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非光滑带钢在粗糙轧辊平整轧制过程中表面微观形貌的转印行为与演变规律

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工程科学学报 2021年第10期43卷 1355-1364页

作者：张勃洋张煜东李嘉琪李瑞张清东北京科技大学机械工程学院北京100083

针对平整轧制过程不同用途带钢对表面微观形貌的特殊要求,在批量跟踪电火花毛化轧辊、磨削轧辊和冷轧后带钢表面微观形貌的基础上,建立工作辊与带钢都可考虑真实表面粗糙峰的带钢表面微观形貌轧制转印生成模型,采用工业实验验证了仿真... 详细信息

针对平整轧制过程不同用途带钢对表面微观形貌的特殊要求,在批量跟踪电火花毛化轧辊、磨削轧辊和冷轧后带钢表面微观形貌的基础上,建立工作辊与带钢都可考虑真实表面粗糙峰的带钢表面微观形貌轧制转印生成模型,采用工业实验验证了仿真模型的准确性,并据此模型分析轧制前带钢已经具有表面粗糙度分别大于、等于、小于轧辊表面粗糙度时,带钢表面微观形貌的轧制转印行为与遗传演变规律.提出了负转印和转印饱和的概念,定义了两种极限轧制转印状态的描述指标——负转印最大和转印饱和,研究发现当带钢表面粗糙度小于或等于轧辊表面粗糙度时,存在负转印最大点和转印饱和点;当带钢表面粗糙度大于轧辊表面粗糙度时,负转印最大点和转印饱和点重合.在此基础上,采用负转印最大点与转印饱和点对应的临界板宽轧制力,描述带钢表面微观形貌的遗传及演变规律,并系统仿真分析带钢屈服强度、带钢轧前表面粗糙度、轧辊表面粗糙度等工艺条件参数对于负转印最大点与转印饱和点对应的临界单位板宽轧制力的影响规律,发现随着带钢屈服强度增大和轧辊表面粗糙度增加,该临界单位板宽轧制力均增大;随着带钢表面粗糙度增大,负转印最大点对应的临界单位板宽轧制力增大,但转印饱和点对应的临界单位板宽轧制力却减小.

关键词：平整轧制表面微观形貌轧制转印负转印最大转印饱和

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表面微观形貌的分形表征及模拟

中国机械工程 1997年第5期8卷 78-80页

作者：袁长良李成贵刘廷启太原工业大学太原市030024 山西省计量调试研究所太原市030024

最近的研究表明，机械加工表面的微观形貌具有自仿射性和多尺度性，因而表面形貌的高度分布方差、斜率和曲率的方差不再是唯一的。基于分形几何理论，用Weierstrass－Mandelbrot分形函数来表征表面的微观形貌，所得到的参数是不依赖于... 详细信息

最近的研究表明，机械加工表面的微观形貌具有自仿射性和多尺度性，因而表面形貌的高度分布方差、斜率和曲率的方差不再是唯一的。基于分形几何理论，用Weierstrass－Mandelbrot分形函数来表征表面的微观形貌，所得到的参数是不依赖于测量尺度而变的“固有”参数。根据分形几何建立的表面轮廓的数学模型可对表面轮廓进行模拟，为建立三维表面形貌的评定参数提供理论依据。

关键词：分形几何表面微观形貌分形表征粗糙度

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表面微观形貌对疲劳强度影响的定量分析

机械工程材料 2006年第5期30卷 26-29页

作者：孟波郭万林南京航空航天大学纳米科学研究所江苏南京210016

利用原子力显微镜对表面定量测量的结果,通过建立有限元模型,分析了表面微观形貌表征参数对微应力集中的影响,研究了四种不同表面处理方式对lCrllNi2w2MoV不锈钢疲劳性能的影响。结果表明:各表征参数包括微缺陷温度、微缺陷的谷底半径... 详细信息

利用原子力显微镜对表面定量测量的结果,通过建立有限元模型,分析了表面微观形貌表征参数对微应力集中的影响,研究了四种不同表面处理方式对lCrllNi2w2MoV不锈钢疲劳性能的影响。结果表明:各表征参数包括微缺陷温度、微缺陷的谷底半径和单峰平均间距对微压力集中都有影响,仅靠表面粗糙度参数无法真实反映表面微观形貌对微应力分布的影响;不同表面微观形貌所引起疲劳性能的变化与其表征参数的变化是一致的,利用表面形貌参数可以定量分析不同表面所导致的疲劳性能的改变。

关键词：表面微观形貌微应力集中疲劳强度

准分子激光加工表面微观形貌测量和数据处理方法研究

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中国机械工程 2002年第19期13卷 1692-1695页

作者：刘莹陈定方温诗铸南昌大学南昌市330029 武汉理工大学物流工程系清华大学北京市100084

用紫外波长为 λ=2 4 8nm的准分子激光器 ,分辨率为 5 0 nm的精密微动工作台及其控制器 ,在一定的工艺参数下 ,对 Al2 O3陶瓷、不锈钢等材料表面分别进行准分子激光加工 ,构建准分子激光加工表面微观形貌。对加工表面的几何形貌分别采... 详细信息

用紫外波长为 λ=2 4 8nm的准分子激光器 ,分辨率为 5 0 nm的精密微动工作台及其控制器 ,在一定的工艺参数下 ,对 Al2 O3陶瓷、不锈钢等材料表面分别进行准分子激光加工 ,构建准分子激光加工表面微观形貌。对加工表面的几何形貌分别采用扫描电子显微镜 ( SEM)、表面形貌仪进行测量 ,并通过对 SEM图像的 3维数字化处理 ,得出表面 3维形貌图。同时用Mat L ab处理表面形貌仪的测量数据和计算表面形貌统计参数。

关键词：数据处理准分子激光加工表面微观形貌统计参数计算 3维数字化处理

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金刚石车削表面微观形貌形成机理的研究

哈尔滨工业大学学报 2002年第4期34卷 509-512,517页

作者：王洪祥董小瑛董申哈尔滨工业大学精密工程研究所黑龙江哈尔滨150001

为了在超精密加工前预测并控制表面粗糙度 ,提出一种建立圆弧刃车刀金刚石车削表面微观形貌的几何模型的新方法 ,开发并编写了表面微观形貌的仿真程序 ,在程序中考虑了刀具几何参数、振动和最小切削厚度对已加工表面特性的影响 .通过理... 详细信息

为了在超精密加工前预测并控制表面粗糙度 ,提出一种建立圆弧刃车刀金刚石车削表面微观形貌的几何模型的新方法 ,开发并编写了表面微观形貌的仿真程序 ,在程序中考虑了刀具几何参数、振动和最小切削厚度对已加工表面特性的影响 .通过理论分析和试验研究确定了最小切削厚度与切削刃钝圆半径之间的关系 ,分析了影响已加工表面粗糙度的若干因素 ,并在仿真生成的表面微观形貌中成功地加入了随机振动信号 .大量切削试验是在自行研制的亚微米CNC超精密机床上进行的 .结果表明 :利用所建立的表面微观形貌几何模型。

关键词：表面微观形貌形成机理金刚石车削金刚石刀具表面粗糙度超精密加工机械加工

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三维表面微观形貌的二维功率谱表征

计量学报 2004年第1期25卷 11-15页

作者：李成贵北京航空航天大学自动化学院测控系北京100083

二维谱分析在工程表面的研究中是有效和实用的,在介绍二维快速傅里叶变换基本概念的基础上,推导出了二维功率谱、角谱和半径谱在三维表面形貌中的应用计算方法,并对一些有代表性的精加工表面试件进行了实验研究。结论表明,二维谱分析技... 详细信息

二维谱分析在工程表面的研究中是有效和实用的,在介绍二维快速傅里叶变换基本概念的基础上,推导出了二维功率谱、角谱和半径谱在三维表面形貌中的应用计算方法,并对一些有代表性的精加工表面试件进行了实验研究。结论表明,二维谱分析技术可以表征表面纹理的方向性和不同波长对表面粗糙度高度均方根的影响。

关键词：计量学表面粗糙度二维功率谱表面微观形貌二维FFT

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冷轧工作辊表面微观形貌磨损行为研究

华中科技大学学报（自然科学版） 2018年第11期46卷 41-46页

作者：李硕李根张勃洋张清东北京科技大学机械工程学院北京100083 北京航天发射技术研究所北京100083

针对冷轧工作辊服役过程中表面μm量级磨损,在实际带钢轧制线上对应跟踪实测了工作辊上机前和下机后的表面微观形貌与特征,分析了整个服役周期内带钢粗糙度值随时间的变化规律.通过销盘实验模拟电火花毛化轧辊表面磨损行为,研究了磨损... 详细信息

针对冷轧工作辊服役过程中表面μm量级磨损,在实际带钢轧制线上对应跟踪实测了工作辊上机前和下机后的表面微观形貌与特征,分析了整个服役周期内带钢粗糙度值随时间的变化规律.通过销盘实验模拟电火花毛化轧辊表面磨损行为,研究了磨损过程中表面三维形貌的演变和磨损量的变化,验证了关于轧辊表面磨损机制的假设,建立三种磨损机制的描述模型.基于元胞自动机方法,建立了冷轧工作辊表面微观形貌磨损演变行为的仿真模型,仿真结果再现了工业生产中工作辊表面磨损前期尖峰折断及中后期的微观切削过程,粗糙度变化规律与实测结果取得定性一致.

关键词：表面微观形貌细观磨损冷轧工作辊元胞自动机

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考虑耕犁的超声磨削表面微观形貌建模与预测

机械工程学报 2018年第21期54卷 231-240页

作者：陈海锋唐进元邓朝晖周伟华湖南科技大学智能制造研究院湖南科技大学难加工材料高效精密加工湖南省重点实验室中南大学高性能复杂制造国家重点实验室

超声磨削加工在难加工材料领域得到广泛应用,超声辅助磨削过程中,超声振动参数对磨削后的表面微观形貌具有重要影响,因此,为了在加工前对超声加工后的表面微观形貌进行预测,以优化加工参数。提出一种考虑耕犁的超声磨削表面微观形貌建... 详细信息

超声磨削加工在难加工材料领域得到广泛应用,超声辅助磨削过程中,超声振动参数对磨削后的表面微观形貌具有重要影响,因此,为了在加工前对超声加工后的表面微观形貌进行预测,以优化加工参数。提出一种考虑耕犁的超声磨削表面微观形貌建模与预测方法。假设磨粒为球形,磨粒直径与间距服从高斯分布,给出砂轮形貌的数值生成方法;根据超声磨削运动学,建立考虑磨粒实时切削深度与耕犁影响的三维运动轨迹方程;在此基础上,提出超声磨削表面微观形貌生成的区域逼近求解算法,进而给出超声磨削表面微观形貌生成模型,模拟出超声磨削的三维表面微观形貌。通过试验分别从表面微观形貌的轨迹纹理、表面粗糙度数值两个方面对超声磨削表面微观形貌的模型的正确性进行了验证。

关键词：超声磨削表面微观形貌耕犁建模预测

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表面微观形貌测量方法探讨

计量学报 2016年第Z1期37卷 -页

作者：陈建超冯世绪郭保苏刘哲建王加春吴凤和赵岩燕山大学机械工程学院河北秦皇岛066004 哈电集团(秦皇岛)重型装备有限公司河北秦皇岛066206

综述了各类表面微观形貌测量方法,分析了它们各自的原理和优缺点,针对各种方法列举出了典型的商品化仪器,提出了目前存在的关键问题,并对各种方法的未来研究发展方向进行了展望.

关键词：计量学表面微观形貌接触法非接触法准接触法