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Work Hardening Behavior of 1020 Steel During Cold-Beating Simulation

Chinese Journal of Mechanical Engineering 2017年第2期30卷 321-331页

作者： Fengkui CUI Yuanfei LING jinxue xue Jia LIU Yuhui LIU Yan LI School of Mechatronics Engineering Henan University ofScience and TechnologyLuoyang 471003China Collaborative Innovation Center of Machinery Equipment Advanced Manufacturing of Henan Province Henan University of Science and TechnologyLuoyang 471003China School of Mechanical and Precision Instrument Engineering Xi'an University of Technology Xi'an 710048China

The present research of cold-beating formation mainly focused on roller design and manufacture, kinematics, constitutive relation, metal flow law, thermo-mechanical coupling, surface micro-topography and microstructure evolution. However, the research on surface quality and performance of workpieces in the process of cold-beating is rare. Cold-beating simulation experiment of 1020 steel is conducted at room temperature and strain rates ranging from 2000 to 4000 s^-1 base on the law of plastic forming. According to the experimental data, the model of strain hardening of 1020 steel is established, Scanning Electron Microscopy（SEM） is conducted, the mechanism of the work hardening of 1020 steel is clarified by analyzing microstructure variation of 1020 steel. It is found that the strain rate hardening effect of 1020 steel is stronger than the softening effect induced by increasing temperatures, the process of simulation cold-beating cause the grain shape of 1020 steel significant change and microstructure elongate significantly to form a fibrous tis- sue parallel to the direction of deformation, the higher strain rate, the more obvious grain refinement and the more hardening effect. Additionally, the change law of the work hardening rate is investigated, the relationship between dislocation density and strain, the relationship between work hardening rate and dislocation density is obtained. Results show that the change trend of the work hardening rate of 1020 steel is divided into two stages, the work hardening rate decreases dramatically in the first stage and slowly decreases in the second stage, finally tending toward zero. Dislocation density increases with increasing strain and strain rate, work hardening rate decreases with increasing dislocation density. The research results provide the basis for solving the problem of improving the surface quality and performance of workpieces under cold-beating formation of 1020 steel.

关键词： 1020 steel Cold·beating Work hardening Grain Dislocation density

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超声高速研磨陶瓷表面残余应力特性研究

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金刚石与磨料磨具工程 2009年第4期29卷 56-61页

作者：薛进学赵波焦锋同济大学机械工程学院现代制造技术研究所上海200092 河南科技大学机电工程学院洛阳471003 河南理工大学机械与动力工程学院焦作454003

工程陶瓷材料的表面残余应力对其使用性能影响很大。本文采用固着磨料超声外圆研磨装置在精密车床上,对ZrO2、Al2O3和纳米ZrO2增韧Al2O3(ZTA)三种陶瓷材料,在不同的磨粒尺寸、研磨压力、研磨速度下的表面残余应力进行了实验研究。研究... 详细信息

工程陶瓷材料的表面残余应力对其使用性能影响很大。本文采用固着磨料超声外圆研磨装置在精密车床上,对ZrO2、Al2O3和纳米ZrO2增韧Al2O3(ZTA)三种陶瓷材料,在不同的磨粒尺寸、研磨压力、研磨速度下的表面残余应力进行了实验研究。研究结果表明:精密平面磨削残余应力产生机理主要为热塑效应和相变效应的综合作用,而固着磨料和游离磨料研磨残余应力产生机理主要是机械冷挤压作用;前者在两个方向上均表现为拉应力,后者均为较小的残余压应力;其值随着磨料尺寸、研磨压力与研磨速度的增大而增大;但超过一定值之后残余应力的增加变得缓慢。在相同条件下,Al2O3陶瓷研磨表面在两个方向上均表现为残余拉应力,而ZrO2和ZTA陶瓷研磨表面均为残余压应力。

关键词：超声振动研磨残余应力 X射线衍射

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面向装配及拆卸的产品设计

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中国机械工程 2000年第9期11卷 1020-1021页

作者：徐顺利薛进学李鸣鸣洛阳工学院机电工程系

产品的装配和拆卸设计 ( DFA/DFD)是实现环境意识制造的重要手段之一。分析 DFA/DFD的理论基础及实现方式 ,并给出了电吹风的 DFD设计过程。

关键词：环境意识制造产品设计 DFA/DFD

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铁路货车轴箱轴承的二维稳态温度场分析

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轴承 2020年第2期 19-24,30页

作者：薛进学万里河南科技大学机电工程学院河南洛阳471003

建立圆柱滚子轴承生热计算模型,并基于传热学中的Fourier导热定律,通过MATLAB完成了轴承中各温度节点的划分及各节点热平衡方程创建,实现了利用理论计算铁路货车轴箱轴承二维稳态温度场。以某机车用双列圆柱滚子轴承为例,利用理论计算... 详细信息

建立圆柱滚子轴承生热计算模型,并基于传热学中的Fourier导热定律,通过MATLAB完成了轴承中各温度节点的划分及各节点热平衡方程创建,实现了利用理论计算铁路货车轴箱轴承二维稳态温度场。以某机车用双列圆柱滚子轴承为例,利用理论计算模型对轴承温度场进行分析。经试验验证,轴承温度分布与理论计算结果相符合,说明了理论计算模型的正确性。

关键词：滚动轴承铁路货车轴箱轴承双列圆柱滚子轴承二维稳态温度场 MATLAB 试验

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靖安油田石油井区地网设计研究

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现代电子技术 2006年第13期29卷 143-145页

作者：薛进学北京双星普天科技有限公司北京100083

论述了靖安油田石油井区无线通讯系统地网设计的方法和依据的条件,详细地分析了地网敷设时遇到的各种问题,给出了解决问题的方法和采取的措施,并从原理上进行了解释说明。根据井区所处地理位置的实际状况,对地网地理位置的选择给出了指... 详细信息

论述了靖安油田石油井区无线通讯系统地网设计的方法和依据的条件,详细地分析了地网敷设时遇到的各种问题,给出了解决问题的方法和采取的措施,并从原理上进行了解释说明。根据井区所处地理位置的实际状况,对地网地理位置的选择给出了指导性的建议。针对地网的自身结构提出了降阻剂在使用时的应用范围,给出了为降低接地电阻值,降阻剂在地网的灌注位置,并从原理上做了说明。

关键词：地网接地电阻降阻剂油田

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圆锥滚子定姿态贯穿式超精研油石磨刃分析

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机械科学与技术 2017年第8期36卷 1244-1249页

作者：薛进学杨柏松贾松阳河南科技大学机电工程学院河南洛阳471003

基于超精研过程中圆锥滚子与油石接触的几何特点及磨削原理,建立数学模型包括单位面积动态有效磨刃数模型和整体动态有效磨刃数模型,估计参数取值并用MATLAB运行模型,分析关键因素对磨刃分布的影响。超精研区不断变化的滚子半径是引起... 详细信息

基于超精研过程中圆锥滚子与油石接触的几何特点及磨削原理,建立数学模型包括单位面积动态有效磨刃数模型和整体动态有效磨刃数模型,估计参数取值并用MATLAB运行模型,分析关键因素对磨刃分布的影响。超精研区不断变化的滚子半径是引起磨刃数动态变化的主要因素;受到滚子与油石径向接触弧长的影响,单位面积动态有效磨刃分布与整体动态有效磨刃分布完全不同;油石振荡频率对整体磨刃分布的影响最明显。若考虑磨削深度随滚子与油石接触面积的变化而变化,可以得到理想的"对号"形磨刃分布。

关键词：圆锥滚子油石定姿态贯穿式超精研动态有效磨刃数磨削深度

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基于LuGre摩擦模型前馈补偿的模糊PID控制系统设计

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现代制造工程 2020年第1期 136-142页

作者：薛进学郭清远张丰收河南科技大学机电工程学院

牙科CT在拍摄X光片时,牙科CT转台需要低速运转。在低速运转时摩擦带来的非线性最严重,为解决非线性摩擦,提出将摩擦模型前馈补偿与模糊PID结合实现对转台的控制。摩擦模型选用LuGre,并对摩擦模型参数离线辨识,确定出牙科CT转台的摩擦模... 详细信息

牙科CT在拍摄X光片时,牙科CT转台需要低速运转。在低速运转时摩擦带来的非线性最严重,为解决非线性摩擦,提出将摩擦模型前馈补偿与模糊PID结合实现对转台的控制。摩擦模型选用LuGre,并对摩擦模型参数离线辨识,确定出牙科CT转台的摩擦模型,在Simulink软件中分别对摩擦模型和模糊PID控制器进行封装建模,搭建了基于LuGre摩擦模型前馈补偿的模糊PID控制系统。通过仿真验证了采用该控制系统避免了位置跟踪平顶、速度跟踪过零时出现‘死区’等缺陷,并且跟踪误差很小、响应快,稳态稳定。通过实验验证了采用摩擦模型前馈补偿的模糊PID控制系统定位精度高,证明该控制系统的设计能很好地解决低速运转时摩擦带来的非线性问题。

关键词： LuGre摩擦模型前馈补偿模糊PID 控制系统

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与生产资源相适应的动态工艺决策

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拖拉机与农用运输车 2002年第6期29卷 35-38页

作者：张占立刘军薛进学河南科技大学 471039

本文分析了农机产品生产企业的生产资源构成 ,提出了与生产资源相适应的工艺决策模型的组成以及该模型的材料选择模块和设备选择模块的工作流程。

关键词：生产资源工艺决策 CAPP 工艺设计模型农机生产企业动态性计算机辅助工艺设计系统

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细粒度金刚石砂轮椭圆超声振动修整试验研究

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金刚石与磨料磨具工程 2008年第6期28卷 55-60页

作者：高国富薛进学赵波孔庆华河南理工大学机械与动力工程学院焦作454003 同济大学机械工程学院现代制造技术研究所上海200093 河南科技大学机电工程学院洛阳471003

针对硬脆材料精密加工中细粒度金属结合剂金刚石砂轮修整精度低、修整速度慢、成本高的难题,开发了基于局部共振设计方法的新型单驱动椭圆振动超声修整装置,设计了专用试验砂轮。修整试验结果表明:与普通机械修整方式比较,椭圆超声振动... 详细信息

针对硬脆材料精密加工中细粒度金属结合剂金刚石砂轮修整精度低、修整速度慢、成本高的难题,开发了基于局部共振设计方法的新型单驱动椭圆振动超声修整装置,设计了专用试验砂轮。修整试验结果表明:与普通机械修整方式比较,椭圆超声振动修整后的砂轮表面磨粒分布均匀、静态磨粒数增加;磨粒表面平滑完整,多个棱边有完整锋利的磨刃;同时,结合剂三角洲面积减小,磨粒突出高度增大,延性修整痕迹明显。随着修整切深增加,单位面积上砂轮突出磨粒数减少,砂轮的承载率下降,磨粒锋利性降低;随着修整导程增加,各截层的磨粒数逐步减少,但是承载率增加,磨粒变得锋利;砂轮转速增加,椭圆超声振动修整的效果减弱,砂轮磨粒锋利性降低,而超声功率增大有利于改善修整效果。选择合理参数,采用椭圆振动超声复合修整技术,可以实现细粒度金刚石砂轮的低成本快速修整。

关键词：修整金刚石砂轮椭圆振动砂轮地貌

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多向复合超声换能器有限元分析与试验

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压电与声光 2020年第5期42卷 640-643页

作者：高昌彬薛进学马文举隆志力赵恒河南科技大学机电工程学院河南洛阳471003 哈尔滨工业大学(深圳)机电工程与自动化学院广东深圳518055

超声换能器是微电子封装技术的核心执行元件,为解决传统一维纵振超声换能器键合效率低、键合面不均匀及键合点不牢靠等问题,采用ANSYS仿真软件建立换能器有限元模型进行模态分析及谐响应分析,设计了一种可同时实现轴向纵振、水平弯振及... 详细信息

超声换能器是微电子封装技术的核心执行元件,为解决传统一维纵振超声换能器键合效率低、键合面不均匀及键合点不牢靠等问题,采用ANSYS仿真软件建立换能器有限元模型进行模态分析及谐响应分析,设计了一种可同时实现轴向纵振、水平弯振及竖直俯仰振动的40 kHz多向复合夹心压电式超声换能器。其中,压电部分由整圆环和可单独激励的1/4圆环陶瓷片组成。利用阻抗分析仪实物测试,得到换能器纵振、弯振及俯仰振动的阻抗-频率特性曲线。结果表明,测试值与仿真值基本一致,且结构性能参数均符合键合要求,验证了该结构的合理性。

关键词：超声换能器多向复合模态分析谐响应分析同频共振

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