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喷涂仿真在飞机部件自动化喷涂中的应用

中国新技术新产品 2024年第12期 11-14页

作者：陈佳伟谢道秀李洋周富强胡秋林国营芜湖机械厂安徽芜湖241007 上海格麟倍科技发展有限公司上海201199

本文基于飞机典型部件进行喷涂仿真研究,结合虚拟喷涂仿真软件和机器人运动仿真软件进行喷涂过程耦合仿真模拟,直观显示产品外表的仿真膜厚,评估产品外表的膜厚均匀性,优化喷涂路径以及喷涂参数。根据实物的仿形模型进行喷涂验证,结果... 详细信息

本文基于飞机典型部件进行喷涂仿真研究,结合虚拟喷涂仿真软件和机器人运动仿真软件进行喷涂过程耦合仿真模拟,直观显示产品外表的仿真膜厚,评估产品外表的膜厚均匀性,优化喷涂路径以及喷涂参数。根据实物的仿形模型进行喷涂验证,结果表明喷涂仿真结果与实测值偏差小于5%,仿真结果的置信度较高,能有效减少喷涂工艺在调试过程中反复迭代的次数,缩短调试周期,提高待喷涂产品外表的膜厚均匀性。

关键词：机器人喷涂仿真膜厚均匀性

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强度−塑性协同的变形镁合金及其微观结构调控研究进展

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中国有色金属学报 2024年第3期34卷 683-702页

作者：王煜烨周海涛李逸孙鑫杨力祥王世伟肖旅上海航天精密机械研究所上海201600 上海航天技术研究院上海201109

变形镁合金经塑性变形后具有更优的综合力学性能,但存在“强度−塑性”不协同的问题,限制了其规模化应用。通过合金化设计和优化塑性加工工艺改善其微观结构能有效实现变形镁合金的强塑协同。本文梳理了近年来“强度−塑性”协同的变形镁... 详细信息

变形镁合金经塑性变形后具有更优的综合力学性能,但存在“强度−塑性”不协同的问题,限制了其规模化应用。通过合金化设计和优化塑性加工工艺改善其微观结构能有效实现变形镁合金的强塑协同。本文梳理了近年来“强度−塑性”协同的变形镁合金的研究情况,并依据性能将其分为高强度型、中等强塑型和超高塑性型三类,同时进一步阐述了实现变形镁合金强塑性从权衡协调到协同提升的微观结构调控方法,包括合金化、细晶化、第二相和析出物调控、织构控制和异质结构形成等;最后,对强度−塑性协同的变形镁合金开发及其微观结构调控研究中值得关注的议题进行了展望。

关键词：变形镁合金强度−塑性协同微观结构合金化

Hf对Zr-Al-Ni-Cu金属玻璃弛豫行为的影响

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稀有金属材料与工程 2024年第3期53卷 651-659页

作者：王兴华王广涛刘小龙孟润心刘小红上海应用技术大学机械工程学院上海200240 上海交大智邦科技有限公司上海200240

通过测定快淬态和退火态比热与温度的关系,研究了Hf元素对Zr_(70)Al_(7.5)Ni_(8)Cu_(14.5)(70Zr)、Zr_(55)Al_(10)Ni_(5)Cu_(30)(55Zr)和(Zr_(0.75)Hf_(0.25))_(65)Al_(7.5)Ni_(10)Cu_(17.5)(65Zr_(0.75)Hf_(0.25))厘米级金属玻璃焓和硬度弛豫的影响。结果显示:70Zr和55Zr合金的结构弛豫表现为单峰现象,在退火温度(T_(a))接近玻璃转变温度(T_(g))时出现弛豫峰;而65Zr_(0.75)Hf_(0.25)合金的结构弛豫表现为双峰现象,分别在523和648 K(接近T_(g))时出现焓弛豫峰。70Zr和55Zr合金在T_(g)温度附近出现明显的单峰弛豫行为,表明合金在T_(g)之前的整个温度范围内具有较高的抵抗退火诱导结构弛豫的能力;另一方面,65Zr_(0.75)Hf_(0.25)合金在523 K附近出现一个弛豫子峰,可能是由于Zr-Hf原子对的键合性较弱,混合焓接近于零,随后在T_(g)附近出现明显的主弛豫。65Zr_(0.75)Hf_(0.25)和(Zr_(0.5)Hf_(0.5))65Al_(7.5)Ni_(10)Cu_(17.5)(65Zr_(0.5)Hf_(0.5))合金的硬度也表现出类似的双峰现象,导致第一峰的T_(a)与焓弛豫峰的T_(a)一致。结果表明,满足非晶形成三原则的Zr、Al、Ni和Cu组成的类二十面体中程有序结构在低T_(a)温度下保持稳定;只有背离非晶形成三原则的65Zr_(0.75)Hf_(0.25)和65Zr_(0.5)Hf_(0.5)金属玻璃焓弛豫和硬度弛豫出现了双峰,表明形成大块金属玻璃非必要组元的增加将导致合金结构在低温退火过程中的不稳定性。

关键词：焓弛豫硬度弛豫双级弛豫单级弛豫多组分金属玻璃

均匀碎片床与分层碎片床干涸现象及热流密度实验研究

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核动力工程 2024年第1期45卷 60-64页

作者：邹文斌佟立丽曹学武上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

碎片床的可冷却性是反应堆严重事故缓解策略关注的问题,碎片床结构对其可冷却性有重要影响。本文搭建了体积加热碎片床可冷却性实验装置,开展了均匀碎片床、轴向分层碎片床、径向分层碎片床的可冷却性实验,揭示了不同类型碎片床的干涸特... 详细信息

碎片床的可冷却性是反应堆严重事故缓解策略关注的问题,碎片床结构对其可冷却性有重要影响。本文搭建了体积加热碎片床可冷却性实验装置,开展了均匀碎片床、轴向分层碎片床、径向分层碎片床的可冷却性实验,揭示了不同类型碎片床的干涸特性,获得了干涸热流密度(DHF)。研究结果表明:均匀碎片床条件下,小颗粒较大的气液流动阻力使得渗透率下降,导致小颗粒均匀碎片床DHF较小;轴向分层碎片床条件下,由于分层界面孔隙率降低引起的较大阻力,导致轴向分层碎片床DHF远小于顶部小颗粒组成的均匀碎片床DHF;径向分层碎片床条件下,由于小颗粒层较大的气液流动阻力会引起蒸汽向大颗粒层迁移和聚集,导致DHF低于大颗粒组成均匀床的DHF。

关键词：严重事故分层碎片床可冷却性干涸热流密度(DHF)

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定容燃烧弹内闪沸燃烧研究

汽车工程 2024年第3期46卷 476-482页

作者：罗徐霖李岩松崔明利孔令逊李雪松许敏上海交通大学机械与动力工程学院上海200030 上海交通大学密西根学院上海200030

闪沸喷雾作为一种相变喷雾形式,在替代燃料和零碳燃料的燃烧方面具有重要意义。然而当前的研究大部分集中在喷雾形态研究上,对燃烧机理的研究较少。故本文使用定容燃烧弹对稀薄条件下的闪沸喷雾雾化和燃烧过程进行分析,重点研究闪沸喷... 详细信息

闪沸喷雾作为一种相变喷雾形式,在替代燃料和零碳燃料的燃烧方面具有重要意义。然而当前的研究大部分集中在喷雾形态研究上,对燃烧机理的研究较少。故本文使用定容燃烧弹对稀薄条件下的闪沸喷雾雾化和燃烧过程进行分析,重点研究闪沸喷雾特性、混合气着火特性、火焰传播特性和燃烧放热特性。结果表明,闪沸喷雾能有效降低着火延迟,提升火焰传播速度,从而有利于能量转换,实现更高的放热率和更高的放热量。并且闪沸喷雾火焰前端形状更加规则,表明更加稳定的火焰传播,有助于提升发动机的热效率和稀燃条件下的燃烧稳定性。

关键词：闪沸喷雾雾化稀薄燃烧定容燃烧弹高速成像

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窗口用红外透明陶瓷概述

硅酸盐学报 2024年第3期52卷 993-1005页

作者：李恺范金太姜本学钱凯臣田燕娜尹晓蒙中国科学院上海光学精密机械研究所上海201800

针对未来高马赫数飞行器在攻击速度和打击精度方面的需求,从光学和力学性能2大方面分析比较了目前常用的几种红外窗口材料,认为当前并不存在完全满足尖端系统需求的窗口材料,开发高温低辐射、高强度、宽带高透的红外光学窗口材料迫在眉... 详细信息

针对未来高马赫数飞行器在攻击速度和打击精度方面的需求,从光学和力学性能2大方面分析比较了目前常用的几种红外窗口材料,认为当前并不存在完全满足尖端系统需求的窗口材料,开发高温低辐射、高强度、宽带高透的红外光学窗口材料迫在眉睫。Y_(2)O_(3)–MgO纳米复相陶瓷具有优异的红外透过性能、极低的自发辐射、不错的力学性能和抗热冲击性能,是未来红外窗口材料的有力候选。本文对其设计原理和发展现状进行了介绍,讨论了一些存在的问题和未来发展的方向。

关键词：红外窗口材料陶瓷复相陶瓷

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航空煤油多组分表征燃料碳烟生成分析

航空动力学报 2024年第2期39卷 1-8页

作者：秦文瑾孙智成邵宇景瑞雄严俊上海理工大学机械工程学院上海200093

选取航空煤油的多组分表征燃料Jet-A world average(JW),运用大涡模拟和详细化学反应机理相结合的方法对该表征燃料的碳烟生成过程进行了数值模拟,从碳烟前驱物的生成、碳烟颗粒的生成及氧化等过程进行了详细预测。结果表明:Dalian碳烟... 详细信息

选取航空煤油的多组分表征燃料Jet-A world average(JW),运用大涡模拟和详细化学反应机理相结合的方法对该表征燃料的碳烟生成过程进行了数值模拟,从碳烟前驱物的生成、碳烟颗粒的生成及氧化等过程进行了详细预测。结果表明:Dalian碳烟模型可以较好地预测定容弹内多组分航空煤油表征燃料射流燃烧的碳烟的生长特性;对于描述碳烟生成的特征量,碳烟质量的增长略微滞后于颗粒数密度的增长;碳烟空间分布主要与当量比和温度的分布相关。当量比越小且温度越高的区域,碳烟生成量则越小。

关键词：航空煤油多组分表征燃料大涡模拟定容弹碳烟

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基于球杆仪的五轴数控机床误差快速检测方法

仪器仪表学报 2024年第1期45卷 138-148页

作者：焦安铃陈光胜上海理工大学机械工程学院上海200093

几何误差是五轴数控机床重要误差源,针对传统测量方法仪器昂贵、测量周期长问题,提出基于球杆仪的五轴数控机床几何误差快速检测方法。对于机床的平动轴误差,利用多体系统理论及齐次坐标变换法,建立平动轴空间误差模型,通过球杆仪在同... 详细信息

几何误差是五轴数控机床重要误差源,针对传统测量方法仪器昂贵、测量周期长问题,提出基于球杆仪的五轴数控机床几何误差快速检测方法。对于机床的平动轴误差,利用多体系统理论及齐次坐标变换法,建立平动轴空间误差模型,通过球杆仪在同一平面不同位置进行两次圆轨迹,辨识出4项平动轴关键线性误差;针对五轴机床的转台和摆动轴,设计基于球杆仪的多条空间测试轨迹,完整求解出旋转轴12项几何误差。实验结果显示,所提方法获得转角定位误差与激光干涉仪法最大误差为0.001 8°,利用检测结果进行机床空间误差补偿,测试轨迹偏差由16μm降至4μm,为补偿前的25%,验证了方法的有效性。提出的五轴机床几何误差检测方法方便、便捷,适用于工业现场。

关键词：五轴数控机床几何误差快速检测球杆仪

大尺寸仿猪笼草口缘区结构半圆管形微流道设计

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光学精密工程 2024年第11期32卷 1736-1745页

作者：陈飞昊姜晨郝宇许世炜上海理工大学机械工程学院上海200093

针对面向无动力输入的自由流体在半圆形截面微流道中单向流动的问题,设计并制备了具有百微米级大尺寸仿猪笼草口缘区结构的开放式半圆管型微流道。分析液体单向铺展性机理,设计基本的大尺寸仿猪笼草口缘区结构半圆管表面;使用光固化成... 详细信息

针对面向无动力输入的自由流体在半圆形截面微流道中单向流动的问题,设计并制备了具有百微米级大尺寸仿猪笼草口缘区结构的开放式半圆管型微流道。分析液体单向铺展性机理,设计基本的大尺寸仿猪笼草口缘区结构半圆管表面;使用光固化成型方法的数字光处理3D打印设备制备工件,实验分析大尺寸仿猪笼草口缘区结构半圆管型微流道的液体单向铺展性,计算极差表征各结构参数对单向铺展性的影响。结果表明:大尺寸仿猪笼草口缘区结构半圆管型微流道在椭圆半长轴570μm,空腔楔角30°,微流道宽度320μm,结构体长360μm,拉伸长度200μm,曲率2时具有较强的单向铺展性;各因素对铺展系数的影响程度由大到小分别为拉伸长度、结构体长、空腔楔角、椭圆半长轴、微流道宽度和曲率。研究结果为大尺寸仿猪笼草口缘区结构半圆管型微流道的参数设计提供基础指导,也验证了采用常规3D打印技术制备具有单向铺展性的微流道的可行性。

关键词：微流道 3D打印猪笼草口缘区单向铺展性开放式半圆管型

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