检索结果-南通市图书馆

面向选区激光熔化的刹车踏板拓扑优化与成型研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

面向选区激光熔化的刹车踏板拓扑优化与成型研究

作者：郭志启重庆交通大学

学位级别：硕士

轻量化是“双碳”政策背景下汽车的发展策略,目前,新能源汽车开发和迭代频次越来越快。铝合金选区激光熔化(SLM)成型兼具材料的轻量化、结构设计自由、近净成型和成型快速的优点,成为原型制备的首选工艺。为快速开发某型汽车刹车踏板,... 详细信息

轻量化是“双碳”政策背景下汽车的发展策略,目前,新能源汽车开发和迭代频次越来越快。铝合金选区激光熔化(SLM)成型兼具材料的轻量化、结构设计自由、近净成型和成型快速的优点,成为原型制备的首选工艺。为快速开发某型汽车刹车踏板,解决刹车踏板拓扑设计、铝合金SLM成型关键技术及成型件可靠性分析问题,本文进行了面向增材制造的拓扑优化和成型工艺及性能的研究。首先,为降低刹车踏板重量并保证其使用寿命,通过材料分布和结构的拓扑优化,在满足设计载荷250N条件下,将踏板质量由0.519kg减少到0.242kg;踏板最大应力为87.03MPa、最大变形为0.85mm,虽比优化前的最大应力42.62MPa和变形量0.37mm大,但小于材料的屈服强度331.22MP和踏板允许变形量4.68mm,表明该拓扑优化结构具有足够强度和刚度,满足性能要求。然后,对铝合金踏板进行SLM成型工艺研究。为探究AlSi10Mg合金SLM成型的最佳工艺,采用30μm层厚铺粉,以不同激光功率和扫描速率打印单熔道块体试样,用光学显微镜观察熔池。试样分析发现,在较高的能量密度下,金属粉体容易挥发,导致材料表面出现球化、孔洞,致密度和力学性能下降,最优参数组合为激光功率220W、扫描速度1600mm/s、扫描间距0.1mm。随后,采用最优参数和拓扑优化后的结构对刹车踏板进行水平,竖直和45°倾斜3种摆放方式的成型过程仿真。结果表明,水平放置成型不仅节省支撑材料和成型时间,也使打印过程应力最小,最终采用水平放置作为踏板的摆放和支撑方案。最后,对SLM成型的AlSi10Mg合金试样进行了拉伸和疲劳实验研究。拉伸强度均值可达470.04MPa,屈服强度均值为331.22MPa,延伸率均值为5.03%。疲劳断口分析表明,失效主要是SLM成型中气孔、夹杂物等缺陷造成的微裂纹引起,当裂纹扩展到一定程度后,有效截面无法承载疲劳荷载而引起破坏。本文根据疲劳实验数据,拟合出了SLM成型铝合金零件的应力-疲劳寿命(S-N)曲线,将实验数据导入ANSYS软件进行疲劳仿真,结果显示刹车踏板疲劳寿命最小处为4.621×10～9次,超过设计寿命10～7次冲击,刹车踏板满足使用寿命要求。本文面向增材制造的刹车踏板拓扑优化与SLM成型工艺及性能研究,为汽车零件轻量化设计、快速成型和快速评估提供了完整和高效解决方案。

关键词：选区激光熔化面向增材制造汽车刹车踏板拓扑优化疲劳性能

压铸工艺过程与模具设计虚拟仿真实验及数字孪生平台搭建

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

压铸工艺过程与模具设计虚拟仿真实验及数字孪生平台搭建

作者：舒吉平重庆交通大学

学位级别：硕士

随着铝合金压铸产业的高速发展,压铸人才紧缺、压铸产业信息化和智能化程度较低等问题愈发突出。为适应压铸行业发展需要,本研究以典型环类压铸件——曲轴后端盖的压铸工艺流程开发和质量检测实验为案例,采用Unity3D软件设计开发兼具压... 详细信息

随着铝合金压铸产业的高速发展,压铸人才紧缺、压铸产业信息化和智能化程度较低等问题愈发突出。为适应压铸行业发展需要,本研究以典型环类压铸件——曲轴后端盖的压铸工艺流程开发和质量检测实验为案例,采用Unity3D软件设计开发兼具压铸虚拟仿真实验和数字孪生平台,具体研究内容如下:首先,为使压铸虚拟仿真平台具有学习的指导性和实效性,选取了汽车上应用较普遍且及其重要的曲轴端盖和凸轮轴盖两个典型压铸件建立工艺案例库。凸轮轴盖压铸模及工艺开发作为前期工作业已完成,本文针对企业急需攻关的曲轴后端盖进行了模具设计和工艺开发,通过铸件特征分析和理论设计,确定两套浇注排溢系统设计方案和压铸机型号;然后将两方案的模型导入Pro CAST进行数值仿真,根据充型和凝固等仿真分析结果,最终确定钳形浇道、8溢流槽为最佳方案,充型时不容易形成紊流,凝固时孤立液相区补缩更好。随后,对最佳压铸方案开模并试模生产,对压铸样件展开实验分析,发现压铸件外观质量良好,经X射线探伤未发现铸件裂纹,厚大缩孔位置与缺陷仿真预测极度吻合;光学和电子显微镜观察组织发现,铸件晶粒细小、组织致密,与组织仿真结果一致;能谱和X射线衍射分析表明,铸件成分均匀,组织内部无杂质;拉伸和显微硬度实验结果表明,铸件力学性能满足使用要求,本研究可为端盖类铝合金压铸件模具及工艺开发提供参考。最后,将模具、压铸机和机械手等其他机械零件三维模型导入3D Max渲染模型;渲染后模型导入Unity3D,制作场景和UI人机界面;应用VS2019编写C#程序,实现平台各模块功能;以工业物联网为信息传递平台,将压铸生产总控PLC(S7-1200)信号通过OPC协议与Unity3D虚拟仿真平台建立实时通信,实现从物理空间到孪生空间的映射;生产数据上传阿里云数据库,并在生产现场显示器上实时显示生产进度,便于现场技术人员了解生产进程,合理安排产能。本研究集压铸件工艺及模具开发、工厂场景和工人操作、模具装配和压铸机运动仿真等为一体开发了虚拟仿真实验模块,基于现有压铸设备控制系统和虚拟仿真实验模块,引入数字孪生技术概念,开发了压铸生产管理系统,最后利用阿里云服务器对系统进行数据管理。压铸工艺及模具开发,实现了曲轴端盖的高效、高质量生产;虚拟仿真实验让风险高、成本高且难以到达实验要求的课程实验方便开展;压铸数字孪生系统,优化了压铸生产节拍,提高了生产效率。

关键词：虚拟仿真压铸工艺压铸模具数值模拟数字孪生

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

“骆驼精神”融入高中思想政治课教学研究

“骆驼精神”融入高中思想政治课教学研究

作者：郑燕湖南理工学院

学位级别：硕士

所谓“骆驼精神”,是通过共产党的楷模、“人民的骆驼”任弼时所体现出来的信仰坚定、求真务实、廉洁自律、艰苦奋斗、无私奉献精神。“骆驼精神”是中华民族精神和红色基因的重要组成部分,产生于新民主主义革命时期,蕴含着中华民族优... 详细信息

所谓“骆驼精神”,是通过共产党的楷模、“人民的骆驼”任弼时所体现出来的信仰坚定、求真务实、廉洁自律、艰苦奋斗、无私奉献精神。“骆驼精神”是中华民族精神和红色基因的重要组成部分,产生于新民主主义革命时期,蕴含着中华民族优秀的精神文化,是激励中国人民不断奋斗、实现中华民族伟大复兴的动力。它既是中华民族精神的体现,也是时代精神的缩影,同时又与社会主义核心价值观的要求在本质上一致,具有鲜活的生命力。在新的时代背景下,将“骆驼精神”作为一种课程资源融入高中思想政治课之中,不仅是必要的,而且也是可行的。其之所以是必要的,一是传承红色基因的需要;二是贯彻落实立德树人的需要;三是建设校园文化的需要。其之所以是可行的,一是符合高中思想政治课拓展教学资源的需求;二是符合高中思想政治课学科核心素养培育的需求;三是符合增强高中生文化自信的需求。调研表明,目前绝大多数教师对将“骆驼精神”融入高中思想政治课并没有给予足够的关注和重视。为了推进“骆驼精神”在高中思想政治课中的融入,我们需要至少要做好以下三个方面的工作:一是寻找“骆驼精神”与高中思想政治课的契合点;二是搭建“骆驼精神”融入高中思想政治课的载体;三是提高教师将“骆驼精神”融入高中思想政治课的认同感。

关键词： “骆驼精神” 高中思想政治课必要性可行性途径

初中《道德与法治》课法治教育内容的三维分析及运用研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

初中《道德与法治》课法治教育内容的三维分析及运用研究

作者：邓慧湖南理工学院

学位级别：硕士

初中《道德与法治》教材中大量增加的法治教育内容,不仅反映了国家对初中阶段法治教育的重视,同时也给初中《道德与法治》课法治教育教学带来了全新的教学任务与更高的教学要求。对初中《道德与法治》课法治教育内容进行分析,是落实习... 详细信息

初中《道德与法治》教材中大量增加的法治教育内容,不仅反映了国家对初中阶段法治教育的重视,同时也给初中《道德与法治》课法治教育教学带来了全新的教学任务与更高的教学要求。对初中《道德与法治》课法治教育内容进行分析,是落实习近平法治思想,适应初中新课程改革,促进教师专业化发展,加强青少年法治教育的需要,而以“文本”、“学理”及“案例”为分析框架对初中《道德与法治》课法治教育内容进行分析是帮助各位教师有效应对初中《道德与法治》课法治教育挑战,进而创造性运用教材,读懂悟透讲好法治知识要点,有效地落实法治教育目标的基础。然而,初中《道德与法治》课法治教育教学中仍然存在着未能充分挖掘法治教育内容的价值,部分教师对法治教育内容的阐释不透彻及法治教育案例实效性不强等问题。其原因主要有:一是学部分教师的法治教育理念存在偏差;二是部分教师的法治专业素养有待提高;三是课堂中运用的法治教育案例实效性不强。因此,为了提高初中《道德与法治》课法治教育的效果,可以通过激发学生学习法治教育内容的兴趣,深入研读教材中法治教育内容,提升自身的法治教育专业素养,基于学情合理地开发法治教育案例来有效地应对初中《道德与法治》教材中大量增加的法治教育内容所带来的挑战。

关键词：初中《道德与法治》课法治教育三维分析

大型复杂重载车钩熔模铸造数值模拟及工艺优化设计

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

大型复杂重载车钩熔模铸造数值模拟及工艺优化设计

作者：钟发勇重庆交通大学

学位级别：硕士

铁路货车车钩是连接车辆、传递牵引力和保证列车安全运行的关键零部件,它需确保所连接的两端车厢不产生横向和纵向移动。作为列车组连接的核心承载部件,车钩受力状态复杂多变,运行中受到较大的冲击、拉伸、压缩和扭矩等作用,因此车钩铸... 详细信息

铁路货车车钩是连接车辆、传递牵引力和保证列车安全运行的关键零部件,它需确保所连接的两端车厢不产生横向和纵向移动。作为列车组连接的核心承载部件,车钩受力状态复杂多变,运行中受到较大的冲击、拉伸、压缩和扭矩等作用,因此车钩铸件需要具有优异的综合性能。为解决某机车车钩铸件采用原浇注系统方案在熔模铸造实际生产中裂纹、缩孔多发且成品率不高的难题,通过计算机仿真分析和熔模铸造过程实际浇铸与性能检验等研究,以期提高车钩铸件的质量和成品率,主要研究内容如下:(1)对车钩铸件结构、尺寸以及工作条件等进行分析,并对其原有浇注系统方案铸造过程进行数值模拟。结果发现,在原始浇注系统方案下,车钩铸件在凝固过程中未遵循顺序凝固和同时凝固原则,导致关键部位在凝固末期出现大面积孤立液相区,缩孔、缩松和裂纹缺陷集中在铸件钩头与钩舌相交处等关键部位,严重影响了铸件的质量和成品率。(2)对车钩铸件浇注系统进行了优化设计,将卧式单侧浇口浇注系统修改为立式对称浇注系统,增加浇口数量,增大浇注系统体积。优化方案的模拟结果显示,铸件关键部位缩孔、缩松缺陷消失,铸件仅在非重要部位出现零星缩孔、缩松缺陷,且关键部位有效应力较小,铸件凝固大致遵从顺序凝固原则。(3)以铸件缩孔缩松体积和关键部位选定点有效应力平均值作为参考指标,以浇注温度、模壳温度和浇注时间为影响因素,设计正交实验。正交实验表明,最优浇注参数组合为:浇注温度1570℃、模壳预热温度425℃、浇注时间29s。极差分析表明:浇注温度对车钩铸件质量影响最大,浇注时间次之,模壳温度最小。(4)通过实际浇注生产来验证优化后浇注系统和最优浇注工艺参数组合的实际表现。对优化后的浇注系统进行蜡模制作、模壳制备并采用最优浇注工艺参数进行浇注成形。待冷却定型后,随机取样进行荧光磁粉探伤和X光探伤,未发现裂纹和缩孔等缺陷。取样制备金相试样进行学显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)微观组织观察,并制备拉伸试验和硬度测试试样进行力学性能试验。结果表明,在经过调质处理后的车钩铸件试样,其室温抗拉强度均位于850～1500MPa之间,最高达1450MPa,而伸长率最高达4.5%;经调质处理后的铸件,硬度值保持在352～375HBW区间,其抗拉强度及硬度均达到了使用要求。这说明通过优化后的浇注系统和最优浇注工艺参数组合能够获得表面质量和使用性能良好的车钩铸件。

关键词：机车车钩熔模铸造数值模拟热应力微观组织