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冷滚打花键表层性能组合权重理想点法多目标决策

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塑性工程学报 2019年第3期26卷 223-230页

作者：崔凤奎刘飞王晓强刘立波阮孝林刘东亚河南科技大学机电工程学院河南洛阳471003 机械装备先进制造河南省协同创新中心河南洛阳471003

为获得最优冷滚打花键表层性能(表面粗糙度、残余应力和表面硬化程度)加工参数组合,以渐开线花键为研究对象,基于冷滚打花键表层性能试验研究,将主观赋权层次分析法和客观赋权熵权法进行线性组合求取组合权重,构建组合权重理想点法,计... 详细信息

为获得最优冷滚打花键表层性能(表面粗糙度、残余应力和表面硬化程度)加工参数组合,以渐开线花键为研究对象,基于冷滚打花键表层性能试验研究,将主观赋权层次分析法和客观赋权熵权法进行线性组合求取组合权重,构建组合权重理想点法,计算各试验次序对应的接近度,从而决策出冷滚打花键表层性能各指标最优加工参数组合。研究结果表明:组合法确定的冷滚打花键表层性能各指标重要程度依次是表面粗糙度>残余应力>硬化程度;在滚打轮转速为1428~2258 r·min-1,工件进给量为21~42 mm·min-1的范围内,冷滚打花键表层性能最优的加工参数组合为滚打轮转速1428 r·min-1,工件进给量42 mm·min-1。得到的最优加工参数组合能够提高冷滚打花键表层性能。

关键词：冷滚打花键表层性能组合权重理想点法多目标决策

超声滚挤压轴承套圈的表层性能预测模型建立及工艺参数优化

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锻压技术 2021年第3期46卷 118-125页

作者：刘志飞王晓强朱其萍王排岗河南科技大学机电工程学院河南洛阳471003 机械装备先进制造河南省协同创新中心河南洛阳471003

采用超声滚挤压技术对轴承套圈进行表面强化,为了提高其表层性能,实现对工艺参数的优化控制,以轴承套圈材料42CrMo钢为研究对象,通过超声滚挤压正交试验,建立了轴承套圈表层性能与加工参数(主轴转速、进给速度、振幅和静压力)之间的径向... 详细信息

采用超声滚挤压技术对轴承套圈进行表面强化,为了提高其表层性能,实现对工艺参数的优化控制,以轴承套圈材料42CrMo钢为研究对象,通过超声滚挤压正交试验,建立了轴承套圈表层性能与加工参数(主轴转速、进给速度、振幅和静压力)之间的径向基(RBF)神经网络预测模型,并采用方差分析法和田口算法分析了工艺参数对表层性能(表面粗糙度、残余应力和硬度)影响的显著性,获取了表层性能的3组最优工艺参数组合,并利用试验和预测模型对最优参数组合进行了验证。结果表明:最优参数组合比正交试验结果中的最大残余压应力和硬度分别增加了0.59%和4.09%,比正交试验结果中的最小表面粗糙度减小了12.9%。

关键词：超声滚挤压轴承套圈正交试验表层性能径向基神经网络方差分析田口算法

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冷滚打花键表层性能熵权-灰色理论优化研究

锻压技术 2018年第3期43卷 59-66页

作者：崔凤奎苏涌翔徐少可姚国林河南科技大学机电工程学院河南洛阳471003 机械装备先进制造河南省协同创新中心河南洛阳471003

为提高花键冷滚打成形表面性能,研究冷滚打加工参数对表层性能的影响程度,筛选影响冷滚打花键表层性能最优的冷滚打工艺参数,以渐开线花键为研究对象,以冷滚打转速和进给速度为主要工艺参数,将熵权理论与灰色理论相互结合,对花键齿面分... 详细信息

为提高花键冷滚打成形表面性能,研究冷滚打加工参数对表层性能的影响程度,筛选影响冷滚打花键表层性能最优的冷滚打工艺参数,以渐开线花键为研究对象,以冷滚打转速和进给速度为主要工艺参数,将熵权理论与灰色理论相互结合,对花键齿面分度圆处的表面粗糙度、残余应力和硬化程度进行关联分析研究。结果表明：花键表面粗糙度和硬化程度随进给速度的增加而增大,随冷滚打转速的增加而减小;花键残余应力随进给速度的增加而减小,随冷滚打转速的增加而增大;进给速度对冷滚打花键表层性能影响较大;冷滚打花键表层性能最优的冷滚打工艺参数为冷滚打转速1428 r·min^-1和进给速度42 mm·min^-1。

关键词：冷滚打表层性能灰色理论熵权理论花键

基于Hertz接触理论的混凝土表层性能的检测方法

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混凝土 2008年第1期 49-51页

作者：郭晔吴佳晔黄新北京航空航天大学土木工程系北京100083 四川升拓测试技术有限公司四川自贡643000

提出了一种混凝土表层性能的检测方法,该法基于弹性动力学中的Hertz接触理论,通过安装在钢球上的加速度传感器积分求取钢球敲击混凝土构件表面时的接触时间来推算混凝土表层的弹性模量,进而评价混凝土表层的状态,并且分析了该检测方法... 详细信息

提出了一种混凝土表层性能的检测方法,该法基于弹性动力学中的Hertz接触理论,通过安装在钢球上的加速度传感器积分求取钢球敲击混凝土构件表面时的接触时间来推算混凝土表层的弹性模量,进而评价混凝土表层的状态,并且分析了该检测方法测试混凝土表层的深度范围。分别在水灰比为35%、50%、75%和100%的四个混凝土试块的上表面和侧壁进行试验验证,并与室内单轴压缩试验的结果对比,试验结果证明本方法能准确地判断出不同状态混凝土构件的表层性能。若通过一定试验的标定建立弹性模量与强度的关系,则可以进一步用来推算混凝土的强度。

关键词：表层性能 Hertz接触理论弹性模量强度

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高强度钢滚压加工表层性能试验与仿真研究

高强度钢滚压加工表层性能试验与仿真研究

作者：王康北京理工大学

学位级别：硕士

扭杆弹簧作为一种性能优良的弹性元件被广泛地运用在各种车辆悬架系统中。车辆在行驶过程中,扭杆弹簧通过弹性扭转吸收和释放能量,到达缓冲和减震的目的。工作中扭杆弹簧经常受到大的应力、应变、冲击和交变扭矩载荷的作用,容易在扭杆... 详细信息

扭杆弹簧作为一种性能优良的弹性元件被广泛地运用在各种车辆悬架系统中。车辆在行驶过程中,扭杆弹簧通过弹性扭转吸收和释放能量,到达缓冲和减震的目的。工作中扭杆弹簧经常受到大的应力、应变、冲击和交变扭矩载荷的作用,容易在扭杆表面发生疲劳断裂,严重影响车辆的使用寿命。滚压加工可以降低扭杆弹簧表面粗糙度、提高表层硬度和残余压应力,若滚压工艺参数控制得当可以获得良好的加工表层性能,提高扭杆弹簧的抗疲劳性能,延长其使用寿命。目前对扭杆弹簧滚压加工表层性能研究尚不完善,导致扭杆弹簧滚压加工工艺缺少理论支撑和指导,影响其生产效率和产品合格率。所以亟需开展高强度钢滚压加工表层性能试验研究,对滚压加工表层性能进行优化控制,提高扭杆弹簧的抗疲劳性能。主要研究内容如下:(1)基于弹塑性力学理论,研究高强度钢滚压加工表面光整机理。开展高强度钢滚压加工表面光整试验,试验结果表明滚压加工过程中,滚轮将工件表面波峰金属压人波谷,从而降低工件表面粗糙度,且滚压深度和滚压次数增加或者进给量和工件转速降低可以获得更好的表面加工质量。结合正交试验,采用多元线性回归方法获得了表面粗糙度的幂指数预测经验公式。(2)开展高强度钢滚压加工表层强化机理研究,通过SEM和EBSD分析手段发现滚压加工可以细化工件表层马氏体晶粒,表层平均晶粒尺寸从0.8129μm降低为0.4736μm,且马氏体晶粒沿滚压方向发生了滑移。开展高强度钢滚压加工表层强化试验,试验结果表明滚压加工可以提高工件表层硬度和残余压应力,且表面显微硬度和残余压应力随着滚压深度和滚压次数的增加而增大,随进给量和工件转速的增大而减小。结合正交试验,采用多元线性回归的方法获得表面显微硬度和残余压应力的幂指数预测经验公式。(3)通过有限元仿真方法建立了高强度钢滚压加工表层残余应力场预测模型。仿真结果表明,高强度钢滚压加工表面出现残余压应力,随着深度的增加压应力先增大后减小,且表面残余压应力和压应力影响深度随滚压力和进给量的增大而增大,随工件转速、滚轮半径和滚轮圆角半径的增大而减小。通过滚压加工试验发现,工件滚压表面残余压应力仿真值与试验值误差小于20%,且两者随滚压工艺参数的变化趋势一致,验证了预测模型的正确性。(4)分析了高强度钢超声滚压加工作用机制和滚珠的运动轨迹方程。通过有限元仿真方法建立了单点超声冲击模型,结果表明工件表层塑性应变随振动次数的增加而增大,但在冲击次数超过41次后,幅值趋于稳定。建立高强度钢超声滚压加工表层残余应力场预测模型,超声滚压加工表面残余压应力和压应力影响深度随静压力、振幅和频率的增大而增大。

关键词：滚压加工高强度钢表层性能残余应力有限元仿真

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消泡剂对混凝土表层性能的影响研究

混凝土世界 2016年第7期 81-89页

作者：李奎马一平秦继辉同济大学先进土木工程材料教育部重点实验室上海201804

混凝土表层性能与混凝土结构的耐久性、可靠性及稳定性密切相关。本文系统研究了聚醚、有机硅油和磷酸三丁酯三种消泡剂对混凝土表层性能的影响。结果表明,适量的消泡剂外掺或外涂于模板,可显著改善混凝土的表观质量,提高表层的显微硬度... 详细信息

混凝土表层性能与混凝土结构的耐久性、可靠性及稳定性密切相关。本文系统研究了聚醚、有机硅油和磷酸三丁酯三种消泡剂对混凝土表层性能的影响。结果表明,适量的消泡剂外掺或外涂于模板,可显著改善混凝土的表观质量,提高表层的显微硬度,减小碳化,降低表面吸水率,对早期抗压强度无不利影响,且有利于提高后期强度。消泡剂外涂使用可明显降低砂浆线性收缩率。综合外观质量改善效果和表层性能的提高程度,在混凝土预拌浇注过程中,消泡剂可考虑以外涂和外掺的形式使用,适宜掺量范围：聚醚为0.0125~0.25%,磷酸三丁酯为0.05%,有机硅油为0.2%。

关键词：消泡剂混凝土表层性能外涂外掺

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等离子体碳氮共渗和氧化改善表层性能

机电信息（北京） 1999年第4期 28-30页

作者： Uwe Huchel Baesweiler的Eltro公司应用技术部门

金属工件的表面等离子体法碳氮共渗和氧化像等离子氮化一样在同样的设备中进行,设备可集成制造。由于采用了脉冲的等离子体和热壁的容器,可以生成规定的表层性能,即通过碳氮共渗制造的表层满足了附着性、耐磨性和抗腐蚀性方面的要求,通... 详细信息

金属工件的表面等离子体法碳氮共渗和氧化像等离子氮化一样在同样的设备中进行,设备可集成制造。由于采用了脉冲的等离子体和热壁的容器,可以生成规定的表层性能,即通过碳氮共渗制造的表层满足了附着性、耐磨性和抗腐蚀性方面的要求,通过随后的氧化可以改善防腐蚀性。

关键词：等离子体碳氮共渗氧化表层性能

基于MOCS算法的超声滚挤压轴承套圈加工参数优化

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塑性工程学报 2024年第6期31卷 59-66页

作者：王彪王晓强田英健石青松张旭河南科技大学机电工程学院河南洛阳471003

为了提高轴承套圈的表层性能,以42CrMo为试验材料,设计正交试验,基于试验结果,建立了表面粗糙度、残余压应力和硬度的响应曲面预测模型,通过方差分析,验证模型具有一定的预测价值。利用多目标布谷鸟搜索算法对响应曲面预测模型进行了优... 详细信息

为了提高轴承套圈的表层性能,以42CrMo为试验材料,设计正交试验,基于试验结果,建立了表面粗糙度、残余压应力和硬度的响应曲面预测模型,通过方差分析,验证模型具有一定的预测价值。利用多目标布谷鸟搜索算法对响应曲面预测模型进行了优化,得到了超声滚挤压加工参数及表层性能的最优取值范围,通过试验验证了其优化结果的可靠性。结果表明,加工参数的最优取值范围为:转速[300,420]r·min^(-1),进给速度[17,25]mm·min^(-1),振幅[15,21]μm,静压力[460,620]N;表层性能的最优取值范围为:表面粗糙度[0.313,0.483]μm,残余压应力[925,1052]MPa,硬度[755,821]HV。

关键词：表层性能超声滚挤压 42CrMo 响应曲面法 MOCS算法

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基于MOWOA算法的42CrMo钢超声滚挤压加工参数优化

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塑性工程学报 2024年第8期31卷 48-57页

作者：石青松徐红玉王晓强张旭河南科技大学机电工程学院河南洛阳471003

为提高42CrMo钢零件的表面质量与抗疲劳性能,设计正交实验分析了超声滚挤压加工参数的显著性及其对表层性能指标的影响规律。基于实验数据建立了BP神经网络与指数回归预测模型,对比验证模型的精确性。对预测模型采用多目标鲸鱼算法(MOW... 详细信息

为提高42CrMo钢零件的表面质量与抗疲劳性能,设计正交实验分析了超声滚挤压加工参数的显著性及其对表层性能指标的影响规律。基于实验数据建立了BP神经网络与指数回归预测模型,对比验证模型的精确性。对预测模型采用多目标鲸鱼算法(MOWOA)进行了三目标和双目标优化,得到了加工参数和表层性能最优参数集合并分析了表层性能指标之间的权衡关系。结果表明,指数预测模型预测精度更高,最优加工参数集合为:转速210~250 r·min^(-1)、进给速度12~16 mm·min^(-1)、振幅25~28μm、静压力517~630 N;最优表层性能参数集合为:表面粗糙度0.466~0.507μm、残余压应力1002~1110 MPa、显微硬度709~720 HV。实验验证了算法的准确性。

关键词：超声滚挤压 BP神经网络指数模型多目标鲸鱼算法表层性能