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微细电火花线切割表面三维粗糙度的结构性参数

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吉林大学学报（工学版） 2015年第3期45卷 851-856页

作者：郭黎滨张彬崔海张志航哈尔滨工程大学机电工程学院哈尔滨150001 哈尔滨工程大学工程训练中心哈尔滨150001 洛阳理工学院机械工程系洛阳471023

针对微细电火花线切割加工(MWEDM)表面各向同性的三维微观形貌结构特征,引入圆形度和二阶中心矩的表征算法,更准确地描述MWEDM表面纹理的复杂程度,简化了计算过程;用高斯曲率取代平均曲率表征表面的凹凸特征,使计算不受测量方向的限制,... 详细信息

针对微细电火花线切割加工(MWEDM)表面各向同性的三维微观形貌结构特征,引入圆形度和二阶中心矩的表征算法,更准确地描述MWEDM表面纹理的复杂程度,简化了计算过程;用高斯曲率取代平均曲率表征表面的凹凸特征,使计算不受测量方向的限制,提高了计算准确性和精度;用分水岭算法分割表面几何要素,实现表面凸峰的准确计数,精简了表征参数。经过改进之后的三维粗糙度的结构性参数,对于评定各向同性的MWEDM表面,参数更加简化,表征更加准确。

关键词：机械制造自动化微细电火花线切割表面微观形貌三维结构特征三维粗糙度

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考虑实际接触三维粗糙度退化的软岩节理剪胀规律预测模型

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岩土工程学报 2024年第5期46卷 1008-1017页

作者：班力壬杜伟升候宇航戚承志陶志刚北京建筑大学土木与交通工程学院北京100044 煤炭科学研究总院有限公司深地科学院北京100013 中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院北京100083

为预测岩石节理的剪胀变形行为,分析了恒法向荷载作用下实际接触微凸体三维粗糙度在剪切过程中的退化规律,提出了一个适用于软岩节理的剪胀曲线预测模型。在剪切荷载作用下节理法向位移的变化是节理在三角形微凸体侧面爬坡上升行为与爬... 详细信息

为预测岩石节理的剪胀变形行为,分析了恒法向荷载作用下实际接触微凸体三维粗糙度在剪切过程中的退化规律,提出了一个适用于软岩节理的剪胀曲线预测模型。在剪切荷载作用下节理法向位移的变化是节理在三角形微凸体侧面爬坡上升行为与爬越一些微凸体顶点后闭合行为的叠加,爬坡行为与闭合行为引起的位移都正比于节理最大可能剪胀角。最大可能剪胀角退化的实质是实际接触节理微凸体平均等效倾角的退化。通过分析初始剪切与残余应力阶段的节理形貌特征,提出了计算初始最大可能剪胀角与残余应力阶段剪胀角的模型。基于软岩节理不发生突然脆性破坏的假设,进一步通过研究剪切过程中节理微凸体退化规律,量化了最大可能剪胀角的变化规律。定量了节理爬坡行为、闭合行为与最大可能剪胀角之间的关系,进而提出了节理剪胀规律预测模型,通过试验验证了模型的有效性。模型可较准确预测软岩节理的剪胀规律,并可合理描述节理初始阶段剪切压密行为。

关键词：节理剪胀形貌退化微凸体三维粗糙度节理形貌

喷砂表面三维粗糙度参数对涂层结合强度的影响

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表面技术 2019年第5期48卷 246-252,285页

作者：王井李志永罗京帅陈龙蹤雪梅江苏徐州工程机械研究院江苏徐州201004 徐州徐工挖掘机械有限公司江苏徐州221004 高端工程机械智能制造国家重点实验室江苏徐州221004

目的揭示喷砂预处理表面三维粗糙度参数对热喷涂层结合强度的影响规律。方法以喷砂距离和喷砂速度为影响因子,对45#钢试样进行喷砂处理,采用三维光学显微镜测得各工艺参数下喷砂表面的三维形貌及三维粗糙度参数,并利用"粘接-拉伸"测试... 详细信息

目的揭示喷砂预处理表面三维粗糙度参数对热喷涂层结合强度的影响规律。方法以喷砂距离和喷砂速度为影响因子,对45#钢试样进行喷砂处理,采用三维光学显微镜测得各工艺参数下喷砂表面的三维形貌及三维粗糙度参数,并利用"粘接-拉伸"测试方法测得涂层的结合强度。利用回归分析方法,建立涂层结合强度与三维粗糙度参数间回归数学模型,并进一步分析三维粗糙度参数的影响机制。结果喷砂预处理表面随机分布着许多不规则形状的凸峰和凹坑,方向各异,没有固定的取向,其整体表面粗糙度S_a平均为4.84μm,涂层结合强度平均为32.8 MPa。涂层结合强度与三维粗糙度参数间存在着非线性相关关系,且S_a、S_(dr)、S_(dq)、S_q对涂层结合强度的影响较为显著。S_a和S_(dr)越大,有利于增大涂层与基体的接触面积;S_(dq)较大时,所形成的凹坑及凸峰较为尖锐,有利于为涂层机械结合提供更多的锚固点;结合界面的S_q较大时,其表面形貌以较深的凹坑为主,导致凹坑深处易形成残留气孔缺陷,降低涂层与基体间的润湿效果及结合性能。结论 S_a、S_(dr)、S_(dq)、S_q为涂层结合强度的主要影响因素,且存在非线性回归关系,各三维粗糙度参数对涂层结合强度的影响机制及趋势与回归数学模型一致。

关键词：喷砂预处理三维粗糙度结合强度非线性回归分析表面形貌热喷涂涂层

三维粗糙度的软测量及其对流动和换热特性的影响

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三维粗糙度的软测量及其对流动和换热特性的影响

作者：姚华东北电力大学

学位级别：硕士

换热面粗糙度对近壁流体的输运过程(传热、传动和传质过程的统称)特性都有程度不一的影响,但这些影响此前多因未能建立起表面粗糙度的完整、且与输运特性密切相关的定量表述方式而无法给出定量关联式,也无法满足界面现象、微尺度传热、... 详细信息

换热面粗糙度对近壁流体的输运过程(传热、传动和传质过程的统称)特性都有程度不一的影响,但这些影响此前多因未能建立起表面粗糙度的完整、且与输运特性密切相关的定量表述方式而无法给出定量关联式,也无法满足界面现象、微尺度传热、强化换热和热工、流体机械微型化等应用领域日益增长的需求。鉴于当前表面粗糙度的三维表征方法多难以直接检测或难以与输运特性定量相关,本文定义了由粗糙元高度、密度和形状参数组成的三维无因次粗糙度Rc ,利用轮廓计或粗糙度仪采集管内壁面三维粗糙元的轮廓线数据,依据专门设计的软测量算法,确定相应的高度、密度和形状参数值和Rc数值;建立了三维粗糙度的管壁内表面的壁面相似律;通过实验研究建立起Rc与热量传递和动量传递的定量关联式。粗糙度的诸表征方法比较表明:粗糙元的三维评定参数Rc比其它表达方式更易于和输运特性定量关联。为了寻求一种合理的三维粗糙元换热面的加工方法,本文还进行了车削加工对粗糙度Rc影响的数值仿真研究,结果表明:只要选择合适的吃刀深度和进刀速度,就可将Rc值控制在一定范围内变化。它将有希望为三维粗糙元的综合优化设计和工程应用提供可行途径。

关键词：软测量技术三维粗糙度流动和换热特性定量关联尼古拉德茨实验

基于三维粗糙度的多向CFRP铣削加工刀具切入角度的优化方法研究

同方学位论文库评论

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同方学位论文库

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航空制造技术 2024年第4期67卷 123-131页

作者：刘聪乐任军学张雅莉史恺宁西北工业大学航空发动机高性能制造工业和信息化部重点实验室西安710072

碳纤维增强复合材料(Carbon fiber reinforced plastic,CFRP)因其优良的力学性能,被广泛应用于航空航天领域。CFRP的应用在保证飞机刚度强度的前提下,有效地提高了飞行性能,减轻了飞机重量,从而达到了节能减排的目的,提高了航空工业的... 详细信息

碳纤维增强复合材料(Carbon fiber reinforced plastic,CFRP)因其优良的力学性能,被广泛应用于航空航天领域。CFRP的应用在保证飞机刚度强度的前提下,有效地提高了飞行性能,减轻了飞机重量,从而达到了节能减排的目的,提高了航空工业的经济效益。CFRP属于典型的难加工材料,为了保证结构件在多个方向具有一定的承载能力,航空发动机工业中一般采用CFRP多向铺层,这就使得材料的各向异性及不均匀性更为复杂。本文对CFRP单向层合板和两种CFRP多向层合板的铣削加工断裂机制进行了分析,发现CFRP铣削加工时,不同的纤维方向角对断裂机制有较大的影响从而导致了不同的表面质量。其中,弯曲断裂会导致表面质量急剧下降,应尽量避免,并且不同角度下的弯曲断裂的表面质量也具有一定差异。基于此,提出了多向CFRP铣削加工时的刀具切入角度优化方法,并通过试验验证了该方法的合理性,该方法可以有效提高某型号发动机的第一级复合材料风扇叶片的加工质量。

关键词：多向CFRP 铣削加工刀具切入角度优化三维粗糙度各向异性

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基于三维粗糙度评价的结构面剪切特性研究

公路 2020年第2期65卷 234-240页

作者：王程亮中国航空国际建设投资有限公司北京市100120

为了研究岩体天然结构面形貌特征对岩体结构面剪切力学特性的影响,通过岩石劈裂方法,制备了适合剪切试验的天然岩体结构面,并通过岩体结构面三维激光扫描试验获得结构面形貌的点云数据,基于二维(2D)离散小波变换将结构面三维表面形貌分... 详细信息

为了研究岩体天然结构面形貌特征对岩体结构面剪切力学特性的影响,通过岩石劈裂方法,制备了适合剪切试验的天然岩体结构面,并通过岩体结构面三维激光扫描试验获得结构面形貌的点云数据,基于二维(2D)离散小波变换将结构面三维表面形貌分离为一阶起伏度分量和二阶粗糙度分量,并提出一种改进的结构面三维粗糙度评价方法。在此基础上结合室内直剪试验,分析试验结果,指出一阶起伏度分量是岩体结构面抗剪强度的主要来源,同时建立考虑三维粗糙度评价参数的岩体结构面剪切强度模型。

关键词：岩体结构面三维激光扫描小波分析三维粗糙度抗剪强度

高速精密磨削18CrNiMo7-6表面三维粗糙度试验研究

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机械设计与制造 2020年第1期 92-94,95页

作者：沙雪莹王栋陈冠华郑州大学机械工程学院

为了研究高速精密磨削对渗碳淬火齿轮钢18CrNiMo7-6表面质量的影响,设计了以砂轮线速度、工作台速度、磨削深度以及砂轮粒度为变量的单因素试验。对比了磨削后表面的二维与三维粗糙度,分析了磨削参数对三维粗糙度的影响规律及影响程度,... 详细信息

为了研究高速精密磨削对渗碳淬火齿轮钢18CrNiMo7-6表面质量的影响,设计了以砂轮线速度、工作台速度、磨削深度以及砂轮粒度为变量的单因素试验。对比了磨削后表面的二维与三维粗糙度,分析了磨削参数对三维粗糙度的影响规律及影响程度,得出以下结论:三维参数较二维参数更能反映真实表面信息;砂轮线速度和砂轮粒度的提高会导致算数平均偏差Sa、均方根偏差Sq、表面峭度Sku的减小以及表面偏斜度Ssk的增大,即表面质量提高,磨削深度和工作台速度的增加会使各参数有相反的变化规律;砂轮粒度对三维粗糙度参数的影响最大,工作台速度几乎没有影响。试验高速精密磨削工艺参数的选择提供了参考。

关键词：高速精密磨削三维粗糙度表面峭度表面偏斜度

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触针式三维粗糙度仪的设计

机械设计与制造 2013年第5期 29-31页

作者：杨杰卢静王俊郭宏丽中国地质大学(武汉)机械与电子信息学院湖北武汉430074 武汉钢铁股份有限公司热轧总厂生产技术部湖北武汉430080

由于传统的二维粗糙度仪不能从整体上表示出零件的微观特性,而三维光学粗糙度仪只能在实验室使用,不能适应工业现场的场合。所以,在分析传统二维粗糙度仪的结构基础上,改装设计了机械式的三维粗糙度仪。提出了用最小二乘法来拟合基准面... 详细信息

由于传统的二维粗糙度仪不能从整体上表示出零件的微观特性,而三维光学粗糙度仪只能在实验室使用,不能适应工业现场的场合。所以,在分析传统二维粗糙度仪的结构基础上,改装设计了机械式的三维粗糙度仪。提出了用最小二乘法来拟合基准面;并且根据总结的三维表征参数体系,用LabVIEW编写了一套上位机软件系统。软件能够自动的计算三维粗糙度值,并且显示出零件的三维表面形貌。最后在试验中验证了三维参数的评定方法,测试表明,这些参数能有效表征表面粗糙度,能够克服原二维参数统计性差,测量存在较大偏差的不足,更加接近真实表面。

关键词：三维粗糙度参数评定 LabVIEW

微铣削表面BEMD基准面的三维粗糙度参数研究

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工具技术 2018年第3期52卷 129-134页

作者：齐云许金凯于占江于化东长春理工大学精密制造及检测技术国家地方联合工程实验室

针对二维粗糙度评价微铣削表面不够合理、全面等问题,根据微铣削表面三维微观形貌结构特征,提出了一种基于二维经验模态分解算法(BEMD)的三维粗糙度参数体系。该体系采用BEMD算法获取三维粗糙度计算的评定基准面,通过数值模拟的微铣削... 详细信息

针对二维粗糙度评价微铣削表面不够合理、全面等问题,根据微铣削表面三维微观形貌结构特征,提出了一种基于二维经验模态分解算法(BEMD)的三维粗糙度参数体系。该体系采用BEMD算法获取三维粗糙度计算的评定基准面,通过数值模拟的微铣削表面选取适用于评价微铣削表面的三维粗糙度参数。研究结果表明,BEMD基准面能够作为三维粗糙度计算的基准面;与二维粗糙度相比,所选取的9个三维粗糙度参数能够更全面准确地反映微铣削表面的微观形貌特征。

关键词： BEMD 三维粗糙度微铣削