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强制流动对Mg–9%Al合金定向凝固组织演化的模拟研究

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工程科学学报 2024年第4期46卷 695-703页

作者：葛鸿浩王永新田锡天陆如辉西北工业大学机电学院西安710072 宁波勋辉电器有限公司宁波315827 浙江工业大学机械工程学院杭州310023

基于欧拉多相流技术与元胞自动机方法构建了镁合金凝固组织预测模型,研究了无流动、x方向流动和y方向流动三种条件下Mg–9%Al合金定向凝固过程中的成分和组织演化过程.研究结果表明,无流动作用时镁合金枝晶呈现互为60°夹角生长,并在凝... 详细信息

基于欧拉多相流技术与元胞自动机方法构建了镁合金凝固组织预测模型,研究了无流动、x方向流动和y方向流动三种条件下Mg–9%Al合金定向凝固过程中的成分和组织演化过程.研究结果表明,无流动作用时镁合金枝晶呈现互为60°夹角生长,并在凝固后期出现与一次枝晶呈60°夹角二次枝晶形貌,凝固组织具有密排六方(HCP)晶体结构特征,验证了该模型的可靠性.由于x方向的流动作用下,与无流动结果相比较,迎流方向枝晶生长较快并出现发达的二次枝晶形貌,研究表明由于枝晶前端排出的溶质受流动影响被运输到枝晶后端区域,从而使前端区域具有更大的过冷度,提升了凝固驱动力.由于y方向流动的存在,枝晶呈现不对称生长,其中部分枝晶生长方向偏转约3°,研究表明迎流枝晶前沿的溶质被运输并富集在其他枝晶生长区域,最终使其发生了生长偏转;进一步分析枝晶生长前沿的流场和成分分布信息发现,枝晶生长过程中流动u1∇c1引起的值在固液界面处的不对称分布是导致枝晶生长发生偏转的主要原因.

关键词：镁合金组织模拟欧拉多相流元胞自动机定向凝固

不同刀具钝化方法加工硬质合金立铣刀刃口的对比试验研究

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金刚石与磨料磨具工程 2024年第2期44卷 237-243页

作者：王奔龙志凯郑英晓宋万万张秀云沈阳航空航天大学机电工程学院沈阳110136 沈阳飞机工业(集团)有限公司沈阳110850

为改善刀具性能、提升加工质量,采用旋转磨粒流对刀具钝化。通过对比立式旋转钝化法和旋转磨粒流钝化法钝化硬质合金立铣刀的效果,研究刀具刃口变化规律。试验结果表明:未钝化的刀具刃口半径值最小,且存在很多缺陷,刃型呈尖锐形;立式旋... 详细信息

为改善刀具性能、提升加工质量,采用旋转磨粒流对刀具钝化。通过对比立式旋转钝化法和旋转磨粒流钝化法钝化硬质合金立铣刀的效果,研究刀具刃口变化规律。试验结果表明:未钝化的刀具刃口半径值最小,且存在很多缺陷,刃型呈尖锐形;立式旋转钝化法得到的刃口半径值变化较小,但刀具刃口缺陷仍然存在,刃型呈不均匀的钝圆形;旋转磨粒流钝化法处理后的刃口半径值变化最大,去除了部分刃口缺陷,刃型呈均匀的钝圆形。旋转磨粒流钝化法不仅可以更好地去除刀具刃口的表面缺陷,同时有着更高的钝化效率以及刃口半径变化率,可以显著提高刀具性能,降低刀具磨损并改善加工质量。

关键词：刃口钝化旋转磨粒流刃口半径刃口形貌

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磨削工艺参数对硬质合金刀具磨制损伤的影响

工具技术 2024年第4期58卷 25-30页

作者：王奔王德林郑英晓宋万万张秀云沈阳航空航天大学机电工程学院沈阳市110136 沈阳飞机工业(集团)有限公司

硬质合金刀具被广泛应用于航空航天、汽车、冶金等高端制造领域。硬质合金刀具的生产通常采用金刚石砂轮磨削加工,因此,砂轮的磨削工艺参数对刀具的成品质量有重要影响。本试验通过改变砂轮的线速度及进给速度加工硬质合金麻花钻,加工... 详细信息

硬质合金刀具被广泛应用于航空航天、汽车、冶金等高端制造领域。硬质合金刀具的生产通常采用金刚石砂轮磨削加工,因此,砂轮的磨削工艺参数对刀具的成品质量有重要影响。本试验通过改变砂轮的线速度及进给速度加工硬质合金麻花钻,加工完成后,采用超景深显微镜、白光干涉仪和扫描电镜对钻头的磨削表面以及亚表面进行检测,分析砂轮进给速度及线速度对加工损伤的影响。结果表明:砂轮进给速度和线速度越大,锯齿量越大;当线速度与进给速度较小时,钻头的主切削刃易出现微崩刃现象;砂轮进给速度越大,钻头后刀面表面粗糙度越大;砂轮线速度越大,钻头后刀面表面粗糙度越小;钻头后刀面处的亚表面最大损伤深度随线速度的增大而减小;当线速度30m/s、进给速度160mm/min时,钻头的磨削损伤最小。

关键词：磨削工艺参数硬质合金刀具表面质量亚表面质量

毒性病理学及人工智能数字组织图像分析质量控制概述

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中国新药杂志 2024年第5期33卷 441-448页

作者：滕伊洋张亚群李一昊钱庄汪溪洁吕建军中国医药工业研究总院上海201203 上海益诺思生物技术股份有限公司上海200043 益诺思生物技术南通有限公司南通226133 湖北天勤鑫圣生物科技有限公司武汉430207

随着人工智能和机器学习的快速发展,人工智能对全切片图像的诊断几乎可以媲美病理学家,建立人工智能算法需要大量的数字组织图像训练集数据。数字组织图像分析是通过各种算法分析全切片图像,并从其中提取大量复杂的定量数据集。数字组... 详细信息

随着人工智能和机器学习的快速发展,人工智能对全切片图像的诊断几乎可以媲美病理学家,建立人工智能算法需要大量的数字组织图像训练集数据。数字组织图像分析是通过各种算法分析全切片图像,并从其中提取大量复杂的定量数据集。数字组织图像分析的质量控制不仅非常重要,而且是确保建立高质量数据集和AI算法的基础和前提。本文简要概述了全切片图像的质量控制策略、数字组织图像分析的影响因素和质量控制方法、数字组织图像分析结果的质量控制方法、毒性病理学家在数字组织图像分析中的作用、数据解释和报告以及数字组织图像用于毒性病理学诊断及AI的挑战,以期为我国药物非临床安全性评价毒性试验中使用全切片图像进行毒性病理学诊断及建立AI各种算法提供一定参考。

关键词：毒性病理学人工智能数字组织图像分析质量控制全切片图像

16Cr3NiWMoVNbE钢碳氮共渗层磨削力试验研究

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制造技术与机床 2024年

作者：石峰刘芳宋铁军张高峰殷升中国航发南方工业有限公司湘潭大学机械工程与力学学院长沙学院机电工程学院

16Cr3NiWMoVNbE钢是一种广泛用于航空发动机齿轮的材料，为了提高其使用性能，通常需要进行碳氮共渗表面硬化处理。为了解决16Cr3NiWMoVNbE钢碳氮共渗层易出现磨削烧伤、裂纹等问题，开展了白刚玉砂轮磨削力试验。首先，分析了磨削三要... 详细信息

16Cr3NiWMoVNbE钢是一种广泛用于航空发动机齿轮的材料，为了提高其使用性能，通常需要进行碳氮共渗表面硬化处理。为了解决16Cr3NiWMoVNbE钢碳氮共渗层易出现磨削烧伤、裂纹等问题，开展了白刚玉砂轮磨削力试验。首先，分析了磨削三要素：磨削速度、工件进给速度和磨削切深对磨削力的影响规律；其次，分析了白刚玉砂轮磨粒大小、砂轮硬度和气孔率对磨削力的影响规律；最后，分析了磨削三要素对工件表面形貌的影响规律。结果表明：随着磨削切深的增大，磨削力增大；随着工件进给速度的增大，磨削力增大；随着砂轮速度的增大，磨削力减小。随着砂轮磨粒的增大，磨削力减小；为了减小磨削力、提高砂轮切削性能，白刚玉砂轮适合选用J级硬度和4号组织号。减小磨削切深、工件进给速度，增大砂轮速度，可改善工件表面形貌。

关键词：碳氮共渗钢磨削力磨粒粒度

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泄压孔对聚能传爆管的影响

兵器装备工程学报 2024年第5期45卷 32-39页

作者：王锋郭留金丁明军马跃鹏胡晓锋中北大学机电工程学院太原030051 淮海工业集团有限公司山西长治046000 晋西工业集团有限责任公司太原030051 北方工程设计研究院有限公司石家庄050000

以炸药在点燃瞬间的压力均衡为前提条件,计算聚能传爆管点火后只产生燃烧反应的最小泄压孔面积,以此为基础,对含不同尺寸泄压结构的聚能传爆管在慢速烤燃和快速烤燃环境下的响应特性进行分析,在建立三维轴对称烤燃计算模型的基础上,采用... 详细信息

以炸药在点燃瞬间的压力均衡为前提条件,计算聚能传爆管点火后只产生燃烧反应的最小泄压孔面积,以此为基础,对含不同尺寸泄压结构的聚能传爆管在慢速烤燃和快速烤燃环境下的响应特性进行分析,在建立三维轴对称烤燃计算模型的基础上,采用Fluent对不同大小泄压孔的慢速烤燃响应特性进行数值模拟。为研究含泄压孔聚能传爆管对起爆威力性能的影响,对3种不同大小泄压孔的聚能传爆管进行了起爆实验。结果表明,该型聚能传爆管的泄压孔设计单孔直径7 mm为最优,研究结果对水雷不敏感引信的结构设计有一定的指导意义。

关键词：泄压孔网格无关性烤燃实验热安全性起爆

弧焊机器人针对V形坡口的焊接路径规划设计与仿真分析

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机械科学与技术 2024年第3期43卷 457-465页

作者：刘志诚康辉民刘厚才欧阳普仁崔正杰段良辉湖南科技大学机电工程学院湖南湘潭411100 江南工业集团有限公司数控加工分厂湖南湘潭411207

为解决弧焊机器人面向中厚板V形坡口的焊接变形难题,通过分析传统逐层逐道堆积焊接容易引起热量聚集而导致焊接变形的特性,采用V形截面投影轨迹、空间平行往复轨迹及空间轮廓偏置轨迹相结合的方法建立V形焊层,实现焊接过程热量的快速散... 详细信息

为解决弧焊机器人面向中厚板V形坡口的焊接变形难题,通过分析传统逐层逐道堆积焊接容易引起热量聚集而导致焊接变形的特性,采用V形截面投影轨迹、空间平行往复轨迹及空间轮廓偏置轨迹相结合的方法建立V形焊层,实现焊接过程热量的快速散发。同时,在建立各轨迹方程解析式的基础上,应用Simufact Welding和MATLAB仿真软件对比分析了空间平行往复轨迹和空间轮廓偏置轨迹与传统逐层逐道焊的优缺点。为了进一步验证可行性,采用FANUC工业机器人进行试验。仿真和试验结果表明:以零件y、z轴方向的变形量为依据,空间平行往复轨迹和空间轮廓偏置轨迹都优于传统的逐层逐道焊接方法,且后者更优于前者。但空间平行往复轨迹在轨道变换过程中机器人末端执行器的空间位姿调整相对简单、引入误差少、控制精度高,更适合于坡口较窄、长度较短的情况;而空间轮廓偏置轨迹更适用于坡口较宽,长度较长的情况。

关键词： V形坡口空间平行往复轨迹空间轮廓偏置轨迹焊道堆积路径规划

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汽车白车身点焊作业多机器人路径规划研究

组合机床与自动化加工技术 2024年第2期 51-56页

作者：张邦成单玉升赵航董雷尹晓静长春工业大学机电工程学院长春130012 长春工程学院机电工程学院长春130103 一汽模具制造有限公司焊装开发部长春130013

针对白车身焊装生产线多机器人焊接工作量大、焊接工作复杂的问题,提出了一种自适应精英蚁群算法的多机器人焊接路径规划方法。在蚁群算法的基础上,对算法核心参数进行调整,再将自适应更新策略和精英蚂蚁系统加入到蚁群算法中,增强算法... 详细信息

针对白车身焊装生产线多机器人焊接工作量大、焊接工作复杂的问题,提出了一种自适应精英蚁群算法的多机器人焊接路径规划方法。在蚁群算法的基础上,对算法核心参数进行调整,再将自适应更新策略和精英蚂蚁系统加入到蚁群算法中,增强算法全局搜索能力,提高算法收敛速度,并通过TSP模型检验了算法的性能;最后,以白车身焊装生产线某车型主拼工位的焊接作业为例,对方法的有效性进行了验证。结果表明,改进后的蚁群算法具有较好的搜索效率和搜索能力,多机器人焊接路径间不相交,符合焊接的工艺要求,为多机器人焊接路径规划问题提供了一种新的方法。

关键词：路径规划旅行商问题蚁群算法多焊接机器人

变厚度铺层Nomex蜂窝夹层件固化变形的数值模拟

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哈尔滨工业大学学报 2024年第8期56卷 56-67页

作者：徐景校花宏亮王玉魁赵海涛高晓初李培智陈吉安上海交通大学航空航天学院上海200240 航空工业哈尔滨飞机工业集团有限公司哈尔滨150066 哈尔滨工业大学机电工程学院哈尔滨150001

为准确预测变厚度铺层夹层结构的固化变形,基于热-化学-结构多物理场耦合方法对AS4/8551碳纤维/环氧树脂复合材料-Nomex蜂窝夹层结构的固化过程进行数值模拟。考虑材料时变特性的影响,结合复合材料瞬时线弹性本构模型、细观力学理论和... 详细信息

为准确预测变厚度铺层夹层结构的固化变形,基于热-化学-结构多物理场耦合方法对AS4/8551碳纤维/环氧树脂复合材料-Nomex蜂窝夹层结构的固化过程进行数值模拟。考虑材料时变特性的影响,结合复合材料瞬时线弹性本构模型、细观力学理论和改进的Gibson等效理论建立起夹层结构三维有限元仿真模型,研究了结构在整个固化周期中的固化度场、温度场和应力-应变场的分布关系,并同已有的实验结果进行对比验证,最后通过解析模型分析预固化工艺对结构回弹变形的影响规律。结果表明:建立的有限元模型能够比较准确地反映结构固化过程,固化变形的平均预测误差为4.8%,最大预测误差不超过6.0%;变厚度铺层设计对较薄区域面板的固化应力影响较大,表现为沿厚度方向的向上剪切应力,在冷却阶段集中于结构端部并转化为结构翘曲;面板预固化处理削弱了固化放热和材料各向异性对夹层结构固化变形的影响,0.25预固化程度下结构最大变形的降低幅度达到14.78%。研究结果为复杂设计蜂窝夹层件制造精度的提升和工艺优化提供了重要参考。

关键词：变厚度铺层蜂窝夹层结构多物理场耦合数值模拟预固化