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Mo对激光熔覆WC/Ni35涂层组织与性能的影响

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材料热处理学报 2024年第8期45卷 195-203页

作者：张杰王永霞蚌埠学院机械与车辆工程学院安徽蚌埠233000 安徽省增材制造工程研究中心安徽蚌埠233000

针对高WC含量的WC/Ni35熔覆层容易出现裂纹的问题,在WC/Ni35熔覆层中添加2、5和8 mass%Mo元素,研究Mo对WC/Ni35熔覆层组织与性能的影响。结果表明:随着Mo元素含量的增加,WC/Ni35熔覆层组织更加致密细小,柱状晶减少,等轴晶增加。添加2和5... 详细信息

针对高WC含量的WC/Ni35熔覆层容易出现裂纹的问题,在WC/Ni35熔覆层中添加2、5和8 mass%Mo元素,研究Mo对WC/Ni35熔覆层组织与性能的影响。结果表明:随着Mo元素含量的增加,WC/Ni35熔覆层组织更加致密细小,柱状晶减少,等轴晶增加。添加2和5 mass%Mo元素的熔覆层中,Ni _(17)W_(3)、Cr_(4)Ni_(15)W等新的硬质相数量增多,导致熔覆层平均硬度增大;添加8 mass%Mo元素的熔覆层中,物相较多以含Mo的韧性相存在,其平均硬度和添加5 mass%Mo元素的熔覆层持平。Mo元素含量增加到5 mass%时,熔覆层中产生新的W的化合物,减少W元素的偏析现象,同时Cr元素对钝化膜的修复作用,使熔覆层耐腐蚀性提高;添加8 mass%Mo元素的熔覆层由于Cr的析出导致出现贫Cr区,熔覆层的耐腐蚀性降低。添加8 mass%Mo元素的熔覆层没有产生裂纹。在高WC含量的WC/Ni35熔覆层中添加8 mass%Mo元素,可以获得无裂纹、组织致密的熔覆层,其硬度提高,耐腐蚀性略有降低。

关键词：激光熔覆 WC/Ni35涂层 Mo 裂纹力学性能耐腐蚀性

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陶瓷膜在饮用水处理中的应用现状

材料导报 2024年第16期38卷 52-61页

作者：高正源白佳龙孙鹏飞安治国重庆交通大学机电与车辆工程学院重庆400074

水是人类生存所必需的资源。近年来,我国的饮用水水质标准不断提高。为了满足更高的标准,自来水厂开始使用膜过滤技术取代传统过滤技术。作为一种先进的水处理技术,膜过滤技术已经在各个领域得到广泛应用。与有机膜相比,陶瓷膜具有化学... 详细信息

水是人类生存所必需的资源。近年来,我国的饮用水水质标准不断提高。为了满足更高的标准,自来水厂开始使用膜过滤技术取代传统过滤技术。作为一种先进的水处理技术,膜过滤技术已经在各个领域得到广泛应用。与有机膜相比,陶瓷膜具有化学性能稳定、耐酸碱、热稳定性好、机械强度高、回收率高、使用寿命长等优点,在饮用水领域有更广阔的应用前景。本文旨在阐述陶瓷膜的结构特点和过滤机理,并探讨陶瓷膜在饮用水处理中的研究进展。通过对陶瓷膜饮用水处理工艺进行分析,发现原水经过混凝、吸附、臭氧氧化预处理后,陶瓷膜的过滤性能有明显的提升。文章还分析了陶瓷膜的抗污染性能,并强调了其在维护成本方面的优势。最后,对优化陶瓷膜成本、多元陶瓷膜集成工艺和陶瓷膜大规模运行成本估算等未来研究方向进行了展望。

关键词：陶瓷膜饮用水过滤工艺混凝吸附过滤臭氧氧化膜污染

基于改进相变方程的形状记忆合金弹性耦合系统特性分析

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机械工程学报 2024年第14期60卷 194-205页

作者：朱孙科闵旭董绍江重庆交通大学机电与车辆工程学院重庆400074

为准确描述形状记忆合金(Shape memory alloy,SMA)弹性耦合系统的驱动特性,考虑模型复杂程度与工程实际需求,提出了一种基于Brinson本构方程和SMA相变原理的改进相变模型。针对Brinson相变模型SMA马氏体正相变过程中马氏体分数不连续的... 详细信息

为准确描述形状记忆合金(Shape memory alloy,SMA)弹性耦合系统的驱动特性,考虑模型复杂程度与工程实际需求,提出了一种基于Brinson本构方程和SMA相变原理的改进相变模型。针对Brinson相变模型SMA马氏体正相变过程中马氏体分数不连续的问题,将孪晶马氏体相转化为孪晶马氏体相和非孪晶马氏体相相混合相终点时各晶体体积分数,作为马氏体正相变终点时的晶体体积分数,视马氏体正相变为一个连续的过程,对原Brinson相变模型中马氏体正相变方程进行修正。以偏置式SMA丝驱动器为研究对象,建立了SMA弹性耦合系统模型,采用改进的Brinson相变模型分别对具有不同偏置弹簧的系统进行仿真分析,并与相应试验结果比较。结果表明,改进相变模型的计算结果与试验吻合较好,且在相变过程中马氏体相和奥氏体相体积分数和为1,符合实际情况。分析发现,对于SMA弹性耦合系统,偏置弹簧的刚度越大,驱动器响应速度越慢,相变温度区间和完全马氏体逆相变所需的加热电流越大,驱动应变先增加后减小。研究结果可更准确地描述SMA驱动器的作动过程,为偏置式SMA丝驱动器的设计提供参考。

关键词：形状记忆合金驱动特性相变方程偏置弹簧

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大幅面三喷嘴3D打印机设计

机械设计 2024年第8期41卷 53-61页

作者：刘夏张世宏长春大学机械与车辆工程学院

目前，基于FDM技术的3D打印机已经得到了广泛应用，但现有的3D打印装置还存在着打印效率和表面成形精度二者不可同时提高的瓶颈问题。文中针对上述问题提出了全新的三喷嘴打印模式，采用不同直径的喷嘴分别打印不同的工件结构，设计小... 详细信息

目前，基于FDM技术的3D打印机已经得到了广泛应用，但现有的3D打印装置还存在着打印效率和表面成形精度二者不可同时提高的瓶颈问题。文中针对上述问题提出了全新的三喷嘴打印模式，采用不同直径的喷嘴分别打印不同的工件结构，设计小直径喷嘴打印工件表面用于提高表面精度，设计大直径喷嘴打印内部支撑及辅助支撑用于提高打印效率。设计并联混合传动机构，消除动力源给传动机构带来的负载问题，在确保可靠稳定运行的前提下，增大打印幅面。采用三维建模对其进行虚拟结构的设计及优化，应用静力学分析对传动机构进行可靠性验证，采用流体力学分析对挤出机构内部流体的速度场和温度场进行模拟。通过三喷嘴3D打印装置样机进行实验测试，对打印模式、打印效率、表面精度和尺寸精度等性能参数进行检测，验证所提出打印模式的可行性，实现了打印效率和表面精度的同时提高，并且还提高了打印尺寸精度和打印幅面，为大幅面高精度的3D打印技术的研究奠定了基础。

关键词： 3D打印机三喷嘴打印模式并联混合传动机构打印效率成形精度

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汽车车身铝合金3层板自冲铆连接性能研究

塑性工程学报 2024年第6期31卷 95-102页

作者：王琳胡光山蚌埠学院机械与车辆工程学院安徽蚌埠233030 浙江大学材料科学与工程学院浙江杭州314001 众泰汽车工程研究院浙江杭州314001

采用金相显微镜、电子背散射衍射、拉伸-剪切试验、剥离试验和模拟分析,对汽车车身铝合金3层板的自冲铆连接性能进行了研究。结果表明,铆接速度对3层5182铝合金板材搭接头的互锁值和残余底厚产生显著影响,当铆接速度为270mm·s^(-1)时,... 详细信息

采用金相显微镜、电子背散射衍射、拉伸-剪切试验、剥离试验和模拟分析,对汽车车身铝合金3层板的自冲铆连接性能进行了研究。结果表明,铆接速度对3层5182铝合金板材搭接头的互锁值和残余底厚产生显著影响,当铆接速度为270mm·s^(-1)时,接头具有最大的互锁值0.29mm和最小的残余底厚0.17mm。选取互锁值最大的试样作为研究对象,在拉伸-剪切和剥离试验中,发现试样的失效方式均为上层板从下层板中拉脱,其平均剪切峰值载荷可以达到3.05k N,而平均剥离峰值载荷仅为0.67k N,接头的峰值剪切载荷远大于峰值剥离载荷。由于铆接接头的力学性能受接头附近材料组织特征影响较大,对接头进行显微组织和电子背散射衍射分析,可以看到上层板越靠近铆钉附近区域的材料变形量越大,中间层板变形较为剧烈,上层板和中间层板晶粒均被拉长变形,但中间层板形成了明显的纤维状组织,而底层板的塑性变形程度小于上层和中间层板,仅在靠近铆钉处晶粒呈现明显的变形组织特征,而其他区域的组织则为等轴晶粒。

关键词： 5182铝合金铆接速度塑性变形力学性能

对称谐振式甚低频发/接磁电天线耦合性能研究

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电子与信息学报 2024年第6期46卷 2558-2567页

作者：王晓煜张博焱赵相晨杨西杰冯晴曹振新大连交通大学机械工程学院大连116021 大连交通大学机车车辆工程学院大连116021 东南大学信息科学与工程学院南京210096

甚低频段由于低传播损耗特性,在远距离信号传输及军事通信方面有巨大潜力。传统天线庞大物理尺寸以及复杂网络匹配限制了低频天线通信的发展。磁电(ME)天线基于声波谐振原理可以突破尺寸极限且易于阻抗匹配,在甚低频段传输具有独特优势... 详细信息

甚低频段由于低传播损耗特性,在远距离信号传输及军事通信方面有巨大潜力。传统天线庞大物理尺寸以及复杂网络匹配限制了低频天线通信的发展。磁电(ME)天线基于声波谐振原理可以突破尺寸极限且易于阻抗匹配,在甚低频段传输具有独特优势。基于此设计了P/T/P结构的发射天线和T/P/T结构的接收天线组成的新型ME天线系统。依据磁机电耦合模型分析天线在接收/发射电磁波时的规律;依据辐射模型研究近场范围内天线磁场分布情况;以声波介导激励,实现ME天线在甚低频段的发/收通信实验。实验得到在谐振频率下,ME发射/接收天线在压电占比分别在0.66, 0.34时,结构优化前较于优化后输出电压提升82.6%,通信距离提升42.2%;相较于同等尺寸电小天线辐射效率提高3个数量级;可实现传输速率为5bit/s的调制通信,依据结构优化实现了天线性能的提升。

关键词：磁电天线甚低频声波谐振结构优化辐射效率

基于MSIWOA算法的SLS聚酰胺制件工艺参数优化

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塑料工业 2024年第5期52卷 108-115,159页

作者：赵静王超范恒亮罗殿宇孙薇薇丁国华李宇航彭浩杰蚌埠学院机械与车辆工程学院安徽蚌埠233030 安徽省增材制造工程研究中心安徽蚌埠233030 安徽科技学院机械工程学院安徽滁州233100

以聚酰胺粉末为实验材料,以力学性能为评价目标,研究了激光功率、扫描间距、摆放角度及他们两两交互作用对选择性激光烧结(SLS)制件抗拉强度的影响,通过扫描电镜观察断口形貌揭示了工艺参数对制件成型的影响机理,通过响应面设计得到了... 详细信息

以聚酰胺粉末为实验材料,以力学性能为评价目标,研究了激光功率、扫描间距、摆放角度及他们两两交互作用对选择性激光烧结(SLS)制件抗拉强度的影响,通过扫描电镜观察断口形貌揭示了工艺参数对制件成型的影响机理,通过响应面设计得到了工艺参数与抗拉强度间的回归方程,分析了模型的有效性与准确性。以回归方程为目标函数,使用混合策略改进的鲸鱼优化(MSIWOA)算法进行SLS制件抗拉强度的优化,得到最优工艺参数,并与鲸鱼优化(WOA)算法的优化结果及实验验证结果进行比对。结果表明,MSIWOA算法对SLS聚酰胺制件工艺参数的优化具有较高的准确性和较好的可行性,可为SLS制件力学性能的提升提供技术方法。

关键词：聚酰胺选择性激光烧结工艺参数优化 MSIWOA

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基于双滑模面的变轨距列车悬挂系统控制方法

吉林大学学报(工学版) 2024年

作者：刘玉梅陈洪鹏庄娇娇陈熔王梦雨吉林大学交通学院临沂大学机械与车辆工程学院

为了改善高速变轨距列车在不同轨距线路上的运行性能，采用基于双滑模面的滑模半主动控制方法，调节二系悬挂中空气弹簧和磁流变阻尼器的阻尼力。搭建1/4车分数阶天棚阻尼控制的滑模参考模型，设计双滑模面滑模控制器，将半主动控制方... 详细信息

为了改善高速变轨距列车在不同轨距线路上的运行性能，采用基于双滑模面的滑模半主动控制方法，调节二系悬挂中空气弹簧和磁流变阻尼器的阻尼力。搭建1/4车分数阶天棚阻尼控制的滑模参考模型，设计双滑模面滑模控制器，将半主动控制方法应用于垂向空气弹簧和横向MR阻尼器，构建变轨距列车悬挂系统半主动控制的整车联合仿真模型，对1435mm/1520mm轨距下变轨距车辆对轨道不平顺激励的响应性能进行分析，验证整车半主动控制方法的有效性。

关键词：铁路运输变轨距列车悬挂系统双滑模面控制动力学性能

关于Pepper机器人对人体动作的模仿研究

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机械科学与技术 2024年

作者：李雪菲单晓微徐礼涛北京建筑大学机电与车辆工程学院

为实现机器人对人体的动作模仿，提出一种构建几何空间的人机关节角度的映射方法，通过机器视觉获取骨骼数据并进行计算得到机器人关节角度。首先应用Kinect相机获取人体骨骼数据，基于人体三维坐标信息构建空间向量与平面，提出了一种... 详细信息

为实现机器人对人体的动作模仿，提出一种构建几何空间的人机关节角度的映射方法，通过机器视觉获取骨骼数据并进行计算得到机器人关节角度。首先应用Kinect相机获取人体骨骼数据，基于人体三维坐标信息构建空间向量与平面，提出了一种几何计算方法，能够将人体数据转化为关节角度并映射在对应机器人关节，实现机器人动作模仿。最后进行实验，在人形机器人Pepper及其仿真模型上进行验证，结果表明该方法可以实现机器人对人类的动作模仿。

关键词：动作模仿骨骼数据仿人机器人 Kinect