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超声激励薄液膜Faraday波形成机理

北京航空航天大学学报 2019年第8期45卷 1582-1588页

作者：高国富李康李瑜向道辉赵波河南理工大学机械与动力工程学院

针对35 kHz超声激励薄液膜形成的Faraday波,采用实验和有限元仿真,对Faraday波的形成机理进行探究。建立超声激励下的两相流计算模型,采用计算流体力学(CFD)方法对Faraday波的形成过程进行有限元仿真,通过分析相图和流线图,探讨Faraday... 详细信息

针对35 kHz超声激励薄液膜形成的Faraday波,采用实验和有限元仿真,对Faraday波的形成机理进行探究。建立超声激励下的两相流计算模型,采用计算流体力学(CFD)方法对Faraday波的形成过程进行有限元仿真,通过分析相图和流线图,探讨Faraday波的形成机理,得到Faraday波的振动频率约为超声激励频率的1/2。液体惯性的存在,导致超声激励与液体表面波存在不断变化的相位差,相位差变化周期约等于2个超声激励周期。通过35 k Hz超声激励薄液膜实验,在薄液膜表面观察到排列整齐的Faraday波图案,通过测量Faraday波的波长,得出实验获得的Faraday波频率约为超声激励频率的1/2,与有限元仿真结果一致。

关键词： Faraday波超声激励薄液膜计算流体力学(CFD) 形成机理

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Ti-Al系金属间化合物精密加工研究进展

稀有金属材料与工程 2021年第5期50卷 1867-1882页

作者：高国富浮宗霞王毅向道辉赵波河南理工大学河南焦作454003 平顶山学院河南平顶山467000

稀有材料Ti-Al系金属间化合物的本征脆性在一定程度上限制了精密加工技术的选择和在航空航天、国防等领域的应用,为促进此类材料精密加工的适应性及获得高质量的表面,本文对Ti-Al系金属间化合物的精密加工技术进行综述。首先对此类材料... 详细信息

稀有材料Ti-Al系金属间化合物的本征脆性在一定程度上限制了精密加工技术的选择和在航空航天、国防等领域的应用,为促进此类材料精密加工的适应性及获得高质量的表面,本文对Ti-Al系金属间化合物的精密加工技术进行综述。首先对此类材料的特性及精密加工技术进行总体概括;其次从材料的切削性能(材料去除机理、切削力、切削温度、切屑形态和刀具磨损)对其可加工性进行分析,并对材料加工后的表面完整性(表面粗糙度、表面缺陷、残余应力、加工硬化和金相组织)进行总结;最后,对应用于Ti-Al系金属间化合物所采用的超声振动辅助加工技术进行展望,以期为此类材料的加工提供一定的理论依据和技术支撑。

关键词： Ti-Al系金属间化合物精密加工技术切削性能表面完整性超声振动辅助加工技术

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超声铣削C/C复合材料铣削力的理论建模

振动与冲击 2018年第10期37卷 8-13页

作者：高国富胡二娟向道辉赵波河南理工大学机械与动力工程学院河南焦作454000

在平面立铣刀轴向施加纵向超声振动,对超声铣削C/C复合材料的铣削力进行解析。考虑C/C复合材料的层状结构模型和立铣刀的几何模型,以及铣削加工中铣刀旋转为主运动的运动特征,运用斜角切削理论、等效平面和二维正交切削圆的理论对超声... 详细信息

在平面立铣刀轴向施加纵向超声振动,对超声铣削C/C复合材料的铣削力进行解析。考虑C/C复合材料的层状结构模型和立铣刀的几何模型,以及铣削加工中铣刀旋转为主运动的运动特征,运用斜角切削理论、等效平面和二维正交切削圆的理论对超声振动辅助铣削C/C复合材料的铣削力进行建模,获得了超声铣削中的等效平面角的变化规律。并通过数值模拟与实验讨论了超声辅助铣削加工C/C复合材料时随刀具旋转角度变化的铣削力特征。实验结果表明:铣削力的理论曲线的波形变化趋势与实际测得的铣削力的趋势一致。

关键词：超声铣削铣削力斜角切削等效平面

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微小孔加工试验及刀具磨损机理

南京航空航天大学学报 2005年第B11期37卷 8-11页

作者：马玉平向道辉陈明孙方宏上海交通大学机械与动力工程学院上海200030

由于钛合金和印刷电路板的难加工性使得微小孔的加工精度和表面质量难以保证,刀具技术成为提高加工效率的主要障碍。本文应用3种不同涂层钻头对钛合金和印刷电路板进行微小孔钻削对比试验,研究了进给速度与切削力和扭矩的关系,分析了刀... 详细信息

由于钛合金和印刷电路板的难加工性使得微小孔的加工精度和表面质量难以保证,刀具技术成为提高加工效率的主要障碍。本文应用3种不同涂层钻头对钛合金和印刷电路板进行微小孔钻削对比试验,研究了进给速度与切削力和扭矩的关系,分析了刀具的磨损特征以及孔的表面质量和孔入口处的毛刺情况。结果表明:钻削印刷电路板的临界进给速度为1 591.2 mm/m in,涂层对钻削力和扭矩的影响不明显;类金钢石(DLC)涂层硬质合金钻头比普通硬质合金钻头和T iC涂层硬质合金钻头更适合加工钛合金材料微小孔。

关键词：微加工涂层刀具钻削磨损机理摩擦

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井下煤仓和矿仓堵塞类型与对策

矿山机械 2009年第14期37卷 91-94页

作者：刘建慧向道辉河南理工大学机械与动力工程学院河南焦作454000

矿山井下矿仓、煤仓的储存和吞吐是矿业生产过程中的一个重要环节，是整个生产运输过，程中不可缺少的重要组成部分，它对各矿的生产能力起着决定性的作用。特别是随着综采机械化程度的不断提高和采区集中生产的不断实现，矿仓的容量逐... 详细信息

矿山井下矿仓、煤仓的储存和吞吐是矿业生产过程中的一个重要环节，是整个生产运输过，程中不可缺少的重要组成部分，它对各矿的生产能力起着决定性的作用。特别是随着综采机械化程度的不断提高和采区集中生产的不断实现，矿仓的容量逐渐增大，使用效率越来越高。由于原煤或矿石多是经下端为锥形漏斗的矿仓依靠自重流动输送，

关键词：井下矿仓井下煤仓类型堵塞生产过程机械化程度组成部分生产能力

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基于遗传算法的快速成型分层方向优化设计

南京航空航天大学学报 2005年第B11期37卷 134-136页

作者：张立强向道辉陈明王斌修上海交通大学机械与动力工程学院上海200030 青岛理工大学机械工程学院青岛266033

快速成型制造技术具有高度的柔性和灵活性,应用前景广泛。快速成型分层方向的选择,对于零件的制作精度、成型时间及制作成本有着重要影响。目前常见的分层方向算法往往顾此失彼,为了尽可能同时满足这3个单目标模型的最优化,本文提出将... 详细信息

快速成型制造技术具有高度的柔性和灵活性,应用前景广泛。快速成型分层方向的选择,对于零件的制作精度、成型时间及制作成本有着重要影响。目前常见的分层方向算法往往顾此失彼,为了尽可能同时满足这3个单目标模型的最优化,本文提出将均匀设计、正交设计与遗传算法相结合作为求解多目标优化的新方法,可用较少的计算量求得分层方向的最优解。实验结果表明,改进后的算法有效,在迭代次数和所用时间上远远优于目前常用的基本算法。

关键词：快速成型多目标优化遗传算法

阶梯型复合刀具CVD金刚石涂层制备工艺及应用研究

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人工晶体学报 2015年第9期44卷 2427-2432,2442页

作者：向道辉张玉龙马国峰秦强张磊河南理工大学机械与动力工程学院焦作454000

针对加工阶梯孔类的阶梯型复合刀具,采用热丝辅助化学气相沉积技术(HFCVD),通过超声辅助酸碱两步预处理法,并且采用钽丝上下两层平行布置的沉积装置,调节生长参数,研究了YG6硬质合金阶梯型复合刀具的金刚石涂层制备技术。为了研究涂层性... 详细信息

针对加工阶梯孔类的阶梯型复合刀具,采用热丝辅助化学气相沉积技术(HFCVD),通过超声辅助酸碱两步预处理法,并且采用钽丝上下两层平行布置的沉积装置,调节生长参数,研究了YG6硬质合金阶梯型复合刀具的金刚石涂层制备技术。为了研究涂层性能,以含少量石棉的复合纤维刹车片作为加工对象,分别对比实验了金刚石涂层和未涂层刀具的钻削性能。结果表明:相对传统单层热丝沉积工艺,采用双层热丝布置方式,在涂层过程中能使切削刃各个部分的温度保持平衡稳定,使得阶梯复合刀具每个切削刃都能均匀地涂上一层金刚石薄膜。采用该方法沉积的金刚石涂层阶梯复合刀具在钻削过程中具有良好的切削性能及附着强度,特别是在高速加工中金刚石涂层阶梯复合刀具在轴向钻削力及扭矩方面都小于未涂层刀具,金刚石涂层阶梯复合刀具在钻削刹车片阶梯复合孔加工中具有显著的优势。

关键词：阶梯型复合刀具 CVD金刚石涂层钻削试验双层热丝

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C630改造成深孔振动镗床

工具技术 2003年第11期37卷 58-60页

作者：向道辉马玉平赵波焦作工学院河南省焦作市454000 上海交通大学

在振动镗削工艺研究的基础上 ,针对生产所需 ,对C6 30进行改造 ,使其成为能进行深孔加工的镗床 ,并取得了很好的效果 ,降低了生产成本。

关键词：振动镗削深孔加工 C630车床改装镗床

FABRICATION OF DLC COATED COBALT-CEMENTED TUNGSTEN CARBIDE MICRO-DRILLS AND THEIR CUTTING PERFORMANCE

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Transactions of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics 2007年第2期24卷 89-93页

作者：马玉平陈明向道辉孙方宏上海交通大学机械与动力工程学院

In machining the particle reinforced aluminum based composite material with high Si content using the cobalt-cemented tungsten carbide micro cutting tools, diamond like carbon （DLC） films are deposited on cobalt-cemented tungsten carbide micro-drills with two-step pretreatment method. Characteristics of DLC coated tools are investigated in bias-enhanced HFCVD system with the optimized hot filament arrangement. The optimization deposition technology is obtained and the wear mechanism of cutting tools is analyzed. The drilling performance of DLC coated tools is verified by the experiments of cutting particle reinforced aluminum based composite material （Si 15% in volume） compared with uncoated ones. Experimental results show that the two-step pretreatment method is appropriate for complex shaped cemented carbide substrates and ensures the good adhesive strength between the diamond film and the substrate. The cutting performance of DLC coated tool is enhanced 10 times when machining the Si particle reinforced aluminum based metal matrix composite compared with that of uncoated ones under the same cutting conditions.

关键词： DLC film bias-enhanced HFCVD cobalt-cemented tungsten carbide cutting tool micro-drilling cutting performance