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弹性基体软固结磨料磨具的材料去除机理

中国表面工程 2024年第1期37卷 192-204页

作者：王家庆郭磊刘天罡郭万金吕景祥靳淇超长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室西安710064 重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044 中天引控科技股份有限公司西安710010

基于弹性磨具的磨抛工艺为硬脆材料超精密加工效率与加工质量的兼顾平衡提供了新的解决思路,但其磨抛过程的材料去除机理尚未明确。为研究弹性磨抛过程中的材料去除行为,以硅橡胶作为磨具基体材料,混合微米级金刚石磨料制备弹性基体软... 详细信息

基于弹性磨具的磨抛工艺为硬脆材料超精密加工效率与加工质量的兼顾平衡提供了新的解决思路,但其磨抛过程的材料去除机理尚未明确。为研究弹性磨抛过程中的材料去除行为,以硅橡胶作为磨具基体材料,混合微米级金刚石磨料制备弹性基体软固结磨料磨具,利用有限元仿真分析方法研究弹性基体软固结磨粒的受力状态,结合接触力学与运动学分析建立考虑单颗磨粒磨损行为与有效磨粒数量的材料去除模型,通过石英玻璃试件的弹性磨抛加工试验验证预测模型的准确性。结果表明:石英玻璃试件的材料去除率随着磨抛压力、主轴转速、磨具偏角的增大而显著增加,而磨料粒径对其影响程度较小;当工艺参数组合为磨料粒径100μm、磨抛压力7 N、主轴转速1500 r/min、磨具偏角20°时,经60 min磨抛后,工件已加工表面粗糙度由1.069μm降至0.089μm,材料去除率为8.893×10^(8)μm^(3)/min;该试验条件下,建立的材料去除模型预测准确度相比Preston经典模型提高36.7%。研究成果可为实现硬脆材料的确定性材料去除提供技术支持和理论依据。

关键词：弹性基体磨具软固结磨料磨削抛光材料去除效率多因素模型

基于B样条优化的改进纯追踪农机导航曲线跟踪方法

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农业机械学报 2024年第9期55卷 42-51+115页

作者：张闻宇胡力文王辉张国城罗锡文张智刚华南农业大学南方农业机械与装备关键技术教育部重点实验室广东省农业人工智能重点实验室潍柴雷沃智慧农业科技股份有限公司

针对驾驶农机采样路径平滑性对跟踪效果的影响和曲线路径变曲率特性导致跟踪适应性较低的问题，提出了一种基于B样条路径优化的积分补偿模糊纯追踪控制方法。首先采用B样条插值方法平滑优化采样路径信息；再基于行驶规律分析农机曲率与... 详细信息

针对驾驶农机采样路径平滑性对跟踪效果的影响和曲线路径变曲率特性导致跟踪适应性较低的问题，提出了一种基于B样条路径优化的积分补偿模糊纯追踪控制方法。首先采用B样条插值方法平滑优化采样路径信息；再基于行驶规律分析农机曲率与作业速度对跟踪控制的相互作用关系，设计了模糊调整前视距离的纯追踪控制方法，该方法根据前期试验结果采用拖拉机速度和前视路径平均曲率模糊整定纯追踪前视距离，同时采用跟踪横向偏差设计前轮转角积分补偿，减小稳态误差。设计构建了曲线跟踪Simulink仿真模型并进行了仿真试验。仿真结果表明，改进方法的平均绝对横向偏差均值和最大绝对横向偏差均值相较于传统纯追踪控制方法降低4.8%和7.1%。进行了拖拉机田间正弦曲线跟踪试验，插值路径对比试验结果表明，路径插值后跟踪误差较插值前降低75.9%。控制算法对比试验结果表明，拖拉机以速度1.0、1.5、2.5 m/s跟踪不同幅值正弦曲线路径时，采用改进纯追踪方法平均绝对横向偏差均值分别降低36.80%、62.50%和61.03%,标准差均值分别降低27.8%、24.0%和46.3%。最后跟踪田间随机采样路径，当速度为2.5 m/s时，横向偏差标准差为0.06 m。本文方法有效提高了农机曲线路径跟踪精度，满足需要曲线作业的农业生产需求。

关键词：农机导航曲线 B样条曲线改进纯追踪模糊控制积分补偿

来源：博看期刊

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TC4钛合金与Al6061铝合金热等静压扩散连接接头的界面特征及力学性能

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稀有金属材料与工程 2024年第4期53卷 1002-1010页

作者：麻相龙曹睿董浩王铁军闫英杰兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室甘肃兰州730050 安泰科技股份有限公司北京100081

对TC4钛合金和Al6061铝合金的异种金属进行了热等静压扩散连接实验,研究了TC4/Al6061连接接头的界面特征、形成机制和力学性能,并通过热力学分析解释相关实验现象。结果表明,热等静压扩散连接及后续退火处理后,两侧母材元素发生了明显... 详细信息

对TC4钛合金和Al6061铝合金的异种金属进行了热等静压扩散连接实验,研究了TC4/Al6061连接接头的界面特征、形成机制和力学性能,并通过热力学分析解释相关实验现象。结果表明,热等静压扩散连接及后续退火处理后,两侧母材元素发生了明显的互扩散,其中Si、Mg元素在化学势驱动力作用下分别富集于扩散过渡区和Al侧界面。接头界面发生冶金反应生成TiAl_(3)、TiAl、Ti_(3)Al等金属间化合物,通过有效生成热模型计算表明TiAl_(3)相优先生成。硬度实验表明界面生成的Ti-Al金属间化合物具有较高的硬度。拉伸实验显示接头最大抗拉伸强度达到了144MPa。

关键词： TC4钛合金 Al6061铝合金热等静压扩散连接界面特征力学性能

面向复杂工况的液力变矩器与变速箱效能优化协同控制策略

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西安交通大学学报 2024年第2期58卷 146-156页

作者：张泽宇惠记庄许仕伟耿麒卜正锋长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室西安710064 西藏天路股份有限公司博士后工作站拉萨850000 陕西航天动力高科技股份有限公司西安710077

针对工程机械在复杂工况下能源利用率不高的问题,提出了一种液力变矩器与变速箱效能优化协同控制策略。首先,在装载机功率与力学平衡的基础上,构造了基于牵引性能理论的装载机动力传动系统仿真平台,并通过装载机循环工况采集到的实验数... 详细信息

针对工程机械在复杂工况下能源利用率不高的问题,提出了一种液力变矩器与变速箱效能优化协同控制策略。首先,在装载机功率与力学平衡的基础上,构造了基于牵引性能理论的装载机动力传动系统仿真平台,并通过装载机循环工况采集到的实验数据验证了其有效性和可靠性;其次,基于发动机与液力变矩器台架实验,研究了ZL50型装载机的牵引特性,对比了其在起步、举升、铲掘、匀速4种不同牵引阶段的动力性能,分析了液力变矩器的闭锁点对装载机动力性、平顺性和经济性的影响;最后,提出了面向复杂工况的液力变矩器与变速箱效能优化协同控制策略,并对优化前后的装载机效能进行了对比分析。研究结果表明:在相同的V型循环工况下,采用所提出的控制策略,装载机等油耗输出能量从372.69 kW·h·mL^(-1)提高到420.51 kW·h·mL^(-1),整机效能提高了约12.8%。所提策略可为大型工程机械传动效率低、燃料消耗大、污染排放严重等问题提供解决方案。

关键词：装载机传动系统液力变矩器变速箱协同控制

海上风电场经交流海缆送出高频谐振高效实用化分析方法及其工程实践

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电网技术 2024年第3期48卷 1352-1360页

作者：余超耘盛超郭敬梅杨汾艳张健曾有芝杨银国伍双喜骆潘钿张博南方电网电力科技股份有限公司广东省广州市510080 广东省智能电网新技术企业重点实验室(南方电网电力科技股份有限公司) 广东省广州市510080 广东电网有限责任公司电力调度控制中心广东省广州市510060

2022年,国内某经交流电缆送出的海上风电场发生了高频谐振引起风机脱网事件,谐振频率超过现有标准规定的评估范围。针对海上风电场经长距离交流海缆并网产生的高频谐振现象,提出一种高效实用化的阻抗分析方法,并针对此次事件开展详细的... 详细信息

2022年,国内某经交流电缆送出的海上风电场发生了高频谐振引起风机脱网事件,谐振频率超过现有标准规定的评估范围。针对海上风电场经长距离交流海缆并网产生的高频谐振现象,提出一种高效实用化的阻抗分析方法,并针对此次事件开展详细的频域仿真分析。采用硬件在环仿真与离线仿真相结合的手段开展风电机组阻抗特性建模,对风电机组变流器进行硬件在环阻抗测试,并在离线仿真平台中实现阻抗数据拟合。考虑了海底电缆的结构尺寸,在离线仿真平台中采用依频模型对其进行详细建模,模型精度满足海上风电场的谐振分析需求。搭建海上风电场场站模型,通过与现场多种工况的高频谐振复现测试结果进行对比,验证了所用分析方法的有效性,并开展阻抗特性整改措施仿真研究,为工程实践提供重要参考和指导。

关键词：海上风电交流电缆高频谐振工程实用性阻抗建模优化整改

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硝基氰胺乙烯基咪唑过渡金属配合物的合成及结构与性能分析

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火炸药学报 2024年第2期47卷 137-144,I0002页

作者：葛明成钟野杨学军祝贺张建国李志敏北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081 安徽红星机电科技股份有限公司安徽合肥231135 山西江阳兴安民爆器材有限公司山西太原030041

为探索固体推进剂含能燃烧催化剂,以硝基氰胺根(NCA)为阴离子、1-乙烯基咪唑(VIM)为配体,过渡金属Mn、Co、Ni、Cu为中心离子,制备出4种新型含能配合物,结构式分别为[Mn(VIM)_(4)](NCA)_(2)(配合物1)、[Co(VIM)_(4)](NCA)_(2)(配合物2)、... 详细信息

为探索固体推进剂含能燃烧催化剂,以硝基氰胺根(NCA)为阴离子、1-乙烯基咪唑(VIM)为配体,过渡金属Mn、Co、Ni、Cu为中心离子,制备出4种新型含能配合物,结构式分别为[Mn(VIM)_(4)](NCA)_(2)(配合物1)、[Co(VIM)_(4)](NCA)_(2)(配合物2)、[Ni(VIM)_(4)](NCA)_(2)(配合物3)、[Cu(VIM)_(4)](NCA)_(2)(配合物4);通过元素分析、红外光谱(FT-IR)、X射线晶体衍射(XRD)、感度测试和氧弹量热法对其结构和物理化学性质进行了表征;用差示扫描量热法(DSC)和热重分析(TGA)研究了配合物1~配合物4的热分解过程,并利用DSC研究了配合物1~配合物4对高氯酸铵(AP)热分解的催化作用。结果表明,配合物1~配合物4均具有较高的能量密度,其中配合物2质量能量密度(E_(g))为19.00 kJ/g,体积能量密度(E_(v))为27.18 kJ/cm^(3);4种配合物的摩擦感度值均不小于288 N,撞击感度值均大于40 J。加入质量分数5%催化剂的AP样品高温分解温度均得到提前,放热量均显著提高;其中配合物2表现出最好的催化性能,加入配合物2的AP放热量升高至1564 J/g,分解温度提前了62.0℃,活化能降至142.9 kJ/mol,表明配合物2具有作为固体推进剂含能燃烧催化剂的潜力。

关键词：高分子化学含能配合物固体推进剂燃烧催化剂热分解

橡胶模具表面FEP涂层防粘耐久性影响因素及机理

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中国表面工程 2024年第1期37卷 126-136页

作者：张秀丽刘志兰徐秀芳王旭吴永玲吴棣本山东理工大学机械工程学院淄博255000 山东省精密制造与特种加工重点实验室淄博255000 山东省轮胎模具关键技术重点实验室高密261000 山东豪迈机械科技股份有限公司高密261000

防粘性失效是橡胶模具表面涂层的主要失效形式之一,但影响涂层防粘耐久性的因素和机理尚不清晰。为了提高橡胶模具表面常用氟化乙烯丙烯共聚物(FEP)涂层的使用寿命,通过橡胶硫化试验并利用SEM和EDS测试,分析试样表面微观形貌和元素成分... 详细信息

防粘性失效是橡胶模具表面涂层的主要失效形式之一,但影响涂层防粘耐久性的因素和机理尚不清晰。为了提高橡胶模具表面常用氟化乙烯丙烯共聚物(FEP)涂层的使用寿命,通过橡胶硫化试验并利用SEM和EDS测试,分析试样表面微观形貌和元素成分随硫化试验次数的变化,研究溶剂体系、涂层厚度和烧结工艺对橡胶模具表面FEP涂层防粘耐久性的影响规律,分析各因素对涂层使用寿命的影响机理。通过XPS测试胶垢成分发现胶垢主要包含Zn、S、C、O四种元素,模具使用初期ZnS是胶垢的主要成分,随硫化次数增加,ZnS层上产生有机沉积。硫化试验300次后,45钢试样、双层水性FEP涂层和单层溶剂型FEP涂层试样表面Zn元素质量含量分别为40.6%、0.45%和1.13%,FEP涂层表面胶垢出现在涂层表面缺陷处。由于双层水性FEP涂层更容易控制表面FEP树脂成膜厚度和质量,其较单层溶剂型FEP涂层具有更好的防粘耐久性。涂层面层厚度和成膜质量是影响双层水性FEP涂层防粘耐久性的关键因素;在300次硫化试验范围内,烧结工艺对涂层的防粘耐久性影响不大。采用橡胶硫化试验和表面分析的方法研究橡胶模具表面涂层的防粘耐久性,探究溶剂体系、涂层厚度和烧结工艺等因素的影响,研究结果可为橡胶模具表面处理提供理论依据。

关键词：涂层氟树脂防粘耐久性橡胶模具

攀西橄辉岩型低品位钛铁矿振动脉动与脉动高梯度磁选工艺对比

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中国有色金属学报 2024年第3期34卷 959-969页

作者：吴连军陈禄政吴宁熊涛张铂华曾剑武刘潇倩昆明理工大学国土资源工程学院昆明650093 攀钢集团研究院有限公司钒钛资源综合利用国家重点实验室攀枝花617000 赣州金环磁选科技装备股份有限公司江西省磁选装备重点实验室赣州341000

随开采深度的增加,攀西钛铁矿中易泥化、与钛铁矿磁性差异较小的橄辉岩型钛铁矿含量增多,降低了脉动高梯度磁选机的分选指标,使后续浮选过程中合格钛精矿的生产成本和难度增大。针对这一问题,本文开展振动脉动高梯度磁选与脉动高梯度磁... 详细信息

随开采深度的增加,攀西钛铁矿中易泥化、与钛铁矿磁性差异较小的橄辉岩型钛铁矿含量增多,降低了脉动高梯度磁选机的分选指标,使后续浮选过程中合格钛精矿的生产成本和难度增大。针对这一问题,本文开展振动脉动高梯度磁选与脉动高梯度磁选橄辉岩型低品位钛铁矿的对比试验研究。结果表明:在钛粗精矿的TiO_(2)品位为9.00%、−0.074 mm粒级产率为57.60%的条件下,采用SLon−100周期式脉动高梯度磁选机分选时,所得磁性精矿的TiO_(2)品位为15%~17%,分选精度上限较低;采用SLon-Z−100周期式振动脉动高梯度磁选机分选时,所得磁性精矿的TiO_(2)品位为20%~22%,分选精度上限明显提高。在相近的磁性精矿TiO_(2)品位(15%)或TiO_(2)回收率(73%)条件下,振动脉动高梯度磁选工艺的各项分选指标均明显优于脉动高梯度磁选工艺,表明磁介质振动动态捕获模式具有更高的捕获选择性。

关键词：橄辉岩型低品位钛铁矿振动脉动高梯度磁选脉动高梯度磁选对比试验

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轴承钢滚动接触疲劳亚表面夹杂处损伤分析

摩擦学学报（中英文） 2024年第3期44卷 267-279页

作者：陈金华李淑欣鲁思渊曹均金永生宁波大学机械工程与力学学院教育部冲击与安全工程重点实验室浙江宁波315211 浙江省零件轧制成形技术研究重点实验室浙江宁波315211 宁波银球科技股份有限公司浙江宁波315207

轴承钢在滚动接触疲劳(RCF)中失效的主要原因之一是亚表面白蚀区(WEA)的形成.本文中从塑性应变累积引起剪切局域化新的角度对WEA进行了研究.通过耦合晶体塑性和相场损伤理论建立了损伤演化本构模型,研究了非金属夹杂处塑性应变累积和损... 详细信息

轴承钢在滚动接触疲劳(RCF)中失效的主要原因之一是亚表面白蚀区(WEA)的形成.本文中从塑性应变累积引起剪切局域化新的角度对WEA进行了研究.通过耦合晶体塑性和相场损伤理论建立了损伤演化本构模型,研究了非金属夹杂处塑性应变累积和损伤演化.研究表明,接触疲劳载荷引起的塑性应变局域化导致了剪切带的形成.剪切带的形貌、取向和应变与WEA的一致,表明WEA实际上是应变局域化的剪切带.晶体取向对WEA损伤的形成和发展有很大的影响,WEA仅在择优的晶体取向下形成.与软夹杂周围的剪切带和损伤演化不同,硬夹杂处的剪切带与夹杂相切,形成的4条剪切变形带将夹杂“包围”.剪切带内部处于高应变和低应力的状态,带中心处应变达到最大,随带宽两侧急剧减小,而中心处应力却最小,几乎为零,沿带宽两侧增大,这说明裂纹在剪切带内萌生和扩展.该结论阐明了裂纹和WEA形成的关系,即裂纹是在WEA形成过程中因应变不协调产生,而非裂纹先产生,裂纹上下表面相互摩擦导致WEA形成.

关键词：轴承钢滚动接触疲劳白蚀区应变局域化剪切带