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后处理工艺对粘结剂喷射3D打印316L不锈钢显微组织及力学性能的影响

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材料导报 2024年第S1期38卷 473-478页

作者：剡秀秀王勇严生辉罗凯刘于青何玉玉张芸芸李天才曹继伟共享智能装备有限公司银川750021

粘结剂喷射3D打印(Binder jet 3D printing,BJP)作为一种增材制造技术,由于能够以高效率和低成本获得复杂结构材料而具有独特的应用价值。然而,实现高致密、高强度金属材料是BJP的一个难题。通过热重分析、金相组织观察、显微硬度测试... 详细信息

粘结剂喷射3D打印(Binder jet 3D printing,BJP)作为一种增材制造技术,由于能够以高效率和低成本获得复杂结构材料而具有独特的应用价值。然而,实现高致密、高强度金属材料是BJP的一个难题。通过热重分析、金相组织观察、显微硬度测试、致密度和体积收缩率计算、拉伸曲线测试等手段,探究了后处理工艺对粘结剂喷射3D打印316L不锈钢显微组织及力学性能的影响。结果表明,在脱脂阶段,当脱脂温度为600℃、保温时间为120 min时,不同高度的样品脱脂率均保持在4.5%~5.0%之间。在烧结阶段,晶粒尺寸随着烧结温度的升高逐渐增大。在1350℃下烧结,其平均晶粒尺寸为47.27μm。当烧结温度升高到1400℃时,晶粒尺寸增大到51.26μm,且随着烧结保温时间从1 h延长到3 h,晶粒尺寸增大到69.78μm。相应地,316L不锈钢烧结后的致密度从92.20%提高到98.39%,但烧结时间的延长并未提高样品的致密度,这归因于烧结气氛氩气在316L不锈钢中不溶解,当它被困在孔隙中时,压力的增加限制了致密化过程。烧结温度越高,样品强度越高,当样品在1400℃下烧结1 h时,其力学性能最好,此时抗拉强度为536.85 MPa,延伸率为73.74%,继续延长保温时间会由于晶粒尺寸增大以及第二相的增加而使得力学性能降低。

关键词： 316L不锈钢粘结剂喷射3D打印脱脂烧结力学性能

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中压电缆铜带屏蔽层搭盖率视觉检测系统

机械设计与制造 2024年

作者：刘国庆吴伟伟刘星星季明坤中天智能装备有限公司

为解决中压电缆生产过程中人工测量铜带屏蔽层搭盖率的精度差、频次低、安全性低及实际生产中搭盖率过大导致的铜带浪费问题，设计开发了一套基于视觉的非接触式自动检测系统，该系统具备搭盖率检测与自动调节功能。在搭盖率检测方面，... 详细信息

为解决中压电缆生产过程中人工测量铜带屏蔽层搭盖率的精度差、频次低、安全性低及实际生产中搭盖率过大导致的铜带浪费问题，设计开发了一套基于视觉的非接触式自动检测系统，该系统具备搭盖率检测与自动调节功能。在搭盖率检测方面，首先推导了视觉检测铜带搭接率的计算公式，其次搭建视觉检测平台并进行硬件选型设计，采用张正友标定方法标定相机畸变，最后采用中值滤波、最大类间方差法二值化、形态学运算、最小外接矩形法计算得到搭盖率。在自动调节方面，建立PC上位机与铜带绕包系统之间的通讯，通过调节绕包速度将搭盖率调整至设定范围。实验表明，检测系统检测精度为0.1mm，可实现对搭盖率的实时全检，同时能够有效控制搭盖率范围。

关键词：铜带屏蔽搭盖率视觉检测最小外接矩形自动调节

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石墨及其复合材料3D打印研究进展

材料工程 2024年

作者：何玉玉刘轶张芸芸周志军刘于青王勇罗凯剡秀秀曹继伟陈张伟共享智能装备有限公司深圳大学

3D打印作为一种新型制造技术，已被广泛应用于各类材料的成形制造，并展现出巨大的发展潜力。石墨具有优良的耐高温性、导电性、导热性、热稳定性和化学稳定性，在冶金化工、能源行业、航空航天、核工业等领域得到广泛应用。以石墨及其... 详细信息

3D打印作为一种新型制造技术，已被广泛应用于各类材料的成形制造，并展现出巨大的发展潜力。石墨具有优良的耐高温性、导电性、导热性、热稳定性和化学稳定性，在冶金化工、能源行业、航空航天、核工业等领域得到广泛应用。以石墨及其复合材料作为基体，利用3D打印技术生产制造石墨基产品，能够缩短生产周期、提高材料利用率、减少石墨粉尘污染。这为高性能复杂形状石墨的个性化定制及产业化应用提供了一种高效经济的综合解决方案。文章重点阐述了石墨及其复合材料的3D打印技术，分析了各种技术的优缺点，并介绍了3D打印成型的石墨产品的性能和应用，论述了石墨及其复合材料在3D打印领域发展过程中的机遇和挑战，并对未来的发展提出了展望和建议，石墨3D打印技术的发展还需开发扩展石墨复合材料的种类和新型打印装备及其配套设备，并在传统石墨的基础上进行3D打印石墨后处理技术研发。

关键词：石墨3D打印尺寸精度微波吸收石墨电极

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水下电磁射流推进技术研究

火炮发射与控制学报 2024年

作者：文比强湖南高精特电装备有限公司

为探究电磁发射原理在水下动力推进领域应用的可能性，以某小型艇为研究对象，通过计算流体力学（CFD）方法，运用VOF均质多相流模型描述气、汽、液形成的多相流动，并求解基于RANS方程和Rayleigh-Plesset气泡方程建立的小型舰艇的Schne... 详细信息

为探究电磁发射原理在水下动力推进领域应用的可能性，以某小型艇为研究对象，通过计算流体力学（CFD）方法，运用VOF均质多相流模型描述气、汽、液形成的多相流动，并求解基于RANS方程和Rayleigh-Plesset气泡方程建立的小型舰艇的Schnerr and Sauer空化模型，以分析电磁力作用引起的流场变化规律以及艇的运动特性。开展了不同等效电磁力作用下流场的数值仿真，获得了运动过程中流场特性变化以及小型艇载荷、运动变化规律：电枢运动过程中会在其背面形成低压区伴随有大量空泡的产生，但电枢在快速回退过程不会产生较大的流场阻力，为满足流道内空穴填满的过渡期，可以增加流道的数量，使多个电枢交替运动；电枢运动激发的流场对船体的前行动力只发生运动的前半段，后期随着船体航速加大，阻力增大，船体的运动主要还是靠电磁反作用力，且流体阻力峰值约占推力峰值的1/10。该研究可为电磁发射技术应用在小型舰艇动力推进提供参考。

关键词：电磁推进 VOF多相流重叠网格数值仿真

基于联合DQN的定向能系统火力智能决策建模仿真方法

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系统仿真学报 2024年

作者：屈长虹王俊杰王坤崔清勇陈蒋洋王鑫鹏中国久远高新技术装备有限公司

针对利用定向能系统反无人机集群作战中如何兼容多种部署方案动态解决火力智能决策的问题，建立了一个深度强化学习模型，并针对该模型多智能体状态和动作空间维度高的特点，提出了一种基于联合深度Q网络（JDQN）的定向能系统火力智能... 详细信息

针对利用定向能系统反无人机集群作战中如何兼容多种部署方案动态解决火力智能决策的问题，建立了一个深度强化学习模型，并针对该模型多智能体状态和动作空间维度高的特点，提出了一种基于联合深度Q网络（JDQN）的定向能系统火力智能决策建模仿真方法。以定向能系统的状态、无人机集群的状态和定向能系统部署区域的状态构造状态空间，利用联合机制共享各个装备的状态信息以及同类型装备的网络参数，设计威胁评估机制提高泛化性，并建立动作屏蔽机制屏蔽无效动作，有效解决了多智能体因状态和动作维度灾难引起的训练发散、收敛缓慢等问题，提高JDQN网络学习效率和泛化性。根据仿真实验结果，该方法优于传统基于规则的方法，验证了该方法的可行性与实用性，为兼容多种部署方案的定向能系统反无人机集群火力智能决策提供一个新思路。

关键词：定向能系统反无人机集群深度Q网络联合机制威胁评估机制动作屏蔽机制

基于深度图像位姿识别和机构运动学的自动抓取管片试验

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隧道建设(中英文) 2024年

作者：庄欠伟朱雁飞黄德中杨正马志刚袁玮皓上海隧道工程有限公司上海城建隧道装备有限公司

为了解决盾构管片拼装机难于自动识别管片位姿，难于实现自动抓取的难题，本文调研现有管片自动拼装相关技术，对比分析现有管片位姿姿态识别技术的局限性，采用带有三维坐标点的深度图像与模型深度图像的加权ICP匹配算法，可以有效剔... 详细信息

为了解决盾构管片拼装机难于自动识别管片位姿，难于实现自动抓取的难题，本文调研现有管片自动拼装相关技术，对比分析现有管片位姿姿态识别技术的局限性，采用带有三维坐标点的深度图像与模型深度图像的加权ICP匹配算法，可以有效剔除管片边角断裂对位置和姿态结果的影响，可以准确获取视觉传感器坐标系下管片的位置姿态数据。采用球形标志算法，实现了深度图像传感器和拼装机间关系标定，获得了它们坐标系间的转换矩阵；视觉传感器坐标系下管片的位置姿态数据左乘手眼转换矩阵，得到拼装机坐标系下的管片位置姿态数据。利用机器人运动学方法，在现有单臂拼装机增加行程传感器，并实现拼装机运动学的运动学正逆解模型。拼装机坐标系下的管片位置姿态数据进行逆解获得拼装机抓取管片需要的六轴行程。采用间隙冗余轨迹规划算法完成了从目前六轴行程到达目标行程的轨迹规划并引导拼装机实现了自动抓取管片。室内试验验证利用深度图像传感器匹配算法和机构运动学模型可以有效引导拼装机实现管片的自动抓取，采用以上设计，在该拼装机上可行。

关键词：深度图像视觉传感器管片拼装机运动学正逆解轨迹规划算法转换矩阵

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盾构机管片拼装微调机构动力学分析

同济大学学报（自然科学版） 2024年第6期52卷 953-961页

作者：王道智闵锐袁向华李万莉邱志伟王秋平同济大学机械与能源工程学院上海201804 上海城建隧道装备有限公司上海200137

为了研究拼管作业时盾构机管片拼装微调机构驱动油缸的推力,分析了微调机构在偏转和俯仰运动下的动力学特性。首先,对简化的管片拼装微调机构平台角度与驱动油缸行程的关系进行研究,并利用Matlab Simscape模块对机构进行建模仿真,得到... 详细信息

为了研究拼管作业时盾构机管片拼装微调机构驱动油缸的推力,分析了微调机构在偏转和俯仰运动下的动力学特性。首先,对简化的管片拼装微调机构平台角度与驱动油缸行程的关系进行研究,并利用Matlab Simscape模块对机构进行建模仿真,得到指定运动轨迹下2个驱动油缸的驱动力;接着,利用ADAMS(automatic dynamic analysis of mechanical systems)对机构进行动力学仿真,验证所搭建模型的正确性;最后,利用ADAMS对机构进行带载工况下的动力学仿真,得到2个油缸的最大推力。结果表明,管片拼装微调机构在以幅值为0.035 rad、角频率为1 rad·s-1的正弦函数进行俯仰和偏转运动时2个油缸的最大推力分别为8998.47 N和6390.48 N。

关键词：盾构机管片拼装机并联机构动力学模型

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热连轧过程机架间运动板带动特性研究

工程力学 2024年第5期41卷 234-246页

作者：崔金星孙建亮彭艳邢建康燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心北京星航机电装备有限公司

研究了热轧过程机架间运动板带动力学特征及其影响因素。基于热轧过程板带张力形成机理，考虑机架间板带张力建立了动态张力模型；同时，考虑热轧机活套辊对运动板带的支撑作用，基于Hamilton理论建立了运动板带等效运动梁模型，并基于... 详细信息

研究了热轧过程机架间运动板带动力学特征及其影响因素。基于热轧过程板带张力形成机理，考虑机架间板带张力建立了动态张力模型；同时，考虑热轧机活套辊对运动板带的支撑作用，基于Hamilton理论建立了运动板带等效运动梁模型，并基于四阶Galerkin截断法对偏微分方程进行离散化，得到系统四阶常微分方程组。仿真分析机架间板带张力、速度和活套辊支承刚度对运动板带动力学特性的影响，以及运动板带在辊系振动引发的速度摄动下振动特征和影响规律。结果表明：张力、板带速度和活套支撑辊刚度均影响板带动力学模态特征，且活套辊支撑作用可降低板带振动幅值；在热轧工艺范围内，调整板带张力和速度对运动板带的稳定性影响不大；辊系振动造成板带运动速度呈摄动特征，且摄动频率和幅值与板带振动强度关系密切。该研究对热轧过程机架间运动板带稳定性分析和活套控制设计提供参考。

关键词：热轧运动板带 Galerkin离散法张力板带振动混沌

砂型3D打印技术在航空发动机领域的研究与应用

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材料导报 2024年第S1期38卷 431-434页

作者：李瑛辉李天才共享装备股份有限公司银川750021 共享智能装备有限公司银川750021

随着航空工业的快速发展,行业对航空发动机的性能和制造效率提出了更高要求。传统的砂型铸造方法已难以满足现代航空发动机复杂结构的制造需求。砂型3D打印技术作为一种新兴的快速成型技术,以其高效、灵活、精确的特点,为航空发动机的... 详细信息

随着航空工业的快速发展,行业对航空发动机的性能和制造效率提出了更高要求。传统的砂型铸造方法已难以满足现代航空发动机复杂结构的制造需求。砂型3D打印技术作为一种新兴的快速成型技术,以其高效、灵活、精确的特点,为航空发动机的设计和制造带来了革命性的变革。本文综述了砂型3D打印技术的原理、优势及其在航空发动机领域的应用现状;分析了目前砂型3D打印技术在航空发动机领域应用存在的问题,并提出了相应的解决措施;通过应用案例分析,强调了砂型3D打印技术在提高航空发动机生产效率和质量方面的重要性。最后,对砂型3D打印技术在航空发动机行业领域的未来发展趋势进行了展望。

关键词：砂型3D打印铸造航空发动机研究应用

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