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精密球超精密加工技术的研究进展 预览
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作者 周芬芬 袁巨龙 +2 位作者 姚蔚峰 吕冰海 阮德南 《中国机械工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第13期1528-1539,共12页
掌握精密球超精密加工过程中的球面研磨轨迹分布特性以及各工艺参数对加工结果的影响,对提高精密球加工精度与效率十分重要。对精密球超精密加工技术的发展及研磨均匀性的评价进行回顾,并根据精密球超精密加工技术的发展脉络,阐述当前... 掌握精密球超精密加工过程中的球面研磨轨迹分布特性以及各工艺参数对加工结果的影响,对提高精密球加工精度与效率十分重要。对精密球超精密加工技术的发展及研磨均匀性的评价进行回顾,并根据精密球超精密加工技术的发展脉络,阐述当前主要精密球超精密加工技术的加工原理及加工实例。从材料去除率、加工精度、批一致性等方面对几种精密球超精密加工技术进行比较,并以提高加工精度及加工效率为目标,对精密球超精密加工技术的发展趋势进行预测。 展开更多
关键词 精密球 超精密加工 研磨均匀性 研磨轨迹 批一致性
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圆柱滚子外圆精密加工技术综述 预览
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作者 姚蔚峰 袁巨龙 +2 位作者 钟美鹏 王成武 周芬芬 《中国机械工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第10期1195-1206,共12页
圆柱滚子外圆精密加工技术作为圆柱滚子制造流程的终加工手段,对保证圆柱滚子的形状精度、尺寸精度、表面质量及其一致性起到关键作用。目前,依据加工原理不同,圆柱滚子加工方法主要分为无心磨削和无心超精研的工业主流传统加工方法,以... 圆柱滚子外圆精密加工技术作为圆柱滚子制造流程的终加工手段,对保证圆柱滚子的形状精度、尺寸精度、表面质量及其一致性起到关键作用。目前,依据加工原理不同,圆柱滚子加工方法主要分为无心磨削和无心超精研的工业主流传统加工方法,以及定心往复超精研、电化学机械光整、磁流体研磨、双平面方式超精研抛等非传统加工方法。介绍了上述不同加工方法的基本加工原理和研究现状,在加工精度、表面质量、生产效率等方面讨论了各加工方法的优缺点;展望了圆柱滚子外圆精密加工技术未来的发展方向,包括超精密工件和设备、高效自动化生产、高柔性生产、微小型零件、复合工艺、智能装备等。 展开更多
关键词 轴承 圆柱滚子 无心磨削 超精研 研磨 抛光
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基于偏心式变曲率沟槽的高精度球体加工*理论与试验研究
3
作者 郭伟刚 袁巨龙 +3 位作者 周芬芬 项震 赵萍 吕冰海 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期183-190,共8页
提出基于偏心式变曲率沟槽的高精度球体批量加工方法,加工过程中球体运动状态随磨盘沟槽曲率半径的变化而变化,送料机构将球体从磨盘外沿的出料口依序送至磨盘中心的入料口进行循环加工。基于纯滚动运动假设,建立单颗球体几何运动学模型... 提出基于偏心式变曲率沟槽的高精度球体批量加工方法,加工过程中球体运动状态随磨盘沟槽曲率半径的变化而变化,送料机构将球体从磨盘外沿的出料口依序送至磨盘中心的入料口进行循环加工。基于纯滚动运动假设,建立单颗球体几何运动学模型,通过旋转坐标变换计算并仿真球面加工轨迹。在自主研发的偏心式变曲率沟槽加工系统上进行加工试验,对球体运动的宏观验证试验结果与仿真结果一致,证明了所建的运动学模型的有效性。在加工试验研磨阶段球体的批直径变动量、球度偏差及表面粗糙度偏差均得到明显改善并逐渐收敛,抛光阶段后得到单颗球体最好的球度值为0.114mm,表面粗糙度Ra为9 nm。 展开更多
关键词 运动学 加工轨迹 一致性 偏心式变曲率沟槽 精密球
基于人工智能技术的大数据分析方法研究进展 预览 被引量:2
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作者 王万良 张兆娟 +1 位作者 高楠 赵燕伟 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期529-547,共19页
人工智能、大数据、云计算、物联网等信息技术为推动集成制造快速发展提供了关键技术手段。近年来,采用人工智能技术进行大数据分析取得了突破性进展。系统总结了基于人工智能技术的大数据分析方法的最新研究进展。从大数据的聚类、关... 人工智能、大数据、云计算、物联网等信息技术为推动集成制造快速发展提供了关键技术手段。近年来,采用人工智能技术进行大数据分析取得了突破性进展。系统总结了基于人工智能技术的大数据分析方法的最新研究进展。从大数据的聚类、关联分析、分类和预测4个主要的数据挖掘任务出发,分析了大数据环境下机器学习的研究现状;针对深度学习这一热点,总结了基于MapReduce、Spark的分布式深度学习实现,以及面向大数据分析的深度学习算法改进相关研究;从群智能、进化算法两方面梳理了基于计算智能的大数据分析相关研究;针对大数据平台,特别对大数据分析和深度学习集成框架进行了归纳,介绍了大数据机器学习系统和算法库;分析了大数据分析中人工智能技术面临的主要挑战,并提出了进一步的研究方向。 展开更多
关键词 大数据 人工智能 机器学习 深度学习 计算智能
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织构对混合润滑条件下人工关节材料摩擦磨损性能的影响 预览
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作者 鲍雨梅 吴霄 王成武 《浙江工业大学学报》 CAS 北大核心 2019年第4期375-381,共7页
为探究织构在人工关节表面生物陶瓷涂层材料领域的应用效果,基于平均流量模型建立了椭圆形和圆形织构表面在混合润滑状态下的润滑计算模型,采用有限差分法结合数值迭代并通过Matlab编程对模型进行计算求解,得到计算域内的压力分布和织... 为探究织构在人工关节表面生物陶瓷涂层材料领域的应用效果,基于平均流量模型建立了椭圆形和圆形织构表面在混合润滑状态下的润滑计算模型,采用有限差分法结合数值迭代并通过Matlab编程对模型进行计算求解,得到计算域内的压力分布和织构表面的理论摩擦系数,以此作为织构表面摩擦学性能的判断标准进行比较分析。采用飞秒激光工艺在等离子喷涂HA/ZrO2生物涂层表面制备了面覆率均为10%的圆形织构和不同排布方式的椭圆形织构,并在UMT-3摩擦磨损试验机上进行往复摩擦试验。结果表明:在HA/ZrO2生物陶瓷涂层表面制备一定参数的织构阵列,可有效减小其摩擦系数,且长轴平行于上表面运动方向的椭圆形织构能产生更多的额外承载力,具有较优的减磨和抗摩效果。 展开更多
关键词 表面织构 人工关节 润滑模型 摩擦磨损
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基于直写技术的微纳掩模制作技术研究进展 预览
6
作者 章城 文东辉 杨兴 《传感器与微系统》 CSCD 2019年第7期1-4,9共5页
微纳掩模制作是进行刻蚀、沉积和改性等微纳加工工艺之前的主要工艺,是微纳米加工过程中的关键步骤和基础。高质量、柔性、低成本、高效的掩模制作对微/纳机电系统(MEMS/NEMS)、微米纳米技术、微/纳电子芯片、半导体器件等领域的科研和... 微纳掩模制作是进行刻蚀、沉积和改性等微纳加工工艺之前的主要工艺,是微纳米加工过程中的关键步骤和基础。高质量、柔性、低成本、高效的掩模制作对微/纳机电系统(MEMS/NEMS)、微米纳米技术、微/纳电子芯片、半导体器件等领域的科研和生产都具有非常重要的意义。目前,直写技术是一种可以不依赖掩模板和印模的掩模图案制造技术,其制作工艺较为简单,具有较高的掩模制作精度和柔性度,已成为微纳掩模制作的重要发展方向。综述了国内外各种主要的基于直写技术的微纳掩模制作技术,并归纳了其技术特点,展望了其发展趋势。 展开更多
关键词 直写技术 掩模制作 微纳米技术 图形化
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基于固结磨料盘的钽酸锂高效研磨加工试验研究 预览
7
作者 袁巨龙 张韬杰 +3 位作者 杭伟 凌洋 王洁 赵萍 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期349-354,371共7页
目的实现钽酸锂材料的高效、高质量、低成本加工。方法选择合适的添加剂作为辅料,利用树脂结合剂将3000#的金刚石磨料通过配混料、固化、压实、修整等步骤,制成金刚石固结磨料盘。以加工过程中钽酸锂工件的材料去除率、表面形貌以及粗... 目的实现钽酸锂材料的高效、高质量、低成本加工。方法选择合适的添加剂作为辅料,利用树脂结合剂将3000#的金刚石磨料通过配混料、固化、压实、修整等步骤,制成金刚石固结磨料盘。以加工过程中钽酸锂工件的材料去除率、表面形貌以及粗糙度等作为评价指标,在相同粒径条件下,用游离磨料、固结磨料磨盘对钽酸锂晶片进行加工,对比加工结果。结果在压力为4 kPa、研磨盘转速为140 rad/min的条件下,3000#金刚石游离磨料铸铁盘研磨Y-36°钽酸锂晶片10 min后,材料去除率为37.89μm/h,表面粗糙度Sa由420 nm改善至233.308 nm,但是晶片表面出现深划痕,从而导致易破碎,且有少量磨粒残留在钽酸锂晶片上。而在相同加工条件下,采用3000#金刚石固结磨料盘研磨Y-36°钽酸锂晶片10 min后,材料去除率为66.19μm/h,表面粗糙度Sa降低至97.004 nm,且晶片表面划痕较浅,无磨粒残留在钽酸锂晶片上。结论采用固结磨料盘加工后的表面粗糙度比游离磨料加工后的表面粗糙度更低,表面形貌更好,材料去除率更高,达到了钽酸锂晶片精研的加工效率和表面质量。同时固结磨料盘研磨LT晶片时,其表面粗糙度随压力、转速增大而减小,材料去除率随压力、转速增大而增大。 展开更多
关键词 钽酸锂晶片 固结磨料盘 游离磨料 表面粗糙度 材料去除率
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用于功能陶瓷材料超精密平面加工的固结磨具的研究进展 预览
8
作者 王洁 赵萍 +4 位作者 吕冰海 张韬杰 黄晟 杭伟 袁巨龙 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第17期2873-2881,共9页
功能陶瓷是可实现某种功能的无机非金属材料。以平面为重要工作面的功能陶瓷零部件及产品因具有优良的综合性能而被广泛应用于医疗民生和国防军工等领域。为更好地满足产品的功能要求,平面的加工质量需达到形状精度亚微米级、表面粗糙... 功能陶瓷是可实现某种功能的无机非金属材料。以平面为重要工作面的功能陶瓷零部件及产品因具有优良的综合性能而被广泛应用于医疗民生和国防军工等领域。为更好地满足产品的功能要求,平面的加工质量需达到形状精度亚微米级、表面粗糙度纳米级,甚至更高水平。因此,功能陶瓷平面迫切需要超精密加工。磨料加工是超精密加工的重要方式,包含固结磨料和游离磨料加工这两种互为补充的方式。固结磨料加工是否能够满足被加工工件的超精密要求,磨具至关重要。磨削时所采用的砂轮,固结磨料研磨、抛光时所采用的研磨垫和抛光垫,均为固结磨具。功能陶瓷具有稳定的物理化学综合特性,使得其被加工后可长期保持加工精度;同时,这也决定了功能陶瓷的加工有别于金属材料、有机材料以及工程陶瓷。用于功能陶瓷材料超精密平面加工的固结磨具有别于普通加工的固结磨具,亟需针对性的研究。决定固结磨具能否满足加工要求的因素主要包括:磨具制备时,作为固结磨具的主要原料、磨料和结合剂的合理选择或改性;磨具使用中,可能出现的磨料钝化以及磨具表面被磨屑堵塞的现象;磨具表面宏观形貌的优化与否。近年来,国内外研究人员从功能陶瓷材料的不同去除机理出发选择磨料,针对固结磨料超精密平面加工的不同方式选择或改性结合剂,通过在线修整、表面结构化的方法使磨具长时间保持高效高精度的加工性能。由此所制备或选用的磨具被成功应用于硅、锗、蓝宝石、碳化硅、微晶玻璃、三硼酸锂等功能陶瓷材料的平面加工,达到超精密加工水平,可以满足不同领域相关产品的功能要求。本文综述了功能陶瓷材料的固结磨料超精密平面加工用磨具的研究进展,分别从磨具原料的选择、磨具的应用、磨具的在线修整和表面的结构化进行介� 展开更多
关键词 固结磨具 超精密平面加工 功能陶瓷 选材 结构化表面 自修整
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化学机械干式研磨的转化率建模及优化试验 预览
9
作者 袁巨龙 王洁 +3 位作者 吕冰海 黄晟 张韬杰 杭伟 《中国机械工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第18期2185-2190,2197共7页
化学机械干式研磨的最大去除率产生于化学固相反应与机械作用达到平衡时。建立了固相反应转化率的数学模型,以全面分析其影响因素。从影响因素中选择4个主要参数,展开固结SiO2磨料磨具研磨蓝宝石的试验研究。试验结果表明,按影响显著程... 化学机械干式研磨的最大去除率产生于化学固相反应与机械作用达到平衡时。建立了固相反应转化率的数学模型,以全面分析其影响因素。从影响因素中选择4个主要参数,展开固结SiO2磨料磨具研磨蓝宝石的试验研究。试验结果表明,按影响显著程度由高到低排列的4个参数分别为磨具转速、载荷、磨料粒径、磨料与结合剂的质量百分比,所研究范围内的化学机械作用最优参数组合是:粒径45μm,百分比30%,载荷0.6MPa,转速150r/min。 展开更多
关键词 研磨 固相反应 转化率 磨具
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典型功能脆性材料磨削 预览
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作者 袁巨龙 张韬杰 +2 位作者 凌洋 王洁 杭伟 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1096-1102,共7页
为了研究典型功能脆性材料钽酸锂和硅片的磨削特性,建立了端面磨削模型来计算晶片的比磨削能及其表面的磨削力的分布,并通过实验分析脆性材料的磨削特性。以进给速度作为变量,选取砂轮端主轴磨削过程中功率增加率作为评价磨削特性的指... 为了研究典型功能脆性材料钽酸锂和硅片的磨削特性,建立了端面磨削模型来计算晶片的比磨削能及其表面的磨削力的分布,并通过实验分析脆性材料的磨削特性。以进给速度作为变量,选取砂轮端主轴磨削过程中功率增加率作为评价磨削特性的指标进行磨削实验,同时采集砂轮端主轴的功率值信号,滤波后计算晶片比磨削能和磨削力的分布。通过端面磨削模型计算可得:钽酸锂的比磨削能是147.46J/mm~3,比硅的大44%,表明磨削去除相同体积的钽酸锂需要更多的能量,钽酸锂晶片表面分布的磨削力比硅片大。磨削过程的主轴功率增加率是预测钽酸锂加工结果的重要指标,在本实验中一旦增加率大于临界值0.6W/s,钽酸锂表面就会产生裂纹。而在相同加工条件下,无论进给速度如何变化,硅片的磨削主轴的功率增加率始终保持稳定,而钽酸锂的主轴磨削过程的功率增加率则与进给速度呈现线性增加关系,这一现象与钽酸锂的机械性质无关,而与物理性质有关系。 展开更多
关键词 脆性材料 比磨削能 磨削力分布 主轴功率增加率
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喉管与喷嘴截面积比对射流式鱼泵输送性能及鱼损的影响 预览 被引量:2
11
作者 徐茂森 龙新平 +4 位作者 牟介刚 郑水华 周佩剑 任芸 吴登昊 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期285-290,共6页
为探究喉管与喷嘴截面积比对射流式鱼泵输送性能及鱼损的影响规律,该文设计了喉管与喷嘴截面积比分别为1.75和3的射流式鱼泵,以鲫鱼为试验对象进行鱼类输送试验,获得了不同喉管与喷嘴截面积比射流式鱼泵的输送能力及单位质量能耗,并采... 为探究喉管与喷嘴截面积比对射流式鱼泵输送性能及鱼损的影响规律,该文设计了喉管与喷嘴截面积比分别为1.75和3的射流式鱼泵,以鲫鱼为试验对象进行鱼类输送试验,获得了不同喉管与喷嘴截面积比射流式鱼泵的输送能力及单位质量能耗,并采用表观损伤统计、解剖和血清指标检测等方法分析了射流式鱼泵喉管与喷嘴截面积比对鲫鱼损伤的影响。研究结果表明:在相同被吸流体流量工况下,喉管与喷嘴截面积比较小的射流式鱼泵输送鱼类能力较强,且单位质量能耗较低。试验中喉管与喷嘴截面积比为1.75的射流式鱼泵输送鱼类能力达到1913kg/h,而单位质量能耗仅为1.51kW.h/t。鱼类损伤的主要类型是局部鳞片少量脱落(轻度损伤),约占所有过泵鱼类的10%。在相同被吸流体流量下,喉管与喷嘴截面积比较小的射流式鱼泵中鱼类轻度损伤率较高,而喉管与喷嘴截面积比对重度损伤率影响较小;喉管与喷嘴截面积比较大的射流式鱼泵在输送过程中对少数鲫鱼肝脏造成的损伤较严重;而不同喉管与喷嘴截面积比射流式鱼泵输送过程均会对鲫鱼肾脏造成影响,但是这种影响在24h内可以恢复到未过泵时的水平。综合考虑输送能力及鱼损情况,喉管与喷嘴截面积比为1.75的射流式鱼泵更适合鱼类输送。研究结果可为射流式鱼泵推广应用提供支持并可作为其优化设计的参考。 展开更多
关键词 水产品 试验 射流式鱼泵 喉管与喷嘴截面积比 鲫鱼 输送性能 损伤
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基于超声滚压加工的轴承内圈表层残余应力研究 预览
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作者 兰叶深 郭骞惠 +1 位作者 徐文俊 裴翔 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2019年第10期28-30,34共4页
为了研究超声滚压加工参数与轴承内圈表层残余应力之间的关系,建立有限元模型,分析内圈超声滚压加工过程中残余应力分布规律,并对轴承内圈进行超声滚压加工试验,通过单因素试验和正交试验相结合的方式,研究各个参数对轴承内圈表层残余... 为了研究超声滚压加工参数与轴承内圈表层残余应力之间的关系,建立有限元模型,分析内圈超声滚压加工过程中残余应力分布规律,并对轴承内圈进行超声滚压加工试验,通过单因素试验和正交试验相结合的方式,研究各个参数对轴承内圈表层残余应力的影响规律。结果表明,超声滚压加工技术可以实现轴承内圈塑性强化作用,提高其表层残余压应力,且超声滚压加工中的静压力参数对轴承内圈表层残余应力的分布影响最大,其次是主轴转速,影响最小的是横向进给量。 展开更多
关键词 超声滚压 加工参数 残余应力 内圈
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固溶温度对激光增材制造Inconel 718合金组织和性能的影响 预览
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作者 张杰 张群莉 +3 位作者 陈智君 李栋 姚建华 刘蓉 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期47-53,共7页
目的探索激光增材制造Inconel718高温合金最理想的固溶处理制度。方法利用激光增材制造技术制备了Inconel718合金,通过组织观察(光学显微镜和扫描电镜)、能谱分析和维氏硬度测试等方法,研究了固溶温度对其组织、析出相及硬度的影响。结... 目的探索激光增材制造Inconel718高温合金最理想的固溶处理制度。方法利用激光增材制造技术制备了Inconel718合金,通过组织观察(光学显微镜和扫描电镜)、能谱分析和维氏硬度测试等方法,研究了固溶温度对其组织、析出相及硬度的影响。结果不同固溶温度对Inconel718的晶粒尺寸有很大影响。在固溶温度1000℃下保温1h,沉积层开始出现再结晶现象。当固溶温度继续增加到1080℃时,与沉积态的组织相比,晶粒明显细化且再结晶过程基本完成。此外,不同固溶温度条件下,Inconel718的相析出和溶解行为也有所差异。固溶温度为940℃时,在未溶解的Laves相周围存在明显的δ相,当固溶温度继续提高时,δ相由于固溶作用而数量减少。另外,不同固溶温度处理后的合金显微硬度也表现出规律变化。当固溶温度为940℃时,试样硬度高于沉积态硬度,但是随着固溶温度持续升高,合金的显微硬度开始迅速下降并低于沉积态硬度,1050℃时保持稳定;当温度高于1150℃时,显微硬度继续迅速下降。结论激光增材制造Inconel718合金的热处理制度不同于铸造和锻造的热处理制度,其较为理想的固溶制度为1080~1150℃保温1h。 展开更多
关键词 激光增材制造 INCONEL718 固溶温度 微观组织 再结晶
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软固结磨粒群微观力学特性分析与试验研究 预览
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作者 计时鸣 邱文彬 +4 位作者 曾晰 郗枫飞 邱磊 郑倩倩 石梦 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1068-1076,共9页
针对软固结磨粒气压砂轮加工过程中磨粒群内部发生剪胀效应,造成磨粒群表面局部堆积,进而引起工件表面产生划痕、降低二次精加工效率和表面质量的问题,建立磨粒群内部微观接触力学模型,揭示磨粒群内部力链传递过程。采用Li-Dafalias弹... 针对软固结磨粒气压砂轮加工过程中磨粒群内部发生剪胀效应,造成磨粒群表面局部堆积,进而引起工件表面产生划痕、降低二次精加工效率和表面质量的问题,建立磨粒群内部微观接触力学模型,揭示磨粒群内部力链传递过程。采用Li-Dafalias弹塑性剪胀本构模型,来反映磨粒群内部微观力-位移的关系。通过颗粒流三维分析PFC3D软件数值模拟具有不同孔隙率的磨粒群力链网络演化过程,以及加工件表面压强分布,结果表明:当孔隙率超过44%后,磨粒群内部力链传递路径消失;工件表面压强呈周期分布,随着孔隙率增大,压强幅值减小。搭建试验平台,通过光整加工试验得到孔隙率和磨粒目数对工件表面粗糙度的影响规律,结果显示:当采用磨粒目数800、孔隙率24%时加工得到的工件表面粗糙度较小,表面粗糙度轮郭算术平均偏差从313.74nm降低到67.11nm. 展开更多
关键词 软固结磨粒群 气压砂轮 剪胀效应 划痕控制 本构模型 粗糙度 微观力学特性
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混杂纤维CNG2气瓶有限元分析及疲劳寿命预测 预览
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作者 谢志刚 陈小芹 +1 位作者 卢旭锦 张红星 《玻璃钢/复合材料》 CAS 北大核心 2019年第2期75-78,101共5页
推广燃气汽车对于雾霾治理和综合利用清洁能源具有重要意义。在建立碳/玻混杂纤维CNG2气瓶有限元模型的基础上,分析了内胆及纤维层在未经预紧和经过预紧两种情况下的应力差异,通过提取内胆筒体段危险点在载荷历程中的名义应力强度,计算... 推广燃气汽车对于雾霾治理和综合利用清洁能源具有重要意义。在建立碳/玻混杂纤维CNG2气瓶有限元模型的基础上,分析了内胆及纤维层在未经预紧和经过预紧两种情况下的应力差异,通过提取内胆筒体段危险点在载荷历程中的名义应力强度,计算了低周疲劳载荷作用下的局部应力应变,结合Manson-Coffin公式计算得到疲劳寿命。计算结果表明,未经预紧情况下,碳纤维的混入可以使气瓶的疲劳寿命提高7%,同时改善内胆局部应力集中,而经过预紧工艺的混杂纤维气瓶的疲劳寿命则进一步提高19%。 展开更多
关键词 碳/玻混杂纤维 CNG2气瓶 预紧 疲劳寿命
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拉削工艺和装备设计方法研究综述 预览
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作者 林翔 孙刚 +1 位作者 张顺琦 应申舜 《机电工程》 CAS 北大核心 2019年第2期124-130,共7页
针对拉削工艺和装备设计存在的技术难题,总结分析了国内外拉床结构与整体动力学分析与优化、拉床切削工艺仿真技术、拉削表面质量监测,以及刀具损伤监控与寿命预测4个方面的最新研究成果,指出了有限元数值模拟仿真对拉削工艺和机床设计... 针对拉削工艺和装备设计存在的技术难题,总结分析了国内外拉床结构与整体动力学分析与优化、拉床切削工艺仿真技术、拉削表面质量监测,以及刀具损伤监控与寿命预测4个方面的最新研究成果,指出了有限元数值模拟仿真对拉削工艺和机床设计的重要作用,探讨了基于噪声、振动、拉削力等信号的加工质量和刀具损伤预测。研究结果表明:随着新材料的不断研发和对零件拉削工艺要求的不断提高,在未来机床整体设计时对静力学和动力学的精确仿真,以及切削工艺的有限元仿真变得尤为重要,可有效提高机床整体性能,缩短设计周期和减少设计成本;同时由于零件材料稀缺昂贵,未来的拉削装备中需要集成表面切削质量、表面硬度和拉刀磨损的实时监测,减少因机床振动、刀具损伤等引起的加工缺陷。 展开更多
关键词 拉削工艺 金属切削 拉床 拉刀 表面加工质量
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基于田口法的数控磨床主轴系统多目标热设计 预览
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作者 邓小雷 吴耿育 +1 位作者 王建臣 林欢 《计算机仿真》 北大核心 2019年第8期199-203,共5页
机床主轴系统的热态特性是决定高精密数控机床加工精度的最关键因素之一。结合田口法和有限元法对杭州某机床厂的高精度数控磨床主轴系统进行了多部件、多参数、多目标的热设计,相对于单纯采用有限元分析,引入了田口法的热设计只要在完... 机床主轴系统的热态特性是决定高精密数控机床加工精度的最关键因素之一。结合田口法和有限元法对杭州某机床厂的高精度数控磨床主轴系统进行了多部件、多参数、多目标的热设计,相对于单纯采用有限元分析,引入了田口法的热设计只要在完成较少次数的仿真模拟后,就能得出一种较优组合,从而降低开发时间和成本。通过研究发现,冷却道相对主轴距离B对主轴系统的热态特性影响最大,主轴支承跨距L和主轴箱侧面槽深C对主轴系统的总质量影响较大。热设计后的主轴系统比原主轴系统的热变形量、最高温度以及材料质量分别降低了7.58%、2.17%和2.78%,有效地改善了主轴系统的热态特性,达到提高加工精度的目的,给高精数控机床的优化设计提供了一定参考。 展开更多
关键词 田口法 精密数控磨床 主轴系统 多目标 热设计
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低碳动态开放式选址-路径问题 预览
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作者 蒋海青 赵燕伟 +1 位作者 张景玲 冷龙龙 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2019年第9期2365-2376,共12页
合理的配送中心选址及路径优化有助于降低物流碳排放,本文针对物流配送过程面临的不确定交通网络现实,研究不确定道路网络对选址—路径问题碳排放的影响,提出应用概率函数及交通因子表示路径不确定的随机性及不确定程度,将其转化为速度... 合理的配送中心选址及路径优化有助于降低物流碳排放,本文针对物流配送过程面临的不确定交通网络现实,研究不确定道路网络对选址—路径问题碳排放的影响,提出应用概率函数及交通因子表示路径不确定的随机性及不确定程度,将其转化为速度函数,结合第三方物流配送的特点,建立了基于速度及车辆类型的动态低碳开放式选址—路径模型,并设计了量子进化算法与局部搜索算法相结合的智能优化算法进行求解。为了分析路网对碳排放的影响,采用随机及确定性概率交通状况进行仿真实验对比,结果表明,当路网不确定发生概率随机时,其成本增加量高于0.1确定性概率,但低于0.5、0.9确定性概率;交通不确定对碳排放量的影响程度高于成本;随着交通不确定固定概率的增大,碳排量的增加与顾客数目的相关性呈下降趋势。通过与其他智能算法进行对比,表明本算法是求解该问题的一种有效算法。 展开更多
关键词 量子进化算法 概率函数 交通因子 碳排放 开放式选址—路径问题
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复杂表面光学元件的超精密磨削加工及其在位砂轮精密修整技术 预览
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作者 郭兵 赵清亮 +4 位作者 陈冰 王金虎 张春雨 吴明涛 潘永成 《航空制造技术》 2019年第9期24-35,共12页
微米级的面形精度和纳米级的表面粗糙度,以及由其表面结构所引起的加工千涉、轨迹限制、工具磨损、效率低下等一系列问题,都严重制约着复杂表面光学元件的实际应用。针对此,对多种典型复杂表面光学元件的超精密磨削加工技术进行了系统研... 微米级的面形精度和纳米级的表面粗糙度,以及由其表面结构所引起的加工千涉、轨迹限制、工具磨损、效率低下等一系列问题,都严重制约着复杂表面光学元件的实际应用。针对此,对多种典型复杂表面光学元件的超精密磨削加工技术进行了系统研究,提出了多种针对复杂表面磨削用金刚石砂轮的在位精密修整技术,并开发了一系.列的超精密磨削工艺。磨削加工后的单晶硅非球面表面粗糙度Ra<5nm,面形精度PV值<527nm/140mm;蓝宝石保形整流罩面形精度PV值<25μm/50mm;无结合剂碳化钨微结构表面粗糙度Ra<70nm。 展开更多
关键词 复杂表面 光学元件 超精密磨削加工 在位精密修整 金刚石砂轮
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新型旋转比例电-机械转换器静态特性研究
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作者 姜伟 陈品超 +2 位作者 裘信国 赖永江 周见行 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期107-114,共8页
针对传统旋转电-机械转换器静态特性线性度不高、工作范围小的问题,设计了一种新型旋转比例电-机械转换器,采用磁路解析、Maxwell 3D静磁场有限元分析和实验测试等方法研究了旋转比例电-机械转换器的静态特性,并加工了样机,进行了相关... 针对传统旋转电-机械转换器静态特性线性度不高、工作范围小的问题,设计了一种新型旋转比例电-机械转换器,采用磁路解析、Maxwell 3D静磁场有限元分析和实验测试等方法研究了旋转比例电-机械转换器的静态特性,并加工了样机,进行了相关实验研究。实验结果表明,电-机械转换器工作范围为-5~5°,最大输出力矩约为±252 m N·m,具有正的磁弹簧刚度,实验与仿真的差值集中在9.6 m N·m以内,相对误差基本小于6%;电-机械转换器具有良好的重复精度,转角-力矩特性曲线非线性误差小于1.5%,滞环小于3.5%,电流-力矩特性曲线具有很好的线性度及较小的滞环,测试结果与仿真结果基本一致。 展开更多
关键词 电-机械转换器 静态特性 磁路解析 有限元分析 环形气隙 正磁弹簧刚度
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