流动不可忽略;间隙宽度对泄漏特性影响较大,随着间隙宽度的增大,流体速度降低,节流效应减弱,泄漏量增大。

兔股动脉裂隙宽度与实际缺损长度的关系

探讨兔股动脉裂隙宽度（GW）与实际缺损长度（ADL）二者的关系．方法：游离组：12只兔24条股动脉，随机平均分为3组，分别将股动脉游离15．0，25．0，35．0mm后锐性横断，测量表观游离长度（ApIL），游离长度增大值（IIL）及GW的变化，并计算伸长率λ，缺损组：9只兔18条股动脉．实际游离长度（AcIL）均为35．0mm，随机平均分为3组，分别切除生理状态下的长度ADL5．0，15．0，25．0mm．测量ApIL，IIL及GW的变化．结果：AcIL在35．0mm范围内，单纯横断股动脉，IIL及λ不受AcIL的影响（P＞0．05），GW随AcIL的增长呈线性增长：△GW=△AcIL·（1－1／λ）；AcIL一定时，ADL对IIL及ApIL无影响（P＞0．05），GW随ADL的增大呈线性增长：△GW＝△ADL·1／λ．结论：兔股动脉在AcIL35．0mm范围内，ADL，ApIL，AcIL，IIL，GW之间存在关系：ADL＝AcIL－（AcIL＋IIL－GW）·λ或ADL＝（ApIL－IIL）－（ApIL－GW）·λ．