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立铣刀几何参数对铣削系统动态特性影响规律的研究

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立铣刀几何参数对铣削系统动态特性影响规律的研究

作者：张杨广山东大学

学位级别：硕士

高速铣削加工在工业生产中已经得到了越来越广泛的应用,而制约高速铣削加工效率的一个重要问题就是颤振。获取高速铣削系统尤其是“主轴一刀柄一刀具”系统的动力学特性参数是对颤振现象进行准确预测的关键所在。刀具是铣削加工系统中... 详细信息

高速铣削加工在工业生产中已经得到了越来越广泛的应用,而制约高速铣削加工效率的一个重要问题就是颤振。获取高速铣削系统尤其是“主轴一刀柄一刀具”系统的动力学特性参数是对颤振现象进行准确预测的关键所在。刀具是铣削加工系统中最活跃的因素,因此有必要系统地分析刀具几何参数对“主轴一刀柄一刀具”系统动力学特性的影响。本文研制应用于铣削系统模态参数测试的电子冲击力锤,并且在建立整体立铣刀几何模型和模态分析模型的基础上,对立铣刀的动态特性进行实验和仿真分析,重点研究立铣刀几何参数对铣削系统动态特性的影响规律,为立铣刀结构优化设计提供理论基础和技术支持。首先,针对铣削系统模态测试中人工锤击法的不足,研制一种工作台式电子冲击力锤测试装置。该装置利用电磁原理,通过控制牵引式电磁铁的通/断电,使牵引力带动冲击力锤实现对被测对象的冲击,并对BT40刀柄、立铣刀杆进行冲击测试实验。该装置能够产生重复性好、可变大小的冲击力,可以取代人工力锤,并且适用于切削刀具系统端点频率响应函数的测试。其次,建立整体立铣刀的三维几何模型。在Pro/E软件中建立立铣刀的三维实体模型,导入到有限元分析软件ANSYS Workbench中进行模态分析,并通过刀具模态参数测试装置对所建立的模型进行实验分析,验证所建立的三维模型的正确性。然后,采用响应耦合子结构分析法（RCSA法）并结合模态试验,获得刀具与刀柄/主轴之间的接合面特性参数,并对铣削系统刀尖点频响函数进行预测。另外,模态试验结果表明,随着刀具悬伸长度的增大,铣削系统一阶固有频率和模态刚度逐渐减小,一阶阻尼比逐渐增大。最后,在立铣刀几何模型的基础上,采用RCSA法研究立铣刀几何参数（刀齿数、刀具直径、刀槽芯部直径以及螺旋切削刃长度）的变化对铣削系统动态特性参数的影响规律。

关键词：动态特性立铣刀有限元电子冲击力锤响应耦合子结构分析

基于扫描Kelvin探针和FT-IR的7B04-T74铝合金/涂层体系丝状腐蚀研究

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稀有金属材料与工程 2021年第9期50卷 3184-3193页

作者：张杨广陈跃良张勇卞贵学李军亮吴省均海军航空大学青岛校区山东青岛266041 32102部队山东烟台265200

对7B04-T74铝合金进行硫酸或铬酸阳极氧化后再喷涂底漆或底漆+面漆,从而制备4类试样,而后开展标准丝状腐蚀试验,利用扫描Kelvin探针(SKP)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)技术对7B04-T74铝合金/涂层体系的腐蚀行为和机理进行研究。光学显微... 详细信息

对7B04-T74铝合金进行硫酸或铬酸阳极氧化后再喷涂底漆或底漆+面漆,从而制备4类试样,而后开展标准丝状腐蚀试验,利用扫描Kelvin探针(SKP)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)技术对7B04-T74铝合金/涂层体系的腐蚀行为和机理进行研究。光学显微镜观察发现4类试样上腐蚀丝的数量较少,且长度不超过3 mm,表明4类试样均具有较好的耐蚀性。SKP测试结果表明,4类试样跨划痕区域的伏打电位随试验时间的变化规律相似,划痕处与周围的涂层-金属界面之间的电位差引起丝状腐蚀的发生,腐蚀机理为阳极破坏;单个腐蚀丝的伏打电位值朝着头部降低,朝着尾部升高,头部和尾部之间的电位差促进腐蚀丝的传播。FT-IR分析显示丝状腐蚀产物的成分主要为Al(OH)3、Al2O_(3)和AlCl3及其部分水解产物,发生的电化学反应类似于7B04-T74铝合金在氯离子作用下的点蚀过程。对比分析结果表明,2种阳极氧化方式对丝状腐蚀的影响差异性较小。

关键词： 7B04-T74铝合金涂层体系丝状腐蚀扫描Kelvin探针傅里叶变换红外光谱

冲击载荷作用下38CrMoAl渗氮钢损伤机理和耐腐蚀性能

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航空学报 2021年第5期42卷 194-205页

作者：张柱柱陈跃良姚念奎卞贵学张勇张杨广海军航空大学青岛校区青岛266041 沈阳飞机设计研究所沈阳110035

为研究38CrMoAl渗氮钢材料在冲击载荷与海洋环境侵蚀共同作用下的损伤机理和耐腐蚀性能,对渗氮处理前后的38CrMoAl钢材料进行了冲击加载试验和腐蚀性能测试。研究发现渗氮38CrMoAl钢材料在高应变率下具有较强的正应变率敏感性。在冲击... 详细信息

为研究38CrMoAl渗氮钢材料在冲击载荷与海洋环境侵蚀共同作用下的损伤机理和耐腐蚀性能,对渗氮处理前后的38CrMoAl钢材料进行了冲击加载试验和腐蚀性能测试。研究发现渗氮38CrMoAl钢材料在高应变率下具有较强的正应变率敏感性。在冲击载荷作用下,试件表面渗氮层出现裂纹,并伴随着渗氮层的部分脆性剥落,但裂纹长度均在500~700μm,裂纹只在渗氮层中扩展,并没有继续延伸至非渗氮层的金属基体内部。渗氮处理提高了材料表面硬度和强度,但降低了韧性。电化学测试结果表明渗氮处理显著提高了材料的耐腐蚀性能,其自腐蚀电位相对于未渗氮试件由-726.24 mV正移至-174.42 mV。但冲击加载后的渗氮试件由于表面渗氮层的破损,部分金属基体露出并与未发生破坏的表面形成电势差,进而发生较为强烈的电偶腐蚀。扫描开尔文探针测试结果表明,渗氮件表面阴阳极电位差及电位分散程度相对于未渗氮件增大,渗氮件更易发生局部腐蚀。冲击加载改变了渗氮层的表面状态,阴阳极电位差增加,使材料表面腐蚀变得更加不均匀。对试件耐腐蚀性能进行了盐雾试验验证,盐雾试验结果与电化学测试分析结果相一致,在舰载机维护保养中,应关注受冲击部位渗氮层的裂纹检查,并做好相应的防腐处理。

关键词：冲击载荷 38CrMoAl 表面渗氮霍普金森杆电化学测试

由分立走向集成：历史城区体检评估制度的建构理路——基于系统耦合理论

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城市规划学刊 2024年第3期 82-90页

作者：张杨何依华中科技大学建筑与城市规划学院华中科技大学建筑与城市规划学院湖北省城镇化工程技术研究中心、自然资源部城市仿真重点实验室

历史城区体检评估涵盖“保护—更新—管控—建设—治理”的全链条，是一个复杂难题。破题的关键在于城市体检制度与名城保护制度如何进行程序性整合。对此，基于系统耦合理论，通过“耦合过程（制度逻辑）—耦合模式（制度形态）—耦合... 详细信息

历史城区体检评估涵盖“保护—更新—管控—建设—治理”的全链条，是一个复杂难题。破题的关键在于城市体检制度与名城保护制度如何进行程序性整合。对此，基于系统耦合理论，通过“耦合过程（制度逻辑）—耦合模式（制度形态）—耦合功能（制度目标）”的分析框架，探索历史城区体检评估制度的建构理路。在制度逻辑层面，应立足于城区、街区与建筑三级尺度，推进既有城市体检的指标下沉，并将名城保护制度的要求结构性地嵌入历史城区体检评估框架。在此基础上拟合“历史街区—周边社区”为现实层面的体检评估单元，并将保护与非保护类建筑整体打包，以落实全面的体检评估任务。由制度逻辑到表征形态，进一步提出需通过“城区—街道”尺度及“街区—社区”单元的横向关联，倒逼既有的城市体检评估制度不断完善。相应的制度目标也应将城市更新导向的体检评估系统，与城市治理和保护传承工作进行有效衔接，为平衡保护更新的现实困境提供理论思考。

关键词：历史城区城市体检评估制度建构系统耦合理论精细化治理历史文化保护传承

“双评价”:空间规划决策的科学性跃迁——岳文泽《面向国土空间规划的“双评价”理论与实践》评介

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中国土地科学 2024年第5期38卷 125-130页

作者：张杨首都经济贸易大学城市经济与公共管理学院北京100070

研究目的:阐明面向国土空间规划“双评价”的有限理性选择,总结其实践效用,提出国土空间规划语境下“双评价”的现实挑战与应对路径,揭示“双评价”从定量评价到规划决策科学性跃迁的逻辑。研究方法:文献资料法和归纳演绎法。研究结果:... 详细信息

研究目的:阐明面向国土空间规划“双评价”的有限理性选择,总结其实践效用,提出国土空间规划语境下“双评价”的现实挑战与应对路径,揭示“双评价”从定量评价到规划决策科学性跃迁的逻辑。研究方法:文献资料法和归纳演绎法。研究结果:(1)面向国土空间规划的“双评价”肩负着提升规划决策科学性的使命;(2)“双评价”在不同尺度和不同决策需求中应具有差异化的应用,发挥对规划决策方案的先验性量化支撑作用;(3)“双评价”在应用中面临诸多挑战,面对不同需求角度下需要持续创新以提升其应用价值。研究结论:“双评价”的进步意义在于实现定量评价到规划决策的科学性跃迁,其对于国土空间规划的支撑作用体现在为国土空间的组织、协调、统筹提供科学依据,直接服务于不同尺度、不同需求的意志和价值在国土空间上的映射。

关键词： “双评价” 国土空间规划规划决策科学性跃迁

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三线建设初期工业布局中的央地关系研究

学术界 2024年第3期 109-120页

作者：张杨上海交通大学马克思主义学院上海200240

三线建设是中共中央为应对严峻的地缘政治危机而开展的大规模国防备战和工业转移活动。在高度集中的计划经济体制下,中央各部委基于在三线地区建立本系统后方基地的需求,纷纷派出工作组到内地为工厂选址,地方政府担心各自为战的选址有... 详细信息

三线建设是中共中央为应对严峻的地缘政治危机而开展的大规模国防备战和工业转移活动。在高度集中的计划经济体制下,中央各部委基于在三线地区建立本系统后方基地的需求,纷纷派出工作组到内地为工厂选址,地方政府担心各自为战的选址有可能导致地方工业发展失序,特制定本地工业发展规划以供参考。三线地区依据专业化协作的需求、一线地区基于力所能及的原则,分别向中央部委提交受援计划和支援计划,中央部委通过召开座谈会等方式,确定一三线地区都能接受的工厂搬迁方案。为保证三线企业尽快投产,利用下马厂和地方工业出让厂址成为普遍做法,三线企业内迁在地方工业之间形成了自上而下的挤出效应,促进了三线地区地方工业的布局调整。

关键词：三线建设工业布局央地关系企业内迁

海洋环境下G814/3233复合材料的老化机理及加速老化与自然老化的相关性

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航空学报 2021年第5期42卷 245-257页

作者：王安东卞贵学张勇陈跃良张柱柱张杨广海军航空大学青岛校区青岛266041

为探索航空用碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)的老化机理及实验室加速老化环境与真实服役环境间的相关性,以飞机常用的G814/3233复合材料为研究对象,以海洋环境为服役背景开展了实验室加速老化试验和随舰自然暴露试验,观测了老化前后CFR... 详细信息

为探索航空用碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)的老化机理及实验室加速老化环境与真实服役环境间的相关性,以飞机常用的G814/3233复合材料为研究对象,以海洋环境为服役背景开展了实验室加速老化试验和随舰自然暴露试验,观测了老化前后CFRP试件的力学性能、微观结构、组织成分等;改进了传统的大样本统计方法,提出了确定自然老化方程的小子样方法,有效扩大了数据样本;提出了以纵横剪切强度保持率为基准的当量折算系数计算方法并开展了验证试验。结果表明:在加速老化1个月后,G814/3233复合材料的表面树脂及碳纤维/树脂界面遭到破坏,剩余强度、纵横剪切强度、玻璃化转变温度分别下降6.93%、7.30%、0.87%,室温条件下的储能模量升高约5 GPa;获得了该型CFRP在南海环境下的老化机理和纵横剪切强度中值曲线;确定了自然老化环境与加速老化环境之间的当量折算系数为7.25;所建立的实验室加速老化方法对自然老化方具有较好的加速性和重现性。

关键词：海洋环境 CFRP 自然老化加速老化当量折算系数

电子冲击力锤的研制及在刀具模态测试中的应用

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华南理工大学学报（自然科学版） 2013年第11期41卷 102-108页

作者：刘鲁宁张杨广史振宇宋清华刘战强山东大学机械工程学院∥高效洁净机械制造教育部重点实验室山东济南250061

针对刀具模态测试人工锤击法的不足,在对现有的自动力锤进行综合分析的基础上,研制了一种包括工作台、控制器、触发器、开关电源和执行器等部分的工作台式电子冲击力锤测试装置.该装置利用电磁原理控制牵引式电磁铁的通/断电,使牵引力... 详细信息

针对刀具模态测试人工锤击法的不足,在对现有的自动力锤进行综合分析的基础上,研制了一种包括工作台、控制器、触发器、开关电源和执行器等部分的工作台式电子冲击力锤测试装置.该装置利用电磁原理控制牵引式电磁铁的通/断电,使牵引力带动冲击力锤,实现对被测对象的冲击,并通过控制力锤与被测对象表面的接触时间得到理想的力脉冲信号.该装置产生的冲击力具有可重复性和可调节性.文中还以刀柄、铣刀杆、镗刀杆以及面铣刀为测试对象,通过该装置分别测试被测对象的端点频率响应函数,得到相应的频响曲线及模态参数.结果表明,该装置结构简单,操作方便,能够产生重复性好、大小可调的冲击力.

关键词：刀具模态测试电子冲击力锤频响函数

2A12铝合金不同阳极氧化膜在NaCl溶液中的电化学演变

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表面技术 2020年第9期49卷 348-356页

作者：陈跃良张杨广卞贵学张勇张柱柱海军航空大学青岛校区山东青岛266041 32102部队山东烟台265200

目的评价2A12铝合金不同阳极氧化膜在氯离子作用下的腐蚀电化学演变行为。方法以2A12铝合金为基材,分别制备重铬酸盐封闭硫酸阳极氧化(DS-SAA)膜、热水封闭硫酸阳极氧化(HWS-SAA)膜和稀铬酸封闭铬酸阳极氧化(DCS-CAA)膜,采用动电位极化... 详细信息

目的评价2A12铝合金不同阳极氧化膜在氯离子作用下的腐蚀电化学演变行为。方法以2A12铝合金为基材,分别制备重铬酸盐封闭硫酸阳极氧化(DS-SAA)膜、热水封闭硫酸阳极氧化(HWS-SAA)膜和稀铬酸封闭铬酸阳极氧化(DCS-CAA)膜,采用动电位极化、电化学交流阻抗表征及拟合,并结合体视显微镜等方法,分析不同氧化膜试件的电化学参数在质量分数为3.5%的NaCl溶液中随浸泡时间的变化,对膜层演变规律及机理进行讨论。结果硫酸阳极氧化和铬酸阳极氧化膜的厚度分别约为8μm和3μm,后者表面缺陷更少。在NaCl溶液中浸泡1 h后,DS-SAA、HWS-SAA和DCS-CAA试件的自腐蚀电流密度分别为9.1、0.86、12.9 nA/cm^2,经168 h浸泡后,分别增大为15.5、35.3、2628 nA/cm^2,DS-SAA试件的自腐蚀电位升高了205 mV,DCS-CAA试件的自腐蚀电位从-604 mV降低到-930 mV。随着浸泡时间的延长,DS-SAA试件的Rb和Rp值始终分别高于107Ω·cm^2和105Ω·cm^2。浸泡24 h后,HWS-SAA和DCS-CAA试件的阻抗谱中开始出现韦伯阻抗,Rb和Rp值迅速下降。结论三种氧化膜在浸泡初期的耐蚀性能相当,随着时间的延长,重铬酸盐封闭硫酸阳极氧化膜具有较高的耐蚀性和耐久性,其余两种氧化膜的耐蚀性能则快速下降,168 h后多孔层几乎完全失效。氧化膜耐蚀性能的差异与膜厚和封闭机理有关。

关键词：铝合金阳极氧化封闭电化学阻抗谱等效电路电化学演变韦伯阻抗