检索结果-南通市图书馆

基于第一性原理的TiAlN涂层刀具切削GH4169的扩散机理研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

机械工程学报 2024年

作者：范依航王卿宇郝兆朋长春工业大学机电工程学院

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法，计算并分析了TiAlN涂层刀具切削镍基高温合金过程中，镍基高温合金中的Ni、Fe、Cr原子在TiAlN晶胞中的扩散机理。通过不同扩散形式的形成能计算对比，得出最有可能发生的扩散磨损形式为间隙型原... 详细信息

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法，计算并分析了TiAlN涂层刀具切削镍基高温合金过程中，镍基高温合金中的Ni、Fe、Cr原子在TiAlN晶胞中的扩散机理。通过不同扩散形式的形成能计算对比，得出最有可能发生的扩散磨损形式为间隙型原子扩散，进一步对相邻四面体间隙直接扩散和以八面体间隙作为过渡点扩散的两种路径进行能垒的计算，并通过扩散过渡态原子间距离比较做进一步验证，结果表明相邻四面体间的直接扩散为最优路径。最终从电子结构角度对Ni、Fe、Cr原子的扩散过渡态进行分析，得出Ni、Fe、Cr原子扩散到TiAlN晶胞中显著改变了TiAlN晶胞的整体稳定性，破坏了晶胞的稳定结构，使得涂层的整体性能降低。为切削过程中工件原子在刀具涂层内的扩散情况及扩散机理研究提供理论基础。

关键词：第一性原理形成能扩散磨损电子结构

基于机器视觉的单晶硅超声振动辅助切削亚表面裂纹损伤检测算法

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

吉林大学学报(工学版) 2021年

作者：程钢郝兆朋张卓长春工业大学机电工程学院长春工业大学人文信息学院

对于超声振动辅助切削单晶硅亚表面造成的裂纹损伤，常规的检测算法在检测目标较大的情况下裂纹损伤采集特征不均匀，导致该方法不能达到比较高的检测精度。针对检测精度不足的问题，提出基于机器视觉的单晶硅超声振动辅助切削亚表面裂... 详细信息

对于超声振动辅助切削单晶硅亚表面造成的裂纹损伤，常规的检测算法在检测目标较大的情况下裂纹损伤采集特征不均匀，导致该方法不能达到比较高的检测精度。针对检测精度不足的问题，提出基于机器视觉的单晶硅超声振动辅助切削亚表面裂纹损伤检测算法。搭建一套单晶硅表面图像采集装置，选择合适的光源采集分辨率较高的裂纹损伤图像，使用高斯核和图像熵提取裂纹损伤特征点和特征尺度，将裂纹特征与高斯函数的二阶导结合作卷积处理，用于裂纹损伤检测，以多个特征尺度下的最大值作为检测结果。实验结果表明：在不同裂纹损伤深度条件下，设计的基于机器视觉的检测算法检测精度能够达到0.9以上，检测数据与实际数据更为匹配，该算法优于常规检测算法。

关键词：机器视觉单晶硅超声振动亚表面裂纹损伤检测

碳化硅增韧氧化铝基陶瓷刀具切削Inconel718合金的刀具界面行为研究

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

中国机械工程 2021年第9期32卷 1009-1016页

作者：郝兆朋韩雪范依航长春工业大学机电工程学院长春130012

通过宏观实验发现在切削过程中刀具的Al_(2)O_(3)/SiC界面发生了断裂;建立了碳化硅增韧氧化铝基陶瓷刀具切削Inconel718镍基合金的分子动力学模型和单一界面的Al_(2)O_(3)/SiC三维界面模型,从原子尺度分析碳化硅增韧氧化铝切削过程的界... 详细信息

通过宏观实验发现在切削过程中刀具的Al_(2)O_(3)/SiC界面发生了断裂;建立了碳化硅增韧氧化铝基陶瓷刀具切削Inconel718镍基合金的分子动力学模型和单一界面的Al_(2)O_(3)/SiC三维界面模型,从原子尺度分析碳化硅增韧氧化铝切削过程的界面行为。在原有势函数的基础上计算了刀具与工件原子间、刀具内部基体与增韧间的Morse势函数,分别计算了单相Al_(2)O_(3)、单相SiC、复相Al_(2)O_(3)/SiC单一界面的界面结合能。研究结果表明:与单相界面相比,复相Al_(2)O_(3)/SiC界面结合强度较高,SiC增韧能够增强刀具的韧性和强度,但切削过程中出现了工件原子扩散到刀具中的现象。对扩散后刀具基体和增韧间形成界面的界面结合能进行了计算,发现刀具的界面结合强度有所降低,使刀具在Al_(2)O_(3)/SiC界面处发生断裂。

关键词：镍基合金陶瓷刀具纳观切削分子动力学单一界面

SiC_(p)/2024Al复合材料高应变率热变形行为的新本构模型

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

中国机械工程 2021年第11期32卷 1346-1353页

作者：范依航战纯勇郝兆朋长春工业大学机电工程学院长春130012

通过分离式霍普金森压杆(SHPB)动态压缩试验研究了体积分数为45%的铝基碳化硅颗粒增强复合材料(SiC_(p)/2024Al)在大应变率和变形温度范围内的热变形行为,分析了热变形参数(变形温度和应变率)对流动应力的影响。研究发现:变形温度和应... 详细信息

通过分离式霍普金森压杆(SHPB)动态压缩试验研究了体积分数为45%的铝基碳化硅颗粒增强复合材料(SiC_(p)/2024Al)在大应变率和变形温度范围内的热变形行为,分析了热变形参数(变形温度和应变率)对流动应力的影响。研究发现:变形温度和应变率对复合材料的流变应力、抗压强度、弹性模量、应变率敏感性有显著影响;抗压强度、弹性模量随变形温度的增大而减小,而抗压强度、弹性模量、应变率敏感性随应变率的增大出现了拐点。根据试验结果,结合热力学和统计损伤力学理论,建立了描述SiC_(p)/2024Al复合材料动态热变形行为的连续损伤本构模型,预测的流动应力与试验结果吻合较好,表明所建立的模型能够准确地描述SiC_(p)/2024Al复合材料动态热变形行为。

关键词： SiC_(p)/2024Al复合材料分离式霍普金森压杆(SHPB) 抗压强度弹性模量本构模型

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

镍基合金切削机理与工艺基础

中国科技成果 2022年第14期23卷 22-25页

作者：郝兆朋张涵范依航长春工业大学机电工程学院吉林长春130012

镍基高温合金具有优良的物理与机械性能,是一种在航空航天领域广泛应用的难加工材料,常用作航空航天发动机与燃气轮机的轮盘、叶片等耐热类零部件,具有型面复杂、材料去除率大等特点。航空发动机和燃气轮机“两机”重大专项的实施,对镍... 详细信息

镍基高温合金具有优良的物理与机械性能,是一种在航空航天领域广泛应用的难加工材料,常用作航空航天发动机与燃气轮机的轮盘、叶片等耐热类零部件,具有型面复杂、材料去除率大等特点。航空发动机和燃气轮机“两机”重大专项的实施,对镍基高温合金相关零部件产品的需求量日益增大。镍基高温合金材料导热性差、加工硬化严重且存在磨蚀性碳化物颗粒,导致其切削加工性差、加工表面完整性难于保障,是典型的难加工材料。在各级课题支持下,开展了切削区材料动态行为与变形机理、刀具磨损、绿色冷却润滑技术与工艺应用等方面研究,并取得一定的有价值的创新性成果,对关键技术有所突破。研究成果聚焦于切削过程中材料损伤与去除的潮源研究,必将丰富难加工材料的切削加工理论,益于突破镍基高温合金切削过程中刀具磨损严重、表面质量差等关键技术。

关键词：切削变形机理冷却润滑刀具磨损机理工艺参数优化

维普期刊数据库评论

在线全文

维普期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

SiCp/Al复合材料切削仿真与实验研究

制造技术与机床 2022年第2期 43-49页

作者：范依航霍志倩郝兆朋长春工业大学机电工程学院吉林长春130000

由于SiCp/Al颗粒增强复合材料具有高比模量、高比强度、耐磨性好、耐高温和导热导电性能良好等优异性能,使其在工程应用中成为了传统金属的精良替代品。针对体积分数为45%的SiCp/Al颗粒增强复合材料进行切削研究,建立切削仿真模型,从应... 详细信息

由于SiCp/Al颗粒增强复合材料具有高比模量、高比强度、耐磨性好、耐高温和导热导电性能良好等优异性能,使其在工程应用中成为了传统金属的精良替代品。针对体积分数为45%的SiCp/Al颗粒增强复合材料进行切削研究,建立切削仿真模型,从应力场的分布情况、颗粒的断裂与破碎机理以及切屑表面的裂纹扩展等方面对切削机理进行仿真分析,并通过铣削实验进行了验证。结果表明,颗粒的断裂与破碎主要发生在剪切区和工件与切屑的分离面,同时由于颗粒的存在会使切屑表面产生微裂纹,微裂纹的扩展是影响切屑表面形态的重要因素。

关键词： SiCp/Al复合材料有限元仿真应力分布切屑形成机理

冷成形锻压机传动系统与推出机构设计与仿真研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

冷成形锻压机传动系统与推出机构设计与仿真研究

作者：郝兆朋哈尔滨理工大学

学位级别：硕士

由于车削及铸造的方法加工的细长杆件常常满足不了现代工业对细长杆高质量及高强度的要求。细长杆质量要求引起了工业界的高度重视。BP-440EL型多工位细长杆冷成形自动锻压机的研制是国内外市场的一种急需,机床中的传动系统和推出机构... 详细信息

由于车削及铸造的方法加工的细长杆件常常满足不了现代工业对细长杆高质量及高强度的要求。细长杆质量要求引起了工业界的高度重视。BP-440EL型多工位细长杆冷成形自动锻压机的研制是国内外市场的一种急需,机床中的传动系统和推出机构设计涉及到产品研制经济成本和工作性能,因此,对传动系统进行了动力学仿真优化设计和对推出机构的有限元分析具有十分重要理论研究意义和工程应用价值。本文根据设计的具体要求,通过对传动系统的主要机构进行了运动和受力分析,找出影响传动系统动力学的主要因素,并采用ADAMS仿真软件对传动系统核心部件进行了静力学仿真优化设计,确定了机床的主要受力方向和位置;在满足设计要求和经济设计理念下得到传动系统的最佳方案。针对推出机构的核心部件推杆和压杆,从强度角度利用ANSYS对其进行了稳定性研究,根据不同位置的应力分布和屈服状态得出了机构的优化设计方案。并根据压杆的具体工作环境,对压杆进行热-应力耦合场有限元分析,以验证在热应力下是否发生变形。通过实践研制与仿真结果比较,证明所建模型能够很好的反映实际工况。本文为BP-440EL型多工位细长杆冷成形自动锻压机的研制,提供一种更合理、更可靠、更高效的方法和途径。

关键词：冷成形机细长杆加工压杆 ADAMS ANSYS

硬质合金刀具切削钛合金Ti6Al4V界面摩擦特性研究

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

润滑与密封 2015年第6期40卷 65-69页

作者：范依航郝兆朋长春工业大学机电工程学院吉林长春130012

钛合金Ti6Al4V具有高的比强度、良好的机械性能和抗蚀性,但因其化学活性大、导热系数低,切削时刀具磨损严重。为选择合理切削参数以减少刀具磨损,研究钛合金在不同切削条件下刀-屑/工界面的摩擦特性。结果表明,在切削速度较低时,刀具磨... 详细信息

钛合金Ti6Al4V具有高的比强度、良好的机械性能和抗蚀性,但因其化学活性大、导热系数低,切削时刀具磨损严重。为选择合理切削参数以减少刀具磨损,研究钛合金在不同切削条件下刀-屑/工界面的摩擦特性。结果表明,在切削速度较低时,刀具磨损表面紧密接触区附有大量黏结物,而在切削速度较高时,会产生不稳定粘结物,且刀具与工件材料接触面发生扩散,不稳定黏结物的脱落造成刀具微崩刃,加速刀具的磨损;采用合理的切削速度时,黏附在刀具表面的工件材料会发生氧化反应,生成的氧化物具有一定边界润滑作用,使黏结磨损与氧化磨损达到平衡,因此能减弱刀具-工件间接触时的高温黏结,降低刀具的磨损。

关键词：钛合金刀具磨损摩擦润滑

纳米切削镍基单晶合金亚表面缺陷演化机理研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

机械科学与技术 2022年第7期41卷 1062-1069页

作者：刘娴萍郝兆朋娄在祯范依航长春工业大学机电工程学院长春130012

零件加工过程中亚表面缺陷的产生与演化直接影响其表面质量与使用寿命,一直是企业界与学术界关注的焦点。从缺陷演化和能量变化角度结合分子动力学的方法研究了氮化硅陶瓷刀具切削镍基单晶合金过程中亚表面缺陷演化机理。采用混合势函... 详细信息

零件加工过程中亚表面缺陷的产生与演化直接影响其表面质量与使用寿命,一直是企业界与学术界关注的焦点。从缺陷演化和能量变化角度结合分子动力学的方法研究了氮化硅陶瓷刀具切削镍基单晶合金过程中亚表面缺陷演化机理。采用混合势函数描述切削镍基合金系统原子间的作用力。分析了各种位错,层错的形核、扩展和位错线类型的转化;深入探讨切削速度变化诱发的亚表面缺陷的种类、数量、深度与面积、体系势能、晶体结构变化等对加工表面质量的影响。研究结果表明:提高切削速度能够有效降低亚表面缺陷的数量与面积,改善加工零件的表面质量。

关键词：镍基单晶合金亚表面质量分子动力学缺陷演化位错滑移